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《绿化树木生态价值估算》地理活动课方案 范 九 生1 （江西省赣州中学 江西 赣州 341000） 摘要：中学地理新课标中对地理活动课有较高的要求，本方案介绍了对野外植物生态价值（固碳制氧）估算的方法与操作流程，对于高中学生和中学地理教师都有较好的参考价值。 关键字： 活动课 生态价值 赣州 活动主题：赣州市城市中央公园绿化树木生态价值的估算 活动课目标： 1、知识与能力目标：懂得野外调查的一般方法，能探讨城市中央公园绿化树木的生态价值，培养学生的地理技能、掌握地理科学研究的一般流程。 2、过程与方法目标：利用对城市中央公园绿化树木的调查过程，与老师交互式学习的方法，获得科学实验的方法与理论。 3、情感与价值目标：在运用知识来解决地理问题的过程中受享成功的乐趣，培养科学情操，激发学生的科研热情与环保意识，培养科学思维。 活动重点： 1、在中央公园内对绿化树种进行调查，获取科学数据。 2、在实验室进行分析，写出活动结果并向老师汇报。 活动难点： 1、实际树种的识别。 2、绿化树种生物量的密度、生物量的计算。 教学方法： 野外调查法、实验探究法。 活动工具：8根三米长竹竿，8把卷尺或米尺，木锯或刀若干把。 活动课时：3课时 活动方案与流程： 为了每个学生都可以参与活动体验科学研究的乐趣，也为了培养学生团队协作的精神，本活动采用大组竞争小组合作的方案。赣州中学高一3班（宏志班）共45人，活动共分成4大组，每大组内又分成2小组，分别对公园内重要绿化树种进行调查，得到绿化树木的主要树种构成，然后各大组分别选择其中一种主要树种进行生态价值的研究与估算，最后汇总各大组的研究结论，来对赣州城市中央公园内绿化树种优劣进行判断，对相关部门给予建议。活动流程如下： 1 范九生 男 １９７６年１２月生，在广州大学攻读自然地理学硕士研究生期间，主要从事城市生态与农业旱灾预测的研究与学习，现为江西省赣州中学教师。电子信箱：fjs103@sina.com 1 全班分成4大组，每大组内又分成2小组，每组约5－6人，选出小组长 到目的地调查主要绿化树种，每组选择一种树木进行科学测量，并记录调查结果 遵循园林管理处同意，取回所需样品，回到实验室测量树木密度 按科学方法对所选树种生物量、固碳制氧量进行估算，各小组撰写活动研究结论，准备上课讨论 活动环节： 一、活动分组及相关事项的布置。 教师动员高一（3）班同学参与地理活动，提高地理技能与素养、培养科学研究思维，同时把本次地理活动内容、意义、要求向学生进行说明。（约半课时） 二、获取活动所需的工具。 在学校实验室借软尺（或卷尺、米尺）8把，3米长的竹竿8根，木锯或刀若干把。卷尺是为了测量树木主干1米高处的胸径，3米长的竹竿是为了估算树高。 三、进行实地调查，获取所需数据和样品。 组织学生去赣州中学附近的城市中央公园进行实地调查，目的是要获得公园内绿化树木的主要树种名称（一般亚热带的绿化乔木树种为樟树、柳树、桂树、玉兰、马尾松、水杉、松柏、樱桃树、榕树等）、结构、树龄等数据信息。然后各组选择一棵树木进行测量，测量所需数据时的要求是：用尺子测量树木主干1米高处的胸径；用3米长竹竿对树木主干的枝下高进行估算测量；在遵循公园园林管理处的同意和不破坏树木生长的前提下，取少量树木样品，带回学校实验室进行密度测量。 测量要求可以按照下表进行： 所选树种名称 1米处胸径 枝下高 树龄 材积 样品来源 要注意的是，因为赣州城市中央公园的绿化树木是近几年种植的，所以根、枝、叶并不发达，它们的生物量很小，所以本活动不对其测量，也不进行生物量估算。 四、实验室进行树木样品密度的测量。 在学校物理或化学实验室，先对上述在公园内所获样品进行烘干，样品失水后的密度就是树木干物质密度。烘干时间一般视样品的实际情况而定，允许有一定的水分存在。为了测量出树木样品相对精确的密度，除了要烘干树木样品、精确测量出样品的质量外，还要比较精确地测量出样品的体积。测量体积时一般以下两种方法较常用：一是先将样品用小刀或木锯做成规则的几何体，如立方体、圆柱体等，然后利用数学中的几何方法算出样品体积。二是在样品上先打上一层腊或一层油，然后放入装有水的烧杯中，观察放入样品前后水的体积变化（一般小木块会漂浮在水面上，可以用细针或细铁丝压住小木块，使其完全浸没在水中），从而获得样品的体积大小。在获得了样品的干物质质量与体积后，可以根据密度的计算公式ρ＝m/v算出样品树木干物质密度。 五、计算所选择树木的干物质或生物量。 根据实地测量出的树木1米处的胸径及估算的树高，就可以计算出树木的体积V，计算公式如下： V＝L×S V为材积或体积，L为树高，S为横断面积。 根据在实验室测量出的样品树木的干物质密度，即可计算出所选树木的总干 2 物质质量，也即生物量，公式如下： M=ρ×V M是树木生物量或干物质质量，ρ是测量出的密度，V是树木材积或体积 六、估算出树木的固碳与制氧总量。 根据光合作用方程式：CO2(264g)+H2O(108g)→葡萄糖C6H12O6（180g）+O2(192g)→多糖（162g）可知，每合成1克树木干物质就要1.63克CO2，同时释放1.2克的O2。这样根据我们计算出所选的树木的总生物量M，就可以计算出一棵树木在成长过程中固定的CO2 总量及释放O2的总量。如果能在公园内调查出树木的年龄，就可以大致估算出这棵树木平均每年固定的CO2 质量及释放出的O2质量。这就是绿化树木固碳与制氧量的生态价值估算。（还可以进一步估算出它们的经济价值。） 七、撰写地理活动研究结论，参与活动课堂讨论。 每个大组要准备材料汇报活动的过程，参与课堂讨论，比如在哪些环节上还存在问题与不足，哪些因素会影响研究或计算的精确性，如何改进等等。然后由老师做点评，分析各绿化树种固碳制氧生态价值的优劣。 八、每组写一篇小论文向相关部门汇报或向杂志投稿，方便交流，升华活动的意义。 学生整理数据成文或成表。把结果向有关部门汇报。老师撰写活动报告，总结得失或经验。 活动意义分析： 1本次活动利用了地理野外调查方法，所以能够提高学生的野外地理工作能力与地理科学技能。 2在测量样品树木的密度时，要利用物理与化学实验的方法才能精确测量，所以本次活动可以锻炼、提高学生综合应用各门学科知识的能力，使学生获得成功的喜悦。同时在实践中加强了学生与各科老师的交流，师生情感交融。 3感受地理科学研究的一般流程与方法，可以增强学生对地理科学研究的兴趣，培养学生的科学素养。 生态价值估算结果可信度分析： 1学生的活动时间不足，本次活动需要至少3课时，要求在较短的时间内完成野外调查及实验室数据测定两个关键环节，还要撰写活动结论与汇报材料，对于学习压力的学生来讲有一定的困难。 2采用不同方法测量样品树木的体积时都有误差，所以密度会与实际密度有差异，不过可以采用其他学者测定的结果进行修正，从而解决问题。 3树木的年龄数据可信度较差，因为活动设计的是通过问卷法调查园林管理处获得树龄数据，一般很难直接查阅到树木详细的管理资料，所以没有用树轮法测定树龄这么精确。 参考文献： [1]周冰冰,李忠魁.北京市森林资源价值J.中国林业出版社. 2000 [2]姜东涛.森林制氧固碳功能与效益计算的探讨J. 华东森林经理, 2005年第2期 [3]杨海军，邵全琴等．森林碳蓄积量估算方法其应用分析J．地球信息科学，第9卷，第4期 [4]赵敏，丁慧勇，高峻．城市森林固定CO2价值评估J [5]马建伟，张宁智，郭小龙等．小陇山生态效益初步评估J ．甘肃林业科技第31卷第4期 3 本文来源：https://www.dywdw.cn/f47db8a06b0203d8ce2f0066f5335a8102d26692.html
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2022-04-13
