杨吉瑞卿 李禹潼 胡睿卿 陈亘清 李豫斌
一、活动背景
通过开展“知水善用”主题活动中的“家乡水资源调查”,我们对家乡的水资源有了初步的了解,知道了家乡水资源的存在形式和水质、水量等。
水和植被、土壤等相互影响、相互制约,山水林田湖是一个生命共同体。家乡的土壤的含水量是多少?土壤中的水和林、田有着怎样的关系?……带着这些问题,我们一起探究“土壤中的水”,运用科学方法寻找土壤中的水,比较不同土壤的含水量和同一种土壤在不同深度的含水量,进一步理解“绿水青山就是金山银山”的理念。
二、探究过程
活动一 寻找土壤中的水
在一个天气晴朗的日子,我们选择校园绿化带中一块干燥的、能被太阳晒到的土地,然后用小铲子在这里挖一个较深的坑(我们发现土壤中藏着许多植物的细根),将烧杯放入坑中,坑的深度要大于烧杯的高度,烧杯周围留有一定的空间。接着,用塑料薄膜盖住坑,并用土将塑料薄膜四周压住。最后,在塑料薄膜中间放一颗小石头,使塑料薄膜略微凹陷。
现象:30分钟后,我们发现覆盖在土坑上的塑料薄膜上有一些小水珠。小水珠慢慢聚集到小石子下方,越聚越多,最后变成大水珠滴入下面的烧杯。这说明,看似干燥的土壤中有水分。
原因分析:土壤和树根中有水分。气温升高时,坑内温度也升高,土壤和树根中的水分蒸发,水蒸气上升遇到温度相对较低的塑料薄膜后凝结,变成小水珠附着在塑料薄膜上。由于塑料薄膜中间凹陷,小水珠会聚集到塑料薄膜的中央,最后变成大水珠滴入烧杯。
活动二 土壤含水量比较
我们在楚雄青山湖水库下游旁的一处稻田、冬瓜镇上章村的一处林地和学校足球场这3个地方采集了27份土样,再在实验室用电子秤给它们称重,用电烤箱烘烤土样,得出土样质量、土壤含水量等数据(见表1),最后进行数据分析。
数据分析结果:
1.在同一深度,不同类型的土壤其含水量不同。
不同类型的土壤上的植被不同,植被的根系发达程度不一样,土壤的含水量也就不一样。总体来说,植被生长得越好,浅层土壤的含水量越多,如林地的土壤;植被越少,浅层土壤的含水量越少,如稻田中的土壤。
2.同种类型不同深度的土壤其含水量不同。
随着深度增加,稻田土壤的含水量也会增加。稻田用来栽种水稻,水稻收割后,表层土壤的水分蒸发,加上在开展活动的那段时间楚雄没有降雨,气温较高,浅层土壤水分蒸发较快,含水量较少。越往下层,土壤水分蒸发越慢,土壤含水量越多。
林地土壤的含水量随着深度增加而减少。林地浅层土壤的含水量较多,这是因为林地表層有树木、花草等植被,这些植物的根系具有保水功能。
足球场草坪浅层土壤的含水量较多,地表下50 cm深度的土壤含水量比浅层土壤含水量多,且比稻田、林地同一深度的土壤含水量都多。
通过咨询学校负责建设足球场的师傅后,我们分析原因是:足球场草坪每隔几天就被自动喷灌系统浇灌一次,总体上,土壤含水量多,足球场周围地表下30 cm左右深度设有排水沟,浅层土壤中多余的水分会通过排水沟排走,而深层土壤中的水分则留在了土壤中。
三、收获与体会
这是一次愉快的科学体验活动。通过这次活动,我们了解了植被对土壤保水的作用巨大,保护好植被就留住了水分。
科学研究是严谨的。每一次实地调查、每一次收集土样、每一次实验都收获满满,我们在老师的指导下细心观察、认真记录,体验科学家从事科学研究的艰辛和乐趣。
今后,我们将一如既往地探究生活中的现象,拓展知识,成长为未来的科学家!
指导老师 楚雄彝族自治州特殊教育学校 吉平
楚雄师范学院附属小学 刘文燕
(栏目编辑:阳丹彦)