索諾蘭沙漠的可持續性和地域感/地質氣候
本部分的兩個讀物是教科書《索諾蘭沙漠的自然史》（亞利桑那-索諾蘭沙漠博物館，2015 年）中與地質學最直接相關的兩篇文章。第一篇，“索諾蘭沙漠的深層歷史”，是對該地區生物群落進化來源的雄辯描述。第二篇，“索諾蘭沙漠的地質起源”，是對盆地和山脈景觀形成的概述。
本部分的客座講師是該學院最傑出、任職時間最長的教授之一，地質學教授弗雷德·克羅克森。弗雷德實際上做了兩次獨立的演講，一次是關於盆地和山脈形成的，另一次是關於水文和水資源利用的。
在“索諾蘭沙漠的深層歷史”中，作者描述了索諾蘭沙漠生物群落的演變和最終組合。關於這個故事，什麼改變了你對索諾蘭沙漠生物群落的理解？
這個故事是否改變了你對索諾蘭沙漠時間的感知？
作者將某些生態系統稱為其他生態系統的“祖母”。這個想法對你來說是新的嗎？你認為它提供了見解嗎？或者可能是一個過於不完美的類比，無法提供幫助？
這個故事是否改變了你對索諾蘭沙漠與鄰近地區之間聯絡的感知？
你是否在索諾蘭沙漠生物群落整體的形成與目前存在的人類社會的形成之間發現任何平行之處？
生態系統作為其他生態系統“祖母”的類比非常合乎邏輯且易於理解，因為地球上的一切都是隨著時間推移而出現並進化到現在的狀態。生態系統並非無緣無故出現，最終，它們是在一個較老的生態系統無法在其狀態下生存而必須適應以生存時形成的。
大多數人認為沙漠是荒涼的，將這片土地用於軍事目的不會對環境造成危害。從我在本課程中學習到的知識來看，許多人會錯誤地認為這是正確的。事實上，沙漠生物群落與其他任何生物群落一樣，都擁有生命，但人們似乎只將森林認作生命存在的地方。
索諾蘭沙漠富含豐富的環境和氣候歷史。這片土地蘊藏著索諾蘭沙漠經歷的許多階段，最終形成了我們今天所知的生態系統。生物群落必須適應索諾蘭沙漠經歷的各種變化，從熱帶到冰川生態系統，再到現在的沙漠。
它不僅改變了我對時間的感知，還讓我意識到影響索諾蘭沙漠演化的許多因素，例如天氣波動、火山活動和山脈的隆起、冰川融化、聖安德烈亞斯斷層的蔓延，等等。這些錯綜複雜的因素共同創造了與古新世不同的景觀。這讓我感到害怕，數百萬年的適應和變化即將因我們物種的享樂主義和自私自利而終結。
在我的腦海中，我一直將沙漠想象成一個不適宜居住的地方，只有適應在那裡生存的物種才能生存下來。想到同一個地方曾經是茂密的森林，感覺很奇怪。
這個故事中最令人驚訝的事情是瞭解到現代動植物群落的形成僅僅發生在 4500 年前。這向我們表明，就像世界上其他任何地方一樣，索諾蘭沙漠仍在不斷發展和重新定義自己。
例如，再來說說對“沙漠”一詞的典型理解，那就是炎熱、乾燥、荒蕪的土地等等。在閱讀本章時，我意識到還有更多。一些地區（實際上大多數地區）要麼寒冷要麼潮溼。正是這個簡單的細節讓我對自己的生活環境及其起源知之甚少感到驚訝。
瞭解數百萬年前生長的不同植物型別，讓我們對當時的植被和氣候有所瞭解。刺灌木進化出能夠抵禦乾旱地區的特性。下加利福尼亞半島曾經是墨西哥大陸的一部分，直到幾百萬年前才漂移開來。在中新世時期，火山噴發改變了北美各省的氣候。我個人認為，作者用“祖母”來描述其他生態系統，可以幫助我們理解為什麼其他一些生態系統是現在的模樣，因為它們是由其他生態系統造成的。例如，刺灌木是熱帶落葉林和索諾蘭沙漠之間的過渡帶。祖母是熱帶落葉林，因為它更古老，而且由於乾燥的氣候，現在已經減少。這個故事改變了我對索諾蘭沙漠與其他地區之間聯絡的感知，因為作者提到了它們如何相互影響。例如，現代索諾蘭沙漠在亞利桑那州和加利福尼亞州的擴張導致了現代群落和植物的出現。在人類人口開始增長後，沙漠變得更加乾燥和溫暖。新的植物開始適應，例如刺灌木。儘管許多人仍然爭論氣候變化是自然造成的還是由於汙染造成的，但我們無法否認人類帶來了毒素、土地浪費、森林砍伐等等。
還有，索諾蘭沙漠的形成大約花了 800 萬年，它被認為是最年輕的生物群落。
在所有這些年中，索諾蘭沙漠由於氣候變化而多次擴張和改變。索諾蘭沙漠最近一次擴張發生在大約 9000 年前。這個時間線似乎不現實。當一個人坐下來思考一個沙漠變成現在這樣需要多長時間時，它令人難以置信。作者讓我們敞開心扉，以不同的方式看待索諾蘭沙漠。“誰的孩子是誰”，這個標題真的引起了我的注意。在檢查了不同動物的化石後，研究人員得出結論，索諾蘭沙漠的“母親”是刺灌木，而“祖母”是熱帶落葉林。在閱讀了背後的推理後，它更有意義了。想到我們今天居住的地方曾經存在過我們現在永遠看不到的動物，真是令人著迷。
我很驚訝地發現，索諾蘭沙漠實際上是北美最年輕的生物群落之一！索諾蘭沙漠最近一次擴張發生在大約 9000 年前，然後又過了 4500 年，動植物才完成了它們的組合。
我個人很喜歡“祖母”這個比喻。我覺得將刺灌木看作我們沙漠的母親，將古代熱帶森林看作祖母，每個都將寶貴的特徵傳遞給它們基因相似但獨特的子代，這很有趣。當我想到這個過程時，我開始感到有點不安，因為我想到了下一代可能會是什麼，以及為潛在的曾孫女留下了什麼。瞭解它一直在變化，並花了數千年才發展成現在的樣子，也具有啟發意義。索諾蘭沙漠的形成和人類社會的形成是平行的。沙漠的形成源於地球的演化，為植物、動物和人類創造了新的有益的生物群落。與人類形成對比，我們的進化和技術進步通常會對環境造成危害。
我一生都住在沙漠裡，我一直以為其他氣候和生物群落都是從沙漠中演變而來的，但索諾蘭沙漠和其他三個沙漠是其中最年輕的生物群落。也就是說，這個故事改變了我對索諾蘭沙漠及其演化時間的感知。我不認為這個故事改變了我對索諾蘭沙漠與周邊地區的聯絡感，因為我確實有一種超越沙漠表面和它提供的資源的聯絡感。
在經歷了許多次大規模滅絕之後，沙漠經歷了許多變化，並且隨著地球隨著時間的推移而變暖和變冷，它一直在發生變化。我以前也不知道沙漠的形成需要這麼長時間才能變成今天的樣子。
能夠閱讀關於索諾蘭沙漠的形成過程真是太迷人了。我從來沒有真正想過沙漠要變成今天的樣子需要多長時間。特別是讀到索諾蘭沙漠最近的擴張發生在 9000 年前。我讀到的另一個有趣的事情是下加利福尼亞半島的形成。儘管這一事件發生在大約 600 萬年前，但它仍然對該地區的生態環境和景觀產生了巨大的影響。“誰的孩子是它”也引起了我的注意，因為研究人員在檢查了不同動物的化石後發現，索諾蘭沙漠的“母親”是荊棘灌木，而“祖母”是熱帶落葉林。在閱讀了不同的環境之後，看到索諾蘭沙漠發生了多大的變化，並思考除了我們今天擁有的動植物之外，還有哪些其他動植物曾經生活在索諾蘭沙漠中，真是很有趣。
我無意間想要變得存在主義，但是，儘管我們的壽命很短，但我們這一代人正在以前所未有的速度對索諾蘭沙漠周圍的氣候造成負面影響。本章甚至強調了這樣一個事實，即“全球氣候模型表明，美國西南部的溫度可能會升高 5.4 華氏度到 10.8 華氏度……”（第 69 頁），這很有趣，因為氣候變化一直是我們講座中的一個反覆出現的主題。
閱讀這些內容讓我真正思考地球存在了多長時間，以及它在這些年裡是如何進化和改變的。閱讀中展示和解釋的地質年代尺度對描述每個時期以及它們如何從一個時期過渡到另一個時期非常有幫助。閱讀植被和生態系統如何隨著時間的推移而過渡非常有趣。
改變我對索諾蘭沙漠生物群落理解的一件事是該地區的不同型別，其中最常見的是寒冷的地區。然而，在我的一生中，我一直生活在沙漠中，這讓我想到我一直認為沙漠在溫度方面有不同的部分，這是由於氣候變化一直在變得越來越糟。說到索諾蘭沙漠周圍的時間，它並沒有改變我自己的想法，因為就像世界上其他許多生物群落一樣，那裡有不同的時間安排是有道理的。當聽到有些生態系統是其他生態系統的“祖母”時，我並不感到驚訝，因為就像我們周圍的其他生態系統一樣，大多數如果不是全部的話，都必須從一個開始的生物群落開始。換句話說，每個後來形成的生物群落都必須有一個開始的生物群落，這是下一個形成的生物群落的第一個。總而言之，在閱讀完本章後，我相信它加強了我對索諾蘭沙漠與周邊地區之間聯絡的理解，因為我最初已經對這些聯絡有了一個想法，但閱讀幫助拓寬了我的視野。我相信索諾蘭沙漠的形成與人類社會之間存在著普遍的聯絡，這源於相似的繁殖過程，最終是雙方在環境中的適應。
B. 亞利桑那州索諾蘭沙漠博物館，“索諾蘭沙漠的地質起源”
[edit | edit source]指導問題
[edit | edit source]在“索諾蘭沙漠的地質起源”中，作者描述了導致盆地和山脈景觀形成的演化階段。這個故事中哪些地方讓你感到驚訝？
你對索諾蘭沙漠地貌的感知改變了嗎？
一些地貌，比如山麓，是更潮溼氣候的產物。這種對氣候變化的“記憶”是否改變了你對索諾蘭沙漠氣候的看法？
一些地貌，比如沙丘，是科羅拉多河漫遊三角洲的產物。看看索諾蘭沙漠的衛星檢視，花點時間探索沙丘的位置，想象它們現在是科羅拉多河漫遊三角洲。現在，你對河流在索諾蘭沙漠故事中的作用的看法是否改變了？
你認為索諾蘭沙漠的地質歷史與人類在索諾蘭沙漠的定居模式之間有什麼聯絡？
2021 年學生髮現
[edit | edit source]如果索諾蘭沙漠的地質歷史沒有像現在這樣發生，我們今天可能不會有這樣的定居模式。改變地質歷史的一部分會對物種生存和定居模式等其他方面產生影響。
說到沙漠，人們往往會立即聯想到一片乾燥、平坦的土地。一個似乎無法維持任何生命形式的地方。然而，在分析了索諾蘭沙漠的地貌之後，這種形象開始消失。
從地球的最初形成開始，這個特定區域經歷了許多不同的氣候，這是由於許多事件導致了風流、降雨模式、緯度變化和赤道分離以及板塊俯衝的改變，所有這些因素都使得周圍環境呈現出一種特殊的形狀，類似於該地區居住的物種之一。我可以肯定地說，索諾蘭沙漠比地球上大多數地區都更有生機。
當我想到不同的地區時，我總是把它們看作是完全不同的實體。我認為，隨著不同氣候的變化，每個物種都會留在各自的區域，只有在有足夠強大的力量迫使它們的情況下才會移動。閱讀本章讓我意識到，不同的地區彼此之間的聯絡比我以前認為的要多得多。
“索諾蘭沙漠的地質起源”的故事讓讀者更好地瞭解了塑造索諾蘭沙漠的地質過程。本週閱讀中最有趣的部分是索諾蘭沙漠化石遺產。我一直認為大自然有自己獨特的工作方式，提醒我們它已經存在了幾個世紀。
我一直都知道，只要季節變化，溫度就會發生變化。有一天可能非常熱，第二天可能非常冷。由於我一生都生活在沙漠中，我感受不到這種變化，而對於可能沒有在沙漠中長大的人來說，他們可能會注意到這種變化，因為他們很新，還沒有習慣它。
隨著數百萬年前山脈的形成以及不同海拔的變化，索諾蘭沙漠的氣候開始發生變化，變得更加多樣化。閱讀關於陸地構造的資訊讓我們瞭解了土地是如何形成它的山脈和植被的。我從來沒有學過地球的地殼在改變現代地球方面發揮了多大的作用。現在，索諾蘭沙漠的變化更多地與人類汙染有關，而不是自然現象。山麓（斜坡）是由沖積扇的組合形成的。它位於山脈旁邊，由鬆散的沉積物（如碎屑）組成，這些沉積物從山脈向下移動，形成錐形塊。輕微的降雨力不足以將碎屑向下移動。強降雨能夠產生泥漿，移動岩石，並幫助植被沿著山谷峽谷向下移動。這就是強降雨能夠形成沖積扇的方式。該地區需要更潮溼。我以前不知道強降雨能夠在多大程度上改變沙漠的外觀。沙丘是由沙子堆積形成的，這是由於風的作用造成的。索諾蘭沙漠的各種沙丘來自科羅拉多河三角洲的沙子。這個地區幫助改變了沙漠的環境。從衛星檢視中我們可以看到，科羅拉多河三角洲的土地看起來像是在整個土地上分叉，為動物和植物帶來了各種資源。人類在索諾蘭沙漠的定居模式一直依賴於天氣和環境。山脈和土地的形成對人類來說非常重要，因為有了它們，就有了水的存在。如今，我們極大地依賴技術和進口來生存。
我還發現，科羅拉多河不僅為其流經地區的周圍提供水源，而且還透過修建運河為遠離科羅拉多河的缺水地區提供水源，這一點很有趣。
盆地與山脈地貌形成的故事相當令人印象深刻。經過多年構造板塊的移動和地殼的褶皺，盆地與山脈地貌形成了我們今天看到的模樣。這些山脈和山谷的形成和礫石填充需要多年的時間。最令我印象深刻的是能夠看到地貌發生了多大的變化。我們腳下的板塊在不斷移動或漂移。它們繼續形成新的山脈或水下的火山，最終可能會變成島嶼。我對科羅拉多河在索諾蘭沙漠中的作用的看法發生了很大變化。有趣的是，科羅拉多河侵蝕了大峽谷的部分地區。科羅拉多河是許多其他地區的必不可少的水源，因為它們依賴於科羅拉多河的水。
另一個令我驚訝的是索諾蘭沙漠地貌，圖森的山脈曾經是聖卡塔利納山脈西側的火山。這一發現是由亞利桑那大學的科學家發現的！
我發現，我經常被日常生活的激烈競爭所困擾，以至於我傾向於將沙漠視為外面的鹽柴屬灌木。然而，標題為“今日索諾蘭沙漠地貌”的部分確實讓我停下來，感謝我到目前為止學到的所有知識。想到這一切，從天空島到河流和乾涸的河床，從山脈到沙丘，我為我們生活的地方感到自豪。
我認為，有些地層從地球形成之初就自然存在。我不知道地殼的運動會導致地殼伸展或褶皺。
我對地貌的認識發生了改變，在閱讀本文之前，我認為某些地質變化對土地的外觀沒有太大影響。我認為山脈、沙漠等等從一開始就位於特定區域。我認為看到時間的方面並看到他人的視角很有趣，正如故事中所說，“我們傾向於用生命或世紀來思考。對我們來說，一萬年可能意味著什麼，更不用說 6.5 萬年或 7000 萬年了？”（第 71 頁）。
我從未完全理解土地是如何形成或形成的。盆地與山脈地貌的形成令我非常驚訝。我終於明白地球地貌是如何形成的，這一切都是因為盆地與山脈地貌。我可以肯定地說，我對地球地貌的看法發生了改變，我現在瞭解了許多地球驚人特徵的形成。
閱讀關於索諾蘭沙漠是如何形成的地質方面的內容很有趣。世界各地都有地震、颶風以及更多發生的自然災害。這導致了我們今天看到的地貌發生了很多變化，儘管這些變化花了數百萬年的時間才形成。閱讀關於盆地與山脈地貌的內容，我感到非常驚訝。能夠閱讀和理解地球地貌是如何形成的改變了我對這個主題的看法，同時也讓我認識到我們擁有周圍的一切是多麼幸運。
本章中另一個引起我注意的有趣的子主題是提到了該地區的火山活動。從小我就對火山著迷，因為它們具有破壞性和創造性，而瞭解圖森的山脈是由流紋岩構成是一個我之前不知道的細節。
令人驚歎的是，這些沙丘已經存在了 25,000 年，在我閱讀本文之前，我對沙丘的存在沒有任何解釋。根據我的閱讀，這些沙子是從科羅拉多河三角洲吹來的，這些沙子來自大峽谷。現在我終於知道這些沙丘是如何形成的。閱讀關於盆地與山脈地貌形成的內容時，令我驚訝的一件事是它們是如何形成的，以及形成它們所需要的時間。此外，這讓我意識到索諾蘭沙漠在盆地與山脈地貌等其他生物群落和地貌中所起的作用是多麼重要。談到索諾蘭沙漠及其地貌，我認為它確實改變了我對它的感覺，因為它非常重要，以及它的形成方式。閱讀關於氣候變化的內容，改變了我對索諾蘭沙漠及其意義的看法，因為起初我一直認為它一年四季只有一個季節或溫度，但在閱讀了關於氣候變化的內容後，它讓我對索諾蘭沙漠有了新的認識，以及它真正的意義。我認為我對河流在索諾蘭沙漠中的作用的看法保持不變，因為我一直認為河流對所有生物群落，特別是索諾蘭沙漠，都起著重要的作用。我在索諾蘭沙漠和人類在其中定居模式之間看到的一個聯絡是，他們為了在那種環境中生存而不得不面對的適應。另一個聯絡是，兩者都必須適應環境，因為環境在過去十年中一直在變化，以便擁有足以適應生物群落的足夠的生活。
大約 2000 萬年前，由於皮納卡特地區的火山爆發，索諾蘭沙漠開始形成。
大約 1250 萬年前，巴哈半島開始分離，並且今天還在繼續形成。另外，600 萬年前，科羅拉多河開始擴大。北美板塊一直在侏羅紀時期在弗羅吉安板塊上移動。山脈在科羅拉多河上起到了大壩的作用。這發生在索諾蘭沙漠形成之前很久。
大約 200 萬年前，北半球經歷了冰川擴張。
弗雷德·克羅森談到了索諾蘭沙漠地區的地理情況，盆地與山脈是如何形成的，以及關於鮑斯石灰岩困境的內容。
大約 600 萬年前，科羅拉多河一直延伸到高地地區，並將其雕刻出來。200 萬年後到達尤馬。
克羅森談到了大峽谷，以及它在大約 600 萬年前是如何形成的，以及在 19 世紀，大峽谷受到了破壞。
大約 1597 萬年前，我們看到山脈開始形成。盆地與山脈的形成是我們現在所處的地方，以及周圍的山脈。
弗雷德·克羅森教授的演講非常有趣，但有一點值得一提的是鮑斯地層。在過去的十年中，下科羅拉多地質學家命名了四個類別，鮑斯地層位列其中。這個類別是在大約 500 萬年前形成的，並且在地質學家之間仍然存在爭議。這個類別最初是在亞利桑那州帕克的鮑斯河谷中被發現的。這個說法的主要問題是，河流谷表明存在海洋環境，許多研究人員說這是不可能的。如果存在海洋環境，那麼土地必須上升很多，因此研究人員排除了這種可能性。
在威爾頓山附近，在松鼠的垃圾堆中發現了圓柏，使用碳 14 測定，這表明該地區曾經存在過圓柏，這表明該地區的的氣候和土地發生了變化。
克羅森對土地使用方式的看法很有趣，其中最有趣的一點是鮑斯地層被命名為鮑斯河谷，因為那裡有一條鮑斯河谷。
克羅森教授就像一本關於索諾蘭沙漠所有事件的百科全書，從古代地質到 BLM 井，他都知道。另外......可能是唯一一個能讓我在聽到克羅森教授關於土地的演講時，對美國地質調查局松鼠巢穴資料產生狂喜的人，他真的給了我們很多資訊可以記住。他對沙漠非常瞭解。
克羅森教授對索諾蘭沙漠非常瞭解。他描述了關於索諾蘭沙漠的科學發展中的許多不同方面，瞭解這些新發展令人著迷。
弗雷德·克羅森教授對索諾蘭沙漠的知識量確實令人驚歎。他有一份又一份的資訊檔案，而且他都牢記於心。他對我們提出的每一個隨機問題都有答案。
克羅森教授關於索諾蘭沙漠的細節，讓我對索諾蘭沙漠的功能、棲息其中的植物和動物有了更廣泛的瞭解。他與我們分享的知識量也讓我們對人類基礎設施對索諾蘭沙漠的影響有了更深入的瞭解，這讓我意識到正在造成的以及繼續造成的破壞。我喜歡克羅森教授的演講。令我印象最深刻的是，地質學家可以使用松鼠的垃圾堆來確定岩石地層的年代。這絕對讓我大吃一驚，松鼠不僅僅是一些可愛的小動物，它們還有幫助。
索爾頓海並非來自海洋，它有自己的歷史；它是人造的。水不斷地迴圈利用。Fred Croxen 提到了河裡的水“可能已經流經其他生物”。他還告訴我們關於水的許多神話。其中一個神話是，井不與地下溪流或河流相連。
科羅拉多河中的水正在被迴圈利用。如果一個人喝自來水，他們喝的水很可能曾經被其他生物消耗過。
Fred Croxen 向我們展示了地下水如何被發現以及地下水如何影響周圍生命的一個簡短過程。
裂縫的形成是由於抽取地下水，空間開始坍塌。
尤馬的水來自科羅拉多河的運河。
弗雷德·克羅森教授詳細介紹了我們地區獲取水的不同方式。在亞利桑那州尤馬，水透過不同的運河供應給社群。在亞利桑那州的聖路易斯和山麓，他們的水透過井供應。由於農業在尤馬非常普遍，許多大型農場使用水產養殖場為他們的田地提供足夠的水。
他對地下水和科羅拉多河的演講讓我們真正意識到我們所處形勢的嚴峻性。
我真的很喜歡他關於水的演講，並且在 AWC 的井邊測量水位很有趣。我們需要謹慎並注意我們從地下抽取了多少水，因為地球只能以一定的速度補充水。正如 Croxen 告訴我們的，曾經有水的地方坍塌了，盆地也沉沒了。瞭解我居住地區的不同水源真是太不可思議了。我還了解了地下水，這將伴隨我一生，並將在未來發揮作用。
我真的很喜歡他的演講，即使他談論的是一個我陌生的主題，他做得很好，吸引了我們的注意力。我真的很喜歡我們在井邊進行的小實驗，測量水深。/
弗雷德·考森對地質學有豐富的知識，我喜歡他上的兩節課。一個亮點是我們去外面測試井水位！這是一次有趣的體驗，學習如何使用一種地質學家常用的工具非常有趣。
克羅森教授總是能以一種極具吸引力的方式傳遞大量資訊。讓我印象深刻的兩件事是，亞利桑那州索默頓的水實際上來自井，以及地下水總是處於運動狀態。我還使用機器測試了水在井中的深度（我沒有正確操作，但仍然很有趣！）。