第一篇:《氮及磷》教学设计方案
《氮和磷》教学设计方案
提纲
一、教学目标
二、主要教学方法
三、重难点
四、教学准备
五、教学过程
六、课堂评价
七、教学流程图
八、课件结构图
二零一零年五月
教材:人民教育出版社全日制普通高级中学教科书(必修加选修)第二册
第一单元第一节《氮和磷》教学设计方案
第一课时
班级:
时间:
制定者:
【教学目标】 知识与技能:
1、使学生了解氮族元素性质的相似性和递变规律
2、使学生理解氮气的化学性质
3、简单了解非极性分子的概念
4、使学生掌握运用元素周期律和原子结构理论知识知道元素化合物知识学习的方法 过程与方法:
通过自主学习,形成独立思考能力,发现问题的能力,通过对氮气性质的重点难点的突破,发展科学探究能力,分析推理能力。情感态度与价值观:
通过这节的学习,使学生学会一种科学的思考问题、探究问题的方法,学习元素时联系元素周期表性质,举一反三。通过氮气,二氧化氮等的学习,使学生在了解环境保护知识的同时,增强环境保护意识。
【主要教学方法】
实验演示法、直接讲述法、课件展示法
【重点难点】
重点:氮族元素性质的相似性和递变规律
氮气的化学性质
难点:非极性分子
【教学准备】
教师准备:大试管、水槽、橡胶手套、NO2、教学课件
学生准备:
1、复习元素周期表的知识,对氮族元素有一大致的推断
2、比较学过的卤族元素、氧族元素、氮族元素非金属性的强弱
【教学过程】(导入):光化学烟雾
1943年,美国洛杉矶市发生了世界上最早的光化学烟雾事件。此后,在北美、日 本、澳大利亚和欧洲部分地区也先后出现这种烟雾。经过反复的调查研究,直到1958年才发现,这一事件是由于洛杉矶市拥有的250万辆汽车排气污染造成的,这些汽车每天消耗约1600t汽油,向大气排放1000多吨碳氢化合物和400多吨氮氧化物。这些气体受阳光作用,酿成了危害人类的光化学烟雾事件。
简单介绍引起光化学烟雾的气体、过渡到氮族元素上,开始课程。(板书):
一、氮
(讲解)氮是一种重要的元素,它以化合态存在于多种无机物和有机物中,是构成横蛋白质和核酸不可缺少的成分。在空气中氮以氮气的形式存在,是空气的主要成分。
(板书)
1、氮气的物理性质:(副板书,简单写)
氮在常况下是一种无色无味无嗅的气体,且通常无毒。氮气占大气总量的78.12%(体积分数),在标准情况下的气体密度是1.25g·dm-3,氮气在标准大气压下,冷却至-195.8℃时,变成没有颜色的液体,冷却至-209.86℃时,液态氮变成雪状的固体。
氮气在水里溶解度很小,在常温常压下,1体积水中大约只溶解0.02体积的氮气。它是个难于液化的气体。在水中的溶解度很小,在283K时,一体积水约可溶解0.02体积的N2,氮气在极低温下会液化成白色液体,进一步降低温度时,更会形成白色晶状固体。在生产中,通常采用灰色钢瓶盛放氮气。
(讲解)
氮气是由氮原子组成的双原子分子。氮分子中,2个氮原子共用3对电子,形成3个共价键。(课件)
氮气分子的分子轨道式为 ,对成键有贡献的是 三对电子,即形成两个π键和一个σ键。对成键没有贡献,成键与反键能量近似抵消,它们相当于孤电子对。由于N2分子中存在叁键N≡N,所以N2分子具有很大的稳定性。
(讲解)
氮分子中的键都是非极性键,公用电子对不偏向任何一个原子,像这样以非极性键结合成的双原子分子是非极性分子,如H2、O2、Cl2等。(课件)flash展示分子成键和断键过程(课件)
2、氮气的化学性质 1)氮气与氢气的反应 N₂+ 3H₂—高温、高压、催化剂→2NH₃
(讲解)工业上利用这一反应原理合成氨。关于合成氨工业,我们将在下一章讲解。(课件)
2)氮气与氧气的反应(讲解)
空气的主要成分是氮气和氧气,在通常情况下,他们不起反应。但是,在放电条件下,氮气和氧气却可以直接化合,生成无色、无味、不溶于水的NO气体。(课件)
N₂+O₂——放电→2NO
(讲解)
反应生成的N0在常温下很容易与空气中的氧气化合,生成红棕色、有刺激性气味的二氧化氮气体。(课件)
2NO+O₂——→2NO₂
(演示实验)说明NO与N02之间的相互转化
在大试管内充满N02,把试管倒置放入盛水的水槽,可以看到试管内水面上升,试管内气体由红棕色变成无色。用拇指堵住试管口,并振荡试管,可看到气体又由红棕色变为无色。(实验时带橡胶手套)(思考)为什么会发生上述实验现象?
为什么要带橡胶手套?(课件)课件flash展示实验过程
(讲解)带上橡胶手套是为了防止腐蚀手,下面让我们来学习一下这个原理。(课件)
3NO₂+H2O——→2HNO₃+NO(讲解)
N02是一种有毒气体,易溶于水,它与水发生反应生成HNO₃和NO。工业上用这一反应制取硝酸。
这也是为什么要带橡胶手套的原因。(讲解)
上述几个反应是在自然界中经常发生的重要反应。(以下省略)(讨论)
可以让同学结合刚才所学简述“一场雷雨一场肥”的原理。(课件)
3、氮气的用途(副板书)
(讲解)是合成氨、制硝酸的重要原料。做保护气等。
【本课总结】
总结本节课的主要内容。
【课堂评价练习】
随堂练习,作业
【补充材料】
氮气的实验室制法: 制备少量氮气的基本原理是用适当的氧化剂将氨或铵盐氧化,最常用的是如下几种方法:
⑴加热亚硝酸铵的溶液:
(343k)NH4NO2 ===== N2↑+ 2H2O ⑵亚硝酸钠与氯化铵的饱和溶液相互作用:
NH4Cl + NaNO2 === NaCl + 2 H2O + N2↑
⑶将氨通过红热的氧化铜: NH3+ 3 CuO === 3 Cu + 3 H2O + N2↑
⑷氨与溴水反应: NH3 + 3 Br2(aq)=== 6 NH4Br + N2↑
⑸重铬酸铵加热分解:
(NH4)2Cr2O7===N2↑+Cr2O3+4H2O
【教学流程图】
【课件结构图】
第二篇:脱氮除磷技术
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目录
第1章
脱氮除磷简述------------------------2
第2章
生物脱氮除磷基本原理----------------3
2.1生物脱氮过程3 2.2生物除磷过程3
第3章
生物脱氮除磷工艺研究新方向---4 3.1SHARON工艺4 3.2CANON工艺--5 3.3DEPHANOX工艺---------------------------5 3.4BCFS工艺-----6 3.5厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺------7 3.6 A2NSBR工艺-7
第4章 结语-----9
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简述污水脱氮除磷工艺及研究进展
摘要
氮、磷去除率不达标造成水体的富营养化是世界各国面临的最大挑战之一,已被各国政府高度重视。传统的脱氮除磷工艺存在许多不足之处,经济、高效、低耗的可持续脱氮除磷工艺已成为污水处理的发展方向。本文简要介绍了生物脱氮除磷的基本原理和工艺:SHARON工艺,CANON工艺,2DEPHANOX工艺,BCFS工艺,ANAMMOX工艺,ANSBR工艺的机理和研究进展。同时指出经济、高效、低能耗的可持续脱氮除磷工艺是污水处理的发展方向。
关键词:污水处理;生物脱氮除磷;处理工艺;研究进展
第1章
脱氮除磷简述
近些年来,随着工农业生产的高速发展和人们生活水平的不断提高,含氮、磷的化肥、农药、洗涤剂的使用量不断上升。然而,我国现有的污水处理厂主要集中于有机物的去除,对氮、磷等营养物的去除率只达到10%-20%其结果远达不到国家二级排放标准,造成大量氮磷污染物进入水体,引起水体的富营养化。对我国的26个主要湖泊的富营养调查表明,其中贫营养湖1个,中营养湖9个,富营养湖16个,在16个富营养化湖泊中有6个的总氮、总磷的负荷量极高,已进入异常营养型阶段。其中滇池、太湖、巢湖流域,水体富营养化更为严重。同时,我国沿海地区多次出现赤潮现象。
我国新颁布的《污水综合排放标准》(GB8918-1996)对氮、磷都做了严格的规定,其中对氮:15mg/L(一级标准)、25mg/L(二级标准);对磷:0.5mg/L(一级标准)、1.0mg/L(二级标准)。因此,采用高效、节能、经济的氮磷去除工艺以及构筑物一体化建设必将是我国城市污水处理工艺的一个发展方向。
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第2章
生物脱氮除磷基本原理
2.1生物脱氮过程
生物脱氮通过氨化、硝化、反硝化三个步骤完成。
氨化反应:有机氮化合物在氨化细菌的作用下分解,转化为氨态氮。硝化反应:在硝化细菌的作用下,氨态氮进一步分解、氧化,就此分两个阶段进行。首先,在亚硝化细菌的作用下,使氨转化为亚硝酸氮,亚硝酸氮在硝酸菌的作用下,进一步转化为硝酸氮。
反硝化反应:反硝化反应是指硝酸氮和亚硝酸氮在反硝化菌的作用下,被还原为气态氮的过程。
2.2生物除磷过程
生物除磷,是利用聚磷菌一类的微生物,能够过量地、在数量上超过其生理需要的、从外部环境摄取磷,并将磷以聚合物的形态贮藏在菌体内,形成富磷污泥。排出系统外,达到废水中除磷的效果。
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第3章
生物脱氮除磷工艺研究新方向
传统的生物脱氮除磷工艺如:生物除磷:A/O,A2/O,Bardenpho,UCT,Phoredox,AB等除磷工艺。生物脱氮:A/O,A2/O,Bardenpho,UCT,Phoredox,改进的AB,TETRA深度脱氮,SBR,氧化沟等脱氮工艺。
现有的生物脱氮除磷组合工艺主要是建立在传统生物脱氮除磷理论基础上进行构架组合的。传统生物脱氮除磷工艺中,具有较大差别的微生物在同一系统中相互影响,制约了工艺的高效性和稳定性;较多的工艺流程中包含多重污泥和混合液的回流,增加了系统的复杂性,提高了基建和运行费用;脱氮除磷过程中对能源(如氧、COD)消耗较多;剩余污泥富含磷,处理量较大。这些都不符合环境的可持续发展的要求。近年来,同时硝化反硝化现象、反硝化除磷现象、短程硝化反硝化脱氮工艺、厌氧氨氧化工艺等的发现和研究,为解决上述问题提供了有效的途径。
同时硝化反硝化技术的研究传统脱氮理论认为硝化反应在好氧条件下进行,而反硝化反应在厌氧条件下完成,两者不能在同一条件下进行。然而,近几年许多研究者发现存在同时硝化反硝化现象,尤其是有氧条件下的反硝化现象,确实存在于不同的生物处理系统中。如氧化沟、SBR工艺、间歇曝气反应器工艺。研究者对此进行了广泛的研究,提出了一些新的见解。其中,认为微生物的存在是其最主要的原因。如某些反应器流态上的特征,为同时硝化反硝化创造了可能的环境条件;另外,从微生物发展的角度看,存在着目前尚未被认识的微生物菌种(如好氧条件下的反硝化细菌)能使同时硝化反硝化现象发生,但对其机理的认识还未统一,尚处于探索阶段。
3.1 SHARON工艺
SHARON工艺是由荷兰Delft技术大学开发的新工艺,已经在荷兰鹿特丹的废水处理厂建成并投入运行。该工艺的核心是,应用硝酸菌和亚硝酸菌的不同生长速率,即在高温(30~35℃)下亚硝酸菌的生长速率明显高于硝酸菌这一固有特性,控制系统的水力停留时间和反应温度,从而使硝酸菌被自然淘汰,反应器中亚硝酸菌占优势,使氨氧化控制在亚硝化阶段。SHARON工艺适合于处理具有一定温度的高浓度(〉500mgN/L)氨氮污水。对该工艺来说,温度和pH值(最佳pH值6.8~7.2)都受到严格的控制,因此,低温低氨的城市污水如何实现亚硝酸型硝化值需进一步研究。
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3.2 CANON工艺
CANON工艺(生物膜内自养脱氮工艺)实质上是通过控制生物膜内溶解氧的浓度实现短程硝化反硝化,使生物膜内聚集的亚硝化菌和ANAMMOX微生物能同时生长,满足生物膜内一体化完全自养脱氮工艺实现的条件。亚硝酸氮在生物膜内的聚集是亚硝化的另一种形式。硝化细菌与亚硝化细菌对氧的亲和性的不同以及传质限制等因素影响两种微生物在细胞膜内的数量。在低DO/NH3-N比值的情况下,氧成为限制性基质,使硝化细菌与亚硝化细菌展开竞争。竞争的结果是亚硝酸氮在生物膜表层聚集。当氧向细胞膜内扩散并被消耗后,出现厌氧层,厌氧氨氧化细菌便能生长。随着未被亚硝化的氨氮与亚硝化后的亚硝酸氮扩散至厌氧层,ANAMMOX反应就发生。环境中的氨氮与溶解氧是决定CANON工艺的两个关键因素。CANON工艺目前在世界上还处于研究阶段,没有真正应用到工程实践中。SHARON工艺和CANON工艺都是经亚硝酸型生物脱氮工艺处理的,出水中可能含有较高的亚硝酸盐,运行时应加以严格的控制。
3.3 DEPHANOX工艺
DEPHANOX工艺是为满足DPB所需的环境要求而开发的一种强化生物除磷工艺。DEPHANOX除磷脱氮工艺流程如图" 所示。工艺在厌氧池与缺氧池之间增加了沉淀池和固定膜反应池。固定膜反应池的设置可以避免由于氧化作用而造成有机碳源的损失和稳定系统的硝酸盐浓度。污水在厌氧池中释磷,在沉淀池中进行泥水分离。含氮较多的上清液进入固定膜反应池进行硝化,污泥则跨越固定膜反应池进入缺氧段,完成反硝化和摄磷。工艺的优点在于能解决除磷系统反硝化碳源不足的问题和降低系统的能源(曝气)消耗,而且可缩小曝气池的体积,降低剩余污泥量,尤其适用于处理低COD/TKN的污水。由于进水中氮和磷的比例是很难恰好满足缺氧摄磷的要求,这给系统的控制带来了困难。此外,目前聚磷菌反硝化试验研究中都不同程度添加乙酸作为碳源,乙酸是诱导聚磷菌释磷的最佳碳源,由于很难真实模拟城市污水的处理情况,因此对于反硝化聚磷茵的筛选富集具有重要意义。该工艺离生产应用尚有一段距离。
图1 DEPHANOX工艺流程图
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3.4 BCFS工艺
BCFS工艺是荷兰Delft技术大学Kluyver生物技术实验室研究开发的、为最大程度从工艺角度创造DPB富集条件的一种变型UCT工艺。其工艺流程如图2所示。在这种改良的UCT工艺脱氮除磷处理系统中,污泥能够利用硝酸盐作为电子受体,在缺氧环境条件下同时进行反硝化作用和超量聚磷。
从工艺流程上看,BCFS工艺较UCT工艺创新之处在于:(1)BCFS工艺在主流线上增加了两个反应池:即在UCT工艺的厌氧和缺氧池之间增加一个接触池,在缺氧池和好氧池之间增加一个缺氧/好氧混合池。在主流线中的厌氧池以推流方式运行,相当于一个厌氧选择池,可保持较低的污泥指数(SVI)。增设的接触池可起到第二选择池的作用,所需的容积很小,但可较好地抑制丝状菌的繁殖。增设的第二个反应池混合池,可形成低氧环境以获得同时硝化与反硝化,从而保证出水中含较低的总氮浓度。(2)BCFS工艺增设在线分离、离线沉淀化学除磷单元。BCFS工艺通过增加磷分离工艺,避开了生物除磷的不利条件(因满足硝化而使泥龄过长;进水中COD/P的比值过低)。同时,在线进行磷的化学沉淀会因沉淀剂在污泥中聚集而影响硝化菌活性。因此,该工艺又将厌氧池末端富磷上清液抽出,以离线方式在沉淀单元内投以铁盐和镁盐予以回收。以生物除磷辅以化学除磷这种工艺充分利用了PAOs/DPB对磷酸盐具有很高亲和性的这一特点,很容易获得极低的出水正磷酸盐浓度,并能在保证良好出水水质的前提下,大大降低COD的用量。(3)与UCT工艺相比,BCFS工艺增设了两个内循环QB和QC(见图2)。从好氧池设置内循环QB到缺氧池,能辅助回流污泥向缺氧池补充硝酸氮,内循环QC使好氧池与混合池间建立循环,以增加硝化或同时硝化反硝化的机会,为获得良好的出水氮浓度创造条件。
BCFS工艺在荷兰已成功运用于工程实践中,除了具有节能低耗的优点外,还能保持稳定的处理水质,使出水总磷≤0.2mg/L总氮≤0.5mg/L。
图2 BCFS工艺流程图
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3.5 厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺
ANAMMOX工艺由荷兰Delft技术大学Kluyver生物技术实验室研究开发。工艺在厌氧状态下,以NO2-,NO3-作为电子受体,将氨转化为氮气。厌氧氨氧化是自养的微生物过程,不需投加有机物以维持反硝化,且污泥产率低。此外还可以改善硝化反应产酸、反硝化反应产碱而均需中和的情况,这对控制化学试剂消耗、防止可能出现的二次污染具有重要意义。该工艺适用于高氨废水和低COD/TKN废水的处理。
ANAMMOX工艺与SHARON工艺结合,对污泥消化出水进行了研究。这种联合工艺的自养脱氮工艺流程见图3。试验结果表明,氨态氮的去除率达到83%,并且联合工艺几乎不需要外加碳源。可见在氧气需要量和外加碳源上,该联合工艺明显优于传统的生物脱氮工艺。ANAMMOX及其与SHARON的联合工艺完全突破了传统生物脱氮工艺的基本概念,从一定程度上解决了传统硝化一反硝化工艺存在的问题,但需要进一步的研究才能使之成功地运行于实际工程。
图3 SHARON与ANAMMOX相结合的自养脱氮工艺流程图
3.6 A2NSBR工艺
A2NSBR工艺由厌氧/兼氧序批式反应器(A/A/OSBR)和硝化序批式反应器(N-SBR)组成,这两个反应器的活性污泥完全分开,只将沉淀后的上清液相互交换,见图4。进水和回流污泥混合后进人厌氧池,在此聚磷菌吸收易于降解的有机物进行PHB储备,同时释磷;随后进入沉淀池泥水分离:富集氨氮的上清液进入侧流好氧池进行硝化反应,而含有大量PHB的DPB污泥则同硝化液一起进入主流缺氧反应池,在此以硝态氮为电子受体进行反硝化除磷。
与Dephanox工艺一样,A2NSBR可分别控制聚磷菌和反硝化菌的泥龄,有利于它们的各自优化。两个反应器的沉淀上清液相互交换,保证了原水中85%~90%的COD在A2O-SBR的厌氧段被活性污泥快速吸附或降解并用于该段厌氧释磷和缺氧段反硝化。在N/P比最优的情况下,比传统工艺节省50%的COD,除磷率接近100%,脱氮率约90%。
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图4 A2NSBR工艺流程图
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第4章
结
语
本文对生物脱氮除磷的机理及目前较先进的脱氮除磷技术进行了简要概述。由于水体富营养化是一个严重的长期问题,而我国对生物脱氮除磷的研究起步较晚,目前进行了脱氮除磷处理的污水处理厂并不多。因此,开发经济有效、节能、简便且能同时脱氮除磷的适合我国国情的工艺尤为重要。由于生物法运行费用较低,效果稳定,综合处理能力强,因此生物脱氮除磷工艺在我国将有很大的应用前景,且应更加深入的探讨生物脱氮除磷的机理。
第三篇:高一化学上学期氮和磷教案(推荐)
高一化学教案氮和磷
氮和磷(第一课时)
[教学目标]
1.知识目标
(1)掌握氮族元素性质的相似性、递变性。
(2)掌握N2的分子结构、物理性质、化学性质、重要用途。熟悉自然界中元素氮的固定的方式和人工固氮的常用方法,了解氮的固定的重要意义。
2.能力和方法目标
(1)通过“位、构、性”三者关系,掌握利用元素周期表学习元素化合物性质的方法。
(2)通过N2结构、性质、用途等的学习,了解利用“结构决定性质、性质决定用途”等线索学习元素化合物性质的方法,提高分析和解决有关问题的能力。
[教学重点、难点]氮气的化学性质。氮族元素性质递变规律。
[教学过程]
[引入]投影(或挂出)元素周期表的轮廓图,让学生从中找出元素氮族元素的位置,并填写元素氮族元素的名称、元素符号。根据元素周期律让学生通过论分析氮族元素在结构、性质上的相似性和递变性。
[教师引导]氮族元素的相似性:
[学生总结]最外电子层上均有5个电子,由此推测获得3个电子达到稳定结构,所以氮族元素能显-3价,最高价均为+5价。最高价氧化物的通式为R2O5,对应水化物通式为HRO3或H3RO4。气态氢化物通式为RH3。
氮族元素的递变性:
氮磷砷锑铋
非金属逐渐减弱金属性逐渐增强
HNO3H3PO4H3AsO4H3SbO4H3BiO
4酸性逐渐减弱碱性逐渐弱增强
NH3PH3AsH
3稳定性减弱、还原性增强
[教师引导]氮族元素的一些特殊性:
[学生总结]+5价氮的化合物(如硝酸等)有较强的氧化性,但+5价磷的化合物一般不显氧化性。
氮元素有多种价态,有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等6种氧化物,但磷主要显+
3、+5两种价态。
[教师引导]氮族元素单质的物理性质有哪些递变规律?
[师生共同总结后投影]课本中表1-1。
[引入第一节]
第一节氮和磷
氮气
布置学生阅读教材第2-3页的内容,进行归纳总结。
[边提问边总结]
(一)氮的存在游离态:大气中N2的体积比为78%、质量比为75%。
化合态:无机物中(如硝酸钾等),有机物中(如蛋白质、核酸等)。
[引导]请学生观察周围空气并通过联想分析氮气的物理性质。
[学生总结]
(二)氮气的物理性质
无色无味,难溶于水(1:0.02),比空气稍轻。
[投影]常见气体在常温常压下的溶解度,让学生进行比较。
难溶气体:N2(1:0.02);H2(1:0.02);
微溶气体:O2(1:0.2)
可溶气体:Cl2(1:2)、H2S(1:2.6)
易溶气体:SO2(1:40)
极易溶气体:HCl(1:500)
[思考]实验室制N2时应该用什么方法来收集?
(三)氮气的化学性质
[引导]结构决定性质,先研究N2的结构。
1.N2的结构
电子式:SPACEPREFIX=O/>;结构式:N≡N。氮氮三键的键能很大(946kJ·mol-1),所以N2很稳定,通常情况下,性质很不活泼。
2.元素氮气的化学性质
(1)与氢气反应
(2)跟镁反应:3Mg+N2Mg3N
2(3)与氧气反应:N2+O22NO
引导学生从氧化还原反应角度分析上述三个反应。进而得出“元素氮气既能表现氧化性,也能表现还原性”的结论。
[引导]中国有句农谚,叫做“雷雨发庄稼”,谁能解释这句话的含义?请大家阅读教材第3-4页内容,再来理解这句农谚。
[学生总结]
[补充演示实验]教师事先在一烧瓶内充满一氧化氮气体,让学生观察一氧化氮的颜色等。打开瓶塞,让学生观察变化。
[学生观察结论]一氧化氮是一种无色气体、二氧化氮显红棕色。通常条件下,一氧化氮易转化为二氧化氮。
[教师引导]请用双线桥法标出以上三个反应中电子转移的方向和数目。
[学生活动]完成以上作业,教师根据学生作业情况加以说明。
(四)元素氮气的用途
1.合成氨、制氮肥、制硝酸。
2.用作保护气:焊接金属、充填灯泡、保存粮食和水果。
[教师引导]请学生分析以上用途中利用氮气哪方面的性质。
(五)元素氮的固定
将游离态的元素氮转变为氮的化合物的过程叫做氮的固定。
途径:自然固氮(雷雨固氮、生物固氮);人工固氮:合成氨工业。
教师向学生介绍人工模拟生物固元素氮这一世界性研究课题的现状和前景,鼓励学生献身科学研究为人类作出贡献。
[课堂小结]
结构、性质和具体反应之间的联系:
非金属元素及其化合物间的转化关系:
第四篇:教学设计方案及点评
长方形与正方形的周长
湖北省麻城第二实验小学 占发莲
(一)概述
课名是《长方形与正方形的周长》,是义务教育课程标准实验教科书小学二年级的一堂数学课。
本节课所需课时为1课时,40分钟。
《长方形与正方形的周长》一课主要学习习近平面图形周长的概念,并学会计算长方形和正方形的周长。
(二)教学目标分析
·知识与技能:理解平面图形周长的概念,会计算长方形、正方形的周长。
·过程与方法:通过自主学习、小组合作交流等活动,感受生活中的周长,体验平面图形及周长。
·情感态度与价值观:学生能进一步体会生活中处处有数学,在探究性学习活动中,培养学生“做数学”的良好习惯和态度。
(三)学习者特征分析
本节课的学习者特征分析主要是根据教师平时对学生的了解和学生前面的学习表现而做出的。
·学生是湖北省麻城第二实验小学二年级的学生。·学生有良好的小组合作进行探究的学习习惯。·学生已初步掌握了长方形和正方形的特征。
(四)教学策略选择与设计
新课教学分二个层次,第一层次教学平面图形周长的概念。通过让学生围一围,看一看,说一说等活动使每个学生都参与到知识形成的过程中,让学生在充分感知的基础上,抽象出平面图形周长的概念。
第二层次教学长方形、正方形周长的计算。通过小组合作学习和汇报交流等方式让学生在开放式的学习氛围中全体参与主动探究,亲身体验,合作交流,从而找到长方形、正方形周长计算方法,实现不同的人在数学上得到不同发展这一理念。
另外,在练习设计中,结合学生生活实际,由易到难,层层深入。练习形式灵活多样,有基本练习,综合练习,还有拓展练习。让学生在解决问题的过程中掌握知识,形成技能,发展思维,培养数学意识。
(五)资源
本节课是在多媒体教室中进行完成的。·义务教育课程标准实验教科书; ·专门为本课制作的CAI课件;
·一段关于校园风景的录相;
·准备的相应学具:直尺、卷尺、三角板、线和铁丝。
(六)教学过程
一、情景引入。
1.欣赏:显示一组二小校园及师生活动的图片,并用彩带围一圈(有三角形、正方形、长方形等)。谁能说出图片上有哪些我们已学过的图形?它们各有几条边?
2.拿出一根铝条,谁能猜猜老师利用手中的这根铝条,可以围成哪些图形? 3.教师示范围一个长方形。
二、活动探究
1.体验:学生动手围图形,教师巡回指导。围完后,同组同学检验、评价一下所围的图形。
2.探究:利用手中的工具,你能用什么办法知道你围的图形至少用了多长的铝条?(同组合作研讨)
3.交流:学生分组交流各组的探究过程和结果。
三、形成概念
1.导出周长概念:像这样,围成平面图形一周的长叫做这个图形的周长。
演示展开三角形、正方形、长方形的周长。
2.强化周长概念
树叶有周长吗?五角星呢?桌面呢?摸一摸。
3.周长计算
(1)在黑板上画一个长方形。怎样才能知道这个长方形的周长?
学生独立列式计算。(学生板演)
①同学们想出了这几种算法,对于这些算法,请大家谈各自的看法。
②今后你在计算长方形周长时,你会选择哪一种?说说你的理由。
(2)给学生一张画有正方形的卡片,你能想办法计算这个正方形的周长吗?
(3)小结。今天同学们通过围一围,想一想,算一算,你有什么收获?你能给今天这节课取个合适的课名吗?
四、应用拓展
1.一块正方形手帕,边长是25厘米,它的周长是多少厘米? 2.篮球场是一个长方形,长26米,宽14米,它的周长是多少米? 3.你想当设计师吗?
我们学校有一块空地,准备建一个花坛,谁能帮学校设计一个周长为24米的花坛,谁就能获得小小设计师的称号。
教学过程如下图所示:
(七)总结与评价
本课从以下几个方面进行评价:
知识与能力:周长概念的准确性,对不规则图形的周长判断;对具体物体长宽的测量方法掌握情况,能否用多种算法计算具体物体的周长。
过程与方法:在一系列活动中,是否积极的参与,是否能明确自己的任务,获得了解决问题的方法。
情感与态度:是否感受到数学学习的乐趣,乐于参与课堂,愿意发现身边的数学。
(八)专家点评
点评者:王祖德,小学特级数学教师,麻城市第二实验小学副校长
本课的教学活动,充分体现了新的数学教育理念:学数学,学好数学;做数学,能做数学;用数学,会用数学。其最大的特点就是体验、探索、合作、交流。从“情景引入”开始,就把学生带入一个数学教育的氛围,在欣赏中升华爱校情节,在欣赏中感受几何图形的美,从而激发学生的学习兴趣。在接下来的“活动探究”与“形成概念”中,体验、合作、研讨、交流得到了充分的实现,让学生在内心深处体味出周长的概念,并能合作探究出周长的几种计算方法,学生会终生难忘的。在后面的“应用拓展”中,让学生设计花坛,是创新思维的触发,创新精神的培养。在学生体验、探究、合作、交流的过程中,教师的参与与指导,很好的体现了教师组织、合作、引导的作用。本课在教学手段方面形式多样,情景引入,实物演示,动手操作,课件展示,分组交流,合作探讨,趣味设计,这些都能激发学生求知欲,并使学生体验到学习数学的乐趣,从而达到主动、探究、积极建构,充分体现“学、做、用”的数学教学思想,体现生活就是数学,生活就是学习的思想。
第五篇:荒漠化论文土地荒漠化论文:北方典型荒漠及荒漠化地区植物叶片氮磷化学计量特征研究
荒漠化论文土地荒漠化论文:
究
摘要:区域尺度植物叶片氮磷元素的化学计量特征对于认识陆地生态系统空间格局变化规律、未来变化趋势的预测,以及对全球变化的响应具有重要意义.通过野外调查和文献整理,对中国北方典型荒漠及荒漠化地区214种植物叶片氮磷含量及化学计量比的分布特征及其与水热要素的相关关系进行了研究.结果表明,北方典型荒漠及荒漠化地区214种植物叶片N含量的平均值为(24.45±8.1)mg/g,P含量的平均值为(1.74±0.88)mg/g,氮磷比平均值15.77±7.5.与全球、全国以及区域尺度的研究结果相比,这些区域植物具有相对较高的叶片N和P含量,但是叶片N/P无显著差异,具有保守性的特点.北方典型荒漠及荒漠化地区不同生活型植物叶片N、P含量N/P之间存在显著差异,灌木植物和非禾本科植物具有相对较高的N含量,非禾本科植物具有相对较高的P含量,灌木植物具有相对较高的氮磷比,说明不同生活型植物具有不同的养分利用策略.北方典型荒漠及荒漠化地区不同研究区植物叶片N含量无显著差异,但P和N/P含量差异显著.科尔沁沙地和毛乌素沙地植物叶片P含量较高.塔里木盆地、准噶尔盆地以及阿拉善高原的大部分植物叶片N/P>16,科尔沁沙地的大部分植物叶片N/P<14,说明不同研究区的土壤养分有效性存在差异.北方典型荒漠及荒漠化地区植物叶片N、P含量以及N/P与各研究区年平均温度没有明确相关性,但多年平均降水与叶片P含量以及N/P分别呈显著正相关和负相关关系.关键词:土地荒漠化;生态化学计量学;叶片;生活型;养分
氮和磷是陆地生态系统中植物生长的主要限制性资源,在植物体内存在功能上的联系[1,2].因此研究氮磷的平衡关系对于认识生态系统碳汇潜力及其对全球变化的响应具有重要意义[2~4].植物体内的氮磷含量和氮磷化学计量比不仅受到植物生长环境中土壤氮磷养分可供给性的影响,而且土壤其它养分的可供给性、环境水热条件、植物对养分的需求量、植物发育阶段等因素的影响也不容低估[5~7].近年来,全球或区域尺度上植物叶片氮磷含量分布格局及其与环境要素之间关系得到了普遍重视.Reich等[8]借助已发表文献中的数据,分析了全球452个样点1 280种植物叶片的氮磷分布格局及其与环境因素之间的关系.相关的研究工作在国内也得到了一些学者的重视,已经开展了许多全国或区域尺度上植物叶片氮磷含量分布格局及其与环境关系的研究[5,9,10].尽管这些研究已经在一定程度上阐明了叶片氮磷的分布格局及其与环境之间的关系,但是仍然不能全面揭示陆地生态系统碳氮磷平衡关系的化学计量比格局和元素相互作用与制约的规律.中国北方典型荒漠及荒漠化土地主要包括中国东北西部科尔沁沙地、北部浑善达克沙地和毛乌素沙地和西北部阿拉善高原、塔里木盆地和准噶尔盆地[11,12].这些区域在地域上较大的跨度使其生态系统特征存在很大的变异性,揭示这些变异性对于探讨干旱半干旱陆地生态系统空间格局变化规律、未来变化趋势的预测,以及对全球变化的响应与反馈具有重要意义.本研究以分布在我国北方典型荒漠及荒漠化区域科尔沁沙地、浑善达克沙地、毛乌素沙地、阿拉善高原、准噶尔盆地和塔里木盆地214种植物为对象,探讨植物叶片氮磷含量及化学计量比的分布特征及其与水热要素的相关关系,分析不同典型区域及不同生活型植物叶片氮磷含量及化学计量比的差异.1研究区概况与方法 1.1研究区概况
本研究中所涉及的中国北方典型荒漠及荒漠化区域主要包括位于中国西北典型干旱荒漠区的塔里木盆地、准噶尔盆地和阿拉善高原,位于北方中东部半干旱区的毛乌素沙地、浑善达克沙地和科尔沁沙地.这些典型荒漠及荒漠化区域一般降水量不多,属干旱、半干旱气候.年降水量分布趋势是从北方中东部至西北区域由多到少,又由少到略有增多.北方中东部科尔沁沙地、浑善达克沙地、毛乌素沙地年平均降水量略多,接近500 mm;西北部阿拉善高原区和塔里木盆地年降水量一般不足100 mm,准噶尔盆地年降水量有所增加,约100~250 mm左右.年平均气温变化一般在-4~16℃之间,分布趋势从北方中东部科尔沁沙地、浑善达克沙地到毛乌素沙地、阿拉善高原、塔里木盆地气温逐渐升高,至准噶尔盆地气温又逐渐降低.由于北方典型荒漠及荒漠化区域气候干燥、地表物质疏松,在风力的作用下极易形成风沙天气.这些区域风沙日一般在20~100 d左右,其中沙尘暴天气多达35~60 d,浮尘超过100 d.北方典型荒漠及荒漠化区域成土母质的类型多种多样,低山和丘陵大部分由古生代的火成岩、变质岩和中生代的沉积岩组成,地面普遍覆盖着一层厚度不大的粗屑的风化残积物或残积-坡积物;盆地则多堆积着深厚的第四纪松散物质,其成因有冰积、洪积、洪积-冲积、冲积、湖积和风积等,黄土仅见于准噶尔盆地的南缘部分地区.由于母质较粗,使得在其上发育的荒漠土壤往往性状不很稳定、层次分化弱,并且多表现为薄屡性和粗骨性.与其他地区相比,北方典型荒漠及荒漠化区域物种相对贫乏.分布于西北荒漠区域的种子植物总数仅1 000余种.准噶尔盆地在20万km2的面积上才500种左右,塔里木盆地(50万km2)不到200种.尽管植物物种丰富度不高,但却含有大量古老残遗种类.分布于这里的植物很多是第三纪,甚至是白垩纪的残遗种类———古地中海干热植物的后裔.并且由于生态条件的极端严酷性,这里发育了一大批本地特有属和特有种.著名的特有属有四合木属(Tetraena)、绵刺属(Potaninia)、革苞菊属(Tugarinowia)、百花蒿属(Stilpnolepis)和连蕊芥属(Synstemon)等.1.2研究方法 1.2.1数据来源
本研究中的植物叶片N、P含量数据主要来源于2个方面:一是从野外直接采样测定的数据;二是来源于公开发表的学术论文或出版的专著中的数据.科尔沁沙地、浑善达克沙地、毛乌素沙地及其周边区域植物叶片氮磷数据主要是通过野外采样获得的,共计137种植物.其他区域的植物叶片氮磷数据主要来源于Han等[13]和侯学煜[14]给出的部分数据,共计77种.总计获得分布于准噶尔盆地、塔里木盆地、阿拉善高原、毛乌素沙地、科尔沁沙地、浑善达克沙地及其周边地区的214种植物叶片氮磷数据,其中准噶尔盆地28种,塔里木盆地14种,阿拉善高原16种、毛乌素沙地56种、科尔沁沙地57种、浑善达克沙地43种.研究中所需要的气象资料(多年平均温度和多年平均降水量)主要来源于各研究区域代表旗县气象站.每个研究区域选择5~8个气象站,收集各气象站30 a(1970~2000年)年平均气温和年降水数据,然后分别对各研究区域内所有气象站的相应气象要素进行算术平均,以平均值代表该研究区域内的气候状况.1.2.2野外采样及分析
在各研究区选择具有代表性的典型植物群落,选择植物群落内的优势植物进行调查.对于野外选定的植物种,选择8~10株生长良好、没有遮阴的个体作为取样植株,选取样株时尽量选择大小一致的植株.在选定的每株植物采集15~20片完全伸展、没有病虫害的成熟叶片.带回室内以后,将叶片放入60℃烘箱内烘干48 h.随后将烘干的叶片用植物粉碎机粉碎,测定粉碎样品中的全氮和全磷含量.叶片N含量采用凯氏定氮法测定,叶片P含量采用高氯
酸、硫酸消化,钼锑抗比色法测定.1.3数据分析
首先对每个研究区域中同种植物的叶片N、P含量的测定值计算平均值,然后分析不同研究区域内所有植物叶片N、P以及N/P的分布范围和变异特征;并且将所有植物种按乔木、灌木、草本植物进行分类,同时将草本植物分为禾本科植物以及非禾本科草本植物两种类型,分析不同生活型植物叶片N、P以及N/P的分布范围和变异特征.其中乔木植物21种,灌木植物56种,禾本科草本植物31种,非禾本科草本植物106种;最后分析所有植物叶片N、P含量和N/P之间的相关关系.采用SPSS统计分析软件包(SPSS 16.0 forWindows,Chicago,USA)进行数据的统计分析.为了满足正态分布的要求,首先对数据进行自然对数转换,然后进行ANOVA假设检验、相关和回归分析数据的正态分布采用One Sample Kolmogorov-Smirnov进行检验.2结果与分析
2.1北方典型荒漠及荒漠化地区214种植物叶片氮磷含量及氮磷比分布特征
北方典型荒漠及荒漠化地区214种植物叶片N含量分布的偏度值<1,但经Kolmogorov-Smirnov检验,不服从正态分布(p<0.05),而叶片P含量和N/P的偏度值均大于1,呈偏态分布,经Kolmogorov-Smirnov检验,不符合正态分布(p<0.05).可以看出,北方典型荒漠及荒漠化地区植物叶片N、P含量以及N/P存在很大的变异性.214种植物叶片N含量的变化范围为6.8~52.1 mg/g,平均值为(24.45±8.1)mg/g,最大值和最小值相差7倍以上.植物叶片P含量的分布区间为0.13~7.5mg/g,平均值为(1.74±0.88)mg/g.植物叶片N/P的分布区间为4.6~52.4,平均值为15.8±7.5.2.2不同生活型植物叶片氮磷含量比较
中国北方典型荒漠及荒漠化地区乔木、灌木、禾本科植物和非禾本科植物叶片N、P含量以及N/P差异均达极显著水平(p<0.001).禾本科植物和乔木植物的叶片平均氮含量分别为(17.4±4.6)mg/g和(20.5±6.5)mg/g,显著小于灌木植物和非禾本科植物的叶片N含量(p<0.05).对于植物的叶片P含量,只有非禾本科植物的P含量显著偏高(p<0.01),平均值为(2.07±1.03)mg/g,其他生活型植物之间叶片P含量无显著差异.与灌木植物相比,禾本科植物、乔木植物和非禾本科植物具有相对较小的叶片N/P,其平均值分别为12.3±8.9、13.7±4.5和14.2±6.9.2.3不同研究区域植物叶片氮磷含量及氮磷比的比较
不同研究区域植物叶片平均N含量之间无显著差异(p>0.05),但是叶片平均磷含量和N/P在不同研究区之间存在显著差异(p<0.05).分布于科尔沁沙地和毛乌素沙地的植物其叶片P含量平均值相对较高,分别为(1.9±0.99)和(2.07±0.65)mg/g,而分布于准噶尔盆地、塔里木盆地和阿拉善高原的植物其叶片P含量平均值相对较小,分别为(1.37±0.48)、(1.41±1.74)和(1.46±0.61)mg/g.相反分布于科尔沁沙地的植物叶片N/P显著小于分布在准噶尔盆地、塔里木盆地和阿拉善高原植物叶片N/P.由此可知,相对于分布在半干旱区沙地的植物,分布在干旱区(年降水量<250 mm)荒漠生态系统的植物具有较低的叶片P含量和较高的叶片N/P.2.4植物叶片N、P含量以及N/P与气候要素之间的关系
中国北方典型荒漠及荒漠化地区植物叶片P含量与各研究区多年平均降水之间呈显著正相关关系(r=0.885,p=0.019),而叶片N/P与多年平均降水之间呈显著负相关关系(r=-0.893,p=0.016),也就是说随着降水量增加,叶片P含量呈增加趋势,而叶片N/P呈下降趋势.但是叶片N含量与多年降水的相关性较弱(r=-0.693,p=0.127).北方典型荒漠及荒漠化地区各研究区多年平均温度和植物叶片N、P含量以及N/P没有明确相关性 3讨论
为了更进一步说明北方典型荒漠及荒漠化地区植物叶片氮磷含量的分布特征,对北方典型荒漠及荒漠化地区214种植物叶片氮磷含量与其他相关研究区的植物叶片氮磷含量进行了比较.结果显示中国北方典型荒漠及荒漠化地区214种植物叶片N含量显著高于其它研究中植物叶片氮含量(p<0.001),说明北方典型荒漠及荒漠化地区植物具有相对较高的叶片N含量,这一结论证实了干旱荒漠环境植物叶片平均N含量相对较高的假说[15].尽管如此,但是本研究中植物叶片氮含量平均值仍然明显小于Skujins[16]报道的干旱荒漠区植物叶片N含量平均值(>30 mg/g).这在其他的研究报道也得到证实,Killingbeck等[17]通过研究不同干旱荒漠区域78种植物叶片N含量发现,叶片N含量的平均值为22.0 mg/g,<30 mg/g.北方典型荒漠及荒漠化地区214种植物叶片P含量的平均值为(1.74±0.88)mg/g,与Elser等[18]基于全球398种植物的测定结果接近,但是明显大于Han等[13]、任书杰等[9]和Reich等[8]的分别基于中国753种植物、中国东部南北样带654种植物和全球1 251种植物的研究结果.由于中国土壤磷含量低于全球平均水平,这被认为是基于中国区域或中国东部南北样带植物叶片磷含量相对较低的形成原因[13].但是研究报道指出中国土壤磷含量变异幅度较大,从湿润区向干旱半干旱区呈增加趋势[19],说明在中国区域内干旱半干旱区土壤具有相对较高的土壤磷含量,这可能是本研究中植物叶片P含量明显大于Han等[13]和任书杰等[9]研究结果的主要原因.北方典型荒漠及荒漠化地区植物叶片N/P平均值与Han等[13]、任书杰等[9]和Reich等[8]报道的结果基本相近,但是显著小于Elser等[18]基于全球298种植物的研究结果,原因可能是本研究中植物叶片N含量较高造成的.植物的N/P是反映环境中养分制约的重要指标.研究表明,当N/P<14时,群落水平上的植物生长主要受N限制;而N/P>16时,植物生长主要受P限制[20].本研究214种植物中,有87种植物的叶片N/P>16,但是有99种植物的叶片N/P<14.根据这一结果,很难就典型荒漠及荒漠化地区植物受N或P限制做出判断,原因可能是不同研究区叶片P含量之间的差异造成的.本研究中虽然不同研究区叶片N含量无显著差异,但P含量差异显著,造成叶片N/P在不同研究区之间存在显著差异.其中分布在塔里木盆地、准噶尔盆地以及阿拉善高原的大部分植物叶片N/P>16,而分布在科尔沁沙地的大部分植物叶片N/P<14,说明不同研究区的养分限制不同.但是,影响植物N/P化学计量特征的因素是复杂和综合的,不同群落的养分限制性大小受众多因素所控制,并且植物元素之间互相影响,使氮磷化学计量比更加复杂.相关分析显示,北方典型荒漠及荒漠化地区植物叶片氮磷含量之间存在显著的正相关关系(p<0.001),.目前,较低的N/P指示植物生长主要受氮素限制已基本得到了普遍认可,而对于较高和中等水平的N/P究竟能否反映植被生产力受到磷素的限制,目前还没有一致性的结论,有些研究认为高的N/P意味着植被生产力主要受磷素限制[21],而有些研究认为受到磷和氮的共同限制[22].由此可见,通过植物N/P评价植物生产具体受到哪种养分的限制尚需要借助其他的辅助手段进行判断.不同生活型或分类群植物在影响生态系统功能上存在差异,这种差异体现在植物生活史、形态、生理等多个方面.许多研究发现,不同功能群或分类群植物叶片的某些性状存在显著差异[23~26],这种差异通常被解释为植物遗传特性或适应环境的结果.北方典型荒漠及荒漠化地区乔木、灌木、禾本科植物以及非禾本科植物等生活型之间的叶片N、P含量N/P差异均达极显著水平(p<0.001),表明不同生活型植物对环境的适应能力明显不同,所表现出的养分适应策略差异较大.Wright等[27]报道,草本植物与灌木和乔木植物比较,单位质量叶氮含量较高.但是在本研究中,非禾本科植物叶N含量与灌木植物叶片N含量并没有显著差异,但均显著大于乔木植物和禾本科植物叶N含量.Aerts[15]也证实,禾本科植物具有相对较小的叶片N含量和P含量,并且本研究中只有非禾本科植物的P含量显著较高(p<0.001),其他生活型植物叶片P含量无显著差异.说明不同生活型植物的资源利用对策
随植被类型及地理分布不同存在较大变异.尽管植物叶片N、P含量以及N/P的变异通常被解释为植物遗传特性或适应环境的结果,但是叶片的N、P含量以及N/P在大尺度尤其是全球尺度上表现出一定的变化规律.Reich等[8]分析了已发表文献中全球452个样点1 280种植物叶片的N,P及N/P分布与纬度和温度的关系,研究表明,随着平均温度降低,叶片N,P含量显著增加,而N/P显著降低;Han等[13]对我国753种陆生植物的研究表明,叶片N、P含量随着温度降低而显著增加,但N/P与温度变化没有明显的相关性.郑淑霞等[10]研究发现黄土高原地区126个植物样品的叶片N、P含量与温度和降雨量均无明显的相关性,而N/P比值随着温度和降雨量的减少而明显增加.北方典型荒漠及荒漠化地区植物叶片N、P含量以及N/P与各研究区年平均温度没有明确相关性(p>0.05),这与上述的研究报道不一致.原因可能是相对于全国乃至全球尺度,北方典型荒漠及荒漠化地区空间尺度变化较小引起的.另外的原因可能是本研究中用多个气象观测站的平均值来反映每个研究区域的温度状况,这种处理方法在一定程度上掩盖了研究区内的温度变异.但是研究结果表明,各研究区多年平均降水与叶片P含量以及N/P分别呈显著正相关(r=0.885,p=0.019)和负相关(r=-0.893,p=0.016)关系.说明在北方沙漠化地区,由于水分是植物生长的首要限制因素,因此植物可能通过调控对养分的利用对策以适应水分的制约.4结论
(1)北方典型荒漠及荒漠化地区214种植物叶片N含量的平均值为(24.45±8.1)mg/g,叶片P含量的平均值为(1.74±0.88)mg/g,叶片氮磷比平均值15.77±7.5.与全球、全国以及区域尺度的研究结果相比,典型荒漠及荒漠化地区植物具有相对较高的叶片N和P含量,但叶片N/P具有保守性的特点,即保持相对稳定.(2)北方典型荒漠及荒漠化地区不同生活型植物叶片N、P含量N/P之间存在显著差异,灌木植物和非禾本科植物具有相对较高的叶片N含量;非禾本科植物具有相当较高的叶片P含量;灌木植物叶片N/P相对偏高,说明不同生活型植物具有不同的养分利用策略.(3)北方典型荒漠及荒漠化地区科尔沁沙地和毛乌素沙地植物叶片P含量较高.塔里木盆地、准噶尔盆地以及阿拉善高原的大部分植物叶片N/P>16,科尔沁沙地的大部分植物叶片N/P<14,说明不同研究区的土壤养分有效性存在差异.(4)北方典型荒漠及荒漠化地区叶片P含量随着降水量增多呈增加趋势,叶片N/P呈下降趋势.但叶片N含量随降水增多无趋势性变化.参考文献: [1]王绍强,于贵瑞.生态系统碳氮磷元素的生态化学计量学特征[J].生态学报,2008,28(8):3937-3947.[2]Niklas K J.Plant allometry,leaf nitrogen and phosphorusstoichiometry,and interspecific trends in annual growth rates[J].Ann Bot,2006,97(2):155-163.[3]He J S,Fang J Y,Wang Z H,et al.Stoichiometry and large-scale patterns of leaf carbon and nitrogen in the grassland biomesof China[J].Oecologia,2006,149(1):115-122.[4]Hedin L O.Global organization of terrestrial plant-nutrientinteractions[J].Proc Natl Acad Sci,2004,101:10849-10850.[5]He J S,Wang L,Flynn D F B,et al.Leaf nitrogen:phosphorusstoichiometry across Chinese grassland biomes[J].Oecologia,2008,155(2):301-310.[6]Aragao D V,Fortini L B,Mulkey S,et al.Correlation but nocausation between leaf nitrogen and maximum assimilation:Therole of drought and reproduction in gas exchange in an understorytropical plant Miconia ciliata(Melastomataceae)[J].Am JBot,2005,92(3):456-461.[7]Coste S,Roggy J C,Imbert P,et al.Leaf photosynthetic traits of14 tropical rain forest species in relation to leaf nitrogenconcentration and shade tolerance[J].Tree Physiol,2005,25(9):1127-1137.[8]Reich P B,Oleksyn J.Global patterns of plant leaf N and P inrelation to temperature and latitude[J].Proc Natl Acad Sci,2004,101(30):11001-11006.[9]任书杰,于贵瑞,陶波,等.中国东部南北样带654种植物叶片氮和磷的化学计量学特征研究[J].环境科学,2007,28(12):2665-2673.[10]郑淑霞,上官周平.黄土高原地区植物叶片养分组成的空间分布格局[J].自然科学进展,2006,16(8):965-973.[11]Wang T.Progress in sandy desertification research of China[J].J Geogr Sci,2004,14(4):387-400.[12]董光荣,靳鹤龄.中国北方半干旱和半湿润地区沙漠化的成因[J].第四纪研究,1998,2:136-144.[13]Han W X,Fang J Y,Guo D L,et al.Leaf nitrogen andphosphorus stoichiometry across 753 terrestrial plant species inChina[J].New Phytol,2005,168(2):377-385.[14]侯学煜.中国植被地理及优势植物化学成分[M].北京:科学出版社,1982.[15]Aerts R.Nutrient resorption from senescing leaves of perennials:Are there general patterns?[J].J Ecol,1996,84(4):597-608.[16]Skujins J.Nitrogen cycling in arid ecosystems[A].In:Clark FE,Roswall T(eds).Terrestrial nitrogen cycles,EcologicalBulletin[C].Stockholm,1981.477-491.[17]Killingbeck K T,Whitford W G.High foliar nitrogen in desertshrubs:An important ecosystem trait or defective desert doctrine[J].Ecology,1996,77(6):1728-1737.[18]Elser J J,Fagan W,Denno R F,et al.Nutritional constraints interrestrial and freshwater food webs[J].Nature,2000,408:578-580.[19]汪涛,杨元合,马文红.中国土壤磷库的大小、分布及其影响因素[J].北京大学学报(自然科学版),2008,(6):945-952.[20]Koerselman W,Meuleman A F M.The vegetation N∶P ratio:Anew tool to detect the nature of nutrient limitation[J].J AppEcol,1996,33(6):1441-1450.[21]Wardle D A,Walker L R,Bardgett R D.Ecosystem propertiesand forest decline in contrasting long-term chronosequences[J].Science,2004,305(5683):509-513.[22]Gusewell S.N∶P ratios in terrestrial plants:variation andfunctional significance[J].New Phytol,2004,164(2):243-266.[23]Sterck F J,Poorter L,Schieving F.Leaf traits determine thegrowth-survival trade-off across rain forest tree species[J].AmNat,2006,167(5):758-765.[24]Poorter L,Bongers F.Leaf traits are good predictors of plantperformance across 53 rain forest species[J].Ecology,2006,87(7):1733-1743.[25]Rozendaal D M A,Hurtado V H,Poorter L.Plasticity in leaftraits of 38 tropical tree species in response to light;relationshipswith light demand and adult stature[J].Func Ecol,2006,20(2):207-216.[26]Khaled R A H,Duru M,Theau J P,et al.Variation in leaf traitsthrough seasons and N-availability levels and its consequences forranking grassland species[J].J Veg Sci,2005,16(4):391-398.[27]Wright I J,Reich P B,Westoby M,et al.The worldwide leafeconomics spectrum[J].Nature,2004,428(6985):821-827.