第一篇：《氮及磷》教學設計方案

《氮和磷》教學設計方案

提綱

一、教學目標

二、主要教學方法

三、重難點

四、教學準備

五、教學過程

六、課堂評價

七、教學流程圖

八、課件結構圖

二零一零年五月

教材：人民教育出版社全日制普通高級中學教科書（必修加選修）第二冊

第一單元第一節《氮和磷》教學設計方案

第一課時

班級：

時間：

制定者：

【教學目標】 知識與技能：

1、使學生了解氮族元素性質的相似性和遞變規律

2、使學生理解氮氣的化學性質

3、簡單了解非極性分子的概念

4、使學生掌握運用元素周期律和原子結構理論知識知道元素化合物知識學習的方法 過程與方法：

通過自主學習，形成獨立思考能力，發現問題的能力，通過對氮氣性質的重點難點的突破，發展科學探究能力，分析推理能力。情感態度與價值觀：

通過這節的學習，使學生學會一種科學的思考問題、探究問題的方法，學習元素時聯系元素周期表性質，舉一反三。通過氮氣，二氧化氮等的學習，使學生在了解環境保護知識的同時，增強環境保護意識。

【主要教學方法】

實驗演示法、直接講述法、課件展示法

【重點難點】

重點：氮族元素性質的相似性和遞變規律

氮氣的化學性質

難點：非極性分子

【教學準備】

教師準備：大試管、水槽、橡膠手套、NO2、教學課件

學生準備：

1、復習元素周期表的知識，對氮族元素有一大致的推斷

2、比較學過的鹵族元素、氧族元素、氮族元素非金屬性的強弱

【教學過程】（導入）：光化學煙霧

1943年，美國洛杉磯市發生了世界上最早的光化學煙霧事件。此后，在北美、日 本、澳大利亞和歐洲部分地區也先后出現這種煙霧。經過反復的調查研究,直到1958年才發現，這一事件是由于洛杉磯市擁有的250萬輛汽車排氣污染造成的，這些汽車每天消耗約1600t汽油，向大氣排放1000多噸碳氫化合物和400多噸氮氧化物。這些氣體受陽光作用，釀成了危害人類的光化學煙霧事件。

簡單介紹引起光化學煙霧的氣體、過渡到氮族元素上，開始課程。（板書）：

一、氮

（講解）氮是一種重要的元素，它以化合態存在于多種無機物和有機物中，是構成橫蛋白質和核酸不可缺少的成分。在空氣中氮以氮氣的形式存在，是空氣的主要成分。

（板書）

1、氮氣的物理性質：（副板書，簡單寫）

氮在常況下是一種無色無味無嗅的氣體，且通常無毒。氮氣占大氣總量的78.12%（體積分數），在標準情況下的氣體密度是1.25g·dm-3，氮氣在標準大氣壓下，冷卻至-195.8℃時，變成沒有顏色的液體，冷卻至-209.86℃時，液態氮變成雪狀的固體。

氮氣在水里溶解度很小，在常溫常壓下，1體積水中大約只溶解0.02體積的氮氣。它是個難于液化的氣體。在水中的溶解度很小，在283K時，一體積水約可溶解0.02體積的N2,氮氣在極低溫下會液化成白色液體，進一步降低溫度時，更會形成白色晶狀固體。在生產中，通常采用灰色鋼瓶盛放氮氣。

（講解）

氮氣是由氮原子組成的雙原子分子。氮分子中，2個氮原子共用3對電子，形成3個共價鍵。（課件）

氮氣分子的分子軌道式為 ,對成鍵有貢獻的是 三對電子，即形成兩個π鍵和一個σ鍵。對成鍵沒有貢獻，成鍵與反鍵能量近似抵消，它們相當于孤電子對。由于N2分子中存在叁鍵N≡N，所以N2分子具有很大的穩定性。

（講解）

氮分子中的鍵都是非極性鍵，公用電子對不偏向任何一個原子，像這樣以非極性鍵結合成的雙原子分子是非極性分子，如H2、O2、Cl2等。（課件）flash展示分子成鍵和斷鍵過程（課件）

2、氮氣的化學性質 1)氮氣與氫氣的反應 N?+ 3H?—高溫、高壓、催化劑→2NH?

（講解）工業上利用這一反應原理合成氨。關于合成氨工業，我們將在下一章講解。（課件）

2)氮氣與氧氣的反應（講解）

空氣的主要成分是氮氣和氧氣，在通常情況下，他們不起反應。但是，在放電條件下，氮氣和氧氣卻可以直接化合，生成無色、無味、不溶于水的NO氣體。（課件）

N?+O?——放電→2NO

（講解）

反應生成的N0在常溫下很容易與空氣中的氧氣化合，生成紅棕色、有刺激性氣味的二氧化氮氣體。（課件）

2NO+O?——→2NO?

（演示實驗）說明NO與N02之間的相互轉化

在大試管內充滿N02，把試管倒置放入盛水的水槽，可以看到試管內水面上升，試管內氣體由紅棕色變成無色。用拇指堵住試管口，并振蕩試管，可看到氣體又由紅棕色變為無色。（實驗時帶橡膠手套）（思考）為什么會發生上述實驗現象？

為什么要帶橡膠手套？（課件）課件flash展示實驗過程

（講解）帶上橡膠手套是為了防止腐蝕手，下面讓我們來學習一下這個原理。（課件）

3NO?+H2O——→2HNO?+NO（講解）

N02是一種有毒氣體，易溶于水，它與水發生反應生成HNO?和NO。工業上用這一反應制取硝酸。

這也是為什么要帶橡膠手套的原因。（講解）

上述幾個反應是在自然界中經常發生的重要反應。（以下省略）（討論）

可以讓同學結合剛才所學簡述“一場雷雨一場肥”的原理。（課件）

3、氮氣的用途（副板書）

（講解）是合成氨、制硝酸的重要原料。做保護氣等。

【本課總結】

總結本節課的主要內容。

【課堂評價練習】

隨堂練習，作業

【補充材料】

氮氣的實驗室制法： 制備少量氮氣的基本原理是用適當的氧化劑將氨或銨鹽氧化，最常用的是如下幾種方法：

⑴加熱亞硝酸銨的溶液：

（343k）NH4NO2 ===== N2↑+ 2H2O ⑵亞硝酸鈉與氯化銨的飽和溶液相互作用：

NH4Cl + NaNO2 === NaCl + 2 H2O + N2↑

⑶將氨通過紅熱的氧化銅： NH3+ 3 CuO === 3 Cu + 3 H2O + N2↑

⑷氨與溴水反應： NH3 + 3 Br2(aq)=== 6 NH4Br + N2↑

⑸重鉻酸銨加熱分解：

（NH4)2Cr2O7===N2↑+Cr2O3+4H2O

【教學流程圖】

【課件結構圖】

第二篇：脫氮除磷技術

哈爾濱理工大學學士學位論文

目錄

第1章

脫氮除磷簡述------------------------2

第2章

生物脫氮除磷基本原理----------------3

2.1生物脫氮過程3 2.2生物除磷過程3

第3章

生物脫氮除磷工藝研究新方向---4 3.1SHARON工藝4 3.2CANON工藝--5 3.3DEPHANOX工藝---------------------------5 3.4BCFS工藝-----6 3.5厭氧氨氧化（ANAMMOX）工藝------7 3.6 A2NSBR工藝-7

第4章 結語-----9

哈爾濱理工大學學士學位論文

簡述污水脫氮除磷工藝及研究進展

摘要

氮、磷去除率不達標造成水體的富營養化是世界各國面臨的最大挑戰之一，已被各國政府高度重視。傳統的脫氮除磷工藝存在許多不足之處，經濟、高效、低耗的可持續脫氮除磷工藝已成為污水處理的發展方向。本文簡要介紹了生物脫氮除磷的基本原理和工藝：SHARON工藝，CANON工藝，2DEPHANOX工藝，BCFS工藝，ANAMMOX工藝，ANSBR工藝的機理和研究進展。同時指出經濟、高效、低能耗的可持續脫氮除磷工藝是污水處理的發展方向。

關鍵詞：污水處理；生物脫氮除磷；處理工藝；研究進展

第1章

脫氮除磷簡述

近些年來，隨著工農業生產的高速發展和人們生活水平的不斷提高，含氮、磷的化肥、農藥、洗滌劑的使用量不斷上升。然而，我國現有的污水處理廠主要集中于有機物的去除，對氮、磷等營養物的去除率只達到10%-20%其結果遠達不到國家二級排放標準，造成大量氮磷污染物進入水體，引起水體的富營養化。對我國的26個主要湖泊的富營養調查表明，其中貧營養湖1個，中營養湖9個，富營養湖16個，在16個富營養化湖泊中有6個的總氮、總磷的負荷量極高，已進入異常營養型階段。其中滇池、太湖、巢湖流域，水體富營養化更為嚴重。同時，我國沿海地區多次出現赤潮現象。

我國新頒布的《污水綜合排放標準》（GB8918-1996）對氮、磷都做了嚴格的規定，其中對氮:15mg/L（一級標準）、25mg/L（二級標準）；對磷：0.5mg/L（一級標準）、1.0mg/L（二級標準）。因此，采用高效、節能、經濟的氮磷去除工藝以及構筑物一體化建設必將是我國城市污水處理工藝的一個發展方向。

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第2章

生物脫氮除磷基本原理

2.1生物脫氮過程

生物脫氮通過氨化、硝化、反硝化三個步驟完成。

氨化反應：有機氮化合物在氨化細菌的作用下分解，轉化為氨態氮。硝化反應：在硝化細菌的作用下，氨態氮進一步分解、氧化，就此分兩個階段進行。首先，在亞硝化細菌的作用下，使氨轉化為亞硝酸氮，亞硝酸氮在硝酸菌的作用下，進一步轉化為硝酸氮。

反硝化反應：反硝化反應是指硝酸氮和亞硝酸氮在反硝化菌的作用下，被還原為氣態氮的過程。

2.2生物除磷過程

生物除磷，是利用聚磷菌一類的微生物，能夠過量地、在數量上超過其生理需要的、從外部環境攝取磷，并將磷以聚合物的形態貯藏在菌體內，形成富磷污泥。排出系統外，達到廢水中除磷的效果。

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第3章

生物脫氮除磷工藝研究新方向

傳統的生物脫氮除磷工藝如：生物除磷：A/O，A2/O，Bardenpho，UCT，Phoredox，AB等除磷工藝。生物脫氮：A/O，A2/O，Bardenpho，UCT，Phoredox，改進的AB，TETRA深度脫氮，SBR，氧化溝等脫氮工藝。

現有的生物脫氮除磷組合工藝主要是建立在傳統生物脫氮除磷理論基礎上進行構架組合的。傳統生物脫氮除磷工藝中，具有較大差別的微生物在同一系統中相互影響，制約了工藝的高效性和穩定性；較多的工藝流程中包含多重污泥和混合液的回流，增加了系統的復雜性，提高了基建和運行費用；脫氮除磷過程中對能源（如氧、COD）消耗較多；剩余污泥富含磷，處理量較大。這些都不符合環境的可持續發展的要求。近年來，同時硝化反硝化現象、反硝化除磷現象、短程硝化反硝化脫氮工藝、厭氧氨氧化工藝等的發現和研究，為解決上述問題提供了有效的途徑。

同時硝化反硝化技術的研究傳統脫氮理論認為硝化反應在好氧條件下進行，而反硝化反應在厭氧條件下完成，兩者不能在同一條件下進行。然而，近幾年許多研究者發現存在同時硝化反硝化現象，尤其是有氧條件下的反硝化現象，確實存在于不同的生物處理系統中。如氧化溝、SBR工藝、間歇曝氣反應器工藝。研究者對此進行了廣泛的研究，提出了一些新的見解。其中，認為微生物的存在是其最主要的原因。如某些反應器流態上的特征，為同時硝化反硝化創造了可能的環境條件；另外，從微生物發展的角度看，存在著目前尚未被認識的微生物菌種（如好氧條件下的反硝化細菌）能使同時硝化反硝化現象發生，但對其機理的認識還未統一，尚處于探索階段。

3.1 SHARON工藝

SHARON工藝是由荷蘭Delft技術大學開發的新工藝，已經在荷蘭鹿特丹的廢水處理廠建成并投入運行。該工藝的核心是，應用硝酸菌和亞硝酸菌的不同生長速率，即在高溫（30~35℃）下亞硝酸菌的生長速率明顯高于硝酸菌這一固有特性，控制系統的水力停留時間和反應溫度，從而使硝酸菌被自然淘汰，反應器中亞硝酸菌占優勢，使氨氧化控制在亞硝化階段。SHARON工藝適合于處理具有一定溫度的高濃度（〉500mgN/L）氨氮污水。對該工藝來說，溫度和pH值（最佳pH值6.8~7.2）都受到嚴格的控制，因此，低溫低氨的城市污水如何實現亞硝酸型硝化值需進一步研究。

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3.2 CANON工藝

CANON工藝（生物膜內自養脫氮工藝）實質上是通過控制生物膜內溶解氧的濃度實現短程硝化反硝化，使生物膜內聚集的亞硝化菌和ANAMMOX微生物能同時生長，滿足生物膜內一體化完全自養脫氮工藝實現的條件。亞硝酸氮在生物膜內的聚集是亞硝化的另一種形式。硝化細菌與亞硝化細菌對氧的親和性的不同以及傳質限制等因素影響兩種微生物在細胞膜內的數量。在低DO/NH3-N比值的情況下，氧成為限制性基質，使硝化細菌與亞硝化細菌展開競爭。競爭的結果是亞硝酸氮在生物膜表層聚集。當氧向細胞膜內擴散并被消耗后，出現厭氧層，厭氧氨氧化細菌便能生長。隨著未被亞硝化的氨氮與亞硝化后的亞硝酸氮擴散至厭氧層，ANAMMOX反應就發生。環境中的氨氮與溶解氧是決定CANON工藝的兩個關鍵因素。CANON工藝目前在世界上還處于研究階段，沒有真正應用到工程實踐中。SHARON工藝和CANON工藝都是經亞硝酸型生物脫氮工藝處理的，出水中可能含有較高的亞硝酸鹽，運行時應加以嚴格的控制。

3.3 DEPHANOX工藝

DEPHANOX工藝是為滿足DPB所需的環境要求而開發的一種強化生物除磷工藝。DEPHANOX除磷脫氮工藝流程如圖" 所示。工藝在厭氧池與缺氧池之間增加了沉淀池和固定膜反應池。固定膜反應池的設置可以避免由于氧化作用而造成有機碳源的損失和穩定系統的硝酸鹽濃度。污水在厭氧池中釋磷，在沉淀池中進行泥水分離。含氮較多的上清液進入固定膜反應池進行硝化，污泥則跨越固定膜反應池進入缺氧段，完成反硝化和攝磷。工藝的優點在于能解決除磷系統反硝化碳源不足的問題和降低系統的能源（曝氣）消耗，而且可縮小曝氣池的體積，降低剩余污泥量，尤其適用于處理低COD/TKN的污水。由于進水中氮和磷的比例是很難恰好滿足缺氧攝磷的要求，這給系統的控制帶來了困難。此外，目前聚磷菌反硝化試驗研究中都不同程度添加乙酸作為碳源，乙酸是誘導聚磷菌釋磷的最佳碳源，由于很難真實模擬城市污水的處理情況，因此對于反硝化聚磷茵的篩選富集具有重要意義。該工藝離生產應用尚有一段距離。

圖1 DEPHANOX工藝流程圖

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3.4 BCFS工藝

BCFS工藝是荷蘭Delft技術大學Kluyver生物技術實驗室研究開發的、為最大程度從工藝角度創造DPB富集條件的一種變型UCT工藝。其工藝流程如圖2所示。在這種改良的UCT工藝脫氮除磷處理系統中，污泥能夠利用硝酸鹽作為電子受體，在缺氧環境條件下同時進行反硝化作用和超量聚磷。

從工藝流程上看，BCFS工藝較UCT工藝創新之處在于：(1)BCFS工藝在主流線上增加了兩個反應池：即在UCT工藝的厭氧和缺氧池之間增加一個接觸池，在缺氧池和好氧池之間增加一個缺氧/好氧混合池。在主流線中的厭氧池以推流方式運行，相當于一個厭氧選擇池，可保持較低的污泥指數（SVI）。增設的接觸池可起到第二選擇池的作用，所需的容積很小，但可較好地抑制絲狀菌的繁殖。增設的第二個反應池混合池，可形成低氧環境以獲得同時硝化與反硝化，從而保證出水中含較低的總氮濃度。(2)BCFS工藝增設在線分離、離線沉淀化學除磷單元。BCFS工藝通過增加磷分離工藝，避開了生物除磷的不利條件（因滿足硝化而使泥齡過長；進水中COD/P的比值過低）。同時，在線進行磷的化學沉淀會因沉淀劑在污泥中聚集而影響硝化菌活性。因此，該工藝又將厭氧池末端富磷上清液抽出，以離線方式在沉淀單元內投以鐵鹽和鎂鹽予以回收。以生物除磷輔以化學除磷這種工藝充分利用了PAOs/DPB對磷酸鹽具有很高親和性的這一特點，很容易獲得極低的出水正磷酸鹽濃度，并能在保證良好出水水質的前提下，大大降低COD的用量。(3)與UCT工藝相比，BCFS工藝增設了兩個內循環QB和QC（見圖2）。從好氧池設置內循環QB到缺氧池，能輔助回流污泥向缺氧池補充硝酸氮，內循環QC使好氧池與混合池間建立循環，以增加硝化或同時硝化反硝化的機會，為獲得良好的出水氮濃度創造條件。

BCFS工藝在荷蘭已成功運用于工程實踐中，除了具有節能低耗的優點外，還能保持穩定的處理水質，使出水總磷≤0.2mg/L總氮≤0.5mg/L。

圖2 BCFS工藝流程圖

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3.5 厭氧氨氧化（ANAMMOX）工藝

ANAMMOX工藝由荷蘭Delft技術大學Kluyver生物技術實驗室研究開發。工藝在厭氧狀態下，以NO2-，NO3-作為電子受體，將氨轉化為氮氣。厭氧氨氧化是自養的微生物過程，不需投加有機物以維持反硝化，且污泥產率低。此外還可以改善硝化反應產酸、反硝化反應產堿而均需中和的情況，這對控制化學試劑消耗、防止可能出現的二次污染具有重要意義。該工藝適用于高氨廢水和低COD/TKN廢水的處理。

ANAMMOX工藝與SHARON工藝結合，對污泥消化出水進行了研究。這種聯合工藝的自養脫氮工藝流程見圖3。試驗結果表明，氨態氮的去除率達到83%，并且聯合工藝幾乎不需要外加碳源。可見在氧氣需要量和外加碳源上，該聯合工藝明顯優于傳統的生物脫氮工藝。ANAMMOX及其與SHARON的聯合工藝完全突破了傳統生物脫氮工藝的基本概念，從一定程度上解決了傳統硝化一反硝化工藝存在的問題，但需要進一步的研究才能使之成功地運行于實際工程。

圖3 SHARON與ANAMMOX相結合的自養脫氮工藝流程圖

3.6 A2NSBR工藝

A2NSBR工藝由厭氧/兼氧序批式反應器(A/A/OSBR)和硝化序批式反應器(N-SBR)組成，這兩個反應器的活性污泥完全分開，只將沉淀后的上清液相互交換，見圖4。進水和回流污泥混合后進人厭氧池，在此聚磷菌吸收易于降解的有機物進行PHB儲備，同時釋磷；隨后進入沉淀池泥水分離：富集氨氮的上清液進入側流好氧池進行硝化反應，而含有大量PHB的DPB污泥則同硝化液一起進入主流缺氧反應池，在此以硝態氮為電子受體進行反硝化除磷。

與Dephanox工藝一樣，A2NSBR可分別控制聚磷菌和反硝化菌的泥齡，有利于它們的各自優化。兩個反應器的沉淀上清液相互交換，保證了原水中85%~90%的COD在A2O-SBR的厭氧段被活性污泥快速吸附或降解并用于該段厭氧釋磷和缺氧段反硝化。在N/P比最優的情況下，比傳統工藝節省50%的COD，除磷率接近100%，脫氮率約90%。

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圖4 A2NSBR工藝流程圖

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第4章

結

語

本文對生物脫氮除磷的機理及目前較先進的脫氮除磷技術進行了簡要概述。由于水體富營養化是一個嚴重的長期問題，而我國對生物脫氮除磷的研究起步較晚，目前進行了脫氮除磷處理的污水處理廠并不多。因此，開發經濟有效、節能、簡便且能同時脫氮除磷的適合我國國情的工藝尤為重要。由于生物法運行費用較低，效果穩定，綜合處理能力強，因此生物脫氮除磷工藝在我國將有很大的應用前景，且應更加深入的探討生物脫氮除磷的機理。

第三篇：高一化學上學期氮和磷教案（推薦）

高一化學教案氮和磷

氮和磷(第一課時)

[教學目標]

1.知識目標

(1)掌握氮族元素性質的相似性、遞變性。

(2)掌握N2的分子結構、物理性質、化學性質、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義。

2.能力和方法目標

(1)通過“位、構、性”三者關系，掌握利用元素周期表學習元素化合物性質的方法。

(2)通過N2結構、性質、用途等的學習，了解利用“結構決定性質、性質決定用途”等線索學習元素化合物性質的方法，提高分析和解決有關問題的能力。

[教學重點、難點]氮氣的化學性質。氮族元素性質遞變規律。

[教學過程]

[引入]投影(或掛出)元素周期表的輪廓圖，讓學生從中找出元素氮族元素的位置，并填寫元素氮族元素的名稱、元素符號。根據元素周期律讓學生通過論分析氮族元素在結構、性質上的相似性和遞變性。

[教師引導]氮族元素的相似性：

[學生總結]最外電子層上均有5個電子，由此推測獲得3個電子達到穩定結構，所以氮族元素能顯-3價，最高價均為+5價。最高價氧化物的通式為R2O5，對應水化物通式為HRO3或H3RO4。氣態氫化物通式為RH3。

氮族元素的遞變性：

氮磷砷銻鉍

非金屬逐漸減弱金屬性逐漸增強

HNO3H3PO4H3AsO4H3SbO4H3BiO

4酸性逐漸減弱堿性逐漸弱增強

NH3PH3AsH

3穩定性減弱、還原性增強

[教師引導]氮族元素的一些特殊性：

[學生總結]+5價氮的化合物(如硝酸等)有較強的氧化性，但+5價磷的化合物一般不顯氧化性。

氮元素有多種價態，有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等6種氧化物，但磷主要顯+

3、+5兩種價態。

[教師引導]氮族元素單質的物理性質有哪些遞變規律?

[師生共同總結后投影]課本中表1-1。

[引入第一節]

第一節氮和磷

氮氣

布置學生閱讀教材第2-3頁的內容，進行歸納總結。

[邊提問邊總結]

(一)氮的存在游離態：大氣中N2的體積比為78%、質量比為75%。

化合態：無機物中(如硝酸鉀等)，有機物中(如蛋白質、核酸等)。

[引導]請學生觀察周圍空氣并通過聯想分析氮氣的物理性質。

[學生總結]

(二)氮氣的物理性質

無色無味，難溶于水(1:0.02)，比空氣稍輕。

[投影]常見氣體在常溫常壓下的溶解度，讓學生進行比較。

難溶氣體：N2(1:0.02);H2(1:0.02);

微溶氣體：O2(1:0.2)

可溶氣體：Cl2(1:2)、H2S(1:2.6)

易溶氣體：SO2(1:40)

極易溶氣體：HCl(1:500)

[思考]實驗室制N2時應該用什么方法來收集?

(三)氮氣的化學性質

[引導]結構決定性質，先研究N2的結構。

1.N2的結構

電子式：SPACEPREFIX=O/>;結構式：N≡N。氮氮三鍵的鍵能很大(946kJ·mol-1)，所以N2很穩定，通常情況下，性質很不活潑。

2.元素氮氣的化學性質

(1)與氫氣反應

(2)跟鎂反應：3Mg+N2Mg3N

2(3)與氧氣反應：N2+O22NO

引導學生從氧化還原反應角度分析上述三個反應。進而得出“元素氮氣既能表現氧化性，也能表現還原性”的結論。

[引導]中國有句農諺，叫做“雷雨發莊稼”，誰能解釋這句話的含義?請大家閱讀教材第3-4頁內容，再來理解這句農諺。

[學生總結]

[補充演示實驗]教師事先在一燒瓶內充滿一氧化氮氣體，讓學生觀察一氧化氮的顏色等。打開瓶塞，讓學生觀察變化。

[學生觀察結論]一氧化氮是一種無色氣體、二氧化氮顯紅棕色。通常條件下，一氧化氮易轉化為二氧化氮。

[教師引導]請用雙線橋法標出以上三個反應中電子轉移的方向和數目。

[學生活動]完成以上作業，教師根據學生作業情況加以說明。

(四)元素氮氣的用途

1.合成氨、制氮肥、制硝酸。

2.用作保護氣：焊接金屬、充填燈泡、保存糧食和水果。

[教師引導]請學生分析以上用途中利用氮氣哪方面的性質。

(五)元素氮的固定

將游離態的元素氮轉變為氮的化合物的過程叫做氮的固定。

途徑：自然固氮(雷雨固氮、生物固氮);人工固氮：合成氨工業。

教師向學生介紹人工模擬生物固元素氮這一世界性研究課題的現狀和前景，鼓勵學生獻身科學研究為人類作出貢獻。

[課堂小結]

結構、性質和具體反應之間的聯系：

非金屬元素及其化合物間的轉化關系：

第四篇：教學設計方案及點評

長方形與正方形的周長

湖北省麻城第二實驗小學 占發蓮

（一）概述

課名是《長方形與正方形的周長》，是義務教育課程標準實驗教科書小學二年級的一堂數學課。

本節課所需課時為1課時，40分鐘。

《長方形與正方形的周長》一課主要學習習近平面圖形周長的概念，并學會計算長方形和正方形的周長。

（二）教學目標分析

·知識與技能：理解平面圖形周長的概念，會計算長方形、正方形的周長。

·過程與方法：通過自主學習、小組合作交流等活動，感受生活中的周長，體驗平面圖形及周長。

·情感態度與價值觀：學生能進一步體會生活中處處有數學，在探究性學習活動中，培養學生“做數學”的良好習慣和態度。

（三）學習者特征分析

本節課的學習者特征分析主要是根據教師平時對學生的了解和學生前面的學習表現而做出的。

·學生是湖北省麻城第二實驗小學二年級的學生。·學生有良好的小組合作進行探究的學習習慣。·學生已初步掌握了長方形和正方形的特征。

（四）教學策略選擇與設計

新課教學分二個層次，第一層次教學平面圖形周長的概念。通過讓學生圍一圍，看一看，說一說等活動使每個學生都參與到知識形成的過程中，讓學生在充分感知的基礎上，抽象出平面圖形周長的概念。

第二層次教學長方形、正方形周長的計算。通過小組合作學習和匯報交流等方式讓學生在開放式的學習氛圍中全體參與主動探究，親身體驗，合作交流，從而找到長方形、正方形周長計算方法，實現不同的人在數學上得到不同發展這一理念。

另外，在練習設計中，結合學生生活實際，由易到難，層層深入。練習形式靈活多樣，有基本練習，綜合練習，還有拓展練習。讓學生在解決問題的過程中掌握知識，形成技能，發展思維，培養數學意識。

（五）資源

本節課是在多媒體教室中進行完成的。·義務教育課程標準實驗教科書； ·專門為本課制作的CAI課件；

·一段關于校園風景的錄相；

·準備的相應學具：直尺、卷尺、三角板、線和鐵絲。

（六）教學過程

一、情景引入。

1．欣賞：顯示一組二小校園及師生活動的圖片，并用彩帶圍一圈（有三角形、正方形、長方形等）。誰能說出圖片上有哪些我們已學過的圖形？它們各有幾條邊？

2．拿出一根鋁條，誰能猜猜老師利用手中的這根鋁條，可以圍成哪些圖形？ 3．教師示范圍一個長方形。

二、活動探究

1．體驗：學生動手圍圖形，教師巡回指導。圍完后，同組同學檢驗、評價一下所圍的圖形。

2．探究：利用手中的工具，你能用什么辦法知道你圍的圖形至少用了多長的鋁條？（同組合作研討）

3．交流：學生分組交流各組的探究過程和結果。

三、形成概念

1．導出周長概念：像這樣，圍成平面圖形一周的長叫做這個圖形的周長。

演示展開三角形、正方形、長方形的周長。

2．強化周長概念

樹葉有周長嗎？五角星呢？桌面呢？摸一摸。

3．周長計算

（1）在黑板上畫一個長方形。怎樣才能知道這個長方形的周長？

學生獨立列式計算。（學生板演）

①同學們想出了這幾種算法，對于這些算法，請大家談各自的看法。

②今后你在計算長方形周長時，你會選擇哪一種？說說你的理由。

（2）給學生一張畫有正方形的卡片，你能想辦法計算這個正方形的周長嗎？

（3）小結。今天同學們通過圍一圍，想一想，算一算，你有什么收獲？你能給今天這節課取個合適的課名嗎？

四、應用拓展

1．一塊正方形手帕，邊長是25厘米，它的周長是多少厘米？ 2．籃球場是一個長方形，長26米，寬14米，它的周長是多少米？ 3．你想當設計師嗎？

我們學校有一塊空地，準備建一個花壇，誰能幫學校設計一個周長為24米的花壇，誰就能獲得小小設計師的稱號。

教學過程如下圖所示：

（七）總結與評價

本課從以下幾個方面進行評價：

知識與能力：周長概念的準確性，對不規則圖形的周長判斷；對具體物體長寬的測量方法掌握情況，能否用多種算法計算具體物體的周長。

過程與方法：在一系列活動中，是否積極的參與，是否能明確自己的任務，獲得了解決問題的方法。

情感與態度：是否感受到數學學習的樂趣，樂于參與課堂，愿意發現身邊的數學。

（八）專家點評

點評者：王祖德，小學特級數學教師，麻城市第二實驗小學副校長

本課的教學活動，充分體現了新的數學教育理念：學數學，學好數學；做數學，能做數學；用數學，會用數學。其最大的特點就是體驗、探索、合作、交流。從“情景引入”開始，就把學生帶入一個數學教育的氛圍，在欣賞中升華愛校情節，在欣賞中感受幾何圖形的美，從而激發學生的學習興趣。在接下來的“活動探究”與“形成概念”中，體驗、合作、研討、交流得到了充分的實現，讓學生在內心深處體味出周長的概念，并能合作探究出周長的幾種計算方法，學生會終生難忘的。在后面的“應用拓展”中，讓學生設計花壇，是創新思維的觸發，創新精神的培養。在學生體驗、探究、合作、交流的過程中，教師的參與與指導，很好的體現了教師組織、合作、引導的作用。本課在教學手段方面形式多樣，情景引入，實物演示，動手操作，課件展示，分組交流，合作探討，趣味設計，這些都能激發學生求知欲，并使學生體驗到學習數學的樂趣，從而達到主動、探究、積極建構，充分體現“學、做、用”的數學教學思想，體現生活就是數學，生活就是學習的思想。

第五篇：荒漠化論文土地荒漠化論文：北方典型荒漠及荒漠化地區植物葉片氮磷化學計量特征研究

荒漠化論文土地荒漠化論文：

究

摘要:區域尺度植物葉片氮磷元素的化學計量特征對于認識陸地生態系統空間格局變化規律、未來變化趨勢的預測，以及對全球變化的響應具有重要意義.通過野外調查和文獻整理，對中國北方典型荒漠及荒漠化地區214種植物葉片氮磷含量及化學計量比的分布特征及其與水熱要素的相關關系進行了研究.結果表明，北方典型荒漠及荒漠化地區214種植物葉片N含量的平均值為(24.45±8.1)mg/g，P含量的平均值為(1.74±0.88)mg/g，氮磷比平均值15.77±7.5.與全球、全國以及區域尺度的研究結果相比，這些區域植物具有相對較高的葉片N和P含量，但是葉片N/P無顯著差異，具有保守性的特點.北方典型荒漠及荒漠化地區不同生活型植物葉片N、P含量N/P之間存在顯著差異，灌木植物和非禾本科植物具有相對較高的N含量，非禾本科植物具有相對較高的P含量，灌木植物具有相對較高的氮磷比，說明不同生活型植物具有不同的養分利用策略.北方典型荒漠及荒漠化地區不同研究區植物葉片N含量無顯著差異，但P和N/P含量差異顯著.科爾沁沙地和毛烏素沙地植物葉片P含量較高.塔里木盆地、準噶爾盆地以及阿拉善高原的大部分植物葉片N/P>16，科爾沁沙地的大部分植物葉片N/P<14，說明不同研究區的土壤養分有效性存在差異.北方典型荒漠及荒漠化地區植物葉片N、P含量以及N/P與各研究區年平均溫度沒有明確相關性，但多年平均降水與葉片P含量以及N/P分別呈顯著正相關和負相關關系.關鍵詞:土地荒漠化;生態化學計量學;葉片;生活型;養分

氮和磷是陸地生態系統中植物生長的主要限制性資源，在植物體內存在功能上的聯系［1，2］.因此研究氮磷的平衡關系對于認識生態系統碳匯潛力及其對全球變化的響應具有重要意義［2～4］.植物體內的氮磷含量和氮磷化學計量比不僅受到植物生長環境中土壤氮磷養分可供給性的影響，而且土壤其它養分的可供給性、環境水熱條件、植物對養分的需求量、植物發育階段等因素的影響也不容低估［5～7］.近年來，全球或區域尺度上植物葉片氮磷含量分布格局及其與環境要素之間關系得到了普遍重視.Reich等［8］借助已發表文獻中的數據，分析了全球452個樣點1 280種植物葉片的氮磷分布格局及其與環境因素之間的關系.相關的研究工作在國內也得到了一些學者的重視，已經開展了許多全國或區域尺度上植物葉片氮磷含量分布格局及其與環境關系的研究［5，9，10］.盡管這些研究已經在一定程度上闡明了葉片氮磷的分布格局及其與環境之間的關系，但是仍然不能全面揭示陸地生態系統碳氮磷平衡關系的化學計量比格局和元素相互作用與制約的規律.中國北方典型荒漠及荒漠化土地主要包括中國東北西部科爾沁沙地、北部渾善達克沙地和毛烏素沙地和西北部阿拉善高原、塔里木盆地和準噶爾盆地［11，12］.這些區域在地域上較大的跨度使其生態系統特征存在很大的變異性，揭示這些變異性對于探討干旱半干旱陸地生態系統空間格局變化規律、未來變化趨勢的預測，以及對全球變化的響應與反饋具有重要意義.本研究以分布在我國北方典型荒漠及荒漠化區域科爾沁沙地、渾善達克沙地、毛烏素沙地、阿拉善高原、準噶爾盆地和塔里木盆地214種植物為對象，探討植物葉片氮磷含量及化學計量比的分布特征及其與水熱要素的相關關系，分析不同典型區域及不同生活型植物葉片氮磷含量及化學計量比的差異.1研究區概況與方法 1.1研究區概況

本研究中所涉及的中國北方典型荒漠及荒漠化區域主要包括位于中國西北典型干旱荒漠區的塔里木盆地、準噶爾盆地和阿拉善高原，位于北方中東部半干旱區的毛烏素沙地、渾善達克沙地和科爾沁沙地.這些典型荒漠及荒漠化區域一般降水量不多，屬干旱、半干旱氣候.年降水量分布趨勢是從北方中東部至西北區域由多到少，又由少到略有增多.北方中東部科爾沁沙地、渾善達克沙地、毛烏素沙地年平均降水量略多，接近500 mm;西北部阿拉善高原區和塔里木盆地年降水量一般不足100 mm，準噶爾盆地年降水量有所增加，約100～250 mm左右.年平均氣溫變化一般在－4～16℃之間，分布趨勢從北方中東部科爾沁沙地、渾善達克沙地到毛烏素沙地、阿拉善高原、塔里木盆地氣溫逐漸升高，至準噶爾盆地氣溫又逐漸降低.由于北方典型荒漠及荒漠化區域氣候干燥、地表物質疏松，在風力的作用下極易形成風沙天氣.這些區域風沙日一般在20～100 d左右，其中沙塵暴天氣多達35～60 d，浮塵超過100 d.北方典型荒漠及荒漠化區域成土母質的類型多種多樣，低山和丘陵大部分由古生代的火成巖、變質巖和中生代的沉積巖組成，地面普遍覆蓋著一層厚度不大的粗屑的風化殘積物或殘積-坡積物;盆地則多堆積著深厚的第四紀松散物質，其成因有冰積、洪積、洪積-沖積、沖積、湖積和風積等，黃土僅見于準噶爾盆地的南緣部分地區.由于母質較粗，使得在其上發育的荒漠土壤往往性狀不很穩定、層次分化弱，并且多表現為薄屢性和粗骨性.與其他地區相比，北方典型荒漠及荒漠化區域物種相對貧乏.分布于西北荒漠區域的種子植物總數僅1 000余種.準噶爾盆地在20萬km2的面積上才500種左右，塔里木盆地(50萬km2)不到200種.盡管植物物種豐富度不高，但卻含有大量古老殘遺種類.分布于這里的植物很多是第三紀，甚至是白堊紀的殘遺種類———古地中海干熱植物的后裔.并且由于生態條件的極端嚴酷性，這里發育了一大批本地特有屬和特有種.著名的特有屬有四合木屬(Tetraena)、綿刺屬(Potaninia)、革苞菊屬(Tugarinowia)、百花蒿屬(Stilpnolepis)和連蕊芥屬(Synstemon)等.1.2研究方法 1.2.1數據來源

本研究中的植物葉片N、P含量數據主要來源于2個方面:一是從野外直接采樣測定的數據;二是來源于公開發表的學術論文或出版的專著中的數據.科爾沁沙地、渾善達克沙地、毛烏素沙地及其周邊區域植物葉片氮磷數據主要是通過野外采樣獲得的，共計137種植物.其他區域的植物葉片氮磷數據主要來源于Han等［13］和侯學煜［14］給出的部分數據，共計77種.總計獲得分布于準噶爾盆地、塔里木盆地、阿拉善高原、毛烏素沙地、科爾沁沙地、渾善達克沙地及其周邊地區的214種植物葉片氮磷數據，其中準噶爾盆地28種，塔里木盆地14種，阿拉善高原16種、毛烏素沙地56種、科爾沁沙地57種、渾善達克沙地43種.研究中所需要的氣象資料(多年平均溫度和多年平均降水量)主要來源于各研究區域代表旗縣氣象站.每個研究區域選擇5～8個氣象站，收集各氣象站30 a(1970～2000年)年平均氣溫和年降水數據，然后分別對各研究區域內所有氣象站的相應氣象要素進行算術平均，以平均值代表該研究區域內的氣候狀況.1.2.2野外采樣及分析

在各研究區選擇具有代表性的典型植物群落，選擇植物群落內的優勢植物進行調查.對于野外選定的植物種，選擇8～10株生長良好、沒有遮陰的個體作為取樣植株，選取樣株時盡量選擇大小一致的植株.在選定的每株植物采集15～20片完全伸展、沒有病蟲害的成熟葉片.帶回室內以后，將葉片放入60℃烘箱內烘干48 h.隨后將烘干的葉片用植物粉碎機粉碎，測定粉碎樣品中的全氮和全磷含量.葉片N含量采用凱氏定氮法測定，葉片P含量采用高氯

酸、硫酸消化，鉬銻抗比色法測定.1.3數據分析

首先對每個研究區域中同種植物的葉片N、P含量的測定值計算平均值，然后分析不同研究區域內所有植物葉片N、P以及N/P的分布范圍和變異特征;并且將所有植物種按喬木、灌木、草本植物進行分類，同時將草本植物分為禾本科植物以及非禾本科草本植物兩種類型，分析不同生活型植物葉片N、P以及N/P的分布范圍和變異特征.其中喬木植物21種，灌木植物56種，禾本科草本植物31種，非禾本科草本植物106種;最后分析所有植物葉片N、P含量和N/P之間的相關關系.采用SPSS統計分析軟件包(SPSS 16.0 forWindows，Chicago，USA)進行數據的統計分析.為了滿足正態分布的要求，首先對數據進行自然對數轉換，然后進行ANOVA假設檢驗、相關和回歸分析數據的正態分布采用One Sample Kolmogorov-Smirnov進行檢驗.2結果與分析

2.1北方典型荒漠及荒漠化地區214種植物葉片氮磷含量及氮磷比分布特征

北方典型荒漠及荒漠化地區214種植物葉片N含量分布的偏度值<1，但經Kolmogorov-Smirnov檢驗，不服從正態分布(p<0.05)，而葉片P含量和N/P的偏度值均大于1，呈偏態分布，經Kolmogorov-Smirnov檢驗，不符合正態分布(p<0.05).可以看出，北方典型荒漠及荒漠化地區植物葉片N、P含量以及N/P存在很大的變異性.214種植物葉片N含量的變化范圍為6.8～52.1 mg/g，平均值為(24.45±8.1)mg/g，最大值和最小值相差7倍以上.植物葉片P含量的分布區間為0.13～7.5mg/g，平均值為(1.74±0.88)mg/g.植物葉片N/P的分布區間為4.6～52.4，平均值為15.8±7.5.2.2不同生活型植物葉片氮磷含量比較

中國北方典型荒漠及荒漠化地區喬木、灌木、禾本科植物和非禾本科植物葉片N、P含量以及N/P差異均達極顯著水平(p<0.001).禾本科植物和喬木植物的葉片平均氮含量分別為(17.4±4.6)mg/g和(20.5±6.5)mg/g，顯著小于灌木植物和非禾本科植物的葉片N含量(p<0.05).對于植物的葉片P含量，只有非禾本科植物的P含量顯著偏高(p<0.01)，平均值為(2.07±1.03)mg/g，其他生活型植物之間葉片P含量無顯著差異.與灌木植物相比，禾本科植物、喬木植物和非禾本科植物具有相對較小的葉片N/P，其平均值分別為12.3±8.9、13.7±4.5和14.2±6.9.2.3不同研究區域植物葉片氮磷含量及氮磷比的比較

不同研究區域植物葉片平均N含量之間無顯著差異(p>0.05)，但是葉片平均磷含量和N/P在不同研究區之間存在顯著差異(p<0.05).分布于科爾沁沙地和毛烏素沙地的植物其葉片P含量平均值相對較高，分別為(1.9±0.99)和(2.07±0.65)mg/g，而分布于準噶爾盆地、塔里木盆地和阿拉善高原的植物其葉片P含量平均值相對較小，分別為(1.37±0.48)、(1.41±1.74)和(1.46±0.61)mg/g.相反分布于科爾沁沙地的植物葉片N/P顯著小于分布在準噶爾盆地、塔里木盆地和阿拉善高原植物葉片N/P.由此可知，相對于分布在半干旱區沙地的植物，分布在干旱區(年降水量<250 mm)荒漠生態系統的植物具有較低的葉片P含量和較高的葉片N/P.2.4植物葉片N、P含量以及N/P與氣候要素之間的關系

中國北方典型荒漠及荒漠化地區植物葉片P含量與各研究區多年平均降水之間呈顯著正相關關系(r=0.885，p=0.019)，而葉片N/P與多年平均降水之間呈顯著負相關關系(r=－0.893，p=0.016)，也就是說隨著降水量增加，葉片P含量呈增加趨勢，而葉片N/P呈下降趨勢.但是葉片N含量與多年降水的相關性較弱(r=－0.693，p=0.127).北方典型荒漠及荒漠化地區各研究區多年平均溫度和植物葉片N、P含量以及N/P沒有明確相關性 3討論

為了更進一步說明北方典型荒漠及荒漠化地區植物葉片氮磷含量的分布特征，對北方典型荒漠及荒漠化地區214種植物葉片氮磷含量與其他相關研究區的植物葉片氮磷含量進行了比較.結果顯示中國北方典型荒漠及荒漠化地區214種植物葉片N含量顯著高于其它研究中植物葉片氮含量(p<0.001)，說明北方典型荒漠及荒漠化地區植物具有相對較高的葉片N含量，這一結論證實了干旱荒漠環境植物葉片平均N含量相對較高的假說［15］.盡管如此，但是本研究中植物葉片氮含量平均值仍然明顯小于Skujins［16］報道的干旱荒漠區植物葉片N含量平均值(>30 mg/g).這在其他的研究報道也得到證實，Killingbeck等［17］通過研究不同干旱荒漠區域78種植物葉片N含量發現，葉片N含量的平均值為22.0 mg/g，<30 mg/g.北方典型荒漠及荒漠化地區214種植物葉片P含量的平均值為(1.74±0.88)mg/g，與Elser等［18］基于全球398種植物的測定結果接近，但是明顯大于Han等［13］、任書杰等［9］和Reich等［8］的分別基于中國753種植物、中國東部南北樣帶654種植物和全球1 251種植物的研究結果.由于中國土壤磷含量低于全球平均水平，這被認為是基于中國區域或中國東部南北樣帶植物葉片磷含量相對較低的形成原因［13］.但是研究報道指出中國土壤磷含量變異幅度較大，從濕潤區向干旱半干旱區呈增加趨勢［19］，說明在中國區域內干旱半干旱區土壤具有相對較高的土壤磷含量，這可能是本研究中植物葉片P含量明顯大于Han等［13］和任書杰等［9］研究結果的主要原因.北方典型荒漠及荒漠化地區植物葉片N/P平均值與Han等［13］、任書杰等［9］和Reich等［8］報道的結果基本相近，但是顯著小于Elser等［18］基于全球298種植物的研究結果，原因可能是本研究中植物葉片N含量較高造成的.植物的N/P是反映環境中養分制約的重要指標.研究表明，當N/P<14時，群落水平上的植物生長主要受N限制;而N/P>16時，植物生長主要受P限制［20］.本研究214種植物中，有87種植物的葉片N/P>16，但是有99種植物的葉片N/P<14.根據這一結果，很難就典型荒漠及荒漠化地區植物受N或P限制做出判斷，原因可能是不同研究區葉片P含量之間的差異造成的.本研究中雖然不同研究區葉片N含量無顯著差異，但P含量差異顯著，造成葉片N/P在不同研究區之間存在顯著差異.其中分布在塔里木盆地、準噶爾盆地以及阿拉善高原的大部分植物葉片N/P>16，而分布在科爾沁沙地的大部分植物葉片N/P<14，說明不同研究區的養分限制不同.但是，影響植物N/P化學計量特征的因素是復雜和綜合的，不同群落的養分限制性大小受眾多因素所控制，并且植物元素之間互相影響，使氮磷化學計量比更加復雜.相關分析顯示，北方典型荒漠及荒漠化地區植物葉片氮磷含量之間存在顯著的正相關關系(p<0.001)，.目前，較低的N/P指示植物生長主要受氮素限制已基本得到了普遍認可，而對于較高和中等水平的N/P究竟能否反映植被生產力受到磷素的限制，目前還沒有一致性的結論，有些研究認為高的N/P意味著植被生產力主要受磷素限制［21］，而有些研究認為受到磷和氮的共同限制［22］.由此可見，通過植物N/P評價植物生產具體受到哪種養分的限制尚需要借助其他的輔助手段進行判斷.不同生活型或分類群植物在影響生態系統功能上存在差異，這種差異體現在植物生活史、形態、生理等多個方面.許多研究發現，不同功能群或分類群植物葉片的某些性狀存在顯著差異［23～26］，這種差異通常被解釋為植物遺傳特性或適應環境的結果.北方典型荒漠及荒漠化地區喬木、灌木、禾本科植物以及非禾本科植物等生活型之間的葉片N、P含量N/P差異均達極顯著水平(p<0.001)，表明不同生活型植物對環境的適應能力明顯不同，所表現出的養分適應策略差異較大.Wright等［27］報道，草本植物與灌木和喬木植物比較，單位質量葉氮含量較高.但是在本研究中，非禾本科植物葉N含量與灌木植物葉片N含量并沒有顯著差異，但均顯著大于喬木植物和禾本科植物葉N含量.Aerts［15］也證實，禾本科植物具有相對較小的葉片N含量和P含量，并且本研究中只有非禾本科植物的P含量顯著較高(p<0.001)，其他生活型植物葉片P含量無顯著差異.說明不同生活型植物的資源利用對策

隨植被類型及地理分布不同存在較大變異.盡管植物葉片N、P含量以及N/P的變異通常被解釋為植物遺傳特性或適應環境的結果，但是葉片的N、P含量以及N/P在大尺度尤其是全球尺度上表現出一定的變化規律.Reich等［8］分析了已發表文獻中全球452個樣點1 280種植物葉片的N，P及N/P分布與緯度和溫度的關系，研究表明，隨著平均溫度降低，葉片N，P含量顯著增加，而N/P顯著降低;Han等［13］對我國753種陸生植物的研究表明，葉片N、P含量隨著溫度降低而顯著增加，但N/P與溫度變化沒有明顯的相關性.鄭淑霞等［10］研究發現黃土高原地區126個植物樣品的葉片N、P含量與溫度和降雨量均無明顯的相關性，而N/P比值隨著溫度和降雨量的減少而明顯增加.北方典型荒漠及荒漠化地區植物葉片N、P含量以及N/P與各研究區年平均溫度沒有明確相關性(p>0.05)，這與上述的研究報道不一致.原因可能是相對于全國乃至全球尺度，北方典型荒漠及荒漠化地區空間尺度變化較小引起的.另外的原因可能是本研究中用多個氣象觀測站的平均值來反映每個研究區域的溫度狀況，這種處理方法在一定程度上掩蓋了研究區內的溫度變異.但是研究結果表明，各研究區多年平均降水與葉片P含量以及N/P分別呈顯著正相關(r=0.885，p=0.019)和負相關(r=－0.893，p=0.016)關系.說明在北方沙漠化地區，由于水分是植物生長的首要限制因素，因此植物可能通過調控對養分的利用對策以適應水分的制約.4結論

(1)北方典型荒漠及荒漠化地區214種植物葉片N含量的平均值為(24.45±8.1)mg/g，葉片P含量的平均值為(1.74±0.88)mg/g，葉片氮磷比平均值15.77±7.5.與全球、全國以及區域尺度的研究結果相比，典型荒漠及荒漠化地區植物具有相對較高的葉片N和P含量，但葉片N/P具有保守性的特點，即保持相對穩定.(2)北方典型荒漠及荒漠化地區不同生活型植物葉片N、P含量N/P之間存在顯著差異，灌木植物和非禾本科植物具有相對較高的葉片N含量;非禾本科植物具有相當較高的葉片P含量;灌木植物葉片N/P相對偏高，說明不同生活型植物具有不同的養分利用策略.(3)北方典型荒漠及荒漠化地區科爾沁沙地和毛烏素沙地植物葉片P含量較高.塔里木盆地、準噶爾盆地以及阿拉善高原的大部分植物葉片N/P>16，科爾沁沙地的大部分植物葉片N/P<14，說明不同研究區的土壤養分有效性存在差異.(4)北方典型荒漠及荒漠化地區葉片P含量隨著降水量增多呈增加趨勢，葉片N/P呈下降趨勢.但葉片N含量隨降水增多無趨勢性變化.參考文獻: ［1］王紹強，于貴瑞.生態系統碳氮磷元素的生態化學計量學特征［J］.生態學報，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］任書杰，于貴瑞，陶波，等.中國東部南北樣帶654種植物葉片氮和磷的化學計量學特征研究［J］.環境科學，2007，28(12):2665-2673.［10］鄭淑霞，上官周平.黃土高原地區植物葉片養分組成的空間分布格局［J］.自然科學進展，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］董光榮，靳鶴齡.中國北方半干旱和半濕潤地區沙漠化的成因［J］.第四紀研究，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］侯學煜.中國植被地理及優勢植物化學成分［M］.北京:科學出版社，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］汪濤，楊元合，馬文紅.中國土壤磷庫的大小、分布及其影響因素［J］.北京大學學報(自然科學版)，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.