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土壤的相关知识范文1
关键词 烤烟;施肥处理;土壤酶活性;根系活力;影响
中图分类号 S572;S147.5 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)23-0018-03
Abstract Taking Yuyan 10 as experimental material,the effects of different fertilization treatments on the soil enzyme activities and root activity were studied by pot experiment.The results showed that compared with conventional fertilization,T1,T2,T3 and T4 treatments all improved the activity of soil catalase,soil invertase and soil urease in different degrees,and the treatment effect of T1 and T4 was better. The change trend of soil protease activity in different fertilization treatments was complicated,and there was no obvious regularity. The root activity of flue-cured tobacco in fast-growing period increased rapidly,and the effect of T1 treatment on root activity of flue-cured tobacco was the most significant.
Key words tobacco;fertilization treatments;soil enzyme activities;root activity;effect
近年恚我国的烤烟种植制度、施肥方式等已经发生了重大变化,尤其是化肥的不合理使用和有机肥料使用量减少,不仅造成了烟叶的产量和质量下降,同时也造成了土壤条件恶化、有机质含量下降、甚至环境污染,不利于我国烟区生产和烟区的可持续发展。土壤是农业生态系统的重要组成部分,具有贮存、释放、转化和调节营养物质在农业生态系统中运行的功能[1]。不同种植方式、秸秆还田、施用土壤改良剂、覆盖和施肥措施等均对植烟土壤关键酶活性和根系活力产生不同程度的影响[2-5],而对芝麻饼肥、生物质炭与复合无机肥料配施对土壤酶活性的影响研究较少。本研究采用盆栽方式,研究不同施肥处理对植烟土壤关键酶活性及根系活力的影响,通过分析比较[6-9],确定最佳的施肥组合,指导合理施肥,以提高烤烟生育期的土壤酶活性和根系活力,为烤烟生长、产量及品质形成以及烟区可持续发展提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
本试验于2014年在河南科技大学开元校区农场进行,供试土壤为当地的黄潮土,质地中壤,耕层(0~20 cm)土壤有机质含量为10.80 g/kg、碱解氮含量为75.0 mg/kg、速效磷含量为9.21 mg/kg、速效钾含量为120.0 mg/kg。
1.2 供试材料
供试烤烟品种为豫烟10号。
供试肥料:商品化烟草专用无机复合肥(10-18-20,河南宜阳化肥厂生产);商品化生物质炭(河南商丘三利新能源有限公司生产);芝麻饼肥;小麦秸秆。
1.3 试验设计
采用盆栽试验,设置5个处理,分别为CK:常规施肥作对照,不施芝麻饼肥和生物质炭;处理T1:常规施肥+芝麻饼肥20.0 g/盆+生物质炭160.0 g/盆;处理T2:常规施肥+移栽后35 d秸秆覆盖还田(小麦秸秆,300.0 g/盆);处理T3:常规施肥+芝麻饼肥20.0 g/盆;处理T4:常规施肥+生物质炭160.0 g/盆。烟苗于2014年5月16日移栽,每盆栽植1株,每个处理重复15盆。常规施肥:每盆施纯N量为3.5 g/盆,N∶P2O5∶K2O=1.0∶1.5∶3.0,磷、钾不足部分用单一磷肥和钾肥补充至所要求的氮、磷、钾施肥配比。
1.4 样品采集与指标测定
分别在烟苗移栽后30、45、60、75 d采集土壤0~20 cm耕层土样,每个处理取3个具有代表性的土壤样品,剔除样品中的石砾和植物残体等杂物,自然风干后研磨保存。在烟苗移栽后45 d和75 d拔取整个烟株,把根系冲洗干净后立即测定其根系活力[10-12]。
土壤关键酶测定主要包括过氧化氢酶、蔗糖酶、蛋白酶和脲酶[13-14],其中用高锰酸钾滴定法测定土壤过氧化氢酶活性,过氧化氢酶活性以每1 g干土1 h内消耗的0.1 mol/L KMnO4体积数(mL)表示;土壤蔗糖酶活性采用3,5-二硝基水杨酸比色法测定,蔗糖酶活性以24 h后1 g土壤中葡萄糖的毫克数(mg)表示;土壤蛋白酶采用茚三酮比色法测定,蛋白酶活性以24 h后1 g土壤中氨基酸的毫克数(mg)表示;土壤脲酶采用苯酚钠-次氯酸钠比色法测定,土壤脲酶活性以24 h后1 g土壤中NH3-N的毫克数(mg)表示土壤脲酶活性。
根系活力测定采用TTC法,用TTC还原量表示脱氢酶活性并作为根系活力的指标[15-16]。
2 结果与分析
2.1 不同施肥处理对植烟土壤过氧化氢酶活性的影响
过氧化氢广泛存在于生物体和土壤中,对生物和土壤具有毒害作用,与此同时,在生物体和土壤中存在过氧化氢酶,能将过氧化氢分解为水和氧气,从而消除过氧化氢对植物的毒害作用。过氧化氢酶活性可以反应土壤腐殖质化的强度大小以及有机质转化的速度[17]。不同施肥处理条件下植烟土壤过氧化氢酶活性表现见图1。由图1可知,在生育期内植烟土壤过氧化氢酶活性的变化趋势较为平缓,并且各处理间的差异较小。烟苗移栽后30 d,各处理的过氧化氢酶活性均低于CK,且各处理间无显著差异;烟苗移栽后45 d,处理T3的酶活性最大,除处理T1外,其他处理的酶活性均高于CK,且各处理间没有显著性差异。烟苗移栽后60 d,处理T1、T2的活性低于CK,处理T3处理的酶活性高于CK,处理T4的酶活性显著高于CK,除处理T4外,各处理间无显著差异。烟苗移栽后75 d,除处理T2外,各处理的酶活性均高于CK,其中处理T4的酶活性最大。从土壤过氧化氢酶酶活性的动态变化来看,处理T3、T4的酶活性在生育期内一直增加,且处理T4增加的幅度最大,因此处理T4对提高过氧化氢酶活性的效果最佳,其次是处理T3。因此,处理T4对降低土壤中危害植物根系的过氧化氢的含量的效果最佳。
2.2 不同施肥处理对植烟土壤蔗糖酶活性的影响
土壤蔗糖酶与土壤中有机质、氮、磷含量,微生物数量及土壤呼吸强度有关,其酶促作用产物直接关系到作物的生长,一般情况下,土壤肥力越高,蔗糖酶活性越大[18]。不同施肥处理条件下植烟土壤蔗糖酶活性表现见图2。由图2可知,除了CK外,随着移栽天数的增加,不同施肥处理下的土壤蔗糖酶活性基本上呈现出先增大后减小再增大的趋势。除了CK外,各处理的土壤酶活性均在移栽后45 d时出现了高峰,并且不管在任何生育期,理T4的酶活性均高于CK,同时,除了在移栽后75 d时处理T4下的酶活性低于处理T3外,任何生育期处理T4的酶活性均高于其他几个处理。因此,处理T4施肥处理对植烟土壤蔗糖酶活性的提高效果最好。从标准误的角度分析,在移栽后30 d时,处理T2的酶活性最小,显著低于CK的酶活性;处理T1、T3的蔗糖酶活性大于CK,三者之间没有显著性差异;处理T4的酶活性最高,酶活性显著高于其他处理。烟苗移栽后45 d,各处理的酶活性均大于CK,其中处理T4的酶活性最大,且不同处理间差异性显著。烟苗移栽后60 d,处理T4的酶活性大于CK,而处理T1、T2和处理T3的酶活性均小于CK,酶活性呈现下降的趋势,各处理间蔗糖酶活性差异性不显著。烟苗移栽后75 d,各处理的酶活性均又升高,均显著大于CK的酶活性,处理T1、T2、T4之间的差异未达到显著水平。综合以上分析,处理T4(复合无机肥料和生物质炭配施)对提高植烟土壤蔗糖酶活性的效果最佳,能够改善植烟根际土壤肥力状况,为植烟生长创造最佳的生长环境。
2.3 不同施肥处理对植烟土壤蛋白酶活性的影响
土壤蛋白酶参与土壤中存在的氨基酸、蛋白质以及其他含蛋白质氨的有机化合物的转化,它们的水解产物是高等植物的氮源之一,因此蛋白酶活性的高低,会直接影响土壤对植物氮素的供应。不同施肥处理条件下植烟土壤蛋白酶活性表现见图3。由图3可知,不同施肥处理下的土壤蛋白酶活性变化趋势比较复杂,不同处理表现出不同的变化趋势。其中,CK和处理T3的酶活性表现为先减小后增大的趋势,处理T1的酶活性表现为先增大后减小的趋势,处理T2和T4的酶活性变化趋势最为复杂,都呈现先减小后增加再减小的趋势。从标准误的角度分析,烟苗移栽后30 d,除处理T3外,其他处理的酶活性均显著低于CK,处理T3和CK的酶活性无显著差异。烟苗移栽后45 d,除处理T4外,其他处理的土壤蛋白酶活性均高于CK,并且处理T3的酶活性最大,不同处理间的酶活性无显著差异。烟苗移栽后60 d,处理T1的酶活性最大,显著高于其他几个处理,而处理T2、T3、T4的酶活性均显著小于CK,处理T3的酶活性最小。烟苗移栽后75 d,不同处理下的酶活性均小于CK,且各处理间均无显著差异。
2.4 不同施肥处理对植烟土壤脲酶活性的影响
脲酶的催化作用极为专性,它仅能水解尿素,水解的最终产物是氨和二氧化碳、水。土壤酶的活性,与微生物数量、有机物质含量、全氮和速效磷含量呈正相关,常用土壤脲酶活性表征土壤的氮素情况。不同施肥处理条件下植烟土壤脲酶活性表现见图4。由图4可知,随着移栽天数的增加,不同处理下的土壤脲酶活性的变化趋势较为复杂,其中,CK、处理T1、T4表现为先增大后减小的趋势,处理T2、T3表现为先减小后增加的趋势。从标准误的角度分析,在烟苗移栽后30 d,不同处理的脲酶活性均大于CK,并且处理T4的酶活性最高,处理T4的酶活性显著大于其他几个处理;处理T1和CK之间的酶活性大小无显著性差异,处理T4的酶活性均显著大于CK。烟苗移栽后45 d,不同处理的酶活性均大于CK,处理T1下的酶活性最大,其中处理T3和CK的酶活性无显著差异,处理T1、T4的酶活性大小均显著大于CK(P
2.5 不同施肥处理对烤烟根系活力的影响
根系是活跃的吸收器官和合成器官,根的生长情况和活力水平直接影响地上部的生长和营养状况及产量水平。不同施肥处理条件下烤烟根系活力表现见图5。由图5可知,在烟苗移栽后45~75 d,不同处理的根系活力均迅速增大,这是因为移栽后45~75 d是地上部分生长最快的时期,根系从土壤中吸取充足的水分和养分,才能保证烤烟的正常生长,从而协调烤烟植株地上部和地下部的生长。从标准误的角度分析,烟苗移栽后第45 d,各处理的根系活力均大于CK,且各处理间的根系活力大小无显著差异。烟苗移栽后第75天,除处理T1外,其他处理的根系活力均小于CK,各处理间根系活力无显著差异。总体来看,处理T1对增大植烟根系活力的效果最佳。
3 结论与讨论
不同施肥处理对植烟土壤关键酶活性和根系活力有重要影响。本研究结果表明,与不施芝麻饼肥和生物质炭的常规施肥对照相比,常规施肥+芝麻饼肥+生物质炭、常规施肥+秸秆覆盖还田、常规施肥+芝麻饼肥、常规施肥+生物质炭处理均不同程度地提高了生育期内植烟土壤蔗糖酶和土壤脲酶的活性,这与前人的研究相一致,其中以常规施肥+芝麻饼肥+生物质炭、常规施肥+生物质炭处理对提高土壤蔗糖酶和土壤脲酶活性的效果较好。
与常规施肥对照相比,4个处理对土壤过氧化氢酶活性影响不大,在烟苗移栽后30、45 d,4个处理的过氧化氢酶活性和对照相比均无显著差异;在烟苗移栽后60 d,常规施肥+生物质炭处理的土壤过氧化氢酶活性最大,而常规施肥+芝麻饼肥+生物质炭、常规施肥+秸秆覆盖还田和常规施肥+芝麻饼肥处理下的土壤过氧化氢酶活性均与常规施肥对照无显著差异;烟苗移栽后75 d,除了常规施肥+芝麻饼肥处理的酶活性显著小于常规施肥处理外,其他几个处理的酶活性均显著大于常规施肥对照(P
烤烟植株的地上部和地下部生长具有相关性,地上部正常生长发育和形成高品质的烟叶需要有强大的地下根系供给水分和矿质营养,而地下部根系的不断伸长和增粗也需要地上部叶片经过光合作用制造的有机物运输到根系。本试验结果表明,在烤烟处移栽后45~75 d时,此阶段是决定烟叶产量和质量的关键时期,因此在这一阶段中,根系活力迅速增加,以保证为地上部的生长提供充足的水分和矿质营养。分析可得,常规施肥+芝麻饼肥+生物质炭、常规施肥+秸秆覆盖还田、常规施肥+芝麻饼肥和常规施肥+生物质炭等4个处理的根系活力均与常规施肥对照无显著差异,但以常规施肥+芝麻饼肥+生物质炭处理对根系活力的提高效果最佳。
因此,在以后的烤烟生产中要注意合理扩充土壤碳库,以提高土壤酶活性和根系活力,为烤烟生长和特色优质烟叶形成奠定基础,促进烟区烤烟生产的可持续发展。
4 参考文献
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土壤的相关知识范文2
尊敬的领导:
您好!衷心的感谢您在百忙之中翻阅我的自荐书!
我是××财经学院会计系200*届专科毕业生,借此择业之际,我怀着一颗赤诚的心和对事业的执着追求,真诚的推荐自己。在大学期间,我努力学习本专业的课程,掌握了基本的专业知识和技能,并能熟练运用用友、金碟等财务软件,将理论与实际很好地合,于**年取得会计从业资格证.同时利用课余时间,我学习了计算机相关知识,掌握office办公软件的操作,并能灵活运用.此外我还参加公关员的学习,懂得了一些社交礼仪、协调各种人际关系等的公关知识,并拿到相关的资格证书.在大学里,丰富多彩的文体生活和浓厚的学习气氛,使我得到多方面不同程度的锻炼和考验;在担任班干期间,我以强烈的责任感和工作热情,以及良好的人际关系,努力的做好本职工作;在生活中,我爱好广泛,利用课余时间拓展自己的知识面;学习中,我勇于探索创新,能很快的掌握新知识、新技能。
“器必试而先知其利钝,马必骑而后知其良驽。”我深信只要您们给我一片土壤,我将用我的全部去耕耘,您不仅能看到我的成功并将收获整个果实。
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此致
敬礼!
土壤的相关知识范文3
【关键词】利用,资源,生物实验教学
生物学科作为一门以自然科学为基础的学科,与人们的日常生活联系最为紧密。因此,初中生物学教学要充分发挥其学科的优越性,将课堂教学与日常实践活动中的生物教学资源有机结合起来,激发学生的学习兴趣,使学生自觉主动地学习。特别是实验课的教学尤为如此,实验室里的资源让学生感觉有些呆板,没有活性,有一些深奥,理解困难。为了改变教学的这一现状,在教学过程中我尝试着将学生带出课堂,利用校园及其周边的生物资源进行实验教学的探究。现就有关做法逐一展开分析。
1.利用校园资源让学生认识身边生物
对于农村学生来讲,虽然有较多的时间与各种动植物打交道的机会,但对于大多数同学来说对于身边动植物的观察能力仍较欠缺;初一学生的知识面窄,理解能力较差没有老师的引导,很难自己独立完成对新事物的认识;将动植物标本带进教室,学生的认识也很局限。另外现在的学校教育,安全工作是第一责任,哪位老师都不敢轻易将学生带出校外进行教学研究。在这种前提和现状下,为让学生能够充分掌握相关知识,我对校园内的所有植物资源进行了梳理,可找到二十多种植物,有8种常见的野生植物,十几种绿化植物。完全能够满足初中的教学需求,让学生初步掌握基本的调查方法。根据教学要求,我设计了调查表,准备了放大镜,小土铲,修枝剪等工具,将学生分成四个小组进行调查活动,并作出总结。虽然一节课的时间很短,但学生参与的热情很高,不但在调查中认识了植物的名称,而且还通过交流了解了一些植物的特性,栽植知识。不但了解了植物的地上部分也了解了植物根系在不同的土壤环境中的生长情况。在临近下课时各小组将调查的情况一一汇报,我再及时的予以总结,即完成了教学内容,又使学生掌握了调查研究方法及其过程,同时也让他们感觉到了课堂上不能得到的快乐。
2.利用校园地,探究植物对环境的适应和影响
我们学校不但绿化面积大,而且为了培养学生的劳动素质,学校为每个班级都专门开辟了一块校园地,这正好可以被生物学科所利用,如在探究生物对环境的适应和影响时,我专门安排一节课带领学生在校园地里对树荫下的草坪及树冠外的草坪生长状况进行了调查,找出这些绿化草坪对树木生长的影响、树木对草坪生长的影响,同时,也通过对草坪下土壤与空地土壤的湿度和颜色进行对比观察,找出他们的不同点,并总结产生这种不同点的原因。另外,还在班级内部开展了挖蚯蚓比赛,将学生分成了两组,第一组在草坪下挖,第二组在空地里挖。结果第一组挖的数量是第二组的五倍,这正有力的证明了不同生物间的相互影响作用。进而让学生针对各种不同的环境条件下生物间的影响作用展开了讨论。有些同学还在周末时间主动的对其周围的各种生物情况进行了调查,总结出了大量的有价值的结论。通过实践活动,学生理解了知识,免除了大量背诵给学生带来的压力。
3.利用农业资源探究种子、植物相关特性
农村学生对于常见的小麦、玉米、豆类植物的了解相对较多,如果老师能够充分利用学生的这一特长,将农村常见的这些资源引进课堂,不但能够加深学生对相关知识的理解,同时还会有效增强学生学习的兴趣。如在人教版七年级第二章第一节中,研究种子萌发的环境条件时,首先让学生交流讨论家中长豆芽的过程,豆芽的生长都需要怎样的环境条件,再开展长豆芽比赛,在学长豆芽的过程中,做好管理的过程记录,记录使用的种子数量,种子发芽的时间,胚根、胚芽的发育的先后顺序,速度,浇水次数,浇水时间,浇水量,发芽率等等。一周后老师再进行评价,总结。
土壤的相关知识范文4
中图分类号:G623.4
一、知识梳理,归纳总结
地理知识梳理,总结归纳包括对不同知识的重组,相同知识的归纳,相似知识的迁移,相关知识的联系。
1、不同知识的重组
将不同知识进行重组,可以拓展学生发散思维,培养思维的敏捷性和进行地理跨度的训练。如将地理运动规律归为一个专题,其包含地球运动,大气运动,陆地水和海水运动以及地壳运动,以“运动”的形式将知识串接、重组,构建条理化的知识结构。
2、相同知识的归纳
将相同知识合并归纳,总结出地理事物或现象的规律和本质,有利于提高学生分析问题的能力。例如影响农业的区位因素归纳为自然和社会经济因素,其中自然因素包括(气候、地形、土壤、水源);社会经济包括(市场、劳动力、交通、机械化和科学技术水平、生产方式、风俗习惯、食物偏好)等。
3、相似知识的迁移
将相似知识迁移合并总结,找出共性和差异性,探讨其存在的规律,培养学生精密思维能力。如将等值线(等高线、等温线、等值线、等年降水线、等潜水位线、等震线、等盐度线)作为一个专题,其共性:“同线等值、规律递变、疏密梯度、大大小小、大小小大”,重点是某种因素的存在使其数值变大(或变小)则其等值线凸向数值变小(或变大)的一方。
4、相关知识的联系
如区位因素(包括农业、工业、城市交通、商业、旅游等)分别从位置、自然条件(地形、气候、水源、土壤)及社会经济条件(资源、交通、市场、政策、环境、技术、劳力)三个方面来考虑等等。
经过这样的系统归纳后,每当遇到某一事物的时候,学生就会将各要素进行科学地联系和有效推理、分析、找规律,真正做到举一反三。
二、专题复习
在第一轮系统复习的基础上,专题复习不宜过多,不必面面俱到,要注意专题复习的思路,专题复习题的类型和专题复习训练课中应注意的环节。
1、专题复习的思路
专题复习应本着问题的提出、分析和解决的思路,去寻找所需要的有用知识以及恰当的方法和技能,将知识进行必要的拆分、加工、重组,形成有助于解决问题的有用知识和技能,最终运用于解题。
2专题复习题的类型
知识专题,我常常把地理教材内容概括为十四个专题进行训练:⑴经纬网图的四类问题;⑵地球运动规律及应用;⑶地理图像的判读与综合分析;⑷地理计算方法与技巧;⑸自然地理事象的运动和分布;⑹气候因素、气候要素、气候类型的综合判读;⑺人口与城市问题;⑻自然资源与自然灾害;⑼地理事象的季节变化;⑽地理空间定位的方法与技巧;⑾国土整治与区域发展;⑿区域地理特征分析、比较与描述;⒀生态环境问题分析与可持续发展。⒁选修部分(旅游地理,环境保护)
3、专题复习训练课中应注意的环节
突破重难点,针对自己学生特点对第一阶段学习中出现的问题加以解决,巩固旧知;针对学生容易遗漏的、忽视的知识点加以强调;对学生有创意的思路想法加以评析。重视解题方法的指导和解题思路的扩展,特别是读图题的信息获取、试题分析、知识调用、语言组织、描述阐释各环节的训练。力求做到:针对性、有效性和拓展性的专题进行训练。
三、培养学生答题思路、方法和技巧
土壤的相关知识范文5
关键词:高中生物 课堂教学 生活化
中图分类号:G633.91 文献标识码:C 文章编号:1672-1578(2016)11-0154-01
所谓生活化教学模式,即围绕学生的实际生活所采取的一种教学模式。在高中生物课堂教学中采用生活化的教学模式,需要老师全面了解学生的实际生活、学习状况,从生活导入,进而提升生物课堂的教学质量。因此,作为高中生物教师应积极思考如何将生活化的教学模式有效地引进高中生物课堂,进而培养学生的实践能力,促进学生全面发展。本文具体分析高中生物课堂教学“生活化”的途径。
1 采用生活化的教学方法,拓展学生的生物知识面
采用生活化教学模式的高中生物课堂,教师在教学过程中,应处处围绕学生的实际生活,从生活中选材,让学生明白了解生活是学习生物的基础,充分重视生活在高中生物教学中的作用。因此,在高中生物课堂教学过程中,老师应尽量选择生活化的教学方法,从而在学生学习过程中构建出符合自身认知规律的知识框架。这样有利于学生通过更多的渠道,如课堂读物、生物期刊、电视、电脑等,了解高中生物的相关知识。
例如:在学习高中生物教学过程中所涉及的亚硝酸盐的相关知识。基于学生日常生活中的接触与认知,学生对该物质有着各种各样的不同说法,如:有的学生说,亚硝酸盐带有毒性,食用会中毒;有的学生则说许多食品中的配料均含有亚硝酸盐;还有学生说许多药品的成分也含有亚硝酸盐。对此,教师应对其进行逐一解答,帮助学生深入理解这些知识点,从而有效拓展学生的知识面。
在高中生物教学过程中,许多学生会将注意力集中在社会焦点上,针对这一现象,教师应给予大力的支持,并根据生物相关知识选择有针对性的生物知识进行讲解。如,针对此前所出现的非典、H1N1等病症,教师可将此引入高中生物课堂,让学生在关注这些事件的同时能更好的掌握相关生物知识。
2 课堂教学过程生活化,营造生活化的课堂氛围
采用生活化教学模式的高中生物课堂教学,教师应重视课堂教学过程的生活化体现。因此,教师首先在导入新课时应采用学生实际生活中的话题,以激发学生的求知欲。兴趣作为学生学习最好的老师,能让学生的各个感官始终保持在活跃状态,从而提升学生分辨信息的能力。当学生的精力全部集中在学习上时,便能让学生更好的运用自身思维,让学生在教师的引导下感受生活中的生物知识,进而增强学习的动力;其次,要充分运用自身的生活经验,为学生搭建一个广阔的学习平台,引导学生在学习过程中将生物知识与实际生活紧密联系联系起来,让整个生物课堂充满生活化的氛围,加强生物教学与生活之间的联系,从根本上提升高中生物教学水平。
例如:在进行“生命活动的主要承担者――蛋白质”相关内容的教学过程中,教师可事先准备一些富含丰富的蛋白质的食品,再通过食品配料表上蛋白质的排列顺序来向学生说明蛋白质的重要地位与作用;又如,在进行“植物激素”内容的学习过程中,教师可让学生通过试吃应季水果和反季的水果,让学生感受不同季节吃相同的水果有什么不同,营造轻松活跃的课堂氛围,从根本上提升学生的学习积极性。
高中生物教师在采用生活化的教学模式开展教学时,应合理地将生物知识与实际生活紧密联系起来,引导学生应用所学的物理知识解决实际生活中的问题,从根本上提升学生对生物知识的实际运用能力。例如:在《光合作用》相关知识的学习过程中,教师可通过让学生思考生活中的实际问题。如为何早晨锻炼对人最好,人类赖以生存的氧气究竟从何而来等。这样有利于加深学生对光合作用相关知识的理解。此外,教师还可结合学生的实际生活,提出一些有探讨价值的生物问题让学生去实践验证,从而有效提升学生分析问题以及解决问题的能力。
3 生活化抽象教学内容,增添生物课堂教学的乐趣
随着新课程改革的不断深入,高中生物教师应不断提高自身的生活化教学意识,改变传统的课堂教学模式,增添课堂教学趣味性,为学生营造出积极、和谐的学习氛围,将抽象的生物教学知识具象化,从而全面提升高中生物课堂的教学效率。
例如:在“现代生物技术”相关内容的教学过程中,教师可让学生紧密围绕生活中所见的生物技术展开探讨,如大多数学生喜欢看电视,而电视剧中有许多关于白血病、骨髓移植治疗等。对此,教师便可让学生探讨骨髓是怎样移植的。由此引出现代生物技术的相关概念,促进学生深入理解,从而进一步提升高中生物课堂的教学效果。
4 结语
综上所述,高中生物是一门与实际生活联系非常紧密的学科。因此采用生活化教学模式的高中生物课堂,教师不仅要充分掌握学生生活以及学习情况,还要注重教学与实际生活的结合,进而深化学生的理解,保证生物课堂的教学效果。同时,学生应该充分利用自身所学的生物知识去解决实际生活中的问题,在巩固学生生物知识的同时培养学生高尚的道德情感,从而全面提升高中生物课堂教学的实效性。
参考文献:
土壤的相关知识范文6
关键词:节能;新能源;传热学
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)11-0100-02
随着地球上的化石能源日渐消耗殆尽,“节能”已成为应对世界性能源危机的重要手段,节能观念的深入人心,将对整个社会能否实现可持续性发展产生举足轻重的作用。而大学生的节能意识对整个社会的节能意识则产生着十分重要的示范和引导作用,因此,通过言传身教为大学生渗透灌输节能观念,应是每一位大学教师责无旁贷的使命。
“传热学”作为一门重要的专业基础课,广泛开设于热动、建环、机械、化工、交通、电子等各个大学工科专业。[1]这门课程主要是研究热能传递过程的规律,与节能观念息息相关。在本门课程的教学活动中培养学生的节能意识不仅可以宣传国家的节能政策,而且可以激发学生的学习动机和学习热情,另外对本门课程教学内容的拓展深化也将大有裨益。
一、传热学中的节能实例
泡沫塑料、加气混凝土、离心玻璃棉等材料具有良好的隔热保温性能,其根源在于其内部丰富的孔隙结构。然而孔隙越多并不一定意味着保温性能越好,湿度也对其保温性能具有显著影响,这里不仅涉及到导热的知识,也涉及到对流方面的相关知识。因此,选择合适的保温材料和合理的施工方法,对其节能效果具有重大意义。[2]
空心墙和空心砖到底有没有节能效果,这个问题同样涉及到导热和对流两个方面,可与保温材料的问题进行类比,得出符合工程实际的结论,并进一步加以分析总结,使学生了解使用空心材料进行节能设计时需要注意的一些问题以及可以采取的各种方法。
对于圆形管道保温,保温层是否一定越厚越好,这涉及到“临界热绝缘直径”的相关知识,需要通过数学上求取驻点的方法对此问题进行全面分析。对于这种与“常识”相悖的问题,在教学中更是要尤为重视,重点讲解,否则极易使学生得出与节能目标相违背的结论。
对于烹饪器具的节能问题,则涉及到非稳态导热。对于同样的一种食材,水煮时属于三类边界问题,烘烤时属于二类边界问题,而微波炉加热则属于有内热源的问题。当学生明白了为何不同的灶具可以烹饪出不同质感的食物,也必然会对其中的节能效果有所领悟。
周期性导热部分知识的学习,则可使学生了解围护结构朝向与建筑能耗的密切关系,对节能型建筑设计具有一定的指导意义。此部分知识同时还涉及到“等温层”这个概念,对这个概念的掌握可以使学生深入了解地下深埋建筑和深埋管道在节能方面的优越性。
物体的颜色反映出该物体对可见光光谱的吸收特性,对于太阳等可见光占据较大比例的光源,在同等的条件下,深色物体可以比浅色物体吸收更多的能量。例如浅色屋顶可以在夏季更多地反射阳光,从而降低建筑内部能耗,起到节能的作用;而特朗勃墙表面采用深色涂料,可以在冬季吸收和储存更多的太阳能,用来在夜间更好地向室内供热,同样可以起到节能的作用。
功率相同的白炽灯和节能灯,其照明亮度却大相径庭,这其中涉及到某一波段光谱的能量发射情况在总光谱中所占的比例。在对普朗克定律进行深入探寻的基础上,学生将对推广节能型灯具的重要意义了然于心。
对于热流体管道外表刷白漆或包铝皮两种情况,并非触感较热的情况保温性能不好,这同样也是一个与“常识”相悖的问题。对于这个问题,需要引入辐射发射率的知识,利用综合传热的热阻分析方法,对两种情况的总热阻进行比较,才能够得出正确的结论,从而满足节能的目标。
双层中空玻璃的传热计算不仅是传热学中的一个综合性问题,也是关于节能的一个典型问题,空气夹层厚度、真空度、玻璃表面发射率、窗框密封性,诸多因素都将对玻璃窗最终的节能性能产生不同程度的影响,这其中涉及到导热、对流、辐射各方面的知识,并且互相关联耦合,使其设计计算工作具有相当的难度。
二、传热学中的新能源利用
随着太阳能、地热能、核能、风能等对常规能源的逐渐替代,新能源的开发利用已成为节能工程中最为重要的一个环节,这其中也涉及到许多传热问题。
材料在电磁波谱中所体现的辐射特性是太阳能利用中的核心问题。由于太阳表面的平均温度高达5761K,它向地球辐射的能量有99%集中在波长3μm以下的短波区,其中可见光和紫外线部分的能量所占的比例达到53%。根据不同材料对于不同波段能量的吸收、反射和透射特性不同,可以设计出各种不同的太阳能利用装置。例如设计太阳能集热器或温室用的玻璃时,如果能够采用短波透射率高、长波反射率高的低铁平板玻璃,可以大大提高能量收集效率,起到充分节能的作用;反之,在需要保温的建筑外窗上使用能够有效反射长波辐射的Low-E玻璃,也同样可以起到节能的作用。
地源热泵系统是一种利用地面浅层地热能进行供热和制冷的节能技术,其中地下埋管的设计和传热计算对系统的节能效果起着至关重要的作用。这种传热计算不但涉及到土壤传热,而且还包括孔隙中空气导热、地下水体的自然对流和迁移传热,土壤的热物性、含水量、温度、埋管材料、管内流体物性和流速这些参数都将对传热过程产生影响。对于如此复杂的传热模型,必须在合理简化的基础上,采用数值传热学的求解方法加以研究。另外,地源热泵的土壤热平衡问题,也是系统得以正常运行的关键问题,为了防止系统运行效率逐年降低,就必须要运用周期性非稳态导热的原理加以分析研究,确保冬季取热量和夏季放热量收支平衡。
核反应堆的安全传热是核能利用中一个至关重要的问题。反应堆瞬态运行和事故过程的堆芯传热,燃料及其冷却剂的传热特性,再淹没传热、再湿传热等各种特殊情况下的传热机理,这些都涉及到传热学的相关知识。对于反应堆冷却水加热的“沸腾危机”问题,更是核能利用中的一个基本问题。如果热流密度超过峰值,会导致沸腾工况突变,温度骤然升高1000℃,从而使设备瞬间烧毁。为了避免这种事故的出现,必须在了解沸腾换热曲线的基础上,对热流密度进行严密的监视和控制,确保其处在安全的工作范围之内。
利用热对流引起的空气流动效应实现自然通风,从而在建筑物中利用风能,也是建筑节能的一种常用手段。近年来,“微能耗”、“零能耗”建筑成为当今建筑行业的发展方向,将风能与太阳能、地热能结合起来进行利用,是新一代节能建筑的重要特征。这类建筑的设计建造必然涉及到传热学方面的知识,例如特朗勃墙、阳光间式太阳房等建筑形式中的温度场和气流组织,必须采用对流传热的数值方法进行研究分析。
三、一些节能新技术在传热学中的应用
纳米孔气凝胶材料是近几年来新出现的一种超级保温材料。通常情况下,当保温材料的孔隙率较高的时候,导热系数很低的空气会对材料的导热起到抑制的作用,但却往往会使小孔彼此贯通形成大孔,空气在孔隙间流动,从而增强材料的对流传热。纳米孔气凝胶材料通过严格的生产工艺,将几乎所有的孔隙尺寸控制在70nm以下,小于空气分子的平均自由程,材料的密度仅为空气的3~4倍。这种材料内部能在具有丰富孔隙结构的同时又不彼此贯通,同时遏制了导热和对流这两种传热过程,使其表观导热系数完全可以达到与空气相同的量级。这种技术作为一种高效绝热技术,已经被美国顶级期刊《Science》列为世界十大热门技术之一,如将这种材料广泛应用于建筑领域,必然会带来巨大的节能收益。
纳米玻璃隔热膜技术是一种新型的隔热保温技术。该技术通过本体染色、金属化镀层、磁控溅射、夹层合成等多种工艺处理方法,在玻璃表面添加一层选择性涂层。该技术可用于建筑幕墙、橱窗、柜台、车船玻璃等不同场合,可以在保证可见光穿透率的前提下,大幅度阻隔红外线和紫外线的辐射。与普通玻璃相比,这种技术可减少60%~85%透过玻璃的太阳辐射能量,即使与双层真空玻璃相比,也具有成本和节能效果方面的优势,因而是一种在传热学领域极有前途的发展研究方向。
相变储能技术是一种可广泛应用于太阳能利用、电力调峰、工业余热利用、跨季节储能、绿色电池等各个领域的新型储能技术。该技术是利用熔融盐、石蜡、脂酸等相变材料的潜热,将热量储存起来,并在需要时释放,由此实现一个循环的过程。如要掌握这种技术,就必须全面了解相变储热材料的传热特性,利用相变传热的知识对其传热过程加以分析研究。
四、结束语
掌握能源知识、强化节能意识是保障人类社会可持续性发展的必然途径,也是每个工科大学生的必备素质。[3]“传热学”是一门应用性很强的工学学科,课程中的节能知识比比皆是。在本门课程的教学活动中,通过教师的言传身教,将节能观念渗透每一位学生的思想意识之中,不仅可以激发学生的学习兴趣,更可使其养成良好的节能行为习惯和科学的能源消费方式,并对社会各阶层人员的节能观念予以示范和引导,从而树立起学生的时代使命感,对未来社会的发展必将大有裨益。
参考文献:
[1]杨世铭,陶文铨.传热学[M].第四版.北京:高等教育出版社,2011.