影响土壤真菌多样性的土壤因素及土壤真菌研究进展

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第一篇:影响土壤真菌多样性的土壤因素及土壤真菌研究进展

土壤真菌多样性研究及真菌分类方法研究进展

陈秋君 201231142005 经济管理学院12级20班

摘要:简述了土壤真菌的多样性以及影响土壤真菌多样性的因子,介绍了土壤真菌分类方法近年来的研究进展。

关键词:土壤真菌 多样性 影响因子 研究方法

0 引 言

真菌是一类种类繁多、分布广泛的真核微生物.真菌多样性在维持生物圈生态平衡和为人类提供大量未开发的生物资源方面起到了重要作用.真菌构成了土壤的大部分微生物生物量, 具有分解有机质, 为植物提供养分的功能, 是生态系统健康的指示物.在农业中, 真菌既降低粮食产量, 又为控制植物病虫害和其他真菌生物防治提供一条有效途径.对根际真菌结构和多样性的了解将有助于更好的了解真菌对病原菌的抑制功能.在林业中, 丛枝真菌与植物相互共生作用, 为植物提供养份, 使植物能耐受干旱或贫养的条件, 同时也提高了植物的多样性.在草地生态系统中, 分解者生物量总体中78% ~ 90%是真菌.20 世纪60 年代以来, 微生物生态学研究发展较快, 推动了土壤真菌学研究的发展, 人们对探究土壤中真菌存在的形式、数量、活性以及它们在物质转化中的重要作用等方面充满兴趣。70 年代以后人们更进一步认识到土壤真菌是微生物区系的主要成分, 并具有较高的生物活性。80 年代至今, 由于逐渐采用新的研究技术和手段, 土壤真菌研究的发展进入了一个新时期。

虽然真菌在陆地生态系统中有很重要的作用, 但是人们对自然界的真菌多样性了解还很少.受到全球气候变化、环境污染和人类活动等诸多因素的影响, 自然环境中真菌的种类和数量、分布都发生了显著的变化.土壤真菌研究越来越受到人们的重视。土壤真菌多样性

1.1 物种多样性

通常真菌被描述为具有真核, 能产生孢子、无叶绿素的有机体, 以吸收方式获得营养, 普遍以有性和无性两种方式进行繁殖, 菌丝通常是由丝状、分枝的枝细胞构成, 并典型地被细胞壁所包裹.真正意义的真菌包括四大类群, 壶菌门、接合菌门、子囊菌门、担子菌门.已知的壶菌约100 属, 1 000种.最新研究估计全世界的真菌种类约有150 万, 但至今已被正式描述的只有5%~ 10%[ 18~ 20] , 绝大多数是未知的.其原因一方面在于对真菌分离培养技术的依赖, 不能从少量材料中分离出目标生物, 缺少对所有真菌群落生物都适应的培养基和培养条件;另一方面在于对真菌生活环境缺乏全面了解, 不能准确地评价不同地域(特别是热带雨林地区)真菌群落的结构组成.1.2 生境多样性

真菌广泛分布在各种各样的土壤环境中, 包括农田、林地、草地、沼泽湿地、温泉热土、冻土层等.由于不同环境因子的影响, 使土壤真菌在其生活环境中形成独特的群落种类、组成和分布规律.例如在林地中外生菌根真菌的种类、数量较多, 而在草地生态系统中丛枝菌根真菌的分布比较广泛.在一些极端环境, 如南北极的冻土层中则分布着丰富的子囊菌门生物, 而在温泉热土中则与其他土壤例如林地的优势种类几乎完全不同.一些真菌的生活环境仍然没被完全的报道,真菌能否像细菌一样生活在一些极端环境中? 这有待我们进一步去发现新环境中新的种类, 并探索其生理机制.1.3 功能多样性

真菌在土壤生态系统中发挥着多种多样的功能, 包括降解纤维素、半纤维素、木质素、胶质、还原氮、溶解磷、螯合金属离子、产生青霉素等一些抗生素等.功能基因多样性又使我们对真菌功能多样性有了更进一步的理解, 使我们认识到真菌生物功能的差异是通过功能基因多样性来体现的.科学家通过从纯培养物和环境样品中扩增漆酶基因序列, 研究了美国东南部沼泽湿地中有木质素降解潜在功能的子囊菌漆酶序列多样性.独特的序列类型显示出真菌群落中这一功能基因的高度序列多样性.虽然这方面的研究受到许多因素的限制, 处于刚刚起步阶段, 但不失为我们未来发展的一个方向.真菌多样性分布影响因子的分析

2.1 种植年限对真菌多样性的影响

蔬菜种植年限对真菌的影响没有一定的规律性,总的说来,棚龄较短的较棚龄长的,土壤真菌的数量和种类都要多,但棚龄超过5 a 以后,真菌数量显著减少,不过一定周期后土壤真菌的数量又会逐渐增多,但只是少数种类真菌数量的增多,这可能与之适应了土壤环

境有关。种植年限对真菌种类的影响与对数量的影响趋势基本相同,到一定年限后,真菌种类呈现减少的趋势。

2.2 土壤碱解氮对真菌多样性的影响

土壤碱解氮含量的高低影响到土壤真菌的种类和数量。随着土壤碱解氮增多,土壤真菌的数量基本呈现出下降趋势,当土壤碱解氮低于50 mg/kg 时,真菌数量最多,达到29.49×104 cfu/g 土,高于300 mg/kg 时,真菌数量最少,仅为17.33×104 cfu/g 土。当碱解氮含量在100~300 mg/kg 之间时,真菌的种类最多,分别为44 种和35种。

2.3 土壤有效磷对真菌多样性的影响

土壤有效磷含量与土壤真菌的种类和数量之间相关性不大(表5),土壤中有效磷含量在10~50 mg/kg 之间时,土壤真菌的数量最多,极显著高于其他磷含量土样中的真菌数

量。有效磷含量为50~100 mg/kg 时,真菌种类最多,为46 种。而其他磷含量不同的土样中的真菌种类差异不大。

2.4 土壤速效钾对真菌多样性的影响

速效钾含量在250~350 mg/kg 之间时真菌数量和种类均最多,分别为21.49×104 cfu/g 土和40 种,显著高于其他土样中的真菌的种类和数量。

2.5 有机肥对真菌多样性的影响

随着土壤有机肥含量的升高,土壤真菌的种类和数量也在上升,当有机质高于40 g/kg,土壤真菌的种类和数量均最高,分别为22.86×104 cfu/g 土和55 种,经过分析得出,有机肥含量与土壤真菌的数量和种类的相关系数分别为0.976和0.960。

2.6 土壤含水量对真菌多样性的影响

土壤含水量在10%~25%之间适宜真菌的生存和繁殖,在这其间真菌的数量差异不大,土壤含水量过高或过低,真菌数量均明显下降。同样,土壤含水量对真菌种类的影响也如此,土壤含水量在10%~30%之间,土壤真菌种类较多,其中含水量在15%~20%之间真菌种 类最多,为50种。

2.7 土壤质地对真菌多样性的影响

土壤质地对真菌的种类和数量影响较大,轻壤土中真菌数量最多,为23.98×104cfu/g 土,极显著高于其他类型土壤中的真菌数量。但中壤土真菌种类最多,为68种,其次是轻壤土中的真菌种类,但中壤偏重和砂壤偏轻土壤中真菌种类最少,仅为1种。关于影响土壤真菌多样性因子的讨论

土壤真菌的数量和种类受耕作制度、土壤层次、气候变化及土壤类型等诸多因素影响,轮作与连作对土壤细菌数、真菌数和放线菌数均有较大影响,设施栽培条件下,轮作有利于土壤微生物群落的多样性和稳定性的提高,有利于土壤生态环境的改善。

施肥能不同程度地促进或抑制土壤微生物数量,影响根际土壤生理活性,尤其是有机肥能够促进蔬菜根际真菌的繁殖。

种植的蔬菜种类也影响土壤真菌的数量和种类。保护地种植年限的延长后,土壤中病原菌如镰孢菌、致病疫霉、链格孢、丝核菌的数量得到累积,一旦发病条件适宜就会造成病害的流行,给蔬菜生产带来巨大的损失。

但土传病害的抑制在一定程度上是土壤微生物的群体作用,土壤微生物群落结构越丰富,物种越均匀,多样性越高时,对抗病原菌的综合能力就越强,这也是单一或少数拮抗菌往往难以成功拮抗病原菌的原因之一。由于土壤条件复杂,微生物之间的作用关系微妙,而化学农药的大量施用,又会杀掉许多有益微生物,破坏土壤生态系统平衡,使病害更加猖獗,因此应采取各种农业综合措施,如通过施肥和轮作等来改善土壤条件,调整和优化土壤微生态结构,使土壤中病原菌数目下降到不至于引起作物病害造成经济损失程度。真菌分类技术在土壤真菌研究中的应用和发展

早在数千年前真菌就已被人类认识和利用,但对真菌的系统研究却只有200 多年的历史。此间, 主要依据形态特征描述和鉴定真菌的属和种,并且在比较形态学的基础上建立了一些分类系统。随着人类整体科学技术水平的不断提高, 真菌分类研究技术也得到了不断的发展、完善和补充, 大大推动了真菌分类研究的进展。到目前为止, 已被描述的真菌约有1 万多属, 12 万多种, 而且还不断有新的真菌属、种被陆续发现。

4.1 传统分类方法

经过多代真菌分类学家们200 多年的不懈努力, 已形成了比较完善的真菌分类体系, 对科学研究和生产实践起着重要的指导作用。

到目前为止, 由以形态学为主的传统分类方法为基础, 建立的分类系统在分类学界仍占据着举足轻重的作用, 99%的真菌属、种级分类单位仍然是建立在传统分类研究基础上的, 并仍在为人类认识真菌物种、了解和利用真菌资源发挥着重要作用。不同真菌分类学家对一些分类特征的认识和理解不同, 提出的真菌分类系统就不同。具有较大影响的真菌分类系统有以Ainsworth为代表的分类系统、Hawksworth分类系统、Kirk分类系统、Alexopoulos分类系统及Kendrick分类系统等。上述分类系统都基本上是基于主要形态学为依据的传统分类方法。传统分类方法主要依据真菌的形态、生理和生化特征等对真菌进行分类。

尽管传统分类方法有一定的局限性, 但是, 目前仍是相当有效而且可靠的方法, 是大多数分类专家所乐于采用和接受的, 仍然是发展其它现代分类方法的重要基础。离开传统分类系统和方法这个基础, 真菌分类学就会成为无源之水, 无本之木。况且, 传统分类方法本身也正处于不断发展和完善的新阶段, 并不排除采用分子生物学、生理学、生态学和生物化学等学科的新进展和新方法,来不断地改进和提高真菌分类研究工作。生物分类研究的目的是认识物种和客观地反映其系统演化关系, 无论将来的分类系统和方法多么先进, 都无法摒弃以简明、节约为主要优点, 并在很大程度上反映客观实际的传统分类方法。

4.2 现代分类技术在土壤真菌研究中的应用

传统的分类方法主要依据于真菌的形态特征及细胞生理和生化等特性, 尤其是有性生殖阶段的形态特征。其主要困难是, 在许多情况下某些真菌的表型性状相对贫乏, 难于透过现象认识其遗传本质。许多真菌有性生殖极少发生, 难以通过检查生殖隔离来界定物种。

近年来多门新兴学科和技术的发展, 尤其是分子生物学技术的兴起极大地促进了真菌分类学的发展。一些已经或即将用于真菌分类研究的分子生物学技术指标日渐显示出重要的分类潜能。利用各种分子生物学手段、特殊探针和特定序列鉴定真菌种类是这一领域深入发展的前提和基础。

2000 年, Muriel等采用非培养条件下, 对ITS 基因直接扩增,克隆和对ITS 区段进行限制性酶切和序列分析的方法尝试检测了土壤真菌的多样性。通过从土壤中直接提取总DNA 和从相同的土壤中分离培养真菌、鉴定后提取其DNA 两种方法来尝试、对比。

从土壤中得到67个真菌分离物, 从土壤中提取的总DNA中得到51个扩增子, 进行ITS 扩增、酶切并比较, 共得到了58 个ITS-RFLP 图谱。可培养真菌与土壤中扩增子的ITS-RFLP 图谱差异很大,仅有一种图谱是共有的, 其他的都不相同。同样的, 培养真菌和土壤中扩增子的ITS 序列也差别很大, 58 个ITS 序列同已知序列进行比较, 结果显示所有从土壤中分离培养得到的真菌几乎都是子囊菌, 只有一种为担子菌, 而在土壤总DNA 得到的扩增子中, 除了大部分为子囊菌外, 还有一种担子菌, 一种接合菌, 和几种分别属于藻物界的卵菌(Oomycota)和原生动物界的根肿菌(Plasmodiophoromycota), 可见PCR 直接扩增获得的真菌的范围明显广于培养获得的。与传统方法相比, 它们可以揭示更多的从未检测到的微生物的多样性,并为理解自然状况下土壤真菌的组成和功能提供更加客观可靠的依据。现代科学技术的发展, 尤其是以揭示某些核酸和蛋白质等分子生物学性状来探索真菌的种、属、科、目、纲、门等分类阶元的进化的研究日渐增多, 大大开阔和延伸了人们认识真菌遗传本质的视野。现代分类技术主要包括: 真菌次生代谢产物的应用、可溶性蛋白质凝胶电泳、同工酶聚丙烯酰胺凝胶电泳[ 38]、DNA 水平上的真菌分类学(DNA 中G+ Cmol%含量测定、基于聚合酶链反应(PCR)基础上的DNA 多态性分析、DNA 基因位点的序列分析、多位点酶电泳、脉 冲电泳核型分析、DNA-DNA 杂交和DNA-rRNA 杂交)及数值分类分析等等。

土壤真菌中, 无性态真菌(半知菌)占很大比重。无性态真菌中又以丝孢纲真菌所占份额最大。由于基本上无法通过生殖隔离试验来测定无性态真菌成员之间的亲缘关系, 在培养过程中, 真菌的形态特征和性状, 如菌落的颜色、分生孢子的形态和菌丝的颜色等都易受培养基的类型、光照、温度、培养时间的长短等条件的影响而发生变化。

因此, 在传统分类研究的基础上, 采用现代分类技术, 特别是分子生物学手段来研究此类真菌的分类问题就显得更为迫切和必要。

以传统分类为基础, 不断探求以现代生物技术为手段的综合分类研究方法, 实现传统分类方法与现代分类技术的有机结合, 是未来真菌分类研究的必由之路。

参考文献

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3、《土壤真菌多样性及分子生态学研究进展》张 晶,张惠文,李新宇,张成刚

第二篇:宽阔水自然保护区3种类型土壤的真菌多样性

宽阔水自然保护区3种类型土壤的真菌多样性

摘要:利用稀释平板法和基于ITS rDNA基因序列的分析方法对宽阔水自然保护区3种类型的土壤进行真菌的分离鉴定,共分离得到353株真菌,归为34个不同的属。对土壤真菌多样性进行评估,结果表明:紫色土真菌优势属为酵母菌属(Saccharomyces),黄棕壤真菌优势属为酵母菌属(Saccharomyces)和被孢霉属(Mortierella),黄壤真菌优势属为青霉属(Penicillium)和木霉属(Trichoderma)。土壤真菌Margalef丰富度指数(R)最高的是黄壤,最低的是黄棕壤;Shannon-Wiener多样性指数(H′)最高的是紫色土;Pielou均匀度指数(J)黄棕壤最高;Jaccard相似性指数(Cj)为0444 ~0.536,表明3种类型土壤的真菌多样性均具有一定差异。

关键词:宽阔水;土壤真菌;多样性

中图分类号: S154.3文献标志码: A文章编号:1002-1302(2016)05-0458-03

收稿日期:2015-11-22

基金项目:国家科技基础性工作专项(编号:2014FY120100)。

作者简介:黄依蓝(1992―),女,硕士研究生,主要从事土壤真菌资源研究。E-mail:ylhuang77@163.com。

通信作者:周礼红,博士,副教授,主要从事微生物应用方向的研究。E-mail:lhzhou33@126.com。宽阔水自然保护区位于贵州省遵义市绥阳县境内,总面积26 231 km2,海拔在650~1 762 m之间,地形切割强烈,除中南部以中低山谷地为主的侵蚀地貌外,保护区东、西部及北部多为典型的喀斯特地貌。宽阔水保护区的森林植被主体为亮叶水青冈林与常绿阔叶树种构成落叶常绿阔叶混交林,林下土壤发育良好,具有较丰富的腐殖质积累[1]。由于特殊的气候及地质土壤条件,宽阔水自然保护区为森林野生动植物及微生物的生长繁育提供了有利的栖息场所,形成了复杂多样的生境类型。与动植物的分布类似,微生物的分布是确定性(环境)和随机性(扩散)的共同结果。由于微生物个体较小,可以通过孢子抵御长距离传播中的不良环境,在适宜条件下以多种繁殖方式存活下来,这种巨大的分散潜力和对小环境的敏感性,是微生物群落结构与大型生物群落结构之间的区别。土壤真菌作为微生物群落结构中的一个重要组成部分,其多样性程度与土壤肥力和生态状况密切相关,同时生态系统的物质循环及环境变化,也直接影响到真菌物种多样性和空间分布情况[2-4]。

本研究采用传统分离方法对宽阔水自然保护区3种不同土壤的真菌多样性进行调查,结合微生物多样性的分析方法,对该地区真菌菌群的基本特征、空间分布状况和物种多样性进行调查,为进一步揭示微生物和环境之间的关系奠定基础。

1材料与方法

1.1材料和试剂

土样采自宽阔水自然保护区。马丁氏培养基、马铃薯琼脂培养基、沙氏培养基均按标准方法配制,所用试剂为国产分析纯。真菌基因组DNA提取试剂盒购于北京索莱宝科技有限公司。

1.2试验方法

1.2.1土样采集选取宽阔水自然保护区内的红沙地、花生地、太阳山、煤场湾、天鹅湖、珙桐沟和一线天7个区域,GPS记录采集地的地理位置,采集地环境描述(表1)。采用对角线型路线多点采集腐殖质层土壤样品于灭菌袋中,进行编号,4 ℃保存。

1.2.2土壤真菌的分离及纯化分离培养基为马丁氏琼脂培养基、改良沙氏孟加拉红培养基和马铃薯孟加拉红培养基,均在使用前加入链霉素,使培养基中含链霉素30 μg/mL。

用稀释涂布法分离土壤真菌。称取10 g土壤于90 mL含少量玻璃珠的无菌水中,充分振荡混匀,按10倍稀释法稀释到1×10-3,取400 μL菌悬液于培养基上,均匀涂布,28 ℃培养5 d,进行菌落计数。

1.2.3ITS序列分子鉴定

1.2.3.1真菌基因组DNA的提取基因组DNA提取按照试剂盒操作说明书进行。

1.2.3.2ITS序列的PCR扩增(1)引物序列如下:ITS1:TCCGTAGGTGAACCTGCGG;ITS4:TCCTCCGCTTATTGATATGC。(2)PCR反应体系:扩增反应体系为25 μ(L表2)。配制完成后,充分混匀,稍加离心使体系在PCR管底部,再置于PCR仪上进行扩增。(3)PCR扩增条件:94 ℃预变性4 min;94 ℃变性30 s,55 ℃ 引物退火30 s,72 ℃延伸1 min,30个循环;最后72 ℃延伸10 min。

1.2.3.3PCR扩增产物的检测反应结束后,分别取3 μL PCR产物和DNA marker点于1% 琼脂糖凝胶的点样孔中进行电泳,结束后使用凝胶成像系统进行观察,若条带单一且明亮清晰则表明扩增成功,样品可用于进一步测序。

1.2.4序列测定与分析方法

1.2.4.1测序PCR产物经纯化后用全自动DNA测序仪进行测序,获得ITS序列。

1.2.4.2序列及真菌种群分布分析将已测定的序列在表1土壤采集地环境描述

采集地纬度(N)经度(E)海拔(m)土壤类型土壤pH值生境类型红沙地28°13′10″107°9′17″1 486 ~ 1 510紫色土5.5灌木丛花生地28°13′26″107°9′43″1 503 ~ 1 517黄棕壤6.0竹林地太阳山28°14′9″107°9′37″1 592 ~ 1 722黄棕壤6.0方竹煤场湾28°13′56″107°9′42″1 555 ~ 1 579黄壤6.5灌木丛天鹅湖28°13′45″107°9′43″1 515 ~1 524黄壤7.0灌木丛珙桐沟28°13′59″107°10′1″1 582 ~ 1 629黄壤6.5灌木丛一线天28°14′11″107°11′12″1 411 ~ 1 455黄壤6.5灌木丛

表2PCR反应体系组分

反应组分体积(μL)引物ITS1 1引物ITS4 1模板 22×PCR Master Mix12dd H2O 9

GenBank上使用Blast(basic local alignment search tool,Blast 2.2.31)进行序列比对分析、鉴定。

1.2.5真菌多样性分析方法采用物种个体数量(N)、物种数(S)、种群优势度(d)、Margalef丰富度指数(R)、Shannon-Wiener的多样性指数(H′)、Pielou均匀度指数(J)和Jaccard相似性指数(Cj)对宽阔水保护区不同土壤真菌群落多样性进行分析[5-7]。

种群优势度:di=Ni/N;

Margalef丰富度指数:R =(S-1)/lnN。

Shannon-Wiener多样性指数:H′ =-∑PilnPi(i=1,2,3,…,n);

Pielou均匀度指数:J =H′/lnS。

式中,Pi=di,表示第i种个体数占总个体数的比例。

Jaccard相似性指数:Cj = c/(a+b+c)。

式中,a和b分别为2种生境地中真菌的种数或属数,c为2种生境地中共有的真菌种数或属数。Jaccard相似性系数(Cj)用于比较2个生境中真菌种类组成的相似程度,根据其原理:当Cj为0.00~紫色土>黄棕壤,物种数(属数)N为紫色土>黄壤>黄棕壤,Margalef丰富度指数R黄壤>紫色土>黄棕壤,Shannon-Wiener多样性指数H′紫色土>黄壤>黄棕壤,Pielou均匀度指数J黄棕壤>黄壤>紫色土。紫色土和黄棕壤的Jaccard相似性指数Cj为0.536,中等相似;紫色土和黄壤Cj为0.500,中等相似,黄棕壤和黄壤Cj为0.444,中等不相似。

3讨论

本研究采用种群优势度、丰富度指数、多样性指数、均匀度和相似度指数,对宽阔水自然保护区3种不同土壤的真菌群落多样性进行了分析。结果表明,从群落组成来看,各类土壤的优势种属、常见种属和稀有种属均有较大差异,其中有一些属为其相应土壤所特有。宽阔水自然保护区土壤中大量存土壤类型S(N)RH′J紫色土26(127)5.160 82.775 60.851 9黄棕壤17(90)3.555 72.468 20.871 2黄壤22(136)4.274 72.676 10.865 8

在的酵母菌属(Saccharomyces)、木霉属(Trichoderma)、被孢霉属(Mortierella)、拟青霉属(Paecilomyces)、绿僵菌属(Metarhizium)、黏帚霉属(Gliocladium)等,具有较高的利用价值和应用前景,可作为农林病害防治和可持续开发的资源[11-15]。此外,不同土壤真菌群落多样性存在一定差异,Margalef丰富度指数最高的是黄壤真菌,最低的是黄棕壤;3种土壤真菌群落的Shannon-Wiener多样性指数在2.46~278之间,紫色土最高,黄棕壤最低;黄棕壤的Pielou均匀度指数最高,紫色土最低;Jaccard相似性指数为0.444 ~0536,表明3种土壤相似性介于中等相似和中等不相似之间。造成不同土壤真菌群落多样性的差异原因比较复杂,除了土壤质地和土壤肥力外,还与其对应生境地的光照、降雨量、植被类型等有关[16-17]。同时由于其中一些种属的菌株具有生防功能,且不同微生物群落之间产生的相互作用使网络结构发生改变,因此在一定程度上也影响了环境中的真菌多样性[18]。

由于传统培养方法的局限性,大量不可培养微生物无法通过分离获得,菌株数量十分有限。因此还需尝试多种不同的分离方法,结合以分子生物学为基础的相关技术进行多样性分析,才能更加全面地了解宽阔水保护区的土壤真菌多样性分布特征以及与环境之间的相互关系。

参考文献:

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第三篇:土壤石油污染综合治理研究进展

土壤石油污染综合治理研究进展

秦玉广

(山东省淡水水产研究所,济南 250013)

摘要:文章就土壤石油污染修复综合治理问题,从法律法规、行政管理体制、政策措施、思想观念、污染防治理念、修复治理技术、修复策略等进行了系统论证,并提出土壤石油污染治理需在政府主导下,统筹兼顾、标本兼治、综合治理。

关键词:土壤石油污染;政府主导;综合治理

Comprehensive Control Strategy Study of Soil Petroleum

contamination

QIN Yu-guang(Shandong Fresh Water Fishery Institute of Provience, Jinan 250013)Abstract: This article was focused on the comprehensive control strategy of soil petroleum contamination.In order to gives out a comprehensive exposition, the correlate aspects such as the laws and regulations, the administrative system, the policy and measurement, the idea, the concept of prevention and remediation, the hot question of restoration technology, the recovery strategy etc.were all shed light on and systematically discussed.Even presented that to prevent from oil pollution and to restore the oil-contaminated soil, all factors should be taken into consideration and both the symptoms and root causes should be addressed, what’s more all should be conducted under the guidance of the government.Key words: soil petroleum contamination;guidance of the government;comprehensive control

石油号称“工业的血液”,是重要的战略资源我国石油企业每年约有7万吨落地原油进入土壤[1],有近10万吨石油污染土壤有待修复 [2]。土壤是一个复杂的陆地生态系统,是人类赖以生存的主要资源之一,是国家最重要的自然资源 [3]。土壤中石油污染物对土壤生态[4]、食品安全[5]、人居环境和人类自身健康都有广泛而持久的危害[6]。除陆域环境外,大连港和渤 海湾漏油致海域污染事件,再一次牵动了人们对环境的关注,也使人们更加认识到环境污染治理绝非单纯技术层面问题。我国土地和矿产资源都归国家所有,各级政府不可避免地成为矿产资源开采和土壤污染修复的双重推手。土壤石油污染治理涉及多个社会层面如思想观-------------------------作者简介:秦玉广(1970-)男,助研,从事渔业资源与环境研究(E-mail: qinyuguang888@126.com)

念、法律法规、政策措施、修复技术研究、检验评价等,并牵动各个利益攸关方,需要在各 级政府主导下,整合各种社会资源,统筹兼顾、标本兼治、综合治理。本文以土壤石油污染 治理为切入点综合论证,希望也能对其他类型的环境污染综合整治有所助益。

1.积极推动包括石油污染在内的土壤污染防治法律、法规和体制建设

健全的法律法规是实施土壤污染综合治理的先决和保障。土壤污染防治是环境保护三大任务(空气、水、土壤)中最为薄弱的环节。

1.1我国土壤污染防治立法保护有待进一步完善[3, 7]

我国综合性法律法规如《宪法》、《刑法》和专门性法律法规如《土壤环境质量标准》、等都对土壤污染进行了相关法律界定与解读。但界定目标主要围绕土地权属、管理、规划和利用,对污染防治和环境保护仅能提供点源上的法律支持,无力应对大面积的土壤质量下降和土壤退化问题,且对于石油污染涉及更少。伴随着我国经济和社会不断发展和土壤污染状况日益严峻,其不足之处逐步凸显,主要表现为:

第一,综合性法律法规对土壤污染防治多为原则性、概括性法律规范与解读,对于土壤污染的防范,受污染土壤的治理、修复,缺乏可操作性的明确而具体的法律条文。

第二,现行土壤污染防治法律规范散见于各种综合性、专门性法律处法规甚至部门规章中,而土壤污染防治需要一个整体、综合的法律保护体系。

第三,现行土壤污染防治立法中许多基本的、具体的法律制度存在缺失现象,如土壤污染区域分级、防治规划、责任认定、整治费用的承担等,使得土壤污染防治工作无法有效展开。

第四,现行土壤污染防治法律没有从土壤污染的隐蔽性、滞后性、累积性、不可逆转性和难治理性等特点进行制度设计,缺乏针对性。例如,通过对较为直观的废物、废水、废气的控制并不能达到对土壤污染控制的效果,土壤污染治理效果需要通过检测土壤质量及其对人畜健康状况的影响才能确定。

第五,土壤污染防治现行管理体制、政府职能、公众参与、纠纷处理和责任认定等各项具体制度还缺乏明确的法律界定,还没有形成有效的土壤污染防治综合法律体系。

第六,现行法律体系中缺乏有关土壤污染防范、治理、修复措施的法律规范,未做到“防”、“治”结合,更没有强调加强预防,源头治理的重要性。

第七,现行《土壤质量标准》严重滞后,不能满足经济和社会发展的需要,亟待补充修订。

1.2 借鉴发达国家经验,建立健全我国土壤污染防治法制体系建设

(1)借鉴欧美、日本等发达国家的土壤污染法制建设成果,建立健全我国特色土壤污 2 染防治法制体系。

第一,明确立法目的,提高立法思维高度

土壤污染防治立法,除了为保障人民健康和公私财产安全、有利于土地资源的有效利用外,更应将防治土壤污染上升到立足民生、维护生态安全、建设生态文明的高度,注重对土壤生态功能的维护和修复。

第二,通过立法完善土壤污染防治行政管理体制,以法律的形式明确界定政府各相关部门的权责范围,压缩、堵塞部门间争相管理或责任推诿的法律漏洞,形成即统一领导又各负其责的高效、有序的土壤污染防治和监管体制。

第三,建立和完善公众参与制度和机制,在政府主导的总体框架下,吸纳社会力量,鼓励公众参与包括石油污染在内的的土壤污染防治。(2)制定土壤石油污染防治细则。

以《中华人民共和国宪法》和《中华人民共和国环境保护法》为依据,以保护生态安全和公民环境权利为目标,关注民生,制定土壤石油污染防治细则,突出规范性、操作性和实用性。

1.3 推动土壤石油污染防治的地方性法规及体制建设

我国幅员辽阔,地区差异明显,1995 年国家颁布《土壤质量环境标准》,对于土壤污染的认定具有决定性意义。业内专家普遍认为,该标准过分强调统一,并不适合我国土壤多样化的特点,也需要相关地方性法规和行业标准的补充。各地应立足区域人文、经济、社会发展现状和土壤石油污染特征,并兼顾其他污染修复治理特点,在国家相关法律法规的总体框架内,制定可操作性强的地方性法律法规。以可持续发展思想为指导,科学规划,防治结合,牢固树立全局观、人本观、科学发展观和新型政绩观,从思想认识、体制机制和法规建设等方面做文章。

随着土壤污染问题越来越被普通民众所重视,近年来一些发展较快、经济实力较强的省市也推出地方性的污染土壤防治法规,并以此推动了国家土壤污染防治立法进程[8]。

2.树立正确的思想观念,坚持以防为主、防治结合的治理理念

2.1倡导树立正确的思想观念

土壤石油污染的治理是一项关乎经济、社会和人的全面、健康、可持续发展的社会性行为,亟需扭转生产、治理、监管各自为战、自扫门前雪的片面认识,增强社会意识,积极引导、树立以政府“主导”为主,全社会积极参与的整体治理观念。

2.2坚持以防为主、防治结合的治理理念

土壤石油污染防治包括新污染事件的防范和对既成污染的修复两个方面,应该确立以防为主,防治结合的治理理念,既要着重科学、实用修复方案的研究制定与贯彻实施,更要强调预防和减少污染事件的发生,预防污染胜过最好的污染修复措施。

(1)增强风险防范意识[9]

首先,思想上高度重视,充分认识土壤石油污染的危害性和全面治理的长期性、艰巨性和紧迫性,防止和克服“无所谓”、“与己无关”和“麻痹大意”等思想。作为污染源头,石油企业项目职业健康安全管理应符合 HSE 目标,创造一个安全和健康的工作环境[10]。

其次,涉油企业要充分考虑发生事故,特别是人为因素引发事故的可能性,在油田开采以及输油管道、油库和加油站等设施建设之前,加强环境影响评价和环境风险评估工作,把事故发生的可能性降到最低,此外安全保卫部门亦需加强涉油案件污染防范意识。

第三,政府行政主管部门要切实履行监督职能,防患于未然。(2)健全应急处理机制

中石油2009年业已出台企业应急预案编制通则[11],政府也有相关应急机制出台[12, 13],会同相关单位,建立了联动机制。但尚需进一步完善、强化,力图将不可预测性污染灾害降至最低。

3.建立合理赔偿机制,确保土壤修复资金支持

既成土壤污染的修复治理离不开财政经济支持,治理方案、治理范围和力度均受制于成本收益比较,可以充分借鉴美国“棕色地块法”又称(超级基金法(Super-fund Act))[14]。3.1设立专项基金

根据“政府的作用是提供公共物品”的观点以及“谁污染谁付费”的原则,由政府和污染事故潜在责任人共同出资,设立石油污染专项基金,事故发生后先行对受害人进行赔付并支付污染治理费用。3.2保险公司介入

为分散风险、降低损失、保护受害人和责任人的利益,应强制规定污染潜在责任人每年应缴纳的最低保额,一旦事故发生可由保险公司先行理赔。3.3适度引入市场机制

2010 年我国环保产业市场规模约130亿美元[15],石油污染土壤修复,尽管以政府为主导,并不是政府包揽一切,还需要社会参与,可以适度引入市场机制,形成产业化,让政府 4 有限资金激活并充分利用民间资本,从而最大限度地发挥主导作用。

4.提高石油污染土壤治理的技术水平

4.1 复合、集成现有修复技术

根据不同污染类型、不同地块用途,复合、集成利用现有物理、化学、生物修复技术,修复过程既突出资源化,注重资源的回收利用,又兼顾生态目标。4.2 因地制宜,结合区域原生态特点,实施生物修复

以黄河三角洲为例,石油污染土壤修复,应着重考虑本地先锋植物芦苇、碱蓬、柽柳等非饲用植物实施植物修复,或植物—微生物联合修复,特别是充分利用芦苇湿地的修复作用,芦苇湿地生态工程净化落地原油是保护油田开发地区土壤环境的有效方法。应用湿地植物(芦苇、香蒲等)构建“湿地桶”模拟实验证明[16],湿地环境对土壤中的石油污染有明显的降解作用,落地原油还可以改善芦苇纤维素和木质素等品质指标,收获的芦苇可用于造纸,既可以移除石油污染,又充分利用废弃物资源,且不进入食物链,既无二次污染,又可获得可观的经济效益。此外,芦苇湿地生态工程还可以恢复黄三角洲退化生态系统,凸显生态效应和景观效应。

4.3 推进生物修复热点研究,提高生物修复技术水平

由于生物修复具有低碳化、设备简单、成本低廉、应用范围广、处理方法多样、形式灵活,并能充分转化利用废弃污染物等诸多优势,越来越受到世界各国的关注,当前研究热点有:高效石油降解菌株的选育[17];强化生物修复技术研究[18];生物表面活性剂的研究应用[19];植物—微生物联合修复、真菌——细菌协同修复研究[20];通过基因工程技术,改造、构建高效降解菌株[21, 22],环境基因组学研究应用;分子生态学技术研究应用[23] 等。

5.石油污染土壤的修复策略

为推进环境友好型社会和生态文明建设,石油污染土壤的修复需要两手抓:一是加强突发性污染事故的应对能力;二是对既成污染土壤实施修复。5.1建立专业化、常态化污染灾害事故应急处置机制

尽管从法规体制上重视加强事故灾害预防,但仍需相关部门联合,建立专业化、常态化应急处置机制,以应对不可预见性污染灾害事故的发生,增强抢救性修复能力。力争第一时间有序进入现场,既要做好现场参与处置人员的安全防护,又要及时遏制事故性污染的扩散蔓延,同时对事故区域内受污染危害的人员及野生动物及时进行转移、抢救。5.2 对既成污染土壤的修复(1)政府出台受污染土壤修复规划

政府主管部门设立专项资金,组织社会资源进行调研,根据地区土壤石油污染历史和现状调研评估结果,充分考量土壤石油污染对环境和人类健康的生态风险,结合区域经济和社会发展战略目标,制定出台相应的石油污染土壤中、长期修复规划。(2)修复单位制定合理的修复方案

为解决环境问题,最终修复效果、修复时间和资金都是决定性因素[24]。有一定资质的修复单位,以政府中、长期土壤修复行政规划为依据,按照受污染地块不同用途和生态风险轻重缓急,申请专项经费,经充分调研论证、选择合理的修复技术,经小范围实验验证,按照科学的成本—效益数据分析,分块、分阶段、有针对性地制定详尽的修复计划方案,竞投标或报请政府主管部门批复,并在政府有效监督之下,有序实施。

①调研

调研是制定合理修复方案的先决条件。首先,污染物性质、浓度、分布,理化修复、生物修复的可行性及其限制因素,现场地质、水文、气象等环境条件。其次,科学制定调查方案。再次,按批准的方案认真组织调查,保证调查质量,如遇特殊情况确需变更方案的,要及时按规定报批。②优选修复方案

在调研的基础上,本着兼顾资源、生态、经济和效能的原则制定适宜的修复方案,并进行必要的室内实验或小规模实地修复试验,提出合理的工程设计、运行方案和费用预算。5.3政府对修复工程实施过程控制,对修复效果实施检验评价(1)对修复工程实施和资金使用情况实行有效监督

施工质量是保证修复效果的关键,修复承担单位需严格按批准的方案组织实施,如需修改修复计划需报请批复,不得擅自更改,切忌偷工减料,确保施工进度和质量。

政府实施质量同步监测,及时掌握工程进展,客观评估施工质量、物料供应、设备运行状况和费用效益比,确保工程顺利运行。(2)组织修复效果检验评价

土壤石油污染修复效果的评价是一项复杂的技术工作,修复工作完成后,政府相关部门需组织土壤、石油石化和生态等领域的专家成立评估小组,运用恰当的技术方法,对修复后场地内污染物去除率、次生污染物的增加率和污染物毒性下降率等技术数据进行综合分析,作出客观和准确评价。

结论

我国东北、华北、华南、华东、西北等不同地理位置和气候特征的油田区土壤均受到了不同程度的石油污染,含油率最高达23%,超过环境背景值的500-1000倍。经济效益受生态效益制约,人类的经济活动不能脱离一定量的生态环境物质要素的支持,经济效益必须以生态效益为基础[25]。随着 “十二五”规划的逐步贯彻,转变经济发展模式,大力发展循环经济、低碳经济、绿色经济,淡化增速概念,明确效益导向,突出保障改善民生等指导思想的确立,在政策推动和政府主导下,采用先进科学技术和完善的法律法规体系“双轮驱动”[15],我国土壤石油污染修复综合治理必将迎来新的明天。

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第四篇:长期使用地膜对土壤环境质量影响的研究进展

长期使用地膜对土壤环境质量影响的研究进展

作者:谭娅 指导老师:徐文修

摘要:地膜技术的应用极大地促进了我国农业的发展,随着地膜应用面积和使用年限的不断增加,负面报导不断增加。本文通过收集不同使用年限、不同地膜残留量对土壤环境质量的影响,以及对作物生长发育的影响等方面的研究资料,进行了综合分析:大量残留地膜造成的“白色污染”不但影响农业环境、破坏土壤结构、危害作物正常生长发育,并造成农作物减产。应合理使用地膜,增加地膜厚度,及时揭膜和加大地膜回收管理力度,有效保护土壤永续利用。关键词:地膜;土壤环境;防治途径

Abstract: The technical application of plastic film that has promoted the development of the agriculture of our country maximumly ,But along with the plastic film applications and tenure use of the increased, negative reports increase.This article by collecting different tenure use of plastic film and different quantities residual plastic film of influence agricultural environment and damage soil structural,and for crop development impact of information and research conducted comprehensive analysis:large quantities residual plastic film which causes “white pollution” Not only affect agriculture, soil, the destruction of crops normal growth and caused crop yield reduction.We should be rationally using plastic film thickness, and increase the membrane in time to get the recovery management and plastic film and effective protection of soil lasting use.Key words: Plastic film;Soil environmental;Prevention means 地膜是农业生产的重要物质资料之一,我国每年地膜应用量近百万吨,地膜覆盖作物达40多种。地膜覆盖技术已成为确保农业生产高产稳产的重要手段,它以增温、抗旱、保墒、抑制杂草生长、促苗早发、增加作物产量等显著特点为优势,在农业生产中的效益显著,所以发展快速.但由于长期使用地膜,农膜在土壤中年残留量不断增加,重污染区已达近130 kg·hm-2—270 kg·hm-2.多数农膜是由一种由高分子碳氢化合物(聚氯乙烯)组成,性能稳定,在自然环境中光解性较差, 也不易通过细菌和酶等生物方式降解,即使降解也将产生有害物质。因而在土壤中长期积累,造成“白色污染”,如此下去就会对土壤环境及作物的生长产生较大影响,譬如土壤透气性变差,水分、养分的流动受阻,土壤板结, 根系得不到正常发育,导致农作物减产等。本文阐述了地膜残留量对于土壤环境质量和作物生长的之间关系以及相应的防治技术途径等方面的近期研究进展。1 我国地膜的应用现状

何文清研究表明,地膜在我国应用已将近30年。地膜技术极大地促进了我国农作物产量和经济效益的提高,成为农业生产中不可或缺的生产资料之一。目前我国地膜覆盖面积已经达到0.13亿hm2,每年用量近百万吨。棉区是我国地膜应用的主要区域,我国长江流域和黄河流域棉田每年地膜用量为37.5~45 kg·hm-2,西北内陆棉区每年地膜用量为79~90 kg·hm-2。随着地膜应用量和应用面积的不断增加,越来越多的残膜留在了土壤中。

据农业部20世纪90年代初对全国17个省市调查结果表明,所有地膜覆盖过的农田土壤均有不同程度的残留,残留量平均为60 kg·hm-2,最高达135 kg·hm-2。近些年来,国内一些研究人员以及农业环境监测部门也对地膜的残留情况进行了初步的调查,在地膜广泛应用的区域,都有不同程度的残留污染,如河南省中牟、郑州、开封等地花生地耕层土壤地膜残留量年均为66 kg·hm-2,最高可达135kg·hm-2。河北省邯郸地区棉田土壤地膜残留量达59.1~103.4 kg·hm-2。在这些地区中,尤以新疆地区棉田土壤污染最严重,根据最新调研结果,新疆石河子地区棉田耕层中平均残膜量为300.7 kg·hm-2,最高达381.1 kg·hm-2,而且随着覆膜年限越长,污染越严重。

严昌荣根据过去十几年农用地膜覆盖面积及使用量统计数据显示,我国农作物地膜覆盖面积一直保持持续的增长态势。1981年农作物覆盖面积仅为1.5万hm2,1991年达到490.9万hm2,2001年上升到1 096万hm2,2005年更进一步达到1 350万hm2,是1981年覆盖面积的797.8倍。农膜使用量也大幅度上升,统计表明,使用量从1991年31.9万t增加到2005年的95.9万t,增加了近3倍,增长速度非常快。2 残膜造成污染因素 2.1残膜的难降解性

据刘金军、李团结、曾祥斌等等的研究报告知道:目前使用的地膜多为聚乙烯农膜,它是由聚乙烯加抗氧化剂、紫外线吸收剂而制成的有机化合材料,具有分子量大、性能稳定、耐化学侵蚀,能缓冲冷热等特性。在自然环境中,它的光分解性和生物分解性均较差,难以使其降解,即使长达上百年的时间,残膜仍多以独立的形式存留在土壤中。2.2 土壤中地膜残留量大

刘志锋表明,据技术人员调查测算, 由于长期使用地膜,地膜在土壤中年残留量高达35万t,污染严重的地方多达90~135 kg·hm-2,甚至高达270 kg·hm-2 据专家测定,种植棉花3~5年的土地,平均废膜残留量13.5g/m2, 每667m2平均残膜残留量8.99kg,8~10 年的土地,亩平均存废膜量12.5kg,土地减产7%,种植13年以上的土地,平均每22.87kg/667m2,相当于一年的覆膜全部留在地里,减产达17%。如果这样继续下去,若干年后土质严重恶化,农产品质量、产量下降,土地将无法耕种。2.3 回收难度大

郭希敏调查发现,大部分地区残膜回收基本上以人工捡拾的方式进行,新疆地区多年来残膜回收也一直以人工捡拾为主,但由于人均耕地面积多,劳动力少,人工捡拾的残膜回收率非常低。再加上农民普遍选用超薄膜,以降低生产成本,而超薄膜老化速度快、易破碎、更不易捡拾,不利于机械回收。因此使得残膜回收十分困难。李燕红还认为农民对残膜的危害认识普遍不够,对于残膜的清理回收不重视。只注重当年土地上的产出,不注重残膜的回收。又由于新疆等地春季风多风大、雨少、表土易干,压膜土较多,加上灌水泥砂大,秋后膜面便被泥砂覆盖,加之秋季忙于秋收,无人顾忌捡拾残膜,因此人工清理回收十分困难。孙孝贵认为除上述原因外还有宣传力度不够。农民没有认识到不揭膜对产量的影响。因此,没有把人工揭膜列为必不可少的一道生产工序,这是生产管理、劳动安排和宣传提高认识上存在的问题。3 残膜对土壤物理性状的影响

土壤的物理性状包括土壤容重、比重、孔隙度以及土壤水分的含量,土壤的保水保肥特性等。大量研究表明,残留地膜会影响土壤正常结构的形成。3.1残膜在土壤中分布的层次性

残留在土壤中地膜主要分布在耕作层,但由于各地农作措施的不同,残膜在各层次中分布的数量也不一致。齐小娟等研究表明,土壤中残膜集中分布在0~10 cm,一般要占残留地膜的2/3左右,其余则分布在20~30 cm,再往下基本没有分布。马辉等研究结果为,0~10 cm土层中残膜的片数约占总量的58.5%~76.4%,10~20 cm土层中约占总数的22.3%~35.1%,20~30 cm土层中占总数的1.3%~6.4%左右,大部分残膜集中在0~20 cm层土壤中。而新疆地区由于机械化程度高,土壤耕翻尺度深,所以在30 cm以下的土壤仍有分布。何文清等的研究显示无论在哪个地区,0~20 cm内的土壤耕层是残膜污染的主要区域,占土壤中残膜总量的90%以上。3.2 残膜破坏土壤结构,降低耕地质量

由于土壤中大量残膜的存在,导致了土壤物理结构层次的改变,使得土壤水分、养分向下运移受到阻碍,土壤空隙度、通透性降低,不利于土壤空气的循环和交换,影响土壤正常结构的形成,最终造成耕地质量下降。又由于残膜阻碍土壤毛管水和自然水的渗透而使水分渗透量因地膜残留量增加而减少,致使土壤含水量下降。

赵素荣研究发现,当农膜残留量由0提高到225 kg·hm-2时,土壤容重增加18.2%,土壤孔隙度降低13.8%、土壤含水量降低11.7%,而且这些土壤参数随残留农膜碎片增大而劣变。南殿杰的试验结果,水分下渗速度与土壤中地膜残留量呈对数相关关系,当残留量达到360 kg·hm-2时,水分下渗速度明显减慢,只相当于对照的2/3。李青军的研究发现,残留量为0 kg·hm-2时的含水量分别比处理为225、450和900 kg/hm2减少1.29%、4.39%和11.22%。还有研究表明,在新疆等干旱地区由于残膜的存在导致地下水难以下渗,造成土壤次生盐碱化等。4 残留地膜对作物造成的影响

刘志锋根据近年国内的许多报道。普遍认为:土壤内非降解膜残留膜数量如超过土壤允许容量时,会影响农田机械耕作,破坏土壤结构,影响下茬作物根系的伸展和微生物的活力,阻碍作物根系的深扎和对土壤水分、养分的吸收,造成弱苗、死苗、倒伏。据农业部门测定种子播在残膜上,烂种率达6.92%,烂芽率达5.17%。棉苗侧根比正常减少4.8~7.6条,2~3片真叶期死亡率1.19%,子叶期棉苗死亡率3.08%,现蕾期推迟3~5天,株高降低6.7~12.9cm。如果不采用高密度种植技术,减产量达12%左右。每667m2有12.5kg残膜量的地块与无残膜的地块对照田相比减产达8.8%。

解红娥试验结果表明,棉花的株高、根数、主根长度、茎粗、果枝及皮棉产量随着残留地膜量的增加呈降低趋势,其中残留地膜量为720和1 440 kg·hm-2的棉花生长发育受到严重影响,导致皮棉产量显著降低。还认为残膜对玉米和小麦的产量影响较大,这是因为玉米和小麦的根系为须根系型,而且根系主要集中在0~20 cm的耕作层,受残膜的影响较突出。还有研究表明在土壤中地膜残留量达到37.5 kg·hm-2时,小麦基本苗较对照降低了25%,冬前分蘖数较对照降低了17%,表现出苗慢,出苗率低,根系扎得浅,有些根系由于无法穿透残膜碎片而呈现弯曲横向发展,残留地膜对玉米、茄子、白菜和花生根系的生长具有明显的抑制作用。

李青军试验结果表明,残膜对作物生长发育的危害主要表现在两个方面,一是由于残膜改变了土壤正常的结构层次,造成水分、养分的运移被阻断,从而导致作物营养不良,大幅度减产。第二就是由于土壤中残膜存在,导致作物在生长的时候经常会使幼小的根系被残膜缠绕,从而导致水分、养分的吸收被阻断,造成作物死苗。5 结论

针对以上的问题,对残膜回收工作的有以下几点建议(l)要防治地膜污染 “以宣传教育为先导,以强化管理为核心,以回收利用为主要手段,以替代产品为补充措施”的原则,积极防治残膜污染,主要通过清理和回收利用来减少污染,依靠有利于回收利用的经济政策提高回收利用率。(2)研究开发新材料,寻找农膜替代品。实践证明,研制出易降解,无污染的新材料才能根除地膜污染。故应鼓励开发无污地膜,加大对可降解膜的研究与开发,努力降低农膜成本,积极寻找功效相同、成本相对低廉的替代品。(3)加大残膜回收机械的研制。如果在残膜回收机械上取得突破性的进展,能进一步地提高其回收率,可大大减少残膜污染。(4)利用各种媒体进行广泛宣传,使大家认识”白色污染”的危害性。不可降解的塑料制品进人土壤里,会影响土壤内的物、热的传递和微生物生长,改变土壤的物质结构。(5)优化耕作制度,进一步加强倒茬轮作制度,通过粮棉、菜棉轮作倒茬减少地膜单位面积平均覆盖率,进而减轻残膜的污染。

根据已报道的结果分析, 农田残留地膜对土壤的理化性状以及对作物的生长发育和产量有一定的影响。常年地膜覆盖的地块,若土壤中的残膜得不到及时拣拾,就会使土壤的容重增加,残膜使土壤水分的上下移动速度减慢。并且地膜残留刺激根系生长,消耗了大量的养分,使棉花地上、地下部生长不平衡,作物的产量降低。若残膜长期存留于土壤中,影响土壤的通气性、透水性和导热性,将进一步影响土壤微生物的数量、种类及分布以及土壤养分有效性,进而降低作物的抗逆性等,这有待于进一步的研究。

清理回收农用残膜是保护有限耕地资源、促进农业与生态和谐发展的一件大事,利在当代,功在千秋。这项工作需要全社会的参与,因此,有必要加强相关部门的沟通协调,加大宣传力度和检查力度,尤其是让广大农民认识到农用残膜对自身和社会的危害,推动农用残膜污染治理工作有效开展。

参考文献:

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山东工商学院学报[14] 南殿杰,解红娥,高两省,等.棉田残留地膜对土壤理化性状及棉花生长发育影响的研究[J].棉花学报,1996,8(1):50-54.[15] 张保民,王兰芝,潘同霞,等.残膜土壤对小麦生长发育的影响[J].河南农业科学,1996,15(2):9-10.[16] 严昌荣,王序俭,何文清,等.新疆石河子地区棉田土壤中地膜残留研究[J].生态学报,2008,28(7):3470-3484.[17] 杨志新,郑大玮,靳乐山.京郊农用地膜残留污染土壤的价值损失研究[J].生态环境,2007(2):414-417.新疆农业大学

专业文献综述

目: 姓

名: 学

院: 专

业: 班

级: 学

号: 指导教师:

长期使用地膜对土壤环境质量

影响的研究进展

谭娅

农学院

种子科学与工程

农学074

073131402

徐文修

职称:

教授

2010 年 12 月 23 日

新疆农业大学教务处制

第五篇:土壤及地质地貌学实习报告

前言

土壤及地质地貌学的野外实习对生态专业的同学来说具有重要意义,是课本教学实践内容的重要环节,目的在于巩固和加深理解在课堂所学的理论知识,使同学们更加深刻地理解课堂上所学的关于土壤及地质地貌的知识,在脑海中形成一个切实的印象,使理论与实践紧密结合,提高教学效果;还要学会野外实习的方法,学会观察野外地质现象和分析评价土壤及地质地貌问题的初步能力,为以后学习和生活中使用分析地质现象及土壤环境资料打好基础。

土壤学野外实习,主要是认识各种土壤,以及不同土壤的各种物理、化学等性质,简单分析土壤主要成分,按其表面形态分析其主要的化学元素含量。按土壤的剖面分析不同的成土因素和成土条件以及成土时间等。

地质地貌学的野外实习,主要认识各种地质地貌,简单分析其成因。地质地貌学发展史是人类在生产和探索奥秘的过程中,逐步认识地球的组成和结构,地球及其生物界演变的规律,特别是地壳和岩石圈运动规律,并为人类合理开发、利用和保护矿产资源保护环境服务的历史。而地质地貌学发展的结果是,它对农业生产、工程建设、矿产勘查、自然灾害防治和环境保护等均产生了深远的影响,直接加快了其发展的脚步,有着实际的意义。如:河流地貌与海岸地貌学着重依赖于流体力学与沉积学;块体运动、风化作用、风力作用和土壤的研究要凭借大气科学、土壤物理学、土壤化学和土壤力学;某些地形类型的研究需要用地球物理学与火山学的原理和方法;人类对地形影响的研究要依靠地理学和人类生态学的分支学科。地质地貌学不光有用、能用,关键还有趣!就其中微不足道的名词,如“太古”、“元古”、“寒武纪”等等,便很富有沧桑感、神秘感及历史气息。如此,更不用说学好它,对专业技能的提高、完善,并最终达到学以致用的终极目标大有裨益了。

实现以上种种的前提便是行动,所以,在2013年伊始,以花溪为中心的区域里活跃着一群年轻的身影,在刘老师的带领下,我们的实习在悄然开场。

一、实习目的及意义

1、认识各种土壤类型,按其表面特征分析其所含物质及简单分析其成因。

2、简单分析不同土壤的物理、化学性质,根据这些性质扥西不同土壤在人类生产生活中及对环境的意义。

3、认识各种不同类型的岩石类型,按其表面特征简单分析各种岩石的形成原因和形成年代。

4、认识不同种类的地质地貌,按其表面特性简单分析其所含主要成分及其形成因素和形成年代等。

5、在实习过程之中通过观察实习途中不同环境,判断其是否受污染及其受污染的程度,分析其受污染的因素及主要和次要污染物,简单制定治理方案。

6、通过实习学习野外实践的方法和注意事项,锻炼自己野外实践的能力。

二、实习时间和地点 1、2013年1月6日:花溪到惠水一线 2、2013年1月7日:花溪到高坡一线 3、2013年1月8日:贵州大学南校区到花溪水库一线

三、实习安排 1、10级生态专业40人及农资A、B班

2、实习器材:铁锹、地质锤、盐酸、土壤酸碱指示剂、pH试纸、记录本、相机、笔等

3、路线:

①2013年1月6日:花溪到惠水一线:花溪——惠水长田——琴山逸响——涟江附近——雅阳村

②2013年1月7日:花溪到高坡一线:花溪清华中学——棉花关——麦乃村——黔陶乡——云顶草原

③2013年1月8日:贵州大学南校区到花溪平桥一线:贵州大学松林坡——花溪河——花溪水厂——花溪水库

四、各个实习点主要实习内容

2013年1月6日:花溪到惠水一线

1、惠水长田

我们实习第一个点。在第一个点上,我们观察了处于上游阶段的岩石及土壤情况。该地点的地质年代为第三纪,第三纪在地质史上经历的时间相对较短,但在这时间里形成了第三纪特有的成沉积物,由于第三纪时被子植物极度繁盛,哺乳动物、鸟类、真骨鱼类、双壳类、腹足类、有孔虫等是第三纪的重要生物类别,故第三纪的岩石中存在大量的这些生物类别的化石。

我们实习地点的主要岩石为石灰岩(用盐酸滴试证明的),整座小山上面的岩石都是小块岩石,表面没有发现较大块岩石。由于实习地点处于上游阶段,岩石未被河流冲刷磨圆,故岩石具有菱角,而且岩石表面具有碎屑,这些特征都证明实习地点处于上游阶段。岩石中存在的化石证明了该实习地的地质年代为第三纪。在该实习地,我们发现一块岩石具有明显的缝合线。据老师讲解,碳酸盐岩中常见的一种由压溶作用形成的锯齿状裂缝构造。在平面上,即在沿裂缝破裂面上,它呈现为参差不平凹凸起伏的面,即缝合面;从立体上看,这些凹下或凸起的大小不等的柱体,称为缝合柱。缝合线构造的大小差别较大。大者,其凹凸幅度可达十几厘米甚至更大;小者,其凹凸幅度小于1毫米,甚至仅在显微镜下才能看出。缝合线作为一种裂缝构造,它可以成为油、气、水运移的通道。我们捡到的是小块岩石,上面的缝合线也较小,可以作为实验室标本。

我们还观察了实习地点的矿物情况。矿物颜色为黄红色(氧化态),证明含有氧化态铁,属于浅海地方形成的。

该地点的土壤由于形成年代较近,故风化形成的土壤少,土层较薄,上面覆盖的植被都是灌木类和草被等,没有大型植物如乔木等。用土壤酸碱指示剂滴试证明该地土壤为碱性土,pH为7.8,其碱性土成因主要是该地土壤是由于碳酸盐风化形成,含钙离子很高,故为碱性土壤。

示:老师讲解该实习地 示:岩石上的化石

2、琴山逸响

接下来,我们在老师的带领下,来到这个名叫琴山逸响的实习地点。这里是一个旅游景区,以原生态的环境吸引游客。我们在该实习地点主要观察了该地河流环境以及河流里面的岩石及河岸边土壤的各方面情况。

该河流为涟江上游,岩石的地质年代同样也为第三纪。用盐酸滴试,发现反应不剧烈,气泡含量少,而且气泡浑浊,含有杂质,故猜测岩石中含有石灰岩以及其他岩石,据老师讲解,该河流里面还有的岩石主要还有泥岩和砾岩、砂岩,由于该地处于上游地段,岩石还没有被河流的冲刷只是岩石磨圆,而且还存在石灰岩,因为石灰岩较其他岩石来说是一种易溶性岩石,如经过长距离的河水的冲刷,会被河水溶解完全,而且由于难容性砂岩的存在形成了沟谷。我们还用pH试纸检测了该河流河水的酸碱度,发现河水是呈碱性的,pH为7.2,据老师讲解,河水的碱性也是由于碳酸盐在河水的冲刷下溶解在河水中致使河水中钙离子升高而呈现碱性河水。在露出的岩石表面,我们发现一些疏松的、有空隙的表面,老师解释说是由于钙化作用而形成的。

接下来,我们又检测了该河流两岸的土壤的性质。用土壤酸碱指示剂检测,发现该土壤为酸性的,pH为6.0。理论上,碱性河水两岸的土壤应该为碱性的,这是由于该地区的岩石中含有碳酸盐等碱性盐,在风化形成土壤过程中形成的是碱性土,再加上河水浸渗作用加上水的蒸发作用使河水中的钙离子留在土壤中使土壤变碱,但是为什么,该实习地的土壤是酸性的呢?通过观察我们发现,该地土壤中生长的植被主要是马尾松,根据所学知识,我们知道马尾松是喜酸性植物,而且在马尾松长期生长的地方,土壤会变酸。我们发现该实习地的马尾松生长的比较茂盛而且植株很大,是属于长期生长在此地的,所以土壤变酸主要是由于马尾松的原因。老师还介绍说,在该土壤深层地段,土壤将是酸性而不是碱性,主要是因为没有受到马尾松的影响。

示:河流中的河沟

3、涟江附近

涟江现代农业核心区附近:为流水地貌、土壤出现氧化还原铁,有锈纹锈斑,表现为土壤潴育性。我们在惠水大坝涟江河畔的实验观察发现,惠水大坝的地貌为流水冲击地貌,即惠水大坝是有流水冲积形成的,惠水大坝现在规划为大面积的农田种植物,其中间有许多的温室大棚,以后主要发展温室大棚农业。该大坝的土壤有的呈现棕黄色,主要是由于其中含有氧化态的铁离子,呈现锈纹绣班,变现为土壤潴育性。涟江河河岸边的土壤变化为:越近河边土壤沙化越强越明显,越远离河岸土壤壤性越明显。

涟江河:河流水PH为7.6,表现碱性,主要是由于河水中含有大量的钙、镁离子,致使河水呈现碱性,用盐酸滴试发现反应剧烈,证明含有碳酸盐;河流边上土壤PH为6.8,由于淋溶原因导致偏酸;河岸土壤为砂土,保水能力差,土壤肥力小,从河岸从近到远的农田里面种植的油菜长势可以发现,远处油菜长势好,油菜茎杆和叶片发育较好,而近河岸的油菜长势差,茎杆和叶片发育都有些不好。河流两边地形为S形前进,有河漫滩。下游地区有难溶性石英砂岩,冲刷形成鹅卵石。

分析下游地区环境状况发现,涟江河受污染较为严重,河岸边和河流中有大量的白色垃圾,这些白色垃圾主要都是由于上游的乱扔乱倒造成的,由于白色垃圾分解较为困难,在环境中要几十年甚至上百年才有可能降解,所以对涟江河污染时治理刻不容缓。首先要切断污染源,即在上游加强对各种垃圾的处理,以防垃圾进入下游,在切断污染源之后应该考虑处理下游的污染,由于大范围的污染,所以应该分配给各个区域的有关部门,采取相应的措施,处理这些垃圾,除此之外还要从上游开始加强对垃圾的处理,尽最大力量防治垃圾进入环境中污染环境。

4、雅阳村

在观察完处于雅阳村地段的涟江河之后,我们进一步深入了解该实习地的地貌,是属于流水地貌,由于涟江河为S形常态前进,故在该地形成的山坡圆钝,且有较深的山沟出现。我们还了解了该地的土壤情况,经观察发现,该地区的土壤为紫色土,土层较厚,这是鱼友该地的岩石较易风化,用土壤酸碱指示剂滴试发现该土壤为碱性,pH为8.0,经过进一步的观察发现该地的土壤容易由于雨水冲刷造成水土流失,故该地的植被覆盖率小,而且植被种类也很少,属于贫瘠土壤。

2013年1月7日:花溪到高坡一线

1、清华中学

2013年清晨,我们开始了第二天的实习。我们先来到位于花溪中心的清华中学背后,观察了位于公路旁的岩石。该岩石是很高的岩石山,该岩石为三叠系的白云岩、石灰岩和白云灰质岩;中间可能有侏罗纪时期的岩石;白云岩是一种沉积碳酸盐岩。主要由白云石组成,常混入石英、长石、方解石和粘土矿物。呈灰白色,性脆,硬度小,用铁器易划出擦痕。遇稀盐酸缓慢起泡或不起泡,外貌与石灰岩很相似,根据表面有碎屑和石灰岩进行区分;石灰岩则表面光滑,为整块的。岩层近乎垂直,易风化,植被较多,但都是灌木类的植物,没有高大的乔木。且植被的分布具有东南面植被稀少,西北面植被较多的规律。地貌为中曹司船形向斜地貌,有断层,往东面倾斜,靠近边缘为二叠系。

检测了该地土壤的酸碱性,发现土壤呈碱性,其土壤PH为7.2。

2、棉花关

岩石为整块石灰岩,表面光滑,为整块的,与盐酸反应剧烈。在清华中学的岩石中,白云岩含量较多而石灰岩的含量较少,而在棉花关,石灰岩的含量较多相反白云岩的含量就较少,该地的土壤一般存在于岩石缝隙中,土壤含量很少而且土层很薄,所以植被覆盖率小,植被较少,都是灌木类的植物。在低洼地区有中曹司低洼积水形成的积水区域,有淤泥,水质偏碱,有机物质含量高,适合水生植物生长。该地区的地貌为中曹司船形向斜地貌,有断层,往东面倾斜,靠近边缘为二叠系。

3、麦乃村

走过棉花关后,我们又来到具有侏罗纪公园之称的麦乃村,这里由于特殊的侏罗纪地质地貌,是形成于侏罗纪地质年代的土壤及岩石。侏罗纪是中生代的第二个纪,开始于三叠纪-侏罗纪灭绝事件。虽然这段时间的岩石标志非常明显和清晰,其开始和结束的准确时间却如同其它古远的地质时代,无法非常精确地被确定。这时候全球各地的气候都很温暖,涌入裂缝而生成的海洋产生湿润的风,内陆的沙漠带来雨量。植物延伸至从前不毛的地方,提供分布广泛且数量众多的恐龙(包括最大型的陆上动物)所需的食物。在他们的上空飞翔最早的小型鸟类;这些鸟类可能是由小型的恐龙演化而来。海洋则是由大型、会游泳的新爬行类和已具现代线条的硬骨鱼类所共享。气候较现代温暖和均一,但也存在热带、亚热带和温带的区别。早、中侏罗世以蒸发岩、风成沙丘为代表的干旱气候带出现于联合古陆中西部的北美南部、南美和非洲,侏罗纪晚期时扩展到亚洲中南部。中国南部,早侏罗世时处于热带-亚热带湿润气候环境,中晚侏罗世逐渐变为炎热干旱环境;中国北部,早、中侏罗世气候温暖潮湿,晚侏罗世温暖潮湿地区缩小。环太平洋带的强烈构造变动与太平洋板块向周围大陆板块的俯冲密切相关。伴随着构造运动的强烈岩浆活动形成了钨、锡、钼、铅、锌、铜、铁等矿产,成为太平洋金属成矿带主体部分。

经过较为仔细的观察和实践,我们分别对该地区的岩石和土壤进行了观察。我们发现该地区的岩石为侏罗纪特有的黄色粉砂岩,无结晶形态,无结晶形态,为近海沉积物。而该地区的土壤则为黄色粉砂岩风化形成的土层较薄,约为50-100cm,多为半风化屑物质。故保水性差,经检测发现土壤为酸性,上面生长有典型的酸性土壤指示植物铁芒箕、油茶、马尾松等植物。

4、陈亮村

该地的岩石为典型的紫色砂岩和页岩,砂岩为整块的,一般在浅海地方形成。砂页岩形成的砂质土壤为酸性,成土速度快,易流失,植被稀少。该地区还发现丹霞地貌,丹霞地貌系指由产状水平或平缓的层状铁钙质混合不均匀胶结而成的红色碎屑岩(主要是砾岩和砂岩),受垂直或高角度节理切割,并在差异风化、重力崩塌、流水溶蚀、风力侵蚀等综合作用下形成的有陡崖的城堡状、宝塔状、针状、柱状、棒状、方山状或峰林状的地形。丹霞地貌主要分布在中国、美国西部、中欧和澳大利亚等地,以中国分布最广。1928年,冯景兰等在粤北仁化县发现丹霞地貌,并把形成丹霞地貌的红色砂砾岩层命名为丹霞层,此后又有多人对其概念进行阐述。

5、黔陶乡

我们所到达的黔陶乡海拔为1050m左右,我们在该地的一条小溪边听老师给我们讲解,在老师的要求下,我们检测了这条消息的酸碱度测得水的pH为7.6,我们还检测了位于小溪旁的土壤的酸碱度,测得土壤pH为6.8;老师黑给我们介绍了该地的地形特征,即上层为砂岩,下层为石灰岩。

6、云顶草原

接下来,我们来到了7号实习的最后一个地点,就是位于高坡的云顶草原。该地地形为高山台地(中间往上抬升形成的地垒),四周为悬崖,悬崖处有断层;海拔1500--1600m;该地岩石多为砂岩,风化层较薄,上层有腐殖质,植被为草本植物。

可能是由于太高兴了,实习该记得内容,老师讲解的内容都忘记了,但是我们都玩得很开心。可能是由于两天来马不停蹄的实习进程,同学们都疲惫了,所以看到这高原美景,都忘乎所以,把一切都抛到脑后,老师也可能理解我们的心情,发现我们其实真的很累,都没有讲解多少多系,反而和我们开开心心的玩在一起。

我们在美丽的雪景里拍照留念,和老师一起拍照,留下我们的笑脸和当时开心激动的心情!因为学校看不到这么美的雪景,这是高海拔地区特有的美丽。我们还打雪仗呢,由于不是雪而是冰,我们就用脚踢,玩得可开心了。

2013年1月8日:贵州大学南校区到花溪水库一线

1、松林坡

松林坡是位于贵州大学内的一片绿化林,由于主要植被是马尾松而得名松林坡。松林坡中有较少量的岩石,这种岩石主要是灰质白云岩,而且含量较少,其余的都被风化为土壤了。松林坡的山体土层厚,为第四纪红色黏土残留物(也称为老风化壳),个体观察土壤剖面发现,土表层为黄色,而深层为红色,其形成原因为早期发育为南方沿海的红壤带向上抬升,故表层为黄色,下层为红色。检测土壤酸碱度的出土壤的上下层酸碱度不一致,上层土壤PH为6.2,下层土壤PH为6.4;上层土较酸主要是由于马尾松的至酸性,下层土壤酸性较弱是因为没有受到马尾松的影响,但总体上来说都是酸性土壤。而且由于土壤较厚,所以植被丰富,覆盖率也较高。

2、花溪河

东经106°27′-106°52′,北纬26°11′-26°34′,有颗“高原明珠”在熠熠生辉。她便是位于长江、珠江重要源头的花溪河。花溪是贵阳有名的风景区,位于贵阳市西南17公里处。花溪原名花仡佬,是一个汉、苗、布依、仡佬等民族杂居的地方,仡佬族妇女喜欢美丽花哨的服饰,于是就以民族命名了。著名作家陈伯吹先生就曾在他那题为《花溪一日间》的文章中说道:“过贵阳不上花溪,如入宝山而空手归来。”吴鼎昌说:“彩笔新题坝上桥,驻看飞瀑卷回潮。”指的就是流淌而过的花溪河。

8号下午,我们实习进入了最后的阶段。我们在花溪实习的主要内容包括对花溪河河水及花溪河河岸环境的观察。我们检测了花溪河河水的酸碱度,测得水的PH为7.6,老实说这主要是因为河水中含有较多的钙、镁离子。在实习地的一路观察中,我们发现,河流两边为河流冲积物,河床多,河漫滩少;由于花溪河为幼年河,在河边多为山而不是河漫滩,如果经冲积可形成峡谷。

途中我们还重点观察了河岸两边山的岩石,该岩石为白云岩,有褶皱,为二叠系向东倾斜。褶皱是一个地质学名词,褶皱是岩石受力发生的弯曲变形,它是岩石中原来近于平直的面变成了曲面而表现出来的。形成褶皱的变形面绝大多数是层理面;变质岩的劈理、片理或片麻理以及岩浆岩的原生流面等也可成为褶皱面;有时岩层和岩体中的节理面、断层面或不整合面,受力后也可能变形而形成褶皱。因此,褶皱是地壳上一种常见的地质构造。它在层状岩石中表现得最明显。有些褶皱的形成就像用双手从两边向中央挤一张平铺着的报纸。报纸会隆起,隆起得过高以后,顶部又全弯曲塌陷。这就说明了两种力对褶皱形成的作用。一是水平的压缩力,一是其自身的重力。另外,褶皱也并不都是向上隆起,褶皱面向上弯曲的称为背形;褶皱面向下弯曲的称为向形。一般褶皱很少由一种力量而形成,往往是多种力量造成的。有些褶皱并不明显,有些褶皱很显著。它们的大小也相差悬殊,大的绵延几公里甚至数百公里,小的却只有几厘米甚至只有在显微镜下才能看到。很多大的褶皱顶部因为表面被风化侵蚀掉而露出岩石的剖面,这样就可以清晰地看到褶皱的样子啦。岩石中面状构造(如层理、劈理或片理等)形成的弯曲。单个的弯曲也称褶曲。褶皱的面向上弯曲,两侧相背倾斜,称为背形;褶皱面向下弯曲,两侧相向倾斜,称为向形。如组成褶皱的各岩层间的时代顺序清楚,则较老岩层位于核心的褶皱称为背斜;较新岩层位于核心的褶皱称为向斜。正常情况下,背斜呈背形,向斜呈向形,是褶皱的两种基本形式。单个褶皱大者可延伸数十公里,小者可见于手标本或在显微镜下才能见到。

在山体上,还有风化形成的土壤,但是土壤风化层一般,而且风化程度较弱,但是被风化出来的土壤在长期没有被耕作的情况下加上长期有枯枝落叶掉落在地面上所以土壤含有机质较多土壤较肥沃,故该土壤上生长的植被较好较茂盛,植物的种类也较多。在检测器土壤的酸碱度之后,测得土壤PH为7.4,为碱性土。该土壤上生长了碱性土壤上的特征植物如月月青等。

图示:褶皱

图示:风化土壤

3、花溪水厂

我们在花溪水库发现了岩石,该岩石为白云岩和石灰岩,有向斜构造,可看到断裂、节理。向斜属于褶曲的基本形态之一,与背斜相对。在地壳运动的强大挤压作用下,岩层会发生塑性变形,产生一系列的波状弯曲,叫做褶皱。褶皱的基本单位是褶曲,褶曲有两种基本形态,一种是向斜,一种是背斜。从形态上看,向斜一般是岩层向下弯曲。因此,从地形的原始形态看,向斜成为谷地。但是,由于向斜槽部受到挤压,物质坚实不易被侵蚀,经长期侵蚀后反而可能成为山岭,相应的背斜却会因岩石拉张易被侵蚀而形成谷地。因此,我们应该根据岩层新老关系来确定一个褶皱是背斜还是向斜(参看褶曲词条),而不能单凭地表形态来判断。

还可以看到白云岩风化形成的土壤连片,由于土层较薄,故主要植物为草本、刺丛等,生长不了较大的乔木。

4、花溪水库

花溪水库位于南明河上游花溪河段,地处贵阳市花溪区,下游距花溪仅3千米,距贵阳市市区仅20 千米,坝址以上控制面积为315平方公里。该水库于1958年7月开始动工兴建,1959年7月大坝完工,1960年6月开始蓄水,1962年6月开始发电。2002年至2003年又对水库大坝进行了大坝回填及加高、溢洪道改造及防冲处理、新建泄洪隧洞、防渗帷幕灌浆、大坝安全监测设施及配套工程,并将花溪水库原来采用的吴淞高程系统改成黄海高程系统,换算关系为:黄海高程=吴松高程-2.6 米。

花溪水库大坝为混凝土重力坝,最大坝高为51.6 米,坝顶长384 米,坝顶高程1146.00 米。水库的正常蓄水位为1140.00 米,相应库容为2300万立方米,防洪限制水位为1137.90 米,相应库容为2000万立方米,水库的设计洪水为1142.1 米,校核洪水为1145.00 米,总库容为3140万立方米,有效(调节)库容为2000万立方米,防洪库容为1140万立方米。洪水设计标准为百年一遇设计,千年一遇校核,抗洪能力达到可能最大洪水的标准。

我们在实习这个实习地的实习内容包括观察不同的岩层构造,了解土壤性质。通过测土壤酸碱度测得水库的土壤的pH为7.6,为碱性土,由于在风化过程中岩石形成的节理多,所以渗透水的速度快。在观察由于建造公路时挖出的剖面可以看到,土层较薄,证明风化较浅,从土壤剖面还可以看到简单的风化过程。由于岩石层是碎状而且有竖直节理,有利于水的渗漏和空气循环,可以加快风化速度,增加土壤形成速度。在形成浅薄的土壤时会生长一部分低等植物,但是生长了植物之后更会加强风化程度,使土壤层越变越厚。图示如下:

除了土壤的观察,我们还看到了岩石特别的岩石构造。构造上为向斜,形成拉力带。还有如节理,节理:岩石中的裂隙,其两侧岩石没有明显的位移。地壳上部岩石中最广泛发育的一种断裂构造。通常,受风化作用后易于识别,在石灰岩地区,节理和水溶作用形成喀斯特。岩石中的裂隙,是没有明显位移的断裂。节理是地壳上部岩石中最广泛发育的一种断裂构造。按成因节理可分为:①原生节理,成岩过程中形成,如沉积岩中因缩水而造成的泥裂或火成岩冷却收缩而成的柱状节理;②构造节理,由构造变形而成;③非构造节理,由外动力作用形成的,如风化作用、山崩或地滑等引起的节理,常局限于地表浅处。节理是很常见的一种构造地质现象,就是我们在岩石露头上所见的裂缝,或称岩石的裂缝。这是由于岩石受力而出现的裂隙,但裂开面的两侧没有发生明显的(眼睛能看清楚的)位移,地质学上将这类裂缝称为节理,在岩石露头上,到处都能见到节理。附图如下:

五、实习小结

此次教学实习我们在刘老师的指导下,顺利完成了教学实习的安排,达到了实习的目地和要求。为我们日后从事相关工作提供了一个难得的锻炼机会。

通过此次教学实习,我们不仅巩固了自己的理论知识,而且极大的锻炼了我们的实践操作能力。实习中有许多知识课本上是没有的,我们学到了更加明确可行的操作技术和应用理论。如何充分灵活利用自己课堂知识进行实际操作,锻炼自己的实践操作能力,这次教学实习给了我们一个充分锻炼的自己的机会。走出校园,走进大自然的怀抱,感受大自然的魅力。这次野外实习我们不但欣赏了自然景色,调查了解地质地貌的类型和地质变化,而且学习并掌握了野外地质地貌实习的一些调查研究方法,提高了我们的知识应用与实践能力。在野外实习的过程中,虽然非常的劳累,但看到如此的美丽的自然景色,实习后的成果心里还是非常愉悦。这次教学实习让我们受益匪浅。

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