海洋科学概论范例6篇

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海洋科学概论

海洋科学概论范文1

关键词 海洋大学 蓝色课程体系 构建

中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2015.07.020

Construction of the Blue Curriculum System of Agriculture and

Forestry Economic Management in Ocean University

SUN Jianfu, SUN Peili, ZENG Ya

(Dalian Ocean University, Dalian, Liaoning 116023)

Abstract The construction of blue curriculum system is necessary for a characteristic ocean university. The principle is to emphasize blue,science,innovation,adaptation and coordination. The influential factors include training target, teaching staff, sharing resources, teaching material construction,curriculum provision,and so on.The system is composed of general education curriculum system, professional basic course system, professional course system.

Key words Ocean university; blue curriculum system; construction

0 引言

从中国考试网上查询,我国设置农林经济管理专业的院校有69所。各校在培养目标、基本培养规格、专业特点和服务面向等方面基本相同,但也有差别。海洋大学设置的农林经济管理专业,培养海洋科学与渔业科学方面的经济管理专业人才,需要制定学习海洋科学与渔业科学的培养方案,需要有蓝色课程和蓝色课程体系支撑的知识结构和能力结构。所谓蓝色课程,即涉海、涉水、涉渔、涉农的课程。

海洋大学农林经济管理专业蓝色课程体系的构建,是落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《“十二五”期间辽宁省普通高等学校本科教学改革与质量提高工程的实施意见》的需要,是凝炼专业特色,打造精品专业的需要,深化教育教学改革,培养综合素质全面专业人才的需要。

1 构建蓝色课程体系的内涵

在自然界中,人们会感受各种颜色。蓝色,海的颜色,具有沉静和理智的特性。给课程赋予色彩,需要依据和判别。蓝色课程的界定,一定从课程性质、课程内容、课程地位、课程目标等几方面考虑。一定突出体现涉海、涉水、涉渔、涉农的特点。

构建蓝色课程体系,即所有蓝色课程的集合,并以类别和层次区分和联系,使其形成整体,形成合力,优势互补,产生协同效应。现行的培养计划,设置了三个层次的蓝色课程。即通识教育层次、专业基础层次、专业层次。三个层次蓝色课程之间相互紧密联系,互为支撑和递进,共同构建农林济经管理专业蓝色特色。

蓝色课程体系的构建,是专业定位、培养目标决定的。海洋大学设置的农林经济管理专业,创新蓝色课程群,使农林经济管理专业蓝色特色突出,定位准确,实现专业建设错位发展和人才培养目标。

蓝色课程体系建设,是专业发展、竞争压力决定的。增加蓝色课程在本专业课程体系中的比重,通过培养方案,教学实践等诸多环节实施,体现,增强本专业的核心竞争力。

蓝色课程体系调整,是就业需求、服务面向决定的。通过蓝色课程群调整完善,全面提高学生的综合素质,专业技能,使之明确专业方向,就业目标,提高就业率与就业质量。

2 蓝色课程体系构建的原则

蓝色课程体系构建,需要遵循一定的规律,衔接好蓝色课程之间的关系,为此,应遵循以下原则:

2.1 蓝色原则

蓝色原则是蓝色课程体系构建的基本原则。海洋大学设置的农林经济管理专业,为海洋与渔业经济管理培养专业人才需要体现涉海、涉水、涉渔、涉农的专业特色。因此,在培养方案中,一定要设置与其他大学相区别的蓝色课程及蓝色课程群,支撑海洋科学和雨夜科学的知识结构和能力结构。

2.2 科学原则

蓝色课程体系构建,是一项复杂的系统工程,有其特有的行业背景和内在规律,是一门科学。蓝色课程体系构建本身,既要考量海洋大学的办学优势和区域经济、行业经济发展状况,又要遵循高等教育教学规律,还要符合专业建设的实际,培养应适应行业经济、区域经济发展所需人才,所以,设置必须科学。

2.3 创新原则

蓝色课程体系构建,没有现成的东西拿来就用,需要创造,需要创新。创新的目的是对现行的课程体系设置进行改革,探索出一条海洋大学农林经济管理专业特色建设之路,以前瞻眼光,瞄准未来学科和专业的发展趋势,在不断创新中保持优势,使特色专业前景明朗,充满活力。

2.4 适应原则

蓝色课程体系构建,对于人才培养的质量至关重要,但再好的课程体系也要适应专业特色建设及行业发展对人才需求的变化,适应学校发展的定位目标和师资队伍建设,适应学科之间、专业之间的教学资源整合优化,适应毕业生就业率、就业质量的提升。

2.5 协调性原则

蓝色课程体系构建,首先要与国家及省普通高等学校本科教学改革与质量提高工程要求相协调,其次与行业、企事业单位对人才需求规格相协调,再次是与海洋大学学科特色优及人才培养目标定位相协调,最后是与学院的其他专业人才培养模式、办学模式和教学模式等相协调。

3 构建蓝色课程体系的影响因素分析

3.1 培养目标问题

解读海洋大学农林经济管理专业的培养目标,一定是围绕海洋、渔业、食品三大产业,培养专业人才和技术实用人才。如何做到蓝色课程体系设置科学合理,既符合国家高等教育发展规划,又符合教育教学规律,又符合行业经济发展规律,特色突出,专业定位准确的培养目标。

3.2 师资队伍问题

海洋大学的师资队伍肩负着为我国培养海洋、渔业专业人才和技术实用人才的重任。在所有学科和专业中,均设置海洋科学、渔业科学教学内容。承担海洋科学、渔业科学教学任务的专业教师人数少,年龄偏大,教学任务较重,亟需调整师资结构,引进和培养海洋科学、渔业科学教师。

3.3 资源共享问题

海洋科学的迅速崛起,对人才的刚性需求大幅度增加,而海洋大学的教育资源则明显身单力薄。图书馆、科研成果、期刊、网络等资源共享问题直接影响到蓝色课程体系建设。试想海洋大学建设一个系统、全面、开放的网络教学平台,不仅实现各海洋大学间的教育资源共享,而且利于蓝色课程体系建设。

3.4 教材建设问题

蓝色课程体系构建,需要蓝色教材。就目前而言,蓝色教材是缺乏的,加强蓝色教材选用及编写工作乃当前要务。首选教育部规划教材、国家级重点教材、省部级优秀教材。引进先进的、能反映学科发展前沿的原版教材。编写具有海洋和渔业特色的蓝色教材,包括电子教材、多媒体教材,支撑蓝色课程体系。

3.5 课程设置问题

构建蓝色课程体系,是从课程设置开始的。这些课程包括通识课(含公共基础课、公共选修课、公共集中实践)、学科基础课、专业课、专业集中实践四大模块,既有蓝色课程,又有非蓝色课程。如何根据专业培养目标、服务面向设置蓝色课程,并处理好蓝色课程之间及与非蓝色课程之间的关系是较难的。

4 蓝色课程体系构建与应用

4.1 蓝色课程设置

海洋大学农林经济管理专业,依据专业定位,突出特色,完善培养模式。在蓝色课程群设置上,既要科学合理,符合国家高等教育发展规划,符合教育教学规律,又有符合行业经济发展规律。蓝色课程的内容相互独立,但相互衔接合理,优势互补,益于本专业学生的知识结构和能力结构优化,提高学生的专业素质和就业质量。

设置的蓝色课程有:水产专业外语、渔业概论、渔村社会学、渔业政策学、渔政学、渔业法与海洋法、水产品营销学、水产市场调查、渔业经济学综合实习、渔村渔业调查、环境与资源经济学、渔业经济学、渔业技术经济学、海洋经济学、渔村经济学、渔业管理学等。蓝色课程的总学时和总学分数占整个培养计划的总学时和总学分数的15%~20%。

4.2 蓝色课程体系构建

根据体系的定义,体系泛指一定范围内或同类的事物按照一定的秩序和内部联系组合而成的整体,是不同系统组成的系统。我们设置了三个层次的蓝色课程系统。第一系统,为通识教育课程系统:包括水产专业外语、渔业概论、渔业法与海洋法、农村社会学、农业政策学课程;第二系统,为专业基础课系统:包括渔政学、农村经济学、水产市场调查、渔业经济学综合实习、渔村渔业调查、环境与资源经济学课程;第三系统,为专业课系统:渔业经济学、渔业技术经济学、水产品营销学、海洋经济学、渔业管理学等课程。

三个系统的蓝色课程之间相互紧密联系,互为支撑和递进关系,共同构建蓝色课程体系。

4.3 蓝色课程体系应用

构建的蓝色课程体系已经纳入农林经济管理专业的人才培养方案,并开始实施应用。从应用的实际效果看,明确了专业对培养目标、突出了专业特色和服务面向。调整农林经济管理专业蓝色课程体系设置,以及课程之间的比例关系,使之更趋于科学合理,凸显差别优势。

蓝色课程体系建设的目标是培养蓝色人才,不会一蹴而就和一劳永逸,需要不断调整、改进、完善,以适应人才培养的需要。总结实施应用效果,有必要对蓝色课程群的教学大纲进行调整,对蓝色课程的课程内容进行增补和删减论证听证,使之更加符合我国海洋经济、渔业经济发展的需要。有必要增设蓝色专题讲座和学术报告,增加蓝色实践环节,补强蓝色课程体系。

5 结语

蓝色课程体系构建,是继续进行教育教学改革,强化海洋大学农林经济管理专业涉农、涉渔、涉海特色,密切为区域经济、行业经济、产业经济发展服务的需要。通过蓝色课程体系建设,突出专业特色,不断完善培养模式,增强本专业在全国同行中的核心竞争力,有助于培养学生的专业素质,有助于提高本专业学生的就业率和就业质量。

海洋科学概论范文2

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海洋科学概论范文3

一 板块构造学说科学发现历程给我们的启示

学习目标:学习和领悟科学家科学研究发现的一般方法,即猜想、假设与论证,培养为科学献身精神与品格;学习方法:文献法即上网或到图书馆,参观法即到地质馆看化石。

1 19世纪古生物学家和地理学家的不可思议(地质馆参观化石、查阅文献):古生物学家和地理学家通过不断艰苦的探险与考察发现,胡安、费尔南德斯群岛的植物与邻近的南美洲大陆植物没有亲缘关系,反而同被海洋相隔很远的火地岛、南极洲、新西兰有亲缘关系。这是多么不可思议的事情,难道这些大陆原来是连在一起的,后来才分开的吗?

2 魏格纳的直觉几何猜想(观察大西洋两岸大陆轮廓图,用剪纸实验法,将非洲与南美洲拼合):德国气象学家魏格纳,1910年的一天在他观看世界地图时,被大西洋两岸大陆几何轮廓相似性所吸引,他发现南美洲海岸直角突出部分与非洲西海岸直角凹进的几内亚湾,一凸一凹相互对应,似乎可以拼合起来,这个直觉印象使魏格纳猜想:非洲大陆和南美洲大陆以前会不会是贴在一起的?是不是受了某种力的作用后才断裂分开的呢?并提出了著名的大陆飘移学说。认为三亿年前的古生代后期,地球所有的大陆都联合在一起,构成一个庞大的原始联合古陆,称为泛大陆,其周围是一片辽阔的海洋,称为泛海洋。二亿年前的中生代初,这个泛大陆逐渐分裂、漂移(用微机演示联合古大陆的分裂过程)。

3 魏格纳为科学献身与大陆漂移学说的沉寂:大陆漂移学说自产生,就遭到了当时一些著名的地质学家的反对,“说他,直接证据不足,是自我陶醉,是毫无科学根据的幻想,是玩耍儿童七巧板的发明!”1930年,非常不幸的事发生了,魏格纳在寻找大陆漂移的直接证据时,也就是在他五十岁生日那天,永远长眠在荒凉的格陵兰岛的冰原上。大陆漂移学说也因此沉寂起来。

4 海底扩张学说的产生,导致了大陆漂移学说复活(微机演示大洋中脊两测磁极异常条带图和岩石年龄的对称性图)。

20世纪50年代,海洋科学研究发展迅速,人们探测到,位于大洋盆地中的海底山岭――称为大洋中脊,几乎分布在所有大洋的中部(除太平洋),是火山、地震活动最激烈的地方,且两侧分布着极性正负对称相同磁性异常条带,并且大洋中脊两测岩石的年龄也表面出惊人的对称性。于是在1961年,美国人赫斯和狄兹得出海底扩张的结论,使大陆漂移学说复活。

5 1968年,美国的勒皮雄在大陆漂移、海底扩张学说的基础上,提出了“板块构造学说”。

6 学生自我体验:科学观察、科学实测考证是科学研究的基础。没有对不同大陆植物亲缘关系和相同地层生物化石的观察事实,没有对海底岩石磁异常和年龄的对称的实测与考证,板块构造学说是不会产生的。

科学家面对众多观察的事实,用形象思维和直觉思维进行大胆的天才性“猜想”(如魏格纳面对大西洋两岸大陆的轮廓相似性,想到它们可以拼合起来),产生创造性的灵感(这些大陆原来是连在一起的,后来才分开),用逻辑思维进行“论证”(用古生物学、古地磁学、岩石年龄、火山和地震分布等众多科学证据,来推断与证明板块理论的正确性)的研究方法,是科学发现的基本方法。对于学生在现实生活中,进行一系列科学的发明与创造,无疑是最好的范例。

科学家为了寻找确凿的证据,长期远途探险与考察,那种不畏艰险不怕牺牲、忍辱负重的坚强毅志,是科学发现的不竭动力(魏格纳大陆漂移学说,受到了人们的批判与嘲弄,他两次考察格陵兰岛,并遇难于此),对培养学生为科学、为真理而献身的精神,是非常有意义的。

二 板块构造学说的观点、证据与应用

学习目标:掌握板块构造科学研究结论和成果,领悟其深刻的哲学内涵,形成辩证唯物主义的自然观。学习方法:文献法即上网或到图书馆,参观法即到地质馆看化石。

1 主要观点(微机演示板块运动过程的示意图):板块构造学说认为,漂浮于软流圈之上的地球最外层的刚性的岩石圈并非铁板一块,它被大洋中脊、俯冲带和深海沟、地缝合线等板块界线,分割成几个巨大的块体,这就是板块。全球划分六大板块:太平洋板块、亚欧板块、印度洋板块、非洲板块、美洲板块和南极洲板块六大板块,板块都在不停地运动,使陆地和海洋不断地生长与消亡,是形成地表各种构造活动(如山脉、高原)和形变(向斜与背斜、断层)的根本原因。板块内部,地壳比较稳定,板块边缘非常活跃,是火山、温泉与地震分布的密集区。并认为板块构造运动的动力来源是:地幔中的软流层,存在着热量对流现象,并且有多个对流中心。大洋中脊是对流上升和地热的排泄口,地幔物质不断的涌出,冷却固结形成新洋壳,并与软流圈的水平流动物质一起,驱动着大洋中脊两测的板块产生相向运动。移动着的大洋板块遇到大陆壳时,就会俯冲下降,是地壳熔化与葬身消亡的地方,俯冲带恰恰是软流圈对流下降的地方。

2 证据:世界大陆轮廓具有显著的相似性。如若将南北美洲大陆和非洲、欧洲大陆彼此相向移动,两者可拼全合在一起,不留什么空隙。

大西洋两边大陆的地层、岩石、构造遥相呼应。如非洲的开普勒山和南美洲的布宜诺斯艾利斯山,可以连接起来,视为同一地质构造的延续。

从古气候、古动物群和古植物群的分布来看,南美洲、非洲、印度半岛、澳大利亚等地在古生代和中生代初期都十分接近,到了中生代之后才有显著不同,说明这些大陆曾经连在一起,后来才渐渐分开(化石参观)。

大地测量的数据也证实,同一地点的经纬度在不停地发生着变化(实地测量)。实际测量:如大西洋中脊每年向外扩张2―4厘米,太平洋东部中脊每年向外扩张的速度是6―16厘米。

大洋中间海岭两旁的地磁异常是对称的;海岭两侧岩石的年龄也是对称分布的,并呈现出由海岭中心向其两侧由新到旧的变化规律。

3 应用:板块边缘是火山、地震和温泉产生的地带,为人类对火山和地震预测、预报和减灾作出了贡献(微机演示全球火山地震分布图)。

板块构造很好地回答了大洋的演化过程(微机图片说明)。

胚胎期:岩浆上升,大陆将发生破裂,形成裂谷,两旁陆壳将外移,谷底往往形成长条形湖泊,火山活动强烈,如东非大裂谷、贝加尔湖,是海洋刚刚产生的开始;幼年期:上升和扩展,由窄变宽,迎进海水,如红海和亚丁湾。若其扩张速率每年5厘米,最多经过一亿年即可造就一个新大西洋;成年期:扩展,加宽,如大西洋;衰退期:受挤压力为主,变窄,如太平洋;结束期:挤压上升。如地中海;遗痕(地缝合线)挤压上升,如喜马拉雅山。

回答了山脉和岛弧等地貌的成因(微机演示板块力的作用与山脉、岛孤的形成关系图)。

板块碰撞在挤压力的作用下,产生一系列高大山脉和岛孤海沟系。如纵贯美洲西部的南北科迪勒拉―安第斯山脉、东亚岛孤海沟系,以及东西向的阿尔卑斯山和我国的喜马拉雅山脉、阴山―天山脉、秦岭―昆仑山脉、南岭山脉等,是板块相撞挤压而形成的。

为人类寻找矿物创造了理论根据。如锡、铜等有色金属多分布在板块的边缘,而煤、石油等沉积矿物多分布在板块比较稳定的低洼地带。我国的大庆油田、胜利油田以及我国西部盆地内的油田的发现,是板块构造理论的贡献(微机演示有色金属分布与全球大大小小板块分布的关系)。

回答了许多生物分布的问题。因为板块运动,使寸草不生的南极洲才有了世界上最大的煤田的分布;才有了澳大利亚大陆的动物和植物具有那样的古老性和特有性。

学生体验:板块学说内在的科学魅力(大陆的运动、海洋的演化和山脉形成)和它所折射出的唯物主义自然观的光芒(世界是物质的,物质是不断运动的,运动是有规律可循的,不存在任何什么神灵与虚幻的世界),使学生领悟到,科学是最伟大的,也是最美的,培养了学生热爱科学的精神;板块构造学说,在探讨山脉和高原的成因,地震活动、矿带分布,古气候状况、生物演化等领域中的作用,使学生领悟,科学技术是第一生产力,可以极大地改善人民的生活和生产的效益,预防各种自然的灾害,保护人类安全。

三 板块构造学说留给后人的不解难题

学习目标:养成批判性继承前人知识的学风。学习方法:查找文献。

板块构造学说并不能解释所有的现象,如大洋中脊两侧的磁异常对称,有的地方并非如此,如南太平洋和北印度洋就非常不同。关于板块驱动力的问题,虽然有关学者提供了多种可能方式,如板块运动的动力源泉是地幔物质的热力对流,但人们对这种热力对流的存在还表示怀疑,没有可靠的证据。

学生体验:板块构造学说的缺点与不足,给学生留下不解难题,为有志于从事这方面研究的学生确立了今后研究的方向和埋下了伏笔,使学生感到,人类未知事物是无穷无尽的,科学研究也是无止境的,每个人只有努力,都可能创造出伟大的成绩来。

总之,板块构造学说的典型案例教学,重视学生的科学探究的过程和内心的体验,充分体现以学生为主体和以教师为主导的教学理念,将科学探究精神、科学研究的方法和科学发现的灵感播撒在学生的心灵,是学生探究素养培养与形成在教学实践中的最好尝试。

参 考 文 献

[1]李四光.地质力学概论[M].科学出版社,1973.

[2]王耀文.地震学概要[M].地质出版社,1960.

[3]中国自然地理编写组.中国自然地理[M].高等教育出版

海洋科学概论范文4

【关键词】孢粉学;研究进展;中国;第四纪

0 前言

孢粉学的名称是1944年英国人赫顿(Hyde)和威廉姆斯(Williams)等提出的,研究现代植物孢子花粉和地层中有机壁微体化石―孢粉和其他孢型的形态分类及其应用的一门学科,主要包括苔藓类、蕨类孢子和种子植物的花粉,有时人们也把一些个体很小的植物体如藻类和菌类也作为孢粉学的研究对象[1]。

孢粉学研究的内容主要包括两个方面:通过对比两处含相似孢粉组合的层位,确定地层时代和地层划分,为寻找煤、石油等矿产资源提供依据。通过分析确定孢子和花粉在形态、结构和化学成分等方面定性或定量的特征确定地层沉积时期的植被,从而分析地质时期植被的演化规律和趋势,为恢复古环境演变提供可能。由于植物孢子花粉具有产量大,孢粉壁易保存,体积小易被搬运,因此地球表面含有丰富的孢粉,获得了孢粉量方面的资料可精准的分析和解释植物群的性质,植物的生长会受到气候、地形、土壤等的影响,因此分析孢粉资料可再造古植被,恢复古地理、古气候、古环境,预测未来环境变化[2-3]。

1 研究进展

中国孢粉学研究开始与20世纪30年代,丁介绍了孢粉在泥炭、湖相沉积和煤的分析方法,以及在地层中的具体应用(丁,1938),但真正开始与20世纪50年代,在徐仁(1950)、宋之琛(1958)、欧阳舒(1962)等老一辈孢粉学工作者的努力下取得了一系列成果,为中国孢粉的开展奠定了基础。中国早期的孢粉研究主要是为社会生产服务的,主要方便进行石油、煤田勘探,查找铝、铁、金、钻石等矿产资源,而后主要是恢复过去植被的演化规律和趋势及其恢复古环境。中国孢粉学的发展历程可分为三个阶段,20世纪50年代-20世纪70年代末为探索时期,主要借鉴瑞典、英国、苏联等国已有的孢粉学工作经验,进行一些基础性研究,如现代孢粉形态、植被与花粉的传播、以及空气花粉等,应用于石油和煤炭勘探,地质、海洋和冶金调查。20世纪70年代末-21世纪末为成熟时期,主要开展一些综合性研究和区域性总结工作,同时加强了与其他相关学科的联系。21世纪初至今为国际融合期,逐渐与国际相接轨,与相关学科的结合更加紧密[4]。

孢粉学研究内容广泛,产生了许多分支科学,不同学者根据不同的角度和需要分类都不同,王开发,王宪曾(1983)[2]将其概括为基础研究和应用研究两个方面,基础研究包括孢粉形态学、孢粉生理学和孢粉化学;其中孢粉形态学可细分为现代孢粉形态学和化石孢粉形态学。应用研究包括地层孢粉学、石油孢粉学、海洋孢粉学、考古孢粉学、农业孢粉学、医学孢粉学等,其中地层孢粉学再细分为前寒武纪孢粉学、古生代孢粉学、中生代孢粉学、第三纪孢粉学和第四纪孢粉学。刘炳仑(1988)将其概括为两大分支:孢粉形态学和孢粉分析。孢粉形态学包括农林孢粉学、蜂蜜孢粉学、医学孢粉学、司法孢粉学。孢粉分析包括蜂蜜孢粉学、医学孢粉学、司法孢粉学、大气孢粉学、粪便孢粉学、海洋孢粉学、第四纪孢粉学以及原油孢粉学。[5]随着国内外交流合作的不断进行,中国孢粉学在许多分支上取得了较好的成就。下面主要就第四纪孢粉学、应用孢粉学等几个分支做出介绍。

1.1 第四纪孢粉学

20世纪20年代开始,国外学者通过孢粉分析来建立第四纪地层单元和重建区域植被的变化(Huntley and Birks,1983;Delcourt and Delcourt,1991),并且被J.J.Lowe,M.J.C.Walker(1995)等认为是第四纪古环境要素重建的所有方法中最可行的一种方法[6]。中国第四纪植物孢粉主要属于泛北极植物区系,后来随着气候环境的变化而分异演变[7]。

孢粉研究的基础前提是具备高质量和准确的孢粉资料,因此孢粉库的建立刻不容缓。1995年中国第四纪孢粉数据库建立,收集了半个世纪以来我国孢粉学家累积的成果(孙湘君等,1999,中国第四纪孢粉数据库小组,2001)。有关专家学者呼吁建立其他重要地质年代如第三纪,晚更新世以来的孢粉数据库,这也将是孢粉学家以后不可忽略的基础工作。我国孢粉采样地点遍布全国,倪健等(2010年)总结中国第四纪晚期孢粉记录,对孢粉采样点信息进行分类,其中中国表土/湖泊表层花粉采样点有2324个,主要集中在青藏高原东部、北方地区(内蒙古高原)、黄土高原、南方地区;沉积物钻孔或剖面采样点987个,主要集中在、青海、内蒙古、甘肃、黑龙江、新疆、江苏、广东等省份和自治区。[8]

在一些学者的努力下这些重点研究区域的孢粉研究取得了可喜的成就,如杨惠秋等采用格里丘克分离法、镉重液法分析青海湖盆地新生代地层[9];周曙等利用太湖东北侧4个钻孔的孢粉分析,14C和古地磁测试,同时结合钙质超微化石、介形类和有孔虫所确定的海侵地层,此外再参照长江下游相关资料,对12.7―1.5万年以来的4个孢粉带作了较深入的环境探讨[10];潘安定等根据近年来的抱粉研究成果,阐述了兰州地区第四纪抱粉植物群的主要类型及其演替特征,同时对存在的向题和进一步的研究提出了看法和建议[11],童国榜等利用用数字滤波方法,对昆明盆地l号孔的抱粉时间序列进行了波动特征的研究,显示植物演变存在着四种显著的周期,还将三通滤波曲线与气候波动、深海氧同位素及地球轨道偏心率曲线加以对比,结果证明可比性很好[12];刘会平等运用对应分析方法研究沪、杭、苏地区三个文化遗址孢粉与气候的关系。结果显示,马家浜文化期和崧泽文化期比较温暖潮湿,良渚文化期相对凉爽[13];吴国等利用柴达木盆地西北部的第四纪沉积物中包含的植物花粉确定该地经历了5个寒冷期[14]。郑卓等利用中国建群植物数字化的地理分布数据与中国表土样品的1860个花粉数据与气候进行插值分析,结果显示绝大多数表土花粉含量的气候指示性与建群植物地理分布的气候区间是相吻合的,但也有部分花粉的指示存在偏移,这位全球生态学、古气候学及第四纪环境研究提供了重要的数据和参考[36]。同时我国古生物群区的制图工作也开始展开,在中国北方建立了花粉-气候转换函数、气候-花粉响应面模型。高分辨率时间序列研究取得重要进展,10万年时间尺度上突破了千年的间隔[15],万年尺度上突破了百年间隔,局部时段达到了50~60年的分辨率[16]。

孢粉分析方法不断与时俱进,张佳华等(1997)以北京坟庄剖面为例利用主成分分析法对过去植被和环境作用进行在分析,有效消除了因主观原因对同一孢粉谱的分带差异[17],这对以后更加深入了解植被演替和环境演变并且准确预测未来气候的变化提供了很好的方法。刘会平等(1998)运用对应分析方法研究沪、杭、苏地区三个文化遗址孢粉与气候的关系,选取那些最具代表性又有环境指示意义的孢粉作为变量[13]。李育、王乃昂等(2007年)选取74个中国北方不同沉积相的沉积物样品通过对同一种样品进行不同的处理方法并对比,得出黄土及古土壤中的孢粉提取用氢氟酸筛选法效果最佳;湖泊沉积物孢粉提取用氢氟酸法最佳,而干旱区含砂量较高湖泊沉积物及风成砂样品需要配合重液浮选法;泥炭、沼泽中孢粉提取应采用重液浮选法配合筛选法;考古点文化层沉积物孢粉采用重液浮选法并将重液浮选出的样品配合氢氟酸处理更佳;表土样品采用无酸碱重液悬浮法(2007)[18]。

1.2 应用孢粉学

孢粉分析除在恢复古植被恢复古环境演变方面发挥作用外,在油气形成原始物质、植物分类、环境科学研究、农业、医学、考古学等方面也发挥着重要的作用。国内外许多学者从不同角度研究植物是母油的主要来源。伍哈特(1923)在位于美国肯塔基晚泥盆世俄亥俄页岩下部的黑色和灰色页岩中,发现可能与石松科有亲缘关系的大孢子和藻类的叶状体,经化学分析,指出这些植物都是形成石油的母质。散德斯(1937)对原油进行分析,得到孢子和单细胞藻类化石,分析认为这些孢子和藻类化石为石油的形成提供了蜡质、脂肪质或油质分泌物而残留抗腐蚀的外壁。孢粉壁有孢粉素和纤维素组成[19],布鲁克斯和休斯(1972)研究指出孢粉外壁的孢粉素均由胡萝卜素和胡萝卜素酯的氧化共聚物组成,石油组分的自然来源之一就包括脂肪酸、类胡萝卜素,此外孢粉的木质素衍生物还参与了油沥青和干酪根的芳族部分的形成。干酪根通常占其有机质的80%-90%,其余都是沥青。王开发等(1983)对向日葵、松、玉米、枫树、白皮松、贯众、水麻柳等的现代孢粉进行热模拟实验,结果证明孢粉能生成石油[20]。

蜂蜜孢粉学主要是通过对分析蜂蜜中的花粉及比较蜜源植物花粉形态确认蜂蜜的来源、产地和种类。国外蜂蜜孢粉学研究开始于19世纪末期,最开始是在瑞士、法国和北欧一些国家中进行的,随后欧洲、美洲、亚洲的许多国家也开始陆续展开研究,Jato 等(1991)对西班牙西北部奥伦赛地区94个蜂蜜样品进行了定量的孢粉分析,确定了该地区主要的蜜源植物有欧洲板栗(Castanea sativa Mill)、悬钩子属(Rubus spp.)、百脉根(Lotus corniculatus Linn.)和杜鹃花科(Ericaceae)[21]。Floris等(1996)对150个撒丁蜂蜜(包括87个多花蜜和63个单花蜜)进行了定量的花粉分析,确定了通过检测蜂蜜中花粉的绝对数目确定撒丁蜂蜜等级的方法[22]。刘炳仑(2001)观察研究了春夏秋冬44种主要蜜源植物的花粉形态,同时还观察了国产柿属(Diospyros)1属18种1变种蜜源植物及其花粉形态[23-24]。空气孢粉学主要研究植物的花粉及孢子在空气中的含量及其传播问题,能很好的证明不同时空尺度所表现出来的生物学或气候学事件。

空气孢粉学的研究最早开始于医学,鲍克托(1819)提出枯草热病是有花粉引起的,艾利奥(1873)桑专门研究牧草花粉与花粉症的关系,威曼(1954)指出豚草花粉是主要致敏源之一。Cour等人利用从北极圈至赤道以南27个国家建立的150多个空气孢粉站定期收集和分析空气中的孢粉,对北欧至南非、俄罗斯至印度、中国的表土孢粉尘进行研究。通过对空气孢粉组成及其浓度的监测,可以了解植物分布区的变化,从而反馈气候(温度、降水)的变化,还可根据作物花旗空气中的花粉浓度直接预报当年的产量[25]。黄增泉等(1998)对台湾地区的空气孢粉做了全面报道。

孢粉学在考古研究中也得到更广泛的应用,我国很多重要一直都有运用孢粉分析推测人类文明发展与气候环境之间的相关性,如北京的上宅遗址、半坡遗址、金山亭林遗址、东湖林遗址、山西丁村人遗址等[33]。李宜垠等通过分析对比湖北屈家岭遗址附近的河湖相沉积剖面及文化层孢粉,得出屈家岭文化兴盛时期植被以常绿、落叶阔叶林为主,优越的气候环境为文化发展奠定了良好的基础[34]。杨晓燕等对北京平谷地区新石器时代上宅文化层的第5文化层的磨棒及石磨盘上的淀粉粒进行分析,结果发现淀粉粒中既有橡子也有粟和黍,进而推断上宅地区居民虽然有意识的栽培一定的作物作为日常生活的补给,但是没有形成真正的农业社会,也没有进一步的毁林开荒[35]。

此外,孢粉对于考古学家及法医鉴定工作等的顺利开展都可以提供一定的思路,相关文献也有报道,如张丹妍等(2007)利用孢粉个体小、质量轻、数量多、不容易发现等特征,指出孢粉可为法医工作者为破案提供有利线索[26]。

应用孢粉学目前还处于发展的初级阶段,许多方面还需要进一步的探究,与其他学科及领域的相互渗透和相互结合也是一种发展趋势,应用孢粉学有着十分广阔的发展前景,在未来的发展中更将造福于人们生产生活的各个方面。

1.3 海洋孢粉学

海洋中沉积物和海底岩芯中的孢粉,主要来自于大陆上的河流和风。此外还有随孢粉一起搬运过来的真菌、有孔虫、甲藻和其他一些单细胞藻类。据有人的粗略计算,每克海洋沉积中,少者有十几粒孢粉,多者有几百万粒孢粉。深海孢粉具有陆地孢粉不可比拟的优点,深海孢粉资料因为受自然因素如地壳运动,风力、流水等外力作用以及人为因素影响小,因此保存较完整,能提供长周期、连续的可靠的古气候信息,更由于深海孢粉来源于陆地,因此,海洋中的孢粉对于直接对比大洋与大陆气候演变信息,具有重要的研究价值[27]。

深海孢粉学的研究开始于20世纪70年代,我国关于深海孢粉学的研究晚于美国、苏联等西方发达国家直到90年代才开始有研究成果出现,我国有关学者关于深海孢粉学的研究地区主要在东海的冲绳海槽和南海的大陆坡。孙湘君等(1997)分析了南海南北深海海底40多个孢粉样品,通过计算孢粉浓度(粒/mL)绘制出了孢粉浓度等花粉线,从而探讨孢粉的源地、传播动力及途径[28-29]。徐家声(1994)通过搜集黄海上空的大气孢粉,对比黄海表层沉积物中孢粉组合,分析指出近岸草本花粉含量高,远海木本花粉含量高[30]。张玉兰等(1994)利用滦河三角洲的渤缘28井指出可以根据再沉积孢粉化石的种类追踪海盆沉积物的来源,根据再沉积化石的数量推断海平面升降的变化幅度、古气候变化及陆缘构造运动的强弱[31]。此外,深海孢粉实验处理方法也在不断进步,李杰等(2008)通过对比酸碱处理法与氢氟酸处理法,指出氢氟酸处理法在最终腹肌无的分散性、孢粉纹饰的清晰程度、孢粉的分离状态等方面均有利于深海孢粉的鉴定[32]。

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