土壤学总结

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土壤学总结范文第1篇

Abstract： In order to meet the needs of modern teaching in soil science courses and cultivate high quality talents with innovative consciousness and innovative ability， and based on inquiry teaching method as an example， this paper mainly introduced the connotation of inquiry teaching method， and the concrete application in soil science course， and obtained good results.

Key words： inquiry teaching method； soil science； teaching reform

土壤是农业生产的重要自然资源，是人类赖以生存的物质基础。土壤学不仅是与农业生产密切相关的一门学科，而且还是高等院校农林类专业的一门重要专业基础课。伴随着社会经济发展引起的自然资源日益短缺、食品安全和环境保护问题（这些都是土壤学服务的领域），学习土壤学知识显得尤为重要[1-2]。

由于土壤学课程内容丰富，涉及知识面广，概念繁多，知识抽象，理论性和实践性强，而长期以来土壤学课程以传统的“教师主导+学生被动”为特征的灌输式教学方法为主导，形式单调，只注重对学生以授为主的单向知识传递，因而造成学生完全是被动地接受教师理解和整理过的土壤学相关理论知识，缺少师生教学互动，也谈不上让学生主动发现、思考和解决遇到的实际农业生产问题，更不能培养和增强学生的好奇心和求知欲，同时也束缚了学生的个性发展，学生缺乏主动探索土壤学学科领域知识的精神，这不利于学生自主学习、科研素养和创新实践能力的提高[3]。与此同时，《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》和《国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》（[2015]36号）文件也要求深化高等学校创新教育改革，改革传统教学方法，以适应现代社会对高素质人才需求。因此要想克服以上土壤学课程的传统教学缺点，只有通过引入先进的教学方法，充分提高和激发学生对土壤学课程学习的主动性和积极性，真正使教学成为学生好学、教师乐教，培养和提高学生对土壤科学探究和创新解决实际问题的能力。为此，在土壤学课程中运用了探究式教学方法。

1 探究式教学法内涵

探究式教学法又称发现法、研究法。它不同于教师“传道、授业、解惑”和学生“聆听、接受、模仿”的传统教学方法，而是以学生为主体的教学模式，其宗旨是培养创造性人才。主要教学过程是在教师根据课程内容精心设计科学问题的诱导下，在学生掌握现有知识基础上，引导学生在通过独立自主学习和相互广泛合作讨论，为学生创造探索疑问、自由表达、深入讨论问题的空间，使学生能自主完成探究学习、与本课程相关知识内容学习以及解决实际生产生活中问题的一种教学形式[4-5]。

探究式教学法突出以培养学生创新精神、创新能力、自学能力为教育理念，发散学生创新、创造性思维，引导学生利用现有知识通过自我探究学会学习的一种方法，培养他们终身学习能力以及为日后创新性工作奠定良好基础。作为探究式教学引导者的教师，在充分驾驭相关学科知识背景前提下，依据教学要求筛选科学合理具有挑战性的问题，启发引导学生思考，激发学生学习兴趣，充分调动学生获取新知识的积极性，培养学生“生疑、质疑和释疑”的能力。与此同时，教师还要为学生积极营造融洽的探究气氛，促使探究顺利开展，把控探究广度和深度，客观、公正评价探究的得失经验。另外，学生作为探究式教学的主人，在按照教师教学要求的基础上，明晰探究目标，提高探究自觉性，主动思考探究问题，掌握探究方法，深入交换探究意见和建议，及时总结探究成果。由上可知，在探究式教学的过程中，既突出了学生的主体地位，又增强了学生的自主能力。可以说，探究式教学是教师为“导师”和学生为“主人”的双方都参与的教学活动，是师生携手探索新知识的学习过程。在整个教学过程中，学生不但学到了知识，而且更为重要的是学到了获得新知识的途径。它不但满足培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才这一高等教育任务，而且也符合当前国内外教育发展的新趋势和当今社会对人才需求的标准[4，6]。

2 探究式教学在土壤学课程中的具体应用

2.1 科学合理创设问题情境，激发学生自身求知欲

探究式教学活动紧紧围绕着探究问题展开。创设一个科学合理的探究问题情境，主要是让学生形成问题意识，明确探究目标。这就要求教师科学设置一些既符合课程教学内容，又不越过学生知识面难度的适中问题情境。教师主要利用多媒体技术、网络资源、实验观察、查看数据等方式，引导学生主动提出与土壤学课程内容有关的实际问题，比如种植绿肥为何能培肥土壤？小麦等作物为何要在春季追施氮肥？油菜为何会出现“花儿不实”[3]，这些都能使学生在疑难情境中产生困惑，从而激发学生的求知欲，提高探究积极性，与此同时，也培养学生独立思考和积极解决问题的能力，并进一步培养学生的创造性思维和创新能力[6-7]。例如，在讲解土壤有机质时，提出“土壤有机质对土壤肥力水肥气热有何影响？”这一问题。起初一看，可简单地认为土壤肥力因素包括水肥气热，土壤有机质矿质化为植物提供养分就满足土壤肥力“肥”这个因素；此时教师可以实时引导下一个问题“土壤有机质在土壤肥力中的作用还要考虑到改良土壤方面”，这就使得学生在学习过程中产生了“土壤有机质是如何改良土壤”的疑问，让学生明确下一步探究的任务，顺其自然就产生了深入探究兴趣，激发学生的探究欲望，主动地进入自学探究阶段，主动通过各种途径查阅相关资料，这样不但培养学生解决实际问题的能力，拓宽学生的知识面，也会给自学探究增添无限的动力和乐趣。

2.2 围绕探究目标，充分挖掘学生自主探究潜能，最终完成主体探究

探究式教学的关键在于让学生对开放性科学问题进行自主探究。对于充当“导演”角色的教师来说，应当积极正确引导和帮助学生根据已有经验和知识水平对探究的问题展开相互讨论，集思广益，鼓励学生提出不同假设和猜想。在教学过程中，积极营造和谐的探究教学氛围，让学生认为自己在学习过程中就是主导者，从而提高学生学习的积极性和创造性，鼓励学生对提到的问题做出大胆假设，如种植绿肥的原因是肥料所含的作物所需营养元素比较多；油菜会出现“花而不实”是因为没有蜜蜂的传粉等。接下来，教师在制定详细探究教学计划的基础上，帮助学生明确如何寻找科学合理收集证据的资料方法，引导学生通过试验、观察、查阅文献、调查数据等多种途径和形式围绕问题收集有利于问题解开的相关资料。如小麦在不同生长期的需肥特点以及施入到土壤中氮肥的转化和损失等，下一步，引导学生对所收集的相关资料进行综合整理并对假设做出科学的解释，比如小麦春季追施氮肥是由于小麦此时处于拔节期，需要大量氮肥，而氮肥在施入土壤后损失量比较大，所以必须分不同时期施给小麦等。最后引导和帮助学生再次检查和思考探究计划是否周密、资料收集是否完整和解释是否科学，并对最后的结论做出可靠性评价。若结论与预先假设不符， 此时教师应引导学生重新确定探究方向，再次重新制定探究方案。比如根据油菜需肥特点，油菜会出现“花而不实”和蜜蜂的传粉没有关系，和油菜缺硼元素有关系；种植绿肥不仅是因为绿肥肥效高，而且能使土壤中难溶性养分转化并有利于作物的吸收利用，改善土壤的物理化学性状，促进土壤微生物的活动，最终引导学生明确种绿肥不仅是增辟肥源的有效方法，对改良土壤也有很大作用。再例如，学生对前文提到的“土壤有机质对土壤肥力水肥气热有何影响？”这个问题，主要提出了“土壤有机质是否可以提供植物生长所需要的养分？”、“土壤有机质是否可以改良土壤？”及“土壤有机质是如何改良土壤的？”这三个问题。教师要善于抓住时机，积极引导学生从以下2方面去加以探索：（1）土壤有机质给植物提供哪些生长所需要的养分？（2）土壤有机质改良土壤是改善土壤的水分物理性质及物理化学性质吗？如果是，如何改善？进一步引导学生探究土壤有机质矿质化释放植物所需营养元素，包括哪些养分元素？是否能满足一季作物生长需要？若不能满足，如何解决？与此同时，诱导学生弄清楚土壤水分的物理性质和土壤物理化学性质有哪些？它们是如何影响土壤肥力的？这样既可以发散学生的思维，又能引人入胜，再加之学生自身具有强烈解决问题愿望，问题的释疑也就水到渠成。这些对于对培养学生的综合思维分析能力、提高应变能力等都有着非常重要的作用[7-8]。

2.3 归纳总结，科学评价探究得失，引深探究

归纳总结，不但是对学生先前探究过程的总结，而且也是对探究成绩的评价，其主要作用是了解学生是否掌握探究式教学方法。同样在上面的问题中，问题的关键在于学生能否领会土壤肥力四大要素（水、肥、气、热）之间的辩证统一关系，也就是土壤有机质通过土壤有机质矿质化和土壤水分物理性质、物理化学性质来间接影响土壤肥力的四大要素。又如小麦在春季因为土壤中氮肥的转化和损失要追施氮肥，那么磷肥、钾肥是否也需要追施呢？学生很自然地联想到土壤中磷、钾肥的转化和损失。也就是说通过这样简单的科学归纳，概括出要点，让学生掌握分析问题、解决问题的方法，然后努力让学生对自学和探究获得的新知识真正运用自如，引深探究，学会举一反三，能独立解决类似问题。这样学生既能收获成就感，又能激发探究热情，为日后探究学习打下坚实基础。当然也要科学评价学生自主探究过程中的优点和缺点，学生或各组可以进行自评和互评，教师评价时要注重对学生在探究过程中的评价，不仅看最后的结果，也要给学生在探究活动中的表现给出有建设性的意见，这样可以为学生今后解决类似或相关问题指明方向[7-9]。

土壤学总结范文第2篇

关键词 项目教学法 课程实践 探索

中图分类号：G424 文献标识码：A

Practice and Exploration of Project Teaching in Soil

Science and Agricultural Science Curriculum

LIU Qiaozhi， ZHANG Yan

（Xinjiang Shihezi Vocational Technical College， Shihezi， Xinjiang 832000）

Abstract Combine vocational education training mode， use the project teaching to put students into simulated work environment， through knowledge transfer， practical guidance， discuss cooperation to complete the study of knowledge and skills master， so that students better "Learning by Doing ， doing in learning".

Key words project teaching； course practice； exploration

20世纪90年代以来，世界各国的课程改革都把学习方式的转变视为重要内容。要使职业教育专业课的教学能“以技能为核心，以服务为宗旨”，与相关生产活动无缝对接，正确选择教学内容――即项目内容是项目教学法产生有效作用的前提。结合目前职业教育的人才培养模式，为了给学生提供更多获取知识的渠道和实际操作能力，笔者以职业院校灌溉与排水技术专业（节水方向）中的专业核心课程土壤学与农作学为例，研究探索项目教学法的具体运用，使学生在项目实践过程中，理解和把握课程要求的知识和技能，体验创新的艰辛与乐趣，培养分析问题和解决问题的思想和方法。

1 项目教学法在土壤学与农作学课程教学中的具体运用模式

将土壤学与农作学课程按照工作任务与职业能力、课程教学目标、教学组织与课程分配管理、教学内容与能力要求、教学方法与手段、考核与评价六大模块的组织形式，进行项目教学法的具体运用。

1.1 工作任务与职业能力

按照该课程的内容特点，将工作任务与能力可根据实际教学的需要可按照如下模式进行（表1）：

表1 土壤学与农作学课程工作任务与职业能力分析表

1.2 课程教学目标

以土壤――农作物为主线，指导学生掌握土壤学、农作学方面的知识。同时通过实验、实训提高学生的动手能力，培养学生独立思考和解决问题的能力。

1.3 教学组织与课时分配管理

根据本课程的工作任务和职业能力分析，课程教学内容以提高学生综合技能为宗旨，以行业领域发展趋势为导向，遵循“依照行业标准、突出职业技能”的原则，采用项目教学法，将学习领域内容组织成为五个项目。在项目的实施过程中，将每个项目进一步细分为具体的学习型工作任务。具体教学组织形式参见表2。

表2 教学组织表

1.4 教学内容与能力要求

教学内容与能力要求按照每个项目的名称、学习任务、教学目标、教学任务与实施过程、项目成果、行业标准技术规范、学生角色、教师能力、参考评价等具体内容进行，在进行土壤学的理论知识的项目讲解中，可做如下设计（表3）。

1.5 教学方法与手段

按照工学结合、理实一体的教学模式，按照不同的教学内容和实训条件可分别运用案例分析法、实物讲解法、多媒体演示法、任务驱动等多种具体的教学方法与手段，让学生通过各个项目的实战演练，完成各学习任务，提高对知识的理解和对技能的掌握能力。

1.6 考核与评价

该课程按项目分别进行考核，考核成绩则是项目考核成绩的累计。每个项目成绩都是从知识、技能、态度三方面考核，依据预习情况、表格的填写情况、操作情况、实训总结等完成情况进行打分，最后得出该课程考核成绩。

2 结论

本课程中，学生结合工作任务与职业能力，按照学习目标，完成实践项目，掌握本课程要求的各项专业知识及操作技能，充分体现了“项目教学法”最显著的特点即“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”，改变了以往“教师讲，学生听”被动的教学模式，创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式，有效地建立了课堂和社会生产的联系，有效地提升学生的多种能力，为学生今后的职业发展奠定基础。

土壤学总结范文第3篇

1文化遗址区古土壤环境研究进展

1.1土壤粒度粒度组成对于查明沉积物的物质来源、搬运介质和动力、沉积环境及其变化均有重要的意义［7］，且兼有相对完善的实验原理和技术方法，被广泛应用于古土壤沉积成因的环境研究中，是分析古土壤成因的有效途径［8］。杨用钊［9］通过系统的环境研究江苏绰墩古土壤不同粒径土壤粒度的平均含量及众数粒度，并与附近的镇江下蜀黄土剖面的粒度特征进行比较，初步认定绰墩古土壤母质为下蜀黄土。周华等［10］通过分析江苏连云港藤花落遗址土壤粒度发现，遗址文明存在期间曾发生过大规模或长时间水患事件，农业生产条件被破坏，最终导致整个文明走向衰落，同时，结合重金属环境研究结果，发现龙山文化时期人类社会的出现与繁荣恰逢自然环境相对良好时期，并且文明衰落与消亡正好对应自然环境发生变迁阶段，环境研究表明自然环境变迁是通过影响农业生产的兴衰而导致文明的兴盛与湮灭。张俊娜和夏正楷［11］运用河南洛阳二里头南沉积剖面的粒度特征的分析结果指示了水动力条件的强弱，并与气候的暖湿变化相对应，结合光释光测年及磁化率环境研究结果，最终确定该剖面沉积过程经历了3个阶段，其中剖面中部地层曾经历了一场河流阶地被淹没的特大洪水事件。

1.2土壤微形态土壤微形态是土壤组构在微观-超微观尺度上的具体表现，包含有大量在宏观上用肉眼无法观察到的细微现象，因此长期被作为环境研究土壤发展演替的重要途径［12］。通过环境研究文化遗址内土壤微形态特征来恢复历史时期人类的活动方式和环境特征是一种有效手段，近些年来在欧洲、中亚、中美洲等地的考古环境研究中开展了大量土壤微形态环境研究工作，并取得了丰富的成果［12］。Cornwall［13］首次根据考古遗址中土壤微形态分析的结果重建古环境变化的历史，并解释了灰烬、居住面等人类活动遗迹的特征;Biagi等［14］通过观察土壤微形态对史前遗址周围土地利用情况的影响进行了环境研究，为认识史前农业和畜牧业等经济生活方式提供了重要信息;Courty等［15］在出版的《SoilMicromorphologyinArchaeology》中建立了一套相对独立的土壤微形态环境研究方法，并通过对约旦河下游NetivHagdud和Salibiya前陶新石器遗址建筑遗存的土壤微形态进行分析，发现所有用来建筑房屋的土坯均是采用从附近的河流冲积物中专门挑选的原料制成，但不同地面所用的材料有所区别;Kemp等［16］通过土壤微形态环境研究，初步恢复了古耕作土壤特征及农耕方式;董广辉等［17］对青海喇家遗址内外砂壤土进行显微镜观察和土壤微结构分析，认为喇家遗址内成壤环境较稳定，受生物扰动较少，局部淋溶作用较强和有人类作用的痕迹，而遗址外土壤微形态受到生物强烈的扰动，并且经历了古水流的作用。

1.3土壤元素自然环境变化引起的土壤环境变化是造成土壤中元素迁移转化的根本原因，因此土壤中元素含量的多少及变化能很好地反映环境变化［18］。人类在某个地区定居下来，并进行各种人类活动必然会对周围的环境造成影响，并改变周围土壤中的地球化学元素组成［4］。不同的人类活动对周围环境中的土壤会造成不同的地球化学元素改变，而土壤中化学元素组成的空间并不会因为房屋或者遗址的废弃而改变，能更准确地反映遗址过去的空间分布［19］。当仅仅依靠发现的古器物不足以解释某一区域问题的时候，土壤的元素组成能够提供古人活动的重要线索［20-23］。Barba和Bello［24］在美国中部以及玛雅地区，环境研究验证了在中美洲可以运用化学元素推测古人类活动;Sandra和Christopher等［25］将卫星遥感影像分析和空间统计相结合，对多种化学元素进行叠加，用以鉴定马拉纳圣卢卡斯考古遗址的空间化学组合，结果表明当时的土壤条件难以生长自然植被，而地表化学富集受其他过程的影响。环境研究土壤元素在不同土层的富集和亏损可判断遗址的残留与迁移，可反映古人类对土壤的利用活动。元素磷在古遗址的寻找和解释中占有非常重要的席位［26-27］。1911年，埃及农学家Hughes注意到古人类居住地土壤磷含量高于周围相同时期自然土壤磷含量［28］，但最早系统地将土壤磷分析用作考古环境研究的是瑞典的Arrhenius，他于1929年发现包含维京农场和居民点遗骸地区的土壤中磷的含量高［29］，采用富磷指示古人类活动这一结论运用于北国遗址环境研究中，证明此地3名妇女曾因使用巫术而被焚烧，此后，考古学家开始考虑通过环境研究土壤化学元素来反映人类活动;1963年，Arrhenius［30］证实富磷指示结论同样适用于美国西南部考古遗址，跨文化跨地区却相近的环境研究结论确立了富磷可作为重要指标指示人类定居点，同时也证明了环境研究土壤元素对考古具有一定的价值。董广辉等［31］对河南大阳河遗址古土壤化学性质进行环境研究，发现文明起源时期的人类活动对古土壤化学性质产生了明显的影响，土壤中有机碳、全氮和有机磷质量分数明显增加，人类活动还使古土壤中元素质量分数的比值发生了明显的变化，由此说明环境研究地点的人类活动方式是生活和居住，而不是农作。与王湾三期相比，二里头时期土壤中有机碳、全氮和有机磷质量分数明显升高，这也说明环境研究地点二里头时期人类活动强度较王湾三期有所增强。查理思等［32］环境研究了河南洛阳二里头文化遗址区古人类活动对土壤化学成分的影响，结果表明古人类活动使土壤有机碳、全磷和有机磷含量显著增加，还使土壤中元素含量的比值发生了明显的变化，有机磷含量与全磷含量的比值明显增加，元素含量和比值变化特征说明环境研究地点为古人类的生活居住区。其他元素的分析也可以为古人类空间利用模式提供有效的线索，特别是一些重要的金属元素［4］。土壤中高含量Fe与古人类加工龙舌兰或者屠宰动物以及厨房区域有关［33］;Ca、Sr含量的高值与利用贝壳沙作肥料的农田、靠近炉边的位置密切相关［26，34］;Hg的含量与手工制作区有关［35］、并且辰砂(HgS)常被玛雅人用来作为装饰或者进行某种仪式(比如葬礼)时的大红颜料［36］，Hg的含量与宗教仪式或葬礼有关［37］;而Ba、La、Ce、Pr、K、Cs、Th和Rb在原先的小村落地区高度富集，可以指示当地古人的居住区域［26］;Ca、Ba、Sr、Zn、P和Pb可以反映古人类不同的活动方式［34］;而软锰矿(MnO2)、孔雀石(CuCO3•Cu(OH)2)、蓝铜矿也常被用作颜料［36］。李中轩等［38］对湖北辽瓦店遗址地层样品的氧化物含量和地球化学元素含量的分析结果表明，K、Mn、Sr、Ba含量骤降地层说明该时期人类活动减少，其原因可能为自然灾害，Pb含量的异常和Cu含量高值暗示遗址有青铜器制作活动，此外，Mg和Ca含量的高值与耕作区、墙壁灰浆、生活垃圾堆积等人类活动相关。周群英和黄春长［39］对陕西西周沣镐遗址区土壤样品中的Fe、Rb、和Se的含量进行分析，其结果揭示了与全新世环境变化相对应的成壤过程，土壤发育表现为边沉积边成壤，同时发现人类农业耕作活动主要是从西周人迁都至沣河岸边时开始的。高华中等［40］通过分析三峡库区中坝遗址(位于重庆市于忠县境内)土壤中有机碳含量及其与周围环境的关系，推测当人类活动强度大，地表自然植被破坏严重时，有机质的输入量减少，土壤侵蚀量增大，土壤有机碳含量随之降低;当气温下降时，往往降水随之减少，对植被生长不利，从而造成有机质输入量减少。

1.4土壤磁化率土壤磁化率是土壤各组分的磁性反映，是物质磁化性能的量度［41］。土壤磁性受环境控制，在评价气候、母质、生物、地形和时间等主要成土因子的基础上，能够反映全球环境变化、气候变迁和人类活动等综合信息。有关土壤磁化率特征与土壤性质的关系及影响因素已有大量环境研究报道，特别是在一些文化遗址区内，环境研究结果显示在土壤发生学、古气候和环境变化等方面的应用已经取得较大进展，为相关考古环境研究提供了具有价值的依据。磁化率在黄土高原地区古气候环境研究中被作为一种代用气候指标［42］。安芷生等［43］指出:古土壤的较高磁化率值在一定程度上反映了温湿气候条件下湿度增大促使植被密度增大、成壤作用增强;反之，低磁化率则指示了湿度较小、植被稀疏、发育黄土的干冷气候状况。霍俊杰等［44］对陕西大荔人遗址剖面进行了系统的岩石磁学性质环境研究，结果表明黄土-古土壤样品的频率磁化率曲线，古里雅冰芯氧同位素、细微粒浓度曲线，岐山五里铺剖面有机质含量曲线在古气候记录方面具有一致性，均展示出至少从MIS5以来，气候从冰期到间冰期的变化是渐变的，反之则表现了突变特征。洛阳盆地内二里头遗址南沉积剖面位于遗址所在二级阶地的前缘，属于河流堆积，张俊娜和夏正楷［11］对剖面的沉积物样品进行磁化率分析，发现磁化率的大小与水动力和气候条件相关，环境研究发现该沉积剖面记录了4000aBP前后龙山晚期发生的一次异常洪水事件，这次洪水事件对二里头城址的选择具有重要的影响。马春梅等［45］结合磁化率和地球化学元素提取出安徽尉迟寺遗址地层记录的环境演变信息，认为该区5050aBP以前即新石器时期为暖湿气候，大汶口文化阶段气候偏干冷且波动频繁，大汶口至龙山文化期间，气候由冷转向温湿，为水稻生产提供了有利条件，促进了龙山文化的繁荣。张振卿等［46］对河南安阳殷墟地区3个土壤剖面的岩性分析和磁化率测试，发现岩性和磁化率变化之间均存在较好的一致性。磁化率从地表向下均有明显降低的趋势，黄土-古土壤序列的磁化率埋藏效应在殷墟地区河流相沉积物中同样存在;土壤剖面中古土壤层磁化率相对其他层位明显降低，且波动幅度较小，这种规律有别于目前已被广泛接受的黄土中古土壤磁化率增强的土壤成因模式;殷墟地区土壤剖面磁化率在古土壤层上部急剧升高且波动剧烈，该层位年代和殷墟文化产生的年代相吻合。受人类干扰强烈的土壤，特别是文化层土壤，人类活动对磁化率起到了主要作用。史威等［47］对重庆中坝考古遗址多剖面地层进行高分辨率的质量磁化率(SI)分析，环境研究表明:磁化率分布表现异常，在很大程度上已掩盖了气候变化、成土作用等因素对地层磁化率分布的贡献，反映出遗址堆积物曾受到人类长期异常强烈的改造，而堆积物来源主要以文化器物碎片、人为带入的自然碎屑物和频繁的洪水沉积物为主。碎陶片集中(尤其红陶)的文化层表现为高磁化率，其中多次异常高值的出现可能与当时高强度用火、大规模燃烧等事件致使土层磁性矿物增加有关;而“洪水扰动层”则表现为低磁化率。

1.5多环芳烃多环芳烃(PAHs)是包括化石燃料煤、石油、煤焦油等有机化合物的热解或不完全燃烧的产物，广泛分布于大气、土壤、古土壤、沉积物、有机生物体中［48］，是人类活动的良好指示物［49］。曹志洪［50］在环境研究新石器时期水稻土时发现含有较高的多环芳烃(PAHs)等有机污染物，并通过实验证明其主要来源于古人焚烧的稻草秸秆，其中有少量也可能是还原条件下的生物自然合成的［51］。Ramdahl［52］认为惹烯也能通过松类树脂在低温燃烧下降解形成，邹胜利等［49］在金罗家遗址考古土壤中检测到了卡达烯和惹烯两种多环芳烃化合物，可推测高等植被是古人类生活用火的主要薪材。李久海等［53］运用聚类分析和主成分分析环境研究了多环芳烃(PAHs)在含6000a(马家浜文化时期)古水稻土剖面中的分布特征，环境研究表明、苯并(k)荧蒽、苯并(a)蒽、茚并(1，2，3-cd)芘、苯并(b)荧蒽、芘、苯并(a)芘、二苯并(a，h)蒽和荧蒽等化合物主要是人为产生，芴和菲由生物合成，而萘、二萘嵌苯和蒽则可能来源于人为产生和生物合成的共同作用。此外，荧蒽/菲、苯并(a)蒽/菲和苯并(a)芘/菲等可以作为与陆生植物和化石燃料燃烧有关的芳烃产物的标志，这些多环芳烃可能与人类活动有一定的关系，说明考古遗址土壤中的多环芳烃记录能够反映生活在该遗址上一些人类社会经济发展和活动的信息［49］。

1.6土壤植物遗存植物考古的环境研究不仅可以探索与人类文化活动相关的植物遗存，如食物生产的起源与发展过程、人类利用其他植物的活动等;同时能复原古代生态环境。植物考古旨在解决考古学环境研究中的全面复原人类社会的历史问题。通常在考古遗址中发现的植物遗存可归纳为三大类［54］:大植物遗存(Macroremains)、孢粉(PollenandSpores)和植物硅酸体(Phytolith，Plantopal)。大植物遗存主要包括木材、种子、果实、果核及外壳、茎秆等。由于植物产生大量的具有显著形态学特征的种子并广泛传播，且易于保存，所以最为醒目和可靠的当属能在遗址中找到较多的种子和果实［35］。考古遗址中的大植物遗存主要针对炭化过的植物遗存而言［55］。炭化的大植物遗存目前主要通过浮选的方法获得，可以作为标本来鉴定植物来源种属，并且方便进行直接的14C测年。如，闫雪等［56］通过浮选结果的量化分析，推测商代郑家坝地区经营以粟为主的旱作农业，并且有丰富的野生核果、浆果类以及其他植物资源。王育茜等［57］通过分析辽宁查海遗址的炭化植物遗存，初步了解到该遗址聚落周围广泛分布阔叶落叶林，且其植被组合可能与全新世初期温暖湿润的气候有关，聚落居民在房屋建筑材料和薪柴获取活动中利用了聚落周围的森林资源，而遗存的山杏、核桃楸、榛子和一些禾本科、豆科植物的发现说明采集是获取植物性食物的主要方式。孢粉形体微小、形态各异、广泛分布、易于保存，有助于环境研究史前时期地区较广范围的区域性植被的植物组成［54］。孢粉与遗址的各阶段气候、古环境变化和古人类的活动密切相关，而且显示了古人生产活动的程度和能力。利用孢粉分析结果分析古代的植被状况，推测当时的环境背景，有助于了解环境变化和人类文化演变之间的关系［58］。李珍等［59］在环境研究上海马桥遗址时，利用文化层中各孢粉组合的差异反映了古人类活动环境的变迁，孢粉组合特征说明从良诸文化时期农业已有发展，由出土的锛、铲刀等也可证实;孙雄伟和夏正楷［58］以土壤剖面为环境研究对象，通过高分辨率的孢粉分析表明该地区中全新世以来的孢粉组合以草本植物占绝对优势，并根据孢粉组合的变化将剖面分为5个孢粉组合带，探讨了各个时期的古植被和古环境变化;张玉兰［60］通过环境研究上海广富林遗址、马桥遗址探方样品的孢粉、藻类，并结合前人已有的资料推测太湖地区良渚文化突然消亡的原因是水泛。植硅体是土壤中生物硅的一种［61］。考古遗址文化层在堆积过程中，由于人类使用植物的活动，有可能积聚较多的植物茎和叶，茎和叶腐烂后，其中的硅化细胞和组织———植硅体能够得以保存，而且数量很大，在考古土壤、容器内含物、灰堆、陶器碎片、干粪中常可大量地发现。植硅体作为考古土壤中的原地腐烂的植物残余，能够反映细微的环境变化和过去人类对植物的选择以及利用有关的文化活动［49，62］。姜钦华［63］通过测定河南颍阳遗址区土壤样品中禾草类植硅石含量和花粉含量，结果表明在五千年前的仰韶文化中、晚期，登封地区的气候温暖湿润，并且当时登封地区可能已经有一定规模的水稻种植。吴妍等［64］对湖北郧西黄龙洞遗址区土壤中植硅体进行分析，发现地层中禾本科和木本科的植硅体特征显示遗址古植被环境较好;较多海绵状骨针反映古人类活动时期遗址周围有较好的水源条件;洞内遗址活动层中较多碳屑样品则反映郧西人在洞穴内可能曾有过对火的控制和利用。结果表明当时气候类型总体为温暖型，郧西人生活居住的洞内气候较温暖干燥，而洞外相对炎热湿润。

1.7土壤动物遗存动物考古旨在通过对遗址内动物的化石遗存环境研究，寻找人类与动物之间的关系。李新伟等［65］对河南灵宝西坡M27墓主腹部的土样进行提取并进行显微镜观测，发现有圆圆的寄生虫卵，这种寄生虫卵通常与食用猪肉有关;通过对骨骼内15N的分析同样也可以反映出墓主的食肉情况，15N的含量高一般就表明使用猪肉较多;此外，对墓主人头骨的环境研究，发现他的头骨形态与西坡聚落另一座大型墓葬M8的头骨形态非常相似，以此推测墓主极可能是一个当时社会上层家族的一员。国内外一些学者通过环境研究遗址出土动物牙釉质及骨骼来推测古环境。国际考古学界一般以出土的当地动物骨骼和牙釉质的锶同位素比值建立遗址当地的锶同位素比值标准。Ezzo和Price［66］测定了遗址出土啮齿动物的牙釉质及骨骼的锶同位素比值和同一遗址史前人类牙釉质的锶同位素比值，环境研究表明二者非常接近。Bentley等［67］对出土动物牙釉质的锶同位素比值的统计分析，得出猪的锶同位素标准偏差远远小于其他动物，而且由于猪吃的食物主要是人类食物的剩余，所以可以用猪骨骼和牙齿中锶同位素比值代表当地的锶同位素水平。国内学者在环境研究遗址出土动物骨骼的基础上推测当时的自然环境及生业模式，如，赵春燕等［68］通过测定河南瓦店遗址龙山文化晚期出土的鼠骨及猪、黄牛、绵羊牙釉质的锶同位素比值，推断由当地出产鼠的可能性最大，由出土鼠骨的锶同位素修正得到瓦店遗址当地的锶同位素比值范围，并根据该范围确定了出土的猪、绵羊和黄牛是否在当地出生;胡松梅等［69］对陕北横山杨界沙遗址出土的所有动物骨骼进行了科学的收集和分类鉴定，环境研究表明至少代表3纲7目10科11个属种，并推测遗址周围的自然景观以草原为主，草原上有草兔、绵羊等食草动物，不远处的沙漠曾有鹅喉羚出没，草原和沙漠间分布着一定面积的水域且有蚌类出现，饲养家畜和捕猎野生动物是当时人们的肉食来源，其中家养动物猪的肉量比例占到了整个食用动物群的87.9%;赵莹［70］通过鉴定、环境研究银梭岛遗址出土的动物骨骼标本，探讨了骨骼标本痕迹、骨角器的制作工艺以及该遗址先民的生存环境、生业模式、风俗习惯等;李永宪［71］通过环境研究卡诺遗址新出土的动物骨骼和生产工具，结果表明其用于“狩猎”、“畜牧”的石质工具从早到晚呈递增趋势，晚期狩猎业仍占有重要地位，农耕作物在很大程度上受到地理条件的限制。综上，目前能够反映古环境信息的土壤特性如表1所示。

2文化遗址区古土壤环境研究展望

2.1借鉴相关环境研究指标近年来文化遗址区古土壤的环境研究取得了很大的进展，但其环境研究方法主要是通过分析土壤粒度、土壤元素和土壤中的动植物遗存等方面来推测其所处时期的土壤条件、气候环境以及人类活动情况，而几乎没有运用第四纪古土壤环境研究中常用于反映古气候古环境的指标，如土壤颜色、土壤矿物、土壤黑碳等。

2.1.1土壤颜色土壤颜色是其在可见光波段的反射光谱特性，与土壤有机质含量、氧化铁含量、质地、黏粒含量、水分、主导黏土矿物类型等理化性状密切相关［72］。已有环境研究结果表明［72-78］，土壤的颜色记录在千万年尺度上，土壤颜度指标中的红度、黄度和亮度与气候变化指标磁化率、粒度和碳酸盐均有很好的相关性，能很好地再现气候变化的特征，并能指示成土过程。比如，土壤红化率指数可推断古红土成土母质风化成土作用［72］;土壤红度值与年降水量有一定的定量关系［73］;土壤颜色的空间变化则可以反映气候要素对土壤性状的制约性［74］。因此，在环境研究文化遗址区古土壤时，土壤颜色作为气候变化的代用指标是完全可行的［75］，通过其颜度指标中的红度、黄度、亮度及其与磁化率、粒度等的关系来反映遗址区的气候状况，从而推测当时的生业方式及农耕条件;亦可运用红化率指数推断成土母质风化成土作用。此外，若遗址区土壤中发现红烧土［79］、灰烬［80］等颜色明显的古土壤，可推断古人类居住点的空间变化情况。

2.1.2土壤黏土矿物、土壤氧化物类矿物黏土矿物的沉积分异、组合特征，矿物含量及矿物结晶度均从不同方面记录了环境变化的信息，使黏土矿物成为了环境变化信息的载体［81］。不少国内外学者［78，82-84］通过对黏土矿物的环境研究，解释了沉积物的来源、古气候变化以及古环境特征。此外，还有一些学者探讨了总有机碳与黏粒含量及黏土矿物含量的相关性［85］，或结合黏土矿物参数指标与土壤粒度特征、CH测年数据进行分析［86］，提取沉积物记录的古环境信息。因此，在环境研究文化遗址区古土壤的黏土矿物特征时，若发现由相同母质发育形成的古土壤中黏土矿物不同，可以推测其可能受到了古人类或古环境的扰动，进而对黏土矿物与有机碳、黏粒含量、粒度、测年数据等指标进行相关性分析，从而推测古气候及古环境状况。土壤中的氧化物常作为反映成土过程和成土环境的指示物，可以通过分析不同氧化物、氧化物分子比值特征来说明地层所反映的氧化-还原条件、古气候的冷(暖)-干(湿)变化情况［87］。如全氧化铁(TFe2O3)指标反映相对降水量变化，硅铝铁率(SiO2/(Al2O3+Fe2O3))指示风化强度变化，氧化度(Fe3+/Fe2+)指示古温度变化，残积系数((Al2O3+Fe2O3)/(CaO+M+Na2O))、化学蚀变指数(CIA)、硅铝率(SiO2/Al2O3)、退碱系数((Na2O+CaO)/Al2O3)等风化参数也可以指示古气候变化［87］。此外，铁能够很好地反映自然土壤和有人为扰动的农田土壤的特征［88］;在相同或相近的降雨量、气温、排水状况等成土环境下，氧化铁可用于评价和推断土壤发育程度和相对成土年龄［89］。上述实例说明，土壤氧化物可以作为一个良好的指标来分析文化遗址区古土壤特性及其反映的古环境信息。

2.1.3蜗牛蜗牛是黄土地层中一类最为丰富的生物化石，对气候环境的变化十分敏感，能够提供较物理、化学指标更为详细的古气候、古环境信息［90］。已有学者［91，92］根据蜗牛化石组合推测气候环境的波动情况，如粉华蜗牛代表耐干旱、寒冷气候的生态特征，而齿螺代表喜潮湿、温暖的生态学特征［93］。因此，环境研究文化遗址区古土壤时，可通过蜗牛化石的环境研究来推测古气候、古环境信息，进而结合其他指标推导古人类活动。

2.1.4土壤黑碳目前黑碳仍没有统一的定义［94-96］，唐扬等［94］总结国内外学者关于黑碳的环境研究，认为黑碳是有机物不完全燃烧产生的具有较高热稳定性的焦炭、木炭、烟灰和高度聚集的多环芳烃类物质，此外包括生物体自然降解的残余物以及微小的有机碎屑。土壤黑碳可用于推断特定区域内较大尺度时间(10000a)内所发生的大火事件，也可用于人类活动对土壤黑碳组分的影响［94］，并且何跃等［97-98］环境研究发现土壤黑碳与有机碳比值可以反映不同燃烧活动的物质来源。此外，Wang等［99］通过对全新世土壤的黑碳记录环境研究显示，表层土壤的质量沉积速率相对于下层土壤有大幅度的增加，可能与人类活动的影响有关。因此，通过测定文化遗址区的土壤黑碳浓度，可以重建古火灾事件，进而反映历史气候干湿变化及化石燃料的使用历史。

2.2进一步加强土壤学与考古学的结合考古地层学环境研究是现代文化遗址区时空界定的重要标尺，也是考古学中最为重要的理论。在发掘过程中，根据土质土色来判断层位关系，是考古发掘过程中最常用的方法。但是对土壤缺乏科学系统的认识是目前考古学不可回避的事实。如果能在考古发掘过程中引入土壤学的相关知识，以其理论和方法统一考古对土壤的描述，加深土壤的系统环境研究，不仅可以促进考古学的规范化，同时也方便学科间的交流;并且可利用土壤特性分析成土时期周边的气候环境状况，从而为我们环境研究古代文化提供便利。例如文化层的年代顺序主要根据考古器物的(如陶片、瓷片、砖瓦块等)颜色、图案、花纹和形态类型与已确定年代的考古器物特征进行对比分析来确定，其结果可辅证土壤14C、热释光等测年结果，也可为大致判断对应自然层的年代提供参考。程鹏和宋诚［100］在环境研究良渚文化时指出，考古遗址的环境研究包括对考古遗址的时空位置和遗址自身的环境研究，前者主要通过分析古人类居住点的空间变化，后者则是通过对遗址的地层堆积的环境研究，从全局到局部的环境研究思路，同样可运用到土壤学环境研究中，从全局土壤一般性质到局部土壤特殊性质，变化差异可印证区域性和地方性环境演变与古人类生存活动的关系。王建新［6］通过对河南渑池县班村遗址及周围地区地层堆积情况的环境研究，确认了四种不同的地层，从遗址中心到遗址以外，人的作用越来越小，自然的作用越来越大，从而总结了将遗址边缘区作为纽带连接文化层与自然层的环境研究思路，再通过人工制品遗物和土色土质这两种标准的对应和结合，就可以找到自然层与文化层之间的关系，将遗址及其周围地区的环境与气候的变迁环境研究与考古学文化的分期环境研究对应起来，从而准确地为考古学文化变迁的环境研究提供环境与气候的背景。此外，农耕土层和文化断层值得特别注意［6］，农耕土层往往与自然土层相似，但其堆积的原始书理被破坏，可通过检测其中植物孢粉和硅酸体等的种类及数量予以确认，将农耕土层与遗址内外的自然层和文化层对应起来，进而推测农耕土层的文化时期;而文化断层是自然灾害的指示物，可以通过寻找文化断层来寻找自然灾害信息［101］。

2.3建立文化遗址区古土壤的诊断技术指标曹志洪［50］通过对中国史前灌溉稻田和古水稻土连续4年多的环境研究，提出了一套诊断古水稻田和古水稻土的技术指标，并获得了新石器时期“火耕水溽”———原始灌溉稻作技术的科学证据，以揭示7000a以来我国稻作农业的兴衰与全球气候变化的关系以及灌溉稻田和水耕人为土起源及其对世界文明的贡献。古人类活动在土壤中留下了许多的肉眼看得见和看不见的信息，事实上，土壤是我们环境研究古人类活动信息最主要的来源，在我们能够破译这些信息之前，土壤也是保护这些珍贵古人类信息的最好载体。因此建议建立文化遗址区古土壤的定性与定量化诊断技术指标体系，通过土壤结构、元素、微形态、动植物遗存、遗物遗迹等具体指标来推测古土壤特性及其所反映的古环境信息，并进一步推测古人类活动，以此对文化遗址区古土壤环境研究提供技术支持，同时有助于更明确地保护和环境研究古文化遗产。

2.4丰富文化遗址区古土壤的环境研究方法过程—响应关系是一种确定的土壤过程和由此产生的土壤特性之间的因果关系［102］。土壤过程会导致不同的、可量化的属性，如黏土淀积作用，并且这些特征是可诊断的［103-104］。考古土壤学的主要目标是以此联系某种土壤诊断指标和单一的因果过程或整套流程，下一步的环境研究目标则是量化这种关系［102］。这是因为文化遗址区考古土壤的过程—响应关系具有殊途同归性，即不同影响因素的组合可以产生相同的最终结果［105-106］。如Carter和Da-vidson［107］、Usai［108］通过土壤微形态探讨粉质黏粒胶膜与古耕作活动的关系，结果表明二者没有直接的相关关系，其形成可能与耕作，也可能与继承母质等非人为因素有关;Macphail的实验表明，经践踏和冻融过程后的粉质黏粒具有相似的特性;Courty［109］甚至对这种粉质黏粒胶膜给出了至少六种解释，以此例证了可能性解释的多样性。2014年9月在波兰托伦召开的第十三届古土壤大会上，主要由来自俄罗斯、墨西哥和中国的土壤学家介绍了遗址区古土壤环境研究新进展。TamaraCruz-y-Cruz在墨西哥北部和中部含有动物化石遗址区通过分析土壤中有机质、大型土壤动物骨骼化石、动物胶原蛋白和牙釉质的稳定碳同位素(δ13C)含量，还原出C3和C4植物含量比例，从而推导出古气候特征。Sycheva在旧石器文化Divnorie遗址运用土壤发生学推导古成土过程，并结合有机质、炭屑、连二亚硫酸盐和草酸盐含量分析以及孢粉谱测试结果，相互之间印证推导出古土壤成土环境。吴克宁在河南仰韶村文化遗址通过分析土壤的粒度、质地、磁化率、色度、孢粉和植硅体从而还原古环境特征，并推论出仰韶文化演变和气候变化的耦合关系。因此，可进一步探索运用新的气候替代指标和古人类活动检测方法来环境研究文化遗址区的古土壤，获取更多受古人类活动直接或间接影响的特殊指标数值，并分析各影响指标之间的相关关系，进而丰富文化遗址区古土壤的环境研究方法。

2.5加强对文化遗址区土壤的分类环境研究中国是历史悠久、文化辉煌的国家，其宝贵的文化遗产中蕴含着深厚的历史文化信息。对于文化遗址土壤这一特殊环境研究对象，土壤学家可通过考古资料推导不同时间尺度下古人类土地利用方式以及古气候环境;而考古专家在推测古人类生产生活方式需考虑土壤肥力、土地利用、土壤发育过程对遗存物含量及位置变化的影响。土壤学家和考古学家相互合作，有助于还原文化遗址区的景观环境和古人类活动，逐步加强土壤学和考古学的结合，不仅可以促进考古学的规范化，使环境研究成果更加科学，同时也方便学科之间的交流。环境研究古土壤已成为国际土壤学界新的环境研究热点，2006年在美国费城召开的世界土壤学大会上将“古土壤”增列为“土壤的时空演变(Division-1)”大专业下的“第6专业委员会”。

土壤学总结范文第4篇

【关键词】土壤;重金属;污染源;等标污染负荷

一、问题的说明

现对A城市为例对土壤地质环境进行调查。将所考察的城区划分为间距1公里左右的网格子区域，按照每平方公里1个采样点对表层土（0~10厘米深度）进行取样和编号，并用GPS记录采样点的位置。应用专门仪器测试分析，获得每个样本所含的多种（8种）重金属元素的浓度数据。另一方面，按照2公里的间距在那些远离人群及工业活动的自然区取样，将其作为该城区表层土壤中元素的背景值。列出采样点的位置、海拔高度及其所属功能区、8种主要重金属元素在采样点处的浓度、8种主要重金属元素的背景值。

我们引用2011年全国数学建模大赛附录中的A城市城区土壤重金属的调查数据，建立数学模型，研究地区重金属污染源的确定方法。

二、问题的求解方法

由于土壤重金属污染呈扩散传播，既污染源附近重金属富集程度最高，距污染源越远，元素浓度越低，所以，污染最严重的地点既是污染源,运用等标污染负荷法，通过对污染物和污染源进行标化计算，得出一个量化指标，使指标的值在0~1之间，采用这个共同的指标能够来衡量各个重金属污染源或污染物污染能力的大小。

等标污染负荷法模型的建立与求解：

（1）处理数据。

每相邻五个取样点通过求取平均值，合并成一个较大取样点（即每五平方公里一个取样点），求得64个合并取样点，用于分析数据。

（2）建立模型。

1）进行符号说明：

（将As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn分别记为元素一至元素八）

1、Aij―样本点i的第j种元素的污染物浓度

2、Bj―第j种元素的自然值；

3、aij―区域内第i个取样点第j种重金属元素的等标污染负荷量aij （即污染物浓度与背景值之比：aij=Aij／Bj）

4、bi―样本点i的等标污染负荷量（即该取样点所有的重金属污染物等标污染负荷量之和：bi=(i=1,2,3,…64)

5、c―城区内的等标污染负荷量（即区域内所有取样点的等标污染负荷量bi之和：c=）。

6、ai―城区内样本点i等标污染负荷量的比值（即每个取样点等标污染负荷量bi与区域内的总等标污染负荷量c之比：ai=（i=1,2,3…64）

7、di―i个等标污染负荷量的比值a按从小到大依次叠加

8、x―取样点横坐标

9、y―取样点纵坐标

10、h―取样点海拔

补充：将bi和c带入公式ai=可得

ai=（i=1,2,3…64）

2）整理数据带入相应公式可得每个样本点等标污染负荷量的比值a

3）将城区内的等标污染负荷之比值ai由大到小依次排列，并将比值从小到大依次叠加得到di

4）将di从小到大排列，我们将最高的8个di列入下表得到表5-1：

样本号i 8 4 6 9 5 52 37 2

di值 0.607 0.635 0.662 0.691 0.719 0.777 0.84 1

表5-1等标污染负荷量的比值a按从小到大依次叠加

由表可知，取样点2的叠加值di超过90%。

5）于是从附录中找到2号取样点的5个原始样本的数据。

分别为i=6、7、8、9、10号样本。

再在这5个点中找出污染最重的区域。

上面的研究是对64个点的分析，下面的研究只对这五个点进行研究即可，研究方法和原理与上面的相同。

6）通过计算可得：

第八点污染最为严重，可将第八点作为污染源。

所以，该城区污染源为点x=2383m,y=3692m,h=7.及其附近区域。

7)在样本点较少或者用计算机进行计算时，不必进行第一步的样本点合并，直接求出di超过90%的原始样本点，作为重点污染源。

三、方法模型的总结和扩展

伴随《环境影响评价法》、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》等法律的出台，国家对环境污染的防治力度大大增强。确定污染企业的位置，

对环境污染的治理，有着关键性的作用，等标污染负荷法计算简便，原理清晰易懂，能够准确地确定污染源的位置，为有关部门寻找重点污染企业，提供了简便有效的方法。

参考文献

[1]杨苏才,曾静静,王胜利,南忠仁.兰州市表层土壤 Cu、 Zn、 Pb 污染评价及成因分析.市场周刊・理论研究第,2004,11.

[2]吴邵华,周生路,潘贤章,赵其国.城市扩建过程对土壤重金属积累影响的定量分析.土壤学报,2011.5.

[3]刘丽琼,魏世江,江韬.三峡库区消落带土壤重金属分析特征及潜在风险评价.中国环境科学,2011,31（17）:1204-1211.

[4]彭 胜,陈家军,王红旗.挥发性有机污染物在土壤中的运移机制与模型.土壤学报,第38 卷第3 期2001 年 8 月.

[5]王雄军,赖健青等.基于因子分析法研究太原市土壤重金属污染的主要来源.2008.17（2）:671-676.

土壤学总结范文第5篇

关键词： 园林植物；资源调查；盐害；滨海地区

中图分类号：S688

文献标识码：A

文章编号：1671-2641（2013）05-0000-00

滨海地区由于受海潮和海水型地下水的双重影响，土壤养分含量低、盐碱化严重，因此难以建立植被，严重制约这些地区园林绿化的质量和数量[1～3]。盐分对植物个体发育的影响主要是抑制植物组织和器官的生长和分化，加快植物的发育进程[4]，因此影响园林绿化景观效果。滨海地区绿化树种的盐害问题受到越来越多园林工作者的重视，调查在滨海盐碱地生长的绿化植物，从植物形态适应评价植物耐盐能力[5～8]，对筛选出可利用的盐生植物具有重要意义。

深圳地处广东省中南沿海北回归线以南，与香港相邻，东隔大亚湾，西临珠江口伶仃洋。深圳市行政辖区内的土地总面积为2 020 km2，其中经济特区土地面积327.5 km2，地形多为低丘陵地，间以平缓的台地，西部沿海一带是滨海平原。中国已有多个滨海城市对耐盐园林植物资源进行了调查统计[9～12]，深圳地区尚未有园林绿地植物受盐害状况的系统调查。本文对深圳滨海地区园林植物受盐害状况进行调查研究，对耐盐碱植物的形态进行总结评价，并总结出可用于深圳滨海盐碱地园林绿化的耐盐植物种类，以期为广泛而系统地筛选耐盐植物提供参考依据。

1 研究地概况

深圳市（22°27′N～22°52′N，113°46′E～114°37′E）属亚热带海洋性气候，年平均温度22.4℃ ，最高温度36.6℃ ，最低温度1.4℃；相对湿度为71%～85%；年平均降雨量为1 948.6 mm，5～9月为雨季。

调查地段包括深圳主干道滨海大道和深南大道。滨海大道为东西走向，经度范围是113°91′E～114°11′E，纬度为22°52′N；深南大道位于深圳城市中央偏南，经度范围是113°91′E～114°14′E，纬度为22°55′N，全长28 km。滨海大道总长9 655.24 m，绿化总面积1 040 000 m2，是深圳市区西部重要的海岸绿地；深南大道为对比路段，调查地点包括锦绣中华路段、世界之窗路段、市民中心路段、投资大厦路段、五洲宾馆路段以及香蜜湖路段共6个路段，段与段之间约为2 km。

红树林海滨生态公园（以下简称海滨公园，面积为0.24 km2）及滨海长廊（约长4 km，宽25～85 m）位于深圳湾畔，113°96′E～114°00′E，22°52′N，是深圳特区内惟一密集的城区滨海带。这两大片区毗邻海边，园林景观丰富多样，海滨公园的主要调查范围是距离海岸100 m以内的区域；滨海长廊调查全范围。

2 调查内容和方法

2.1 滨海园林植物资源调查及其景观效果评价

采用实地勘查法，记录研究地段内主要树种的名称、生长情况（包括叶片受害情况）和病虫害情况，每个树种选择30株进行调查。

2.2 滨海土壤pH值和电导率的测定

在调查区域内共采集了16个土壤样本进行pH、电导率的检测。采样点包括近海区和远海区不同生长状况的植物；深南大道包括市中心园林景观丰富的行政、商业或旅游景点等，每个点采1～2个土样。土壤的采集共分两层：A层为地面以下0～20 cm；B层为地面以下20～40 cm。

土壤pH值检测使用pHS-25型pH酸度计；土壤电导率使用DDB-303A型便携式电导仪进行测定，然后换算成土壤含盐量。按照土壤学上的划分，土壤酸碱度的分级为强酸性、酸性、中性、碱性和强碱性[13]（表1）。盐土的分级标准参照国家分类（表2）。

2.3 滨海园林植物耐盐性评价

植物受盐害的表现症状有：叶色异常；叶片枯焦；叶片脱落；枝叶枯萎[15]。受害程度划分为五个等级[16]（表3）。

3 结果与分析

3.1 滨海立地条件的比较

3.1.1 不同调查地域的土壤pH值比较 深圳市滨海地区及深南大道的园林植物根际土的pH检测结果（表4）表明，滨海大道8个土样的A层土和B层土的平均pH值分别为7.41和8.07，即土壤呈中性至微碱。除1个羊蹄甲根际土的pH值为5.7外，滨海大道其它土壤A层土的pH值在7.41～8.16之间；B层土的pH值为7.45～10.34（表4）；而深南大道8个土样的A层土和B层土的平均pH值分别为7.30和7.27，即土壤呈中性。即滨海大道与深南大道的A层土样pH值差异不大，都呈中性；但B层土则有区别，滨海大道的B层土pH值较高。

海滨公园G点的测定值偏大，估计因为局部海水渗透或排水不畅或与该种植物所吸收的离子类型有关。深南大道世界之窗处亦出现同样的问题，但可排除海水渗透的可能。

3.1.2 各调查地区的含盐量统计 通过检测土壤的电导率，进而根据导电率得到土壤的全盐含量（表5）。结果表明，滨海大道土样的土壤含盐量比深南大道（0.41～0.40 g・kg-1）稍高，为0.47～0.49 g・kg-1。海滨公园f～的测定值偏大，估计因为局部海水渗透或排水不畅或与该种植物所吸收的离子类型有关。深南大道B点与海滨公园G点的pH值相近，但海滨公园的含盐量为深南大道的3倍多，估计是滨海地区受海水影响而盐化所致。

根据我国滨海盐碱土的分级标准（表2），滨海大道和深南大道的土壤绝大部分为中性土壤，适合大部分植物的生长，只有局部地方如深南大道的市民中心A和海滨公园G处为轻度盐化土。

3.2 深圳滨海绿地园林植物种类

深圳市滨海区所应用的园林植物达119种及变种，隶属于47科98属（表6）。滨海路段最常见的种类是榕树、椰子、大王椰子、假连翘、福建茶、黄金榕和蔓马缨丹等。填海区的常见行道树有大叶相思、台湾相思、尾叶桉、椰子和黄金榕。出现轻微受害症状的有鸡冠刺桐、马占相思、海红豆、花叶艳山姜、蒲葵、软叶针葵等29种植物；整体受害较严重的有菩提榕、红花羊蹄甲、洋紫荆、董棕、散尾葵、椰子、油棕7种。在滨海区生长的119种栽培植物中，有36个树种出现受害症状，占滨海区园林植物总数的30.3%（表6）。

深圳滨海地区园林植物种类比较丰富的科有棕榈科、桑科、含羞草科、苏木科、夹竹桃科和桃金娘科（表7）。其中棕榈科植物种类最为丰富，受盐害程度也最为严重，18个种（含变种）中有16个种受不同程度盐害。夹竹桃科与桃金娘科耐盐能力较强，所含的几个种均未受盐害影响。

3.2调查点园林栽培植物受害程度

在滨海大道整体受害严重的8种植物多为Ⅰ级轻微盐害（表8）。受害较严重的有菩提榕、散尾葵、柚木、董棕，受III级盐害以上的超过了调查总数的20%。其中董棕受IV级盐害的占了调查总数的40.5%，受盐害程度远高于其它几种植物。这8种植物多是叶片发黄程度、叶斑较严重，用于深圳园林绿化将影响景观效果。

3.3 深南大道植物生长情况

与滨海大道园林植物的生长情况相比，深南大道大部分植物的生长状况类似，但受害程度稍轻。其中，菩提榕、椰子的受害症状与滨海大道的症状几乎相同，红花羊蹄甲、董棕、油棕和散尾葵则在深南大道受害程度相对较轻。另外，在滨海大道轻微受害的狐尾椰、苏铁、花叶艳山姜和四季桂在深南大道则生长正常。

4 结论与讨论

4.1 深圳市各调查地区土壤pH值特点

土壤酸碱度不仅直接影响植物生长，还影响土壤的肥力，特别是土壤养分的有效性及有害物质的产生[17]。对深圳市滨海园林植物根际土的理化性质分析后结果显示，除红树林外，深圳市滨海土壤呈微酸性、中性或微碱性，适于大部分植物生长。深圳市滨海园林绿地土壤pH值多为6.5～7.5，少数低于6.5或高于7.5。但在所检测的城区非滨海区的5个土样中，有3个土样pH值大于7.5。由于有些城区绿地土壤为客土，因此尚难以判断这些土样呈碱性是自然因素造成的还是客土的性质。进一步扩大市区非滨海路段园林植物根际土土壤养分调查可能有助于找到出现碱性土的原因。

我国滨海地区的盐碱土主要由Na+、Ca2+、Mg2+等3种阳离子和CO32-、HCO3-、Cl-、SO42-等4种阴离子形成的12种盐构成[1]。本研究结果显示，深圳市滨海区的5个土样和填海区多个土样的土壤电导率均很低，均未达到对植物造成伤害的程度。初步推测滨海园林植物的盐害不是根系吸收离子所造成的。因为滨海区海水经海风刮起形成盐沫，这些含盐量很高的小水珠在重力作用下沉降，有些植物虽然根系能耐土壤中盐分，但其枝叶对空气中盐分较敏感[18]。如在浪花飞溅区，植物盐害主要因为盐雾的影响[19]。滨海公园路段为滨海路段，缺乏障碍物阻隔，滨海植物很容易受到盐沉降的影响，所以滨海公园路段可能有比较频繁的盐雾沉降现象。深圳应用的园林植物中，叶片受盐雾影响比较敏感的种类有假连翘、芒果等，而黄槿和苦楝等的叶片较耐盐雾。

4.2 深圳市滨海地区园林植物受害调查结果比较

调查结果显示，深圳市滨海区应用的园林植物达119种及变种，隶属于47科98属，其中有36个树种出现受害症状，占滨海区园林植物总数的30.3%。深圳滨海区所应用的园林植物大多数生长正常或表现较好，只有少数的种类出现严重的受害症状。有轻微受害症状的园林植物有狐尾椰、蒲葵、金山葵、加那利海枣、鱼尾葵、短穗鱼尾葵 Caryota mitis、丝葵、三角椰子、青棕、国王椰子、酒瓶椰子、砂糖椰子、软叶针葵、苏铁、非洲楝、蒲桃、海红豆、阴香、鸡冠刺桐、柚木、马占相思、四季桂、翅荚决明、朱蕉、花叶艳山姜和白蝴蝶；受害严重的园林植物有红花羊蹄甲、洋紫荆、菩提榕、董棕、椰子、油棕和散尾葵。

4.3 深圳市滨海地区园林植物应用现状及前景

深圳有较长的滨海绿化带，这些地区的绿化对城市环境的改善和地域特色的展示具有重要意义。本调查结果显示，深圳滨海绿地现在应用的园林植物种类非常丰富，约有119种，但多为外来种或园林栽培种，其中有30.3%的种类或变种出现了盐害。地处热带亚热带过渡地带的华南沿海地区具有丰富的滨海耐盐植物[20]，如周凡等[21]报道了红树植物共7科9种，半红树5科6种，许建新等（2010）在深圳滨海地区共记录了56种滨海野生植物，其中比较耐盐的乔木类有黄槿、苦楝和海芒果Cerbera manghas；灌木类有牡荆Vitex negundo var. cannabifolia和春花Raphiolepis indica等；地被类有厚藤和首冠藤等，红树林区植物有草海桐和苦郎树等，这些野生树种均适合用于深圳市滨海区园林绿化。本研究对深圳盐碱地区园林景观植物进行系统调查和评价，以期为耐盐园林植物的选择以及丰富滨海盐碱地的园林景观提供理论经验。

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