土壤學概論精選(九篇)

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第1篇：土壤學概論范文

環(huán)境巖土工程課程作為本科高年級選修課，涉及巖土、環(huán)境、衛(wèi)生工程以及土壤學等多個領(lǐng)域，是一門新興的綜

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[2] 張在明.對于發(fā)展環(huán)境巖土工程的初步探討[J].土木工程學報，2001， 34（2）： 1-6.

[3] 胡中雄， 李向約， 方曉陽.環(huán)境巖土工程概論[J].巖土工程學報，1990， 12（1）： 98-108.

[4] 周健， 吳世明， 徐建平.環(huán)境與巖土工程（巖土工程新進展叢書）[M].北京：北京建筑工業(yè)出版社，2001.

[5] 樸春德， 曹麗文， 楊建平.環(huán)境巖土工程學課程研究型教學模式探討[J].牡丹江師范學院學報：自然科學版，2012（3）： 69-70.

[6] 胡敏云， 田興長， 許四法.土木工程專業(yè)環(huán)境巖土工程課程建設探討[J].高等建筑教育，2009，18（2）： 88-90.

[7] 沙晨燕， 何文珊， 童春富，等.上海近期酸雨變化特征及其化學組分分析[J].環(huán)境科學研究，2007， 20（5）： 32-34.

Teaching research and practice of environmental geotechnical engineering

RAO Pingping， SONG Zhongqiang， ZHANG Feixiang

（Department of Civil Engineering， University of Shanghai for Science and Technology， Shanghai 200093， P. R. China）

Abstract：

第2篇：土壤學概論范文

摘要：在環(huán)境工程專業(yè)環(huán)境科學類課程群教學中引入Seminar教學法，通過優(yōu)化知識體系、改進教學及實驗方法、創(chuàng)新成績評價方式來提升學生的綜合素質(zhì)，建立了“教師引導，學生自主”的雙向互動教學模式，使Seminar模式在課程群教學中的功能價值得到了體現(xiàn)，同時針對Seminar教學實踐中出現(xiàn)的問題提出了應用建議。

關(guān)鍵詞：環(huán)境工程；Seminar教學；課程群

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）18-0161-03

Seminar意為“討論課”、“研討小組”，是流行于國外的一種比較成熟的教學組織形式[1]。在現(xiàn)今大力推進素質(zhì)及創(chuàng)新教育的背景下，近年來國內(nèi)諸多高校的眾多教育工作者著力推行Seminar教學模式，但多數(shù)研究還是集中在Seminar教學在某一門課程中的具體應用[2-5]。雖然Seminar教學涉及的課程面較廣，但將這種研討模式應用于一類課程群的研究很少。本校環(huán)境工程專業(yè)在“厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)、強能力”的復合型人才培養(yǎng)目標指引下，積極研究開辟環(huán)境工程專業(yè)環(huán)境科學類課程群的本科生Seminar平臺。

一、Seminar教學核心價值

Seminar作為一種教學范式，其價值集中體現(xiàn)在教學方法、課程組織及教學目標的設計、知識獲取等各方面的創(chuàng)新上[6]。其核心主要在于“師生研討互動”，從研討內(nèi)容、研討方式鼓勵學生尋找自己所感興趣的方向及主動探索知識[7]，引領(lǐng)學生掌握科學的研究方法，培養(yǎng)學生的研究性思維，鍛煉學生收集、處理信息的能力，提高學生把握國際學術(shù)新思潮、互動交流、演講表達等綜合能力。

二、Seminar模式在環(huán)境科學課程群里的應用探索

1.環(huán)境科學課程群教學中的現(xiàn)實問題。在本校環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)計劃中，環(huán)境科學類課程群主要涵蓋《環(huán)境生態(tài)學》、《環(huán)境生物學》、《環(huán)境土壤學》和《環(huán)境毒理學》這四門課程，從這四門課程的配備教材來看，課程之間存在章節(jié)內(nèi)容的重復問題。對于重復內(nèi)容，學生在學習的過程中往往容易對它產(chǎn)生“毫無新意”的感覺，從而影響學生的學習興趣和教學效果。隨著教學改革的進行，每門課程所講授的學時減少，這也對教師教學內(nèi)容的合理分配提出了挑戰(zhàn)。這些課程的教學現(xiàn)狀是由一個主講老師負責一門課程，缺少相關(guān)課程任課老師之間的交流，而且有些課程的理論課和實驗課分離，分別由不同的教師承擔。這種教學組織形式對學生系統(tǒng)地掌握理論知識是不利的。傳統(tǒng)的教學模式以理論講解為主，平時作業(yè)也多以教材中的課后思考題為主，較少涉及探究性的問題，缺乏深度和廣度，整個課程群的教學內(nèi)容松散，不完整的體系難以使課程群的知識要點有機融合。

2.Seminar研討主題的設計。研討主題設計時既要考慮課程群里每門課程的知識要點及發(fā)展趨勢，又要考慮學生的認知水平和能力，還要兼顧團隊教師的科研項目。根據(jù)上述不同n程教材中的重復內(nèi)容，團隊教師經(jīng)過集體備課，反復研討，最終確定了適合本校環(huán)境工程專業(yè)的Seminar研討主題。近兩年的教學實踐中，選題主要涉及：（1）土壤重金屬污染的植物修復（超積累植物研究進展）；（2）持久性有機污染物與環(huán)境；（3）全球環(huán)境變化；（4）水土流失及其生物控制；（5）人工濕地與水體富營養(yǎng)化防治；（6）生物入侵及生物多樣性的保護；（7）轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品及其安全；（8）環(huán)境因素對人群健康的影響；（9）食品、中藥、飲品中有害物質(zhì)的殘留。當然，教師也可在各自課程的教學環(huán)節(jié)中，針對實際情況有選擇地刪減或增加研討主題。

3.Seminar教學過程的開展。首先，在課程群第一門課程開課時，會對學生詳細說明Seminar的教學特點、具體的實施流程和考核評價方法，然后把課程的相關(guān)選題告知學生。學生利用課余時間準備材料，制作好PPT后發(fā)給教師初審，然后再返回給學生修改，最后在班級進行研討。研討完成后，由教師進行總結(jié)，每個小組在進行匯報時，會由班級其他成員及老師組成評分團，對小組的專題表現(xiàn)按下發(fā)的評分表打分，最后的分數(shù)作為課程成績評定的一部分。但是，由于Seminar前期準備時間較長，在具體教學過程中，不能頻繁作為主要的教學手段，這就要發(fā)揮教師作為教學過程的“主體”作用，在正常課堂教學過程中，教師也可以緊跟環(huán)境熱點問題以及突發(fā)的環(huán)境公害事件，讓大家追根溯源，找出問題的發(fā)生原因，分析會產(chǎn)生的環(huán)境效應，以及可采取的處理措施。比如在教學過程中，“2015天津塘沽大爆炸”、“南京放射源銥-192丟失事故”等都成為好的Seminar素材。其次，可以針對身邊生態(tài)環(huán)境具體問題開展教學。淄博市早年礦山開采活動頻繁，嚴重破壞了生態(tài)環(huán)境，近年來淄博開始加大礦山生態(tài)環(huán)境的修復力度。因此，讓學生開展“礦山廢棄地生態(tài)修復”的主題研討，極大地增加了學生對將來環(huán)保工作的熱情和信心。

再者，理論教學改革的同時，也對實驗課程的教學進行改革，具體實驗也由任課教師來指導，尤其鼓勵學生自主設計實驗。比如，在《環(huán)境生物學》和《環(huán)境毒理學》的實驗教學中，都會涉及到毒性效應的實驗，布置給學生一個選題“在某一區(qū)域污染水體種，如何判斷重金屬Cu的形態(tài)與生物效應的關(guān)系”，讓學生從樣品采集、處理、化學分析及毒性效應的判斷等方面來設計實驗，使學生的思維、創(chuàng)新、動手能力都得到鍛煉。

最后，在課程群每門課程結(jié)束時，任課教師要對學生進行問卷調(diào)查。從我們的教學實踐及其問卷調(diào)查結(jié)果來看，教改效果是很明顯的。

4.Seminar教學網(wǎng)絡平臺的建立。學校建有網(wǎng)絡教學平臺，在課程群每門課程的教學網(wǎng)站上均上傳所有研討主題的PPT課件及錄制的相關(guān)視頻，在教學資源欄里不定期上傳最新的一些研究資訊和最新的研究論文，供學生參閱；另外還會上傳一些兄弟院校的實驗視頻，或由學生錄制的實驗過程的視頻。開通在線問答功能，解決學生自主學習中的問題，同時，學生的成績評定也會公開，使Seminar教學過程的考核更加透明。

三、Seminar模式的教學成果價值體現(xiàn)

1.有效整合了知識內(nèi)容體系，提高了教學效率。如前所述，環(huán)境科學類課程群的每門課程內(nèi)容均存在不同程度的重復，由于教學學時的縮減（每門課程由原來的48學時縮減為32學時，32學時里還包括了實驗學時），重復授課必將影響教學進度。通過對重復教學內(nèi)容的分析，確定了每門課程需略過的章節(jié)。比如，《環(huán)境生態(tài)學》、《環(huán)境生物學》和《環(huán)境土壤學》里都有土壤環(huán)境的污染和修復的內(nèi)容，由于內(nèi)容對象涉及土壤，這部分內(nèi)容在《環(huán)境生態(tài)學》、《環(huán)境生物學》里應簡略，重點放在《環(huán)境土壤學》課程中來詳細講解。但是這些內(nèi)容的PPT等教學資源由每門課程的主講老師集體參與制作后都放在網(wǎng)絡教學平臺上，供學生自由學習和參考。這種有目的地對授課內(nèi)容的刪減，極大地提高了課堂教學效率。

2.教學氛圍改善，學生學習興趣提高，專業(yè)成績提升。Seminar教學中，學生根據(jù)選題在準備的過程中通過查閱資料，逐步改變了傳統(tǒng)教學死板生硬的形式，激發(fā)了學生自主學習的熱情。教師和學生作為Seminar共同的教學主體，以研討的方式組織教學，創(chuàng)造了和諧寬松自由的學習氣氛，師生的互動增強。這種模式給予學生充分思考的空間和時間，進一步培養(yǎng)了學生學習的主觀能動性。經(jīng)過2年的Seminar教學實踐，學生的每門課程成績都有了明顯提高，由于考核方式的改變，成績不及格率極大降低，專業(yè)學習興趣也隨之提高，帶動了其他專業(yè)課程的學習。接受過Seminar教學的學生在院校、省市及國家級各類科技比賽活動中的參與度大大提高，在教師引導下，大部分學生的科研積極性明顯增強，大三年級的學生有近50%都參與到教師的各類科研項目中，部分學生在教師指導下積極申報校級及國家級大學生研究項目。本團隊老師指導的學生近2年共獲得大學生國家級項目立項4項、校級項目6項。在這種濃厚的科研氛圍下，低年級學生也被帶動起來，積極要求參與到科研課題及實驗工作中來。

3.學生綜合素質(zhì)及能力增強，身心全面發(fā)展。通過Seminar教學的選題，學生查閱資料、文獻檢索及閱讀文獻能力及書面表達能力得到了提升，為其今后更高層次的學習奠定了良好的基礎(chǔ)。本課程群里的Seminar題目注重聯(lián)系實際，學生根據(jù)地區(qū)發(fā)展特點，選擇“采石礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復”為Seminar課題，拍攝實地照片按照學科知識制作PPT，又引證最新的文獻資料和工程案例，講演時引起教師、學生的廣泛興趣和深入探討，取得良好的教學效果。在暑期社會調(diào)查實踐中，又進一步補充和豐富了研究內(nèi)容，撰寫的調(diào)查報告獲學校暑期社會實踐優(yōu)秀項目。另外，Seminar教學中的宣講和答辯環(huán)節(jié)也提高了學生的論文答辯和表達能力，對后續(xù)的課程設計及畢業(yè)答辯環(huán)節(jié)表現(xiàn)會提供幫助，良好的口頭表達能力也會使學生在今后的工作學習中受益。這些訓練能不斷提升學生持續(xù)發(fā)展的信心和能力。再者，通過Seminar教學，學生擁有了自由的話語權(quán)，教師會尊重學生不同的觀點，鼓勵學生要有自己的主見，學會思辨，學會從多個不同的角度看待事物和思考問題。通過Seminar教學，還培養(yǎng)了學生的獨立學習探索能力和團隊合作精神。許多Seminar任務需要以小組的形式分工合作完成，學生以小組為單位，共同選題、獨立查詢資料，最后再共同探討提出研究方案，完成書面報告。這種獨立探索、合作研究的學習形式，使學生學會服從、傾聽和分享，能夠獲得啟發(fā)，成員之間互相影響、互補和合作，培養(yǎng)了學生的團隊合作精神和集體榮譽感。受過Seminar教學訓練的?！皾嵱瞽h(huán)保社”成員已經(jīng)成功組織了很多環(huán)境類的比賽和活動，極大地提升了專業(yè)的影響力，使學生的身心得到全方位的提升。

四、Seminar模式的應用建議

1.Seminar的組織形式可以多樣化。一般Seminar的組織操作流程如下：教師明確選題、個人或小組搜集整理并分析資料、學生制作PPT、課堂展示、主持討論、評委打分、教師總結(jié)、撰寫書面報告。這種操作模式可靈活運用在不同的專業(yè)課程中，可采取“個人熱點問題演講”、“小組主題辯論賽”、“團隊專題研討”、“個人課后調(diào)查報告”、“優(yōu)秀論文研讀”等多種組織形式，可以提高Seminar教學模式的新穎性，增加學生參與學習的興趣。對于短學時的課程來說，由于各種不可控因素，課上宣講研討模式會較多耽誤教學進度，另外，有部分學生由于性格原因可能不適合這種公開的研討方式，針對這種情況，可以以學生宿舍為單位，讓學生自主在課余時間組織研討并錄制微視頻，上傳教學平臺，讓其他學生學習并參與評價，也有利于Seminar的開展。

2.引入研究生助教體系。隨著學校研究生招生規(guī)模不斷加大，研究生參與到教師教學科研的可能性會逐步提高。過去研究生參與導師的教學過程的機會較小，僅僅可能局限于課程作業(yè)的批改，近年來，研究生在教師科研項目中的作用越來越明顯，很多學生都有較強的獨立完成科研任務的能力。另外，研究生對自己研究領(lǐng)域的最新進展都有相當掌握，而在Seminar的教學過程中，教師的科研項目是優(yōu)質(zhì)選題，讓研究生適時參與到Seminar的主題研討中，會起到較強的引領(lǐng)作用。因此完善學校的研究生助教體系，特別是津貼資助體系，讓研究生助教作為研究生培養(yǎng)的一個重要環(huán)節(jié)真正落到實處和具有可操作性，對將來全校范圍內(nèi)seminar教學模式的推廣有巨大的推動作用。

參考文獻：

[1]張海燕.Seminar教學法的適用條件及存在問題分析[J].教育教學論壇，2014，（52）：179-181.

[2]李建立.基于Seminar教學模式的教改實踐分析――以《傳播學概論》為例[J].文教資料，2015，（5）：165-167.

[3]余新平，王毓琴，李明翰.Seminar教W法在7年制研究生臨床眼科學教學中的應用[J].中國高等醫(yī)學教育，2009，（9）：121-123.

[4]周美林，李佳孝.近三年我國Seminar教學研究文獻綜述[J].教育與教學研究，2013，27（11）：12-15.

[5]郭丹.Seminar教學法在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實踐教學中的應用[J].中國科技創(chuàng)新導刊，2013，（28）：93.

[6]張躍忠.論Seminar教學范式的現(xiàn)代價值[J].高等理科教育，2007，（1）：18-20.

第3篇：土壤學概論范文

關(guān)鍵詞：濱海新區(qū)；重金屬；土壤污染；綜合評價

中圖分類號：X53 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.05.013

土壤環(huán)境的安全問題是農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境安全的核心，土壤污染與防治已成為環(huán)境科學和土壤科學共同關(guān)注的熱點[1]。土壤重金屬污染具有潛伏性、滯留時間長、移動性差等特點，從遭受污染到產(chǎn)生后果有一個逐步積累的過程，因此，對于土壤重金屬污染的監(jiān)測已成為農(nóng)業(yè)環(huán)境保護的重要內(nèi)容之一。分析監(jiān)測土壤重金屬元素的含量變化和分布特征，可為調(diào)控土壤重金屬的活性與毒性、制定合理的控制標準及選擇修復技術(shù)提供必要的理論依據(jù)[2-4]。天津市濱海新區(qū)原來是農(nóng)業(yè)區(qū)，自20世紀80年代以來，郊區(qū)開始出現(xiàn)較大規(guī)模的企業(yè)，其產(chǎn)生的廢水、固體廢棄物數(shù)量明顯增加，污水排放及工業(yè)固體廢棄物的擴散，導致水環(huán)境不斷惡化。地下水污染、污水灌溉及堿渣擴散也使得污染物直接或間接進入土壤，影響到土壤環(huán)境質(zhì)量，成為該地區(qū)土壤污染的主要原因之一[5-7]。近年來，隨著濱海新區(qū)的快速發(fā)展，土地利用轉(zhuǎn)型使得原有的土壤污染壓力得到一定的緩解，但現(xiàn)有的基本農(nóng)田中依舊存在污染的風險。因而，系統(tǒng)地開展農(nóng)田重金屬污染狀況的調(diào)查具有重要的理論和實際意義。目前，在濱海新區(qū)的環(huán)境監(jiān)測部門中，針對大氣、水體和固廢的監(jiān)測已積累了豐富的資料，而對于土壤污染的數(shù)據(jù)還相對較少。所以，適時地補充該地區(qū)土壤中污染物含量與分布的信息顯得十分必要。本研究以濱海新區(qū)現(xiàn)有的部分基本農(nóng)田、果園、菜地和濕地土壤為研究對象，擬通過分析土壤中重金屬含量，了解其主要污染物的分布特征，以期為正確認識該地區(qū)的土壤環(huán)境現(xiàn)狀提供必要的科學依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 樣品采集

按照土壤的利用現(xiàn)狀選擇了農(nóng)田、蔬菜地、果園及濕地4種類型的土壤。土樣采集于2009年8月，采樣點分布如圖1所示。采集0～20 cm的表層土壤樣品，自然風干后磨細，過0.25 mm土壤篩。土壤理化性質(zhì)參見文獻[8-10]。不同土壤樣品的pH值分布為：農(nóng)田土壤中6.5～7.5之間和>7.5的樣品各占50%；菜地土壤均為6.5～7.5之間；果園土壤均>7.5；濕地土壤90%為6.5～7.5之間，10%為>7.5，并以此作為選擇土壤環(huán)境質(zhì)量評價標準的依據(jù)。

1.2 測定方法

土壤中重金屬Cu、Zn、Pb、Cd、As、Hg、Cr、Ni全量的分析測定按照《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》（GB l5618―1995）[11]和《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 166―2004）[12]規(guī)定的步驟進行。所用試劑均為優(yōu)級純或分析純。土壤中銅、鋅、鎳、鉛、鎘、鉻采用鹽酸―硝酸―氫氟酸―高氯酸體系消解，原子吸收及分光光度法測定；土壤總砷和汞采用硝酸―高氯酸消解，原子熒光光度法。

1.3 土壤污染評價因子及方法

研究區(qū)土壤為城郊土壤，根據(jù)國家標準《農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量：無公害蔬菜產(chǎn)地環(huán)境要求》（GB/T 18407.1―2001）[13]、土壤環(huán)境質(zhì)量標準（GB 15618―1995）[11]，選取國標中的8種元素（Cu，Zn，Pb，Cd，As，Hg，Cr和Ni）作為評價因子。評價方法采用單項污染指數(shù)和Nemerow綜合污染指數(shù)法[14]。依據(jù)土壤樣本pH值測定結(jié)果，標準限值采用土壤二級指標中相應的pH值要求（pH 6.5～7.5及>7.5的數(shù)值），農(nóng)田和蔬菜地以農(nóng)田的標準比對，果園土壤采用對應的果園標準，濕地土壤采用國家標準中相近的稻田土壤標準進行比較。土壤污染等級劃分參照夏家淇[15]及姜芝萍[16]報道的方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同土地利用方式土壤重金屬分布特征

天津市濱海新區(qū)不同利用狀況下土壤中8種元素含量測定結(jié)果如表1所示。由表1可以看出，研究區(qū)域內(nèi)土壤重金屬含量較天津土壤重金屬背景值[17]有明顯的增加，Cu、Zn、Pb、As、Hg、Ni的測定平均值分別為背景值的2.19，2.30，2.39，1.66，12.46，2.47倍，Hg的增加量最大；Cd和Cr為背景值的0.87和0.99倍，與背景值相當。

2.1.1 土壤中Cu含量變化 在4種土地利用類型中，農(nóng)田土壤中銅含量的平均值達到50.10 mg?kg-1，菜園土壤中為58.59 mg?kg-1，果園土壤中為71.33 mg?kg-1，濕地土壤中為53.90 mg?kg-1。不同土地利用方式的土壤Cu含量變化如圖2所示。由圖2可以看出，農(nóng)田和濕地土壤中不同采樣點之間差異較大，而在蔬菜地之間差異較小，果園土壤中總體上大于其他類型的土壤。濕地中的S19樣點含量最高，達到128.83 mg?kg-1，這與其處于堿渣堆附近的位置有關(guān)。農(nóng)田采樣點中的S5～S7和濕地中的S25及S26的銅含量相對較低。

2.1.2 不同土地利用方式土壤Zn含量變化 不同利用類型土壤中，農(nóng)田土壤中鋅含量的平均值達到104.3 mg?kg-1，菜園土壤中為160.1 mg?kg-1，果園土壤中為127.0 mg?kg-1，濕地土壤中為156.6 mg?kg-1。不同土地利用方式的土壤鋅含量變化如圖3所示。由圖3可以看出，農(nóng)田中除S3和S4樣點含量較高外，其他樣點集中在80 mg?kg-1上下；5個菜地土樣的總體含量較高，含量分布在142.87～182.26 mg?kg-1之間；2個果園土壤中鋅含量分別為109.5～144.5 mg?kg-1，顯著低于菜園土壤中的含量；10個濕地土壤中含量差異較大，含量在106.1～247.4 mg?kg-1之間，其中S19樣點的含量最高。

2.1.3 不同土地利用方式土壤Pb含量 不同土地利用方式的土壤鉛含量變化如圖4所示。由圖4可以看出，農(nóng)田土壤中的平均值達到29.71 mg?kg-1，但S3和S4樣點的含量顯著高于于其他樣點；菜園土壤中平均為49.23 mg?kg-1，各采樣點的鉛含量在40.15～53.74 mg?kg-1之間，總體上含量較高；果園土壤中為35.14 mg?kg-1，盡管2個樣點分布在海河南北，但二者之間差別較??；濕地土壤中平均為44.01 mg?kg-1，除S17和S19樣點的鉛含量達到73.84和85.67 mg?kg-1外，其他點的含量均在20.08～49.35 mg?kg-1之間。

2.1.4 不同土地利用方式土壤Cd含量 不同土地利用方式中土壤鎘含量變化如圖5所示。由圖5可以看出，農(nóng)田土壤中的平均值達到0.086 mg?kg-1，菜園土壤中為0.325 mg?kg-1，果園土壤中為0.131 mg?kg-1，濕地土壤中為0.137 mg?kg-1。在全部25個采樣點中，鎘含量在0.060～0.336 mg?kg-1之間，平均值為0.139 mg?kg-1，低于天津市土壤鎘背景值（0.16 mg?kg-1）。農(nóng)田土壤的含量均較低，菜園土壤中有4個樣點超出背景值且含量較高（在0.228～0.303 mg?kg-1之間）、果園和濕地土壤中，除S19樣點含量較高外（0.336 mg?kg-1），其他樣點均低于土壤背景值。

2.1.5 不同土地利用方式土壤As含量 不同土地利用方式的土壤砷含量變化如圖6所示。在4種土地利用類型中，農(nóng)田土壤中的砷含量平均值為14.97 mg?kg-1，菜園土壤為15.92 mg?kg-1，果園土壤為13.54 mg?kg-1，濕地土壤的砷含量最高，達到18.36 mg?kg-1，但除S19樣點含量較高（31.51 mg?kg-1）外，其他樣點在11.71～20.51 mg?kg-1之間?？傮w上看，土壤砷含量分布比較均勻，但超出了土壤背景值。

2.1.6 不同土地利用方式土壤Hg含量 不同土地利用方式的土壤汞含量變化如圖7所示。在4種土地利用類型中，農(nóng)田土壤中Hg含量平均值為0.360 mg?kg-1，菜園土壤的砷含量為0.707 mg?kg-1，果園土壤為0.271 mg?kg-1，濕地土壤的砷含量最高，達到0.768 mg?kg-1。由圖7可以看出，農(nóng)田超出背景值的有3個樣點，菜園和果園中超出背景值的有4個樣點，而在濕地土壤中，90%的樣點超出背景值，表明濕地土壤中汞的累積比較顯著。

2.1.7 不同土地利用方式土壤Cr含量 不同土地利用方式的土壤鉻含量變化如圖8所示。4種不同土地利用類型中，菜園土壤中鉻的平均濃度最高，達到75.26 mg?kg-1，其次為農(nóng)田73.24 mg?kg-1，果園土壤中為71.06 mg?kg-1， 濕地土壤中為69.22 mg?kg-1。在25個樣點中鉻含量超出背景值的點占38.5%，但總體的平均值為71.86 mg?kg-1，低于背景值72.65 mg?kg-1，不同樣點之間的Cr含量分布比較均勻。

2.1.8 不同土地利用方式土壤Ni含量 不同土地利用方式的土壤鎳含量變化如圖9所示。4種土地利用類型中，菜地土壤的鎳含量平均濃度達到最高76.10 mg?kg-1，其次為濕地土壤71.90 mg?kg-1，農(nóng)田和果園土壤含量分別為59.36 mg?kg-1和50.28 mg?kg-1。與天津市土壤背景值比較，在供試的25個土樣中Ni含量均遠遠超出背景值，反映出土壤Ni含量的變化是影響該區(qū)土壤環(huán)境質(zhì)量的要素之一。與其他元素類似，在農(nóng)田中的S3～S4樣點、菜地中的S10～S13樣點及濕地中的S17～S25樣點檢出的Ni含量顯著高于其他樣點，反映出其污染途徑具有相似性。

2.2 土壤環(huán)境質(zhì)量狀況評價

以國家土壤環(huán)境質(zhì)量標準為基礎(chǔ)，通過計算單項污染指數(shù)和Nemerow綜合污染指數(shù)，得出濱海新區(qū)不同土地利用方式下不同重金屬對土壤環(huán)境質(zhì)量的影響現(xiàn)狀（表2）。依據(jù)土壤樣本pH值測定結(jié)果，標準限值采用土壤二級指標值，農(nóng)田和蔬菜地以農(nóng)田的標準比對，果園土壤采用對應的果園標準，濕地土壤采用國家標準中相近的稻田土壤標準進行比較。

從單項污染指數(shù)來看，采樣區(qū)的25個土壤樣本中Cu、Zn、Pb及Cr的Pi值均小于1，表現(xiàn)為清潔；除濕地土壤中S19樣品外，Cd和As在其他24個樣本中也達到清潔水平。樣品S19的PCd和PAs分別為1.121及1.260，屬于輕度污染，這與該采樣點位于過去的曬鹽場地附近有關(guān)。Hg和Ni是該地區(qū)污染率較高的元素，在25個樣本中有16個達到輕度以上的污染水平，污染率均為64%，其中S19的Hg污染達到中度污染水平，表明該地區(qū)的Hg和Ni存在較大的污染風險，并且Hg和Ni的污染分布具有同步性。從不同利用類型土壤中的分布來看，農(nóng)田的輕度污染率為37.5%，蔬菜地為80%，果園屬于清潔，濕地土壤中為90%。分析其污染的原因，Hg和Ni污染與該地區(qū)污水中Hg和Ni排放有密切關(guān)系。濕地土壤主要分布在鹽場、河口區(qū)域，排污河及海河水質(zhì)污染是導致超標的主要原因。蔬菜地灌溉量大，灌溉水污染可導致土壤中累積量增大。從樣點分布看，農(nóng)田中的S3和S4、菜地中的S10～S13均分布在海河附近，所以存在較大的污染風險。

從綜合污染指數(shù)看，25個樣本中8%屬于輕度污染，包括菜園土壤S10和濕地土壤S19；綜合指數(shù)超過警戒級閾值（>0.7）的樣本數(shù)占52%，包括了農(nóng)田中的S3和S4樣本，菜地土壤中的S11～S13，濕地土壤中的S17、S20～S26樣本；樣本中達到安全級別的占40%，以農(nóng)田和果園土壤為主。

3 結(jié)論與討論

土壤重金屬的來源受成土母質(zhì)、氣候、人類活動等多種因素的影響，不同地區(qū)、不同種類的土壤、特別是人類活動較為頻繁、容易受到擾動和污染的各種農(nóng)用土地[18]。在針對土壤環(huán)境問題的研究和管理過程中，我國相繼公布了土壤元素背景值和土壤環(huán)境質(zhì)量標準，確定了Cu、Zn、Pb、Cd、As、Hg、Cr及Ni等8種重金屬和類金屬元素的含量限值，為土壤污染評估提供了必要的判別參考依據(jù)。由試驗結(jié)果可知，除Cd和Cr外，其他元素的平均值均超出公布的天津市土壤元素背景值，其原因一方面與這些元素在土壤中的現(xiàn)存濃度或許較30年前有所增加有關(guān)，另一方面也與當年背景值測定時選取的采樣地點和土壤類型有關(guān)。本研究主要是以濱海新區(qū)的土壤為研究對象，而背景值可能包括天津市較大的土壤范圍，其土壤類型會有一定差別，因此，利用背景值僅僅是一種評估污染狀況時的參考，而更主要的是以國家土壤環(huán)境質(zhì)量標準為依據(jù)。

在監(jiān)測的數(shù)據(jù)中，濱海新區(qū)不同類型土壤中Hg和Ni存在較大的污染風險，在25個樣本中的污染率均為64%，污染分布具有同步性，并且主要分布在菜地和濕地土壤中。這一現(xiàn)象或許與人為活動導致的水污染有一定關(guān)系。在濱海新區(qū)特定的土壤環(huán)境下，其土壤以砂質(zhì)為主，土層薄，導致水與土壤交換過程加劇，海河水系帶入的污染物及過去曬鹽過程引起的水與土壤中物質(zhì)交換增加也許是其土壤中Hg和Ni元素積累量變化的重要原因。同時土地利用類型對土壤重金屬含量分布的影響具有一定差異，農(nóng)田的輕度污染率為37.5%，蔬菜地為80%，果園屬于清潔，濕地土壤中為90%。綜合污染指數(shù)評價的結(jié)果表明，25個樣本中8%屬于輕度污染，超過警戒級閾值的樣本數(shù)占52%，達到安全級別的樣本占40%?？傮w上表現(xiàn)為農(nóng)田和果園土壤比較清潔，而蔬菜地和濕地土壤中存在一定的污染風險。

關(guān)于土壤污染狀況的評估問題，目前學者們也有新的認識和共識，污染物在土壤中的含量（總量）高低不僅僅是判別土壤是否被污染的唯一依據(jù)，而要結(jié)合污染物受體是否產(chǎn)生危害及危害性的大小進行全面評估[19-20]。生物是土壤中的主要受體，污染物是否對生物產(chǎn)生毒害效應也需要結(jié)合土壤中污染物的存在形態(tài)、生物的蓄積量和毒性表現(xiàn)形式等多方面因素綜合評判[21-22]。因此，監(jiān)測土壤中重金屬的現(xiàn)存量對于評價土壤可能存在的環(huán)境污染風險具有一定的意義。依據(jù)土壤環(huán)境質(zhì)量標準的限值可知，其超標量越大則污染的風險亦越大。

參考文獻：

[1] 中國科學院農(nóng)業(yè)領(lǐng)域戰(zhàn)略研究組. 中國至2050年農(nóng)業(yè)科技發(fā)展路線圖[M]. 北京：科學出版社， 2009.

[2] 羅金發(fā)， 孟維奇， 夏增祿. 土壤重金屬（錫，鉛，銅）化學形態(tài)的地理分異研究[J]. 地理研究， 1998， 17（3）： 265-272.

[3] 王家兵. 天津城市發(fā)展中的若干環(huán)境地質(zhì)問題[J]. 地質(zhì)調(diào)查與研究， 2004， 27（3）： 164-168.

[4] 周啟星， . 我國農(nóng)業(yè)土壤質(zhì)量基準建立的方法體系研究[J]. 應用基礎(chǔ)與工程科學學報， 2012， 20（S1）： 38-44.

[5] 馬興， 胡萬里， 邵德智， 等. 海河塘沽段水污染指數(shù)變化及其原因分析[J]. 水資源與水工程學報， 2008， 19（1）： 69-76.

[6] 陳霞. 塘沽區(qū)污水資源化利用對策研究[D]. 楊凌：西北農(nóng)林科技大學， 2007.

[7] 劉新菊. 用循環(huán)經(jīng)濟理念促進工業(yè)固體廢物資源化[D]. 楊凌：西北農(nóng)林科技大學， 2008.

[8] 杜微， 曲東， 王靜， 等. 天津濱海新區(qū)不同土壤的生物學性狀及土壤質(zhì)量評價[J]. 西北農(nóng)業(yè)學報， 2011， 20（4）： 200-206.

[9] 馬文梅， 王靜， 曲東， 等. 天津市塘沽區(qū)不同土地利用狀況下土壤鹽分變化特征[J]. 西北農(nóng)業(yè)學報， 2011， 20（12）： 152-157.

[10] 杜微. 天津市塘沽區(qū)不同利用類型土壤生物學特征及其土壤質(zhì)量變化研究[D]. 楊凌：西北農(nóng)林科技大學， 2011.

[11] 國家環(huán)境保護部， 國家技術(shù)監(jiān)督局. GB 15618―1995 土壤環(huán)境質(zhì)量標準[S]. 北京： 中國標準出版社， 1995.

[12] 國家環(huán)境保護部. HJ/T 166―2004 土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范[S]. 北京： 中國環(huán)境出版社， 2004.

[13] 國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局. GB/T 18407.1―2001農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量蔬菜產(chǎn)地環(huán)境要求[S]. 北京： 中國標準出版社， 2001.

[14] 丁桑嵐. 環(huán)境評價概論[M]. 北京： 化學工業(yè)出版社， 2001.

[15] 夏家淇. 土壤環(huán)境質(zhì)量標準詳解[M]. 北京： 中國環(huán)境科學出版社， 1996.

[16] 姜芝萍， 楊俊衡. 城市重點污染區(qū)土壤重金屬污染評價標準探討[J]. 安全與環(huán)境工程， 2010， 17（1）： 57-60，64.

[17] 中國環(huán)境監(jiān)測總站. 中國土壤元素背景值[M]. 北京： 中國環(huán)境科學出版社， 1990.

[18] 鄭袁明， 陳同斌， 鄭國砥， 等. 北京市不同土地利用方式下土壤銅的積累及其污染風險[J]. 自然資源學報， 2005， 20（5）： 690-696.

[19] 宋玉芳， 周啟星， 宋雪英， 等. 土壤整體質(zhì)量的生態(tài)毒性評價[J]. 環(huán)境科學， 2005， 26（1）： 130-134.

[20] 夏家淇， 駱永明. 關(guān)于土壤污染的概念和3 類評價指標的探討[J]. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報， 2006， 22（1）： 87-90.

第4篇：土壤學概論范文

1.1測土配方施肥內(nèi)涵

測土配方施肥是以土壤測試和肥料田間試驗為基礎(chǔ)，根據(jù)作物需肥規(guī)律、土壤供肥性能和肥料效應，在合理施用有機肥料的基礎(chǔ)上，提出氮、磷、鉀及中、微量元素等肥料的施用品種、數(shù)量、施肥時期和施用方法。該技術(shù)的核心是協(xié)調(diào)作物需肥與土壤供肥之間的矛盾，有針對性地補充作物所需的營養(yǎng)元素，在滿足作物均衡吸收各種營養(yǎng)，維持土壤肥力水平的同時，避免浪費肥料、破壞土壤環(huán)境以及污染大氣、水環(huán)境，使化肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的正面作用最大化，負面效應最小化。

1.2理論依據(jù)及主要技術(shù)工作

測土配方施肥技術(shù)遵循土壤、作物、肥料三者之間的相互關(guān)系，以養(yǎng)分歸還學說、肥料三大定律，即最小養(yǎng)分律、同等重要律、不可替代律，肥料報酬遞減律及生產(chǎn)因子綜合作用等理論為依據(jù)。以上學說和理論表明：作物在整個生長發(fā)育過程中要從土壤中帶走大量養(yǎng)分，而土壤中的養(yǎng)分并不是取之不盡的，因此必須通過施肥這一措施把作物吸收的養(yǎng)分“歸還”土壤，以防止土壤肥力下降，提高作物產(chǎn)量和改善品質(zhì)；作物生長需要吸收多種養(yǎng)分，無論是大量元素或微量元素，都是同等重要，不可替代的，且其會受土壤中最小養(yǎng)分的制約，若忽視這個限制因素，即使其它養(yǎng)分含量很充足，也難以提高作物產(chǎn)量；以施肥的方式“歸還”養(yǎng)分要注意投入量，因為肥料施用量過高，會導致肥效下降乃致減產(chǎn)；協(xié)調(diào)好選種、水肥管理、耕作制度及氣候條件等影響肥效的諸因素之間關(guān)系，肥料施用才能發(fā)揮出應有的增產(chǎn)效果。而測土配方施肥技術(shù)正是以肥料施用與綜合農(nóng)業(yè)技術(shù)相配合為指導原則，處理肥料（有機與無機肥料）投入與作物產(chǎn)出、用地與養(yǎng)地的關(guān)系，消除作物生長的限制因子，特別是滿足作物對中微量元素的要求，確定最高產(chǎn)量對應的施肥量，獲得最佳經(jīng)濟效益，以實現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、培肥土壤、提高肥料利用率、保護生態(tài)環(huán)境的綜合目標。根據(jù)農(nóng)業(yè)部辦公廳2011年印發(fā)的《測土配方施肥技術(shù)規(guī)范》修訂版，測土配方施肥技術(shù)主要圍繞“測土、配方、配肥、供肥、施肥指導”5個環(huán)節(jié)開展野外調(diào)查、采樣測試、田間試驗、配方設計、配肥加工、示范推廣、宣傳培訓、數(shù)據(jù)庫建設、耕地地力評價、效果評價、技術(shù)研發(fā)等11項技術(shù)工作。此次修訂應新形勢下測土配方施肥工作發(fā)展的需要，重點細化了蔬菜、果樹測土配方施肥技術(shù)內(nèi)容，增加了肥料利用率田間試驗、配方肥料供應等內(nèi)容，調(diào)整和修改了肥料效應田間試驗、樣品采集與制備、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建立、肥料配方設計、配方肥合理施用和耕地地力評價等方面的內(nèi)容，使測土配方施肥中的技術(shù)行為規(guī)范化。

1.3測土配方施肥的核心技術(shù)

測土配方施肥的核心技術(shù)是建立科學的施肥指標體系，即在開展實驗室相關(guān)研究和田間校驗研究的基礎(chǔ)上，提出不同土壤類型、不同作物種類的推薦施肥量、施肥方法和施肥時期的過程。施肥指標體系是所有與決定施肥量、施肥方法、施肥時期等有關(guān)的作物、土壤、肥料及環(huán)境等方面參數(shù)的總合。因此，建立不同區(qū)域、不同土壤類型、不同作物的適宜測土方法、土壤測試指標及相應的推薦施肥指標是非常必要的，這為配方設計、施肥建議卡制定和施肥指導提供依據(jù)，使作物能夠吃上“營養(yǎng)套餐”，也是長期推廣應用測土配方施肥的技術(shù)支撐。實際上，自第二次土壤普查以來，各地已針對當?shù)刂饕寥李愋秃椭饕筇镒魑锝⒘送寥鲤B(yǎng)分分級指標，然而現(xiàn)階段中國大田作物品種特性、產(chǎn)量水平、栽培制度、農(nóng)民施肥方式和土壤肥力等要素均發(fā)生了很大變化，蔬菜、果樹等經(jīng)濟作物面積不斷擴大，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已由單一地追求高產(chǎn)向?qū)崿F(xiàn)作物高產(chǎn)、肥料高效、環(huán)境友好和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)變，原有的指標體系已不能適應當前的生產(chǎn)要求。因此，必須通過大量的基礎(chǔ)研究工作對原有的大田作物測土配方施肥指標體系進行更新和完善。全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務中心一直將通過田間試驗，建立推薦施肥指標體系作為十分重要的工作來抓，“3414”試驗設計是其主推的田間試驗方案，它是陳倫壽等在國外“3411”多點肥料試驗方案的基礎(chǔ)上，加了12~143個處理后得到的方案，該方案設計集合了回歸最優(yōu)設計處理少、效率高的優(yōu)點，能夠滿足肥料試驗和施肥決策的專業(yè)要求。各地借助全國性測土配方施肥行動對農(nóng)業(yè)發(fā)展改革的東風，加強了測土配方施肥指標體系研究，建立起具有各地特色的測土配方施肥指標體系，如孫義祥等以山東省冬小麥為例，通過“3414”完全及部分實施試驗建立了磷、鉀施肥技術(shù)指標體系，并說明了如何有效利用該試驗數(shù)據(jù)進行回歸方程的擬合，揚長避短；楊俐蘋等建立了內(nèi)蒙古海拉爾地區(qū)油菜土壤的指標體系，就“3414”試驗方案實施條件以及不同數(shù)學模型在肥料效應函數(shù)計算中的應用進行了探討，指出各地不應不加區(qū)分的使用統(tǒng)一的“3414”試驗方案，要先了解土壤養(yǎng)分限制因素，而且采用數(shù)學模型模擬的肥料效應函數(shù)除了要符合數(shù)學模型要求外，還要求符合肥料報酬遞減率等農(nóng)業(yè)化學的基本理論和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際。吳永斌等依據(jù)相對產(chǎn)量分組建立了隴東黃土丘陵區(qū)馬鈴薯的土壤速效氮磷鉀養(yǎng)分含量豐缺指標，基于肥料效應函數(shù)、最佳施肥量與相對產(chǎn)量回歸方程建立了馬鈴薯推薦施肥指標。章明清等建立了以肥料效應函數(shù)——養(yǎng)分豐缺指標法為主體的福建甘薯的氮磷鉀施肥指標體系。從實際操作來看，測土配方施肥指標體系的建立是一項技術(shù)性很強的長期性工作，需要較強的技術(shù)力量和財政投入作支撐，同時需要省、市、縣3級土肥技術(shù)部門協(xié)同配合，分級承擔。

2測土配方施肥技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1測土配方施肥的2條線路

現(xiàn)行的測土配方施肥主要有2條路線：一是按照區(qū)域劃分，在中國的測土配方施肥以“縮小包圍圈”的測土配方施肥方式，在1個省市或地區(qū)建立1套配方，針對不同的區(qū)縣進行特殊化處理，在基本配方的基礎(chǔ)上進行改良，范圍由省市地區(qū)縮小到行政村不等；二是按照不同作物開展的，以作物生長發(fā)育規(guī)律和作物養(yǎng)分吸收規(guī)律、土壤養(yǎng)分供應規(guī)律為基礎(chǔ)的作物測土配方施肥方式。按照區(qū)域劃分的測土配方施肥的地方省市有很多，以河北鹿泉市為代表，通過測土配方施肥逐步摸清了全市耕層土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀，根據(jù)土壤耕層養(yǎng)分化驗數(shù)據(jù)、“3414”田間試驗結(jié)果、肥料校正試驗結(jié)果、采樣點的基本情況等資料進行匯總分析，建立了鹿泉市專家咨詢系統(tǒng)并安裝在30個配肥站的系統(tǒng)內(nèi)供廣大的農(nóng)民朋友進行查詢。這提高了農(nóng)民對配方肥的認識，健全完善了縣、鄉(xiāng)、村3級技術(shù)服務網(wǎng)。在新疆維吾爾自治區(qū)、河南永城市、寧夏自治區(qū)、江西奉新縣、江蘇省、吉林榆樹市等多個省市自治區(qū)通過測土配方施肥，取得了顯著成效。按照不同作物進行的測土配方施肥也在多個領(lǐng)域取得了良好收效。蔬菜地實施測土配方施肥，實現(xiàn)土壤養(yǎng)分的均衡，達到蔬菜生產(chǎn)的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效和培肥地力、保護環(huán)境的目的，實現(xiàn)溫室蔬菜生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。聊城等市對冬小麥的測土配方施肥，通過化肥減量使用和合理搭配，提高了單產(chǎn)，顯著減少了冬小麥生命周期資源消耗與污染物排放量，環(huán)境效益年際間總體上呈下降趨勢的良好收效。對于糖料作物則達到了提高甘蔗產(chǎn)量、糖分含量及經(jīng)濟效益；改善甘蔗的農(nóng)藝性狀；改善蔗田土壤環(huán)境，培肥蔗田土壤；提高肥料的利用率，保證農(nóng)業(yè)的可持續(xù)資源的目的。不同作物進行的測土配方施肥更是涉及玉米、油茶等多種作物。2條線路各有優(yōu)勢并均達到了測土施肥的最初目的。

2.2初步摸索出測土配方施肥技術(shù)的應用模式

圍繞為農(nóng)、支農(nóng)、護農(nóng)目標，各地在全面推廣測土配方施肥的過程中，從促進產(chǎn)銷結(jié)合入手，積極探索測土配方施肥技術(shù)的推廣運行機制，并探索出“一張卡”、“站廠結(jié)合”、“測土、配方、生產(chǎn)、供肥、施肥指導”、“開方抓藥”等4種應用模式。其中，“一張卡”模式，即前期由農(nóng)技人員提供免費采土、化驗、配方服務，然后農(nóng)民根據(jù)“測土配方施肥建議卡”選購與自家土壤養(yǎng)分狀況相對應的肥料；“站廠結(jié)合”模式是農(nóng)業(yè)部門土肥站為農(nóng)民選擇合格的肥料生產(chǎn)企業(yè)并提供配方，配肥生產(chǎn)企業(yè)與一定區(qū)域的農(nóng)民建立產(chǎn)供合約并按約供肥；“測、配、產(chǎn)、供、肥”技術(shù)推廣模式，即集測配站免費測土配方、肥料生產(chǎn)企業(yè)配肥、經(jīng)銷服務網(wǎng)供肥及農(nóng)民施肥指導于一體，物化測土配方施肥技術(shù)；“開方抓藥”為市場化運作的推廣模式，即大中型肥料生產(chǎn)經(jīng)銷企業(yè)以農(nóng)資連鎖店為媒介，根據(jù)農(nóng)民需求或與農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣單位合作提供測土配方服務。測土配方施肥推廣機制的創(chuàng)新使農(nóng)戶能夠根據(jù)土壤類型和作物特點針對具體田塊選擇肥料，推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營由粗放化向標準化、精細化管理轉(zhuǎn)變。

3基于測土配方施肥技術(shù)的人才需求趨勢

測土配方施肥技術(shù)有利于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，也為各高校相關(guān)專業(yè)的學生就業(yè)帶來了福音。測土配方施肥工作的深入開展必將帶動與科學施肥相關(guān)的技術(shù)推廣、配肥加工、配肥產(chǎn)品銷售服務等行業(yè)的發(fā)展，需要更多具有專業(yè)技能的人員從事本職業(yè)。未來的人才需求主要體現(xiàn)在以下5個方面。

（1）隨著全國范圍內(nèi)掀起測土配方施肥以來，中央及地方政府大規(guī)模實施了測土配方施肥補貼項目，用以組檢測配站、建立規(guī)范的測土配方施肥專用實驗室。而自二次土壤普查以后，由于缺少經(jīng)費，大多數(shù)實驗室都處于癱瘓、半癱瘓狀態(tài)，專業(yè)土壤測試人才缺乏，“有編無人”現(xiàn)象普遍。雖然在測土配方施肥項目的帶動下有所改善，但就全國范圍來看，空缺仍然很大。這為農(nóng)業(yè)院校相關(guān)專業(yè)的畢業(yè)生（尤其是有土壤學基礎(chǔ)的學生）提供了一定數(shù)量的基礎(chǔ)性工作崗位。隨著各級測配站機構(gòu)的不斷完善，該職位需求會趨于飽和，不過這還需經(jīng)歷較為漫長的時間。

（2）肥料配方設計是配肥加工、供給的基礎(chǔ)，而中國幅員遼闊，土壤資源類型多，各地區(qū)土壤性質(zhì)差異大，不同區(qū)域或縣域的優(yōu)勢農(nóng)作物的種植情況不同等因素決定了配方設計的工作量大，對肥料配方師需求量高。因此，農(nóng)業(yè)院校相關(guān)專業(yè)的學生，如植物營養(yǎng)專業(yè)畢業(yè)生可以通過考取國家級肥料配方師職業(yè)資格證，進入全國省、市、縣土肥技術(shù)推廣機構(gòu)及肥料配制加工行業(yè)。

（3）配方肥的銷售環(huán)節(jié)是連接企業(yè)與農(nóng)民的橋梁，也是測土配方施肥的技術(shù)成果能否落地生根的關(guān)鍵，而以上發(fā)展出的新模式也對肥料銷售環(huán)節(jié)提出了更高的要求。銷售人員自身需具備扎實的基礎(chǔ)知識，能夠了解農(nóng)民的需求，為農(nóng)民購買配方肥提供指導意見，使廣大農(nóng)民逐步掌握合理施肥量、施肥時期和施肥方法，自覺選擇購買配方肥。因此，相關(guān)人員可以利用專業(yè)優(yōu)勢進入肥料銷售企業(yè)或網(wǎng)點，為農(nóng)企有效對接服務，同時提高技術(shù)到位率。

（4）開展測土配方施肥技術(shù)指導和培訓，并深入田間地頭，與農(nóng)民共話科學施肥等都需要農(nóng)技推廣人員的參與?，F(xiàn)階段國家越來越重視源于農(nóng)業(yè)院校的農(nóng)技推廣人才培養(yǎng)，致力于培養(yǎng)一批專業(yè)知識扎實、愿意扎根基層、服務農(nóng)村的農(nóng)技推廣隊伍，改變以往基層農(nóng)技推廣體系“人走、線斷、網(wǎng)破”的局面。當然，這需要決心做農(nóng)技推廣的農(nóng)校畢業(yè)生培養(yǎng)吃苦耐勞、奉獻農(nóng)村的精神。

（5）為滿足新階段測土配方施肥工作的要求，開展田間試驗、土壤養(yǎng)分測試、肥料配方、數(shù)據(jù)處理、專家咨詢系統(tǒng)等方面的技術(shù)研發(fā)工作勢在必行，這也是不斷提升測土配方施肥技術(shù)水平的必經(jīng)之路。對此，相關(guān)領(lǐng)域人才可根據(jù)自身專業(yè)知識背景，選擇不同的研究方向，如改進測土方法及所使用的試劑、開發(fā)測土配方施肥信息管理與專家推薦系統(tǒng)以及建立相應的地理空間數(shù)據(jù)庫等，為測土配方施肥技術(shù)的推行提供了技術(shù)支撐和輔助決策。一般來說，對技術(shù)研發(fā)人員的技術(shù)要求較高。

4測土配方施肥技術(shù)存在問題剖析

作為中國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的頂層設計，起步于2005年的測土配方施肥項目經(jīng)過8年的發(fā)展，實現(xiàn)了由試點到鞏固再到普及的歷史性跨越，可謂收益頗豐。除了比較明顯的作物產(chǎn)量和農(nóng)民收入“雙增”、生產(chǎn)資料與資源消耗“雙節(jié)”及減排效果外，還恢復和重建了之前處于半癱瘓狀態(tài)的全國土壤肥料技術(shù)推廣隊伍，初步摸清了1857個項目縣（場）9.33×107hm2耕地的土壤養(yǎng)分狀況，建立了主要作物（特別是大田作物）新的測土配方施肥指標體系和縣域耕地資源管理系統(tǒng)，逐步形成了教學、科研、推廣和企業(yè)相結(jié)合的測土配方施肥工作平臺。雖然從試點之初至今全國范圍內(nèi)測土配方施肥技術(shù)的推廣應用取得了顯著成效，并在一定程度上強化了農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設施的建設，但依然存在一些嚴重制約該項技術(shù)應用范圍及效果的問題。

4.1農(nóng)企對接不暢

測土配方施肥技術(shù)普及率低的主要原因，重點不在于科研環(huán)節(jié)，而在于推廣環(huán)節(jié)。測土配方施肥技術(shù)推廣環(huán)節(jié)薄弱，關(guān)鍵在于農(nóng)企對接不暢。在中國化肥產(chǎn)業(yè)整體產(chǎn)能過剩的情況下，配方肥市場占有率卻十分有限。全國測土配方施肥技術(shù)推廣面積還不及農(nóng)作物種植面積的1/2，其中配方肥施用到田面積僅為3.33×107hm2，不及技術(shù)推廣面積的一半。因此，測土配方施肥技術(shù)的入戶率、到位率并不和其覆蓋面積呈正比。從中國現(xiàn)行的農(nóng)技推廣體系找尋原因，就是在“最后一公里”出現(xiàn)了問題，現(xiàn)有的很多科研成果與農(nóng)業(yè)技術(shù)都滯留在縣以上農(nóng)業(yè)單位，往往到不了農(nóng)民手中。因為在實踐中，農(nóng)民認識水平有限，一下子完全改變施肥習慣有難度；技術(shù)力量不足，指導服務完全到位有難度；肥料品種繁多，農(nóng)企對接不暢，市場供應有難度等等因素往往導致土壤肥料技術(shù)推廣部門配好方、把施肥建議卡發(fā)到農(nóng)戶、技術(shù)指導到位，農(nóng)民也不一定會“按方施肥”。因此，如何把專家設計的紙上配方變成農(nóng)民地里的配方肥，打通這“最后一公里”是目前亟待解決的首要問題。這涉及到“配方”究竟為誰做的問題，雖然農(nóng)民是施用配方肥料的主體，是測土配方施肥技術(shù)的落腳點和關(guān)鍵點，也是測土配方施肥技術(shù)能否取得最大效益的關(guān)鍵，但農(nóng)民這個群體只是在選擇肥料種類上具有主動性，而對“配方”產(chǎn)品的使用是被動的，肥料生產(chǎn)企業(yè)才是將紙上配方轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的實際執(zhí)行者。因此，配方是為肥料生產(chǎn)企業(yè)設計的，而其又以施用地的土壤養(yǎng)分狀況為基礎(chǔ)。實際上，產(chǎn)肥的商家和用肥的農(nóng)民都沒有測土配方施肥技術(shù)，而技術(shù)推廣部門又不生產(chǎn)肥料這種肥料與技術(shù)相互分離的狀態(tài)，成為制約測土配方施肥技術(shù)應用的最大障礙。故2012年農(nóng)業(yè)部2次召開會議研究測土配方施肥工作，確立將測土配方施肥工作重心轉(zhuǎn)移到配方肥推廣應用上來，要求農(nóng)企對接，將配方肥推廣做細做實。其中，3月底農(nóng)業(yè)部采取“百企連百縣”方式開展配方肥的推廣應用試點，選擇100家化肥企業(yè)與農(nóng)業(yè)部門對接，在100個縣（場）、1000個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、1萬個村開展農(nóng)企合作推廣配方肥試點，嘗試解決技術(shù)落地、企業(yè)參與問題。補齊了企業(yè)這塊“短板”，政府還應在扶持和引導提方面下功夫，而不是簡單地將社會化服務與市場經(jīng)濟運作等同起來，任期自由發(fā)展，具體需要做好以下幾個方面的基礎(chǔ)工作：面向社會公布肥料配方，嚴格篩選配方肥生產(chǎn)供應企業(yè)，引導肥料企業(yè)生產(chǎn)配方肥，合力促進配方肥推廣應用。但由定點企業(yè)生產(chǎn)配方肥供給市場，容易違背市場規(guī)律，形成市場壟斷，因此要建立起針對供肥企業(yè)的監(jiān)督體系；通過層層對接提高配方肥的入戶、到位率，并為配肥生產(chǎn)、入庫和銷售設立臺賬，做好配方肥追溯體系的督促工作；為合格企業(yè)構(gòu)建和完善配肥經(jīng)銷服務網(wǎng)絡提供所需服務，以豐富配方肥供應渠道，方便企業(yè)供肥及農(nóng)民選購；引導肥料生產(chǎn)企業(yè)建立配肥供肥網(wǎng)點，利用智能化配肥設備為農(nóng)民提供現(xiàn)配服務，同時提供施肥指導服務。最終，對企業(yè)的服務要求實現(xiàn)以“實質(zhì)性對接”為目的的“兩個服務”，即依托農(nóng)企對接，一方面服務企業(yè)，一方面服務農(nóng)民。

4.2測土配方施肥技術(shù)的農(nóng)作物覆蓋范圍窄

隨著測土配方施肥項目的推進，農(nóng)民舊的施肥觀念已經(jīng)有所改變：過去重無機輕有機、重氮肥輕磷鉀肥和微肥、重底肥輕追肥，而今重視有機肥的投入，實行氮、磷、鉀平衡施肥，根據(jù)土壤特點補施微肥；過去盲目施肥，現(xiàn)下會根據(jù)地力基礎(chǔ)和目標產(chǎn)量，確定氮、磷、鉀和微肥的施用數(shù)量，并合理確定底追比例與追肥的最佳時期，一定程度上改變了過去“一炮轟”的施肥習慣。但由于中國人多地少，以僅占世界不到9%的耕地養(yǎng)活世界近20%的人口，長期以來中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對化肥依賴程度高，因此化肥過量施用現(xiàn)象仍然較為普遍，尤以蔬菜、果樹等園藝作物較為突出。據(jù)統(tǒng)計，全國6000萬hm2經(jīng)濟、園藝作物的化肥使用量約等于1.1億hm2糧食作物的化肥使用量，蔬菜、果樹的平均施肥量分別為糧食作物的2~3倍、3~5倍。而與開展測土配方工作較早、歷史久遠的棉糧油等大宗作物相比，測土配方施肥在蔬菜、果樹、茶葉等園藝作物上的應用才剛剛起步，測土配方施肥技術(shù)體系尚未完全確立。因此，要在強化大田作物測土配方施肥工作的同時，因地制宜地開展設施農(nóng)業(yè)及園藝作物的土壤測試、肥效實驗，逐步建立起對應的施肥指標體系并加大其在蔬菜、果樹等園藝作物上的推廣力度，尤其是生產(chǎn)條件較差的地區(qū)，技術(shù)推廣難的空白、邊遠地區(qū)，不斷提高測土配方施肥技術(shù)的覆蓋面。

4.3粗放施肥方式改觀不大

農(nóng)民普遍文化程度不高，對測土配方施肥的認識有限，雖然“一炮轟”的施肥習慣有所改變，但肥料撒施、表施、淺施等粗放施肥方式還較為普遍，導致肥料損失較為嚴重，實際上總的化肥施用量還在增加。因此，要推進測土配方施肥技術(shù)進村入戶，必須探索、建立有效的技術(shù)指導、服務模式。一方面，集成創(chuàng)新科學施肥技術(shù)，探索農(nóng)藝農(nóng)機結(jié)合的有效途徑，因地制宜地推廣水肥一體化和機械化深施技術(shù)；另一方面，積極發(fā)展農(nóng)化服務組織，幫助農(nóng)民施肥到田，解決施肥難問題。在此方面，山東金正大公司推廣的“種肥同播”技術(shù)是一個很好的探索，實現(xiàn)了良種良法配套、農(nóng)機農(nóng)藝結(jié)合，為機械化施肥奠定了基礎(chǔ)。

5測土配方施肥產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)需求

測土配方施肥的5個環(huán)節(jié)中，測土、配方、施肥指導是公益性的，需要國家的專項財政補貼、政策上的引導和扶持作保障。而配方肥料生產(chǎn)及供應等環(huán)節(jié)具有明顯的經(jīng)營性，屬于市場行為。因此，在推進該項技術(shù)的普及過程中，既要明確政府和農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門索要承擔的公益性職能，又要考慮企業(yè)的利益?，F(xiàn)階段，測土配方施肥的農(nóng)化體系獨立走向市場，進行企業(yè)化運作還面臨很多困難，比如測試實驗室的規(guī)范化、配方設計的合理性等，但測土配方施肥技術(shù)的全覆蓋，配方肥的規(guī)?；a(chǎn)是科學進步、政策完善、市場成熟的必然趨勢?；趪艺邔y土配方施肥技術(shù)的公益性定位，其產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)需求主要集中在以下3個方面。

5.1土壤測試儀器設備研發(fā)技術(shù)需求

擇優(yōu)篩選的配方肥生產(chǎn)企業(yè)可以根據(jù)農(nóng)業(yè)推廣機構(gòu)公布的配方生產(chǎn)肥料，但由此生產(chǎn)的配方過于單一，不能滿足具體到不同肥力田塊的個性化需求，因此一部分配方肥生產(chǎn)企業(yè)自己完成測、配過程。目前很多企業(yè)使用速測儀器進行測土配方施肥，但速測儀器不具有可持續(xù)性，不能批量處理土樣，易受環(huán)境影響，且無法測出微量元素，因此需要研發(fā)出更適合的田間測土儀器設備，保證對樣品的規(guī)范化和批量化分析，不僅要滿足pH值和氮、磷、鉀等大量元素的測定，還應能夠測定微量元素，以便為農(nóng)民提供針對性的個性化測土服務。

5.2小配方肥研制及針對性施用的技術(shù)需求

大配方肥主要針對大的生態(tài)區(qū)或作物種植帶，由大中型企業(yè)組織完成，但由于不同地理位置的土壤質(zhì)地、作物類型、耕作制度、農(nóng)業(yè)管理設施及肥料效益等不盡相同，統(tǒng)一使用大配方違背了測土配方施肥技術(shù)“缺什么，補什么”的初衷，所以根據(jù)以上影響因素對大配方做出調(diào)整，生產(chǎn)有針對性的配方肥極其必要，尤其應結(jié)合當?shù)貧夂驐l件。為方便對配方肥種類的選擇，應開發(fā)智能終端配方施肥技術(shù)專系統(tǒng)，對肥料配方的關(guān)鍵因素予以統(tǒng)籌管理，整合配肥設備和計算機于一體，以滿足農(nóng)民對配方肥小批量個性化的需求。

5.3農(nóng)化服務機制創(chuàng)新技術(shù)需求

在整個農(nóng)化服務體系的測、產(chǎn)、施等諸環(huán)節(jié)中，施用環(huán)節(jié)其實是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是該技術(shù)能否發(fā)揮效益的關(guān)鍵。而如上所說，如今的粗放施肥方式還較為普遍，因此解決“施什么肥，怎么施肥，誰來施”的問題非常重要，尤其是在農(nóng)業(yè)的老婦幼化現(xiàn)象日益嚴重，農(nóng)業(yè)勞動力的操作技能明顯下降的今天。另外，測土配方施肥技術(shù)只有同其它農(nóng)業(yè)技術(shù)措施（耕作、灌溉、病蟲害防治）密切結(jié)合起來，才有好的效果。因此，提供類似“套餐施肥、綜合管理”的農(nóng)化服務，探索農(nóng)藝農(nóng)機有效結(jié)合方式，有益于推動配方肥施用到田，同時也解決了農(nóng)村勞動力不足和農(nóng)民施肥習慣等問題。

6運用資源環(huán)境管理手段推進測土配方施肥技術(shù)

即使政府做好引導和扶持工作，補齊了企業(yè)這塊“短板”，也不等于配方肥能夠順利的落戶下田。因為測土配方施肥技術(shù)的推廣模式是一個不斷摸索、完善的過程，難以迅速成熟；農(nóng)化服務的創(chuàng)新成果需進行不斷檢驗、修正，難以一步到位；某一個地區(qū)普及性應用的成功范例也不可能直接在另一地區(qū)復制，各地區(qū)農(nóng)化服務水平及配方肥推廣速度參差不齊。更為重要的是，農(nóng)民受可支配資金及階段性生產(chǎn)預期的約束，為追求投資利潤最大化，決策平衡中更高投入?yún)s無法直接看到相應回報導致測土配方施肥技術(shù)選擇常出劣勢被否定，故大面積推廣的實現(xiàn)依然面臨不小的阻力。這就需要運用恰當?shù)馁Y源環(huán)境管理手段作為配方肥到田下地的推手，使農(nóng)民自愿選擇配方肥。從農(nóng)民的角度出發(fā)，配方肥相對于普通化肥的節(jié)本增效、培肥土壤優(yōu)勢需在施用后方可體現(xiàn)出來，在施用前由于其價格較高，駐足觀望的農(nóng)民不在少數(shù)。由于測土配方施肥技術(shù)能夠減少化肥使用量及損失量，從而減少農(nóng)業(yè)溫室氣體的排放量，因此它為溫室氣體減排提供了一種可能的碳交易產(chǎn)品?；谠摷夹g(shù)的此項附加收益，可計量施用配方肥的減排量，對將施用配方肥的農(nóng)民給予相應的報酬，同時適當提供專項資助、稅收減免優(yōu)惠等鼓勵性、引導性的財政補貼，由此變相提高了農(nóng)民應用測土配方施肥技術(shù)投資的經(jīng)濟回報，成為扭轉(zhuǎn)決策平衡的關(guān)鍵。程琨等已提出了一套用于測土配方施肥項目的固碳減排計量方法。利用“碳減排交易”的市場激勵手段引導農(nóng)民施用配方肥進行減排，不僅為高邊際減排成本排放源提供全新的減排途徑，也為應用測土配方施肥技術(shù)的農(nóng)民創(chuàng)造了特定的贏利模式，反過來又擴大了配方肥的推廣面積，助推傳統(tǒng)高碳農(nóng)業(yè)向低碳農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變。

7結(jié)論與討論

第5篇：土壤學概論范文

關(guān)鍵詞：人工神經(jīng)網(wǎng)絡；甘肅省；≥0 ℃年積溫；空間插值

中圖分類號：P 409 文獻標識碼：A 文章編號：10095500（2014）02002305

地表是連續(xù)分布的曲面，但地面觀測的數(shù)據(jù)是離散的，不能完全覆蓋地表范圍，目前尚沒有很好的辦法找到一個曲面來覆蓋地表[1-4]。以地面觀測的樣本點數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)來模擬連續(xù)地表曲面，傳統(tǒng)上多采用建立數(shù)字地面模型來實現(xiàn)，即在現(xiàn)有的站點基礎(chǔ)上直接利用空間插值算法來進行插值。但存在站點較密集的地方插值效果好，精度高，而站點較少的地方則誤差較大的缺點[5]?？梢圆捎孟冗M行站點加密，再進行空間插值的方法解決這一問題。辜智慧等[6]在錫林郭勒盟利用地統(tǒng)計學分析方法進行了站點的加密研究，認為增加站點是解決插值問題的手段之一。

中國西北地區(qū)氣象站點總數(shù)量少，分布不均勻[7-10]，因而直接利用站點數(shù)據(jù)進行空間插值效果較差?！? ℃年積溫是重要的氣象要素，是草原綜合順序分類中的重要指標[11-14]，試驗以西北地區(qū)的甘肅省為研究區(qū)，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡方法，對≥0 ℃年積溫站點數(shù)據(jù)進行插值加密，以期改善西部地區(qū)由于氣象站點數(shù)量少、分布不均勻帶來的氣象要素空間插值結(jié)果誤差較大的問題。

1 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)

研究采用甘肅省及陜西、寧夏、青海、新疆、內(nèi)蒙古周邊地區(qū)202個氣象站點1960～2009年逐日氣溫資料（圖1），各項數(shù)據(jù)來源于美國國家氣候數(shù)據(jù)中心（National Climatic Data Center，NCDC）第7版數(shù)據(jù)集（http：∥ncdc.noaa.gov/）以及中國氣象科學數(shù)據(jù)共享網(wǎng)（http：∥/satellite/）。

2 研究方法

人工神經(jīng)網(wǎng)絡（Artificial Neural Network，ANN）不要求對事物機制有明確的了解，輸出結(jié)果取決于系統(tǒng)輸入和輸入輸出之間的權(quán)重，而權(quán)重的數(shù)值通過訓練樣本的學習獲得[15]。這種方式對解決機理尚不明確的問題特別有效，非常適合用來解決區(qū)域插值問題[16，17]，該方法在氣象要素的插值方面已經(jīng)有了一定的應用，被認為是一種可行的方法[18，19]。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡具有三層或三層以上的多層神經(jīng)網(wǎng)絡。最基本的神經(jīng)元網(wǎng)絡是三層網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，即一個輸入層、一個隱含層（中間層）和一個輸出層。輸入層的功能是向神經(jīng)元網(wǎng)絡計算機提供信號，通常把模擬的感覺輸入到神經(jīng)網(wǎng)絡；隱含層是輸入與輸出層之間的層次，為神經(jīng)元網(wǎng)絡提供記憶和計算功能；輸出層輸出神經(jīng)元網(wǎng)絡的計算結(jié)果，也輸出處理元素實現(xiàn)其功能（圖2）。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡的運行可分成2個階段即網(wǎng)絡學習（或訓練）和網(wǎng)絡的聯(lián)想。

根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)和信息流的傳遞方式，人工神經(jīng)網(wǎng)絡可以分為前饋網(wǎng)、反饋網(wǎng)和混合網(wǎng)3種形式。BP（Back Propagation）網(wǎng)絡是1986年由Rumelhart和McCelland為首的科學家小組提出，是按誤差逆?zhèn)鞑ニ惴ㄓ柧毜亩鄬忧梆伨W(wǎng)絡，是目前應用最廣泛的神經(jīng)網(wǎng)絡模型之一。

3 研究區(qū)年積溫的擬合

3.1 數(shù)據(jù)處理

其中，輸入層有3組數(shù)據(jù)，分別是經(jīng)度、緯度和海拔；輸出層一組數(shù)據(jù)，為擬合值。第1隱含層有10個神經(jīng)元，第2隱含層有20個神經(jīng)元。

處理步驟：數(shù)據(jù)的歸一化處理用mapminmax函數(shù)將輸入數(shù)據(jù)集和目標數(shù)據(jù)集分別作歸一化處理（映射到[0，1]），以提高網(wǎng)絡訓練效率和去量綱。

數(shù)據(jù)分類：用dividevec函數(shù)打亂數(shù)據(jù)順序，抽取正常訓練用數(shù)據(jù)（train data），變量數(shù)據(jù)（validate data），以及測試數(shù)據(jù)（test data），可以使數(shù)據(jù)更加具備典型性和更優(yōu)良的泛化能力。

建立神經(jīng)網(wǎng)絡：用newff函數(shù)建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡，設置網(wǎng)絡層數(shù)，每層的節(jié)點數(shù)，隱含層的傳輸函數(shù)等。

指定訓練參數(shù)進行訓練：設置最大訓練次數(shù)，訓練目標，學習率、訓練算法等參數(shù)，進行網(wǎng)絡訓練。完成訓練后，用sim函數(shù)調(diào)用訓練結(jié)果，輸入測試數(shù)據(jù)，進行測試。

數(shù)據(jù)反歸一化處理：用mapminmax函數(shù)將結(jié)果進行反歸一化處理。

利用神經(jīng)網(wǎng)絡分別對分區(qū)已有站點數(shù)據(jù)訓練網(wǎng)絡，經(jīng)過多次訓練試驗和調(diào)整參數(shù)，得到網(wǎng)絡輸出值與實測值擬合效果好的網(wǎng)絡；然后，用訓練好的網(wǎng)絡對加密的站點進行≥0 ℃年積溫擬合。

3.2 結(jié)果分析

3.2.1 分區(qū)與站點加密

為提高插值精度，根據(jù)甘肅省地形和氣候特點，以六盤山和烏鞘嶺為分界線，將研究區(qū)劃分為東部，中部和西部，東部以隴東黃土高原為主，中部以隴中黃土高原為主，西部以河西走廊戈壁荒漠、沙漠為主。

通過神經(jīng)網(wǎng)絡，西區(qū)加密站點202個，中區(qū)加密站點102個，東區(qū)加密站點65個， 這樣將用于插值的氣象站點數(shù)量由202個增加為571個（圖4）。加密方法為隨機選點加密。

3.2.2 圖表分析

用散點圖和曲線擬合圖從總體上來衡量網(wǎng)絡輸出值與實測值的吻合情況。

以訓練樣點的實測值為橫坐標，以神經(jīng)網(wǎng)絡輸出值為縱坐標做出散點圖。圖4中散點的擬合直線越接近45°方向上的直線，則表明輸出值越接近實測值，結(jié)果越理想。

以訓練點為橫坐標，網(wǎng)絡輸出值和實測值為縱坐標，畫出各點網(wǎng)絡輸出值與實測值的擬合曲線圖5。兩條曲線越相似，說明網(wǎng)絡輸出值與實測值越接近，結(jié)果越理想。

通過分析，東部要明顯好于中部和西部，而西部的精度最差，查看氣象站點的分布可以看出，東部的氣象站點分布密度明顯高于其他區(qū)域，而西部的氣象站點又為三者中最少。其中，相差最大的是MAE，東部要比西部低79.30 ℃。

將甘肅省劃分為東、中、西3個區(qū)域，利用氣象站點地面觀測≥0 ℃年積溫數(shù)據(jù)，建立人工神經(jīng)網(wǎng)絡，擬合得到571個地面點數(shù)據(jù)，并對3個區(qū)域結(jié)果精度進行了圖表及指標分析。結(jié)果表明：東部的插值精度明顯好于中部和西部，西部的插值精度最差，主要原因是氣象站點數(shù)據(jù)過于稀疏。

參考文獻：

[1] 李新，程國棟，盧玲.空間插值方法比較[J].地理科學進展，2000，15（3）：260-265.

[2] 林忠輝，莫興國，李宏軒，等.中國陸地區(qū)域氣象要素的空間插值[J].地理學報，2002，57（1）：47-56.

[3] 方書敏，錢正堂，李遠平.甘肅省降水的空間內(nèi)插方法比較[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2005，19（3）：47-50.

[4] 劉宇，陳泮勤，張穩(wěn).一種地面氣溫的空間插值方法及其誤差分析[J].大氣科學，2006，30（1）：146-152.

[5] 張國平，晁瑗，許鳳雯，等.站點密度對泥石流當日雨量和前期有效雨量計算的影響[J].地理研究，2011，30（7）：1237-1243.

[6] 辜智慧，史培軍，陳晉.氣象觀測站點稀疏地區(qū)的降水插值方法探討[J].北京師范大學學報（自然科學版），2006，42（2）：204-208.

[7] 趙軍，楊梅，楊東輝.基于GIS的甘南高原積溫資源空間插值分析[J].甘肅科技，2010，26（13）：40-42.

[8] 郭婧， 柳小妮， 任正超.基于GIS模塊的氣象數(shù)據(jù)空間插值方法新改進――以甘肅省為例[J].草原與草坪，2011，31（4）：41-45.

[9] 吳靜，張德罡，李純斌，等.基于3S技術(shù)的天祝縣土地利用/土地覆蓋變化研究[J].草原與草坪，2007，27（6）：29-32.

[10] 王紅霞，柳小妮，任正超，等.降水量的空間插值方法研究―以甘肅省為例[J].草原與草坪，2012，32（5）：12-16.

[11] 李純斌.草原綜合順序分類系統(tǒng)第二級亞類的定量化研究――以甘肅省為例[D].蘭州：甘肅農(nóng)業(yè)大學，2012.

[12] 郭婧，柳小妮，任正超.基于AMMRR插值法的草地綜合順序分類研究――以甘肅省為例[J].草業(yè)科學，2012，29（3）：384-391.

[13] 吳靜，李純斌，張德罡，等.適用于3S技術(shù)的草原綜合順序分類法水熱指標的改進[J].中國草地學報，2012（4）：109-115.

[14] 吳靜，李純斌，胡自治，等.基于定量遙感的甘肅省草原綜合順序分類[J].農(nóng)業(yè)工程學報，2013，29（1）：126-133.

[15] 張婷婷.遙感技術(shù)概論[M].鄭州：黃河水利出版社，2011.

[16] 李啟權(quán)，王昌全，岳天祥，等.不同輸入方式下RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡對土壤性質(zhì)空間插值的誤差分[J].土壤學報，2008，45（2）：360-365.

[17] 邵月紅，張萬昌，劉永和，等.BP神經(jīng)網(wǎng)絡在多普勒雷達降水量的估測中的應用[J].高原氣象，2009，28（4）：846-854.

[18] 金龍，覃志年，黃海洪，等.人工神經(jīng)網(wǎng)絡預報模型的過擬合研究[J].氣象學報，2004，62（1）：62-70.

[19] 黃子洋，李毅，高太長.一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡的氣象要素插值方法與分析[J].理工大學學報（自然科學版），2008，9（4）：404-408.

Study on annual accumulative temperature spatial

interpolation of Gansu Province based on

artificial neural network

WU Jing1，2，ZHANG Degang1，LI Chunbin2

（1.College of Pratacultural Science，Gansu Agricultural University/Key Laboratory of Grassland Ecosystem，

Ministry of Education/Pratacultural Engineering Laboratory of Gansu Province/SinoU.S.Centers

for Grazingland Ecosystem Sustainability，Lanzhou 730070，China； 2. ）

第6篇：土壤學概論范文

（云南農(nóng)業(yè)大學水利學院，云南昆明650201）

摘要：在分析大學專業(yè)課教學中板書與PPT使用情況的基礎(chǔ)上，以“水土保持工程學” 課程的教學為例，統(tǒng)計分析了7年221名大學生的課程成績。結(jié)果顯示，在教學過程中教師運用板書與PPT的能力對學生的成績有影響，且板書和PPT結(jié)合教學，相比過分依賴PPT教學能顯著提高學生的成績。借此提出教師授課時不能過分依賴PPT課件，應注重兩種教學手段優(yōu)點的充分發(fā)揮，來激發(fā)大學生學習的興趣和主動性，提高教學效果。

關(guān)鍵詞 ：板書；PPT；水土保持工程學；教學效果

中圖分類號：G642

文獻標志碼：A

文章編號：1004－390X （2015）04－0098－05

專業(yè)課是高等學校學生實現(xiàn)專業(yè)教育的載體，其教學效果的好壞直接關(guān)系到學生學習興趣與學習主動性的提高，而學生學習成績的好壞又直接影響到學生分析解決本專業(yè)范圍內(nèi)一般實際問題能力的高低。水土保持工作作為生態(tài)文明建設與經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的一個重要方面，對水土保持專業(yè)人才提出了新的更高要求。而“水土保持工程學”是水土保持與荒漠化防治專業(yè)實踐性很強的骨干課程之一，其教學效果的優(yōu)劣，不僅決定著大學生的就業(yè)質(zhì)量，同時也決定著他們畢業(yè)后對社會發(fā)展的貢獻程度。所以，專業(yè)課的教與學尤為重要。

一、大學專業(yè)課教學中板書與PPT的使用狀況

（一）單純板書教學

據(jù)調(diào)查，在大學專業(yè)課教學中還有少數(shù)教師堅持著傳統(tǒng)板書的教學方式，傳統(tǒng)板書的“傳統(tǒng)”二字并不意味著落后，其對教師的教學基本功的要求比純粹的多媒體教學更高更嚴格，布局與設計合理的板書能靈活方便地實現(xiàn)教師與學生的互動， 能輕松及時地展示教學的重點、難點［1－4］，同時還可以讓老師在學生中樹立起威信。（二）過分依賴PPT課件進行教學PPT課件以圖片、文字、動畫、聲音、影像等的方式呈現(xiàn)出比板書信息容量更多的教學內(nèi)容，通過視覺的增強來實現(xiàn)空間印象與理解，通過圖文并茂的形式將抽象的內(nèi)容具體化，激發(fā)學生學習興趣［1－4，6］，達到事半功倍的教學效果。故在以往教學中，出現(xiàn)這樣的現(xiàn)狀：教師一堂課講完，只是在黑板上零星地寫上幾個字，甚至有的老師一字不寫［2，5］，根本談不上板書的布局與設計。而PPT課件具有課堂信息容量大，教師的講解速度相對較快等特點，部分學生對教學的重點與難點、公式的推導、習題的計算等知識的理解容易出現(xiàn)困難；同時，不以教學內(nèi)容、教學環(huán)節(jié)的改變而靈活運用多種教學手段，只是為了PPT課件的使用而使用，PPT課件獨霸課堂，所有的教學內(nèi)容，甚至是一個小小的提問環(huán)節(jié)，都使用PPT來完成；再加上有的老師PPT課件制作中出現(xiàn)這樣那樣的問題，如只有文字信息，或是簡單的文字加圖片，或是顏色過于鮮艷或文字和底色對比不明顯，或是幻燈片版式和背景顏色搭配不合理，文字過小過密等等，這樣的狀況時間久了，有意無意地拉遠了學生和知識的距離，削弱了教師和學生的交流，進而削弱了學生學習的積極性與興趣。

（三）板書和PPT結(jié)合［7－10］

PPT課件是提前設計制作的，相比板書來說，對課堂的教學內(nèi)容缺乏預見性和靈活性，尤其在討論式、問題式等教學活動中，應用效果欠佳。所以，老師在實際教學過程中，應結(jié)合各自專業(yè)課的特點，根據(jù)每堂課教學內(nèi)容與形式的不同，采用相應的教學手段，板書和PPT兩者結(jié)合使用，各取其長［1］，來提高教學質(zhì)量。

二、案例分析

“水土保持工程學” 與氣象學、水文學、地貌學、土壤學、林學、水力學、土力學、工程力學、農(nóng)田水利學、泥沙動力學等課程密切相關(guān)，是一門實踐性很強的水土保持與荒漠化防治專業(yè)的主干專業(yè)必修課。本文以云南農(nóng)業(yè)大學水土保持與荒漠化防治專業(yè)2004、2005、2007～2011級221名學生作為樣本，分析了筆者在教學過程中板書和PPT課件的不同使用對這些學生課程成績的影響。

筆者在“水土保持工程學” 的教學過程中，經(jīng)歷了以下三個階段：一是以單純的板書進行教學，樣本為2004、2005和2007級共128名學生；二是過分依賴PPT課件，很少寫板書，樣本為2008級28名學生；三是結(jié)合課程特點，板書和PPT課件結(jié)合的探索階段，樣本為2009～2011級共65名學生。

（一）板書與PPT課件使用情況對“水土保持工程學”成績影響統(tǒng)計［11］

由表1可以看出，通過板書和PPT課件相結(jié)合，測試樣本的學生學習成績高分段（優(yōu)等和良好）的人數(shù)較板書教學或過分依賴PPT課件教學時有增加，且過度依賴PPT課件教學時不及格學生人數(shù)較其他兩種教學手段上升，不及格人數(shù)占比21?4％，而板書和PPT結(jié)合教學不及格人數(shù)較板書教學的不及格人數(shù)占比多1?3％，但是板書和PPT結(jié)合教學低分區(qū)（及格和不及格）的學生人數(shù)較板書教學減少13?8％。這一事實說明板書和PPT課件結(jié)合教學對學生的學習成績是有提高的。

通過對板書教學時學生的學習成績、過分依賴PPT課件教學時學生的學習成績以及板書和PPT課件結(jié)合后學生的學習成績比較得出（見表2），使用板書教學學生的平均成績?yōu)?8分，過分依賴PPT課件教學時學生的平均成績?yōu)?4分，板書和PPT課件結(jié)合后學生的平均成績?yōu)?1分，比單純板書教學的平均成績高3分，比過分依賴PPT課件教學的平均成績高7分。結(jié)果表明，板書和PPT課件結(jié)合教學可以提高“水土保持工程學”課程的教學效果。

表3顯示了板書教學、過分依賴PPT教學以及板書和PPT結(jié)合教學中兩兩教學手段之間對學生成績均值的比較結(jié)果。由比較結(jié)果可以看出，過分依賴PPT教學與板書和PPT結(jié)合教學對學生成績影響的概率P值（0?011） 小于顯著水平，即這兩種教學手段對學生成績的影響存在顯著性差異。而板書教學與過分依賴PPT教學以及板書教學與板書和PPT結(jié)合教學之間對學生成績的影響均沒有顯著差異。

表4顯示了三種教學手段（板書教學、過分依賴PPT教學以及板書和PPT結(jié)合教學） 對不同年級中兩兩年級學生成績均值的比較結(jié)果。結(jié)果表明，2004級的板書教學與2008級的過分依賴PPT教學對學生成績影響的概率P值（0?010）小于顯著水平，即2004級的板書教學與2008級的過分依賴PPT教學對學生成績的影響存在顯著性差異；同時，2008級的過分依賴PPT教學與2010級的板書和PPT結(jié)合教學對學生成績影響的概率P值（0?013）小于顯著水平，即2008級的過分依賴PPT教學與2010級的板書和PPT結(jié)合教學對學生成績的影響存在顯著性差異。而三種教學手段在其余兩兩年級之間對學生成績的影響均沒有顯著差異。

（二）案例結(jié)果原因分析

以上的統(tǒng)計分析結(jié)果大致可以歸于以下五點：（1）過分依賴PPT課件教學時平均分最低、不及格學生人數(shù)也最多，其原因是過多地依賴PPT，與下面的學生就不能進行很好的互動，以及PPT設計制作時存在無關(guān)信息過多，重點、難點不突出等問題。

（2）測試結(jié)果顯示的板書和PPT結(jié)合教學不及格人數(shù)較板書教學不及格人數(shù)多，這可能與不及格學生的學習習慣、曠課多少等方面有關(guān)，對于這部分學生，只從改進教學手段，即板書和PPT課件結(jié)合來提高其學習成績，效果并不理想，還得在以后的教學活動中采用提問式、討論式等互動教學以及關(guān)愛教學（課外交談、輔導等）來實現(xiàn)。

（3）板書和PPT課件結(jié)合教學學生的平均成績較板書教學以及過分依賴PPT課件教學時學生的平均成績都有一定的提高，但提高的幅度并不大，原因在于影響教學效果或教學質(zhì)量提高的因素是多方面的，除了根據(jù)不同的教學內(nèi)容與形式，不斷優(yōu)化教學手段（板書和PPT課件的使用情況）之外，還有如互動式等教學方法的運用、課上教學與課下教學的結(jié)合、理論教學與實踐教學的結(jié)合以及以能力為導向考試方法的改革，等等。（4）過分依賴PPT教學與板書和PPT結(jié)合教學對學生成績的影響存在顯著性差異，而板書教學與過分依賴PPT教學以及板書教學與板書和PPT結(jié)合教學之間對學生成績的影響均沒有顯著差異。這充分說明了PPT僅僅是教學中的一種輔助設備，過度使用會造成“過猶不及”的現(xiàn)象。要達到最好的教學效果，應該將PPT和板書結(jié)合起來，揚長避短。（5）2004級的板書教學與2008級的過分依賴PPT教學對學生成績的影響存在顯著性差異；2008級的過分依賴PPT教學與2010級的板書和PPT結(jié)合教學對學生成績的影響存在顯著性差異。三種教學手段在其余兩兩年級之間對學生成績的影響均沒有顯著差異。再次說明過度使用PPT進行教學會影響教學效果。這一影響沒有在所有年級中顯示出差異，原因可能與各年級學生的人數(shù)、學習能力、教師的教學方式方法等不同有關(guān)。

三、結(jié)束語

筆者探索分析了板書與PPT課件使用情況對“水土保持工程學” 課程教學效果的影響，結(jié)果證明板書和PPT課件結(jié)合教學較過分依賴PPT課件教學能顯著提高學生的學習成績，進而提高課程教學效果；所以在日常的教學過程中，應學會集中運用PPT與板書的優(yōu)點，選擇合理的、與時俱進的教學手段與方法來提高教學效果。而要真正地實現(xiàn)板書與PPT的合理運用，全面可持續(xù)的提高教學效果［7－8］，是一個長期的過程，應從以下四個方面來努力： （1） 改進和提高板書水平（包括書寫、布局與設計等）；（2） 以教學內(nèi)容最直觀、最明了的方式來靈活的使用板書和PPT課件；（3）加強教師之間的交流學習；（4） 可借助校級一類課程建設以及相關(guān)的科研、教改課題，在實際的教學活動中探索成長。

［

參考文獻］

［1］姜欣欣，金永鎬．板書和多媒體結(jié)合在《電路與模擬電子技術(shù)》教學中的應用和分析［J］．科技信息，2008（34）：271．

［2］宋曉亮．板書對比多媒體的某些相對優(yōu)勢———信息時代板書于中學歷史教學中存在的必要性［J］．教育教學研究，2014，28（2）：104－108，111．

［3］郭曉光．多媒體教學與板書教學的再認識［J］．中國教育學刊，2014（2）：71－74．

［4］楊曉玲．板書教學與多媒體教學對學生注意影響的對比研究［J］．長春教育學院學報，2011，27（8）：140－141．

［5］黃貞保．數(shù)學課堂教學中要注重板書的運用［J］．學苑教育，2015（6）：53．

［6］張姝，支艷．“傳熱學” 課堂教學改革的探討［J］．大學教育，2015（3）：118－119．

［7］董立軍，辛雪，薛明明，等．多媒體教學與板書教學相結(jié)合，提高醫(yī)學生理學教學質(zhì)量［J］．內(nèi)蒙古醫(yī)科大學學報，2014（36）：762－763．

［8］肖琪聃，吳珊，劉林超．對高?！豆こ塘W》課程教學的思考［J］．廊坊師范學院學報：自然科學版，2015，15（1）：116－117．

［9］董曉燕．農(nóng)業(yè)概論課程教學方法創(chuàng)新與實踐［J］．教育教學論壇，2015（9）：145－146．