科學推理是以科學事實和科學知識為依據，對現象發生的規律給出的預測和猜想。對野外的各個對象進行研究，推理其固有要素和成因，需要有合理的證據鏈，而不是瞎猜或憑感覺。2023年7月10日，土壤與植物地理實習團隊在天斧沙宮及湟水河沿岸濕地進行考察。
上午，實習團隊來到天斧沙宮地質公園，親眼見證了第三系紅層及其發育的丹霞地貌，同學們對其成因和特點踴躍提出自己看法，然而大多數人的觀點只不過是憑感覺脫口而出，甚至沒有人想到運用自己的手、鼻、口或者儀器等方式對其進行觀察，缺乏科學研究所需要的嚴謹邏輯。針對這一現象，曾彪老師指出“科學研究就像警察辦案，需要完整的證據鏈”?？茖W的推理需要有證據來佐證，不然只會是空中樓閣，被人稍微質疑就會變得啞口無言，甚至造成誤導后人的嚴重后果。在結合了五感，運用了土壤緊實度儀，滴鹽酸等方法后，同學們發現紅粘土內有石膏析出并伴隨強烈的石灰反應。結合蘭州所處的地理位置和氣候帶，推理此現象產生的原因是在對應的地質歷史時期，此地處于相對干熱的氣候條件。經過一系列類似的引導后，在接下來的實習中，同學們漸漸形成了主動尋找土壤留給人們的“證據”的想法，并學會結合所學的專業知識對現象進行合理假設與推理，這極大啟發了同學們對科學研究的興趣。
圖1 曾老師為大家樹立“證據鏈”思維
下午，實習團隊奔赴湟水河與黃河交界處的濕地區域，此處生長著大片的蘆葦蕩。實習團隊利用土鉆獲取了一米左右的土芯。同學們可以很直觀地看見蘆葦下面的土壤表層有新鮮的還沒分解的腐殖質，其中還混合了細粒粉沙和植物根系，土壤剖面向下表現為粘粒、細沙、交替分布，底部出現黑色的泥炭是膠泥層。通過激烈的討論，同學們推斷濕地土壤表現出的層位特征差異與氣候變化和黃河水量及階地發育有著緊密的聯系，而青灰色的泥碳層是強烈腐殖質化和潛育化的結果，對應的是濕地植被較好的時期。這一次野外推理探索，前期沒有老師一步一步詳細講解和指導，同學們僅僅通過仔細地觀察和手頭的工具，就能對著清晰展現特征的土芯將其特征和形成原因說出大概，說明同學們對于分析土壤發育條件和過程有了相對充分的認知和了解。隨后曾老師對本次取樣土壤的重點特征進行了補充說明。
圖2 曾彪老師為同學們講解土壤剖面
張芬老師則為同學們詳細地講解了此處濕地的植被特征。張老師指出，植物的地帶性分布可分為經度地帶性、維度地帶性和垂直地帶性。植被地帶性的決定因素是溫度，但此地植被是非地帶性的隱域性植被，在水分充足的條件下主要生長有蘆葦、披堿草等植物。另外從生態系統功能方面來講，濕地生態系統被稱為地球之腎、物種貯存庫、氣候調節器，在保護生態環境、保持物種多樣性等方面有著不可替代的作用。尤其是在炎熱的天氣下，親身感覺了周圍溫度，同學們更加理解了濕地溫度調控的作用。
圖3 張芬老師為同學們講解區域植被特征
通過一天的實習，同學們領悟到要運用手頭的工具對事物及現象進行觀測，絕不能只是走走看著，最重要的是要發掘可用的證據，形成完整的證據鏈來佐證自己的推理，這才是對科學研究的正確態度，相信這對同學們之后的研究生活也能起到極大幫助。天氣是炎熱的，太陽是火熱的，然而實習團隊對知識的渴望與熱愛更是炙熱，相信隨著實習的進行，同學們將會愈加成熟，愈加像一個真正的地理人。
蘭州大學
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