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生物研修总结精品(七篇)

时间:2022-08-10 16:38:36

生物研修总结

生物研修总结篇(1)

关键词:草坪绿量;即时绿量;时段绿量;高尔夫球场

中图分类号:G 849.3;X 171 文献标识码:A 文章编号:1009-5500(2013)05-0061-05

收稿日期:2013-08-22; 修回日期:2013-10-09

基金项目:奥林高尔夫教育与研究基金(AL2011011)资助

作者简介:苏德荣(1959-),男,甘肃永靖人,教授,主要从事草地生态水文研究。

E-mail:

高尔夫球场除去运动功能外,另一个重要目的就是改善生态,保护环境,为人们提供游憩、娱乐、休闲的场所。高尔夫球场就其功能来说是一个运动的场地,但从场地的组成及其属性分析就是一块城市绿地,其中不仅有草坪,也有乔灌地被,山塘水系。高尔夫球场草坪同城市绿地一样发挥着与其规模、属性相应的生态功能[1]。近年人们对城市绿地的生态功能及其评价方法研究较多,这对于科学认识城市绿地的生态功能,保障城市绿地生态功能的发挥具有十分重要的作用[2]。但是,一个占地面积60 hm2的高尔夫球场,人们只关注的是高尔夫球运动,或者只注意到高尔夫球场占用了多少土地,草坪养护使用了多少水,对于高尔夫球场的绿色空间发挥的生态功能研究较少。本文以高尔夫球场草坪为研究对象,在分析城市绿地不同绿量概念的基础上,提出了高尔夫球场草坪绿量的概念及计算模型,并在北京叠泉高尔夫球场从2011年4~11月进行实地观测,以测算高尔夫球场草坪的总绿量。

1 绿地植物绿量的研究概况

绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,在城市生态系统中发挥着固碳释氧、保持水土等生态功能。为了评价城市绿地的生态功能,20世纪90年代提出了绿化量或绿色量值的概念[3],即绿地植物绿量。作为评价城市绿化数量的指标之一,绿量的概念目前有两种不同的认识[4]。一是以植物茎叶所占据的空间体积为依据的三维绿量,单位为m3,或单位面积三维绿量,m3/m2。三维绿量相对于常规的绿化覆盖率等平面评价指标,能更好地反映城市绿地空间结构特征,更全面地体现城市绿地的环境效益和生态功能[5]。三维绿量对于指导城市绿地规划设计和植物配置也具有重要意义。二是绿量的表达就是叶面积量或叶面积指数[6]。因为绿地植物固碳释氧等生态效益的大小主要是由植物截获太阳光能的数量而决定,绿色植物的叶面积决定了光能转换效率和数量,这与绿地植物生态效益的多少直接相关。陈自新等[7]对北京市典型绿化形式提出以叶面积总量来衡量植被的绿量,并利用实测数据,建立园林树木植株个体绿量模型用以估算绿地的绿量。以植物叶面积总量为依据的绿量,单位为m2。如果以单位面积上的叶面积来计算,就是叶面积指数。以叶面积量为依据的绿量可称为二维绿量,相对于三维绿量的概念,二维绿量比较注重绿色植物发挥生态效益的本质,因为从植物的生理代谢来看,光合作用、呼吸作用、水分代谢、物质代谢、能量代谢等过程大都是通过叶片进行的,叶片的多少及其生长状况直接影响植物的新陈代谢,绿地植物的生长状况。而三维绿量更注重植物绿色部分的空间分布。

城市绿地植物绿量的定量研究是进行以绿量为参数的绿地生态功能评价和生态效益计算的基础。三维绿量的计测方法多是从绿地植物的三维结构出发来研究绿量的大小[8],目前三维绿量计测大多以乔灌木为主,采用遥感影像信息、GIS等手段计算森林或树木的三维绿量[9-11]。陈自新等[12]以叶面积观测的二维绿量,测算了北京城市园林常用园林植物的叶面积指数,其中,草坪草的叶面积指数为,草地早熟禾8.74,野牛草6.45,结缕草10.24。郑锋先等[13]对青岛市多种园林绿地的绿量进行了调查,结果表明,青岛市常见乔木的叶面积指数为2.02~4.94,灌木植物的叶面积指数为1.34~3.06,草本植物的叶面积指数为3.68~6.43,其中,草坪草的叶面积指数为,草地早熟禾3.68,多年生黑麦草4.87,高羊茅6.43,并建议城市绿地尽量选择叶面积指数较高的物种,完善绿地植物群落层次结构,以提高绿量水平,最大程度地发挥园林绿地的生态效益。

从前人的研究结果可以看出,同为草坪植物但反映单位面积绿量的叶面积指数变化很大。其原因在于对草坪绿量观测计量的前提条件表述不够清晰,对草坪需要定期修剪的管理实践缺乏考虑,从而缺少比较草坪绿量大小的基础。同时,前人的研究较少注意草坪绿量的时间动态性,因为不同季节草坪草的生长量变化很大,因此,不同时期草坪的绿量也不应相同。所以,提出了即时绿量(Instant green quantity)与时段绿量(Period green quantity)的概念,并结合高尔夫球场草坪,提出了计算高尔夫球场草坪即时绿量、时段绿量或年绿量的数学模型。

2 草坪绿量及计算模型

高尔夫球场或城市绿地中的草坪,都是选用多年生禾草经人工建植而成,并需要定期修剪养护。草坪的特点是草坪草植株相对细小,草种相对单一,群落比较致密,需经常修剪以保持草坪的均匀整齐。修剪是草坪养护管理的重要措施之一,草坪每次的修剪量原则上不超过草长的1/3。草坪修剪高度虽然比较低矮,但草坪草地上部分的枝叶密度很高,因此,草坪不仅常年覆盖地面,具有很好的保持水土、防止扬尘、美化环境等生态功能,而且具有重要的固碳释氧功能和效益。以草坪绿量为基础的评价草坪固碳释氧等生态功能的方法具有直观简便的特点。

无论是考虑植物绿色部分所占空间大小的三维绿量,还是着重从叶片所发挥的生态功能出发用叶面积反映植物绿量,绿量的计量应当是一定时间的绿色空间体积或叶面积,因为植物绿色部分的数量是随生长季节变化的。在观测时刻所得到的绿地植物的绿量可称为即时绿量,其值随着植物生长季节和养护管理措施而变化,比如,草坪的即时绿量不仅受到草坪草生长季节的影响,而且受到修剪的人为调控,修剪前后的草坪绿量,无论是用三维绿量还是用叶面积绿量来计量,都会出现突变。因此,即时绿量客观反映了植物绿量随时间变化的特点,即时绿量就是绿量的时间密度,不同生长季具有不同的密度值。由于定期的修剪,草坪的即时绿量随着时间波动。在一个时段内即时绿量的总和或积分称为时段绿量,若时段为年,即为年绿量(Annual green quantity)。时段绿量或年绿量反映了植物在一定时段内持续发挥生态功能的基础――绿色物质的总量,这是评价绿地植物生态功能和效益的基础。年绿量具有年际变化的特征。

因此,草坪的即时绿量就是观测当天草坪绿色部分的空间体积即三维绿量,或草坪草的总叶面积即二维绿量,或草坪地上绿色部分的生物量,可分别用单位面积上每天的体积、叶面积或生物量来表示,若用三维绿量表示即m3/(m2・d);用叶面积表示:m2/(m2・d);用生物量表示kg/(m2・d)。绿量的3种表示方法,即三维空间体积、叶面积和生物量之间存在相关性,可以进行互相换算。图1为定期修剪的草坪绿量变化过程示意图。根据即时绿量的概念,图中折线每点的纵坐标值就是单位面积上草坪的即时绿量,也称当日的绿量,或绿量时间密度。而折线与横坐标及时段所包围的面积就是单位面积草坪的时段绿量。

根据图1,单位面积上草坪在观测当日的即时绿量,或绿量时间密度函数为g(t),假定草坪生长高度随时间的变化为线性关系,则单位面积上草坪的即时

图1 草坪绿量概念模型示意图

Fig.1 Concept model for turf green quantity

式中:a,b分别为草坪生长高度随时间变化关系的截距和斜率;t为时间(d);T为草坪两次修剪之间的生长延续时段;G为时段绿量。

从(2)式可以看出,草坪两次修剪之间的时段绿量由两部分组成,即修剪留茬高度组成的相对固定的绿量,即图1中留茬高度与修剪后延续生长时段之间的面积aT和图1中修剪后延续生长时段形成的三角形的面积12bT2,这部分可视为草坪变动的绿量。

在一定时段内如果草坪修剪了m次,则时段绿量就是:

如果每次的修剪高度保持不变,则时段绿量为

m为修剪次数。如果一年内修剪了n次,则把每次修剪后生长延续时段的长度累加就是草坪的年绿量,即

草坪年绿量仍然分为两部分,修剪高度以内相对固定的绿量和修剪后生长变化的绿量。

3 试验方法

3.1 场地概况

观测场地位于北京叠泉高尔夫球场,地处北京市朝阳区。球场27洞,占地面积155 hm2,其中,草坪面积73 hm2,占球场总面积的47.1%。草坪草主要是草地早熟禾(Poa pretensis),只有果岭草坪为匍匐翦股颖(Agrostis stolonifera),果岭草坪面积仅占草坪面积的2.9%。除草坪外,球场内还有林地、水域以及部分硬化道路,其中,林地面积62 hm2,占球场总面积的40%,水域面积12 hm2,占球场总面积7.7%,道路及建筑面积占球场总面积的5.2%。

3.2 观测方法

为了观测果岭草坪的生物量,采取剪草机滚刀定位取样方法,滚刀式剪草机(JohnDeer 220B)旋转10圈为一个观测小区,小区面积为剪草机滚刀幅宽乘以滚刀旋转10圈的剪草长度,即0.56 m×2.96=1.66 m2。剪草机启动运行2.96 m后停车,取出集草斗的草屑,放入塑封袋中待测。

球道草坪生物量数据:选取样方草屑鲜重的1/10作为样本,称重后进行烘干。果岭草坪生物量数据:果岭草屑中取1/3称重。72 ℃烘干,连续烘干12 h。以1 h间隔两次烘干称重,重量不改变时则烘干结束。

草坪叶面积数据:1)在塑料布上剪取一个2 cm2的空缺;2)将塑料布覆盖在取样点上用剪子沿空缺边纵向剪断草皮,横向齐地面剪掉叶片;3)将剪下的叶片收集在小塑封袋中,共收集5个样本点;4)将收集到的叶片尽量紧凑有序地粘在透明胶带上,粘好后铺在坐标纸上扫描。根据需要,压上玻璃板以保证叶片平整;5)将叶面积图片资料放到Photoshop中处理,选中扫描的叶片,并计算其面积。

4 结果与分析

4.1 草坪绿量的动态变化及时段绿量

草坪即时绿量与修剪高度和修剪次数有关(图2),草坪分别在5月5、10、19和22日进行修剪,留茬高度为5月19日之前15 mm,之后为20 mm。5月5日修剪后的即时绿量为0.015 m3/m2,到5月10日修剪前,即时绿量为0.017 5 m3/m2,增加了0.002 5 m3/m2。可以看出修剪间隔越长,草坪增加的高度就

图2 草地早熟禾草坪即时绿量随修剪高度的变化

Fig.2 Change of instant green quantity with mowing

height of Kentucky bluegrass turf

越大,即时绿量也越大。

草坪绿量模型假定草坪修剪后的生长高度随时间的变化为线性,可以得出时段绿量计算模型的参数b=0.831 4,即图中拟合直线的斜率(图3)。以修剪高度1.5 cm和2.0 cm按相应的时段天数用时段绿量计算模型(5)式计算,得到不同时间的累计时段绿量(图4)。从年初草坪返青到年末枯黄,草坪的时段绿量是随着时间的延续逐渐累加,图中截止任意时刻之前的绿量就是时段总绿量,图中从草坪返青到10月中旬球道草坪的总绿量为9.812 m3/m2。这一结果与陈自新等[12]给出的北京地区草地早熟禾草坪绿量8.74较接近。

图3 草地早熟禾草坪修剪后的生长高度

随时间的变化关系

Fig.3 Dynamic change of growing height of Kentucky

bluegrass turf after mowing

图4 草地早熟禾草坪单位面积时段

绿量与时间的关系

Fig.4 Dynamic change of period green quantity of

Kentucky bluegrass turf in unit area

4.2 草坪绿量与叶面积指数的关系

草地早熟禾草坪不同修剪高度的叶面积指数(LAI)与修剪高度成线性关系(图5)。草坪绿量的计量单位为m3/m2,实际上就是草坪绿色部分的高度即草坪高度。因此,草坪修剪高度与LAI的关系也就是草坪绿量与LAI的关系。应用试验得到LAI=1.302 5 h-1.093,当修剪高度为5 cm时,草坪的LAI为5.42,而陈自新[12]和郑锋先等[13]的研究结果分别是8.74和3.68,这相当于7.6 cm和3.7 cm的草坪草高度。由此说明,草坪绿量与修剪高度紧密相关,草坪的定期修剪使绿量大小存在波动,但时段总绿量总是增加的。

图5 草地早熟禾草坪叶面积指数与

修剪高度的关系

Fig.5 Relationship between leaf area index(LAI) and

mowing height of Kentucky bluegrass turf

4.3 草坪地上生物量与叶面积指数的关系

草坪草的特点是密植低矮,其地上枝叶部分的生物量也可以反映草坪的绿量,这与乔、灌木及其他植物有较大的区别,而且草坪地上部分的生物量容易测得。草坪LAI越大,地上生物量就越多,而草坪LAI越大,草坪的绿量就越大,因此,可以利用图6中草坪地上生物量与LAI的关系,用草坪地上生物量直接表示草坪绿量的大小。

图6 草地早熟禾草坪地上生物量与

叶面积指数的关系

Fig.6 Relationship between leaf area index(LAI) and

aboveground biomass(dry matter) of Kentucky bluegrass turf

5 结论

植物生长是一个动态过程,因此,反映植物绿色空间大小的绿量也应当是随植物生长变化。草坪作为城市绿地,其地上绿色空间的大小不仅取决于生长季节,也与草坪必须进行的养护修剪有关。即时绿量就是在一定观测时刻草坪或其他植物所具有的绿色体量,而时段绿量或年绿量就是一定时期或一年内植物绿色部分呈现的总体量。即时绿量只反映了当时植物绿色部分的体量,随着生长季节的变化,不同时期即时绿量的观测结果不同,时段绿量就是一定时段累积的绿量,表示绿色植物或草坪持续发挥生态环境功能的多少。

高尔夫球场草坪需要定期修剪养护,草坪的这一特点与其他植物不同并影响草坪绿量的测算。草坪即时绿量、时段绿量及年绿量计算模型,可以用于根据草坪的修剪高度来计算草坪不同的绿量。同时,草坪绿量与叶面积指数及草坪地上生物量之间可以相互换算,这三者间的关系实际就是草坪单位面积绿色体量与单位面积叶面积总量以及单位面积地上生物量之间的关系。

参考文献:

[1] 卢璐,苏德荣.高尔夫球场草坪生态效益及其价值估算[J].生态学杂志,2010,29(10):2022-2027.

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[4] 李伟,贾宝全,王成,等.城市森林三维绿量研究现状与展望[J].世界林业研究,2008(4):31-34.

[5] 周坚华.城市生存环境绿色量值群的研究(5)―绿化三维量及其应用研究[J].中国园林,1998(5):61-63.

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[7] 陈自新,苏雪痕,刘少宗,等.北京城市园林绿化生态效益的研究(2) [J].中国园林,1998(2):51-54.

[8] 刘滨谊,姜允芳.中国城市绿地系统规划评价指标体系的研究[J].城市规划汇刊,2002(2):27-29.

生物研修总结篇(2)

关键词:再生水景观水体;水体富营养化;机理;修复方法

引言

城市景观水体一般具有水域面积小、易污染、水环境容量小、水深较浅、水体自净能力低、多为静止或流动性差等特点,一般认为[1],水体发生富营养化的指标是:①水体中含氮量大于0.2 mg/L,含磷量大于0.01mg/L;②生化需氧量大于10mg/L;③在淡水中细菌总量达到104个/mL。《城市污水再生利用景观环境用水水质》指标值相对于《地表水环境质量标准》中的营养盐指标值较为宽松,比如对于景观环境用水水质指标,氨氮的指标为5 mg/L,总氮指标为15 mg/L[2],因此再生水景观水体富营养化风险较大,本文主要对水体富营养化的机理,水体富营养化的预防及控制措施三方面总结再生水景观水体富营养化的预防修复的方法、理论

1 再生水富营养化机理

富营养化发生所需的必要条件有三个方面:充足的TN、TP等营养盐;缓慢的水流流态;适宜的温度条件[3],从目前我国再生水景观水体的富营养化状况来看主要表现在高氮、磷含量水体在其他外界条件的刺激下藻类的快速生长,发生“水华”,而氮和磷的作用往往是相互关联的,不同的氮、磷比例不仅会对细胞的生长速度造成影响,甚至对细胞内物质的吸收储存也有影响,也即:只有氮磷达到适合的比例,才会导致水华的爆发[4]。而根据瓦伦韦德在总结世界环境署的研究成果80%的水库湖泊的富营养化是受磷元素制约的,大约10%的富营养化与氮和磷元素有关,余下的10%与氮和其它因素有关,因此氮磷元素是研究富营养化的关建所在。而在一般情况下,水体中大多数的藻类具有从大气中同化氮气的能力,因此,磷的含量通常作为富营养化的标志[5]。目前许多杰出的学者多杰出的学者都逐渐意识到水体中磷酸盐含量的增加在湖泊富营养化中重要的作用[6]

2 水体富营养化的预警、修复

2.1预警

根据陈中兵,郑广宏等人的研究[7]从水质指标变化看,pH和DO对细胞的生长状况有一定的预先指示作用;浊度与细胞生长状况呈正相关关系,在氮质量浓度影响下电导率与细胞牛长状况呈正相关关系,在磷质量浓度影响下电导率与细胞生长状况呈负相关关系。

2.2修复

目前水体富营养化的治理包括物理修复、化学修复和生物修复及其他修复技术。

2.2.1 化学修复

这类方法包括凝聚沉降和化学药剂杀藻等[8]。投加化学试剂可使营养物质生成沉淀而沉降,如加入石灰脱氮、加入铁盐促进磷的沉淀等。其虽然效果较好,但会受时效、水域、水体流动性等的局限,且易造成二次污染,尤其是大规模人工合成物的使用可能会给环境带来负面影响。目前该类修复方法存在着广谱与专一、长效与残留的矛盾,如何解决这些矛盾,研制出高效、广谱、持久、低毒的杀藻剂是富营养化治理工作的主要课题之一。

2.2.2 物理修复

物理方法[9] [10] [11]包括定期补水冲稀营养盐浓度;底泥疏浚通过对底部污泥的清掏,减少水体沉积物的营养盐含量,从而减轻可能发生的内源污染;定期或不定期为湖底深层曝气而补充氧,使水与底泥界面之间不出现厌氧层,经常保持有氧状态,有利于抑制底泥磷释放;通过过滤除去湖泊水体中浮游藻类等,恢复湖泊洁净好氧生态系统,保持湖泊清澈、碧绿的景观效果但其费用较高,并存在一些难以克服的弊病。

2.2.3生物修复

生物修复技术包括利用栽培的植物,现在国际上公认的淡水水生修复植物有宽叶香蒲、芦苇、苦草、凤眼莲、软水草和狐尾草等[12],经验证它们对水中的营养物质和污染物均具有很好的吸收作用;培养的微生物,目前国内在这方面进行了很多研究,中国科学院南京地理与湖泊研究所利用固定化增殖氮循环细菌群SBR法净化富营养化湖水[13],经固定化细菌群ZBR工艺净化后,水质得到明显的改善;放养水生动物净化和恢复受污染的富营养化水体如武汉东湖的围隔试验证明了链鱼和鳙鱼能有效控制蓝藻水华[14],并指出当放养的鲢鱼和鳙鱼的有效生物量达到46~50 g/m2时,可有效地抑制水华的发生,它的优势在于:低投资,低能耗、处理过程与自然生态系统有更大的相融性等[15]

2.2.4新修复技术

随着科技水平的进步,在水体富营养化的防治方面涌现出一些新的技术方法如:利用水泵抽取湖中的水,经集高温、高压、强磁场、强电场、自由基、紫外线、空化流等于一体的电液压脉冲[16]产生的冲击力和高温,可实现杀菌、杀灭浮游生物,从而达到净化水的目的;在外源污染源得到广泛研究后,从水体沉积物中的内源释放人手。来寻求控制水体富营养化的有效手段如在进行人工湿地设计根据进水中各污染物含量结合当地基质选择具有去污和再生能力的基质[17];利用超声波在水中产生一系列接近于极端的条件破坏细藻类胞壁、气胞、活性霉达到抑藻、杀藻[18]等,总之新的水体修复理论和技术在不断发展,相信会有更好的发展。

结语

生物研修总结篇(3)

关键词:生态修复 生态恢复 生态演替 生态工程

在人与自然和谐相处,人口、资源和环境协调发展战略思指导下,水利部提出了“加强封育保护,充分发挥生态自我修能力,加快水土流失防治步伐”的水土流失防治新思路。全水土保持生态修复试点启动后,各地因地制宜,采取措施,加配套,积极开展封山禁牧、轮封轮牧,努力探索和总结生态修的技术和经验。生态修复已为水土保持工作者所熟知,但其学涵义及有关问题尚待明确和研究。现对生态修复的若干关概念、理论及有关问题作一讨论,以期达到抛砖引玉之目的。

1 生态修复相关的重要概念和理论

1.1 环境与生态

广义上讲,环境是人以外的一切事物的总和,如现代人居环境即为广义的环境概念;狭义上讲,环境是影响有机体生长、发展和生存的外界物理条件的总和。生态系统简称生态,是有生命的主体(包括人类)与无生命的客体的总和。研究有机生命体与无机环境关系的科学称为生态学,研究生命体以外的无机环境的科学称为环境学。生态修复的研究与实践离不开环境学和生态学,而后者尤为重要。

1.2 生态环境与环境生态

生态包括环境,“生态环境”的说法是不科学和难以理解的,可以牵强地理解为与生命体最密切相关的环境。我国所谓的生态环境实际就是生态,准确地讲“生态环境建设”应为“生态建设”[1]。生态修复是对生态系统的修复,故不能称为生态环境修复。

环境虽然是无机的,但完全从无机角度理解环境是不完整的。特别是自然环境,本身是生物体或生物群体周围的整体状况,只有应用生态学原理研究、认识和理解环境,才能更有效地解决环境问题,这就是环境生态学。环境生态作为概念不易理解,但环境生态学无疑是科学的,他对生态修复理论和技术的形成起到了直接的推动作用。

1.3 干扰与生态演替

自然界发生的大大小小的事件,如火灾、水灾、泥石流、虫害、大风、人类活动等,改变着生态系统的结构与功能,这些事件称之为干扰。干扰可分自然干扰和人为干扰。干扰促使某一相对稳定的生态系统发生变化,旧的环境和物种破坏了,新的环境和物种又会产生,并在一定时间内维持其相对稳定。在没有严重干扰的情况下,自然生态系统会定向地、有秩序地由一个阶段发展到另一个阶段,这称为生态内因演替。演替的结果,最终会出现一个相当稳定的生态系统状态,这称为顶极稳定状态。每一演替阶段有其特定生物群落特征,顶极稳定状态的群落称为顶极群落。干扰常使生态系统受损并改变,称为外因演替。生态系统正常演替总是从低级向高级发展,而干扰使演替进程发生变化,严重时,如人类大规模活动,则使生态系统向相反方向演替,这称为逆序演替。生态修复就是使扰生态系统的逆序演替转向正常演替[2]。

1.4 生态稳态与生态阈值

生态系统不是绝对平衡的,而是永恒地发生着演替,旧的平衡打破了,新的平衡就会产生,当演替到顶极状态时,在很长时间内将处于相对稳定状态,即稳态。生态系统动态平衡中的稳定状态,称为生态稳态。稳态生态有相当强的自我调控能力,在干扰作用下虽不断地振荡和变化,但只是量变;当干扰严重并超过其调控能力时,系统将发生质变、崩溃,而走向逆序演替,甚至不可逆演替。稳态生态抵抗干扰的自我调节能力的限度称为生态阈值[2]。只有研究生态稳态和生态阈值,才能确定修复生态系统的类型、区域、难易程度、时间周期,并确定合理的修复指标。

1.5 人与自然共生理论

人与自然共生和和谐相处,是人类对“自然改造论”深刻反思后产生的新认识。人是自然生态系统的组成部分,不是其对立面,脱离生态规律的自然改造,损害了自然生态系统,必然损害人自身。人与生物、生物与生物之间存在着互利互惠的共生现象。任何形式的自然改造必须建立在人与自然共生的基础之上。F.Vester基于共生现象的研究,总结了人类系统与生物系统之间生物控制的8条规律。据此研究,生态学家提出了以最小能量输入和最小物质消耗以保证生态系统自我调节和恢复能力的生态设计原则。这也是生态修复规划设计的指导思想。

2 国外的环境生态修复与生态恢复

修复的本意是对错误和缺陷进行纠正的作用或过程,修复最早从污染环境治理角度被定义为:借助外界作用力使某个受损的特定对象部分或全部恢复到原初状态的过程。环境生态修复起源于环境修复,生态恢复又受环境生态修复的影响。

2.1 环境修复与环境生物修复

环境修复是对被污染的环境采取措施使污染物浓度降低到未污染前的状态。早期的环境修复主要采用工程技术手段,以后采用物理和化学手段。1972年美国尝试采用微生物生命代谢活动降解管线泄漏造成的汽油污染,1989年对E__on Val-dez油轮泄油造成污染的阿拉斯加海海面进行修复(阿拉斯加研究计划),从而出现了环境微生物修复技术,后来出现了环境植物修复技术,最终形成了环境生物修复技术。环境生物修复被定义为利用生物生命代谢活动降解被污染环境的污染物,并使之无毒化和无害化。

2.2 环境生态修复

20世纪60年代,美国生态学家H.T.Odum提出生态工程概念,受此启发,欧洲一些国家尝试应用研究,并形成所谓“生态工程工艺技术”,实际属于清洁生产的范畴。随着生态学与环境生态学的发展,90年代美、德等国家提出通过生态系统自组织和自调节能力来修复污染环境的概念,并通过选择特殊植物和微生物,人工辅助建造生态系统来降解污染物,这一技术被称为环境生态修复技术。由于生态系统的复杂性,该技术至今还不成熟,国外的环境生态修复也只是对轻度污染陆地的环境修复,最典型的事例就是通过湿地自调节能力防治污染。这与我国的生态自我修复有很大差别。

2.3 生态恢复

20世纪20年代开始,德、美、英、澳等国家对矿山开采扰动受损土地进行恢复和利用,逐渐形成土地复垦技术,包括

生物研修总结篇(4)

一、精品选修课程建设的产生背景

重庆市普通高中精品选修课程建设项目于2015年4月启动,历时一年多。精品选修课程建设是为了深化全市普通高中课程改革和落实立德树人根本任务,实现优质教育资源共建共享,促进高色多样化发展。目前,首批普通高中精品选修课程处在中期建设阶段,第二批普通高中精品选修课程建设名单已经评审公示,这就需要进一步理清精品选修课程建设的标准与策略,进一步完善管理与指导机制。

二、精品选修课程建设的基本情况

精品选修课程建设的基本情况主要从评审立项的结构布局以及项目建设的进展状况来考察。

(一)精品选修课程的立项分布

1.按课程类别分类

重庆市普通高中精品选修课程分为社会实践、职业技能、兴趣特长以及知识拓展四个类别。从表1可见,课程类别分布极不平衡,其中兴趣特长类和知识拓展类立项数量占总立项的80%以上;社会实践类和职业技能类选修课程是实现普职融通与改进学习方式的有效载体,由于申报数量过少,导致立项比例不足20%。

2.按区域布局分类

重庆市普通高中精品选修课程评审在注重质量优先原则的基础上,同时关注区域协调发展。从表2可见,课程区域分布不太平衡,其中都市功能核心区、都市功能拓展区和城市发展新区立项数量占总立项约75%;渝东北生态涵养发展区、渝东南生态保护发展区,由于申报数量过少,导致立项比例约25%。

3.按城乡布局分类

重庆市普通高中精品选修课程建设是促进学校特色内涵发展的有效载体,为此就必须考虑项目的城乡合理布局。从表3可见,项目城乡分布极不平衡,其中首批城市高中立项数量占总立项的90%,第二批立项比例降为81%;农村高中由于硬件不佳以及师资力量欠缺,加上成果意识淡薄,申报数量不足、水平不高,导致立项比例偏低。

4.按学校类型分类

全市普通高中重点中学与非重点中学数量相当,但重点中学集聚着优质的办学资源和条件,办学水平与质量也明显高于非重点中学。从表4可见,重点中学立项数量占总立项的80%以上;非重点中学立项比例不足20%。

5.按学科划分分类

重庆市普通高中精品选修课程建设旨在为全市学生提供可供选择的选修课程体系,为此就必须兼顾学科协调发展。从表5可见,学科分布存在较大差距,体育与健康、语文、综合实践活动与通用技术等学科立项数量较多,而化学、物理与生物等学科立项数量则较少,这与教师的固有思维息息相关,高考学科教师常常只注重必修内容的教学,不善于去挖掘相关学科的选修教学内容与方式。

(二)精品选修课程的建设情况

1.多数学校精品选修课程建设的基础较好,课堂教学水平较高

重庆市普通高中新课程实验以来,各普通高中学校充分释放师生的课程开发权,积极开设校本选修课程,不断加强选修课程评价。从课程师资与水平、课程定位与价值、课程纲要与内容、课程实施与评价、课程支持与保障等维度出发,确立了精品选修课程的立项名单,这就确保了精品选修课程的课堂教学水平和前期建设基础。从调研反馈的情况来看,多数项目组在立项后,进一步梳理了课程纲要与教材讲义,进行合理的教学安排,重视课堂教学研讨和改进。

2.部分区县与学校建立了建设管理机制,保障体系基本形成

不少区县积极贯彻执行市教委关于精品选修课程建设的相关文件,对于项目建设给予充分的经费保障、场地保障和组织保障,充分发挥政策的激励作用和教师的自主精神。此外,部分区县还针对市教委政策精神,制定了区县精品选修课程建设的相关配套文件,通过专家引领、学校支持以及经费保障,对区县精品选修课程的规划发展起到了很好的统筹培育的作用,实现了学校选修课程的合理规划、区县选修课程的精心培育以及市级选修课程的精品示范,形成了三级联动机制,有利于项目建设的持续深入发展。

3.多数学校着手系统规划校本选修课程,发挥精品的示范作用

精品选修课程建设的目的之一,在于发挥其辐射示范的作用,借鉴精品选修课程开发、实施、评价与管理方式与方法,将其运用到其他选修课程建设与发展中,进而构建层次清晰、递进有序的选修课程体系。比如,重庆八中经过引领探索阶段、成长系统阶段以及成熟深化阶段的发展历程,不断推进校本选修课程的系统规划与发展,学校探索必修课的选修模式以及选修课的内容整合,并在每个学科选择3门课程作为精品选修课程建设的范畴,同时以精品选修课程建设来探索尝试相应的教学方式,并在其他选修课程中推广和应用。

三、精品选修课程建设的主要问题

(一)存在重申报轻建设的现象

对普通高中精品选修课程的立项申报,课程负责人、学校领导以及区县教委都很重视,对项目申报表认真填写、反复研讨。然而,获准立项后却疏于建设与管理,对精品选修课程的深化研究与建设不够。如有的精品课程团队,立项后没有组织相关的教学研讨,在课程标准研制、教材修订完善、教学资源建设以及精品案例搜集等方面没有进展。区县和学校层面的跟踪检查、管理、投资有时不能及时到位。学校普遍缺少“精品课程建设规划”。

(二)师资团队建设发展不平衡

在调研中发现,师资团队建设主要存在部分课程负责人年龄老化以及主讲教师团队结构不合理等问题。比如,部分课程负责人即将退休,课程团队却暂时没有能够承担起精品选修课程建设与管理重任的教师,因此积极培养接班人就成为当务之急。老中青相结合、各专业相匹配的师资团队,有利于精品选修课程持续性、综合性发展。部分课程团队主讲教师数量过少、年龄结构与学科结构也不尽合理。

(三)成果物化意识普遍比较淡薄

精品选修课程建设的成果一般可以分为基本认识类、操作技术类和实践探索类,具体表现为调查报告、实施方案、教材、评价标准以及精品案例等。中小学教师由于受教育评价制度、自身生存环境以及教育教学惯习的影响,缺乏成果物化意识,不能自觉主动地将教学、教研、教改、育人等成果进行积累、传播与共享,这就阻碍了选修课程的深度发展。

四、精品选修课程建设的措施建议

(一)教育行政部门要出台管理办法,建立定期督导机制

为了加强和完善重庆市普通高中精品选修课程建设的管理,确保项目立项、建设、验收工作的顺利实施和课程资源的共建共享,市教委有必要制定相应的管理办法。管理办法必须明确管理的组织机构,廓清相关机构的职能职责,确定申报与立项、建设与指导、评审与验收、应用与推广的内容与要求。此外,各级教育行政部门要建立启动市场建设阶段、中期建设阶段以及评审验收阶段的定期督查机制,协同教研机构做好督查与指导工作,确保建设质量和水平。

(二)各级教研机构要深化项目研究,加强项目调研指导

教研机构的主要职能在于研究、指导与服务学校教育教学工作,总结推广教育教学改革的经验和成果。精品选修课程建设作为促进普通高中多样化、特色化发展的有效载体,教研员有必要深入研究选修课程建设的策略与方法、指导选修课程的实施与评价、服务建设成果的提炼与总结。为此,教研员有必要加强精品选修课程建设项目的调研指导,促使项目学校推出精品成果,并在全市发挥辐射效应与推广作用。

(三)普通高中学校要明确建设目标,注重总结提炼成果

要实现精品选修课程建设的顺利推进,普通高中学校必须明确建设目标,做好以下几个方面的工作。

1.完善实施方案。具体可操作的实施方案要求对精品选修课程建设的目标、内容、步骤、保障以及预期成果做出明确的规划,这能够很好地统筹与引领精品选修课程的建设与管理。

2.编制课程标准。课程团队要从选修课程的课程性质、课程目标、内容目标以及实施建议等维度着手,提出基于学生学习基本要求的教学指导性文件。

3.加强教材建设。教材是重要的教学材料,进行教学内容编排时,要主题鲜明、线索明晰、突显课程目标;布局合理、结构科学、符合学习规律;生活性、知识性和趣味性相结合;作业适当、活动适合;体现个人经验、乡土知识、民族文化与国际视野的结合。

4.重视团队培育。精品选修课程的建设、深化与发展,需要教师着力挖掘选修课程的育人价值,着眼培养学生核心素养,这些都离不开课程团队的实践智慧与研究能力。团队培育要评选校内优秀教师,优化团队年龄和学历结构,加强针对性培训,重视学校文化建设。还可以把培养对象范围扩大到校外,加强学习与培训。

5.深化课程评价。对学生学业成就的评价要关注学生发展,采用过程性评价与终结性评价相结合的方式,确保真实反映学生参与精品选修课程的态度与成果;对课程本身的评价,重在针对课程建设过程中课程目标、内容与实施等要素之间的一致性与科学性进行修订与完善。

6.发展精品案例。对精品选修课程的典型案例进行文本和视频材料的录制,可以发挥教学实录在教师教学研讨中的作用,促进教师自我反思,同时也可以作为精品课程共建共享的物化成果。

生物研修总结篇(5)

关键词:盐碱土壤 修复 综述

土壤是人类农业生产极为重要的自然资源,是植物、作物生长发育的重要载体。然而,由于漫长的历史进程中,自然或人为作用使得很多土壤出现盐碱化的趋势,尤其随着设施栽培的进一步发展,连作和非科学的种植方法,使得土壤盐碱程度增加,从而不利于作物的生长发育,影响正常的农业生产。土壤盐碱化是一个世界性问题。世界大约20%的灌溉农业用地受到盐碱化的影响,我国约有1亿hm2盐碱土壤,干旱、不合理耕作、落后的排水设备、设施栽培等因素导致土壤次生盐碱化日益加重。而土地的有限性决定了人们有必要对盐碱土壤进行修复研究与实践,从而修复改良盐碱土壤,使之适宜农作物的生长发育,便于农业耕作,提高区域经济,促使区域社会发展。

1、土壤盐碱化形成条件及类型

土壤盐碱化的原因很多,主要与气候干旱、地势低洼、排水不畅、地下水位高、地下水矿化度大等因素有关,母质、地形、土壤质地层次等对盐碱化的形成也有重要影响。

中国土壤盐碱化类型主要有以下几种:一是现代盐碱化:在现代自然环境下,积盐过程是主要的成土过程;二是残余盐碱化:土壤中某一部位含一定数量的盐分而形成积盐层,但积盐过程不再是目前环境条件下主要的成土过程;三是潜在盐碱化:心底士存在积盐层,或者处于积盐的环境条件(如高矿化度地下水、强蒸发等),从而可能发生盐碱成分在土壤表面积聚的情况,而导致土壤的潜在盐碱化。

2、盐碱土壤修复方法及评述

修复盐碱土壤的方法有众多,按其修复的原理大致可划分为物理方法、化学方法、生物方法[1],生物方法又有植物修复法、动物修复法、微生物修复法、其它修复法及利用2种或数种方法的综合修复方法。

2.1 物理修复方法

物理修复方法就是建设一定的水利工程,通过水流的作用对其盐碱土壤进行修复,通过土壤水的动力学运动将盐碱排除或降低盐碱含量。利用土壤水动力学行为,可以达到对土壤中盐碱成分的一定程度的降解,经罗朋[2]研究可知,不同的灌溉方式下,水动力运动方式将对土壤中的盐碱成分随水体运动而达到一定程度的降解作用。但改变原有的盐碱土壤的人渗能力是修复盐碱土壤的关键因素,只有这样才能有利于盐碱成分随土壤水运动达到降解的可能[3]。电流法:通过电流的作用,使土壤中盐碱成分的阴阳离子定向移动,达到降解土壤中的盐碱含量。杨柳青等[4]利用电流的作用对干旱区盐碱土壤进行修复试验研究,效果良好。土壤成分置换法:有目的地在土壤中添加有效物质,加以搅拌使之拌合均匀,使土壤的容重、孔隙率、渗透系数、pH值、含水率等因素发生有利的改变,改善土壤的物理性状和化学性状。

杨海儒[5]以松嫩平原大庆地区盐碱地为研究对象,利用石膏、粉煤灰与糠醛渣3种物质的3个水平正交设计了8种不同处理。通过田间试验,研究了不同改良剂组合对盐碱土的物理性质、化学性质的影响,并分析了影响机理,结果表明其对盐碱土壤改良效果良好。

盐碱土壤修复的物理方法还应有其它方式,但有待研究开发。物理方法简单明了,其费用也不是很高,对环境的负面影响极小。

2.2 化学修复方法

盐碱土壤的化学修复方法是利用各种化学药剂或化学物质对盐碱土壤进行修复,这些化学药剂和化学物质众多,其修复的原理在于与土壤中的化学物质发生化学反应,降解原盐碱土壤的盐碱成分和其它化学成分,从而达到对盐碱土壤修复的目的。例如有利用脱硫废弃物的,如李明等[6]利用脱硫废弃物改良不同类型盐碱地种植马莲,试验研究得到良好的效果;有利用脱硫石膏有效降解土壤中碱度的,如张峰举等[7]利用脱硫石膏对次生碱化盐土进行改良,发现效果较好;有时2种或数种化学物质被利用于盐碱土壤改良,例如张葛[8]使用GLS改碱剂和磷石膏对盐碱土壤进行了改良试验研究,试验后盐碱土的pH值、总碱度、交换性Na、CEC等指标都得到下降,并且改良后的盐碱土的营养成分和酶活性与原土相比,有一定程度的提高,盐碱土壤得到修复改良。

盐碱土壤的化学修复方法,所花费的费用较高,且其最大的弊端在于在对盐碱土壤修复的同时,用来作为土壤盐碱成分的修复用的化学物质,在与土壤中化学物质发生反应之后生产的新物质,很有可能造成二次土壤污染,故较危险,难以准确把握。

2.3 生物修复法

盐碱土壤的生物修复方法是最近广为关注的修复方法,也是最有前景的修复方法,包括植物修复方法、动物修复方法和微生物修复方法3种。

2.3.1 植物修复方法 盐碱土壤的植物修复方法主要是种植耐盐或耐碱植物,通过植物的生长发育吸收土壤中的盐碱成分,从而降低土壤的盐碱度,达到对盐碱土壤的修复目的。在这方面,由于修复方法的功效较强,且经济实惠并自然环保,从而研究成果较多。这些植物主要以某些草类植物为主,哈玲津等[9]针对天津市蓟县、西青和大港的荒地土壤和耐盐碱的4种野生植物(猪毛菜、草木樨、艾蒿和补血草)进行盆栽试验。植株生长5个月后,测定土壤的各项理化指标。结果显示,4种植物均大大降低土壤总盐量,猪毛菜可以不同程度地降低土壤中碳酸根离子和硫酸根离子和有效磷;补血草对降低土壤硫酸根离子和水溶性钙较有效;草木樨和艾蒿可以明显增加土壤有效氮含量。研究结果综合分析表明,这4种野生耐盐植物对改良盐碱地土壤效果明显。种植星星草可以一定程度地修复盐碱土壤,丁海荣等[10]综述了近年来对星星草形态结构、生物学特性、耐盐生理特性及种植后对土壤养分结构的影响研究,发现经人工种植后星星草在盐碱地不仅可以正常生长发育,同时具有较好的饲用价值,最主要的是对盐碱土壤具有很好的改良效果。种植一些耐盐碱树木在一定程度上也可以做到对盐碱土壤进行修复,例如陈志强[11]研究表明,沙枣、白蜡、杜梨、甘蒙柽柳、甘肃柽柳、多枝柽柳、西伯利亚白刺和齿叶白刺较适合在中度苏打盐碱土上生长;盐生白刺、甘蒙柽柳、甘肃柽柳、多枝柽柳、西伯利亚白刺、齿叶白刺适合在高土壤含盐碱量下种植。肖鑫辉等[12]研究表明,野生大豆也是良好的盐碱土壤修复植物;闫秀丽[13]研究表明,合欢作为一种耐寒耐旱植物,喜光具有根瘤,对盐碱土壤也有一定的修复功效。对于盐碱土壤的修复植物的寻找首先应在盐生植物中找寻,盐生植物由于其特有的生理生态特性,对盐碱成分有一定的抗性,决定了其对盐碱的耐性,从而达到对盐碱土壤的修复效果。武春霞等[14]通过植物的耐盐胁迫试验发现了草木樨、猪毛菜、艾蒿和补血草4种耐盐生植物对盐碱土壤的修复功效;苏忠[15]研究表明,罗布麻也是一种对盐碱土壤具有一定修复功效的植物;刘润进等[16]研究指出,高羊茅和芨芨草也可以作为修复盐碱土壤的可选植物;马章全等[17]研究表明,杂交狗尾草对盐碱土壤也具有一定的修复功效;诗雨[18]介绍了印度海盐化学研究所研究出在海滩盐碱地上种植一种被称为“爱普斯的吸盐植物来为盐碱地脱盐取得了成功。马章全等[19]研究表明,野豌豆与箭等豌豆、毛苕、山野豌豆耐旱、抗寒、耐瘠薄、抗盐碱土壤,特别适于红壤土和生荒地生长。我国科研人员研究表明,植物马鞍腾[20]、黄花草木樨[21]对盐碱土壤也有一定的修复功效。张瑛等[22]在种植6a苜蓿的盐碱地上,通过对苜蓿地和未种植苜蓿的盐碱荒地(对照)的pH值、盐分及养分的化验测定,结果表明,在盐碱地上种植苜蓿可明显改良盐碱土壤;在0~60cm的耕作层中,苜蓿地的全盐含量比对照下降了29.8%,有机质比对照提高了4.5%。垂柳和四翅滨藜也被用于盐碱土壤的修复,丁丽萍等[23]的研究表明,四翅滨藜对盐碱土壤的修复功效高于垂柳。盐碱土壤的植物修复方法具有很大的潜力,其生态环保、新的修复植物不断地被探索开发与利用。先进的生物技术利用于盐碱土壤的植物修复法将大有作为。

2.3.2 动物修复方法 盐碱土壤的动物修复法可以利用一些土中生存的动物,如蚯蚓在生长发育的过程中,将体内的某些分泌物排放于盐碱土壤中,与土壤中的盐碱成分发生化学反应,达到降解土壤盐碱度,改良盐碱土壤。同时由于动物的生理活动,松动土壤,改善土壤的孔隙度和含水率等。但盐碱土壤的动物修复法研究成果欠缺,有待于继续探索研究。

2.3.3 微生物修复方法 盐碱土壤的微生物修复方法是利用某些微生物的生理活动达到改变土壤中的盐碱成分,进而达到降低盐碱浓度和盐碱量。这方面的研究,最近较为活跃,并有不少研究成果。有利用真菌来对盐碱土壤进行修复的,如柳威等[24]利用丛枝菌根真菌在盐碱土壤中大量分布,研究指出它的存在可以增强盐碱植物的生长、促进营养吸收、提高光合作用和抗氧化,同时分析了盐胁迫对丛枝菌根真菌的孢子萌发、菌丝生长、菌根形成和菌根侵染的影响。利用具有活性的微生物菌肥施用于盐碱土壤中,通过微生物的生长、繁殖等作用于盐碱土壤使其盐碱成分得到降解,如宋家清等[25]对滨海盐碱土壤施用活性微生物菌肥,探讨菌肥浓度分别对表土层和5cm土层土壤养分、盐分和pH值的作用,研究结果表明,施用菌肥后表土层铵态氮含量增加明显,速效钾含量一定程度增加,速效磷变化不大,硫酸盐含量降低明显,氯化盐含量下降需要较高菌肥浓度;5cm土层铵态氮含量下降明显,速效钾含量一定程度增加,速效磷变化不大;硫酸盐升高明显,氯化盐变化较小;施用菌剂处理后土壤酸碱度降至中性。利用耐盐碱细菌对盐碱土壤进行修复,要求细菌对植物没有过大的损害作用,故此张广志等[26]不少科研人员在此方面,对盐碱土壤中的耐盐细菌进行了大量的筛选和签定研究工作。盐碱土壤中嗜盐碱细菌对盐碱土壤的修复具有良好的效果[27]。中国科研工作者多年的研究实践表明,利用外生菌根菌对pH12以下的盐碱土壤进行修复,已取得一定的成效。

2.4 其它修复方法

某些情况在进行盐碱土壤修复研究中,难以对该修复方法进行归类,因修复的主导因素难以确定。一般情况下,利用植物对盐碱土壤进行修复过程中,植物根部的菌类在此过程中起到很大的作用。殷小琳等[28]综合近年来国内外在菌根植物抗盐碱方面研究成果,从植物生理的角度总结和论述了在盐胁迫下菌根提高寄主抗盐碱性的机理,阐述了菌根在提高寄主抗性的同时对盐碱地土壤的改良作用,为用生物方法改良盐碱地提供参考。

此外,人们还可通过一定的盐碱土壤种植制度来达到对盐碱土壤的修复目的,陈冠文等[29]研究表明,盐碱土壤的改良与种植制度是一对互相制约、互相促进的矛盾;对新疆29团场近几年资料的分析结果表明,不同轮作方式对地下水埋深、土壤含盐率和土壤返盐率均有明显影响;指出合理的轮作方式,应在保证当年丰收的同时,还应有利于改土治碱的长远目标。张金政等[30]研究发现,中国盐碱土壤中含有大量的AM菌,这一发现将有利于人们进一步开发利用AM菌对盐碱土壤进行修复。

2.5 综合修复方法

盐碱土壤的综合修复方法是利用2种或3种甚至数种方法同时对盐碱土壤进行修复。这种综合利用的目的是互相弥补不足或加大修复功效。综合修复方法往往达到更好的效果,这是研究的前沿所在。研究成果也像雨后春笋一样大量涌现。

张金柱等[31]将生物有机肥施人轻度盐碱土中,研究其对土壤理化性质的影响,结果表明,生物有机肥可以改善轻度盐碱土pH值,有效缓解由于植物生长所造成的土壤养分的消耗,指出生物有机肥可在轻度盐碱土中广泛使用,在施用时应根据不同地区的土壤气候条件确定最佳施肥量。

由于土壤盐碱的排解必然和土壤中的水动力学运动密切相关,从而可建立生态湿地,利用其物理、化学和生物的综合作用对盐碱土壤进行修复,柴秀梅等[32]撰文阐述了该修复方法的可行性。

范建征等[33]就盐碱土壤的综合治理提出了一些新的思路,指出可以通过不同的耕种方式、施肥并结合灌溉排水来达到对盐碱土壤的修复目的。

随着科技的发展,一些盐碱改良剂被用于盐碱土壤的修复治理,魏坤峰等[34]指出利用盐碱改良剂治理园林绿地土壤是一项可行、投资小、实用的捷径,能显著地提高绿化成活率。李国萍等[35]将盐碱改良剂“施地佳”用于盐碱土壤改良和补充盐碱耕地营养源,并阐述了修复机理。白亚妮[36]利用硫磺和微生物的共同作用对盐碱土壤进行修复,取得一定的研究价值。杨宇等[37]研究验证了生化黄腐酸土壤改良剂对盐碱土壤的改良效果及对蔬菜作物生长发育的影响。指出菜田盐碱土壤施用一定量的生化黄腐酸土壤改良剂有较明显的改碱效果,并可改善植株的生长发育。陈金海等[38]利用互花米草和羊粪混合堆肥还田对滨海盐碱土壤进行修复,结果表明效果良好,在达到一定程度降解盐碱成分的同时增强土壤肥力。据张文俭等[39]研究可知,不同的农业耕作模式也是对盐碱土壤修复的不同方式,对土壤的诸多物理、化学和生物指标有不同的影响效果。张国荣等[40]采用浅耕翻、施用磷石膏、施用糠醛渣、施用有机肥、建植星星草人工草地或星星草+羊草人工草地等不同改良方法对盐碱土壤进行修复研究,结果表明,综合使用效果比任何单一方法都好。

盐碱土壤的综合修复方法具有涉及因素多、全,各因素相互作用、相互促进,考虑全面和修复功效高的特点,是盐碱土壤修复的发展方向。

3、存在问题与展望

盐碱土壤的修复是生态环境的修复的一个重要方面,修复的方法众多,功效不一,故其评价指标和体系有待于选定和建立,以判断各修复方法的优劣。修复盐碱土壤的植物和动物及微生物的筛选将耗费众多科研工作者的大量精力,但又必须去努力实践方能不断扩充盐碱土壤的生物修复方法。能否通过高科技手段,缩短实践时间,更为准确和有效找寻到高效修复盐碱土壤的生物。因为知道盐碱地野生植物具有良好的耐盐碱特性,其本身很有可能作为盐碱土壤修复优选植物,故在筛选盐碱土壤的修复植物时可以少走很多弯路。

如何正确地综合数种修复方法相互促进、相互巩固修复功效是广大科研工作人员非常值得探索的科研难题。同时,新的高科技应当应用到此方面,例如基因工程就可以应用于选育盐碱土壤的修复生物。

总之,在盐碱土壤的修复研究方面,中国科研人员有很大的研究起色和众多研究成果,但研究探索的道路还很长,还得不断努力,只有找准方向才能取得更大的硕果。

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生物研修总结篇(6)

武尧

(华北水利水电大学  河南郑州  450011)

摘要:本文研究总结了城市化对于河流的结构、功能和生态环境的演变规律的影响,并在此基础上,提出了河流生态修复的原则,方法和5个发展方向。

关键词:城市化;河流结构和功能;河流生境;演变规律;河流修复

 

1 引言

城市河流是发源于或流经城市的河流,包括自然河流和人工开挖的运河、渠系。城市河流是城市的重要组成部分,在城市人们的生活中起着关键的作用。但是随着城市化的发展,城市河流也在发生着变化。为了能使城市河流更好的服务于人类,河流健康问题越来越受到人们的关注,因此城市河流结构、功能和生境变化成为了生态环境学及许多相关学科研究的热点和重点。

 

2 城市化影响下河流结构、功能的演变规律

城市化对于河流结构的影响主要体现在对于河流形态的影响上,城市化严重影响着河流,是河流乃至整个河网的形态都发生着巨大的变化。

2.1 城市化对河流形态结构的改变

城市化对河流的影响,使得河流结构由多元化、复杂化,趋向单一化、简单化。而引起河流结构向单一化和简单化变化的原因,很多学者也做了不同的研究。

加固河道导致河道的固结化,裁弯取直导致河道断面形态的顺直化,疏浚河道导致断面形态单一化,和修筑水坝导致河流的不连续化,是致使河流形态结构向单一化和简单化变化的主要原因。

2.2 城市化对河流功能的影响

总之,城市化的发展在很大程度上导致了城市河流功能的退化。作为一个自然的河流通常有如下的功能:水源供应、水产养殖 、交通运输、水生生物栖息、纳污降解、输水、泄洪、调节气候、补给地下水、观赏娱乐等多方面。但随着城市化的发展,河流的功能越来越简单化,主要集中于三个方面:纳污排放功能;‚景观娱乐功能;ƒ气候调节功能。

 

3 城市化影响下河流生态环境的变化

健康的河流不仅要有好的结构和功能,而且要保持好的生态环境,这对于河流保持其良好的结构和发挥其正常的功能,具有重要的作用。

河流生态系统所有生态服务功能的发挥, 主要取决于3方面的过程: 河道系统与周边地区之间的物质循环与交换过程、生态水文调节过程、水体中生物消化降解过程。城市化主要是靠影响了河流的水文过程和物质循环,从而影响了河流的生态环境。

 

4 城市河流生态系统修复的原则和方法

4.1 城市河流系统生态修复的基本原则

河流的生态修复需要从整体出发,进行分析,不仅要近期利益,更要考虑长远利益,在考虑当前经济承受能力的同时,对生态修复的总体成本效益进行分析,力求提出最佳的修复方案,实现综合效益最大化。

4.2 城市河流系统生态修复的方法

高强度的人类活动严重损害了城市河道系统的健康,为此, 国内外已采取了多种技术来修复河流生态系统,总结起来,主要包括水环境质量、水文特征、结构形态和种群结构的修复4个方面。

国外目前比较先进的有Fischenich 提出了城市河流修复与流域管理的相关技术,其中详细阐述了城市化对城市河流的影响;Casagrande对人类活动在湿地生态修复中的重要作用进行了剖析;Deason 提出了污水处理的方法,为其他河流污染治理提供了参考;Ludwig和 Bezirksamt针对 Hamburg 河直线化严重、生物多样性消失的现状,采用非政府组织、公众参与的方式,对该河中鲑鱼的生活习性进行了研究,以期通过改善其生活条件来达到修复河流生态的目的;Udziela 等运用条件价值法( CVM) 对城市盐碱湿地修复的非市场价值进行了评估;Brilly 等研究了修复城市河流鱼类栖息地的方法;Jukka Jormola 对国际上利用流域洪水过程改善城市河流生态环境的历史进行了简要回顾,并列举了利用洪水管理修复城市河流和湿地的实例。

目前国内应用最多的河流生态修复方法是:①水质净化技术;②近自然河流治理技术;③生态需水量确定。

河流生态系统修复技术的合理使用, 能使河流的结构与各项功能恢复到一定程度, 从而达到恢复河流生态系统健康的目标。对于特定的河流, 应具体分析其受损的功能及程度, 再根据河流所处的状态因地制宜地选择合理、有效的修复方法。

4.3 城市河流系统生态修复的发展方向

1)以生态系统理论为指导进行河流修复。以往传统的河流治理方法给河流的生态结构和功能带来了严重损害。现代的城市河流整治应以保护、修复生态环境为前提,利用河流系统自身的特性缓解旱涝灾害并利用河流本身以及水生生物的自净功能改善水质,这是城市河流治理研究的新方向。

2)因地制宜,建设生态河堤。从现代河流治理思想看,“渠化”、“硬化”是一种不明智的河流治理法。而保持自然是当今国际上通用的治理准则,所以建设生态河堤是现代城市河流整治的大势所趋。

3)建设以人为本的水景观。以往传统的城市河流设计以满足人类的社会和经济需求为目标,导致目前城市河流生态功能的丧失。因此,现代的城市河流规划应突破传统的设计思路,体现“以人为本”的设计理念,并在此基础上开展城市河流的生态化建设。促进人与自然和谐共处。

4)丰富水文化底蕴。每条河流都包含着自身的历史和文化底蕴,也反映着地方的风土人情。充分挖掘城市河流的历史、文化底蕴,与水景观相结合建设城市水文化,突显当地的风土人情,可以提升城市品位。

5)以流域为单位进行大范围河流治理与修复。将研究治理范围扩大倒流域尺度,从整体上对河流治理进行把握。

   

5 结语

城市化的发展已经对河流的结构、功能和生境造成了严重的影响,主要表现在结构的简单化,功能的减退和生态环境的破坏。为了能使河流更好的服务于人类,应该在对河流的健康问题有准确、可靠地分析的基础上,依据河流评价的原则和方法,建立相应的、行之有效的河流生态修复方法,并认真加以实施。在实践过程中也应不断推进河流生态修复新理论和方法的研究和发展。

 

参考文献:

[1]尹小玲, 李贵才, 刘堃, 钟愉佳. 城市河流形态及稳定性演变研究进展[J].地理科学进展,2012,31(7):837—845.

[2杨凯,袁雯,赵军,许世远.感潮河网地区水系结构特征及城市化响应.地理学报,2004,59(4);577~564.

[3]袁雯,杨凯,唐敏,徐启新.平原河网地区河流结构特征及其对调蓄能力的影响.地理研究,2005,24(5):717~724.

生物研修总结篇(7)

【关键词】三氧化物多聚体;磷酸锌水门汀;髓室底穿孔;临床疗效

髓底穿孔包括髓室穿孔和根管穿孔,主要是由于龋坏腐蚀、病理性吸收以及牙髓治疗意外等医源性原因所造成的髓室穿孔至牙周组织,多数患牙会出现牙周反复疼痛、肿胀以及咬合痛等不适症状,若不及时修补,严重者甚至可导致牙髓病及根尖周病治疗失败,甚至继发牙周病,最终导致必须拔牙[1-2]。为研究三氧化物多聚体和光固化氢氧化钙用于髓底穿孔修补的临床治疗效果,我院选取收治的髓底穿孔患者60例,观察组采用MTA修补髓空底,对照组用光固化氢氧化钙修补髓空底,现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取我院2009年2月-2013年2月期间收治的髓底穿孔患者60例,所有患者均经临床探查以及X线检查确诊为磨牙龋源性髓室底穿孔的60颗患牙,其中男23例,女37例,年龄23-63岁,平均年龄(39.8±3.6)岁;其中28例穿孔直径3mm;27颗医源性穿孔,33颗龋源性穿孔。将所有换牙随机分为观察组和对照组,每组各30例,两组在性别、年龄以及病情严重程度方面对比,差异具有统计学意义(P>0.05),说明两组可进行对比分析。

1.2 方法

所有患者均在局麻和橡皮障隔湿状态下行修复操作,对于医源性穿孔患牙可先用生理盐水反复冲洗,有效止血后直接修补穿孔。对于龋源性穿孔患牙可先去除龋损组织和髓室底炎性肉芽组织,之后用30mL/L 过氧化氢液和生理盐水反复冲洗患处,有效止血后行干燥操作,于根冠的穿孔区用一个10mL/L的碘伏棉球进行暂封,1周后来行根管的穿孔修补。观察组用MTA修补,选取适量的三氧化矿物凝聚体,与蒸馏水按比例调配,形成微湿状态后用银汞输送器将调配好的三氧化矿物凝聚体送至穿孔处,然后再使用充填器压实。同时在患牙的窝洞内放置一个湿润棉球以保持三氧化矿物凝聚体处于湿润状态,最后将其暂封。对照组使用光固化氢氧化钙修补,用光固化氢氧化钙直接覆盖于患牙的根管穿孔处,光照 40s使光固化氢氧化钙有效固化,最后使用硫酸锌水门汀垫底对其暂封。1周后对所有患者行根管治疗,术后6个月通过临床探查以及X线片复查观察患牙的修复情况。

1.3 临床疗效评价标准

痊愈:患牙咬合痛和自发痛消失,临床检查没有松动、叩痛、牙周袋以及窦道,X线片显示髓底穿孔处的稀疏区消失。显效:临床自觉症状消失,X线片检查显示髓室底穿孔处稀疏区明显缩小。无效:治疗后患牙出现自发痛和咬合痛,患牙出现松动, X线片显示髓室底穿孔处出现明显的稀疏区。总有效=痊愈+显效。

1.4 统计学处理

所得数据分析采用SPSS16.0统计软件包进行分析处理,计数资料组间比较采用χ2检验,以P

2 结果

2.1临床疗效分析

观察组总有效28例,总有效率93.33%,对照组总有效20例,总有效率66.67%,两组总有效率对比差异具有统计学意义(P

3 讨论

临床研究显示光固化氢氧化钙治疗根管侧穿髓底穿孔具有操作方便、生物相容较好、杀菌效果、黏合力强以及抗压强度高等优点,但由于其材料的密封性较差,填充物边缘易发生微渗漏等事故,易造成穿孔组织区内的炎症复发,从而影响患者的预后[3]。而MTA是由细腻的亲水颗粒所组成,具有良好的组织相容性和生物学活性,且密闭性较好,可有效解决根管侧穿髓底穿孔无法隔湿的技术困难,在湿润的环境下保持固化时间为 4h,待完全固化后,其强度可达70Mpa[4]。使用三氧化矿物凝聚体修补患牙穿孔可有效加速患牙局部的骨质和牙周膜的再生,控制患牙周围的炎性反应,可为成骨细胞提供所需的生物活性物质。同时其操作技术相对较为简便,可有效缩短治疗患牙的时间[5]。

通过本组资料研究显示,采用MTA观察组患者治疗总有效率明显高于采用光固化氢氧化钙对照组,且观察组穿孔直径

参考文献:

[1] 王永瑞.三氧化矿物凝聚体修补根管侧穿髓底穿孔的临床研究[J].现代中西医结合杂志,2013,22(21):2318-2319.

[2] 单海琴.三氧化矿物凝聚体修补髓室底穿孔的疗效观察[J].实用口腔医学杂志,2010,26(3):420-421.

[3] 林晓鹭,林锋,陈宏柏.三种材料修复恒牙龋源性髓室底穿孔的短期临床疗效比较[J].现代口腔医学杂志,2010,24(2):96-98.

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