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土壤剖面概念范例(12篇)

时间: 2024-01-18 栏目:公文范文

土壤剖面概念范文篇1

关键词:高等教育;林学专业;土壤学;课程教学

“民以食为天,食以土为本。”土壤是人类赖以生存的物质基础,是农林牧业生产的介质,是环境物质容纳和净化的场所。在我国土壤资源面临沙化、盐碱化、荒漠化、肥力退化、侵蚀(包括水蚀和风蚀)和污染加剧等诸多威胁的背景下,土壤学已经成为关系国土安全和国民经济可持续发展的重要学科。

在高等林业教育中,土壤学一直是林学专业的一门重要的专业基础课,既有自成体系的理论框架,又有与生产实践和环境治理密不可分的广泛实用性;同时,在林学专业系列课程学习中具有承上启下的作用。该课程的教学质量直接影响学生实践能力和创新能力的培养,对培养高素质的现代林业人才有着重要的作用。在教学改革不断深化以及新知识、新理论和新技术快速发展的今天,认真分析土壤学课程教学中存在的主要问题,积极开展教学改革,提高教学效果,加强培养学生的学习能力、解决生产实际问题的能力和保护土壤资源的意识,是摆在任课教师面前的一项紧迫而重要的任务。

一、土壤学课程教学面临的主要问题

(一)教学学时明显不足

进入21世纪以来,高等教育中的本科教学强调“宽口径,广适应”,面向本科生开设的课程门数明显增多,选修课的比例大幅提高。这导致专业基础课和专业课的教学学时不断被压缩。华南农业大学林学专业的土壤学课程由早期的120学时减少为后来的80学时,继而压缩到60学时,最后进一步减少到现在的48学时。其中,理论教学30学时,实验教学18学时;课程实习的时间由最初的2周变为1周,再变为现在的0.5周。国内许多林业院校的土壤学课程也面临着相同的境遇。

教学学时的减少,使理论教学中相当一部分内容不得不被删除,许多重要问题和知识点的讲授难以深入和展开。实验教学也受到明显的影响,例如P、K测定项目无法开设;为了节省学时,原先由学生自己动手完成的一些实验环节(如试剂配制、标准曲线测定、空白实验等)也只好让实验课教师代劳。课程实习在某种程度上流于形式,变成“走马观花式”的参观考察,学生动手的机会减少,从而使实习难以取得实效。

(二)教学内容比较陈旧

目前,各高校使用的土壤学教材均是在原有教材基础上多次修订或改编出版的,其中有许多教材是“十五”规划教材或面向21世纪教材,教材内容与过去相比有明显的改进。但是,由于教材出版周期一般比较长,所以内容在一定程度上必然滞后于学科发展前沿,反映土壤学科新发展和现代化林业土壤管理等方面的内容较少;且新出版教材大都难以摆脱原有教材的框架、内容或模式,内容或多或少都有陈旧的痕迹,理论与实际联系不紧密。尤其是实验教学部分,除了受经费、实验场地、仪器设备等条件的制约外,也同样受到实验教材落后的影响。长期以来,实验课不但没有明显的提高和拓展,反而呈萎缩趋势;现代实验测试方法和手段在实验课上基本没有得到应有的体现。

(三)实践教学困难重重

教学实习是土壤学课程的重要组成部分,与课堂理论教学相辅相成,对学生理论知识的掌握和实践能力的培养有重要作用。随着高校招生规模的不断扩大,教学实习的组织面临诸多困难。首先,由于接收林学专业学生进行土壤学课程实习的单位食宿容量有限,无法解决数个班近百名师生的吃饭、住宿问题,所以实习师生只能当天往返,大量时间和经费都花费在实习途中。同时,实习参观场所也因人数太多而显得拥挤不堪,影响了实习效果。

其次,实习指导教师的数量不足,学生实习存在安全隐患。近百人的队伍外出实习,至少需要5~6名教师带队,才能较好地保障实习秩序和安全纪律,防范意外事故的发生。但目前的情形是,仅能抽出2~3名教师带队,学生实习存在明显的安全隐忧。

第三,实验课的开设亦遇到困难。在高等教育扩招的形势下,华南农业大学林学专业一般招3~4个班。由于实验课必须分小班上,且许多实验项目的时间跨度达2天之久,所以同一项实验内容不得不隔天开设。这样,学生周六也需要上实验课。另外,实验课上,每个小组的人数由原来比较合理的2人增加到3~4人。这使实验室显得十分拥挤,酒精燃烧和样品消解存在安全隐患;也很难实现每个学生都动手操作。

二、土壤学课程教学的改革措施

(一)合理取舍教学内容,突出实验教学

由于土壤学课程的学时大幅度缩减,所以要讲授课本上的所有内容是不现实的。为了适应改革后的形势,我们对教学计划进行了修订,并在授课过程中对教学内容做了相应调整,以突出土壤学课程的特点、难点和重点。课程教学改革采取的主要措施包括:

(1)在课堂上重点讲授土壤学的核心概念、基本理论、研究进展以及与生产实践联系密切的内容,主要包括土壤的形成过程、物质组成、物理性质,水、肥、气、热四大肥力因子,肥料与施肥,土壤利用与改良以及土壤学研究的新进展;

(2)将土壤生物、土壤结构、胶体构造、土壤分类及土类分布状况等教学内容布置给学生课后自学,并安排一定时间的答疑,教师在课堂上适当提问以检查自学效果。

实验课对增进学生对理论知识的理解和培养学生的实际操作能力有重要的作用。因此,在有限的学时内,我们腾出18学时用于实验教学,开设了8个实验;同时,对原有的实验内容进行整合优化。例如,矿物岩石的识别原为3次实验,现整合压缩为1次。再如,将土壤剖面观察、采样与土壤容重、孔隙性测定整合为1个实验项目。

通过以上理论教学内容的精选和实验课的优化整合等措施,保证了在有限的学时内完成土壤学主要理论知识的讲授和主要实验的开设。同时,通过安排课余自学任务,进一步培养了学生主动学习的习惯和自学能力。

(二)不断更新教学内容,创新教学方法和手段

设置合理的教学内容是提高教学质量的重要保证。教学过程中,我们不拘泥于教材内容和结构,尽可能地将本学科领域的研究进展以及生产实际中与土壤学相关的常见问题融入课堂;并采用大量的照片、图表和动画等来阐释一些抽象的理论问题,制作的课件图文并茂、深入浅出。我们广泛收集了生产建设中有关土壤学的实际问题,如苗圃经营成败的经验教训,城市绿地建设中土壤调查、规划与改良的具体措施,造林规划中必须考虑的土壤学问题等;还收集了脍炙人口的农谚等,并把这些内容充实到相应的理论课教学中,收到了良好的教学效果。

灌输式的教学方法,单一的教学形式,以教材为本位、教师为中心的教学模式等,都不利于很好地发挥学生的主观能动性,导致学生学习兴趣不高、学习效果不好。针对这种情况,我们在教学过程中坚持采用启发式、参与式的教学方式。我们要求学生课前预习、课后复习。每次课开始时,教师要针对上次课的主要内容进行提问,并根据学生的答问情况给出成绩,作为平时成绩的评定依据。在授课过程中,教师随时提出问题,要求学生当场回答或课后查阅相关资料。

另外,每学期选取一章内容由学生讲授。具体的做法是:教师在开学之初布置授课任务,要求学生以4~5人为单位,自由组合成若干个小组进行准备;然后通过简短的试讲和考察各组制作的课件,选定授课学生名单;最后教师对选出的学生进行指导,要求被选中的学生每人讲授一部分内容。通过这种方式,锻炼了学生查阅文献、制作课件、语言表达及团队合作的能力,调动了学生的学习积极性:

此外,为了增强学生阅读本学科领域英文文献的能力,教师在授课过程中尽量提供土壤学中主要名词术语的英文,同时在课间休息时播放一些英文笑话。这样,既帮助学生学习了专业英语,扩充了专业词汇,又活跃了课堂氛围。

(三)改革课程实验、实习教学的组织模式

实践教学(包括实验和课程实习)有利于学生更好地消化吸收课堂理论知识,提高学生的实际操作能力。实践教学的组织安排对实习效果有很大影响。过去,实验课安排在开学的第2周,而课程实习则安排在期末进行,实验与实习脱节。而且,平时实验课上分析的土壤样品是从学校的树木园或附近地区随机采集的,没有明确的研究目标或生产需要,所做的实验纯粹是验证性实验。同时,学生在课程实习中采回的土壤样品,又由于临近期末考试和放假,根本无法进行分析。

针对这种情况,近2年来,我们将课程实验、实习有机地结合起来。首先,将半周时间的课程实习前移至学期的第3~4周,并且尽可能地做到实习内容与教师的科研项目、研究生论文工作或生产单位的土壤资源调查任务结合起来;同时,要求实验设计、样品采集与分析、数据处理、报告撰写等环节均由学生参与或独立完成。此外,学生采集的土壤样品带回实验室后,可作为该学期实验课的分析对象。

其次,每次实验结束后,要求每位学生提交1份实验报告。学期结束时,任课教师汇总全班学生的实验数据,并要求每位学生根据汇总的结果独立撰写1份土壤调查报告。学生在报告中需要阐述土壤调查的目的、方法、过程、注意事项,调查区土壤性状、肥力水平和制约因子,以及土壤利用、改良的建议。这项措施既能将实习与实验有效地衔接,显著地提高教学效果;又锻炼了学生分析问题、解决问题和撰写报告的能力;同时还满足了科研项目或生产单位的需要,可谓一举多得。

(四)改革课程成绩的评定方法

土壤剖面概念范文篇2

以大一新生第一学期开设的“中医基础理论”和“人体解剖学”课程为例。同样以“心”“肝”“脾”“肺”“肾”五脏为研究对象,西医学强调的是物质概念的实体性,这种建立在近代生物学基础之上的,以实验、分析、归纳逻辑为主的思维方式与学生从小建立的思维模式接近,易于被接受和理解。而中医学的五脏并非解剖实体,在中医学的脏象学说中蕴含了“取象比类”、“整体观念”等思维方式,这些从未接触过的理论不易被学生所理解和认可。两门课程同时开设,学生一学期对比下来,只能对中医理论、概念更加的彷徨、难以接受。中医思维的缺失势必导致学生无法深入理解中医理论的精髓,临证时缺乏“圆机活法”的灵感,处方用药只能停留在死板的复制上,面对疾病找不到较好地解决办法。

在中医理论的学习和临床实践中发挥着极大的作用,好的方法可以使人们事半功倍。方法论则是对具体的科学方法的概括和总结,从更抽象的层面上来把握方法的性质、发展规律及其价值。[6]通过对《中医学方法论》课程内容的调整与更新,可以加深对中医学理论的研究和哲学反思,激发学生对中医学习的感悟性,使学生建立起中医固有的思维模式,以指导临床实践。以下从五个方面论述《中医学方法论》课程对学生中医思维的培养。剖析气、阴阳、五行等核心方法论中医学理论体系的构建受到中国传统文化的自然观和方法论的直接影响,诸如气、阴阳、五行等,既是中国古代哲学的核心内容,也是中医理论的重要命题。因其与儒家、道家等思想有着割不断的文化渊源,故《中医学方法论》课程从《易经》、《庄子》、《老子》等古代典籍中探求气、阴阳、五行这一核心方法论产生的根源,并与《内经》等历代医籍相联系,层层深入探寻其中奥秘。

了解中西文化上的根本差异中西医是在两种不同的文化土壤和社会背景中发生发展起来的,他们在观念形态、致知方法等方面存在着明显的差异。《中医学方法论》这门课程将从中西医产生的历史背景、地域因素、文化内涵、科学范式、认知方法等多个方面进行比较分析,从各个不同层面上揭示中西医的异同之处,让学生们更深层次地了解中西方文化及医学的差异,以便更好的理解中医的特色所在。建立正确的中医思维方式中医的思维方式从形成到发展经历了几千年,是一种整体的联系的普遍的思维方式。在《中医学方法论》课程设置上将提炼出“取象思维”“逻辑思维”“辩证思维”“系统思维”“经验思维”等多种中医的思维方式,从概念、特点到临床应用,与学生共同探讨并建立中医特有的思维方式。增强对辨证论治的理解与运用辨证论治是中医学的重要特色之一,也是中医治疗的一大优势。在课程设置上将辩证思维从各种中医思维方式中提取出来,作为专题重点讲授。首先分析探讨辨证论治的基本概念及原理;其次重点讲授中医在长期临床实践中所形成的辨证论治方法,如八纲辨证、脏腑辨证、六经辨证、三焦辨证等,了解每一种辨证方法的源流、内容和意义;最后将中医的辩证思维与具体辨证论治方法相结合分步骤、分层次进行论述。在增强学生对辨证论治方法认识的同时,进一步加深对中医辩证思维的领会与运用。

讨论中医临床从望、闻、问、切四诊资料的搜集到分析判断进行辨证及最后做出决策处方用药,这一过程中的相关思维方法。努力挖掘、整理出中医对疑难病症诊治的思路,激发学生学习医案的兴趣,使学生建立起中医临床思维。培养正确的中医思维,是深入研究中医理论和从事中医临床实践的重要基础。中医未来的发展寄希望于中医的教育,因此,在中医的高等教育中应遵循中医学发展的固有规律,更加重视大学生中医思维的培养。《中医学方法论》课程可帮助学生在现代文化背景下,准确理解和正确把握中医学博大精深的理论知识,提升中医理论水平,并为学生建立中医思维以及在中医思维指导下进行中医临床实践和科研活动起到了积极的促进作用。

土壤剖面概念范文篇3

Abstract:Thisarticleistoexplorethecontentsoftheevolvingregionalarchitectureandmatureduringthefirstattemptandeffort.FromChina′scurrentresidentialarea,basedinLiaoningProvince,thetheoryofcreationandpracticeinthisfieldweresummarizedathomeandabroad,andhowtoembodycreativeideasoftheregionalcharacteristicsforresidentialareasofLiaoningProvinceatpresentwasexploredcombinedwithcurrentreality,andthepapercombineswithdesigntheoryandmethodsofregionalarchitecture,takesregionalcharacteristicstowardsscienceandrationality,andthenexplorestheinfluenceofvariousfactorsonlandscapedesignofmodernresidentialareas.

关键词:城市住宅;住宅区;景观环境设计;趋势化

Keywords:urbanhousing;residentialareas;landscapedesign;tendency

中图分类号:P901文献标识码:A文章编号:1006-4311(2012)03-0041-01

0引言

住宅景观是城市生态系统中的重要组成部分,对城市生态系统功能进步和健康发展有重要作用。生态设计是直接关系到景观设计成败以及环境质量的非常重要的一个方面,是创造更好的环境、更高质量和更安全的景观的有效道路。但现阶段在景观设计范畴内,生态设计的理论和方式还不够成熟,尤其是在环境生态效应、生态工程技巧、人的环境心理行动剖析等方面都比拟单薄,没有实用于它的生态学原理作为其生态设计的理论基本,把对维护生态环境、实现可连续发展的概念融汇到景观设计的每一个环节中往。现代景观环境中要充足斟酌景观环境的属性,要体现为人所用的基本目标,即人性化设计。在设计概念上要强调剂体设计观,这样的现代景观环境才不至于成为东拼西凑的混乱无章之物。在全部设计进程中,应始终缭绕着“以人为本”的理念进行每一个细部的计划设计。“以人为本”的理念不只局限在当前的计划,服务于当代的人类,而且应是长远的、尊敬自然的、保护生态的、切实为人类创造可连续发展的生存空间。

1气候

辽宁省地区,夏季炎热,需要遮荫,冬季寒冷,需要阳光,在树种选择上就应考虑以落叶树种为主。在植物选择上还必须结合当地气候条件,以乡土树种为主。植物对立地条件的适应性必须考虑,特别是植物的阳性和阴性,抗干旱性与耐水湿性等,如果把喜水湿的树种种在山坡上,或把阳性树种种在庇荫环境内,树木就不会正常的生长,不能正常的生长也就达不到预期的目的,园林布局的艺术效果必须建立在适地适树的基础上,园林布局还应注意对原有的树木和植被的利用上。在植物的布局中,还必须考虑植物的生长速度。在布局中应首先选择速生树种为主,慢生树种为辅。在短期内,速生树种可以很快形成园林风景效果,在远期规划上又必须合理安排一些慢生树种。

2土地

在小区景观规划时,应该适应地形;减少景观干扰和土木工程的花费;防止表土流失;避免土壤侵蚀控制和在绿化的需要;并充分利用现有的排水道;融合自然风景。通过场地的调查和土壤的测量,最肥沃的土地应被设计为草坪、花园和庄稼地,或者保护其自然状态。而贫瘠、排水道过少或过多以及基岩的土地应作为工程项目发展的首选地。

3生态环境

植物作为生态景观实现的绿色的有生命的景观,具有不可替代的作用。小区内植物材料的生态适应性应突出季相变化;植物多样性;乔、灌、藤、花、草合理配置,速生与慢生、常绿与落叶科学合理搭配,生态效益和景观效益相结合体现自然生态的植物群落。良好的植物景观往往作为园林小品、铺装、坐凳的独特背景,通过色彩、质感等方面的对比突出园林小品以及铺装、坐凳所处的特定空间,起到点景的作用。以绿为主的另一层含义是住宅小区的园林绿化不仅要平面化,而且要提倡“林荫型”的立体化模式。利用墙壁种植攀缘植物,可以弱化建筑形体生硬的几何线条,使这部分空间增加美化、彩化效果,从而提高住宅小区的生态效益。小区内种植设计,应以本地区乡土树种为主。乡土树种树势强,又是本地区圃地容易培育的苗木品种,对于干旱气候和瘠薄土壤适应性强,栽植后恢复生长势较快,对于病虫害有较强的抗性。选用乡土树种,适地适树,深受当地人喜欢,还节省植物养护管理经费。植物规划设计结构多层次。树种应保持多样性,搭配科学合理。首先选择抗性较强的树种栽植。千万不可在没有引种实验的情况下,大批量的引进地域外的树种栽植,其结果将是得不偿失的。

4未来趋势发展

景观设计如同经济商品,在城市化与全球化的大潮中,外来景观设计风格正在猛烈冲击中国本土景观设计。这是一件好事。外来景观设计的冲击是对我们本土景观设计生命力的一个极大考验。不可否认,国外同行确实有许多值得我们学习的地方,但我们却不能盲从,要去其糟粕,取其精华。景观设计在保持我们本土特色的同时,应倡导多样性,跟国际接轨。景观设计的国际化一定要与本土地方文化相结合,如地理环境的特殊性、地区的经济文化背景、人们的生活习性与功能的配合、人们对生活改善的渴望等。只有综合考虑融合这些因素,才能比较合理达到一个既有地方本土特色,又有国际化标准的好景观。

5总结

居住区景观环境是城市大环境的重要组成部分,针对不同地域的住区,作为设计人员的我们应因地制宜,拿出最适合本地区的设计方案。居住区环境景观设计,要提高自然生态意识,应以植物造景为主,创造良好的生态环境,提高居住区的生态环境质量,使人与自然和谐共处。同时,还要满足居民各种活动的需求,为居民创造多种户外活动的绿色空间,便于居民的活动、休闲、交往。更要突出地域性历史文化特征,使居民在居住区环境内就能感受到地方的人文精神,满足居民生理和心理上对居住区环境的需求。

参考文献:

[1]西蒙兹著,俞孔坚等译.景观设计学[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.

土壤剖面概念范文篇4

摘要:随着城市建设的日益发展,市民对城市公园的多样化、绿地使用的舒适度要求越来越高。作为城市绿地灵动点睛的水景亦成为设计建设的重中之重,故合理利用及开发水体也成为公园建设成败的关键。设计师习惯于运用水体的特性(动与静、形与色等之间的对比手法)来增加公园的灵动性,而合理的驳岸设计不仅能直接提升公园的景观效果,更能增强景观界面的连续性和整体性。本文以四川省遂宁市圣莲岛荷花博览公园为例,分析目前城市公园水体中常见的驳岸类型及应用方式。

1、驳岸的概念及作用

1.1驳岸的概念

园林工程中将驳岸定义为建于水体边缘和陆地交界处,为保护岸线不被冲刷或水淹及免遭人为因素破坏而设置的构筑物[1]。

1.2水体驳岸作用:

(1)支撑墙后的土壤,避免因土体变形而产生的滑坡现象;

(2)减少由于雨水冲刷、水体的流动、水位高差变化及人为破坏而造成对岸线的影响;

(3)驳岸形式的多样性增强城市公园滨水空间的立体化和动态化;

(4)有利于培育完善的水体生态系统。

2、常见公园水体驳岸的类型及特点

根据景观艺术的风格类型、使用功能、地形地貌、设计风格以及施工需求与成本控制,公园水体的驳岸一般可分为生态式、斜式、台阶式及立式驳岸。

2.1生态式驳岸

生态驳岸是指恢复后的自然河岸或具有自然河岸可渗透性的人工驳岸,它可以充分保证河岸与河流水体之间的水分交换和调节,同时也具有一定的抗洪强度[1]。它的一般构造如下图所示:

图1生态式驳岸(土工固袋)剖面图(作者自绘)

图2生态式驳岸示意图(图片来源于网络)

生态驳岸不仅具有显著的生态保护效益,也还具有如下特征:①保护性,生态驳岸不仅能满足工程要求的稳定性、抗冲刷性,更重要的是材料具有高空隙率、渗透性强等特性,充分保证了河畔植被与河流水体之间的水气循环[2],从而大大降低了由于人为因素而对水陆生态系统的破坏概率。②材料选择的多样性:干垒块石、木桩(杉木桩、柏木桩等)、高镀锌石笼搭配粒径200~300mm连砂石、土工布垄袋等均为生态型驳岸较为理想的主材,可在不同项目的设计施工中选择适合的材料。如水体流速较快以及地基条件较差时,可以选用钢丝网箱作为主要的护岸材料,先在网箱内放置土工固袋作为护垫,然后将按特定比例拌合的碎石、种植土、肥料及草籽等材料放于其中;当水体流速较慢,水位较浅时,木桩(上海地区较常用)为比较理想的主材;当河床地基条件能够满足工程需求时,可选用干垒块石。如,在遂宁市荷花博览公园的项目中,部分荷花直接栽植于涪江内,但是涪江水流流速较快,长期的水体冲刷导致荷花种植区域内堆积大量淤泥从而导致地基承载力较差,同时鱼类等水生动物及其他两栖类动物栖息场所对土壤地基的破坏,经综合考虑,土工固袋为较理想主材。选用钢丝网箱配合土工固袋的生态驳岸具有抗冲刷能力强、整体性好、应用比较灵活、施工工期短、能随地基变形而变化等特点,适宜于建于圣莲岛岛体外侧。

2.2斜式驳岸

斜式驳岸一般适用于空间较为富足的滨水空间,整体呈斜坡状(图3)。由于其斜坡坡度较缓,使人们较为容易地接触到景观水面,故斜式驳岸具有显著的亲水性。斜式驳岸在应用上较为广泛,可以与亲水栈道、亲水平台、景观亭等园林景观小品的结合使用将其自身的特点发挥到极致。如,利用植物造景或是栈道平台打造观景视廊,提升滨水景观效果,并保障了较高的安全性,故该类水景驳岸成为人们较受欢迎的停留点(图4)。

图3斜式驳岸剖面图(作者自绘)

图4斜式驳岸示意图(图片来源于网络)

2.3台阶式驳岸

台阶式驳岸为刚性基础驳岸,多以钢筋混凝土墙、浆砌块石等主要材料与台阶、亲水平台相结合。台阶式驳岸具有较强的抗冲刷能力,它的构造方式一般如下:

图5台阶式驳岸剖面图(作者自绘)

图6台阶式驳岸示意图(图片来源于网络)

台阶式驳岸运用广泛,主要具有两大特性:①抗冲刷能力较好。②适应水位变化。设计中因水域面积较窄或受高差限制等因素无法处理成缓坡的情况下,需采用跌级的方式结合花池挡墙、多级台阶等多种形式消化较大高差[4]。由于台阶式驳岸能保证不同时期、不同水位高差变化的景观效果,因此能大大降低由于季相变化、水位高差调整而减少人们参与拥抱大自然活动的概率,如遇涨水时期,人们可以驻足于台阶与台阶之间的缓冲平台眺望远景;即使在枯水期,人们也可以静坐于台阶上眺望水面,感受不同的高差处理所带来的景观空间感。

2.4立式(垂直式)驳岸

立式驳岸也称为垂直式驳岸,与斜式驳岸相较,侧面垂直于池底,其立面图如下:

图7立式驳岸剖面图(作者自绘)

图8立式驳岸示意图(图片来源于网络)

立式驳岸主要有两大特性:①稳定性与抗洪能力较强:立式驳岸一般适用于坡度较陡、容易塌方、缺少放坡空间或者是陆地与水面高差较大的滨水景观带,具有较强的稳定性和抗洪能力。②与滨水步道结合:为了减少因混凝土墙阻隔而造成的陆地与水面之间缺乏互动性、人工痕迹较为明显等弊端此类驳岸在实际运用过程中往往需结合滨水步道、公园广场或者利用如香蒲、芦竹、菖蒲、水生美人蕉等适合浅水区种植的挺水植物等景观元素来增加驳岸与水体的统一性和协调性。

3.水体驳岸设计的原则

为了使驳岸能与公园水体建设有机的融为一体,驳岸设计应遵循以下原则。

(1)就地取材,因地制宜

驳岸主材的设计需优先考虑当地便于采购的材料,这样不仅有利于对整个项目工程成本的控制,也有助于当地民众能轻易接受。

(2)生态优先

在尊重原始地形地貌的基础上,充分发挥自然优势,将滨水区植被与堤内植被连成一体,构成一个完整的公园滨水生态系统。

(3)协调统一

把陆地、驳岸、水体作为一个有机整体,相互衔接、呼应,各具特色,联成整体[4]。

4.遂宁圣莲岛荷花博览公园驳岸设计

4.1项目简介

圣莲岛,俗称猫儿洲,2013年2月以来,遂宁市委、市政府先后做出批示和进行专题研究,提出要进一步弘扬遂宁的观音文化,在市城区以圣莲岛为依托打造世界荷花博览园,改善目前圣莲岛环境的同时促进遂宁市的旅游业发展,将圣莲岛打造成遂宁市展示观音文化和荷花的一张精美、声名远播的城市名片。以遂宁圣莲岛荷花博览园为例,根据需要体现不同的景观效果及满足其自身的功能需求,公园集多种驳岸形式为一体,充分体现了环境保护、人与自然和谐共处的设计原则(图9)。

图9荷花博览园平面图(项目案例)

圣莲岛荷花博览园位于遂宁市船山区,总规划面积为67.4公顷,水域面积为17.4公顷。公园四面环江,被涪江所包围。

4.2驳岸类型

圣莲岛以莲为主题,规划中的“世界荷花博览园”同样是定位于荷花。处处花开,步步莲香,是岛上最为迷人的景观。通过对于荷花景观的深度挖掘,一方面营造出丰富多样的真实荷花景观。在驳岸设计时既要考虑水体的蓄水防洪需求、堤岸的舒适安全,也要结合植物造景的需求,打造观赏荷花的宜人滨水界面。

图10荷花博览园驳岸分类图(项目案例)

在圣莲岛荷花博览园的设计中,所涉及的水体较为多元化,既有流速相对缓慢的人工水域,也有水流速度较快的自然水域。因此依据水体情况和造景需求的不同,采用的驳岸形式也具有多元化和多样性的特征,不仅具有结合滨水步道的立式驳岸,也具有亲水性和观景效果较佳的斜式驳岸,以及注重生态保护,延续自然滨水岸线的生态型驳岸。多样的驳岸形式也充分体现了在该项目中,设计师如何因地制宜,顺应自然的参与设计。结合不同的驳岸形式,打造出功能各异的公园滨水景观效果。

(1)立式驳岸的应用

为了达到圣莲岛五十年一遇的防洪指标(最高水位为278.00M,黄海高程),故沿着圣莲岛的设计了立式驳岸(即防洪堤),其景观完成面的标高为280.00M,以满足五十年一遇的防洪要求。同时为了减少的钢筋混凝土对景观效果的干扰和优化视觉体验,故在设计过程中充分利用驳岸的施工完成面宽度,结合不同的铺装纹理,展现体态各异的景观肌理(图11)。

图11立式驳岸剖面图

(2)生态驳岸的应用

生态驳岸的利用是圣莲岛荷花博览园坚持生态化的设计主题得以充分体现的重要标志(图12)。为了增加荷花种植面积,业主要求必须于垂直驳岸(防洪堤)以外(即外湖),即涪江沿岸种植经济型荷花。经多次踏勘现场发现涪江水流流速较快,容易造成土壤流失、沿岸坡度较陡等不利于荷花的正常生长的因素;并且由于多年的冲刷累积,涪江河床表面多为淤泥层,地基承载力差,不利于设计刚性挡墙。故经过设计人员多次专业研讨及理论论证,最终决定于荷花种植区外侧设置生态驳岸(钢丝网箱结合生态固袋)。这样的设计方式在保证减少种植区范围内土壤的流失的前提下,既解决了由于地基承载力差而出现的不均匀沉降问题,又将驳岸完美的融入到了整个公园的景观环境中,延续了生态型的景观界面。

图12生态驳岸剖面图

(3)斜式驳岸的应用

圣莲岛荷花博览园的内湖驳岸设计主要以斜式驳岸为主。这种驳岸形式基本上是在尊重原有天然水体的前提下,适当适量开挖,并按1:5坡度放坡,同时充分利用当地的石材与植物以达到生态自然的景观效果(图13)。施工中将当地盛产的连砂石散铺于水体与陆地界面的接驳处,并在浅水区配合栽植适合当地生长的水生植物,如旱伞草、荷花、香蒲、水葱等。斜式自然驳岸既为小型水生生物提供了栖息、繁衍、避难场所,又丰富了沿湖一带的自然景观。

图13斜式驳岸剖面图

5、结语

城市公园的建设为人们拥抱大自然提供了优美的交流场所,而丰富多变的驳岸形式,将水体的魅力发挥到了极致。不同的驳岸形式在满足水体水利需求的同时亦带给人们不同的感官效果。总之,驳岸类型的选择,既要满足水体岸线的稳定性,又要尽量减少驳岸对整个生态系统的破坏,这样才能达到“虽由人作,宛自天开”的自然景观效果。

参考文献

[1]张谊:“论城市水景的生态驳岸处理”,《中国园林》[J],2003.1,第54页

[2]孙鹏、王志芳,遵从自然过程的城市河流和滨水区景观设计,城市规划[J],2000(9):19-22

土壤剖面概念范文

关键词:桉树;红椎;杉木;混交林;纯林;生长量

1引言

桉树是热带和亚热带地区短周期工业原料林树种之一,与松树、杨树和相思树一起被称为世界四大速生树种[1]。由于采伐利用周期短、经济见效快,福建漳州地区在过去的近20年时间里桉树种植的面积已形成一定的规模。桉树的发展一方面提高了森林覆盖率,另一方面也满足了社会对木材的需求。但是,由于对桉树生长速度和经济利益的片面追求,桉树人工林经营方式单一,桉树品种集中连片栽植,致使出现病虫害、土壤肥力下降等问题,影响桉树林可持续经营和林地持续利用[2,3]。许多林学家研究和林业生产实践均表明,树种混交造林是改善人工林群落结构和促进人工林生态良性化的有效途径[4]。漳州长泰岩溪林场在2008年开展了桉树、红椎和杉木混交林研究,旨在探索桉树人工林生长良好和地力维持的混交模式,为闽南山地桉树林科学经营提供参考。

2试验点概况

长泰岩溪国有林场地处东经117°37′~117°50′,北纬24°41′~24°50′,气候属于南亚热带海洋性季风气候,年均温21.1℃,最冷月均温12.4℃,最热月月均温28.5℃,绝对最低温-2.1℃,绝对最高温40.9℃,>10℃有效积温7394.7℃,年日照时数2037.4h,无霜期328d,年降雨量1563mm,相对湿度80%,年蒸发量1267.8mm。试验地位于林场良山工区,海拔255~370m,坡度23°,东坡,林地土壤为花岗岩发育的红壤,土层厚度在80cm,腐殖质层较薄,土壤呈酸性,立地类型为Ⅲ类地,林下植被主要有胡枝子、马樱丹、狗脊、芒萁骨、毛紫珠、白花旋钩子、东方乌毛蕨、菝契、青蒿和葛藤等。

3研究方法

3.1试验设计和造林

2008年3月,在良山工区11大班4小班杉木林采伐迹地上开展桉树、红椎、杉木3种树种插花混交造林试验,混交比例为桉树∶红椎∶杉木=1∶1∶2,桉树纯林作为对照,试验随机设计,3次重复,混交林和纯林各3块小区,每小区面积20m×20m。造林用的桉树苗为本场培育的组培营养袋苗,苗木平均苗高20cm。红椎苗来自金山林场种子营养袋苗,苗木平均苗高25cm,杉木苗为本场培育的裸根苗,苗木平均苗高35cm。混交林整地株行距2m×2m,桉树纯林为2m×3m,挖穴规格均为60cm×30cm×30cm。造林前施基肥,用量0.5kg/穴,硫酸钾复合肥(氮、磷、钾=15∶15∶15)。造林时桉树使用毒死蜱浸泡苗木以防白蚁危害,用量0.5kg/8000株,红椎苗和杉木苗没有浸泡。造林后第1年全面锄草1次、劈草2次,第2年全面劈草2次,第3年全面劈草1次。

3.2资料收集

造林后每年调查试验林生长状况。2014年2月,对试验林全面调查,调查内容包括生长因子和土壤理化性质。其中生长因子调查为测定每木树高、胸径,统计平均木高、胸径、材积和单位蓄积,桉树单株材积公式V=0.00003546D1.782514957H1.25610514,红椎单株材积公式V=0.00005276D1.882161H1.009317,杉木单株材积公式V=0.000058061860D1.9553351H0.89403304。土壤理化性质调查:在试验地中随机布设3个土壤剖面,每剖面分0~20cm、20~40cm两个土层,每土层取一个环刀,并取约500g土样放入自封袋中带回室内进行土壤理化性质测定。土壤物理性质测定指标有土壤容重、孔隙度和持水量,土壤化学性质测定指标包括有机质、全氮、水解性氮、全磷、速效磷和速效钾。土壤水分物理性质和化学性质测定参照文献[5,6]。

4结果与分析

4.1桉树混交林生长状况分析

在人工林经营中,单一树种连续多代纯林模式存在的生产力下降和病虫害等问题已在杉木和木麻黄等常规造林树种中得到证实,进行合理的树种配置混交是改善人工林生长状况和生态环境条件的一种主要途径。从表1可知,桉树与红椎、杉木混交,其单株平均生长量高于桉树纯林,平均胸径、树高、材积分别增加了342%、186%和1092%。经方差分析,混交林和纯林中桉树平均胸径和单株材积存在显著差异(FH=538,FD=1015*,FV=1608*,F005(1,4)=771,F001(1,4)=212),说明桉树混交造林促进了桉树个体生长,有利于培育桉树中、大径材。这主要是由于桉树生长较快,在混交林中较短时间内占据林分主林层,有较为充足的空间进行生长。混交林中桉树蓄积量与桉树纯林相比减少了136%,这是因为混交林中桉树个体数量较少所致。但混交林总蓄积量比桉树纯林提高了191%,说明混交林蓄积量比纯林略有增长。

4.2桉树混交林土壤理化性质分析

4.2.1桉树混交林和桉树纯林土壤物理性质

土壤物理性质主要是对土壤疏松通透程度的表征,结构较为良好的山地土壤其团聚体含量高,透气性能好,对植物根系生长有利。从表2看出,桉树混交林地土层与桉树纯林土层相比,同一层次土壤的容重较小,而最大持水量、毛管持水量和孔隙度较大。如在0~20cm土层里,混交林土壤容重与纯林土壤相比降低了3.6%,最大持水量和毛管持水量分别提高了1.4%和4.4%,非毛管孔隙度、毛管孔隙度和总孔隙度分别增加了13.8%、12.1%和12.4%。说明混交林土壤与纯林土壤相比持水能力和通气性较好,这种土壤有助于林木根系伸展以及微生物活动。桉树混交林土壤结构较佳的原因可能在于不同树种的根系在地下空间分布的深度有差别,各层根系穿插使土层疏松透气。

4.2.2桉树混交林和桉树纯林土壤化学性质

土壤化学性质各项指标的大小体现土壤肥力的高低,特别是有机质和速效性的营养元素直观说明土壤养分状况。从表3看出,桉树混交林土壤的化学性质测定的指标高于桉树纯林的土壤。如在0~20cm土层中,混交林土壤有机质比纯林土壤高16.5%,水解性氮、速效磷和速效钾分别增加了2.3%、9.7%和2.9%。可见,混交林土壤肥力要略高于纯林。这可能是因为桉树纯林生长较快对土壤肥力的消耗较大,而桉树混交林中桉树数量较少,加上红椎和杉木生长较为缓慢对土壤养分的吸收较慢有关。

5结语

桉树与红椎、杉木混交结果表明,混交林中桉树平均单株生长量和总蓄积量均高于桉树纯林,桉树混交林土壤持水性、通透性和肥力优于桉树纯林。

桉树由于生长迅速、干形通直、蓄积量和出材量大、木材用途广泛等优点而深受栽培区林农和林业生产单位青睐,漳州地区由于水热条件充足,桉树生长环境得天独厚。但是,过去由于只重视生长量,在营林措施上多为桉树单一树种甚至单一品种大面积造林,而且第二茬依旧是桉树纯林,这种经营方式导致近年来开始出现了桉树病虫害发生和地力衰退等问题。因此,转变经营观念,重视生态栽培是桉树林培育在新形势下的要求。在实际林业生产中,需要改变桉树大面积连片纯林的造林模式,通过混交或轮栽途径可改善人工林结构及林地肥力状况,确保桉树林可持续发展和林地持续利用。

参考文献:

[1]祁述雄.中国桉树[M].北京:中国林业出版社,1989.

[2]谢耀坚.中国桉树人工林可持续经营战略初探[J].世界林业研究,2003,16(5):59~64.

[3]姚庆端.桉树工业原料林可持续经营措施探讨[J].桉树科技,2010(1):41~45.

[4]俞新妥.混交林营造原理与技术[M].北京:中国林业出版社,1989.

土壤剖面概念范文篇6

杨小军暨南大学/佛罗里达州立大学教授

地理学与生态可持续性研究:概念、方法与应用

“可持续性科学这个概念,是我们地理人提出的。地理学研究人地关系,而可持续性科学没有界限,是讲人与自然的相互作用。”作为第一位演讲者,杨小军教授以国外一些报告和文章为例,深入浅出地解析了可持续性的相关概念及可持续性研究的理论基础。

可持续性这个术语运用十分广泛。在杨小军看来,可持续性是一种思维方式。可持续性用水、垃圾可否循环、有机食品等都是可持续性思维的具体体现,深入到我们的生活中。可持续性现在已经是热门,譬如大国之间的协议都和可持续性有关系,美国等发达国家很多城市都有专门负责可持续性发展的机构,对相关事件、项目进行评估等等。而我们经常讲的可持续性发展是一个相关的概念,两者不完全是一回事。可持续性发展强调不光满足现在的需求,还要满足将来子孙后代的需求(1987年的概念)。如果要保持人类现在和将来的繁荣,不仅仅是关注经济和社会的进展,还应有对生态环境、对地球母亲的关注。

杨小军说,“可持续性科学,包罗万象,着重研究人类、环境、和工程系统之间的相互作用,从而认识威胁人类未来以及地球生命,支持系统管理的复杂挑战,并提供关联问题的解决方案。”

杨小军还介绍了可持续性科学的几个核心研究问题,包括如何将自然与社会的动态相互作用更好地纳入到考虑地球系统、人类发展和可持续的新型模型中,环境与发展的长期趋势如何与可持续性相关的自然社会互动等等,并结合他自己的研究给大家做了相关介绍。

陈亚宁中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室主任

丝绸之路关键区水资源利用与生态系统可持续管理

作为丝绸之路经济带核心区,新疆气候复杂多样,是全球气候变化的敏感区和剧烈响应区。在全球气候变化和人类活动影响下,生态问题日益凸显,生态隐忧日趋加大。陈亚宁指出,以新疆为主体的西北干旱区,是资源性缺水的大区,水资源时空分布不均,水资源有效性较低,面临资源性缺水、工程性缺水、结构性缺水、管理性缺水,水资源开发过程中的生态与经济的矛盾十分突出。

数据显示,在过去10数年里,随着耕地面积的扩大和灌溉需水量的不断增加,生态需水量被强烈挤占,新疆水资源实际开发利用率已超过80%,远超世界用水警戒线的40%,与此同时,当地社会经济用水量也远超规划目标,地下水开采量超出红线45%。

“由于上游大量引水,导致下游来水量减少,河道嗔鳎湖泊萎缩,地下水位大幅下降。加之受全球变暖的影响,土壤水分加速散失,地表生态过程减弱,物种多样性减少。”

然而,西北干旱区承担着我国石油、天然气、煤炭、战略性矿产四大资源开发的任务,因此当地水资源的合理利用以及生态系统的可持续发展显得相当重要。

陈亚宁在谈到生态系统可持续管理时表示,我们应该尽快开展丝绸之路生态保护规划,营造生态安全格局,提高区域生态保障能力;尽快开展水资源承载能力评估,通过区外调水,破解新疆资源性缺水难题;明确丝绸之路经济带战略发展方向,构建丝绸之路经济带政府间生态保护与可持续发展协调合作机制,共同应对生态环境问题和气候变化;建立区域生态环境立体监测体系,设立可持续发展科学联盟和丝绸之路经济带国际联合基金,促进合作研究。

杨军山西大学副校长兼绿色发展研究中心主任

山西绿色发展战略思考

“绿色发展是一种新的发展观。”杨军表示,我们对绿色发展的传统认识主要集中在环境保护、生态治理和可持续发展等方面,主要是资源和环境领域。而他向大家展现的绿色发展,是一个新的概念,指经济增长摆脱对资源使用、碳排放和环境破坏的过度依赖,通过创造新的绿色产品市场、绿色技术,绿色投资以及改变消费和环保行为来促进增长的发展。

杨军用关系图的形式向大家展示了两种绿色发展――农业社会和福利社会。他表示,农业社会的绿色发展是原始的、被动的、低效率的,而福利社会的绿色发展是现代的、主动的、高效率的另外一种绿色发展。从农业社会到福利社会,中间需要一个过渡,处于灰色地带的工业社会。而我们现在,需要从工业社会的破坏,到重新寻找发展模式、发展技术、发展道德的潮流,征求自然、征求生态、讲究道德这样一种模式。

“绿色发展的三围模型,经济系统、自然系统、社会系统,其中,绿色增长是三大系统的共生、相互促进的发展途径和发展模式。”杨军以山西经济发展模式为例子进行剖析,他表示,煤矿是山西不能丢的,山西想要绿色发展,必须将要素构成由单一的不可再生资源――煤矿,向多元的可再生能源转变,充分发挥土地资源优势、围绕山西产业发展重点领域进行产业升级、建立规模化的人才队伍。除此之外,还应最大限度地减少经济活动的负外部性,从源头治理、节能减排、清洁生产、废物利用、循环经济等进行过程控制,通过生态建设提升自然生态系统的整体功能,增加环境容量、提升资源价值。

陈利顶中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室主任兼中国生态学会秘书长

区域生态安全:理论与思考

“生态安全是人类发展的宏伟目标,而区域安全格局设计是现实的,需要面对实际问题,制定有限目标。”

据陈利顶介绍,我国国土荒漠化面积达262.2km2,约占国土面积的27.4%,荒漠化直接影响到生态系统演变和区域生态安全。与此同时,区域性泥石流、城市洪涝等环境地质灾害频繁发生。以城市洪涝为例,近年来“出门观海”的现象已经十分普遍,据住建部数据显示,全国62%的城市发生过内涝,北京、天津、武汉、广州、深圳、杭州等大城市均受影响,且频率普遍呈上升趋势。内涝发生后,城市交通陷入瘫痪,城市生态安全受到影响――生态安全已经成为我们不得不考虑的课题之一。

事实上,生态安全的概念大家并不陌生。然而,什么是生态安全,如何去做,做到什么程度,目前大家各抒己见,存在争议,没有一个标准答案,现场各位专家也对此展开激烈的讨论。

在陈利顶看来,生态安全强调自然和生态的平衡,但其主要目的应该是为了人类长远发展,生态安全必须以人的需求为主导,没有人类的干扰破坏和生存安全需求,生态安全就无需讨论。生态安全是抽象的,涉及到社会、经济与自然方方面面,它是一个理想的奋斗目标,而区域生态安全格局设计是个现实的问题,需要结合区域特点,针对具体问题和有限目标,提出切实可行的措施。生态安全保障是个综合性的复杂问题,更多侧重于管理和政策方面的研究,需要从政策、法规、资金、技术等方面提出一个宏观的生态安全保障体系,然后结合区域生态规划和安全格局设计,一步一步去落实执行。

“我国是一个国土辽阔的国家,任何生态安全格局范式均具有区域特点和局限性。在开展安全格局构建与保障体系设计时,需要结合区域特色和面临的突出问题,开展有针对性的工作,切忌一概而论。”

吴志峰广州大学地理学院院长

从“城市遥感”到“城市感知”

“用城市遥感技术可以很清楚地监测珠三角、长三角、京津冀的空气质量情况,广州去年330多天的空气质量,将全年的情况做成图表,可以很直观地展示这些数据信息。”

吴志峰向大家介绍了有趣的城市遥感,他以复杂城市地表结构的热环境遥感、以大学城空气质量的无人机(UAV)遥感监测、城市化区域大气环境质量遥感监测等影像和解说,生动地为大家介绍城市遥感的广泛应用。

“这些事情遥感都可以干,白天干晚上也可以干,像是夜间灯光数据等等。城市遥感可以获取的信息越来越多了,基于多元,天空、地、甚至地下,通过无人机等每个六秒或者十秒就有一个数据。”

在吴志峰看来,城市遥感的应用非常广泛,可用于城市、生态等等。而城市遥感信息源从可见光到近红外、微波、光学雷达(Lidar);多光谱到高光谱,可以获取城市的信息,发展十分迅速,这就为我们去解决城市各种维度的问题,包括生态问题,提供了更为便利的条件。

基于城市遥感可以快速、准确、精细、全面地获取城市与城市化复杂地表格局过程的时空信息,如何更好地去感知?各种数据问题抛出来:垃圾处理、城市环境、三旧改造、住房保障……各自复杂的东西、生态的维度,怎么去解决?“例如可以利用遥感将广州市的停车场和住宅用地统计出来,这种密度的不匹配,可以给我们很多潜在信息。这种新型的感知和发掘城市,就可以解决很多棘手的问题了。”

吴志峰指出,城市遥感的对象,从简单的土地覆盖到复杂的城市地表格局―功能与过程,从城市自然、环境、生态要素到城市人文、社会、经济要素,是未来城市遥感的发展趋势。

孙然好中科院生态环境研究中心副研究员

大尺度流域景观配置对污染物迁移的影响

“优化景观配置是提升流域生态系统质量的重要手段。”孙然好表示,通过分析流域景观格局与污染物之间的关系,识别影响河流生态系统的关键景观类型及空间配置,探讨河流生态系统的退化机制,预测河流生态系统的退化程度,有利于流域景观格局优化管理以及河流生态系统修复。

“事实上,目前河流生态系统评价和河流健康评价中,对于大面积流域,需要布设大量采样点,以获取较全面的信息,其成本较高。”基于地理信息系统获取流域景观特征,存在GIS数据比实地监测数据更易获得、指数更方便应用于流域规划与管理等等的优势。

就目前而言,大尺度流域景观配置仍存在很多问题,如景观类型的研究多于景观配置的研究;更多时候仅在样地尺度进行控制实验,很少在实际流域开展对照监测研究;缺乏适用于大尺度的评价模型等等。“总的来说,通过分析大尺度流域景观配置的方式获得生态系统与污染物的因果关系,仍有很大的潜力等待发掘。”

肖荣波广东省环境科学研究院总工程师

珠江三角土壤安全使用区划与空间管制研究

“目前,珠三角土壤重金属污染不容乐观,农产品安全问题形势严峻,农田、农产品安全等问题都加剧了环境压力。”肖荣波在会上表示。

“土壤超标并不等同于农产品超标。”肖荣波介绍,由于土壤重金属生物有效性会直接影响到作物对重金属的吸收程度,而有研究表明在珠三角地区,即使土壤重金属超标的区域很大一部分农产品也会达标安全。因此,我们应该选择土壤污染风险分区,而不是污染等级分区,并对应采取有关风险防控措施,是应对珠三角土壤大范围重金属超标一种重要的环境管理手段。

对于土壤区域污染分析,肖荣波指出,可以借助空间格局分析方法研究重金属等污染物环境过程的区域特征,需要重点了解不同景观单元中污染物多介质分配过程、生物有效性和生物积累作用等。而现有的有关区域污染物基础信息严重不足,需要建立有区域代表性、且潜在毒害大的污染物清单。

在肖荣波看来,人地关系是可持续科学研究中的重要组成部分,土壤环境风险管控是解决我国农用地土壤污染问题的必然选择,土壤环境风险管控应该是人地关系研究的关注重点,也是我国未来土壤污染防治的重要手段和基础性工作,应当得到充分重视。

付东洋广东海洋大学电子与信息工程学院副院长

广东省高污染海域水质关键要素遥感监测研究

“随着我国经济的高速发展,人口与工业越来越向沿海地区密集,给我国海洋环境造成巨大压力。尤其是广东省作为中国经济发展的火车头,近年斫海环境污染日趋严重,甚至影响广东省可持续发展战略。”付东洋从技术的角度,就广东近海高污染海域及其水质情况、水质遥感技术路线、珠江口及雷州半岛海域水质要素遥感监测、主要研究结果及结论四个方面向大家介绍了广东近海水质环境的遥感监测研究。

据我国及广东省海海洋环境质量公报介绍,近十年来,广东近海环境污染日益突出,主要是污染物是活性磷酸盐和硝酸盐。这些污染主要集中在珠江口和雷州半岛海域。

土壤剖面概念范文

全球变化研究中的一个重要方面是研究过去、现在和未来的气候环境变化。有人曾形象地指出,新近时期古气候环境的历史是藏在大自然用密码写就的一本本“秘笈”当中的,世界各地的科学家们正在解释和读懂三本这样的“秘笈”:一本是深海沉积,一本是南极和格陵兰的冰盖,还有一本则是中国的黄土高原。黄土高原是具有全球意义的研究对象。

为什么人们如此重视黄土高原?

首先,与极地和深海不同,黄土高原位于人类过去和正在居住的地球的陆地表面;另外,最近的研究还证实,它是迄今为止被发现的历时最长(约2200万年)、最完整的古气候记录的保存者。

中国的土地上拥有这样一本“秘笈”,而且已经读懂了一部分,这令我们深感幸运。当然,还有很多更加引人入胜的故事等待我们去解译。这是一项严肃而又艰巨的任务,也是一次振奋人心的挑战。黄土高原秘密的不断发现,提示着地球科学一个新时期的到来,至少在亚洲大陆上是如此。

作为大自然打造的三个近代气候环境档案库之一,黄土高原的独特之处在于,这里生活着上亿的人口。他们拥有百万年的历史;他们的生活和未来的发展需要科学;他们需要认识自己在自然界所处的位置,需要了解祖先和自身所经历的复杂的环境演化历史。

黄土高原是由黄土构成的。什么是黄土?形象地说,黄土就象人们常见的、发生在我们身边的“沙尘暴”。2002年3月18日北京就出现过一次特大沙尘暴。近年来,人们对北方发生的沙尘暴非常注意。国家也已投入大量资金治理由于不合理利用土地而产生的沙尘暴源地和影响地,以保障我国社会经济的可持续发展。

从沙尘暴的物质成分来看,它与黄土十分接近。黄土是一种风成沉积,主要由粒径为0.01~0.05mm的粉砂级颗粒组成,成分包括石英(约占60%)、长石、云母等和少量重矿物,富含碳酸钙(7%~30%)。黄土多大孔隙、松软且具有湿陷性。

我国古代称沙尘暴类型的降尘为“雨土”,根据孙继敏和张明银的研究,自1966年到1999年,174个气象台站共记录了60次能见度在1公里以内、中等严重程度、持续2天以上的沙尘暴。最近40年来的降尘记录说明,中国黄土高原是亚洲风尘的一个沉降区,以兰州为中心,共发生过24次降尘。这与地质上黄土高原的黄土堆积以兰州为最厚是一致的。中国大陆降尘的次数和厚度都是以兰州为中心的。

以近代沙尘暴作为黄土形成过程的参照来研究,黄土高原是一个巨大的天然实验室。黄土的发生和沉降记录表明,黄土高原是一个积累了至少2200万年、基本连续的实验数据的实验室,一个可供重建2200万年以来黄土高原及其周边地区环境演变历史的实验室,可提供这个地区未来发展的情景(scenario)。

黄土高原这个天然实验室的内容是什么呢?是研究今天干旱化的环境及过去和未来的景象。黄土高原的风尘沉积(黄土和古土壤)可以直接指示其物质来源区的干旱化过程,风力搬运的动力学机制;沉积速率、粒度变化等气候指标还可以和其他两本“秘笈”中的章节相对应。它可以告诉我们黄土沉积的时空特征和规律,也就是它自己的“历史”,同时帮助我们解读其他两本“秘笈”。

二、黄土高原简介

黄土高原分布于北纬34°~35°之间(图1),总面积约380842平方公里,黄河贯穿其中。在同一纬度,欧洲和北美的黄土地带构成全球的小麦和玉米带,西方人称之为“面包篮子(BreadBasket)”。黄土高原占据了全国耕地面积的1/5,养活了全国1/5以上的人口。这里水土流失严重,每年通过黄河输出的泥沙为16亿吨,是尼罗河的30倍、密西西比河的90倍。

在地貌学上,黄土高原可称为一个巨地貌单元。长期的侵蚀和切割形成了黄土高原特有的地形,最常见的为峁、墚和塬。

峁:多分布于黄土高原北部,为圆锥形丘陵,是一种发育在各种黄土堆积上的参丘;

墚:多分布于黄土高原中部,为长条形的脊状地形,是一种叠加的古侵蚀地形;

塬:多分布于黄土高原南部,为平台状地形,由多层叠覆的黄土/古土壤层构成。

黄土高原是中华民族文化的发祥地之一。西安东南的蓝田县发现了110万年前的蓝田直立人(Homoerectuslantianensis)化石和石器。塬区的黄土地层最为完整和连续,因此地质工作多集中于塬区,以此为突破口来解释黄土高原这本“秘笈”并告诉人们它所经历的故事。在近代中国地质学家对黄土高原的研究中,共发生了6次较大规模的破译黄土高原密码的科学事件。

三、六次破译黄土高原的密码

(一)红色土地层的建立——第1次解译密码

黄土作为一个地质单元为早期来华工作的西方地质学家所注意,始自19世纪。庞培利、李希霍芬、奥勃鲁契夫、安特生等认为中国黄土系风力搬运并沉积于草原的产物。中国地质学家于1920年起开展黄土研究。1930年,德日进和杨钟健作了黄土地层与古生物研究,这一工作是开创性的。他们将黄土高原黄土划分为上下两大部分,上部称马兰黄土,下部称红色土。这是一个以“观察地质”为主要工作方法的以分类定名为主要工作内容的时代。他们第一次把中国黄土高原厚达300余米的黄土划分为马兰黄土,红色土A、B、C等四层,并按其中所含古脊动物化石定为现在仍延续使用的第四纪的早、中、晚期,是在前人工作基础上(未分期)的一个突破。尽管囿于当时的认识没有解决红色土的成因问题,但他们严谨的古生物和地层划分工作已经成为后人典范。

(二)古土壤层的发现——第2次解译密码

新中国成立以后,黄土高原的建设和水土保持工作、建筑工程的地基础工作和对人民群众各种疾病的防治等,对黄土研究提出了新的要求,也开始了黄土与环境研究的新阶段。20世纪50年代,土壤学家朱显谟、石元春等对黄土和黄土中古土壤层的研究表明,黄土层中所夹的红色条带,即德日进和杨钟健所称的红色土,实质上是一种褐色土型的古土壤层。在黄土高原的董志塬,洛川塬等地都可以发现多次黄土和古土壤相重叠产出的状况。

对黄土和古土壤序列的认识破译了红色土的红色条带之谜,使人们对黄土有了一个全新的认识,古土壤的确认对黄土成因问题的讨论起了重要的作用。因为黄土和古土壤都是在风力作用下、气候环境的变化下所形成的,但对黄土作为风力搬运的沉积的时间认识则由十多万年,向前推进到了260万年。认识了巨厚的黄土高原是260万年来风力以沙尘暴的形式所形成的;而干旱的沙尘暴时期中间又有多次气候变为温暖湿润的时期。

破译了红色条带为古土壤层之后,使我们对黄土、古土壤层序的认识,从单纯地质学研究范畴、从沉积与剥蚀的概念下解放出来,进一步把生物的地质作用与黄土沉积结合起来。受当时流行的4次冰期理论影响,对黄土的形成环境中分辨出干旱与湿润的存在和多次的旋回等现象,未能作出进一步的解释。虽然黄土/古土壤时间序列已经相当长,且沉积连续、代表气候变化清楚,比研究程度较高的欧洲、美洲和全球其他地区的黄土对全球变化的代表性都强,但还未能明确中国黄土的这一特点。

在这一时期,王挺梅、朱海之等发现黄土在空间分布上具有颗粗细自西北而东南逐渐变细的特点,并把黄土高原的黄土划分为砂黄土、黄土、粘黄土带,这一划分对黄土高原的水土保持工作,和黄河泥沙中粗砂的来源区以及黄河泥沙的治理提供了依据。

黄土地区地基的湿陷性问题研究,也从黄土地层的划分和分布、年龄的新、老关系等研究中得到有益的启发,取得了新的进展。黄土研究在20世纪60年代进行了总结。中科院刘东生与前地质部张宗祜以《中国的黄土》为题,在1961年国际第四纪研究联合会的第六次国际会议上发表了论文。60年代末期,对中国地方性疾病克山病的研究取得了成就。

附图

图1黄土分布图

(三)古地磁研究的发现——第3次破译密码

20世纪70年代,随着古地磁学、同位素地球化学、年代学等新学科和技术的发展,认识黄土的手段不断进步,破译密码的能力不断加强。黄土的研究从肉眼观察形成概念阶段进入到观察与测量和实验相结合的阶段,这也是一个从实验数据形成概念的阶段。

黄土与古土壤层的磁化率,随黄土与古土壤中所含磁性矿物的种类和丰度而变化。测量结果显示,黄土与古土壤的磁化率可以用来作为反映地质作用、环境变化的气候要素的替代性指标(ProxyData)。这一进步促使我们将黄土高原沉积与深海沉积进行对比;冰芯的研究结果也与黄土高原进行了对比,是黄土高原研究从建立区域性特征到进行全球对比的起点。这一时期总结性的工作为《黄土与环境》一书的出版。

(四)冬季风和夏季风的标志——第4次破译密码

认识到中国黄土与古土壤的磁化率作为古气候的代用指标以后,人们得到了大陆沉积和深海沉积这两本秘笈的对比。随之而来问题是:黄土为什么和怎样能够记录全球性古气候变化的问题。黄土和古土壤是通过什么机制把全球气候变化记录下来的?安芷生提出黄土和古土壤分别代表古气候环境的冬季风盛行和夏季风盛行的模式对了解黄土与古土壤的形成和解译其环境秘密有着重要的理论意义。

当代气象观测告诉我们,中国的沙尘暴事件受西伯利亚高压的影响,与西北方向吹来的风有关;而黄土高原的降水则主要是受来自东南方向的夏季风的影响,同海水的温度和海洋与大陆之间的距离有关。

黄土高原的主要气候控制因素——冬季风和夏季风如实地把全球冰期和间冰期的气候状况传送到亚洲大陆内部形成黄土高原;而黄土高原的黄土和古土壤层则忠实地把区域性的和全球性的气候信息记录于自身的密码之中。

丁仲礼利用黄土和古土壤中粒径<2微米/>10微米(0.002毫米~0.010毫米)的颗粒含量的比值作为冬季风搬运尘颗粒的风力强弱的代用指标,讨论冰期和间冰期的环境的变化。他所得到的曲线,可以与深海沉积中同时期的氧同位素(δ[18]O)曲线进行对比,吻合情况较好(图2)。

宝鸡的黄土剖面有160多米厚,在260万年的时间内共有32次黄土与古土壤的配对。它们代表了32次由暖湿到冷干的变化。这一结果证明了大陆冰期和间冰期的多次性,丰富了以前认为大陆仅有四次冰期的理论。

在大陆上无论是何种冰川,气候变化对其的影响均表现为冰川和冰盖边缘的进退。一进一退,后者往往破坏了前者所保存的信息,所以在地球的大陆上几乎找不到冰川消长的完整物质记录,因而它的记录也很难与深海沉积所记录的冰期与间冰期的结果相比较;而反映气候变化的连续的黄土与古土壤层则弥补了冰川的这一缺陷。黄土高原这本“秘笈”不仅记录了冰期与间冰期这种万年尺度的气候变化,而且还能显示更为微细的千年尺度的气候变化。

郭正堂利用甘肃西峰镇和陕西长武黄土塬区的剖面黄土与古土壤中的析出铁Fe[,2]O和全铁Fe[,2]O[,3]代表的风化强度比值作为夏季风的代用指标。Fe[,2]O和Fe[,2]O[,3]比值的高低说明,夏季风强盛时期,由于温度和湿度的增加,其风化程度加大,在黄土形成时期则相对的风化强度减弱。这一代用指标较常用的以磁化率作为夏季风的代用指标有其优点,也可以与深海δ[18]O同位素研究的结果对比。说明其具有全球意义。

从20世纪80年代以磁化率作为气候的代用指标,到90年代以颗粒比值代表冬季风强度,以风化指数代表夏季风强度,中国黄土研究逐步跨入了多种代用指标并存的时代,亦即是用更多的方法解译黄土高原秘密的时代。这一工作为后来认识上新世红粘土为风成沉积开辟了新的途径。

附图

图2黄土粒度曲线与深海氧同位素曲线对比

(五)米兰柯维奇周期的启示——第5次破译密码

当前关于驱动第四纪冰期和间冰期古气候变化的学说以米兰柯维奇的天文周期假说较为普及。地球轨道偏心率、地轴倾角和岁差的周期性变化影响地球接受太阳辐射的总量和太阳能量在不同纬度和季节的分配。季节性的太阳光线在高纬度的变化,可以降低夏天的温度。假如夏天温度变凉,夏天的时间变短,则前一冬天的所积冰雪可以保持下来不被溶化。这样一个机制会导致冰川的增大,冰期的到来。轨道的变化在中纬度和高纬度会导致冷与暖的交替出现。Berger计算寒冷期的时间和第四纪冰川发展的冰期相吻合,所以他的结论是地球轨道的变化导致第四纪冰期的出现。

现代计算指出,仅是轨道变化本身不能导致冰川的前进或后退。轨道周期引起的地球系统的其他方面的变化则导致并增加这种变冷的情形;而这样一个相对较弱的初始的颤动可以被放大直到形成巨大的气候变化。有人研究认为,高纬度气候寒冷导致大面积森林消失,使太阳到达地球的能量被反射,导致地球变冷;冰川因而加大再反射更多的太阳能,致使冰期出现。

全球冰量的增加,特别是北极地区冰量的增加会导致西伯利亚高压的增强,这一增强可能会使得亚洲内陆干旱化加剧。黄土高原的形成可能更多地与此有关,而青藏高原的隆起也促进了干旱化的形成和黄土的沉积。

丁仲礼根据宝鸡黄土剖面研究了250万年来黄土与深海记录之间米兰柯维奇周期的比较,最近又详细而深入地对黄土高原中部和南部的宝鸡、灵台、蒲县、平凉、泾川五地的黄土粒度进行了大量的分析并发现,黄土与古土壤序列的变化自180万年以来,和深海的旋回几乎可以一一对比,并且都是在1百万~0.8百万年前以1.3万~4.1万年的周期为主;1百万~0.8百万年有一气候转型,此后以10万年周期为主。这一现象对黄土高原黄土—古土壤序列的形成机制来说可能是十分重要的。他认为这与全球冰量的变化有关。除大陆冰盖和海冰外,根据汪品先等对海岸带冰期时海水下降100米、暴露大片边缘海,增强了内陆干旱、半干旱区的干旱化。丁氏认为华北与北半球的气候变化的耦合是从1.8百万年前开始加强。

黄土高原这本“秘笈”可能和深海那本“秘笈”一样都有一个形成过程“简单”的特点,不像河流、湖泊沉积等形成过程复杂,因而对再造古气候历史比较有利。受米兰柯维奇周期理论的启发,人们对于2.6百万年来、特别是1.8百万年来气候波动的历史和形成这种波动的原因、驱动力已经有了很好的认识和发现。

(六)青藏高原让风吹干了亚洲大陆——第6次破译密码

郭正堂等通过对董志塬的黄土和黄土下的上新世红粘土以及甘肃秦安的中新世晚期古黄土与古土壤序列(即以前称为甘肃系的地层)的研究,认为亚洲内陆荒漠化起源于2200万年以前,由此到620万年之间为较稳定的干旱化和气候波动时期,形成了秦安的黄土。自620万年到500万年是一个干旱时期,500万年到360万年这段时间则是一个相对温暖湿润时期。360万年以后黄土高原粉尘沉积的速率表现为持续增长的趋势,到260万年这种再次增长加强,第四纪黄土大量沉积。

在这研究一阶段,以黄土作为干旱的象微的形成时间向前推进了,增长了近10倍。这在亚洲大陆是一个惊人的发现。

国内学者对中国干旱化历史的认识有两次大的突破。一次是在20世纪20年代,把亚洲干旱的历史由13万年放大到260万年;一次是90年代到现在,把干旱的历史放大到600万~800万年(上新世红粘土的重新认识为黄土),再由600万年又放大到2200万年。(秦安古黄土与古土壤层的发现),其结果有三:一是说明亚洲内陆干旱化发展的历史与全球冰量的增加有很大的可比性,表明大约自2200万年以来北半球冰量的发展也是亚洲内陆干旱化的一个重要驱动力。二是新的认识。对过去上新世红粘土层,即常说的三趾马红粘土,回归为风成黄土,或风尘沉积,对过去的中新世甘肃系(部分)回归为风成的黄土或风尘堆积。这样形成了自2200年来的一个陆地的“风尘堆积系”。大陆的“风尘堆积系”和深海中的深海沉积,构成的全方位的区域性对比,提示我们可能要重新认识新近纪(NEOCENE)或新第三纪亚洲大陆的历史。三是大面积古老风尘堆积的内因驱动力、干旱的发生发展和青藏高原的形成与发展的关系,可能导致以往研究的结果,如360万年的青藏高原的隆升等项研究的进一步深化,也提出新的问题:如何认识2200万年前开始的中国大陆北部的强烈的干旱化?与青藏高原的形成和隆起在时间和空间上的关系如何?这是一个今后应当考虑的问题。

2200万年以来的一段时间虽然在几十亿年的地质时间表中不是很长的一段,但和人类的存在的时间相比较还是相当长的,即使从600万年起来算也有好几倍。这种持续的风力和今天环境中的风力同是地质营力。

风的吹yáng@①,在地质历史时期有那些情景可以供我们对未来作一参考。孙继敏的工作说明最大或冰盛期时(22000年左右),在风力作用下北方沙漠东西延长近千公里,南北延长数百公里;而全新世适宜期则由于风力减弱,气候温湿,发育土壤,沙漠的范围缩小了很多,比今天的范围还小。

那么,今天我们处于一个什么样的位置呢?我们正处于一个可能出现的两个情景的中间。这就是我们从干旱化和风力作用所认识的地质全球变化的情景。它是一种放大了的人类全球变化(从工业革命以来的含有人类活动全球变化)。人类全球变化从现在的记录来看应是一种加速了的全球变化。但我们可以控制其速度和规模以取得合理的可持续发展。

土壤剖面概念范文篇8

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《四库全书总目提要》有言:“易道广大,无所不包。旁及天文、地理、乐律、兵法、韵学、算术,以逮方外之炉火,皆可援《易》以为说;而好异者又援以入《易》,故易学愈繁。”可见,易学功用深远。作为“好异者”,我们经过对《伏羲六十四卦方图》“极深研几”,发现它与黄泛土壤平垂分布之象有着惊人的相似!拙文旨在祈求方家指教。

“易有太极,是生两仪,两仪生四象,四象生八卦,八卦定吉凶,吉凶生大业。”这是周易《系辞上传》中关于宇宙万物的生成的生动描述。其中,“太极”是指天地未分的混沌元气,“两仪”是指元气分化的阴气和阳气,轻清阳气上浮成天。重浊阴气下沉为地。“四象”是指老、少阴阳,相互摩荡而成万物。“八卦”是指乾(天)、坤(地)、坎(水)、离(火)、艮(山)、兑(泽)、震(雷)、巽(风),是万物生成的八种自然要素。

黄泛之壤,阴阳分明。组元粉沙、粘粒,且排比有章。粘者性阴,沙者为阳。其理同易,象数有常。

壤中粉沙土粒其性为阳,粘粒其性为阴。黄河携带的浑沌泥沙可谓为易经的太级,是造就黄泛之壤的本源。淅出的一层沙和沉淀出的一层粘土粒可谓为易经的两仪,淅淀出二层的粘粘粒、沙粘粒、粘沙粒、沙沙土粒可谓为易经的四象;淅淀出三层的粘粘粘土粒(坤)、沙粘粘土粒(艮)、粘沙粘土粒(坎)、沙粘沙土粒(离)、沙沙粘土粒(巽)、粘沙沙土粒(兑)、粘粘沙土粒(震)、沙沙沙土粒(乾)可谓为易经的三爻八卦;八属三层土粒经渎泛交互分选、复落淅出六层63寸厚的六十四种沙粘不同比例和不同排列层次土体的土壤可谓为易经的六爻六十四卦。

我们通过长期观察黄泛土壤的性质、象形,农业土壤耕层深度为7寸是限;植物生长活动利用土壤深度为63寸是限;在63寸土体内,各层沙粘土粒占的比例为质地;63寸土体内出现的沙或粘土粒积聚层为土体的排列层次;63寸土体内沙粘均匀未有明显层

次的为均质土体。六十四卦中的阴爻画“--”可表示为二进制的0,并代表土壤中粘粒符号;阳爻画“—”可表示二进制的1,并代表土壤中的粉沙粒符号。六十四卦中,每一卦以六爻排比组合,破译为二进制数的六位组合,可破译为植物生长利用的六个土壤活动层中的沙粘土粒的排列组合。六十四卦中从0—63的序数破译为对应的六十四种土壤中质地含量的比例。

“爻”是个易经专用名词,指八卦或六十四卦中的任一阴阳符号。在数学中,“爻”可译成以2为底的乘方指数,2代表数学的二进制,爻可译为二进制的位数、土壤的层数。由于二进制数学的特点是从零开始,也是《易经》从无到有的无中生有的哲理。《易经》的二进制换算成十进制,如太极的20=1,两仪的21=2,四象的22=4,八卦的23=8为三爻卦,十六卦的24=16为四爻卦,三十二卦的25=32为五爻卦,六十四卦的26=64为六爻卦。在黄泛土壤中供植物生长利用的土层有六层;可组合成六十四种土壤。再以六十四卦中的初六爻、六二爻、六三爻、六四爻、六五爻、上六爻表示土壤的初粘层、粘二层、粘三层、粘四层、粘五层、上粘层;初九爻、九二爻、九三爻、九四爻、九五爻、上九爻表示土壤的初沙层、沙二层、沙三层、沙四层、沙五层、上沙层。易经二进制算术的特点是,变化由下层向上变化而写成,其进位是由上层向下层进位,阴爻不计实数,阳爻所处的位置不同,则1代表的实数值就不同,变化规律是用2的乘方来计算。以乾卦为例:

——1上九实数1,代表十进制数的1.

——2九五实数1,代表十进制数的2.

——4九四实数1,代表十进制数的4.

——8九三实数1,代表十进制数的8.

——16九二实数1,代表十进制数的16.

——32初九实数1,代表十进制数的32.

六位数相加其和为63。

以应粉沙壤之象体,上沙层厚度为1寸,沙五层厚度为2寸,沙四层厚度为4寸,沙三层厚度为8寸,沙二层厚度为16寸,初沙层厚度为32寸,植物生长活动利用土体厚度为63寸(63寸之下很难找到树木根系)。土体的排列为象,六层皆沙粒,定数质地含沙比例为63/63=100%。

通过研究《伏羲六十四卦方图》(如图),我们可以发现各上对角是坤与乾的对角,是按九的倍数排列,否与泰的对角是按7的倍数排列,构成三十二对配,每一对配卦象的阴阳符号完全相反,实数相加都是六十三,六十三这个数是具阴阳性质的事物,以六位二进制换算成十进制的最大数,也是常数。以植物利用的活动土层为63寸,如乾之壤(粉沙壤)在63寸厚的土层中,最大含沙量为63/63=100%,震之壤(青沙壤)在63寸厚的土层中,最大含沙量为36/63=57.1428%等。从坤之壤(粘湿壤)到乾之壤(沙壤)的高差为63寸,其地面坡降约为1/6300,体现了黄泛土壤的水平和垂直分布状况,这与现实考察的结果非常近似。

六十四卦之阳升于震、离、兑,极于乾;阴降于巽、坎、艮,极于坤。黄泛土壤之沙粒升于青沙土壤、碱壤、黄沙壤,极于粉沙壤;粘土粒降于中壤,盐壤、僵壤,极于粘湿之壤。八卦之中三爻皆“—”阳,象之纯阳;土壤中三层皆“沙”,象之纯粉沙壤。三爻皆“--”阴,征之纯阴;土壤中三层皆“粘粒”,征之纯粘湿土壤。“鋔”(震)初爻“—”阳,象之以长,译为土壤初层粉沙粒,含沙4/7,象为青沙之壤;“鋖”(坎)中爻“—”阳,象之以中,译为土壤中层粉沙粒,含沙粒

2/7,象为盐壤;“鋗”(艮)上爻“—”阳,象之以少,译为土壤上层粉沙粒,含沙量1/7,象为僵壤。其阳数值位,呈“长、中、少”之别,其土壤粉沙粒数值于层,有青沙壤、盐壤、僵壤之分。“鋕”(巽)初爻“--”阴,征之以长阴,译为土壤初层粘粒,含粘粒4/7,征为中壤;“鋓”(离)中爻“--”阴,征之以中阴,译为土壤层粘粒,含粘粒2/7,征为碱壤;“鋒”(兑)上爻“--”阴,征之以少阴,译为土壤上层粘粒,含粘粒1/7,征为黄沙壤。其阴数值位也呈“长、中、少”之别,其土壤粘粒数值,也有中壤、碱壤、黄沙壤之分。是《易经》阴中育阳、阳中生阴之道,同是土壤粘中孕沙粒,沙中生粘粒之理。换言之,八重卦,正是八属土壤的生态密码。

由于经水的分选作用,静水区沉淀粘土粒,急水区淅出粉沙粒,即一沙一粘的土壤;再经渎泛串流,土粒又经水的分选、迁移、静落、淅出粘粒土壤、沙粘土壤、粘沙土壤、沙沙土壤四类土壤;续经渎泛串流分选,沙粘土粒迁移复落、淅出粘粘粘、沙粘粘、粘沙粘、沙沙粘、粘粘沙、沙粘沙、粘沙沙、沙沙沙八属土体类型的土壤;八属土体类型的土壤屡经渎泛串流分选,沙粘土粒交互复落,构成六十四种沙粘土粒比例和排列不同的土体,适应各类植物之生长。

土壤63寸土体厚度分为六个植物利用层,这六个层在土壤生态中各有其作用和功能,如各层不起其职,土壤整体就失去平衡,谓为土壤病害。上粘层的功能为土壤空气与大气交换层,粘五层的功能为日热传导层,粘四层为土壤肥料施入分解层,粘三层为营养调节离子毒性排解层,粘二层为土壤水分上布下达层,初粘层为土壤水源供给蓄存层。

上沙层的功能为水、气、热运行传导层,沙五层为肥料施入层,沙四层为土壤酶分解层,沙三层为养分供给吸收上布层,沙二层为多余成分离子下泄层,初沙层为水分调节上布下泄层。

观黄泛平原土壤之征象,探析易学之数理,黄泛平原土壤层次排列剖面之象与各八卦之重卦之象相符,土体含沙粘之量与《伏羲六十四卦方图》的卦序数相符。

在植物利用土体中,六层(爻)皆粘粒者,应于坤卦(鋑)之象,划属为坤属之壤,五行属土,象征粘湿之壤,耕层之状,湿之粘手,干而如粟米,上下悬泽,耕性异常,种粮宜稻,植树适榆与桑。五行之性,其性湿粘,其色暗黄,育色黄而白,育形方而圆,植味甜而辛之物为尚土。

三爻9寸深处有沙层,初爻、二爻18寸深处下有粘粒层者,应于艮卦(鋗)之象,划属艮属之壤,五行属土,象征僵土之壤。耕层之状,湿泽粘手,干而刚僵,质地含沙粒为1/7=9/63,种菜宜菜豆,植木适藤攀,藤柄有细刺,叶齿五裂如掌。

三爻9寸深处有粘粒层,初爻32寸深处有粘土层,二爻18寸深处有沙层者,应于坎卦(鋖)之象,划属为坎属之壤,象征盐土之壤,盐土之状,坚而不骼,气水通畅,土壤质地,含沙粒2/7=18/63,润时地出卤潮,燥时地起白霜,含卤水、芒硝之物,极至植物患病,病发于寒,叶而枯黄,根锈似铁,根溃黑烂,绣穗为糠,唯有耐盐寒之物(适生甜菜、油菜、猪毛菜等物,柳木等)容华有形。五行之性,其性寒,其色黑,育色黑而青,育形长而徒,植味咸而酸之物为尚土。

二、三爻9寸—31寸深处有沙层,初爻32寸深处下有粘土层者,应于巽卦(鋕)之象。五行属木,划属为巽属之壤,象征中壤之象,中壤土之状,淖而不粘,干而不坚,不泞足不污手,沥水保墒,土壤质地含沙粒3/7=27/63,种织编物类,宜棉及麻、箕柳、白腊。五行之性,其性温,其色青,育色青而白,育形徒而圆,植味酸而辛之物为尚土。

初爻层至上爻层皆沙土粒者,应于乾卦(*7)之象,划属为乾属之壤,五行

属金,象征粉沙之壤,粉沙壤之状,华然如粉,风刮以尘,失墒极甚,土壤质地含沙粒7/7=63/63,宜植木果之树,防风护墒,苹果、李、杏、柿、梨、桃、柳、石榴。五行之性,其性燥凉,其色白,育色白而黑,育形圆而长,植木果味辛而凉之物为尚土。初、二爻(层)18—63寸深处,有沙土粒层,三爻(层)9寸深处有粘土层者,应于兑卦(鋒)之象,可划属为黄沙属之壤,五行属金,象征黄沙壤之象,黄沙壤之状,粉然刚糠以脆,通气沥水,泽润滑光,土壤质地,含沙粒6/7=54/63。种植辛凉植物,宜葱与蒜,芫荽、茴香、辣椒、薄荷,其味辛香。五行之性,其性湿凉,其色白,育色白黄,育形圆长,植味辛而咸之物为尚土。

初爻层32寸深处有沙土层。二爻层16寸深处有粘粒层,三爻层8寸深处有沙粒层者,应于离卦(鋓)之象,可划属为碱土之壤,碱土之状,遇水泥泞,土粒分散,干时固结,坚实不暄,水气不通,土壤质地含沙粒5/7=45/63,植不耐碱作物,熔化植物之卫脂,蚀植物之根系,蒸植物之内水,甚者绝生,轻者,伤植物之容貌,枝梢焦枯,叶片变小,五谷厌生,百木有疾。五行之性,其性火热,其味涩苦,其色赤,育色赤黄,育形尖方,唯有耐碱盐植物,容华以生,植味咸而甜之物为尚土。

初爻层32寸处有沙土层,二、三爻层8寸以下深处有粘粒层者,应于震卦(鋔)之象,可划为青沙属之壤,青沙壤之状,沥水保墒,土暄气畅,宜根深扎,土壤质地含沙粒4/7=36/63,宜生不果徒木,为人栖宿防风,取火御寒,生活煮食,适种香椿、梧桐、楝、杨。五行之性,其性温,其色青,育色青,育形徒尖,植味酸苦之物为尚土。

凡初爻层有粘土粒层者为阴性土壤,凡初爻层有沙土粒者为阳性土壤,具先天之易理。

古代对黄泛平原土壤的分类比现代西方地质学分类法科学的多,使土壤分类既有定性又有定量的概念,而今天用《伏羲六十四卦方图》理论对黄泛平原土壤分类仍具有现实意义。

目前,西方学说把土壤看成是静止的土粒机械组成,忽视了土壤是一个有机的整体,土壤排比组合的不同,是不同土壤内在各层职能之间协调联系的生态平衡密码,是土壤质与量相互转化的内因和条件。

土壤剖面概念范文篇9

(附图{图})

某地25°纬线地形剖面示意图

读上图回答:

(1)A地所属国家名称,B地山脉名称;(2)A地气候类型、典型植被、典型土壤;(3)A地气候形成的主要原因;(4)列举剖面附近两种主要矿产_____。

学生从何处下手,方能命中题意?有没有这种能力?我认为:如果首先要找A国,有三路走到A国。[1]识记。头脑要有清晰的七大洲四极点的经纬度数。[2]排除法来认定。此题无法从海陆位置认定,只能先从经度,后由纬度,还要结合地形地势才能认定A国是纳米比亚。学生须具备灵活的基础知识,较好的分析习惯和冷静沉着的思考能力。[3]从地形剖面入手。须知,七大洲中,西低东高的地势只有大洋洲和非洲,大洋洲跨经度广,非洲南部跨经度少。当然,对非洲政区要熟悉。

但我认为,回答此题可以从(2)和(3)小题开始,因为在25°纬线附近的大陆西岸,均为热带沙漠气候。避开(1)题不答是可以的。对(3)小题学生较难答全,除“副高”下沉气流外,容易遗忘本格拉寒流降温减湿作用也是造成热带沙漠的因素。为什么不少学生不能答好这道题呢?自然是学生这个内因。但作为教师来说,不也值得思考吗?

第一,地球、地图知识是基础,是地理基础知识和基本技能的源泉,其核心是空间概念。如:东西经度的判别,东西半球、南北半球、自转方向、晨昏线、公转和太阳直射点位置、昼夜长短、等高线等的识图和判别。这是学生必备的地理规律的起码知识,没有它,就无法学好中国地理、世界地理和高中地理。学生要库存这些知识,全靠教师教好“举一”的思维方法,学生才能学到“反三”的本领。

第二,利用学生的“双基”充分扩展知识领域。学习区域地理时,让学生编写区域概况表,知识结构表等,让学生去学以致用,触类旁通。如列七大洲概况表,位置准确,才不至于闹“大陆漂移”的笑话。

土壤剖面概念范文1篇10

【关键词】土壤;土壤肥力;表征指标

土壤作为植物生产的基地、动物生产的基础、农业的基本生产资料、人类耕作的劳动的对象,与社会经济紧密联系,其本质是肥力。土壤肥力也正是土壤各方面性质的综合反映,体现了其在农业生产和科学研究中的重要地位。土壤肥力的高低直接影响着作物生长,影响着农业生产的结构、布局和效益等方面。土壤肥力是土壤的基本属性,是土壤物理、化学和生物性质的综合反映,也是影响作物生长发育和产量的关键因素之一。早在1840年李比西提出的“矿质营养学说”,为土壤肥力研究奠定了基础。迄今为止,尽管有人围绕着土壤质量取得了一些重要研究进展,但有关土壤肥力的理论研究都在各自学科的研究方向上徘徊,没有将土壤化学、物理和生物等相关学科统一起来形成公认的、一致性的定量化评价指标来进行表征土壤肥力。所以,及时了解分析和跟踪国内外土壤肥力指标研究的最新进展,对解决土壤肥力研究的实际性工作和使之为现代农业的可持续发展服务具有重要意义。

1土壤肥力

1.1土壤肥力概念

土壤肥力是指土壤为植物生长提供养分、水分以及优良环境条件的能力,它是土壤各种基本性质的综合表现,是土壤区别于成土母质和其他自然体的最本质的特征,也是土壤作为自然资源和农业生产资料的物质基础[1]。

1.2土壤肥力分类

土壤肥力按成因可分为自然肥力和人为肥力。自然肥力是指在自然因素(生物、气候、母质、地形及时间等)的综合作用下,土壤产生和发展起来的肥力,未经耕种的自然土壤只具有自然肥力。人为肥力是人类在利用土壤进行作物栽培的过程中,通过对土壤耕作、施肥、排灌及土壤改良等农业技术投入所创造的肥力。土壤所具有的自然肥力与人为肥力的综合被称为有效肥力,也称为经济肥力。

1.3影响土壤肥力的因素

1.3.1化学因素

化学因素是指土壤的酸碱度、阳离子吸附及交换性能、土壤还原性物质、土壤含盐量以及其他有毒物质的含量等,它们直接影响植物的生长和土壤养分的转化、释放及有效性。

1.3.2养分因素

养分因素是指土壤中的养分贮量、强度因素和容量因素,这主要取决于土壤矿物质及有机质的数量和组成。

1.3.3生物因素

生物因素是指土壤中的微生物及其生理活性,它们对土壤氮、磷、硫等营养元素的转化和有效性具有明显影响,主要表现在:一是促进土壤有机质的矿化作用,增加土壤中有效氮、磷、硫的含量;二是进行腐殖质的合成作用,增加土壤有机质的含量,提高土壤的保水保肥性能;三是进行生物固氮,增加土壤中有效氮的来源。

2土壤肥力表征指标

目前,国内外尚没有一个反映土壤本质特征的、综合的土壤肥力指标(SFI,soilfertilityindex)的理论体系。用土壤生产力的水平或土壤的一些理化性质的数量化特征来表征土壤肥力水平都有一定的局限性。土壤肥力综合指标有四类:(1)土壤营养(化学)指标:全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、阳离子交换量、碳氮比(2)土壤物理性状指标:质地、容重、水稳性团聚体、孔隙度(总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度)、土壤耕层温度变幅、土层厚度、土壤含水量、粘粒含量(3)土壤生物学指标:有机质、腐殖酸(富里酸、胡敏酸)、碳、微生物态氮、土壤酶活性(脲酶、蛋白酶、过氧化氢酶、转化酶、磷酸酶等);(4)土壤环境指标:土壤pH值、地下水深度、坡度、林网化水平[2]。

2.1土壤物理指标

2.1.1土壤质地

土壤颗粒组成是指土壤中大小不同的各级土粒的比率,它是反映土壤物理性质的一项重要指标,如土壤耕作难易、养分和水分保蓄能力、孔隙组成、通气性、持水性、透水性、水分运动及土壤气体和热状况等都在很大程度上受土壤颗粒组成的影响。土壤矿质颗粒的组成状况及其在土体中的排列,对土壤肥力起着决定性影响,土壤颗粒形状与大小各异的土壤结构,反映出一个不规则的几何形体和不同的土壤肥力基础,粒级越小,粒间孔隙小,吸水易膨胀,可塑性、粘着性、粘结性和保水保肥性越强,营养元素越丰富。余东山(1997)等研究表明,土壤颗粒组成与土壤的保肥及供肥能力有关,影响着有机质含量。不同土壤颗粒组成,肥力水平不同,团聚体的大小不同,所以土壤颗粒组成也是评价土壤肥力的重要因子之一。

2.1.2土壤结构体

不同土壤的团粒结构,依土壤种类、特征和性质等限定性因子的不同而代表SF的水平不同,所以至今仍未报道过表征SF定量化的团粒结构指标,仅用粘粒含量、团聚体的稳定性和其粒径的比例等与其他SFI的相关性表征SF的高低。

研究表明,有良好团聚体结构的土壤,不仅具有高度的孔隙性、持水性和通透性,而且在植物生长期间能很好地调节植物对水、肥、气、热诸因素的需要,以保证作物高产。不同粒级的微团聚体对养分吸收者与释供的不同作用与其适宜的组合决定土壤肥力的高低,因此,不同肥力水平的土壤及各粒级微团聚体的有机质含量和腐殖质的结合形态的研究为解释土壤肥力水平的差异以及揭示土壤肥力的实质提供依据。土壤微团聚体及其适宜的组合是土壤肥力的物质基础,在对大小粒级土壤微团聚体的组成比例与土壤肥力的关系进行研究时发现[3],“特征微团聚体”(10μm的微团聚体)的组成比例能比较综合地反映土壤对于水、肥的保供性能,小粒级微团聚体有较强的持水性,而大粒级的有较强的释水性,可作为评断土壤肥力水平的有用指标。

土壤团聚体和水稳性团聚体的状况是影响土壤肥力的一个重要因素,其在一定程度上乃至很大程度上影响土壤通气性与抗蚀性,大团聚体比微团聚体含有更多的C和N,其所含的有机质更不稳定,更富生物体物质和特殊有机质。李小刚等[4]研究表明,随着有机质含量的增加,土壤团聚体的稳定性显著增加,粘粒的分散性显著降低。Capriel等指出,土壤团聚体的稳定性与土壤微生物之间存在明显的相关性。袁可能等[5]研究表明,在直径0.1mm与2~5mm之间的各级团聚体,其腐殖质总量随着团聚体直径的增大而增大,G1/G2比值则随着团聚体直径的增大而逐渐减小。

土壤分形维数是反映土壤结构几何形状的参数,土粒表面分形维数是反映土壤颗粒表面状况的一个综合指标,而土壤团粒结构粒径分布的分形维数映了土壤水稳性团聚体及水稳性大团聚体含量对土壤结构与稳定性的影响趋势,即团粒结构粒径分布的分形维数愈小,则土壤愈具良好的结构与稳定性。

2.1.3其他因子

土壤容重、通透性和抗蚀性是间接评价SF的一项重要指标,容重是土壤重要的物理性质,随着剖面深度而增加,能间接地反映SF水平的高低,它不仅直接影响到土壤空隙度与空隙大小分配、土壤的穿透阻力及土壤水肥气热变化,也影响着土壤微生物活动和土壤酶活性的变化,同时土壤容重对土壤物理性质如质地、团聚体、土壤结构、通气状况、持水性质和坚实度等影响显著。通透性的改变使得土壤的其他一些物理性质也随之改变,使土壤有机质含量、根系生物量、土壤呼吸、微生物数量及酶活性发生相应的变化。土壤的通气状况直接影响土壤的物理、化学性质,从而影响土壤生物活性。抗蚀性也是间接评价SF的一项重要指标,不同的土壤类型,其抗风、水蚀的性能不同,大量研究表明,通过改善土壤的理化性质,如质地、结构和有机质含量等就可以增强土壤的抗蚀性,减少土壤表面的水土流失,从而逐渐提高土壤肥力。

2.2土壤化学指标

2.2.1土壤氮、磷、钾

反映土壤肥力的化学指标较多,如土壤全N含量是评价土壤肥力水平的一项重要指标,在一定程度上代表土壤的供N水平,它的消长取决于N的积累和消耗的相对强弱,特别是取决于土壤中有机质的生物积累和分解作用的相对强弱。无机态N和有机态N反映了土壤肥力水平的暂时与潜在能力,而N的分布状况和土壤对N的固定、释放能力则直接反映出土壤肥力的高低。大量研究表明,随着土壤施N量的增加,生物量也增大,有机质的积累也随之增加;土壤中速效P可表征土壤的供P状况和指导磷肥的施用,也是诊断土壤有效肥力的指标之一,速效K作为当季土壤供钾能力的肥力指标,速效P、K含量一般随黏粒、粉粒含量增加而分别呈减少、增加的趋势,这是反映SF的短期指标。

2.2.2土壤有机质

土壤有机质是土壤中各种营养元素特别是N、P的重要来源,由于它具有胶体特性,能吸附较多的阳离子,因而使土壤具有保肥性、保水性、耕性、缓冲性和通气状况,还能使土壤疏松,从而可改善土壤的物理性状,是土壤微生物必不可少的碳源和能源,所以土壤有机质含量的多少是土壤肥力高低的又一重要化学指标。从能量利用和经济效益的观点出发,土壤肥力的高低并不只是取决于有机质的含量,主要取决于土壤腐殖质的品质,改善重组有机质中的腐殖质的结合形态,能提高有机无机复合量,使轻组有机质增加而降低原复合度,从而不断提高土壤肥力。腐殖质是SOM的主体,碳水化合物是SOM的主要成分之一,土壤腐殖质与矿物质的结合态可分为3种,即松结态腐殖质、稳定态腐殖质和紧结态腐殖质。土壤结合态腐殖质在表征土壤肥力方面有不可忽视的作用,其结合的方式及松紧度的不同对土壤肥力有很大的影响。研究表明,肥地结合态腐殖质的含量与松结态腐殖质占有机质总量的比例均比瘦地高,稳结合态的比例较小,紧结合态腐殖质的比例肥瘦地大体相当。重组腐殖质中的松结态腐殖质主要是新鲜的腐殖质,它的活性较大,其含量以及与紧结态腐殖质含量的比值是反映腐殖质活性和品质的重要指标。腐殖质的作用在很大程度上取决于腐殖质大量功能团的含量,胡敏酸甲氧基功能团含量的多少是衡量土壤腐殖质化的重要指标,胡敏酸甲氧基含量增加,说明土壤有机质腐殖质化程度加强。Kononova和E.V.Turin认为气候、植被、地形、母质和人为活动等对SOM的转化有其独特的作用。

2.2.3土壤有机碳

一般认为,土壤有机碳含量与土壤肥力高低呈正相关,随黏粒、粉粒含量增加而增加。土壤有机碳的氧化稳定性,活性和抗生物降解能力是反映土壤碳库的重要指标,对评价土壤有机质和SF状况有重要意义。土壤碳库动态平衡是土壤肥力SF保持和提高的重要内容,直接影响作物产量和土壤肥力的高低,土壤生物活性有机碳库的大小可以反映土壤中潜在的活性养分含量,周转速率可以反映土壤中的养分循环和供应状况。研究表明[7],土壤微生物生物量C/全N,作为土壤碳库质量的敏感指示因子可以推断碳素有效性,土壤矿化碳与全碳的比值可以指示土壤有机碳活性,土壤难氧化碳与全碳的比值可以度量土壤有机碳的氧化稳定性。土壤的氧化稳定性是可以反映土壤肥力演变的一项指标,而氧化性系数既能反映腐殖质的组成,又能综合地反映所有的有机矿质复合体,还比胡敏酸/富里酸的比值更能反映土壤的生物稳定性。

2.2.4土壤阳离子交换量和平pH值

土壤阳离子交换量(SCEC)和pH值是反映土壤肥力状况的两项指示性指标,交换剂溶液的pH值是影响SCEC的重要因素,SCEC是由土壤胶体表面的净负电荷量决定的,而有机、无机胶体的官能团产生的正负电荷和数量则因溶液的pH值和盐溶液浓度的改变而改变。研究表明,不同土壤的CEC和pH值明显地影响着土壤有机质、酶和微生物活性等。

2.3土壤生物指标

2.3.1微生物指标

土壤微生物是土壤生态系统中养分源和汇的一个巨大的原动力,在植物凋落物的降解、养分循环与平衡、土壤理化性质改善中起着重要的作用,良好的生物活性和稳定的微生物种群是反映土壤肥力的主要动态指标之一。

土壤微生物生物量是表征土壤肥力特征和土壤生态系统中物质和能量流动的一个重要参数,常被用于评价土壤的生物学性质,因为它能代表参与调控土壤中能量和养分循环以及有机物质转化所对应微生物的数量。研究结果表明,土壤微生物生物量与土壤有机质、全N、有效N之间关系密切,呈极显著的正相关,微生物生物量与速效P之间看不出明显的相关性,这说明土壤中微生物的活动与土壤有机质和氮素营养有关。研究微生物生物量C可以了解土壤有机质状况,进而对SF有一大概的了解。Insam等把作物产量与土壤微生物生物量C相结合研究,结果表明作物产量与土壤微生物生物量C明显呈正相关,并认为土壤微生物生物量C可以作为土壤的一个肥力指标,He等也对此作了一致的报道。微生物生物量C周转期更能说明土壤微生物的活性,可以作为土壤微生物活性和有机质降解速率的潜在指标。大量研究结果表明,凋落物的腐解可以刺激相应土层的土壤微生物活性的增长,微生物量分布与其相应土层的土壤养分的含量相关,总生物量可作为SF的一个指标。

土壤微生物具有景观变异性,而其种群的数量和分布是反映生物稳定性的一个显著特征,并在一定程度上代表了SOM活性。所有的微生物种群数量一般随着土壤深度的增加而降低,其中0~10cm的土层中最多,而真菌数量的降低幅度较细菌高。土壤真菌影响土壤团聚体的稳定性,是土壤肥力的重要微生物指标。土壤微生物的活性表示了土壤中整个微生物群落或其中的一些特殊种群的状态。在免耕的农田生态系统中,微生物活性随土壤深度的变化很大,一般表层土壤中的微生物活性最大,而翻耕的耕作层微生物活性基本相当。

2.3.2土壤酶指标

土壤酶是土壤中植物、动物、微生物活动的产物,是土壤生物化学反应的重要指标之一,土壤中许多重要的物理、化学和微生物活性物质等,都与土壤酶有着密切的相关性。SEA是评价SF又一重要活性指标,在土壤中主要研究的酶有脲酶、磷酸酶、硝酸还原酶、转化酶和纤维素酶等。土壤脲酶与土壤有机质、全氮、全磷等性质均呈显著或极显著相关关系,可作为土壤肥力指标之一[8],而Sakorn等认为脲酶活性与土壤任一理化性质均不显著,磷酸酶与P转化密切相关,土壤磷酸酶活性是指示土壤管理系统集中和土壤有机质含量的重要指标;Knowles等认为,在嫌气条件下硝酸还原酶是反消化过程中的一种重要的酶,它的活性比在好气条件下强,催化硝酸盐还原为亚硝酸还原酶,转化酶能催化蔗糖水解为葡萄糖,SEA是土壤生物活性的总体现,反映了土壤的综合肥力特征及土壤养分转化进程,所以它可以作为衡量土壤肥力水平高低的较好指标;Lenhard发现,脱氢酶活性与氧的消耗以及细菌群的活性密切相关;但Sparling发现脱氢酶活性与生物量以及其他生物活性没有相关性。研究结果表明,土壤中一些非专一性和水解性的酶活性作为反映管理措施和环境因子引起的土壤生物学和生物化学变化的指标,在自然生态系统或低投入的农田生态系统中,土壤酶活性或其他生物指标与植物生物产量密切相关,而高投入的系统中干扰无相关性。

Frankenberger和Dick研究了10种土壤中的11种酶,发现碱性磷酸酶、酰胺酶和过氧化氢酶活性与土壤微生物呼吸量和总生物量显著相关,但与微生物平板计数无关,其他研究[9]也证明了土壤微生物活性与脱氢酶、纤维分解酶、蛋白酶、磷酸酶和脲酶活性间的相关性。

参考文献

[1]庞元明.土壤肥力评价研究进展[J].山西农业科学,2009,37(2):85-87.

[2]骆东奇,白洁,谢德体.论土壤肥力评价指标和方法[J].土壤与环境,2002,11(2):202-205.

[3]周礼恺,武冠云.微团聚体的保肥供肥性能及其组成比例在评断土壤肥力水平中的意义[J].土壤学报,1994,31(1):18-28.

[4]李小刚,崔志军,王玲英等.盐化和有机质对土壤结构稳定性及阿特伯极限的影响[J].土壤学报,2002,39(4):550-559.

[5]袁可能,陈通权.土壤有机矿质复合体研究Ⅱ.土壤各级团聚体中有机矿质复合体的组成及其氧化稳定性[J].土壤学报,1981,13(4):335-343.

[6]曹志洪,朱永官.苏南稻麦两熟制下突然养分平衡与培肥的长期试验[J].土壤,1995,27(2):60-64.

[7]BradleyRL,FyiesJW.AkineticparameterdescribingsoilavailableCanditsrelationshiptorateincreaseinCmineralization[J].SoilBiol.Biochem,1995,27(2):167-172.

土壤剖面概念范文1篇11

日前,室温效应,臭氧层空洞等已成为妇孺皆知的世界性问题,因为他们严重的困绕着人类的健康生存与可持续发展。而土地沙化、气候反常、地震等自然灾害的连年不断,又令人对未来忧心重重。罪魁祸首是谁?如何走出困境?

打开环境教育者们课程我们就不难发现,正是人类自己在肆意虐待着整个涉足的空间,破坏着大气,土壤、水等一切有关生命和周边的自然环境。由此可见,罪魁祸首就是我们人类自己。

要是走出困境,当然解铃终需系铃人。即全球共同行动起来,投入到环保的队伍中来。而我们中学教书的直接受教育者――中学生,他们正处于人生的“黄金时期”,也是未来社会的中坚。因此,在这个人生观与世界观的重要时期,对他们实行环境教育更具有着跨世纪的意义。

我们现行教材正是基于此,在新课程标准中明确规定,把环境科学知识“渗于其中,寓于其内”。通过渗透和结合,使学生对环境有一个正确的认识,从而在主观上建立起保护环境的自觉性,造就一批治理和保护环境的专门人才。

面对纷繁复杂的环境问题,本教材从“认识历史,展望未来、迎接挑战和保护自我”三个角度层层递进进行渗透的。

不妨让我们以此为线索来进一步体会教材有关环境保护的知识。

一、历史教训

历史,你赋予了环境什么?

自本世纪起,特别是二战以后,社会产生力的突飞猛进和工业现代化、城市化的不断扩大与集中。环境的污染乃至全球污染已由点源污染发展为区城性污染乃至全球污染,期间酿成了众多社会公害。就环境污染的污染对象而言又可分为三类。

1.水体污染

本教材在第三章水§4《爱护水自然资源》中较大的篇幅对水体污染的后果进行了诠释,从而对学生进行节水的环保宣传。我们不妨在重新体会下教材的内容。

①首先指出,水对人类生活,工农业生产都具有重要意义。没有水,就不可能有生勃勃的地球。

②又指出水可以造福人类,但水被污染却给人类造成了灾难。让学生进一步了解当前水所面临的严重危机。从而增强了文章的可读性,达到了教育的宗旨。

③解决问题。指出要想克服水污染,就要合理的开发水资源,保护水资源。针对学生提出要求,要时刻树立节水,爱水的优秀品格。

当然,在环境污染方面,更令人担忧的是大气污染。下面,我们剖析一下。

2.大气污染

大气环境是地球的主体外壳,通常称为“大气圈”。他养育着地球的生命,并保护其他免遭外层空间各类有害因素的干扰。

可是,近年来,太阳毫无遮损,肆无惮忌的照射到了地球,使许多人莫名其妙的饱尝“紫外线”过敏之苦。这是为什么?

打开初中化学教材第10页选学《臭氧》内容时,我们便豁然开朗。原来,正是人类向空气中排放的一些有害物质使臭氧层受到了不同程度的破坏,在臭氧层的某些地方出现了变薄的现象,甚至出现了空洞。于是就有紫外线的大展用武之地的本领。

当然,空气污染的危害不仅局限于此。再让我们来回顾一下教材第三章§1《空气》关于空气污染的描述。

①首先指出了空气污染产生。空气成分在一定范围内有自净作用。但当排放到空气中的烟尘及有害气体过量时既造成了污染。

②指出排放到空气中的有害物质种类繁多,但主要来自矿物燃料的燃烧和工厂的废气。在这里为环保的有效实施打下了伏笔。

③指出空气污染的危害极大,形成酸雨等、不仅对人类和生物有损伤,甚至对建筑物亦极为有害。从而指出:消除污染源,清洁我们的社会,使环境忧患意识深扎在学生脑海之中。

而后,教材在第五章“CO对空气的污染“选学”“温室效应”,又进了一步阐述了空气污染的危害。开拓了学生的视野。引导学生们用科学的头脑去审视面临的严重危机。

3.土壤污染

人类生活在陆地上,其衣食住行以及一切活动无不直接成间接地与土壤有关,当污染物排放到土壤被作物吸收,作物会发育不良而减少通过食物链危害人类。

第十一章《盐和化肥》中也渗透了着这方面内容。“选学内容”从正反两面交待了农药与人类的关系,既有与病虫害斗争的正面,又不可避免地对水源人畜等有大的污染。

由以上对我们对教材中设计水体、大气、土壤污染分析,便可得到这样一个清晰的概念,环境保护人人有责,势在必行。

二、未来之路,路在何方

从刀耕火种的原始社会到智能机器的现代文明,人类不知经历了多少艰难磨砺与选择。但是在通向文明的道路中,能源却起了不可替代的作用,特别是不可再生的能源。但大家都知道,像人类依赖的矿物能源,其储量是很有限的。

三、迎接挑战,保护自我

1.面对即将枯萎的“能源”(一般指矿物能源)我们是坐以待毙,还是该出手时就出手呢?当然是选择后者了。科学家们正在探索找到清洁性新能源。

氢气作为燃料有许多其他燃料不及的优点:

①石油、煤、天然气等资源是有限的,而氢气可作为原料来制取。

②氧气燃料时放热多,放出热量大约有相同汽油的3倍。

③氢能源最大的优点是呀燃烧后产物为水,无污染环境。

总之无论从地球资源与生产技术,还是从环境保护盒人类的需求来看,氢能源必将得到更广乏的开发与利用,作为下一世纪常用的理想能源。

2.还我家园,仅是口号吗?

发展而不保护,索取而不投入,使人类的经济资源遭到破坏。畏惧自然是人类对自然的肯定,无视自然是人类对自然的否定,重视自然又是人类对自己否定之否定,反映了人类环境价值观念的变化、发展、进步。

其实,在教材中关于环境污染问题方面就已指出了保护生态的重要性,并已付诸实施。对大气污染:预防和治理大气污染极有效措施就是大量植树造林。因植物在调节大气中氧气与二氢化碳的正常含量起了主导作用。不同植物对二氧化碳、化氮物等有害物质又具有不同的吸收能力,而这种作用随植物表面增大而增大。

所以保护环境必须加强绿化,大力开展植物造林,同时还应注意保护林木,防止乱砍乱伐,以免破坏自然生态系统,为人类生活提供足够新鲜的空气。

由此看来,社会大环境与教学小气候已紧密结合在了我们周围。通过环境教育的渗透提高了初中生的认识问题能力,从而建立了科学人生观,达到了素质教育的目的。

我要说,教材渗透的好,新课标指导的等对。

土壤剖面概念范文篇12

关键词:土壤资源;生态;改良

中图分类号:D922.33文献标识码:A

具有农、林、牧业生产性能的土壤类型总称,我们谓之土壤资源,其为人类生产、生活中最基本、最广泛和最重要的自然资源,属地球上陆地生态系统的重要组成部分。同时,其被认为是土地资源的核心内容,亦是地理环境的物质基础。

据其概念可知,土壤资源具有一定的生产力,生产力的高低除了与其自然属性有关外,很大程度上取决于人类对生产实践技术水平的认知和掌握。土壤种类及其性质的异同,对农、林、牧业均具有不同的适宜性,生态改良技术是人类合理利用和调控土壤适宜性的有效手段,即挖掘和提高土壤生产潜力的问题。可更新和可培育的两大原则是人类改造土壤资源的基础前提,对其发展变化规律的有效掌握有助于人类应用先进技术促使其肥力不断提高,以生产更多的农产品,满足人类生活的需要。若采取不恰当的培育措施,土壤肥力和生产力均会随之下降,甚至衰竭。

1土壤资源存在的问题

据悉,地球上无冰覆盖的陆地总面积约为1.3亿km2,其中可耕地面积占23.08%,而已耕地仅有1400万km2,比例约占陆地总面积的10.77%,可见耕地面积是极为有限且分布不均的。从数据中可推算,仍有12.31%的可耕地有待开发,然而其中绝大多数在现有条件下难以利用,例如沙漠、裸岩和陡坡山地等,真正肥沃且可耕种的土地大部分已被垦殖。

我国土壤资源比较丰富,类型也多种多样,拥有12个土纲60个土类,还具有世界上特有的青藏高原土壤,因此对发展农、林、牧业生产均具有广泛的应用价值。我国耕地的绝对数量约100万km2,仅占世界同类耕地的7%,居世界第4位。人均耕地面积933.3m2,远低于世界人均2866.7m2的占有水平。利用和保护土壤资源,确保其永续利用,是我国针对土地资源面积逐年缩减、贫瘠进程日益加剧所提出的刚性任务。

1.1耕地逐年减少,人地矛盾突出

耕地面积锐减是世界性的话题,而我国人地矛盾更为突出,40多年来,开荒造田多达2500万hm2,但耕地减少量多达4000万hm2,每年新增1600万的人口更是雪上加霜,使得有效生存空间越来越小。城市化进程的加速对土壤资源的质与量均可产生双重影响[1]。

1.2土壤侵蚀严重,危害巨大

由于植被破坏、利用不当,土壤侵蚀现象愈发严重。据估计,世界约有1/4的耕地受到不同程度的水蚀和风蚀,目前全世界土壤流失量已增至254亿t/a,许多区域出现土壤肥力下降的现象。我国水土流失面积已由19世纪50年代初的116万km2扩增至190万km2,增长近63.8%。受水土流失危害的耕地约占耕地总面积1/3以上,水土流失涉及全国近1000个县。南方丘陵红壤侵蚀面积约为40万km2,估算全国土壤流失量每年50亿t,相当于氮、磷、钾肥4000万t的损失量,这些土壤流失的养分量,折合成化肥,相当于全国化肥的年产量。水土流失不仅对农、林业生产造成严重威胁,同时对水利、交通及工矿等事业亦带来巨大危害。

1.3土壤资源退化,肥力下降

土壤侵蚀和垦殖利用的不合理,加速了其退化进程。李彦芳等[2]认为耕地质量衰退造成的耕地隐性流失已严重影响了耕地总量动态平衡战略的实施以及耕地的可持续发展。物理、化学和生物等土壤特性劣化的综合表征,即为土壤退化,具体表现为有机质下降、养分元素匮乏、土壤结构破坏、土壤侵蚀、土层变薄、土壤板结、土壤碱化和沙化等诸多方面。其中,有机质下降是当前土壤退化的主要标志。我国耕地土壤有机质下降也是极为普遍的,若不加以制止,土壤腐殖质(既为地球表面太阳能的主要累积器,也是确保生物圈生态稳定的土壤生产力的保护者)的损失可进一步加速生态危机的进程。

1.4土壤盐碱化、沙化加剧

世界各大洲干旱、半干旱地区均有不同程度的盐碱土分布,约占干旱区面积的39%,我国盐碱土总面积约为20万km2。另外,土壤沙化也是该气候条件下土壤资源的另一种退化现象。

2土壤资源生态改良手段

生态改良手段主要是通过防止土壤侵蚀、防治土壤沙化、培肥土壤、改善生态系统,使土壤资源显现应有的生态和社会经济效益。防止土壤侵蚀可采用工程和生物措施相结合的方法,做好总体规划,因地制宜确定农林牧用地的适当比例。此外,采用等高耕作、深耕松土、适量施肥免耕法以及采用固沙剂等方法,均可起到防止土壤侵蚀的目的。

盐碱良必须是抗旱、治涝及治盐碱相结合,其主要措施有冲洗、排水和井机灌排等。在沙漠化治理上,应与区域性环境保护结合起来,采取综合措施,进行有针对性的治理。此外,对洪、涝、旱、风、酸、粘、沙和贫瘠等多种因素影响农业生产的低产田,可采取综合改良措施使其成为高产、稳产的优质农田。

另外,提高土壤质量还需大力发展农田基本建设,通过制定环境保护法、农田水质标准等来控制土壤污染源。发挥土壤资源优势必须制定周密合理规划,限制乱占农业用地,合理安排农业生产布局,使农、林、牧业均衡发展,进而创造良好的生态和生活环境。

参考文献

[1]李桂林,陈杰,孙志英,等.城市化过程对土壤资源影响研究进展[J].中国生态农业学报,2008,16(1):234-240.

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