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1、鈉的化學(xué)性質(zhì)很活潑,常溫和加熱時(shí)分別與氧氣化合,和水劇烈反應(yīng),量大時(shí)發(fā)生爆炸。鈉還能在二氧化碳中燃燒,和低元醇反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,和電離能力很弱的液氨也能反應(yīng)。
2、鈉是一種金屬元素,在周期表中位于第3周期、第ⅠA族,是堿金屬元素的代表,質(zhì)地柔軟,能與水反應(yīng)生成氫氧化鈉,放出氫氣,化學(xué)性質(zhì)較活潑。鈉元素以鹽的形式廣泛的分布于陸地和海洋中,鈉也是人體肌肉組織和神經(jīng)組織中的重要成分之一。
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1、化學(xué)性質(zhì):能溶于水,放出大量的熱,先形成偏磷酸、焦磷酸等,最終變成正磷酸,在空氣中吸濕潮解,與有機(jī)物接觸會(huì)發(fā)生燃燒,接觸有機(jī)物有引起燃燒危險(xiǎn),受熱或遇水分解放熱,放出有毒的腐蝕性煙氣,具有強(qiáng)腐蝕性, 五氧化二磷是磷酸的酸酐;
2、物理性質(zhì):相對(duì)密度為2、39,相對(duì)蒸氣密度5,飽和蒸氣壓0.13千帕,不溶于丙酮、氨水,溶于硫酸。
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【關(guān)鍵詞】水文;湖泊;測(cè)定
水文學(xué)課程是研究地球上水的性質(zhì)、分布、循環(huán)、運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律及其與地理環(huán)境、人類社會(huì)之間相互關(guān)系的科學(xué)[1],是高師地理專業(yè)的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課程,是中學(xué)地理教育教學(xué)的重要組成部分。研究水文要素的性質(zhì)、形成機(jī)制和發(fā)展規(guī)律,通常是通過(guò)水文測(cè)驗(yàn)來(lái)揭示的。水文測(cè)驗(yàn)是水文理論研究、地理環(huán)境研究和水文工作的基礎(chǔ)。水文測(cè)驗(yàn)是水文理論研究、地理環(huán)境研究和水文工作的基礎(chǔ)。湖泊水物理性質(zhì)測(cè)定實(shí)驗(yàn)是了解湖泊水物理性質(zhì)的一種重要方法,也是一項(xiàng)研究區(qū)域自然地理環(huán)境的綜合性強(qiáng)的實(shí)習(xí)項(xiàng)目,因此很多高校在水文學(xué)的教學(xué)中都會(huì)開(kāi)展湖泊水物理性質(zhì)測(cè)定實(shí)驗(yàn)。筆者根據(jù)高校水文實(shí)驗(yàn)開(kāi)展的情況,談?wù)労此锢硇再|(zhì)測(cè)定實(shí)驗(yàn)開(kāi)展意義、內(nèi)容、方法和注意事項(xiàng)。
1.實(shí)驗(yàn)的目的及意義
湖泊是一種最常見(jiàn)的水體,是地球上陸地水的組成部分,具有調(diào)節(jié)河川徑流和區(qū)域氣候的作用,是人類生活和生產(chǎn)的重要水源。了解湖泊水體的水文現(xiàn)象及其運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律,對(duì)完整地認(rèn)識(shí)某一自然地理環(huán)境有著重要作用。
學(xué)生進(jìn)行湖泊水文物理特性觀測(cè),掌握湖泊水物理性質(zhì)測(cè)定方法,了解湖泊水有關(guān)物理性質(zhì)的分布變化規(guī)律,增強(qiáng)水文測(cè)驗(yàn)的基本技能,培養(yǎng)野外觀察,動(dòng)手和分析等地理野外工作技能,理論聯(lián)系實(shí)際,進(jìn)一步鞏固和加深水文理論知識(shí)。此外學(xué)生通過(guò)對(duì)水庫(kù)歷年水文資料的調(diào)查,收集、整理成精確的、具有代表性的基本水文資料分析,可以加強(qiáng)對(duì)區(qū)域水文的特征分析,探索水文和地理環(huán)境的變化規(guī)律,拓展地理思維,提升專業(yè)技能。
2.實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容和方法
作為高師地理專業(yè)學(xué)生的教學(xué)實(shí)習(xí),湖泊水物理性質(zhì)測(cè)定主要包括水深、水溫、透明度、水色的物理性質(zhì)測(cè)定。
2.1水深測(cè)量
湖泊水深的測(cè)量是分析該湖泊水物理性質(zhì)變化規(guī)律的必要前提。湖泊的水深是指測(cè)定水面至湖底的鉛直距離,深測(cè)量主要為確定測(cè)站深度。水深測(cè)量測(cè)點(diǎn)的選取與布設(shè)一般由研究任務(wù)來(lái)決定,測(cè)定密度需根據(jù)規(guī)范而定。小型湖泊一般用測(cè)深桿、測(cè)深錘來(lái)測(cè)深;大型湖泊則用回聲測(cè)深儀測(cè)水深。
2.2水溫的測(cè)定
湖水熱量來(lái)源主要是太陽(yáng)輻射能,而熱量的消耗主要是蒸發(fā)。由于水的熱容量大,導(dǎo)熱率小,故在動(dòng)力混合較弱和水深較大的情況下,上下層水溫就有較大的差別[2]。測(cè)定不同深度的水溫,以了解湖水溫度的垂直分布情況。通過(guò)水溫計(jì)測(cè)定水溫,觀測(cè)時(shí)選擇好觀測(cè)點(diǎn),如湖中心和湖邊緣各取2個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。選好觀測(cè)點(diǎn)后,測(cè)定觀測(cè)點(diǎn)水面以下每隔10m水深的水溫。水溫測(cè)定時(shí),水溫計(jì)需在待測(cè)水深的位置停留5分鐘以上。
2.3透明度的測(cè)定
湖水的透明度是指湖水的能見(jiàn)度,也就是湖水的清澈程度。因此,湖水透明度的測(cè)定,就是測(cè)定湖水的透光能力。用透明度盤(pán)來(lái)進(jìn)行透明度測(cè)定,測(cè)定時(shí)選擇在船甲板的避光處,將直徑30cm的白色圓盤(pán)(透明度盤(pán))垂直放入水中,當(dāng)隱約可見(jiàn)白色圓盤(pán)時(shí),從水面到白色圓盤(pán)的水深,便是透明度值。重復(fù)測(cè)2至3次,取其平均值,便為湖泊該處的透明度。測(cè)定透明度時(shí),需注意檢查透明度板是否清潔;懸掛透明度板繩索是否牢固,尺度標(biāo)記是否準(zhǔn)確。
2.4水色的測(cè)定
純水是無(wú)色的。自然界水體的水色是由水體的光學(xué)性質(zhì)以及水中懸浮物質(zhì)、浮游生物的顏色決定的,是水對(duì)光線選擇吸收和散射作用的結(jié)果。湖泊的水色是指自湖面及湖水中發(fā)出與湖面外的光的顏色,湖泊水色根據(jù)水色計(jì)目估確定。水色計(jì)是由21支無(wú)色玻璃管內(nèi)分別密封21種不同色級(jí)構(gòu)成的,顏色由深藍(lán)到黃綠直到褐色,并以號(hào)碼1~21代表水色。由于水色的決定因素與透明度相同,故其測(cè)定可在透明度測(cè)定后緊接著用水色進(jìn)行比色測(cè)定。將透明度板提到透明度一半的水層里,用水色計(jì)對(duì)比透明度板上所呈現(xiàn)的湖水顏色,找出水色計(jì)上最近似的色級(jí)號(hào)碼,即為所觀測(cè)的湖水水色。
3.實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)
3.1加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)安全教育
安全教育是實(shí)驗(yàn)教學(xué)順利開(kāi)展的保障。湖泊水物理性質(zhì)測(cè)定主要在野外進(jìn)行,學(xué)生要爬山涉水、實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展存在安全隱患。如野外考察毒植物、動(dòng)物的生物危害;突發(fā)滑坡、崩塌、地震、雷電自然災(zāi)害;機(jī)械儀器設(shè)備不當(dāng)使用的人身傷害;學(xué)生下水、乘船事故、貴重財(cái)務(wù)遺失、實(shí)驗(yàn)儀器損壞、登山失足等問(wèn)題,都將導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)不能正常進(jìn)行,影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)?!鞍踩谝?,以生為本”,因此在實(shí)驗(yàn)開(kāi)展前要做好學(xué)生的實(shí)驗(yàn)安全教育工作,強(qiáng)化學(xué)生安全意識(shí)。
3.2做好實(shí)驗(yàn)示范和指導(dǎo)
首先實(shí)驗(yàn)教師要向?qū)W生講解清楚實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器性能以及實(shí)驗(yàn)儀器的規(guī)范操作步驟、正確觀察、記錄和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法等。其次實(shí)驗(yàn)教師需先演示實(shí)驗(yàn)的規(guī)范操作,使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的規(guī)范操作有感性知識(shí),從而更好地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀測(cè)從而達(dá)到實(shí)驗(yàn)效果,獲得正確的觀測(cè)數(shù)據(jù)。再次,由于學(xué)生實(shí)驗(yàn)是由學(xué)生自行進(jìn)行的,而不同學(xué)生的知識(shí)水平與能力層次也各有不同,實(shí)驗(yàn)教師還應(yīng)在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行巡視指導(dǎo),及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題并進(jìn)行糾正和個(gè)別指導(dǎo)。最后在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中如出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)儀器故障,教師應(yīng)盡快排除故障,以保障實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。
3.3指導(dǎo)學(xué)生分析觀測(cè)結(jié)果
實(shí)驗(yàn)觀測(cè)結(jié)束后,指導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),使學(xué)生正確分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。如結(jié)合湖泊水物理性質(zhì)測(cè)定的各項(xiàng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)繪制湖水溫度垂直分布曲線圖,并分析其規(guī)律和原因;分析透明度與水色的關(guān)系;分析在一天中的不同時(shí)間進(jìn)行水溫觀測(cè)的不同數(shù)據(jù),作出表層和不同深度水溫在一天中的變化曲線或者折現(xiàn),并與收集到的當(dāng)?shù)貧鉁刈兓瘮?shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,總結(jié)規(guī)律,查找原因,進(jìn)行討論;思考水深和水溫的觀測(cè)的季節(jié)變化規(guī)律。通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)分析,及時(shí)把學(xué)生的思維從實(shí)驗(yàn)操作中引導(dǎo)到實(shí)驗(yàn)總結(jié)中來(lái),并根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到的現(xiàn)象,進(jìn)行歸納處理,得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論;根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),推理演繹、獲取規(guī)律性知識(shí)拓展學(xué)生地理思維。
【參考文獻(xiàn)】
2、光的反射: 入射角和反射角相同。
3、光的折射: 光從不同密度的介質(zhì)穿過(guò)時(shí)發(fā)生的偏折現(xiàn)象為折射。
4、光的全反射: 當(dāng)光線發(fā)生全反射的時(shí)候,沒(méi)有折射光線。
5、光的可逆性:入射與反射的可交換性。
6、光的干涉。
關(guān)鍵詞:大葉相思;林分密度;土壤物理性質(zhì)
中圖分類號(hào):S725.6
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-9944(2017)13-0001-03
1 引言
密度是植物在自然界中重要的選擇壓力之一[1],與植物所必需的光照、水分和養(yǎng)分等環(huán)境資源的可用水平密切相關(guān)[2],影響著植物生長(zhǎng)、形態(tài)和存活。森林土壤是森林生態(tài)系統(tǒng)的重要組分,是林木賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)[3]。良好的群落結(jié)構(gòu)能改善土壤結(jié)構(gòu),增加土壤肥力及其對(duì)外界環(huán)境的抵抗能力,使之更好地反作用于群落。土壤的水分、容重和孔隙是重要的土壤物理因子,影響著土壤的持水和溶解礦質(zhì)元素的性能,影響著植物的扎根和根系的吸水性能,進(jìn)而影響土壤肥力狀況和植物的生長(zhǎng)[4]。大葉相思(Acacia auriculaeformis)是含羞草科相思屬(Acacia)速生喬木樹(shù)種,具有適應(yīng)性強(qiáng)、抗逆性強(qiáng)、重病蟲(chóng)害少、根瘤發(fā)達(dá)、固氮能力強(qiáng)等特點(diǎn)[5-7],是在我國(guó)南方地區(qū)具有廣闊發(fā)展前景的荒山造林、園林綠化及環(huán)境保護(hù)樹(shù)種[8]。目前,關(guān)于不同林分密度對(duì)大葉相思林的影響主要集中在生物量[9]、土壤養(yǎng)分[10]、林下植物[11]和競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系[12]等方面,罕見(jiàn)對(duì)土壤物理性質(zhì)方面的研究。筆者通過(guò)對(duì)大葉相思的密度試驗(yàn),研究了其土壤物理性質(zhì),以期為大葉相思人工林的營(yíng)建提供參考。
2 材料與方法
2.1 試驗(yàn)地概況
研究地地處惠州市惠城區(qū)小金口,屬?gòu)V東省東南部,東江中游,珠江三角洲東北端,地理坐標(biāo)位于東經(jīng)114°17′42″~114°32′16″,北緯22°56′57″~23°16′03″。該區(qū)山勢(shì)由北面往西再南面朝東部?jī)A斜,丘陵、臺(tái)地、平原、湖川縱橫交錯(cuò),丘陵、臺(tái)地占總面積的46%。屬南亞熱帶季風(fēng)氣候。年平均氣溫在19.5~22.1 ℃,7月份平均氣溫28.3 ℃,1月份平均氣溫13.1 ℃,極端最高氣溫38.9 ℃,極端最低氣溫-1.9 ℃,積溫7620.6 ℃,無(wú)霜期350~357 d。年平均降雨量1690~2380 mm,多集中在4~9月份,占年降雨量的80%~85%。土壤屬赤紅壤。土壤有機(jī)質(zhì)、全N、全P和全K 含量分別為15.64、0.69、0.27和24.09 g/kg。3種林分特征見(jiàn)表1。
2.2 試驗(yàn)材料及設(shè)計(jì)
2003年春季割除林地上的芒草、桃金娘、藤類等雜草后,塊狀開(kāi)穴,植穴規(guī)格50 cm×50 cm×40 cm,然后將1 m高的大葉相思苗分別按1667(低密度)、4444(中密度)、10000(高密度)株/hm2的密度栽植。各密度林分大葉相思林中建立面積均為1畝(25.82 m×25.82 m)的3個(gè)固定樣地。2007年4月對(duì)3種密度大葉相思林的固定樣地中的土壤物理性質(zhì)展開(kāi)調(diào)查。
2.3 試驗(yàn)方法
在采用5點(diǎn)取混合樣法,在0~40 cm的土層中取環(huán)刀,得出容重、總孔隙度、毛管持水量、毛管孔隙度及非毛管孔隙度;用烘干法測(cè)自然含水量[13]。
2.4 數(shù)據(jù)處理與分析
用微軟公司的Microsoft Excel 2003對(duì)土壤物理性質(zhì)進(jìn)行處理并作圖,用SAS8.2對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多重比較。
3 結(jié)果與分析
低密度和高密度的大葉相思林的土壤容重最大(圖1),為1.31 g/cm3,中密度的容重最小,為1.23 g/cm3。但是3個(gè)密度下的大葉相思林容重?zé)o顯著的差異(P>0.05)。中密度的大葉相思林的總孔隙度最大,為54.44%,低密度和高密度的大葉相思林最小,為50.56%;三個(gè)密度下的大葉相思林的總孔隙度之間沒(méi)有顯著差異。非毛管孔隙度按大小排序?yàn)橹忻芏龋?.87%)>低密度(8.46%)>高密度(6.08%)。中密度和低密度的大葉相思林的非毛管孔隙度無(wú)明顯差異,但均顯著大于高密度大葉相思林的非毛管孔隙度(P中密度的大葉相思林(43.59 %)>低密度的大葉相思林(42.10%),但三者之間無(wú)顯著性差異(P>0.05)。高密度大葉相思林的土壤自然含水量最大為22.39%,其次是中密度的,為21.61%;二者無(wú)顯著性差異。低密度大葉相思林的自然含水量最小為16.83%,顯著小于高中密度的(P高密度(34.03%)>高密度(32.16%),但三者之間不存在顯著性差異(P>0.05)。
4 結(jié)論與討論
土壤容重是土壤的基本物理性質(zhì),土壤容重的大小反映了土壤的質(zhì)地、結(jié)構(gòu)和有機(jī)質(zhì)含量等綜合物理狀況[14];一般情況下,容重小的土壤結(jié)構(gòu)疏松,通氣性良好,物理特性較好。在研究中,高密度和低密度大葉相思林的容重較大,說(shuō)明其物理狀況較好。
土壤內(nèi)部的空間并沒(méi)有全部為土粒所填滿,各土粒按一定的方式排列,其間有許多孔隙。土壤孔隙可分為大孔隙(非毛管孔隙)與小孔隙(毛管孔隙)。土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu)對(duì)水、氣狀況的影響,歸根到底是土壤孔隙的大小和數(shù)量的問(wèn)題。研究發(fā)現(xiàn),三種密度大葉相思林的毛管孔隙度無(wú)顯著性差異,說(shuō)明其吸水力差異不大。一般情況下,若土壤的非毛管孔隙度小于10%時(shí),便不能保證通氣良好。試驗(yàn)結(jié)果顯示,各密度大葉相思林的非毛管孔隙度均小于10%,說(shuō)明其通透性一般。
土壤自然含水量即濕度能較好地反映在自然狀況下,土壤水分和林內(nèi)濕潤(rùn)狀況[3]。研究表明,高密度和中密度大葉相思林的土壤自然含水量較大,說(shuō)明其土壤較為濕潤(rùn),適宜樹(shù)木生長(zhǎng)。毛管持水量是毛管上升作用所能保持的最大水量[15]。試驗(yàn)結(jié)果顯示,中密度大葉相思林的毛管持水量最大,低密度的最小,但是三種密度的毛管持水量不存在顯著性差異。
總體來(lái)看,除中低密度大葉相思林非毛管孔隙度顯著大于高密度的以及高、中密度大葉相思自然含水量顯著大于低密度的外,其他各物理性質(zhì)之間差異不顯著,說(shuō)明生長(zhǎng)4年的大葉相思幼林由于凋落物少和根系量小,對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響尚不明顯。
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