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[转载]微生物取样方法大全
niuneat 2020-7-21 10:48
随着高通量技术的发展,我们对微生物的认识逐步深入,微生物在临床以及科研上的应用越来越多,而微生物采样的正确与否直接关系到微生物数据的准确性。 因此,微生物的采样方法就显得格外重要。 首先,我们需要在取样的过程中,注意以下几个方面: (1) 所有实验用到的取样用具必须是经过 灭菌 的(如样品袋、取样器、采血管、试管、铲子、匙、刀类工具等)。 (2) 收集样品信息 ,取样前或取样后应在盛装样品的容器或样品袋上立即贴上标签,每件样品必须标记清楚(例如品名、来源、数量、取样地点、取样人及取样日期等)。 (3) 请尽量将样本分装 3-5 份 备份 ;建议每组取 6 个及以上重复较为合适,至少 3 个重复。 (4) 用到谷禾取样管的实验样品,可以 常温 运输;如果不用取样管,则必须 低温 -80℃保存,保存期间切忌反复冻融;低温寄送时请将样品置于泡沫箱中,用干冰寄送。 然而样品种类繁多,不同的样品取样有不同的方案,下面详细介绍每类样品对应的取样方案。 环 境 微 生 物 普通土壤 (1)去除表面浮土、凋落物等,根据土壤情况,选择是否过2mm筛网,每个样品从3个及以上采样点采集并混合而成,建议将样本 分装3-5份备份 ; 注:采样时需注意每个采样点的取土深度及采样量应 均匀 一致,土样上层与下层的比例要相同。 (2)保存于无菌离心管中,置于泡沫箱(冰袋或干冰)中,0°C以下运回实验室; (3)如果条件不允许立即提DNA,可将样品置于-80°C冰箱中保存,并通过干冰寄送至公司后提取样品总 DNA。 根际土壤 根际,是指受植物根系活动影响,在物理、化学和生物学性质上不同于土体的那部分微域环境。部分研究是针对土壤微生物与植物之间的相互关系,因此需要对根际土进行取样。 (1) 采集植株,去除根周较松散的土,仍附着在根系表面的视为根际土。将植物置于装有冰袋或干冰的保温箱中,避光条件,0℃以下运回实验室; (2)准备无菌容器,将植物根系部分置于缓冲液(PBS或生理盐水)中震荡,震荡时间和强度依据样本实际情况调整,洗下根际土; (3)将洗涤液进行高速离心,收集土壤沉淀,若沉淀较少,也可过滤膜,同一样方取样的样本进行多点等量混合; (4)将样本分装至离心管中,密封,标记样本信息后液氮速冻,置于-80℃冰箱保存,干冰寄送。 水体沉积物、底泥 采集水底沉积物5~10 g(具体深度依据实验目的确定),保存于冻存管中,标记好样本信息后液氮速冻或置于装有干冰的泡沫盒中,黑暗环境下,尽快运回实验室,-80℃冰箱保存,干冰寄送。 活性污泥 多点取样并等量均匀混合至约10 ml的悬浮污泥样本(5~10 g沉降物),保存至冻存管中,标记好样本信息后液氮速冻或置于装有干冰的泡沫盒中,黑暗环境下,尽快运回实验室,-80℃冰箱保存,干冰寄送。 水 体 (1)采集水样应注意无菌操作,以防止杂菌混入。 (2)根据实验设置,选取适当孔径的滤膜,使用水体抽滤机抽滤 1~100 L 水体(不同水质间差异极大),或抽滤至滤膜上可见明显覆盖物。 对于浑浊水体,建议过滤前静置分离悬浮颗粒物,先用大孔径滤膜过滤一遍,再用小孔径滤膜过滤。 (3)标记好样本信息后液氮速冻或置于装有干冰的泡沫盒中,黑暗环境下,尽快运回实验室,-80℃冰箱保存,干冰寄送。 注:根据水体中微生物含量不同,取样量有所不同:污水等菌群丰富的水体用量一般为200-1000 ml,湖泊、河流等自然水体一般为 1-2 L,自来水等菌群含量较低的水体则一般为 1-5 L,海洋水体随着地理位置、季节和取样深度浮动较大。 食 品 包装食品 尽可能取原包装,检验前不要开封,以防污染。 大块冷冻食品,应从几个不同部位用灭菌工具取样,使样品具有充分的代表性; 在将样品送达实验室前,要始终保持样品处于冷冻状态。样品一旦融化,不能再冻,保持冷却即可。 液体食品 通常情况下,液态食品较容易获得代表性样品。 盛放在大罐中的液态食品(如牛奶、奶昔、饮料等),取样时可连续或间歇搅拌; 盛放在小容器的液态食品,可在取样前将液体上下颠倒,使其完全混匀。较大的样品要放在已灭菌的容器中送往实验室。实验室在取样检测之前应将液体再彻底混匀一次。 对于牛奶、葡萄酒、植物油等,常采用虹吸法(或用长形吸管)按不同深度分层取样,并混匀。如样品粘稠或含有固体悬浮物或不均匀液体应充分搅匀后,方可取样。 半固体食品 用无菌操作开启包装,此类样品无法用吸管吸取,可用无菌勺子从不同部位挖取样品,放入无菌盛样容器。若样品是粉末,应边取边混合。 固体食品 面粉或奶粉等易于混匀的食品,其成品质量均匀、稳定,可以抽取小样品(如100g)检测。但散装样品必须从多个点取大样,且每个样品都要单独处理,在检测前要彻底混匀,并从中取一份样品进行检测。 肉类、鱼类或类似的食品既要在表皮取样又要在深层取样。深层取样时要小心不要被表面污染,同时避免使之暴露在空气当中。 有些食品,如鲜肉或熟肉可用灭菌的解剖刀和钳子取样;冷冻食品可在未解冻的状态下可用锯子、木钻或电钻(一般斜角钻入)等获取深层样品;全蛋粉等粉末状样品取样时,可用灭菌的取样器斜角插入箱底,样品填满取样器后提出箱外,再用灭菌小勺从上、中、下部位取样。 注: · 注意不要使固体样品过度潮湿,以防食品中固有的细菌滋生。 · 食品如为非冷藏易腐食品,应迅速将所取样品冷却至0℃~4℃;若样品是冷冻的,应保持冷冻状态,低温寄送。 植 物 内 生 菌 植物内生细菌是植物微生态系统中的重要组成部分,直接对植物组织样本进行测序分析,可以研究植物内生细菌或真菌的多样性。 (1)根据研究对象选取新鲜植物组织(如果是植物根部,需去除根表粘附土壤);0℃以下运回实验室; (2) 根据组织大小剪成小块或小段(至少两边不超过0.5cm),在无菌工作台内,用无菌水对植物组织进行洗涤30s; (3) 表面无菌化处理: 第一次消毒:75%无水乙醇浸泡1min;第二次消毒:2%次氯酸钠处理3min,转入75%无水乙醇浸泡30s,接着用无菌水漂洗3次; (4)进行核酸提取实验或液氮速冻,放置-80℃冰箱保存。干冰寄送。 动物肠道内容物 (1) 用无菌手术刀挖取(或无菌镊子挤出,也可用无菌生理盐水冲洗出)肠道内容物; (2) 直接用谷禾取样盒里的棉签沾取约黄豆大小的肠道内容物,将沾取内容物的棉签浸入取样管液体搅拌洗脱内容物进入取样管保存液内;搅拌约30-40s,然后丢掉棉签,将管子盖子拧好,快速摇晃取样管至少30秒; (3) 观察到管内液体带有明显肠道内容物颜色即取样成功,常温寄送。 人和其它动物粪便 (1) 使用前请洗净双手,防止杂菌干扰。将取样管取出,拧开盖子。 (2) 用取样棉签沾取少量新鲜粪便(需要量为黄豆一绿豆大小);如粪便较干,可先将棉签在取样管中浸湿后沾取; (3) 将沾取粪便的棉签浸入取样管液体搅拌洗脱粪便进入取样管保存液内,搅拌约30-40s,然后丢掉棉拭子,将管子盖子拧好,快速摇晃取样管至少30秒; (4) 观察到管内液体带有明显粪便颜色即取样成功,常温寄送。 注: · 如3天内使用过抗生素类、质子泵类胃药、阿片类精神药物请停药3天后再检测。 · 感冒、腹泻或其他症状期间不影响取样,拉稀或稀便可以用棉签反复沾取粪便至取样管。 · 如长期便秘无排便可使用开塞露等辅助手段获取粪便样本。 · 取样无时间和饮食限制,但是取样前最好正常饮食。 · 完成取样后样本可常温有效存储一周,为保证检测时效请完成取样后尽快送回。 口 腔 口腔拭子 (1) 采样前30分钟禁食、禁烟酒等; (2) 准备一杯清水(约150ml),将清水含入口中,充分洗漱口腔约10秒,重复2-3次。 (3) 将拭子伸入口腔,使拭子头充分接触左侧口腔内壁,上下牙床处粘膜,用适当力度上下擦动并旋转拭子15-20圈。用同样方法在右侧口腔内壁及上下牙床粘膜处进行另一根拭子的采样。 (4) 将拭子置入取样管保存液内,搅拌约30-40s,然后丢掉拭子,将管子盖子拧好,快速摇晃取样管至少30秒;常温寄送。 咽拭子 (1) 采样前30分钟禁食、禁烟酒等; (2) 准备一杯清水(约150ml),将清水含入口中,充分洗漱口腔约10秒,重复2-3次。 (3) 将采集对象舌头外拉,使悬雍垂尽可能向外牵引。同时,将拭子越过舌根到咽后壁或者悬雍垂后侧,反复擦拭15次以上,避免接触舌、口腔粘膜和唾液。 (4)将拭子置入取样管保存液内,搅拌约30-40s,然后丢掉拭子,将管子盖子拧好,快速摇晃取样管至少30秒;常温寄送。 唾液取样 (1) 采样前30分钟禁食、禁烟酒等; (2) 准备一杯清水(约150ml),将清水含入口中,充分洗漱口腔约10秒,重复2-3次。 (3) 用舌尖抵住上颚或下颚齿根以富集唾液,向取样管中轻轻吐入唾液,直至液体唾液(非气泡)达到2ml 以上。搅拌约30-40s,快速摇晃取样管至少30秒;常温寄送。 牙菌斑取样 (1) 采样前30分钟禁食、禁烟酒等; (2) 准备一杯清水(约150ml),将清水含入口中,充分洗漱口腔约10秒,重复2-3次。 (3) 用棉卷隔湿所采集的牙齿,再以无菌生理盐水冲洗牙面,用无菌挖匙或探针采集窝沟菌斑或唇颊面菌斑;以牙线置于两邻牙之间,紧贴牙面采集邻面菌斑。采集后放入含有保存液的取样管内,搅拌约30-40s,快速摇晃取样管至少30秒;常温寄送。 皮 肤 一、样本筛选 如果受试者存在以下情况,则需剔除: (1) 采样前7天,脸部,头皮,脖子,胳膊,前臂或者手使用过抗生素或者萜类物质者; (2) 脸部,胸部,背部或者肩膀有痤疮者; (3) 头皮,脸,脖子,手臂,前臂或者手上有水泡,脓疱,疮,脓肿,腐烂或者溃疡者; (4) 在取样部位处有一处水泡,脓疱,疮,脓肿,腐烂,溃疡,藓,伤口,裂纹或者色素及粉红色的皮肤修复区者; (5) 身上有多处粉色或红色皮肤区域者(暗指牛皮癣或者湿疹患者); (6) 手掌或者脚掌皮肤增厚或者有裂纹者; (7) 两周之内,每天使用去屑洗发水都不能清理干净头皮屑者; (8) 身体一处或者多处有散发型皮疹者。 二、收集方法 (1) 将拭子在无菌生理盐水或清水中浸湿,在实验目的区域擦拭10s; (2) 样本采集后立即将拭子置入取样管保存液内,搅拌约30-40s,然后丢掉拭子,将管子盖子拧好,快速摇晃取样管至少30秒;常温寄送。 人体其它部位 组 织 (1) 取相应部位组织样品,于无菌操作台上解剖,用灭菌剪刀、解剖刀切取指甲盖大小左右组织块; (2) 将组织块放入冻存管中并盖紧盖子,标记好样本信息。样品液氮速冻后放入-80℃冰箱保存。干冰寄送。 肺泡灌洗液 (1) 口咽部进行雾化利多卡因麻醉后,滴注120-300mL无菌生理盐水进行BAL液体标本的收集。取样后离心,去掉上清,取沉淀物。 (2) 用液氮速冻-80℃保存,干冰寄送;或取沉淀物洗脱置取样管,搅拌约30-40s,快速摇晃取样管至少30秒,常温寄送。 肠道灌洗液 (1) 收集肠道灌洗液,过膜;或者将肠道灌洗液离心,弃上清,取沉淀物。 (2) 用液氮速冻-80℃保存,干冰寄送;或取沉淀物洗脱置取样管,搅拌约30-40s,快速摇晃取样管至少30秒,常温寄送。 生殖道 (1) 采用无菌棉拭子,沿着阴道口、阴道中部和后穹窿内腔壁旋转拭子做圆周运动数次。 (2) 擦拭后立即将拭子浸入取样管中的保存液中,搅拌约30-40s,快速摇晃取样管至少30秒,常温寄送。 血 液 (1) 成人10-20ml(儿童1-3ml)全血收集到真空采集管(已加入抗凝剂),上下颠倒两次。 (2) 标记信息,低温保存,干冰寄送。 乳 汁 (1) 洗净双手,母乳期用无菌水擦拭乳头,取乳汁5-10ml 3管(除掉第一管)。 (2) 低温(-20℃)保存,干冰寄送;或者用拭子沾取乳汁后,立即将拭子浸入取样管中的保存液中,搅拌约30-40s,快速摇晃取样管至少30秒,常温寄送。 腹 水 (1) 收集腹水10-20ml,离心,弃上清,取沉淀物。 (2) 用液氮速冻-80℃保存,干冰寄送;或取沉淀物洗脱置我们的取样管,搅拌约30-40s,快速摇晃取样管至少30秒,常温寄送。 胆 汁 (1) 胆汁样本由十二指肠引流法或胆囊穿刺法或手术中留取胆汁,采集胆汁量为5ml,置无菌管内,离心,弃上清,取沉淀物。 (2) 用液氮速冻-80℃保存,干冰寄送;或取沉淀物洗脱置我们的取样管,搅拌约30-40s,快速摇晃取样管至少30秒,常温寄送。 尿 液 (1)采集中段尿液40 ml左右。(中段尿:在排尿过程中,弃去前、后时段排出的尿液,以无菌容器收集); (2)一般留取清晨第一次尿液,最好憋尿6小时。住院患者可以直接取晨尿,患者将晨尿的中段尿收集至无菌杯中40 ml为宜;门诊患者或健康人等无尿意者,可以适量饮水,在有尿意时尽可能的多憋一段时间,将尿液的中段尿收集至无菌尿杯中40 ml为宜; (3) 离心,去上清,加入我们的液体保存,常温寄送。 注: · 应在抗生素使用前或停用抗生素药5天后留尿液标本。 · 对于小便轻度失禁患者或者憋尿时间过长患者,对中段尿比较难控制的情况下,我们可以告知患者在排尿过程中3 s后采集尿液。 · 如果是病危或昏迷病人,可由相关医务人员用导尿方法采集尿液,此操作过程中要严格执行无菌操作,避免因导尿不慎而导致的泌尿系统感染。也可以采用经下腹前壁膀胱穿刺取尿培养的方法。 以上是各类样品的取样方法,可供参考。 也许有人问,是否一定要用我们的取样管保存液,能不能用生理盐水或者别的来替代。下面是我们进行的关于保存液的测试: 经测试,使用谷禾取样管保存液,能在-80℃ ~ 65℃ 的条件下保持DNA完整性,室温有效储存长达30天,尽可能保证与新鲜样本具有一致的菌群构成特征。 要想得到较为理想的测序结果,首先样品的质量需要得到保障,当然样本提取、建库、分析对最终结果都会产生一定的影响,而取样同样重要。如果没有取好,后续分析再多,可能也得不到想要的结果。 另外,严谨的研究设计对于获得准确且有意义的结果也很重要,研究设计中应注意考虑混杂因素,如果在不确定的情况下,也可以适当咨询我们的技术顾问,结合我们的经验,给您合适的建议。 当然实验过程中,也可能会受到多种因素的影响,我们会采用阴性和阳性对照,尽可能减少这些不必要的影响。 总之,做好前期的准备工作,包括研究设计,取样等,后续的提取、测序、分析交给我们~ 参 考 文 献 Edwards J , Johnson C , Christian Santos-Medellín, et al. Structure, variation, and assembly of the root-associated microbiomes of rice . Proceedings of the National Academy of Sciences, 2015, 112(8). Bulgarelli D, Rott M, Schlaeppi K, et al. Revealing structure and assembly cues for Arabidopsis root-inhabiting bacterial microbiota . Nature, 2013, 501(7468): S25. ISO 10381-6: 2009 Soil quality - Sampling - Part 6: Guidance on the collection, handling and storage of soil under aerobic conditions for the assessment of microbiological processes, biomass and diversity in the laboratory. Ruiz-González C, Niño-García J P, Kembel S W, et al. Identifying the core seed bank of a complex boreal bacterial metacommunity . The ISME journal, 2017, 11(9): 2012. Wang Y, Ma L, Mao Y, et al. Comammox in drinking water systems . Water research, 2017, 116: 332-341. Chow C E T, Winget D M, White III R A, et al. Combining genomic sequencing methods to explore viral diversity and reveal potential virus-host interactions . Frontiers in microbiology, 2015, 6: 265. 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不同水体的数量与循环周期的关系满足幂律
热度 1 zhangxw 2013-4-14 12:40
不同水体的数量与循环周期的关系满足幂律 张学文, 2013/4/14 2012.1.4 我写了一博客 http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-525470.html ,给出地球上不同水体与其循环一次需要的时间之间的函数关系。昨天再看该文发现表中最后一个数据错了一位。现在把它改正过来,连图带表,贴于此。我发现改正后的数据使原先发现它们符合幂律关系的统计学质量从原来的 0.86 ,提高到 0.89 了。即更接近于理想的 1 了。 再次提示:我认为这是水科学中的新发现,欢迎关注,也希望引用时,给出本博客地址。 水体名称 循环一次时间 水体数量 循环周期 10 12 m 3 以年为单位 数量对数 周期对数 海水 2500 年 1338000 2500 6.126456 3.39794 深层地下水 1400 年 23400 1400 4.369216 3.146128 极地冰川 9700 年 24064 9700 4.381368 3.986772 湖泊 17 年 176 17 2.245513 1.230449 沼泽 5 年 11.47 5 1.059563 0.69897 土壤水 1 年 16.5 1 1.217484 0 河水 16 天 2.12 0.043836 0.326336 -1.35817 生物水 30 天 1.12 0.082192 0.049218 -1.08517 空中水汽 9 天 12.9 0.024658 1.11059 -1.60805 云中的水滴、冰晶 1.8 小时 0.09 0.000205 -1.04576 -3.68723 下降中的雨滴、雪花 13 分钟 0.013 2.47E-05 -1.88606 -4.60671 利用以上数据可以点绘出下面的关系图,注意它意味着变量之间符合幂律,而相关的质量是 0.8971 。对于时间跨度为 10 的 9 次方,数量跨度为 8 个数量级的变量,具有这样的关系,应当认为很不错了。
个人分类: 水科学|4124 次阅读|1 个评论
不同的空中水体的转化可行性矩阵
zhangxw 2011-9-16 12:39
不同的空中水体的转化可行性矩阵 张学文, 2011/9/16 物理学研究了固体、液体、气体的互相转化关系;类似地分析,在地球的水科学中存在不同的水体,它们也存在不同水体的转化问题。而水体的多样性使这个转化本身就是一个系统化的大框架。对此可以用一个矩阵化的表格表示。下面以空中水为例说明之。 空中水,可以划分为单分子的水汽 H 2 O, 多分子水的气态聚合体 H 2 O ,云滴(组成暖云)、冰晶(组成冷云)、雨滴、雪花、冰雹、露、霜、雾凇等这 10 多类。我们的一般问题是是否每一种水体都可以转化为另外的水体?对此,可以把思路归结为一个矩阵(方表)。下面的 是否可以 的转移矩阵就是例子(这里暂时、初步删去了一些水体)。在表中初始状态是做边的 6 类,而转化成为的水体状态是右上方的 6 类。 从左向右的状态转移 水汽 云滴 冰晶 雨滴 雪花 冰雹 水汽分子变成 可以 可以 可以 可以 可以 可以? 云滴变成 可以 可以 不行 可以 不行 可以? 冰晶变成 可以 可以 可以 可以 可以 可以? 雨滴变成 可以 不行 不行 可以 不行 可以? 雪花变成 可以 不行 不行 可以 可以 可以? 冰雹变成 可以 不行 不行 不行 不行 可以 本表仅具有示例性质,某些判断不一定正确。不同水体的转化自然满足质量不灭定律(水分平衡)。它还满足那些定律?这些我们另外讨论。本文突出说明水体概念的明朗化帮助我们提炼出了这个转化可行性表,当然我们也可以再提炼其他含义的表(矩阵),以体现我们研究的系统性。
个人分类: 水分循环17|3216 次阅读|0 个评论
水体概念是地球科学中的基本概念
热度 2 zhangxw 2011-9-15 17:49
水体 概念是地球科学中的基本概念 张学文, 2011/9/15 概念是构筑科学知识体系的基础原料; 水体 概念是地球科学中的基本概念。 水, H 2 O, 可能是物理学和化学中研究得最充分的化合物(分子)。物质的三态,固体、液体、气体在水这种物质上体现的十分清楚。 以上的认识是事情的一个方面。另外,由于水分在地球表层的大量存在,也由于它们的存在、形成、运动、变化的环境的不同, 仅戴着物理学的物质仅有三态眼镜看问题就不够了 。于是出现了云、雨滴、海水、积雪、冰川、冰凌、河水、地下水等名词。你可以说它们都是物理学三态的进一步细化与变态。但是,你也不要让物理学的三态认识阻挡了你进一步研究这些形态的水分的努力! 在地球科学的视角下,我们不是用物理学的三态淡化这些特殊名称的科学地位,而是要看重它们的特殊性并且对它们开展专门研究。 此时, 水体 概念就突破物体三态概念浮现了出来。我认为 水体 是地球水科学的基础概念。 定义:水体 :在地球表层存在的各种特定形态的水分总称。 混合在干空气中的水汽、飘在天上的云、尚没有落地的雨、雪、雹、凝在树枝树叶上的露、霜等其化学成分都是 H 2 O ,但是在地学的视角下,它们是不同类型的水体,是地面以上的不同类型的水体。 存在于地球表面的海水、河水、湖水、积雪、冰川、冰凌、流冰、城市的积水、水库的水、土壤水等都是地表面上不同类型的水体。 还有地下的水体,如永冻层中的水,流动的地下水、泉水、井水等是存在于地下的水体。 再,存在于各种生物体内的水分几乎占了生物体重的 50% 以上,它们的数量也很多,并且归入生物水。生物水也是水体的一种。 在上面这些例子中,水体概念是通用的概念,它泛指具有一定特色的水分,并且值得地球科学中开展特别的研究。 我们也可以 概括地说: 地球水科学就是研究地球上各种水体 的存在、运动、变化和作用的 科学。
个人分类: 水科学|4318 次阅读|11 个评论
我看到的美国水体富营养化
vcitym 2010-9-28 23:20
看到科学网报到 研究显示美国大部分水体富营养化严重 http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2010/9/238097.shtm 。其实,很多美国的地表水体也富营养化严重。下面的图片就是 OKlahoma 的 Norman City 附件的例证。
个人分类: 技术相关|4763 次阅读|0 个评论
译著: 从沟渠到河口三角洲--流动水体中营养物质的持留
waterlilyqd 2010-9-15 18:40
由中国科学院成都山地灾害与环境研究所研究人员邓伟、刘伟龙、邱敦莲、周俊翻译的荷兰研究人员Jeroen de Klein 的著作《从沟渠到河口三角洲——流动水体中营养物质的持留》(From Ditch to Delta--Nutrient Retention in Running Waters)一书于2010年9月由四川科学技术出版社出版发行。 内容提要 :本书通过对比试验、数据分析和模型模拟,对沟渠内营养物质的输移和持留进行了论述。第一章论述了荷兰境内氮、磷的平衡;第二章提出了一种评估海岸带营养物质负荷的新方法;第三章开展了沟渠中的反硝化试验研究;第四章提出了以水生植物为主的沟渠溪流中营养物质和悬浮物的归宿模型;第五章用该模型模拟分析了不同沉水植物和管理措施对营养物质持留的潜在影响;第六章根据流域的基本特征和营养物质的排放建立了营养物质输出和持留的经验模型并进行了验证;第七章提出了欧盟国家不同流域中营养物质的平衡模式,预测了未来地表水中营养物质的发展变化趋势;第八章对主要的研究成果进行了总结。本书对利用湿地进行污水处理的环境工程技术人员具有很好的借鉴作用,对从事水文、生态、农业、水利和环境的研究者以及政府环境管理机构的工作人员具有一定的参考价值,也是相关专业理想的教学参考书。 @@@@@@@ 目录 第一章 概述 1.背景 1.1 地表水体中营养物质负荷与持留 1.2 持留的定义 1.3 营养物质的持留过程 1.4 水生植物在营养物质持留中的作用 2. 量化方法 2.1 质量平衡法 2.2 过程速率法 2.3 经验公式法 2.4 确定性模型 3. 研究目的和提纲 3.1 研究目的 3.2 提纲 参考文献 第二章 北海荷兰海域的营养物质负荷:来源、输移路径及其不确定性 1 导论 1.1 淡水水体和沿海地区的富营养化 1.2 研究目的 2 方法 2.1 一般方法 2.2 数据来源 2.3 流径法 3 营养物质的持留 4 对计算得出的输入北海的营养物质负荷的验证 5 不确定性 6 结果与讨论 6.1 荷兰主要河流排放到地表水和输入到北海的营养物质 6.2 不确定性分析 6.3 对流径法计算值的验证 6.4 内陆和跨境污染源对最终输入北海负荷的贡献 7 结论 第三章 温度对植物覆盖的沟渠反硝化作用的影响 1 导论 2 研究方法 2.1 研究地点 2.2 研究方案 2.3 反硝化率测定方法 2.4 野外数据测定和分析 3 结论 3.1 初步研究成果 3.2 反硝化率 3.3 环境条件的影响 3.4 年度反硝化率估算 4 讨论 4.1 测定反硝化率的时间选择 4.2 与其它反硝化率研究的对比 4.3 反硝化率对温度的依赖 4.4 有机碳 4.5 农业沟渠的氮去除潜力 4.6 气候变化可能对反硝化作用产生的影响 参考文献 第四章 Aqua Venus ——研究小规模地表水中水生植被、营养物质和悬浮物的模型 1 导论 2 模型描述 2.1 水生植物生长 2.2 营养物质循环过程 2.3水生植物降低流速 3 研究地点和野外研究 4 模拟方法 5 结果 6 讨论 参考文献 第五章 模拟水生植物和管理策略对溪流中营养物质持留的影响 1 导论 2 模型概述 3 研究方法 4 结果与讨论 4.1 模拟结果 4.2 元模型 5 结论 参考文献 第六章 流域尺度下低地河流的季节和年度营养物质持留量 1 导论 2 研究方法 2.1 流域数据 2.2 营养物质的年度和月持留量计算 2.3 营养物质季节性输出和持留的量化 3 结果与讨论 3.1 年均输出和持留 3.2 营养物质持留权重 3.3 营养物质输出和持留的季节性变化 3.4 营养物质的季节性输出和持留量的量化 3.5 基于月估算值的年持留量 4 结论 参考文献 第七章 化肥使用对欧洲水质的长期影响 1 导论 2 研究方法 2.1 方法 2.2 数据与计算 3 研究结果 4 讨论 5 结论 参考文献 第八章 综合性结论 1 减少排放 2 延长水力停留时间 3 提高净化率 参考文献
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冰雪景观概述
zhangxilin 2009-9-30 23:52
冰雪景观概述 冰川是地表上长期存在并能自行运动的天然冰体。由大气固体降水经多年积累而成,是地表重要的淡水资源。冰川是由多年积累起来的大气固体降水在重力作用下,经过一系列变质成冰过程形成的,主要经历粒雪化和冰川冰两个阶段。它不同于冬季河湖冻结的水冻冰,构成冰川的主要物质是冰川冰。在极地和高山地区,气候严寒,常年积雪,当雪积聚在地面上后,如果温度降低到零下,可以受到它本身的压力作用或经再度结晶而造成雪粒,称为粒雪。当雪层增加,将粒雪往更深处埋,冰的结晶越变越粗,而粒雪的密度则因存在于粒雪颗粒间的空气体积不断减少而增加,使粒雪变得更为密实而形成蓝色的冰川冰,冰川冰形成后,因受自身很大的重力作用形成塑性体,沿斜坡缓慢运动或在冰层压力下缓缓流动形成冰川。冰川是个开放的系统,冰川在重力的作用之下流动。雪以堆积的方式进入到冰川系统,而且转变形成冰,冰在其本身重量的压力之下由堆积带向外流动,而冰在消融带以蒸发和溶融方式离开系统。在堆积速度与消融速度之间的平衡决定了冰川系统的规模。 极地或高山地区沿地面运动的巨大冰体,由降落在雪线以下的大量积雪在经过一系列的变质作用而形成冰川。地球上冰川大约有2900万km2,冰川的移动速度缓慢,这跟地形的坡度有直接关系。根据冰川的规模和形态特点,可将冰川分为大陆冰川(又称大陆冰盖,简称冰盖)和山岳冰川(又称山地冰川或高山冰川)两大类。大陆冰川又称冰坡、冰原,是覆盖着整个岛屿与大陆的巨大冰体,它的特点是:面积较大,有的达百万平方公里以上;厚度大,有的达几千米,中央部分冰层最厚,外形呈盾状或表面有较大起伏的饼状覆盖。主要分布在南极圈和北极圈区域。山岳冰川主要分布在地球的高纬和中纬山地区。其类型多样,主要有悬冰川、冰斗冰川、山谷冰川、平顶冰川。按照冰川的物理性质(如温度状况等)则可分为:①极地冰川,整个冰层全年温度均低于融点;②亚极地冰川,表面可以在夏季融化外,冰层大部分低于融点;③温冰川,除表层冬季冰结外,整个冰层处于压力融点。极地冰川和亚极地冰川又合称冷冰川,多分布南极和格陵兰。温冰川主要发育在欧洲的阿尔卑斯山、斯堪的纳维亚半岛、冰岛,阿拉斯加和新西兰等降水丰富的海洋性气候地区。 以冰川自身的平衡线(又称雪线)为界,可以把冰川分为两部分,上部或者上游部分为粒雪盆(又称积累区或者冰川堆积带),下部为冰舌区(又称消融区或冰川消融带),其分界线是雪线,在雪线处雪的累积量与消融量处于平衡状态。它们两个部分构成一个完整的冰川系统。 我国冰川大多数是大陆性冰川,冰川积累不丰富,冰川上物质循环较为缓慢,因而导致冰川运动速度比较低。而海洋性冰川(即温冰川),其温度内涵是除受季节气候因素影响的活动层外,所有的冰温都处于融点。冰内含有一定量的液相水。但在消融区表面一定深度范围内,由于冰的透水率低,冰内含水量小,冬季冷却至一定深度,使之温度低于融点;夏季虽然冰面吸收大量的热量,但大都以冰面消融、融水流失的方式带走热量,通过传导和融水下渗未必能使一定范围内的冰完全升到融点。因此表冷里融是现代海洋性冰川的基本特征。 冰雪景观可以为旅游者带来与众不同的感受,体验到冰清玉洁。冰川景观奇特,远望似银河倒挂,白练垂悬;近看则冰舌斜伸,冰墙矗立,冰帘垂吊,冰斗深陷,神秘莫测。夏秋季节旅游,但见冰舌处雪水消融,水流四注,瀑布飞泻,声震山谷。现代冰川在世界各地几乎所有纬度上都有分布。地球上的冰川,大约有2900万km2,覆盖着大陆11%的面积。我国的西部,高原雄踞,高山耸峙,孕育了许多山岳冰川,是世界上山岳冰川最发达的国家之一。据1999年统计资料,我国总共有46298条冰川,总面积为59406 km2。我国的冰川最西到帕米尔高原,最东到贡嘎山,最北到阿尔泰山,最南到云南丽江的玉龙雪山。中国山岳冰川按成因分为大陆性冰川和海洋性冰川两大类。总储量约51300亿m3。前者占冰川总面积的80%,后者主要分布在念青唐古拉山东段。按山脉统计,昆仑山、喜马拉雅山、天山和念青唐古拉山的冰川面积都超过7000 km2,四条山脉的冰川面积共计40300 km2,约占全国冰川总面积的70%,其余30%的冰川面积分布与喀喇昆仑山、羌塘高原、帕米尔、唐古拉山、祁连山、冈底斯山、横段山及阿尔泰山。 覆盖在地球表面的雪,统称积雪。有时又称雪被或雪盖。 按积雪保持的时间分为长年存在的永久积雪和冬季形成夏季消融的季节积雪。地球每年被雪覆盖过的面积有115106~126106 km2,占地表面积的23%;地球上永久积雪地区的面积为17106 km2。世界各地积雪的深度不一。前苏联大部分积雪区的最大旬积雪深度超过80cm,加拿大超过70cm,中国大部分地区积雪深度较小,最大积雪深度仅20~30cm,西北和东北地区积雪较深,为40~50cm,最深达到80~90 cm。我国西部地区和西南地区的大部分极高山山顶为典型的常年积雪地。 积雪表面经常可以见到的是优美起伏的雪浪。在比较干燥的积雪面上,只要有气流摩擦而过,就能形成雪浪。雪浪的大小跟当地风的大小有密切关系。大的雪浪相对高度有超过半米的。此外,还有鱼鳞状积雪、雪台、雪球、雪柱、雪丘、雪蘑菇、雪檐等其他积雪观赏景观。地球上积雪的分布规律,是由低向高、由赤道向两极逐渐增多的。全世界的永久积雪面积,达到1500万km2以上。我国西部北起阿尔泰山,南到喜马拉雅山的一系列高山雪线以上的地方,都有永久积雪存在,面积共有5万km2左右,约占全国陆地面积的百分之零点五强。常年积雪地主要分布在我国的西北、西南以及黑龙江的北部地区。西藏被称为世界屋脊,世界上海拔8000m以上的山峰就占了三分之二,超过7000m的高峰有50座以上,大部分位于西南部的喜马拉雅山脉。在我国甘肃、青海、云南、四川等省也有许多著名的高山雪峰。位于黑龙江省的北部地区也是常年积雪地之一。
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河口和海洋景观概述
zhangxilin 2009-9-30 23:41
河口和海洋景观 河口即河流的终段,是河流和受水体的结合地段。受水体可能是海洋、湖泊、水库和河流等,因而河口可分为入海河口、入湖河口、入库河口和支流河口等。入海河口是一个半封闭的海岸水体,与海洋自由沟通,海水在其中被陆域来水所冲淡。根据动力条件和地貌形态差异,一般把河口分为河流近口段、河口段和口外海滨。河流近口段以河流特性为主,口外海滨以海洋特性为主,河口段的河流因素和海洋因素则强弱交替地相互作用,具有独特性质。 河口处的涌潮,是指由于外海的潮水进入窄而浅的河口后,波涛激荡堆积而成。月有盈亏圆缺,海有涨潮落潮,大海中的海水每天都按时涨落起伏变化。古时,人们把白天的涨落称为潮, 夜间的涨落叫做汐,合起来叫做潮汐。海洋潮汐现象与月亮的盈亏圆缺关系密切。潮汐是海水受太阳、月亮的引力作用而形成的。早在公元1世纪,东汉的王充就已指出:涛之兴也,与月学道理。科学家经过研究认为,涌潮的产生还与河流里水流的速度跟潮波的速度比值有关,如果两者的速度相同或相近,势均力敌,就有利于涌潮的产生,如果两者的速度相差很远,虽有喇叭形河口,也不能形成涌潮。还有,河口能形成涌潮,也与它处的位置潮差大小有关。 世界最著名的涌潮是我国的钱塘潮。它是发生在杭州湾(钱塘江的河口段)风的一种涌潮。杭州湾是一个外宽内窄的大喇叭口,出海口宽达100 km,澉浦附近缩小到20 km左右,到了盐官,落潮时江面只有3 km宽,每到涨潮,江中一下吞进大量海水,向里推进时,由于河道突然变窄,潮水涌积,酿成高潮。加上澉浦西面水下的一巨大沙洲,河床的平均水深自原来的20 m左右迅速减到达2m-3m,形成一道门坎,入内的潮水受阻,后浪赶上前浪,形成直立的水墙,潮头可达3.5 m,潮差可达8.9 m。雄伟壮观的钱江潮成因除月、日引力影响外,还跟钱塘江口状似喇叭形有关。钱塘江南岸赭山以东近50万亩围垦大地象半岛似地挡住江口,使钱塘江赭山至外十二工段酷似肚大口小的瓶子,潮水易进难退,杭州湾外口宽达100km,到外十二工段不足10km,江口东段河床又突然上升,滩高水浅,当大量潮水从钱塘江口涌进来时,由于江面迅速缩小,使潮水来不及均匀上升,就只好后浪推前浪,前浪跑不快,后浪追上来,层层相叠。其次还跟钱塘江水下多沉沙有关,这些沉沙对潮流起着阻挡和摩擦作用,使潮水前坡变陡,速度减缓,从而形成后浪赶前浪,一浪叠一浪,一浪高一浪涌潮。 温暖宜人的气候,和煦明媚的阳光,清新舒适的空气,柔软细润的沙滩,蔚蓝洁净的海水等对旅游者构成了很强的吸引力。在我国漫长的海岸线上有许多坡缓、砂细、风平、浪静的天然海水浴场。海水中富含钠、钾、碘、氯、镁等矿物元素,而滨海空气中含氧和臭氧也较多,对人体健康极为有利。由于海洋水面的调节,滨海地区温度变化幅度较小,阳光充足,空气也比较洁净,是理想的避寒暑疗养胜地。此外,各种各样的鱼、虾、贝、蟹及海珍品等海洋鱼类和千奇百怪的珊瑚、红树林等海洋植物构成了丰富多彩的生物旅游资源和神秘的海底世界。独特的海洋景观,如海市蜃楼的奇妙景象和潮涌的壮观场面,也是重要的旅游资源。 概括起来,我国海域旅游景观主要包括五类:① 海岸景观。海岸是地球上陆地和海洋两大自然体系的衔接地带,这是海洋旅游中最基本也是最有魅力的景观。浩翰的大海和各式各样的海岸地貌,构成一幅幅壮丽的图画,让人流连忘返。海岸带的山地,往往岩石被海水蚀成各种奇特造型,上有较高的观赏价值。② 海岛景观。乘船到海岛旅游,可以体会到更浓的海洋情调。委多海岛耸立海面,风光绚丽,宛若仙山。海岛地貌、生物、渔村对游客都极富吸引力。③ 海滨山岳景观。中国名山很多,然而名山又坐落在海滨实为以得。④ 海洋生态景观。在海滨地带或一些与外界隔绝的小岛上,往往有一些珍稀的、独特的生物群落,具有很高的观赏价值和科研价值。⑤ 海底景观。有些近岸海湾,海水清澈透明,海底渔礁跌宕,各种各样的鱼群翔游嬉戏,五光十色的贝类漫步海底,千姿百态的藻类随波荡漾,婀娜多姿的珊瑚笑靥生花,构成色彩斑斓的海底世界,适合开展潜水旅游和建立海底游乐宫。
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泉水景观概述
zhangxilin 2009-9-30 23:33
泉水景观概述 泉是地下水的天然集中出露。在适宜的地形、地质条件下,潜水和承压水集中排出地面成泉。泉水多出露在山区沟谷、河流两岸、洪积扇的边缘和断层带附近。泉水常常是河流的水源。在山区如沟谷深切,排泄地下水,许多清泉汇合成为溪流。在石灰岩地区,许多岩溶大泉本身就是河流的源头。如中国山东淄博的珠龙泉、秋谷泉和良庄泉就是孝妇河的水源。泉水常年不断地汇入河流,是河流补给的重要部分。 温泉的水多是由降水或地表水渗入地下深处,吸收四周岩石的热量后又上升流出地表的。一般而言,温泉的形成必须具备地底有热源存在、岩层中具裂隙让温泉涌出、地层中有储存热水的空间三个条件,主要包括两种形成方式。一种是地壳内部的岩浆作用所形成,或为火山喷发所伴随产生。火山活动过的死火山地形区,因地壳板块运动隆起的地表,其地底下还有未冷却的岩浆,均会不断地释放出大量的热能由于此类热源之热量集中,因此只要附近有孔隙的含水岩层,不仅会受热成为高温的热水,而且大部份会沸腾为蒸气。该类温泉多为硫酸盐泉。二则是受地表水渗透循环作用所形成。当雨水降到地表向下渗透,深入到地壳深处的含水层形成地下水。地下水受下方的地热加热成为热水,深部热水多数含有气体,这些气体以二氧化碳为主,当热水温度升高,上面若有致密、不透水的岩层阻挡去路,会使压力愈来愈高,以致热水、蒸气处于高压状态,一有裂缝即窜涌而上。热水上升后愈接近地表压力则逐渐减少,由于压力渐减而使所含气体逐渐膨胀,减轻热水的密度,这些膨胀的蒸气更有利于热水上升。上升的热水再与下沉较迟受热的冷水因密度不同所产生的压力(静水压力差)反复循环产生对流,循裂隙上升涌出地表,热水即可源源不绝涌升,形成温泉。 地球的深部蕴藏着巨大的热能。在地质因素的控制下,这些热能会以热蒸汽、热水、干热岩等形式向地壳的某一范围聚集,当在当前技术经济和地质环境条件下能够科学、合理地开发出来利用时,便成了具有开发意义的地热资源。 所有的泉水都是埋藏和运动于地下岩层空隙中的地下水,在适宜的地形、地质及水文地质条件下,自然涌出地表而形成的。泉按水力性质分为上升泉和下降泉。上升泉由承压水补给,在压力作用下由地下冒出地面,有时可喷涌高出泉口数十厘米。如中国山东济南的趵突泉。下降泉由潜水补给,一般从侧向流出。自流性是泉水的重要特征之一。泉水流量主要与泉水补给区的面积和降水量的大小有关。补给区越大、降水越多,则泉水流量越大。泉水的流量随时间而变,一般在1年内某一时刻达到最大值,以后流量逐渐减小。许多大泉流量达到最大值的时间与雨季并不一致,常晚于雨季。 冷泉是指水温低于20℃或低于当地年平均气温的出露泉。地热和温泉包括水温超过20℃或超过当地年平均气温的地下热水、热汽和出露泉。对温泉的水温界定存在不同的理解,也有不同的执行标准,如有认为25℃的水温才可称为温泉等。不管温度高低存在何种争议,最简单的判断方法就是测量水温。凡是涌出地表的泉水温度高于当地的地下水温者,即可称为温泉。地热资源一般温度在25℃以上,种类繁多,包括水和蒸汽这两种水的不同形态。 温泉的分类方式有许多种,常见的分类方法可以化学组成、地质、物理性质、温度,来加以分类。依化学组成分类,温泉中主要的成份包含氯离子、碳酸根离子、硫酸根离子,依这三种阴离子所占的比例可分为氯化物泉、碳酸氢盐泉、硫酸盐泉。除了这三种阴离子之外,也有以其他成分为主的温泉,例如重曹泉(重碳酸钠为主)、重碳酸土类泉、食盐泉(以氯化钠离子为主)、氯化土盐泉、芒硝泉(硫酸钠离子为主)、石膏泉(以硫酸钙为主)、正苦味泉(以硫酸镁为主)、含铁泉(白磺泉)、含铜、铁泉(又称青铜泉)。其中食盐泉也称盐泉,可依含氯化物食盐的多寡区分为弱食盐泉和强食盐泉。依地质分类,以产生温泉的地质特性,可将温泉分类为火成岩区温泉、变质岩区温泉、沉积岩区温泉。依物理性质,根据温泉的温度、活动、型态等物理性质,依温度依温泉流出地表时与当地地表温度差,可分为低温温泉、中温温泉、高温温泉、沸腾温泉四种。 地热资源按温度可分为高温、中温和低温三类。温度大于 150℃的地热以蒸汽形式存在,叫高温地热;90℃~150℃的地热以水和蒸汽的混合物形式存在,叫中温地热;温度大于 25℃、小于 90℃的地热以温水(25℃~40℃)、温热水(40℃~60℃)、热水(60℃~90℃)等形式存在,叫低温地热。高温地热一般存在于地壳活动较强的板块边界,即火山、地震、岩浆侵入多发地区,著名的冰岛地热田、新西兰地热田、日本地热田以及我国的西藏羊八井地热田、云南腾冲地热田、台湾大屯地热田都属于高温地热田。中低温地热田广泛分布在板块的内部,我国华北、京津地区的地热田多属于中低温地热田。 温泉以其温度和所含的特殊矿物质成分、气体成分、放射性元素等而区别于一般常温泉水或地下水。饮用或沐浴后能治疗疾病的泉称为矿泉。温泉往往也是矿泉。有资料表明,温泉热浴不仅可使肌肉、关节松弛,消除疲劳;还可扩张血管,促进血液循环,加速人体新陈代谢。此外,大多数温泉中都含有丰富的化学物质,对人体有一定的帮助。比如,温泉中的碳酸钙对改善体质、恢复体力有相当的作用;而温泉所含丰富的钙、钾、氡等成分对调整心脑血管疾病,治疗糖尿病、痛风、神经痛、关节炎等均有一定效果;而硫磺泉则可软化角质,含钠元素的碳酸水有漂白软化肌肤的效果。 温泉在供暖、洗浴、疗养、温室种植和养殖、旅游等多方面具有利用价值而备受人们关注,同时温泉又是地球内部热能的地表显示,能带来许多有关地球深部的信息。在传统的温泉浸泡方式的基础上,现代人开发了超声波水力按摩温泉、木温泉、石温泉、花草温泉、酒温泉、咖啡温泉、瀑布温泉、冲喷温泉、音波喷射温泉等众多温泉浸浴形式。中国已知的温泉点约2400多处。台湾、广东、福建、江西、云南、西藏等地温泉较多,其中最多的是云南,有温泉400多处。腾冲的温泉最著名,数量多,水温高,富含硫质。世界上著名的间歇泉主要分布在冰岛、美国黄石公园和新西兰北岛的陶波。 泉水它不仅美化了大地,还给人们提供了理想的水源。许多泉水具有重要的旅游价值,是一种独特的水体旅游资源。我国泉的总数,有10万之多。其中水质好,水量大或奇水怪泉而闻名遐迩的名泉也有上百处之多。济南趵突泉、江苏镇江中泠泉、浙江杭州虎跑泉和江苏无锡惠山泉被誉为中国四大名泉。
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瀑布景观概述
zhangxilin 2009-9-30 23:20
瀑布景观概述 瀑布,在地质学上有时也叫作跌水,从河床纵剖面陡坡悬崖处倾泻下来的水流。瀑布是由地球内力和外力作用而形成的。如断层、凹陷等地质构造运动和火山喷发等造成地表变化,流动的河水突然地、近于垂直地跌落,这样的地区就构成了瀑布。瀑布表明河流的重大中断。这种瀑布主要是以内力作用为主导因素而形成的。另一种由流水的侵蚀和溶蚀等外力作用为主导因素而形成,如河床岩石软硬不一,较松软的岩石易被流水侵蚀掉,从而形成高低差异很大的地势差别成为瀑布。此外,冰川对岩石的刨蚀也可造成瀑布。如邻近若干瀑布联合可形成瀑布带,主要形成于坚硬岩石边缘或断层崖处。瀑布形态由造瀑层、瀑下深潭和潭前峡谷3部分组成。由于景色壮丽,成为重要的旅游资源。   在河流的时段内,瀑布是一种暂时性的特征,它最终会消失。侵蚀作用的速度取决于特定瀑布的高度、流量、有关岩石的类型与构造,以及其他一些因素。在一些情况下,瀑布的位置因悬崖或陡坎被水流冲刷而向上游方向消退;而在另一些情况下,这种侵蚀作用又倾向于向下深切,并斜切包含有瀑布的整个河段。随着时间的推移,这些因素的任何一个或两个在起作用,河流不可避免的趋势是消灭任何可能形成的瀑布。需要指出的是,瀑布这种水流一般为长期性或季节性河流中的流动的水流在河床断落处形成那些强降雨后形成的临时性的山地地表径流不能列入瀑布之列。 依据瀑布的外观和地形的构造,瀑布有多种分类。根据瀑布水流的高宽比例可划分为垂帘型瀑布和细长型瀑布;根据瀑布岩壁的倾斜角度可划分为悬空型瀑布、垂直型瀑布和倾斜型瀑布;根据瀑布有无跌水潭划分为有瀑潭型瀑布以及无瀑潭型瀑布两类;根据瀑布的水流与地层倾斜方向可划分为逆斜型瀑布、水平型瀑布、顺斜型瀑布和无理型瀑布;根据瀑布所在地形可划分为名山瀑布、岩溶瀑布、火山瀑布和高原瀑布四大类。 瀑布是地球上很壮美的自然景观。瀑布飞泻而下,好似一巨大银练高悬于山溪或者河谷之上。站在瀑布之下,瀑布四周水气蒸腾,其滚滚洪流,水沫飞溅,折而复聚,飞泻直下。瀑布水流涛声回荡于山间,雄奇特征显现无疑。悬瀑水流量越大,高差越大,宽幅越大,则瀑布气势越壮观。由于瀑布景观具有独特的美学价值,给人以充满活力的动态美感,因而是一种重要的水景旅游资源。我国各省,自治区的主要瀑布达200余处。其中以云南、台湾两省最多。贵州黄果树大瀑布、黄河壶口瀑布、吉林长白瀑布和黑龙江吊水楼瀑布被誉为中国四大瀑布。 在景观上,瀑布宛如一条条银河从上天飞落,奔腾咆哮,声震林壑,气势雄伟,奇丽壮观。它以山石叠水、水池为主景,使水产生动态之势。清澈的水流地撞击着岸堤,四溅的水花在阳光的照耀下绽放着艳丽的七彩光辉。迎面吹来的微风拂起衣角,夹杂着瀑布流厚实的水气,四处洋溢着清晰、自然。人的心情也随之安详起来,心中油然而生的超脱感,让心胸更加宽广起来,世间的琐事似乎也远去,一切都因之美好起来。另外,瀑布周边空气中负离子含量较高,空气清新,是人们深呼吸的好场所。
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沼泽湿地景观概述
zhangxilin 2009-9-30 23:12
沼泽湿地景观概述 沼泽可因江、河、海的边缘或浅水部分淤塞而成;也可在森林地带、高山草甸、洼地和冻土中因地下水聚集而形成;有的沼泽是由于湖泊淤积变浅而成。沼泽的形成和发展与冷湿的气候、排水不畅的低平地形等诸多因素有关。由江、河、湖、海的边缘或浅水部分泥沙淤塞、水草丛生,逐渐演变而形成,称为水体沼泽化;由林区或高山草甸、冻土带地下水聚集逐渐形成,称为陆地沼泽化。湿地的水文条件是湿地属性的决定性因素。水的来源(如降水,地下水,潮汐,河流,湖泊等),水深,水流方式,以及淹水的持续期和频率决定了湿地的多样性。水对湿地土壤的发育有深刻的影响。 沼泽和湿地常指地表常年湿润或有薄层积水,生长湿生和沼生植物的地域或个别段落。由于沼泽地的土壤有泥炭土与潜育土之分,沼泽可分为泥炭沼泽和潜育沼泽两大类。按沼泽土壤中水的来源,沼泽可以分为3种类型:① 低位沼泽,由地表水或地下水补给,含有矿物质,又叫富营养沼泽;② 高位沼泽,由雨水补给而营养贫乏,又叫寡营养沼泽;③ 中位沼泽,由雨水与地表水混合补给,又叫中营养沼泽。按植被生长情况沼泽可分为草本沼泽、泥炭藓沼泽和木本沼泽。国际上湿地的分类标准很多,分类结果也各不相同。1999年7月国家林业局在云南召开的全国湿地资源调查工作会议确定了全国湿地调查的分类体系,共分5大类28种,包括近海及海岸湿地、河流湿地、湖泊湿地、沼泽及沼泽化湿地、库塘五大类。由于部分学者提出泛化的沼泽湿地定义涵盖了地球上绝大部分水体水面。因此,强调浅水长植物是判断该类型的主要标准,注意不要与强调大水面的湖泊水库混淆。 沼泽是平坦且排水不畅的洼地,地面长期处于过湿状态,或者滞留着流动微弱的水,生长着喜湿和喜水的植物,有泥炭沉积。沼泽水大都以重力水、毛细管水、薄膜水等形式存在于泥炭和草根层中。当潜水出露地面,形成小河、小湖等常年积水、季节积水和临时积水。部分沼泽在个别时期有表面流,大部分沼泽只存在孔隙中的侧向渗透的表层流。湿地多为暂时或长期覆盖水深不超过2m的低地、土壤充水较多的草甸,以及泛滥平原、湖海滩涂、河边洼地或漫滩、湿草原等。湿地是地球上具有多种独特功能的生态系统,它不仅为人类提供大量食物、原料和水资源,而且在维持生态平衡、保持生物多样性和珍稀物种资源以及涵养水源、蓄洪防旱、降解污染调节气候、补充地下水、控制土壤侵蚀等方面均起到重要作用。湿地覆盖地球表面仅为6%,却为地球上20%的已知物种提供了生存环境,湿地具有不可替代的生态功能,亨有地球之肾的美誉。 沼泽湿地中有相当一部分的水生植物包括挺水性、浮水性和沉水性的植物。复杂多样的植物群落,为野生动物尤其是一些珍稀或濒危野生动物提供了良好的栖息地,是鸟类、两栖类动物的繁殖、栖息、迁徙、越冬的场所,因此湿地又被称为鸟类的乐园。 世界上最大的湿地是巴西中部马托格罗索州的潘塔纳尔沼泽地(Pantanal),面积达25万km2。我国是世界上湿地生物多样性最丰富、湿地资源最多、类型最齐全、面积大、分布广的国家之一。据初步统计,我国湿地面积有60万km2,其中天然湿地20万km2。以稻田和池塘为主的人工湿地40万km2,内陆湿地有高等植物1540余种,高等动物约1500种。其中水禽300余种,约占我国鸟类种的1/4,并有许多为我国特有种和世界性的珍稀濒危种。我国的沼泽则主要分布在东北三江平原和青藏高原等地。
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湖泊景观概述
zhangxilin 2009-9-30 23:03
湖泊景观概述 湖泊是指陆地上洼地积水形成的﹑水域比较宽广﹑换流缓慢的水体。在地壳构造运动﹑冰川作用﹑河流冲淤等地质作用下,地表形成许多凹地,积水成湖。露天采矿场凹地积水和拦河筑坝形成的水库也属湖泊之列,称人工湖。根据湖泊成因,大致可以分为以下类型:①因地壳构造运动形成的构造湖(包括断裂湖、凹陷湖),岸陡、水深。②因冰川作用形成的冰蚀湖、冰碛湖。③因火山喷发,在火山口洼地中积水形成的火口湖。④因地震、滑坡、山崩、泥石流、冰碛或火山喷发的熔岩和碎屑物堵塞河流而形成的堰塞湖。⑤因风力作用使地面形成风蚀洼地而积水,或因沙丘之间洼地积水而形成的风蚀湖。此类湖泊,一般湖底平、湖岸形态规则、面积小、水浅无出口、湖水面变化大、含盐量高,多为暂时性湖泊。⑥河流改道、截弯取直、泥沙淤积或受河流强烈冲刷等形成的牛轭湖、滩地湖、决口扇湖等。⑦对可溶岩的溶蚀作用,形成溶蚀洼地积水形成的溶蚀湖。⑧人为活动形成的人工湖,如水库。 在我国,湖泊的称谓多种多样,在不同的地区湖泊的名字大不一样。汉族称之为湖;藏族称之为错或茶卡;蒙族称之为诺尔;满族称之为泡子;白族称之为海。而汉民族又因地区和地方语言不同,对湖泊又不同的称谓。江苏、浙江和上海人称之为荡、氿、漾;山东人称之为泊,河北人称之为淀,四川人称之为海子。湖泊的类型多种多样。按湖水最终流向,可分为外流湖、内流湖;按地理位置可分为热带湖、温带湖、寒带湖;按湖水中营养物质富集程度,可分为富营养型湖、贫营养型湖及它们的过渡性湖;按湖水矿化度,可分为淡水湖、咸水湖、盐水湖等。 湖水作用(包括湖浪侵蚀、搬运和堆积作用)可形成各种湖泊地表形态。湖浪可以改造河流携带的、湖岸边坡被剥蚀下来的物质,在岸边形成湖泊滨岸地貌。湖浪冲击边岸,形成的激浪流拍击湖岸,形成了以侵蚀作用为主的湖蚀地貌,如湖蚀崖、湖蚀穴、湖蚀阶地等。湖积地貌有:湖积阶地、湖积平原、湖积沙坝等。入湖河流所携带的物质,在湖口地区可形成湖滨三角洲。由于风、气压、山崩、滑坡、地震等可以引起湖水位围绕一定位置发生有节奏垂直升降变化的定振波,从而形成水下崩塌、滑坡、浊流谷地、浊流扇等。 湖泊素有大地明珠的美誉。湖泊旅游资源以湖盆的形态、分布状况,湖水的透明度、颜色,以及湖中发生的奇异现象等产生强烈的旅游功能。世界上旅游发达国家都在大的湖泊周边建设了大量的旅游度假休闲区。高山峡谷风景湖适宜高山水上运动、疗养度假、观光、科学考察。 高原风景湖地势高,湖面开阔,充满高原风光气息,适宜观光和考察旅游。高山湖泊(天池)处于山地顶峰,具有水深、质清、环境幽美等特点。大量的城市园林湖泊则为广大市民提供了日常游憩的最佳场所。 地球上湖泊总面积约205.87万 km2,占陆地面积的1.5%。我国的湖泊众多,面积大于1 km2的2848个,总面积为8.34万 km2。天然湖泊有2000多个,江西鄱阳湖、湖南洞庭湖、江苏太湖和洪泽湖、安徽巢湖被称为我国五大淡水湖;新疆天山天池、吉林白头山天池、青海孟达天池和浙江天目山天池被称为中国四大天池。我国湖泊分布,大概以大兴安岭-阴山-贺兰山-祁连山-昆仑山-冈底斯山一线为界。此线东南为外流湖区,以淡水湖为主,湖泊大多直接或间接与海洋相通,成为河流水系的组成部分,属吞吐型湖泊。此线西北为内陆湖区,以咸水湖或盐湖为主,湖泊位于封闭或半封闭的内陆盆地之中,与海洋隔绝。按照地理位置大致可以将我国的湖泊划分为东部平原湖区、蒙新高原湖区、云贵高原湖区、青藏高原湖区、东北平原与山地湖区五大区域。
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河流景观概述
zhangxilin 2009-9-30 22:54
河流景观概述 河流是陆地表面上经常或间歇有水流动的线形天然水道。河流在我国的称谓很多,较大的称江、河、川、水,较小的称溪、涧、沟、曲等。藏语称藏布,蒙古语称郭勒。此外,为沟通不同河流、水系与海洋,发展水上交通运输而开挖的人工河道称为运河,也称渠。为分泄河流洪水,人工开挖的河道称为减河。 河流由雨水、冰川或者地下水在地球引力的作用下汇集,从细小的水流逐渐发展成为汹涌的激流,奔流于蜿蜒的河床(槽)中。因此,河流包括河床与在河床中流动的水流两个部分。地形、地质条件对河流的流向、流程、水系特征及河床的比降等起制约作用。影响河流的因素主要包括气候因素、地形因素、土质、植被影响河流的含沙量以及人类活动对河流的影响等。 在各类河段中,暗河主要是在喀斯特发育中期形成的。石灰岩地面有许多缝隙,水流沿着缝隙渗透下去,在地下深处积聚起来,成为一股见不着阳光的地下河流,这就是暗河。暗河的空间分布受岩性、地质构造和排水基准面的控制。在地层褶皱的轴部、裂隙和断裂部位、可溶岩同非可溶岩的接触处和排水基准面附近常发育暗河。暗河的大量出现与石灰岩地区岩溶发育的一定阶段相适应。岩溶发育早期和晚期,石灰岩洞穴发育密度小,地下径流量不大,并且比较分散,暗河不易形成;中期是岩溶区暗河发育的全盛时期。暗河有自己的补给、径流和排泄系统。大的暗河也形成地下河系。 古河道段落多因河道摆动或河流改道而形成。在其形成过程中,首先上、下口门相继被泥沙淤塞,河道在一定时间内仍有水,原河道内的深槽常堵水成湖。其后,河水逐渐减少,或被泥沙充填,或被掩埋。河流改道有由内因引起的,也有由外因引起的。外因包括构造运动使某一河段地面抬升或下沉,冰川﹑崩塌﹑滑波将河道堰塞,人工另辟河道等。其中构造运动可以使河流大规模改道,被废弃的河段可能被抬高而位于现今的分水岭上,也可能由于沉降而被後来的沉积物所埋藏。河流本身作用引起的改道多半发生在堆积作用旺盛的平原河流上。这种河流的河床逐渐淤浅,比降减小,以致洪水发生时来不及排泄而泛出河槽。泛出河槽的水流在河槽两侧大量迅速堆积泥沙,形成天然堤。久而久之,河槽及其两岸的天然堤会高出地面,当天然堤於某处溃决後在下游冲刷出一条较深的槽道,洪水消退後,河流循新槽流去,原河道就成为被废弃的古河道。 除河源和河口外,每一条河流根据水文和河谷地形特征分上、中、下游三段。上游比降大,流速大,冲刷占优势,河槽多为基岩或砾石;中游比降和流速减小,流量加大,冲刷、淤积都不严重,但河流侧蚀有所发展,河槽多为粗砂。下游比降平缓,流速较小,但流量大,淤积占优势,多浅滩或沙洲,河槽多细砂或淤泥。河流根据其形态可以分为山区河流和平原河流两大类。 由于地处不同自然地理环境,不同河流因此具有不同的自然特征,加之河流两岸的山体景观、森林景观、生物景观、田园风光以及人文景观等,相应具备了不同的观赏游憩功能。山区型游憩河段两岸陡峭,河道深而狭窄,一般呈现V型或者U型。河道往往表现为阶梯装,由一级一级顶部平坦的平台和它们之间的斜坡构成。平台称为阶地面,而斜坡称为阶地前坡。最后一级与河谷谷底相连,称为一级阶地。平原型游憩河段地势开阔平坦,水流比较舒缓,流速一般在3m/s以下。平原河段容易产生泥沙淤积,使得河流的形态变化多样,如边滩、浅滩、沙、江心滩等,容易形成大面积的冲积区,厚度可以达到数十米以上。主要形态包括4种类型:(1)顺直型即中心河槽顺直,而边滩呈犬牙交错状分布,并在洪水期间向下游平移;(2)蜿蜒曲折型呈现蛇型弯曲形,河槽比较深的部分靠近凹岸,而边滩靠近凸岸;(3)分汊型流水河槽分汊,分双汊或者分多汊,并且交替消长;(4)散乱游荡型河床分布着较密集的沙滩,河汊纵横交错,而且变化比较频繁。 中国河流分为外流河和内流河。注入海洋的外流河,流域面积约占全国陆地总面积的64%。长江、黄河、黑龙江、珠江、辽河、海河、淮河等向东流入太平洋;西藏的雅鲁藏布江向东流出国境再向南注入印度洋;新疆的额尔齐斯河则向北流出国境注入北冰洋。流入内陆湖泊或消失于沙漠、盐滩之中的内流河,流域面积约占全国陆地总面积的36%。新疆南部的塔里木河,是中国最长的内流河,全长2179 km。长江是中国第一大河,仅次于非洲的尼罗河和南美洲的亚马孙河,为世界第三长河。全长6300 km,流域面积180.9万km2。黄河是中国第二大河,全长5464 km,流域面积75.2万km2。黄河流域历史上曾是中国古代文明的发祥地之一。黑龙江是中国北部的一条大河,全长4350 km,其中有3101 km流经中国境内;珠江为中国南部的一条大河,全长2214 km。除天然河流外,中国还有一条驰名中外的京杭大运河。它始凿于公元前5世纪,北起北京,南到浙江杭州,沟通海河、黄河、淮河、长江、钱塘江五大水系,全长1801 km,是世界上开凿最早、最长的人工河。
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水体的景观价值概述
zhangxilin 2009-9-30 22:40
水的景观价值概述 水分子的特性和在地球的温度变化使得水可以以三种不同的形态在地球上出现,这就是我们熟知的冰(固体),水(液体)和水蒸气( 气体)。水的三态在大自然中经常以不同的形态出现,如冰是水的固态、山间的瀑步是水的液态、山间的雾则是蒸气水。同时,结合水资源存在的自然环境,水在地球上的存在状态大致包括三种主要类型:面状水――湖、海、冰川等,线状水――江河、溪流等,点状水――泉、瀑等。由于水自身形态变化,加之所依附的自然空间环境变化万千,形成了纷繁多样的水体景观和水域风光旅游资源。 由于人生来具有天然的亲水性,因此各种水体对游人具有很大的吸引功能。同时,水也是自然地理环境的重要组成要素,是天然景观的基本造景条件。水具有形、影、声、色、甘、奇六个方面的美学特色,更重要的是还表现在水与山体、水与生物、水与气候、水与建筑物等,通过相互结合、交融渗透,会形成许多奇妙的、雅致的胜景。特别是水与山的结合会形成许多优美的山水景色。
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