《绿色植物对有机物的利用》的教学反思

2024-05-05

《绿色植物对有机物的利用》的教学反思（精选9篇）

篇1：《绿色植物对有机物的利用》的教学反思

教学说明

1、有机物用来构建植物体这部分的教学，按照课本是从细胞水平到器官水平的顺序，但学生通常了解较多的是器官，比如，苹果、红萝卜、马铃薯和花生分别是果实、根、茎和种子，学生都知道这些器官含有大量的有机物，从学生容易理解的知识入手唤起学习的兴趣，归纳出植物的器官含有大量的有机物。然后，引导学生联系前面所学的细胞核中的遗传物质DNA是有机物，通过分析细胞膜的主要成分--蛋白质和脂类是有机物，细胞壁的主要成分也是有机物，归纳出细胞组成成分主要是有机物。这样，通过引导学生从器官水平到细胞水平，最后推断出有机物的作用之一是用来构建植物体。

2、有机物为植物的生命活动提供能量这部分是重点和难点。三个演示实验可以让部分学生准备，种子选用绿豆较易萌发，如果都采用种子，学生可能会认为只有种子萌发才有能量的变化，所以，有机物分解产生二氧化碳和需要氧的两个演示实验选用新鲜豆苗。

演示种子萌发过程有热量散发的实验后，教师明确地提出问题：甲瓶温度为什么会上升?(答：热量)，热量来自哪里?(答：热量来自萌发的种子)，引导学生进行分析、推理，避免部分学生仅仅看到温度计指示的温度上升就直接得出结论说种子萌发过程中有机物释放能量而忽略了推理，归纳的过程。

在让学生演示新鲜豆苗在呼吸过程放出二氧化碳的实验前，教师可以让学生演示向澄清石灰水吹气，使澄清石灰水变混浊，得出二氧化碳使澄清石灰水变混浊的特性。演示实验的装置可以改成用两个同等大小的黑色塑料袋，分别放进等量的新鲜豆苗和煮熟的豆苗，扎紧袋口，插上吸管，实验时，将吸管放入澄清石灰水里，挤压塑料袋，这样操作比较简单，贴近生活实际，效果明显。学生在观察现象时同时思考问题：哪一支试管的石灰水变混浊?(答：新鲜豆苗一袋)，二氧化碳来自哪里?(答：新鲜豆苗)，从而推导出二氧化碳来自植物的有机物，得出有机物彻底分解时产生二氧化碳。

师生共同完成有机物分解需要氧参与的实验，学生在观察的同时思考、回答问题：哪一根竹枝不能燃烧?(答：装有新鲜豆苗的甲瓶)，为什么不能燃烧?(答：缺乏氧)，缺乏的气体去了哪里?(答：被新鲜的豆苗利用了)，讨论得出有机物在彻底分解时需要氧的参与。

呼吸作用的概念是在前面学习的基础上，教师提供相应的词语：有机物、氧、二氧化碳、水和能量，让学生根据所观察的，利用这些词语尝试着描述出来，写出呼吸作用的公式，教师要归纳，小结。

3、呼吸作用是生物的共同特征，教师通过问题：绿色植物制造的有机物除了自己利用外，还有什么作用呢?举例说明。学生通过举出实际的例子的过程，理解绿色植物制造的有机物还通过食物链，进入其他生物体内，参与构建其他生物体，并为其他生物体的生命活动提供能量。然后，教师让学生举出没有呼吸作用的任何一种生物，学生不能列举出来，得出结论：呼吸作用是生物的共同特征。

4、引导学生进行技能训练，着重在推理的过程，让学生在讨论的基础上，说出推理的过程，避免前提和结果不相应。

教学反思

根据《生物课程标准解读》中的要求，“生物圈中的绿色植物”是十大主题之一，本主题的重点在于让学生通过学习植物的光合作用、呼吸作用等生理功能，理解植物在生物圈中的重要作用。对于呼吸作用的知识体系，新教材改变了以往的以“植物的呼吸作用”为标题，以“呼吸作用的原料”、“呼吸作用的产物”、“呼吸作用的概念”、“呼吸作用与光合作用的关系”、“呼吸作用在生产中的应用”为线索的“学科中心”的课程设计思路，而是以“绿色植物对有机物的利用”为标题，以“有机物用来构建植物体”、“有机物为植物体的生命活动提供能量”和“呼吸作用是生物的共同特征”为线索，突出了“生物圈中的绿色植物”这一主题，另一个更为重要的线索是引导学生学会推理、归纳的科学思维方法。教师在教学中要紧紧抓住这两条线索，以绿色植物对有机物的利用的科学知识为“材料”，以推理、归纳的科学思维方法为“针线”，缝制一件精美的“衣服”--课堂教学。

教师在教学中依据《标准》，结合学生的实际情况，灵活运用好教材的内容，比如，调整教学的内容，改良实验等，尽管教学内容没有探究性的实验，但同样要充分发扬学生自主学习的精神，创造机会让学生动手，促使学生讨论和思考，因为改变学生的学习方式，便被动为主动，这才是课程改革的根本目的之一。

篇2：《绿色植物对有机物的利用》的教学反思

上节课我们学习了绿色植物通过光合作用制造有机物，请问：绿色植物制造这么多有机物有什么用呢?

(学生分组讨论、回答：1、有机物用来构建植物体自身。2、有机物为植物的生命活动提供能量。)

篇3：《绿色植物对有机物的利用》的教学反思

1 材料与方法

1.1 材料

园林营养土由重庆鼎旺园林有限公司生产, 使用前将营养土过1mm的筛子, 筛料作为有机-无机棒肥原料, 其pH7.6, 含水量15%, 有机质含量45%, 总养分含量4.7%。复合肥养分比例15%-15%-15%。无机材料用珍珠岩, 按照重量比配料, 园林营养土∶复合肥∶珍珠岩=4∶2∶1。

利用自行研制的有机-无机棒肥制作设备压制有机-无机棒肥, 棒肥长20cm、直径10cm。

1.2 方法

1.2.1 测定棒肥的养分情况

指标有含水量、pH、EC值、有机质、总养分 (NPK) 。观察并测定有机-无机棒肥的物理性状。

1.2.2 棒肥应用试验

在重庆园林科研院苗圃基地内进行。选择绿地内的天竺桂进行试验。天竺桂胸径7~9cm。利用土壤钻孔机在树木周围距离树干70cm的位置均匀打4个孔, 把棒肥埋入土中, 棒肥顶部距表土2cm左右即可。以不施用有机-无机棒肥的植物为对照。每处理18株植物。

1.2.3棒肥烧根危害验证试验

分别于使用后7d (1周) 、30d (1个月) 、182d (半年) 调查距离棒肥5、10、20、30、50、80和120cm位置土壤EC值变化情况, 并调查植物是否发生烧苗性萎焉, 通过EC值对植物危害关系表和植物生长情况的调查, 评估棒肥烧根危害程度。

一个生长季节后调查植物的新梢长度、叶绿素含量、棒肥10cm附近的根重指标, 采集土壤样品测定pH、EC值、有机质、有效氮、有效磷和速效钾。对比施用有机-无机棒肥和不施用有机-无机棒肥对植物和土壤的影响。

1.2.4 测定方法

(1) 肥料指标:容重用环刀法测定;水分含量用烘干法测定, pH用电位法测定;容重用环刀法测定, 有机碳用重铬酸钾容量法测定, 全氮用H2SO4-H2O2消化蒸馏法测定, 全磷用H2SO4-H2O2消化钼兰比色法测定, 全钾用H2SO4-H2O2消化火焰光度计法测定, 种子发芽指数用小白菜种子配方法进行测定。 (2) 土壤指标:水分含量用烘干法测定, pH用电位法测定, 水溶性盐总量用电导法测定, 有机质用重铬酸钾容量法测定, 有效氮用碱解扩散法测定, 有效磷用钼兰比色法测定, 速效钾用火焰光度计法测定。 (3) 新稍长度测定:以株为抽样单位, 每株随机取7支枝条用直尺测定当年新稍长度, 取测定的平均值。叶绿素含量:以株为抽样单位, 每株抽取15片较长枝的第3~10片老叶用SPAD-502叶绿素测定仪测量植物的叶绿素相对含量, 测试结果用SPAD值表示, 取平均值。根重:施用有机-无机棒肥的植物在距有机-无机棒肥10cm内、不施用有机-无机棒肥的植物在同等位置, 取10cm×10cm×30cm (长×宽×深) 的土壤, 采集植物的根系部分, 称量根系重量。

2 结果与分析

2.1 有机-无机棒肥特性

2.1.1 养分特性

由表1可知, 有机-无机棒肥pH6.1, 有机质含量43.2%, 总养分含量达16.98%, 满足有机-无机复混肥料GB18877-2002的基本要求。

2.1.2 有机-无机棒肥特点

(1) 高压缩比:有机-无机棒肥的原料体积压缩比均为5.0~6.5∶1, 施用同样的园林营养土肥料, 施用有机-无机棒肥可加入5~6倍的养分, 对于行道树等难以施肥的植物来说, 可大幅提高肥料施用效率, 减少施肥次数, 降低施肥成本。 (2) 含有机成分:有机-无机棒肥在高土壤肥力的同时, 可改善土壤物理结构, 更适合行道树等大树施肥。 (3) 易操作:对于大树特别是行道树施肥, 由于树木根系的土壤空间有限, 难以进行常规的肥料沟施、穴施及撒施等方法。钻孔施肥是比较适合大树特别是行道树的施肥方式。而有机-无机棒肥施用方法简便, 容易操作。

2.2 有机-无机棒肥对土壤的影响

2.2.1 有机-无机棒肥可溶性盐分在土壤中的扩散

随着施用时间的增加和与有机-无机棒肥施用点距离的增加, 施用有机-无机棒肥的土壤EC值减小。土壤EC值可反映土壤中可溶性盐分的大小, 表征土壤盐害程度, 土壤EC值大于1.0mS·cm-1会产生盐害, 施用有机-无机棒肥后土壤EC值均在1.0mS·cm-1以下, 产生盐害的风险较小。

由图1可知, 施用有机-无机棒肥在距离施用点50cm以外的土壤EC均和未施用有机-无机棒肥的土壤EC值相差不大, 在距离施用点5、10、20和30cm的位置土壤EC值分别于92~180d、92d附近、45d附近、21~45d降至未施用有机-无机棒肥的土壤EC值水平。

2.2.2 有机-无机棒肥对土壤养分的影响

由表2可知, 有机-无机棒肥施用半年后, 有机-无机棒肥周围5、10、20和30cm的土壤有效氮、有效磷和速效钾平均值分别是未施用有机-无机棒肥土壤的2.7、3.7和1.8倍;最高的5cm位置, 有效氮是未施用的3.2倍, 有效磷和速效钾分别是4.2倍和2.1倍。有机-无机棒肥实际施用后, 对氮磷钾的提高效率大小顺序为磷>氮>钾。

2.3 有机-无机棒肥对植物生长的影响

与未施用有机-无机棒肥的天竺桂相比, 施用有机-无机棒肥能明显提高天竺桂的新梢长度、叶绿素含量和根重。施用有机-无机棒肥天竺桂的新梢长度大于施用有机-无机棒肥的天竺桂, 这是因为有机-无机棒肥的总养分为16.98%, 有机-无机棒肥的总养分仅为5.01%, 有机-无机棒肥含有更多的氮磷养分, 对促进植物的生长作用要快速、明显。与未施用有机-无机棒肥的天竺桂相比, 施用有机-无机棒肥能明显提高天竺桂的根重, 施用有机-无机棒肥的天竺桂的根重比未施用有机-无机棒肥的天竺桂多44%。

3 结论与讨论

有机-无机棒肥主要指标满足有机-无机复混肥料 (GB18877-2002) 的基本要求, 具有高压缩比, 可大幅提高肥料施用量, 含有有机成分, 可改善土壤物理结构, 易操作等特点。目前由于有机-无机棒肥市场较小, 有机-无机棒肥产品没有相应的质量标准, 无直接的可以应用的质量评价依据, 有机-无机复混肥料 (GB18877) 和有机肥料标准 (NY525) 两个标准仅作为有机-无机棒肥产品质量的参考依据。随着城市行道树施肥市场需求的增加, 有机-无机棒肥产品作为主要的行道树施肥产品, 今后将有质量标准制定的需要。有机-无机复混棒肥可增加行道树施肥的施肥量, 以添加有机肥料为主增加土壤的有机质含量, 同时添加无机肥料增加土壤的总养分。

随着施用时间的增加和与有机-无机棒肥施用点距离的增加, 施用有机-无机棒肥的土壤EC值均减小。土壤EC值可反映土壤中可溶性盐分的大小, 表征土壤盐害程度, 土壤EC值大于1.0mS·cm-1会产生盐害, 施用有机-无机棒肥后土壤EC值均在1.0mS·cm-1以下, 产生盐害的风险较小。研制的有机-无机棒肥实际施用后, 对氮磷钾的提高效率大小顺序为磷>氮>钾;与未施用有机-无机棒肥的天竺桂相比, 施用有机-无机棒肥能明显提高天竺桂的新梢长度、叶绿素含量和根重, 对促进植物生长的作用明显。

摘要：为了研制新型树木肥料, 以自行研制有机-无机棒肥制作设备制作的有机-无机棒肥为研究对象, 研究其对土壤理化性状和天竺桂生长的影响。结果表明:有机-无机复混棒肥主要指标满足有机-无机复混肥料GB18877-2002的基本要求, 具有高压缩比、含有机成分、易操作等特点。施用有机-无机棒肥后土壤EC值均在1.0mS·cm-1以下, 产生盐害的风险较小;对氮磷钾的提高效率大小顺序为磷>氮>钾;与未施用有机-无机棒肥的天竺桂相比, 施用有机-无机棒肥能明显提高天竺桂的新梢长度、叶绿素含量和根重, 对促进植物生长的作用明显。

篇4：《绿色植物对有机物的利用》的教学反思

关键词：有机物分子；反应机理；高中化学；积极性

有机物内容的相关教学中，教师的教学方式非常重要，如果教学方式不合理，那么就不能满足教学的需要。在学习有机物分子这一章节的时候，学生需要掌握三个方面的知识，第一，有机反应的机理；第二，有机物结构的性质；第三，有机物分子机构。只有掌握了这三点，才能使学生更好地学习后面的知识，从而起到承前启后的作用。在本文中，分析了三种不同的教学方式，具体如下：

第一种方法：教师向学生展示有机物分子模型，并且讲解该模型的空间结构。另外教师还要将具体反应的例子在黑板上写出来，对重点部分用不同颜色的粉笔标注出来。此外还要深入地讲解有机反应机理和结构与性质的关系。

第二种方法：摒弃只有黑板、粉笔的教学方法，采用多媒体技术来进行讲解。教师要先准备好关于有机物分子结构的视频或者动画，采用这样的形式进行模拟，这样就能生动形象地将有机反应机理和结构、性质等知识展示出来。

第三种方法，先给学生讲解原子结构的知识，然后再给每一位学生分发一盒有机物分子球棍模型的组装器材。在这个过程中，要使每一个学生按照C、H、O的成键原理，自己动手动脑，对有机物分子空间模型进行组装。最后还要在这个基础上，充分地模拟有机反应的机理。通过这样的方式，让学生真正了解结构和性质之间的关系。

上完课之后，再让学生做一些例题，从而起到巩固的作用。下面说说对上面几种授课方式进行的分析：

首先是第一种上课方式，这种方式很单一，教师仅仅只是一味地向学生讲解有机物分子结构的理论知识，学生也只是被动地接受知识。这样不但效率很低，而且很难调动学生的听课积极性。此外，从课后学生所完成的例题来看，学生对知识掌握的程度并不是很深，甚至还有一部分学生根本没有掌握基本的知识点。

其次是第二种上课方式，相比于第一种上课方式，第二种方式稍微活泼一些，而且课堂内容也丰富了很多。因为第二种方法采用了多媒体动画视频的方式，这样就会使得有机反应机理的知识直观地展示在学生面前。有机物分子结构的知识比较抽象和复杂，所以仅仅依靠理论知识的传授，是不能让学生很好地掌握和理解的。虽然这种方式能够吸引学生的注意力，但是有相当一部分学生都只停留在观看动画视频的有趣层次上，所以知识掌握的仍然不够，有可能课后便忘记了这些知识。

最后是第三种上课方式，相比于第一种方式和第二种方式，第三种方式不但有比较好的氛围，能够带动学生，而且还能使学生和学生之间相互讨论、互相交流。学生根据过去学过的知识，自己动手、动脑对有机物分子结构模型进行组装，并且模拟反应机理。这样既可以帮助学生巩固之前的知识，又能够使学生对后面的知识有个大致的了解。相比于第一种和第二种教学方式，第三种教学方式的效果更好。

通过上面的比较和分析，可以得出这样的结论，单纯的讲解理论知识，效果差于让学生自己动手操作。因此，第三種处理方式有以下几个方面值得反思：

1.学生会在动手动脑的过程中提高积极性

教师让学生自己进行思考，对有机物结构模型进行组装，学生需要积极思考，动手动脑才能完成整个过程。当学生通过动手动脑完成任务后，会产生喜悦感和成就感，这对于提高学生的学习积极性是非常有利的。

2.巩固学生的知识

组装有机物结构模型的时候，学生更深地理解了C、H、O原子结构知识以及成键原则，这样也能够使学生更好地掌握有机物空间结构和性质区别的知识。举个例子，当学生能够根据过去学的知识对甲烷的分子球棍模型进行组装，那么学生就理解了空间结构的知识，同时也了解了甲烷的空间结构。在对乙醇的分子球棍模型进行组装之后，学生会对甲醚和乙醇进行比较，明白如何对这两者进行区分。

3.让学生更好地掌握反应机理

在学生相互合作的过程中，基本区分了有机反应的类型，比如乙醇和乙酸之间的酯化反应，以及乙酸乙酯的水解反应。当学生认识了酯化反应、水解反应之后，就更好地掌握了原理。另外教师还让学生模拟乙烯和水加成反应和乙醇消去反应，使学生更好地理解了反应机理的差别。通过以上对几种教学方式的讲述，笔者有所体会：

1.让教学手段能够充分发挥出作用

无论是采用多媒体的教学方式，还是球棍模型试验，都只是一种为教学服务的手段。只有好好地利用了它，充分挖掘它的内涵，才能使它发挥出自身的作用。因此，教师必须创设合理的情境，使学生更好地构建知识体系。

2.使学生产生兴趣

教师在设计学习方式的时候，必须考虑学生的实际情况，采取一些生动、活泼的授课方式，更好地鼓舞学生，激发他们的主观能动性。不管是哪一种教学方式，只要是能达到效果的教学方式，就是值得推广和使用的。

3.提倡自主学习

“授人以鱼，不如授人以渔。”如果教师只是一味地灌输理论知识，那么学生便很难理解抽象而复杂的知识。因此，教师要给学生设计教学任务，让学生进行思考，动手动脑，通过自己的方式来完成这些任务。在这个过程中，学生不但收获了学习的方法，而且还理解了原本抽象而复杂的理论知识，掌握了重点和难点。

在高中化学教学中，很多学生都存在不能很好地掌握知识点、学习缺乏主动性、积极性的问题。为了解决这些问题，教师需要改进教学方式，采用生动、形象的教学手段，在教学中突破重点和难点，这样才能达到教学的根本目的。

参考文献：

[1]曹志兵.有机物分子结构推断的有效策略[J].新高考：理化生，2012（12）：30-32.

[2]魏宏斌.有机物分子结构与光催化氧化反应活性的关系[J].上海环境科学，1998，17（11）：43-45，49.

（作者单位陕西省榆林市榆林中学）

篇5：《绿色植物对有机物的利用》的教学反思

这是一节以实验为主的课，也是七年级生物最难教的一堂课之一，因为这个实验是著名科学家做的实验，由于受各种条件的限制，教师不便于演示实验，学生也不能亲自动手做实验。怎样上好这堂课呢?在这节课的教学中，不能简单地按照传统的教学方式，教师“教”实验，让学生“学”实验，而应利用这个实验训练学生设计实验的技能。以本节课的实验为依托，以实验设计中的问题为突破口，实施本节教学。学生通过自主学习，合作探究、交流展示，对每个实验步骤中包含的科学原理和方法进行思考，学生始终处于主动探索地位，思维活跃，培养了学生的创新精神，对前人做过的.实验，学生经过探究，能从中发现问题，并能很好地把握实验要点。但教学过程中也出现设计的问题有的过于简单化，学生不用深入思考即可得到答案，这样的设疑没有起到调动思维的作用，有的难度又过大，超出了学生的认知水平，使得提问没有能层层递进，出现了“脱钩”现象。以后在设计问题上要注意符合学生的认知水平，又有一定的深度广度，让学生思维真正动起来。

我在这节课的教学中，借助于精良的课件进行教学，转变了满堂灌输和机械训练的教学方式，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，在学生掌握知识的同时，培养学生搜集和处理信息的能力，获取新知识的能力，分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。从学生掌握的情况来看还是不错的。

篇6：《绿色植物对有机物的利用》的教学反思

本节课是在教师指导下，以学生为主体、师生共同在活动中完成的教学活动，以改变教师满堂灌的教学模式，充分调动了学生的学习积极性。我首先从学生已经知道的细菌和真菌的种类入手：你知道的哪些细菌和真菌是对人体有害的?哪些是有益的?同学们想到的往往是害处，然后锋头一转，细菌和真菌对人类还是有好处的，本节课的引入简洁明快，很容易引起学生的共鸣。

由于我们是农村的学校，馒头的制作在家都见过父母操作的过程，所以比较积极、活跃，上起来较轻松。课前让学生准备了一些包装袋，先从准备的包装袋入手，有哪些保存食品的方法。在学生介绍其它保存食品的`方法时，如冷冻、冷藏、紫外线、防腐剂，可以让学生讨论哪些保存食品的方法不利于人类的健康，还可充分利用学生所带的包装袋，看看包装袋上的配料里，是不是含有常见的防腐剂，并提醒学生尽量少吃含有防腐剂的食品，达到关爱人类健康的情感目标。

篇7：《绿色植物对有机物的利用》的教学反思

作者：马玉霞

来源：《环境与发展》2014年第03期

摘要研究土地利用变化对土壤有机碳及其动态变化规律，有助于掌握全球气候变化与土地利用变化之间的关系。本文分别从土地利用及其管理方式变化的角度，综合阐述了土地利用变化对土壤有机碳的影响过程与机理。

关键词土地利用方式土壤有机碳温室效应

中图分类号 X14文献标识码 A文章编号1007-0370（2014）03-0064-04 Abstract： Studying the effect of land use change on soil organic carbon and its dynamic change rules，help to grasp the relationship between global climate change and the land use change.By literature review，this paper summarizes major research progresses on the effects of land use change on SOC，explaining the process and mechanism of SOC change induced by changes of land use and land management.Key words： Land use；Soil organic carbon；Greenhouse effect 土壤碳库是大气碳库的3.3倍，生物碳库的4.5倍，是陆地生态系统最大的碳库[1-2]，也是最活跃的碳库之一。土壤碳可分为有机碳（SOC）和无机碳（SIC）。无机碳相对稳定，而有机碳则与大气频繁地进行着二氧化碳交换，与大气进行活性交换的SOC约占陆地生态系统碳的2/3[3]，所以SOC的变化将会影响大气CO2浓度，进而改变全球碳循环[4]。SOC是直接影响土壤性质和植物营养系统的土壤重要属性之一，是二氧化碳、甲烷等温室气体的重要释放源，也是吸收汇 [5]。在人类活动扰动下，自然土壤原有的结构状态被破坏，改变了土壤碳库的正常代谢，从而影响大气中CO2浓度[6]，增大了全球气候变暖的压力。

土地利用变化通过改变地表反射率和糙度[7]，通过改变植被和土壤碳库的方式[8]，影响地表的热量平衡、大气温室气体浓度[9-10]。自然生态系统转换到农业生态系统，其土地利用方式的改变会使SOC库在温带地区降低60%热带地区降低75%以上[1]。严重的SOC库缩减将使土壤质量、生物产量和水资源质量下降，也可能使预期的全球变暖现象恶化[1，11]。所以，了解土地利用变化对SOC的影响对认识气候变化具有重要的意义。1总有机碳（TOC）与溶解性有机碳（DOC）、有机质（OM）的关系

目前国内外对SOC的研究出于不同的研究目的、方法，主要以总有机碳（TOC）、溶解性有机碳（DOC）和有机质（OM）为研究对象。有机碳与有机质是土壤中有机物质的不同表示方式，是土壤中较为活跃的部分，表示土壤肥沃程度的指标。TOC是通过将有机物全部高

龙源期刊网 http:// 温燃烧成CO2，通过非分散红线外吸收法（NDIR）测定其浓度。有机质是使用重铬酸钾氧化，硫酸亚铁滴定测定有机碳含量，再乘以转换系数1.724换算成有机质含量。因此有机质是能被重铬酸钾氧化的物质的总合，即包括有机物，也包括还原性的无机物。对不同的实际样品，燃烧氧化与重铬酸钾氧化其氧化效率有所不同，因此测得有机质与有机碳比值有很大差异[12]。

SOC可分为溶解性有机碳和非溶解性有机碳。国内外有关土壤溶解性有机碳的术语很多，如有效碳、易氧化碳、可矿化碳、活性有机碳、微生物量碳。虽然溶解性有机碳只占SOC很小一部分，但参与土壤生物化学转化过程，是土壤微生物可直接利用的有机碳源[13]，是陆地生态系统生物化学循环的重要组成部分，影响着全球SOC的平衡。2土地管理方式对SOC的影响

SOC的储量是进入土壤的植物残体量和分解损失量二者之间动态平衡的结果，如自然植被的清除、轮垦、耕地、施肥、作物残余物还田、土地撂荒、有机土壤的农业利用等[14]。土地利用变化既可以通过影响地表净初级生产量和死有机物质的滞留直接影响SOC的储量输入，也可以通过潜在改变土壤的生物、化学与物理过程而间接影响SOC的储量输出[15]，因此，土地利用变化是影响SOC动态平衡的最主要人为因素。2.1农田的变化对其SOC的影响

影响农田中SOC的主要管理类型可分为：残余物管理类型、耕作管理、肥料管理、作物的选择和耕作系统的强度、灌溉管理，以及轮作等。由耕作引起的土壤有机碳的损失涉及3个过程。[16]：（1）由于土壤团粒结构被破坏，温度和湿度发生变化所引起的氧化和矿化过程；（2）可溶性有机碳或颗粒有机碳的淋溶和迁移过程；（3）加速的土壤侵蚀过程。传统耕作方式，会破坏土壤团粒结构，使土壤温度、湿度发生变化，加快氧化和矿化过程，并提高可溶性有机碳或颗粒有机碳的淋溶和迁移，加速土壤侵蚀，一般会引起SOC的损失。秸秆燃烧、湿地排水、翻耕以及类似的措施，去除作物残留物、夏闲和无覆盖播种，以及过度使用杀虫剂等均可使土壤碳库迅速下降。保护性耕作（少耕或免耕）、合理施用肥料、覆盖作物、应用深根且富含木质素的作物等[16]措施，增加了地表归还生物量，减弱了表土扰动和土壤有机质的氧化与矿化，使得土壤水稳性大团聚体数量增加，团聚体中的碳含量也相应增加，从而提高了SOC[15]。实施秸秆还田与免耕措施能够有效促进农田土壤有机碳贮量的增加[17]，保护性耕作措施土壤有机碳增加量显著高于传统翻耕.秸秆还田处理0～10cm土层有机碳含量表现为深松>旋耕>免耕>耙耕>传统翻耕，说明保护性耕作措施能提高0～10cm土层的有机碳含量[18]。科学的农业措施包括保护性耕作、秸秆还田、覆盖作物、合理施肥、应用深根且富含木质素的作物等，会使碳损失量的60%-70%被重新被固定，SOC会得到较大提高[19-21]。

以有机肥或以化肥形式配合施用，不但可以极大提高土壤生产力，而且有益于增加土壤有机碳储量。有机肥对土壤有机碳含量的提高作用显著高于化肥[22]。施肥对土壤有机碳的影响随着土层深度的增加而下降，而土壤无机碳随着土层深度的增加而增加。化肥、有机肥长期配

龙源期刊网 http:// 合施用和长期施用有机肥可以在0～30cm土层增加土壤有机碳含量[23，24]。将保护性耕作与合理配置施肥结合可显著提升SOC。因此，在我国现在措施下，减少化肥的同时增加秸秆还田比例和增施有机肥是既增加土壤有机碳含量又减少化肥污染的双赢措施[25]。化肥处理中不同氮肥施用量有利于耕层土壤有机碳及其组分的积累，配施秸秆还田效果更佳[26]。

灌溉被认为是最具固碳潜力的管理措施，灌溉能够改变土壤C输入、输出以及土壤C储量[27]。长期使用污染的渭水灌溉，使土壤中有机物质的质量分数明显增加。随着土壤剖面深度的增加，其增加幅度会显著降低[28]。渭河水中富含的有机污染物提升了灌溉农田土壤有机碳贮量[29]。干旱区荒漠土壤开垦为灌溉农田后，增施有机肥、秸秆覆盖还田、种植多年生苜蓿或苜蓿插入轮作体系是快速提升SOC水平[30]。2.2林地的变化对其SOC的影响

不同的森林管理活动，如轮伐期的长度、树种的选择、排水、采伐做法（全树或锯材原木、更新、部分采伐或疏伐）、整地活动（计划火烧、松土）以及施肥等，均会影响SOC库[31]，其中采伐和火烧是造成林地SOC减少的主要的原因。森林采伐后，地表生物量大量减少，地表温度升高，水分蒸发加快，土壤微生物分解活动增强，加上表土扰动可能带来侵蚀，SOC 将会减少，但适度采伐的林地既能保持系统的平衡，又能调节林内环境因子，有利于系统内的元素转化利用。

不同强度火干扰对林地SOC 有不同的影响，一般而言，低强度火干扰长时间内不会导致SOC 减少，而高强度火干扰则会使SOC出现不同程度的下降[15]。重度火烧后土壤有机碳含量有极显著的即时下降，主导因素是表层有机碳燃烧损失和高温挥发损失，以及后期的侵蚀损失等所致[32]。高强度林火有使土壤有机碳在空间分布上具有“低值趋同”趋势[33]。合理的林地管理措施可以增加林地SOC，如增加林地储量、水土保持、减少风和火的干扰、林间道与沟渠灌排网络的设计、采用间伐减少森林砍伐量、提高生物多样性、短期木材林与能源作物轮作、肥料施用等[15]，这些措施不仅可以维持或增加现有土壤碳库，还可以预防或减缓森林砍伐、限制森林退化，从而加强林地利用的可持续性。

林地转为农田或草地都会使SOC降低，因为植被净生产力降低减少了SOC输入量，覆被类型改变使地表温度升高而加快了SOC分解。实施退耕还林以后，土壤有机碳会有明显增加，0～20cm土层的土壤有机碳含量增加24.4%，退耕还林显著提高了土壤有机碳含量[34]。2.3草地的变化对其SOC的影响

影响草地SOC的管理措施主要包括开垦、放牧、火烧、肥料管理、石灰施用、灌溉等。草原开垦会使草原SOC大量释放，开垦活动减少了碳素向土壤输入，增强了有机质分解和土壤侵蚀活动，破坏了土壤颗粒有机碳和土壤团聚体。农地转为草地一般会使SOC提高，这是由于林、草地凋落物量和质量均较高且易分解，土壤有机质稳定性增强，而且随着林、草地郁

龙源期刊网 http:// 闭度的提高，地表温度降低，土壤湿度和水分得以保持，从而降低了SOC的分解速率，促进了SOC的积累[15]。

只以打草场作为利用方式的表层土壤总有机碳含量较高，常年放牧场的总有机碳水平较低[12]，过度放牧可使草原固碳能力下降，减少了其向土壤中的碳输入，因此使得有机碳含量明显低于其平均水平。一般情况下，不同强度的放牧都会造成草地表层（0-30cm）SOC的下降，且表现为过牧>重牧>轻牧>中牧，而补播、围封和禁牧将使SOC增加[35]。过度放牧，由于牲畜采食减少了植物向土壤的碳素归还量，加上过度放牧对土壤物理化学性质的干扰，加速了土壤的呼吸作用，造成SOC的损失。重建或修复开垦牧场可大幅增加SOC，在自然保护区和高草草原地区尤为明显。人为干扰对典型草原SOC含量具有明显影响，放牧导致SOC显著下降，而施肥和封育可以提高SOC[36]。3结语

土地利用方式的改变不仅影响土壤有机物的输入，也可通过对土壤条件的改变来影响SOC的分解速率，从而改变其含量。如林地、草地的退化，及其向耕地的转化都将使SOC净固存率降低，反之，退耕还林、退耕还草将增加SOC的净固存，提高土壤中有机碳的稳定性。

参考文献

篇8：《绿色植物对有机物的利用》的教学反思

景观尺度是介于区域和生态系统尺度之间的过渡尺度,对研究不同土地利用方式下SOC的空间分布具有重要的意义[6]。亚热带红壤丘陵景观土壤有机碳空间变异的研究结果显示,土地利用方式和地形是控制土壤有机碳空间变异的主导因素[7]。而表层土壤有机碳储量对土地利用变化的响应比底层土壤更敏感[8]。目前,研究土地利用方式转变下土壤有机碳储量变化的方法主要有模型法、国家温室气体清单方法(IPCC)和面积转移矩阵法。周涛和史培军[9]通过生态系统碳循环过程模型(CASA模型),发现土地利用变化改变了土壤有机碳的输入量和土壤的理化性质,从而改变土壤的固碳能力。刘纪远等[10]分别通过IPCC的国家温室气体清单方法和面积转移矩阵法,计算得出中国1990-2000年土地利用变化下SOC减少了42.45 Tg C-112.8 Tg C,其中林地、草地分别减少了38.9 Tg C-72.9 Tg C和38.7 Tg C-126.6 Tg C。转移矩阵法是基于土壤有机碳密度和面积矩阵,要求的实测数据量相对少,更易实施。

我国亚热带红壤丘陵区土地利用方式多样,主要以双季稻为主,其固碳能力与潜力在整个生态系统中占有重要地位。多年来土地利用方式的频繁变化对土壤碳库的影响巨大[11]。目前,针对该区域土地利用变化土壤有机碳的空间变异已开展了一些研究[7],但是,由于该区域土地利用方式的快速变化以及区域本身的复杂性,使得该区域土地利用变化,特别是土地利用变化对稻田土壤碳储量的影响研究相对薄弱。因此,本研究选取亚热带红壤丘陵景观小流域为研究对象,基于1933年和2005年土地利用变化和实测的稻田土壤表层有机碳含量的数据资料,采用面积转移矩阵以及“空间代时间”的方法,研究区域景观尺度土地利用方式变化对稻田土壤有机碳储量的影响,以期为合理优化区域土地利用和探讨稻田土壤固碳潜力提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

研究区位于湖南省长沙县金井镇,总面积134 km2,海拔在66m-440m之间,该区域属于亚热带季风湿润气候,年平均气温17.2℃,年平均降雨量1360 mm。土壤主要有以板页岩和花岗岩风化物发育的红壤和水稻土为主。土地利用类型以双季稻田、林地、茶园为主,其次为居民地、公路、湖泊、河流。流域内林地以马尾松、杉木等人工林和灌木、草丛群落为主,而原生的亚热带常绿阔叶林覆盖率较低。

1.2 样品采集与分析

于2009年8月根据流域内地形(高程)、土地利用情况,每种土地利用类型按各高程段样点大致均匀、随机取多个代表性样点的原则布置样点。按稻田0.17个样/hm2、林地0.06个样/hm2、茶园0.25个样/hm2的标准,采集0m-20 cm的表层土壤。每个样点按GPS定位点为中心,5 m为半径的样方取样,利用土钻随机采集5-8个表层土样,混匀作为一个土样;同时记录样点中心位置的经纬度和高程,调查周围植被或种植情况。稻田、林地、茶园分别设621、562、81个样点,共1264个样点。

土壤容重采用环刀法测定[12],文中取多个测定结果的平均值。土壤有机碳含量采用碳氮元素分析仪(Vario-MAX C/N,德国)测定。

1.3 土地利用变化信息来源

2005年的土地利用信息(包括土地利用类型、面积和分布)提取自购买的数字化地形图。1933年土地利用信息从纸制历史地形图扫描、Arc GIS软件矢量化处理后的图件中提取得到。高程数据从数字地形图(2005年)建立的5 m分辨率的数字高程模型中得来。

1.4 土壤碳储量估算方法

土壤有机碳密度采用如下方程计算[13]:

式中,SOCDij为第i种高程等级、第j种土地利用方式下土壤有机碳密度(t/hm2);ρj为第j种土地利用方式下土壤平均容重(g/cm3);SOCij为第i种高程等级、第j种土地利用方式下土壤有机碳平均含量(g/kg);D为土层厚度(cm),为20 cm。

根据不同年份土地利用变化的面积矩阵,以及各土地利用方式下的土壤有机碳密度,用如下方程[14]估算各土地利用方式变化下土壤有机碳储量的变化:

式中,SOCSij为第i种高程等级、第j种土地利用方式下土壤有机碳储量(t);Aij为第i种高程等级、第j种土地利用方式变化的面积,SOCDij为第i种高程等级、第j种转变方式下土壤有机碳平均密度,n为此区域所包括的高程等级(n=1,2,…,i,…,n),m为此区域所包括的土地利用方式转变总数(m=1,2,…,j,…m)。

1.5 数据处理

土地利用转化矩阵通过运用Arc Map9.3软件地统计学模块的交叉分析功能以及Excel 2003。基于1933和2005年的土地利用图件和数字地形图(2005年),高程按50 m-100 m、100 m-150 m、150 m-200 m和>200 m四个标准划分等级,建立1933-2005年的土地利用变化转移矩阵。由于缺乏水域、居民地、公路、未利用地的土壤有机碳测定数据,因而只估算林地、水田、茶园这三类之间转换对SOC的影响。SOC空间分布分析与成图使用Arc Map9.3软件完成。

1.6 统计分析

统计分析用SPSS13.0软件,数据正态齐性检验采用单样本K-S法,均值间差异的显著性检验采样LSD法或Tamhane’s T2法。

2 结果与讨论

2.1 1933-2005年间稻田土壤面积的变化

1933-2005年间,所选亚热带红壤丘陵景观土地利用方式变化明显(图1)。稻田土壤共有1233.53 hm2转变为其他利用方式,其中转变为林地的有1183.43 hm2,转变为茶园的有50.10 hm2。其他利用方式转变为稻田的面积为1598.90 hm2,主要来源于林地的转变(表1)。由此可见,自1933年以来,稻田总体上呈增加趋势,共增加了365.37 hm2。林地是新垦稻田的主要来源,甚至部分茶园也改成了稻田。这说明亚热带红壤丘陵区依然以稻作农业作为其主要的土地利用方式,多年来土地利用方式的频繁变化并未缩减水稻的种植面积。

根据研究区具体地形情况,结合等高线,将研究区域的高程划分为50 m-100 m、100 m-150 m、150 m-200 m和>200 m四个等级。稻田土壤与其他土地利用方式间的相互转变,主要集中在高程50 m-100 m和100 m-150 m内(表1)。表明高程对土地利用方式的转变有不可忽视的影响。这也符合一般农业用地主要集中分布于高程低的地形部位的观点[15]。在亚热带红壤丘陵区,低海拔地区的水热条件更适宜于农作物生长,人为干扰下土地利用方式的转变也更为频繁。这与毛蒋兴等[15]、卜心国[16]等对深圳土地利用时空变化与地形因子的研究结果一致,他们认为即使在城市化已达到很高程度的深圳,低地形和中低地形区域的土地利用变化最活跃,而较高海拔地区的土地利用变化幅度依然较小。

2.2 稻田土壤有机碳与林地、茶园土壤有机碳的差异

所选亚热带红壤丘陵区稻田土壤有机碳含量主要分布在10.0g/kg-20.0g/kg之间,分布频率达到87.6%。这与高建峰等关于吴江市水田土壤70%样本有机碳含量在12.5g/kg-20.0g/kg的结果相类似[17]。林地样品集中在1.4g/kg-20.0g/kg之间,占总样品的84.7%,频率曲线较分散;而茶园则相反,频率曲线分布较集中,87.7%样品分布在<15.0g/kg的区间(图2)。稻田土壤有机碳平均水平为14.3 g/kg,明显高于林地(13.0g/kg)与茶园土壤(9.5g/kg),差异达到极显著水平(p<0.01)(表2)。这说明三种利用方式中,以稻田土壤有机碳的积累能力最强。很多研究指出,林地土壤有机碳水平较高,一般高于稻田[9,18,19]。而本文结果与之相反,唐国勇的研究也表明亚热带稻田土壤有机碳高于林地土壤[7],究其原因可能是由于稻田土壤的根茬残留量大,稻草还田和肥料(尤其是有机肥)投入量多,从而外源碳的输入水平较高,且稻田土壤的厌氧环境与减免耕措施,在一定程度上抑制了有机质的分解,有利于土壤有机碳的积累[7.20]。样区内的天然林覆盖率较低,现存植被多为人工种植的马尾松及杉木,植被净生产力远低于天然林[7],碳输入水平甚至低于稻田土壤,一定程度上影响了其土壤有机碳积累水平。茶园土壤尽管有机肥料投入量较高,但由于常采用深埋施肥法(20cm以上),对表层有机碳积累的贡献有限,反而由于人为耕作使得有机质暴露、微生物活性增加,加速了土壤有机质分解,导致其有机碳含量相对低于稻田和林地。

从有机碳的变异系数来看,本研究中SOC含量的变异系数均属于中等程度的变异(10%

注:不同的小写字母表示差异达1%显著水平。

研究区内土壤表层有机碳密度介于1.7 t/hm2-101.6 t/hm2之间,平均为34.3 t/hm2,高于我国农田耕层土壤有机碳密度[22]。土地利用极大程度地影响了表层土壤有机碳密度的分布(表2),以稻田表层的有机碳密度最大,为36.4 t/hm2,其次是林地(33.4 t/hm2),茶园最小(24.8 t/hm2),差异均达到极显著水平(p<0.01)。较Pan等[20]报道的全国水稻土的平均有机碳密度为44 t/hm2稍低。不同土地利用方式下土壤有机碳密度和土壤有机碳含量的变化一致。可见,虽然稻田表层土壤的容量略低于林地和茶园,但由于其有机碳含量显著高于林地和茶园,导致其碳密度依然显著高于林地和茶园土壤。

2.3 土地利用变化对稻田表层土壤有机碳储量的影响

结合1933-2005年间土地利用的面积变化以及各土地利用方式下表层土壤(0cm-20 cm)有机碳密度,得出1933-2005年间稻田、林地和茶园土壤之间有机碳储量的变化(表3)。由于缺乏茶园>150 m的土壤有机碳测定数据,且此高程段茶园变化面积很小,因而只计算茶园50m-100 m、100m-150 m两个高程段SOC的变化。

1933-2005年,研究样区内0 cm-20 cm稻田土壤转变为其他利用方式,共损失10015 t C,其中转变为林地的损失9437 t C,转变为茶园的损失578 t C;而其他利用方式转变为稻田,共增加15372 t C,主要来源于林地的转变。因此,长期以来稻田土壤总体上表现为碳增汇,共增加了5357 t C(表3)。这一研究结果表明,在南方红壤丘陵区水田转变为人工林,会引起表层碳的损失,反而使土壤有机碳储量减少,这与一些研究显示退耕还林后土壤有机碳储量增加的结论不同[8,9,19,23]。原因可能是亚热带红壤丘陵区的林地主要为人工次生林,植被破坏严重,覆盖较差,且高强度的降雨降水导致水土流失严重,不利于土壤有机碳的积累[21,24]。而亚热带红壤丘陵区的水稻土具有较高的土壤碳密度和固碳能力,单元土地开发程度高,开垦历史长,施肥等改良措施使得水田土壤养分增多,土壤有机碳含量增加,反而有利于土壤固碳。亦有研究显示,亚热带稻田土壤转化为苗木用地后具有明显的碳释放效应[17]。

2.4 高程对稻田表层土壤有机碳储量变化的影响

四个高程等级下,稻田转变为林地,土壤有机碳储量的损失集中在高程50m-100m内(74.5%)和高程100m-150m内(20.5%)。稻田转变为茶园,土壤有机碳储量的损失集中在高程50m-100m内(63.6%)和高程100m-150 m内(36.4%)。而林地转变为稻田,土壤有机碳储量增加集中在高程50m-100 m内(78.3%)和高程100 m-150 m内(19.4%)(表3)。土壤有机碳储量在高程50m-150 m内受土地利用影响的方向和程度最为显著,并且随着高程的增加而降低,这可能与水文状况,利用方式改变等相关。高地势地区,土壤侵蚀严重,土壤水分径流量和渗流量都较大,土壤有机碳容易随着水分迁移而运动到较低的地势,而处于低地势地区则易于接受泥沙带来的有机碳[7]。林地转变为高碳的稻田,又多开垦在地势相对较低的地方,因而在中低海拔地区保护稻田面积,可以提高该地区的固碳潜力。

3 结论

篇9：《绿色植物对有机物的利用》的教学反思

关键词:教学设计;水分代谢;核心概念

我国新一轮基础教育课程改革的重要突破就是要改变学生的学习方式,而学生的学习方式又是与教师的教学策略或教学方法直接相关的。对此,我的主要设计思路如下:以问题解决为中心,注重学生自主学习,着眼于学生创新思维能力的培养。强调让学生通过“再发现”的方式学习知识,并通过植物细胞吸水和失水的条件的发现过程,帮助学生理解渗透原理这一核心概念以及培养学生的逻辑推理能力。教学流程如下:

【教学课题】植物对水分的吸收和利用

【教学目标】

知识目标:1.通过分析植物吸水和失水的条件,明确渗透作用的原理和条件;

2.举例说出水分在植物体内的运输、利用和散失;

3.举例说明合理灌溉在生产和生活实践中的运用。

能力目标:通过展示资料和图片,分析、讨论问题,培养学生研究问题和解决问题的能力。

情感目标:关注全世界面临的重大问题──水资源缺乏,明确节约用水的重要意义。

【教学重点和难点】

教学重点:植物细胞吸水和失水的原理;渗透作用的原理

教学难点:植物细胞吸水和失水的条件;渗透作用的概念

【教学方法】教师引导下的讨论和自主学习

【教学过程】