前言:中文期刊网精心挑选了环境土壤学的特点范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。
环境土壤学的特点范文1
地考古学从一个全新的角度阐述了在对于彔观及观测点的调查研究中什么才是重要的,并解释了哪牲数据,地理信息和环境是没有屮的。通过广泛的调查研究,以这些信息为基础,从挖掘者、环境学家或者土壤微形态学家的角度解释了过去环境的改变。土壤考古学包含诸多方面的研究内容,介绍如下。
(一)考古记录中的沉积物以及土壤和人产品。在考古学的研究中,沉积层中古代文物的发现,为地层年代、古景观环境和人类活动的变换进程提供了相应的依据和参考。从地质考古学的角度来说,考古学中的文物属于地质学上的一种特殊的沉积物。同样的特性也适用于沉积物,与这桦沉积物是否包括文物或者是具有考古学特性无关,我们需要理解沉积学的概念,这样有利于更好的评估采样点的环境条件,这些对考古学家的报告有帮助
(二)考古i己录中环境的形成研究人类活动和M他自然过程是很有必要的,这有助于全面的理解考古学的形成和结构。因为考古学中的物质被沉积的沉积物所覆盖,从地质学和沉积学的角度来ft对考古学中解释文物这方面产生了一定的影响。体现在考古学中的那些特別的行为活动的特点和空间分布很大程度上取决于原始的柄息地。地面景观的分布也影响了报告的能见度。
(三)古环境的重建:人类、气候和古代景观。景观演变、气候波动和人类活动之间的大尺度的联系是考古学解释中的重要方向。地考古学的一个根本标准是对于史前i己录的过去人类活动、K他有机体的柄息环境相互作)和关系的解释。古生态地质学这个方面是地质考古学的一个子集,这项研究着重解释史前生命和环境景观。
物理和生物环境中地域特性、域和全球性的变化影响着景观环境.然而气候的变化似乎更加直接的影响到环境的变化。气候的变化会导致区域性、全球性和地方性地质条件的改变,甚至会影响到大气和水文的流通模式。
在推断过去的环境条件和研究环境条件与气候变化之间关系的时候,反映沉积土壤过程中的侵蚀、沉积、景观稳定性同样也适用于古生态地质学的研究中。任何这牲学科单独研究只能建立一个有限的地冈图,然而将多学科结合nf以很好的建立一个域的甚至是全球的第四纪气候模式。
(四)原生矿物和资源。产生于希腊语.意思是石头和岩石)来命名那些用岩石和矿物制作的物品。考古挖掘得到的样品通常是丰富的社会物质文化中的一小部分。因为文物是是稳定存在于地球表面环境的碎片。大多数的地质学上的原生矿物衍生出无机的残骸许多现在使用的岩石矿物的名称都是由此衍生而来的。这里集中了一些地质考古学中在旧世界和新壯界环境中会涉及到的岩石和矿物,包括:角岩、玉髓等矿物、金属、矿石、岩石、建筑材料。
(五)物质起源的研究。起源是考古学中的一个常用术语.涉及到文物波掩埋的明确的地理位置。脱离了起源的相关资料,文物儿乎没有考古学价值。但是,地质考古学中定义的起源与之很不相同。地考古学定义的起源是从从地质-地理学的角度分析组成这个文物的原生矿物,它是一个特殊的地质沉积。地考古学中定义的起源并不是指文物发现的地点位置,而是指原也矿物的成分大量的化学、物理、生物参数可以被川来定义向然物质的组成成分。地质学家使用元素追踪、同位素、等方法区別定义矿物和原始组分。
(六>考古记录中的年代估算。对于考古学中的物质和第四纪地层年代的估计是地质考古学中的主要任务。年代学提供了暂时尺寸从人种学、动物行为学等学科中将历史由然科学和地质学丨X:分幵来。理解了从考古学的角度去解释过去的数据的重要意义fr:测年技术发展起来之前,我们许平代学测定技术有一定的不足。更好的定义年代在推测人类行为的研究上有关键性作用、实践中选择测定的技术受分析物质条件的限制,也受到考古学现象年代的约束。这桦限制条件多是根据样品的特征和技术情况制定的。
(七)质图、遥感和调查分类是制图的中心工作。信息的筛选已经是制图和地图内容中的一部分。因此,地图的制作者经常会使用已经分类的信息,分类,然后以点的形式集中反映那些数据并制图,许多种类的地阁可以运W到考古学上。K:中有2种.地形罔和地表地质地阁(有时候叫做第四纪地图mtL质考古学中发挥重要作用。土壤学家制作的地图,建立在多种景观之上。他们的研究领域和地质学儿乎是相同的,但同时有一个增加的重要环节是土壤研究的过程中需要打钻或挖掘(因为土壤的变化要比地质学特征和物质变化要迅速)。
二、土壤考古学的研究展望
环境土壤学的特点范文2
关键词:高等教育;林学专业;土壤学;课程教学
“民以食为天,食以土为本。”土壤是人类赖以生存的物质基础,是农林牧业生产的介质,是环境物质容纳和净化的场所。在我国土壤资源面临沙化、盐碱化、荒漠化、肥力退化、侵蚀(包括水蚀和风蚀)和污染加剧等诸多威胁的背景下,土壤学已经成为关系国土安全和国民经济可持续发展的重要学科。
在高等林业教育中,土壤学一直是林学专业的一门重要的专业基础课,既有自成体系的理论框架,又有与生产实践和环境治理密不可分的广泛实用性;同时,在林学专业系列课程学习中具有承上启下的作用。该课程的教学质量直接影响学生实践能力和创新能力的培养,对培养高素质的现代林业人才有着重要的作用。在教学改革不断深化以及新知识、新理论和新技术快速发展的今天,认真分析土壤学课程教学中存在的主要问题,积极开展教学改革,提高教学效果,加强培养学生的学习能力、解决生产实际问题的能力和保护土壤资源的意识,是摆在任课教师面前的一项紧迫而重要的任务。
一、土壤学课程教学面临的主要问题
(一)教学学时明显不足
进入21世纪以来,高等教育中的本科教学强调“宽口径,广适应”,面向本科生开设的课程门数明显增多,选修课的比例大幅提高。这导致专业基础课和专业课的教学学时不断被压缩。华南农业大学林学专业的土壤学课程由早期的120学时减少为后来的80学时,继而压缩到60学时,最后进一步减少到现在的48学时。其中,理论教学30学时,实验教学18学时;课程实习的时间由最初的2周变为1周,再变为现在的0.5周。国内许多林业院校的土壤学课程也面临着相同的境遇。
教学学时的减少,使理论教学中相当一部分内容不得不被删除,许多重要问题和知识点的讲授难以深入和展开。实验教学也受到明显的影响,例如P、K测定项目无法开设;为了节省学时,原先由学生自己动手完成的一些实验环节(如试剂配制、标准曲线测定、空白实验等)也只好让实验课教师代劳。课程实习在某种程度上流于形式,变成“走马观花式”的参观考察,学生动手的机会减少,从而使实习难以取得实效。
(二)教学内容比较陈旧
目前,各高校使用的土壤学教材均是在原有教材基础上多次修订或改编出版的,其中有许多教材是“十五”规划教材或面向21世纪教材,教材内容与过去相比有明显的改进。但是,由于教材出版周期一般比较长,所以内容在一定程度上必然滞后于学科发展前沿,反映土壤学科新发展和现代化林业土壤管理等方面的内容较少;且新出版教材大都难以摆脱原有教材的框架、内容或模式,内容或多或少都有陈旧的痕迹,理论与实际联系不紧密。尤其是实验教学部分,除了受经费、实验场地、仪器设备等条件的制约外,也同样受到实验教材落后的影响。长期以来,实验课不但没有明显的提高和拓展,反而呈萎缩趋势;现代实验测试方法和手段在实验课上基本没有得到应有的体现。
(三)实践教学困难重重
教学实习是土壤学课程的重要组成部分,与课堂理论教学相辅相成,对学生理论知识的掌握和实践能力的培养有重要作用。随着高校招生规模的不断扩大,教学实习的组织面临诸多困难。首先,由于接收林学专业学生进行土壤学课程实习的单位食宿容量有限,无法解决数个班近百名师生的吃饭、住宿问题,所以实习师生只能当天往返,大量时间和经费都花费在实习途中。同时,实习参观场所也因人数太多而显得拥挤不堪,影响了实习效果。
其次,实习指导教师的数量不足,学生实习存在安全隐患。近百人的队伍外出实习,至少需要5~6名教师带队,才能较好地保障实习秩序和安全纪律,防范意外事故的发生。但目前的情形是,仅能抽出2~3名教师带队,学生实习存在明显的安全隐忧。
第三,实验课的开设亦遇到困难。在高等教育扩招的形势下,华南农业大学林学专业一般招3~4个班。由于实验课必须分小班上,且许多实验项目的时间跨度达2天之久,所以同一项实验内容不得不隔天开设。这样,学生周六也需要上实验课。另外,实验课上,每个小组的人数由原来比较合理的2人增加到3~4人。这使实验室显得十分拥挤,酒精燃烧和样品消解存在安全隐患;也很难实现每个学生都动手操作。
二、土壤学课程教学的改革措施
(一)合理取舍教学内容,突出实验教学
由于土壤学课程的学时大幅度缩减,所以要讲授课本上的所有内容是不现实的。为了适应改革后的形势,我们对教学计划进行了修订,并在授课过程中对教学内容做了相应调整,以突出土壤学课程的特点、难点和重点。课程教学改革采取的主要措施包括:
(1)在课堂上重点讲授土壤学的核心概念、基本理论、研究进展以及与生产实践联系密切的内容,主要包括土壤的形成过程、物质组成、物理性质,水、肥、气、热四大肥力因子,肥料与施肥,土壤利用与改良以及土壤学研究的新进展;
(2)将土壤生物、土壤结构、胶体构造、土壤分类及土类分布状况等教学内容布置给学生课后自学,并安排一定时间的答疑,教师在课堂上适当提问以检查自学效果。
实验课对增进学生对理论知识的理解和培养学生的实际操作能力有重要的作用。因此,在有限的学时内,我们腾出18学时用于实验教学,开设了8个实验;同时,对原有的实验内容进行整合优化。例如,矿物岩石的识别原为3次实验,现整合压缩为1次。再如,将土壤剖面观察、采样与土壤容重、孔隙性测定整合为1个实验项目。
通过以上理论教学内容的精选和实验课的优化整合等措施,保证了在有限的学时内完成土壤学主要理论知识的讲授和主要实验的开设。同时,通过安排课余自学任务,进一步培养了学生主动学习的习惯和自学能力。
(二)不断更新教学内容,创新教学方法和手段
设置合理的教学内容是提高教学质量的重要保证。教学过程中,我们不拘泥于教材内容和结构,尽可能地将本学科领域的研究进展以及生产实际中与土壤学相关的常见问题融入课堂;并采用大量的照片、图表和动画等来阐释一些抽象的理论问题,制作的课件图文并茂、深入浅出。我们广泛收集了生产建设中有关土壤学的实际问题,如苗圃经营成败的经验教训,城市绿地建设中土壤调查、规划与改良的具体措施,造林规划中必须考虑的土壤学问题等;还收集了脍炙人口的农谚等,并把这些内容充实到相应的理论课教学中,收到了良好的教学效果。
灌输式的教学方法,单一的教学形式,以教材为本位、教师为中心的教学模式等,都不利于很好地发挥学生的主观能动性,导致学生学习兴趣不高、学习效果不好。针对这种情况,我们在教学过程中坚持采用启发式、参与式的教学方式。我们要求学生课前预习、课后复习。每次课开始时,教师要针对上次课的主要内容进行提问,并根据学生的答问情况给出成绩,作为平时成绩的评定依据。在授课过程中,教师随时提出问题,要求学生当场回答或课后查阅相关资料。
另外,每学期选取一章内容由学生讲授。具体的做法是:教师在开学之初布置授课任务,要求学生以4~5人为单位,自由组合成若干个小组进行准备;然后通过简短的试讲和考察各组制作的课件,选定授课学生名单;最后教师对选出的学生进行指导,要求被选中的学生每人讲授一部分内容。通过这种方式,锻炼了学生查阅文献、制作课件、语言表达及团队合作的能力,调动了学生的学习积极性:
此外,为了增强学生阅读本学科领域英文文献的能力,教师在授课过程中尽量提供土壤学中主要名词术语的英文,同时在课间休息时播放一些英文笑话。这样,既帮助学生学习了专业英语,扩充了专业词汇,又活跃了课堂氛围。
(三)改革课程实验、实习教学的组织模式
实践教学(包括实验和课程实习)有利于学生更好地消化吸收课堂理论知识,提高学生的实际操作能力。实践教学的组织安排对实习效果有很大影响。过去,实验课安排在开学的第2周,而课程实习则安排在期末进行,实验与实习脱节。而且,平时实验课上分析的土壤样品是从学校的树木园或附近地区随机采集的,没有明确的研究目标或生产需要,所做的实验纯粹是验证性实验。同时,学生在课程实习中采回的土壤样品,又由于临近期末考试和放假,根本无法进行分析。
针对这种情况,近2年来,我们将课程实验、实习有机地结合起来。首先,将半周时间的课程实习前移至学期的第3~4周,并且尽可能地做到实习内容与教师的科研项目、研究生论文工作或生产单位的土壤资源调查任务结合起来;同时,要求实验设计、样品采集与分析、数据处理、报告撰写等环节均由学生参与或独立完成。此外,学生采集的土壤样品带回实验室后,可作为该学期实验课的分析对象。
其次,每次实验结束后,要求每位学生提交1份实验报告。学期结束时,任课教师汇总全班学生的实验数据,并要求每位学生根据汇总的结果独立撰写1份土壤调查报告。学生在报告中需要阐述土壤调查的目的、方法、过程、注意事项,调查区土壤性状、肥力水平和制约因子,以及土壤利用、改良的建议。这项措施既能将实习与实验有效地衔接,显著地提高教学效果;又锻炼了学生分析问题、解决问题和撰写报告的能力;同时还满足了科研项目或生产单位的需要,可谓一举多得。
(四)改革课程成绩的评定方法
环境土壤学的特点范文3
关键词:植物环境学;教学改革;探讨
《园林植物环境》是中职园林、花卉等专业一门重要的专业基础课,是在原来的气象学、土壤学和植物生态学三门课的基础上重新整合而成的一门新的学科。整合后的教材,内容多而杂,系统性差,这对于长期习惯于按学科进行单一教学的任课教师提出了新的要求。如何尽快适应新课程要求,掌握新课程特点,开展扎实有效的教学,讲出特色、讲出风格,是摆在主讲教师面前不可回避的课题。带着这些问题,笔者通过认真思考,结合教学实践,不断总结经验、教训,探索出一些有益的做法,与大家共勉。
熟悉教学内容,理顺思路
要教好植物环境课,前提是对所教课程的内容做到熟练掌握,要做到这一点并非易事。因为构成植物环境课的三部分:气象学、土壤学和植物生态学三门课过去由三位教师分别讲授,整合后全部内容则要由一位教师完成,这无疑大大增加了教学的难度,对教师提出了新的挑战,即要求任课教师尽快实现由单面手向多面手的转变,不仅要通晓气象学,还要通晓土壤学和生态学。我的做法是加强学习、补课,将课程的三部分内容融为一体,融会贯通;对疑难知识向专业教师、老教师请教,通过“传、帮、带”,取长补短;要多做实验,在实践中学,逐渐丰富自己的知识内涵,努力做到用“一桶水”应对“一碗水”。
要讲好环境课不仅要求教师熟悉教材内容,还要理顺好各组分间的关系,做到纲目清晰、有条不紊。组成植物环境的三部分中,生态学是核心,气象、土壤是基础。必须牢牢抓住这个中心,围绕生态学来开展教学,以生态学知识为主线,以环境因子的变化规律及其与园林植物的相互关系为重点,使生态学、气象学和土壤肥料学知识有机地整合在一起,融会贯通,形成完整的、综合的课程结构。同时要处理好植物学、气象学、土壤学与生态学之间的衔接问题,避免教学内容的重复,根据生态学知识的教学要求,以“必须、够用”为原则,决定气象学与土壤学内容的取舍。这就要求教师必须打破传统的学科框框,善于从整体上系统地把握知识的内在联系。正确处理整体与部分、局部与全局、主要矛盾与次要矛盾的关系,防止主次不分,甚至主次颠倒。
明确教学目的,有的放矢
搞好园林植物环境教学,首先要明确教学目的,只有如此,才能抓住讲课的重点,提高效果,完成教学任务。根据教学大纲和课程的要求,《园林植物环境》的教学目的,一是使学生初步了解园林植物环境各要素的特点、变化规律,掌握基本知识和基本技能;二是熟悉植物与环境间的相互关系以及植物主要生态因子调节在园林绿化中的应用;三是树立生态观点,学会从生态学的角度观察问题、分析问题,增强解决实际问题的能力。目的明确了,教学就有了方向和尺度。因此,我们在教学中要注重两基,做到“三突出”:即注重基本知识和基本技能的掌握与提高,突出实践性、实用性,理论联系实际;突出环境教育,强化生态观念;突出实践环节,加强能力培养。通过我们的教学,使学生有所感悟、有所收获、有所提高。
重视绪论课,讲好开场白
俗话说得好:万事开头难,好的开端,便是成功的一半。绪论课讲得好与否,对以后的教学将会产生重大的影响。因此,我十分重视绪论课教学,力求讲好开场白。
首先,根据绪论课在全部课程中的特殊地位和重要性,我将绪论课的授课时间由大纲规定的2学时增加至4学时,为讲好、讲透绪论提供了时间上的保证。
其次,明确绪论课的教学目的。绪论课的教学目的是,通过学习,着重解决学生对一门新课所关心的两个问题,即这门课“讲什么,有什么用”,要让大家明白这门课在我们日常的生产、生活中的实际应用价值,了解该课程在园林绿化、生态建设中的地位和作用,使学生一开始就对这门课产生浓厚的学习兴趣,提高学习的积极性。
再次,抓住学生对新课程既陌生又好奇的心理,围绕这门课“讲什么,有什么用”这个中心议题,重点采取提问题设悬念的方法,以日常生产生活中的实例为素材,让大家带着问题去思考、去听课。例如,我以“鱼儿离不开水,瓜儿离不开秧,万物生长靠太阳”等谚语引出植物与环境之间是相互作用、相互影响的关系;以“怎样在‘五一’、‘十一’使百花齐放?怎样利用温室进行花卉促成栽培?越冬树木如何防寒?怎样进行城市防风林建设?”等问题引出园林植物环境在生产实践中的应用,凸显课程的应用性。以我国为什么实行可持续发展战略,为什么开展全民义务植树活动,为什么实施天然林保护工程和进行三北防护林建设、退耕还林和京津风沙源治理工程等指出植物环境与社会科学的关系,凸显其基础性和渗透性。通过对绪论课的学习,使学生明白“植物环境学是阐述构成植物环境各要素的特点变化规律,植物与其生存环境间相互关系以及主要生态因子调节在园林绿化中的应用”的基础学科。学好植物环境课将对今后专业课的学习及辩证思维和生态意识的养成将有十分重要的作用,从而自觉、主动地投入到今后的学习之中。
把握教学重点,巧妙处理教材
园林植物环境学是一门综合性强、涉及面广的边缘学科,内容丰富、知识点多。在教学过程中,我根据内容,分别情况,采取不同的处理方式,或删或增,有所讲,有所不讲,做到详略得当,突出重点和难点,便于学生理解和掌握所学的知识。如对教材中关于中国植被分区一节中关于亚热带、热带植被及青藏高原植被等作为选学内容供学生参考,课堂上不再讲述。补充了河北省南、北城市园林树种及绿化树种的引种、驯化实例等内容。园林植物环境理论对专业实践具有指导作用,学理论的目的是为了应用,因此,我们把各种环境因子的调控在园林绿化中的应用作为各章节的重点内容加以讲述,突出实用性和应用性。对教材中用以佐证的图表、数据等尽量采用我省城建园林部门的实测数据,以贴近实际、贴近生活,突出地方性,从而大大激发了学生求知的积极性和主动性。
因材施教,改进教学方法
教学有法,但无定法。在教学过程中,我根据内容,分别情况,采取不同的处理方式和教学方法,每一节课,因内容定方法,或以讲为主,或以自学为主,或以讨论为主,或以调查实验为主等等。具体方法是:对教材中的重点、难点以及补充的内容,以教师讲解为主,学生自学为辅;对易懂易学的章节,如城市环境的特点等内容,只要点到即可,无需多费口舌,以学生自学为主,教师讲授为辅;对有实验实习的内容,则结合实验实习,边实践、边提问、边讲解。对生产实际或现实生活中的热点问题则以讨论为主,如针对近年来石家庄市热岛效应加剧,夏季气温位居全国前几位,城市环境污染严重,广大市民反应强烈这一社会现象,我组织学生进行分组讨论。在小组讨论中学生结合所学专业知识,畅所欲言,课堂气氛活跃。在以讲授为主的课堂教学中,对基础理论部分,我是这样做的:根据每一章节内容,出若干思考题,让学生带着这些问题进行预习,上课时再就这些问题进行提问,根据回答情况给被提问学生打分,最后由我根据学生理解程度做总结。对于环境因子在园林绿化中的应用部分,则改变由老师“一言堂”的做法,先由学生根据自己生产、生活中的实际经验谈应用,最后由老师做补充和完善,开展互动教学,达到教学相长。
理论联系实际,提高学生应用知识的能力
园林植物环境是园林、花卉等专业一门重要的专业基础课,对园林生产具有重要的指导作用。因而,理论联系实际是学好该课程的主要方法。产学结合则是实现这一目的的有效途径。我们的做法是:
环境土壤学的特点范文4
肥料,特别是化学肥料为保障人类的粮食安全起到了不可替代的作用,全球肥料形成了一个巨大的产业体系。由于国情不同,许多国家在肥料产业发展方向都有不同的经历。我国是一个人口大国。粮食安全的压力始终是农业发展的绕不开的主题,长期以来,作为为农业提供生产资料的肥料行业也只能别无选择地围绕粮食安全的主题进行发展。但是,近年来,肥料发展发展又面临着许多新的问题,这些问题严重影响肥料产业的发展,甚至改变着肥料发展的方向。
《科学中国人》:养活中国人必须要靠化肥吗?
白由路:准确地说,养活中国人必须要靠科学施肥。根据IFA的统计,目前世界上有40%的人口是靠氮肥工业养活的。大量的研究数据表明:作物产量对肥料的依赖程度超过50%。众所周知,肥料的科学使用可以使作物增产,但作物产量与肥料施用时的关系是抛物线关系,即当施肥量达到一定程度后,作物产量会随施肥量的增加而减少,尽管人们对此没有疑义,但是在施肥时,总是宁多勿少,这样就带来了肥料施用上的很多负面效应,首先是环境的负效应,对于多施的肥料没有转化为作物产量,就对环境造成了巨大的压力。第二是农业生产成本的负效应,对于在单位面积上多施用了肥料,不仅没有增产,又造成了减产,使得在同等产量条件下,肥料的施用数量几乎成倍增加,从而不仅增加了肥料本身的成本,同时也增加了肥料施用过程所产生的成本。第三是肥料资源的负效应,肥料产业是高度资源和能源依赖的产业,我国至今的钾肥资源都不能满足需求,磷肥资源也不能长期维持,磷矿被国土资源部未来不能满足需求的矿物种类,氮肥生产虽不受资源的限制,但合成氨需要大量的能源,同时在肥料生产过程中就会产生大气和水的污染。所以,大量肥料的浪费,严重影响农业生产本身,而且影响到我国能源、资源和环境等一系列的问题,解决这一问题的根本在于科学施肥。科学施肥的途径很多,不少专家研究了很多方法来解决科学施肥的问题。所以,中国人不仅需要化肥来养活,全世界人的生存都离不开化肥。在可预见的未来还没有可替代的技术。
《科学中国人》:目前很多人都对有机农业很感兴趣,您能谈一下有机农业与有机肥料的关系吗?
白由路:随着人们生活质量的提高,人们对健康的要求越来越高,对食品安全的重视越来越强,这是社会发展的必然趋势。1972年在法国成立的国际有机农业运动联盟(International Federation of Organic Agriculture Movements),为世界范围内的有机农业思潮起到了推波助澜的作用。目前中国有50个会员,在该联盟是名列第二。然而,在我国,人们往往把有机农业与有机肥料密切结合,有人错误地认为,施用有机肥(不施用化肥)的农业就是有机农业。那么有机农业是农业发展的方向和潮流吗?有机肥料能发展成主流肥料吗?这里赘述一段科学史话:德国科学家泰伊尔(Albrecht Daniel Thaer 1752-1828)在其《合理的农业原理》(Grünstaze der rationellen Landwritschaft 1809-1812)一书中提出:土壤肥力决定于土壤腐殖质的含量,原因是基于它是植物养分的唯一来源。这一学说曾一度被当时学术界广为接受。历时达数十年之久。这个学说被后人称为“腐殖质营养学说”,这个学说并没有给土壤培肥或提高作物产量带来飞跃,1837年,德国化学家李比希(Justus von Liebig),在英国利物浦召开的一次英国科学促进会上做了一个关于“当前有机肥学理论现状”的报告,认为在地球上腐殖质出现于植物之后,不是植物之前,因此,植物的原始是养分只能是矿物质。1840年,出版了《化学在农业和生理学上的应用》一书,这也是被称为现代农业三大理论基础之一的“植物矿物质营养学说”。这两个学说的根本区别在于“植物所需的营养物质是矿物质而不是有机质”。试想,被后人证明为错误的学说在200多年后,还能指导农业生产吗?目前地球人口处于爆炸状态,高强度的农业开发还满足不了人口增长对粮食的需求,回到原始的生态循环条件下,人类会怎样?地球会怎样?我个人认为:现代农业是离不开化学肥料的,有机肥料的时代已经远去,化学肥料所带来的各样负面效应可以通过更科学、更合理的方法去解决,为了回避化学肥料所造成的问题而回到原始的农业状态是不可能,有机农业不能养活中国人,更不能把“有机农业”误认为是“施有机肥的农业”。
《科学中国人》:过去有机肥料都是自产自用,目前社会上发展了很多商品有机肥料,这是肥料的发展方向吗?
白由路:有机肥料培育中华五千年的农耕文明,是使中国传统农业得以可持续发展的物质基础,但是,随着社会的发展,特别是随着化肥工业的发展,有机肥料在供给作物养分的功能上已基本丧失,但是,农业生产和人类活动会产生大量的废弃物,这些废弃物又必须通过土壤环境进行转化和消解。如何高效、环保地消解这些废弃物是农业生产过程必须面对的问题。
近年来,随着社会发展和“有机农业思潮”的影响,我国出现了一个新的行业,就是商品有机肥料行业。之所以是新行业,是因为原来虽然大量应用有机肥料,但基本上没有将有机肥料作为商品进行市场流通。目前,我国目前注册的有机肥料工厂有2000多家,除部分工厂的原料是本公司上游产品的废弃物外,很大部分是外部收集原料,再进行异地加工,形成有机肥料产品,销往市场的模式。这个模式是否是我国有机肥料的发展模式,可以仁者见仁、智者见智地进行讨论。但我认为:目前有机肥料在供应作物养分的功能上已基本丧失,有机肥料的存在是因为大量的生产和生活废弃物需要处理,而目前的商品有机肥加工模式存在很多问题,第一,生产和生活废弃物的异地加工,不仅浪费运力,还造成了二次污染;第二,低价值的商品有机肥料在市场流通,占有大量的物流资源;第三,过度加工有机肥带来了能源和资源的消耗。结合欧洲农业的发展的模式,在我国实现种养一体的现代农业模式是解决有机肥料污染的重要途径。
随着我国新型城镇化和农业的适度规模经营,种植业和养殖业必须结合在一起,按照土壤消解有机废弃物的容量,确定种植/养殖比例。养殖业所产生的废弃物经过简单加工,直接施用到自己的土地上,或者进行沼气处理,一方面可产生一定数量的沼气,解决能源问题,其沼液和沼渣可直接农业利用,减少运输环节,减少环境的污染。同时该模式还可抵御农业生产中粮食价格波动对养殖业的影响,减少低价值有机肥的市场流通和过度加工所带来的负面效应。所以,在土壤消解容量允许的范围内,就近、简便处理有机废弃物是有效保护生态环境的重要手段,远距离运输、异地处理、过度加工,只会加重环境负担。
《科学中国人》:很多人都认为目前环境污染与化肥的使用有很大关系,您对这个问题是如何看的?
白由路:目前,为了提高作物产量,满足高产作物对养分的需求,大量的矿物质N、P、K肥料施用到土壤,其中一部分施入的肥料被作物吸收利用,一部分留存到土壤,一部分损失到环境中,损失到水体中的主要是硝态氮、铵态氮和磷,而损失到大气中的主要是氨气和氮氧化物。前一段时间,大家关注的是化肥对水体的污染,即水体的富营养化问题。其中三个概念需要厘清,即农业面源污染、农村面源污染和农田面源污染。我个人认为:农业面源污染包括农村面源污染和农田面源污染两部分,这两部分的来源和治理是大不同的,农村的面源污染主要来自于农村污水的排放和养殖业,这两种污染都可通过工程措施加以解决,而农田面源污染主要来自于农田施用的化肥和有机肥,且量大面广,单纯的工程措施难以奏效,必须通过技术进步才能加以决解,所以,把农业面源污染的元凶归于化肥的施用是不科学的,同时也不利于农业面源污染的治理。我们曾对太湖面源污染的养分来源进行过详尽的分析,其中每年从农田进入太湖湖区水体的氮素数量不足0.94万吨,占总氮排放的10%左右,从农田中直接排出的磷不足83吨,约占总排磷量的1.5%。由此可见,农田对排放对水体富营养化的作用远小于其它方面。
近年来,由于大气雾霾的影响,人们开始注意到农田氨排放对大气质量的影响,其中影响大气透明度较大的二次颗粒物是硫酸铵和硝酸铵,组成该物质的铵主要来源于农业排放。由于可见,施肥,无论是化肥还是有机肥对环境都会造成一定的负面影响,科学施肥会减少肥料对环境的影响,但消除影响是不可能的,这里需要一个合理的影响范围。把施肥对环境的影响控制在一定的范围内。笼统的农业面源污染不利于农业面源污染的治理。
《科学中国人》:目前很多人都认为大量使用了化肥,造成了土壤肥力的下降,甚至有人说大量施用化肥后,会使土地寸草不生,您认为是这样吗?
白由路:根据传统土壤学的解释,土壤肥力是土壤能提供植物生长所需的水、肥、气、热的能力。长期以来,土壤肥力只能定性的解释,很难定量地表达。我个人认为:传统土壤肥力的概念比较偏重于土壤的自然肥力及各肥力因素之间的协调。但是,在现代农业条件下,人为干预土壤肥力因素的力度在不断增强,使土壤向作物高产、高效方向发展的技术与手段层出不穷,如土壤养分的持续供应方面,有众多类型速缓结合的肥料及施肥技术,可解决所谓“不良”土壤的营养持续供应问题、土壤养分的持续供应问题。所以,对保肥性不良的土壤,在现代条件下可能更适宜控制养分的释放,更容易获得与作物营养同步的土壤养分供应曲线。土壤水分亦是如此,目前的滴灌技术,可维持土壤水分的持续供应,对土壤的保水性要求则越来越低。但是,目前大量施肥,特别是保护地蔬菜的大量施肥所造成的盐害属于不科学施肥的情况,不能与施肥降低了土壤肥力相提并论。目前,许多学者通过所谓的长期定位试验,得出施用化肥降低土壤肥力,甚至出现寸草不生的情况,都是个别处理不科学施肥、养分不平衡造成的,且与大田的情况相差甚大,不足以指导农业生产与土壤培肥。试想,如果长期施用化肥造成了粮食的减产、土壤肥力下降,我国大部分农田本世纪代以来,都大量施用了化肥,而我国粮食产量却出现了“十连增”,作物产量不减反增,能想象土壤肥力在不断下降?所以,在现代农业条件下,传统土壤学的概念也在发生着变化,如果说传统土壤学的概念是“地球陆地表面能生长绿色植物的疏松表层”,则现代土壤学应定义为“星球表面能支撑绿色植物生长的疏松表层”。这意味着将来在月球甚至火星表面也能种植绿色植物。传统土壤学强调的是“能生长绿色植物”,现代土壤学强调“能支撑绿色植物生长”。实际上,目前的基质栽培所用的“土壤”就是现代意义上的土壤概念。所以,长期施用化肥对土壤肥力的影响不能用传统土壤学或传统土壤肥力的概念去评价,用现代技术管理土壤、用传统土壤肥力的概念评价土壤,这不利于现代农业的可持续发展。
《科学中国人》:现在很多肥料厂家反映政府对肥料的监管过严,这是怎样一回事,您能谈一下吗?
白由路:肥料是商品,又是特殊的商品,主要表现为质量隐性、效果滞后、损失难补等方面,即使肥料的专家也不能通过肉眼过判断肥料质量的好坏,假冒伪劣产品所带来的危害又难以弥补,所以政府对它的质量监管是应该的。在全世界范围内,肥料质量的监管可分为两种模式,即政府监管和市场监管两种,我国采用的是前者,目前我国农村经济和农民科学素质条件下,它对稳定肥料质量、防止坑农害农现象起到了不可替代的作用。
但是,随着肥料产业的不断发展,新的肥料品种层出不穷,这给单纯的政府监管带来了极大的困难,过去肥料品种单一,氮肥只有碳酸氢铵、尿素和硫酸铵等,例如,在尿素的监管上,只分出一级品、二级品、三级品即可。现在的复(混)合肥料,养分含量和比例十分灵活,加之肥料中养分的形态和助剂,会出现千变万化的肥料,如果政府对肥料中的养分含量、养分比例、养分形态、肥料助剂等均进行监管,则会付出巨大的成本,同时也会给肥料生产企业带来很大的麻烦,难怪有些企业说,一个肥料生产企业仅肥料登记证就有400多个。由此也会引起我们的思考。对我国的肥料质量如何监管?我个人认为:根据目前肥料发展的现状和我国市场经济的发展,对我国肥料可采用政府监管与市场监管相结合的模式,肥料的养分含量由政府监管,肥料的效果由市场监管。具体是,在肥料生产过程中,肥料中的养分含量必须按目前国际通用的标识方法,进行登记管理,但肥料中养分的形态、肥料生产过程中为了提高效果使用的助剂可以用市场监管,这一方面能有效避免不良厂商的造假,另一方面也激励了肥料企业的创新和品牌意识。试想,如果同为15-15-15的肥料,一个品牌效果好,一个品牌效果差,农民会选择谁?然而,肥料效果的好坏不仅仅决定于养分的总量与比例,肥料中养分的形态与肥料助剂也起到十分重要的作用,如果考虑到肥料形态和助剂会对环境造成影响,可由政府列出负面清单,由政府监督。
《科学中国人》:目前市场上有很多新型肥料,您如何看待肥料发展中的技术创新问题?
白由路:近10年来,由于我国肥料生产基本上能满足国内的需求,肥料市场由过去的卖方转为了买方市场,所以,很多肥料生产厂家都在积极地进行肥料的创新,这本是肥料发展的原动力,应该加以鼓励。也正是由于这样,我国的新型肥为层出不穷。但是,肥料的创新需要服从科学的原则。肥料的使用对象是植物,肥料应以满足植物营养需求、提高植物对养分的吸收性能、减少肥料损失、易于施用等方面入手。众所周知,就化学肥料生产而言,肥料生产有四大要素,即肥料中的养分含量、养分比例、养分形态和肥料助剂。前三者都是被理论所证明的,只要合理,肥效就好。但肥料助剂是一类复杂的物质,有些助剂是改变肥料物理性状的物质,如防结块剂等,有些是肥料增效的,如脲酶抑制剂、硝化抑制剂等,还有一些是通过调节植物代谢而间接提高肥效的。
我国目前肥料种类很多,名称五花八门,如合理肥料中养分比例的称为“配方肥”、肥料中养分有硝态氮的称为“硝基复合肥”、肥料中添加了脲酶抑制剂、硝化抑制剂等称为“稳定性肥料”、肥料中添加了腐殖酸的称为“腐殖酸肥料”、添加了海藻酸的称为“海藻酸肥料”,更有“松土肥料”、“抗旱肥料”等等。是“创新”?是“炒作”?只有自己清楚,我从事了30多年的肥料科技工作,有些我也说不清楚。所以,这里需要指出的是,肥料的技术创新是需要的,但是,以“卖点”代替创新的发展模式会把我国肥料的技术创新引向歧途。
环境土壤学的特点范文5
我国污染物总量居高不下,引起世界对中国环境问题的关注,近年来大小环境污染事件的频频出现,环境保护与污染治理已成为一项与经济发展并重的重要工作,环保产业发展迅速,对环境工作专业人才需求日益旺盛。同时国家及各级科学技术研究领域对环境保护相关科研与技术开发大力度投入,也需要具有较高水平的应用技术人才。但目前环境工程专业的人才培养质量距离社会要求仍有一定距离,环境工程教育界正积极探索新的环境工程专业人才培养模式。本文基于农业院校与工科院校环境工程专业各自的特点,分析农业院校与工科院校环境工程专业交换培养模式的必要性、可行性及尚需解决的问题,力求为农业院校环境工程探索一种新的培养模式。
1“国内交换培养”模式发展概况
在我国“交换培养”模式更多作为一种与国际院校之间的合作方式被了解,对“国内交换培养”模式的认识和理解尚不够深入。“国内交换培养”,隶属于高校联盟的一部分内容。国际上较为著名的高校联盟是美国的常春藤盟校和澳大利亚的“G8”高校联盟。常春藤盟校是指美国东北部八所大学组成的高校联盟,包括哈佛大学、耶鲁大学等八所美国一流大学。澳大利亚的“G8”高校由澳洲国立大学、墨尔本大学等实力雄厚的八所院校组成。这两个联盟,在全世界也颇具影响力,吸引并培养大批极为优秀的学生。尽管两个联盟中每个大学都实力雄厚,但联盟后所产生的效应是任何一所单一的大学都无法实现的,因每所学校都各具特色,强强联合后,则给予了更强的实力保证,也给学生以更多的选择。由清华大学、北京大学等九所国内一流大学在2009年结成了中国首个高校联盟,九所院校在本科生和研究生培养上全面合作,共同开始课程建设等,在学分互认的基础上实现“交换培养”,实际上在2000年年初就已有学校开始尝试“国内交换培养”,通过访问各高校的教务处网站进行调查发现,目前国内大学对“交换培养”这一模式已广泛接受和推崇,据不完全统计,我国目前已有40余所实施了“国内交换培养”模式的高校,其中既包括一流大学间的相互合作,也有名校与一些地方性院校之间的交换培养,如宁波大学与复旦大学、浙江大学之间的交换培养,嘉兴学院与中南大学,贵州民族学院与华南理工大学等。相比于“国际交换培养”模式,“国内交换培养”具有更加便利的条件和更好的合作基础。“国内交换培养”模式是校际之间优势互补的一个良好的途径,而“国内交换培养”模式则具有更加便利的条件和更好的合作基础。交换培养本科生这种新型人才培养模式可实现资源互补,促进校际之间的合作交流,使大学生获得第二校园经历,既能开阔视野,丰富学习经历,也提高人才培养质量,通过不同学校间教学理念的相互学习与促进,提高学生的实践创新能力。已被国内许多高校作为本科人才培养质量的重要举措之一。
2农业院校环境工程专业特点
环境工程为典型的交叉学科,不同类型学校之间的环境工程专业均有统一的共性基础,也都可形成自己鲜明的特色,因此更加容易实行“交换培养”模式。农业院校最早的环境类专业名称多为农业环境保护,后调整为环境工程或环境科学专业。因此农业院校在工程教育的师资及课程建设方面都明显薄弱。农业院校的环境工程虽然开设了环境工程专业规定的核心课程,如《水污染控制工程》《大气污染控制工程》等,但课程内容一般得不到很好的实施,主要受两方面因素限制,一方面许多授课教师为土壤、农化或植保专业教师转入的,没有相应的环境工程教育背景,基本是经过自学后授课,授课质量不高;另一方面,一些必要的专业基础课程缺失或开设内容仍然以农科为背景,缺少对环境工程专业的针对性,许多课程“实不符名”,学生们往往因为缺少正规的、严格的工程训练,而没有真正建立起环境工程专业应有的工程概念,阻碍了进一步的就业、深造。但随着农村、农业环境污染问题的日益突出及生态治理模式与技术应用的日益广泛,农业院校环境工程专业的特色和优势也随之显露出来。由于农业院校的性质,农业院校的环境工程在农村环境的治理、农业废弃物的处理与资源化方面必然有更好的社会基础和更有利的学习结构。农业院校一般在植物学、土壤学、生物学方面力量较强,这意味着农业院校在生物处理技术方面具有工科院校无法相比的优势。
3农业院校与工科院校环境工程交换培养的必要性及可行性
环境土壤学的特点范文6
[学习目的]
要求掌握自然地理学的研究对象,正确理解其内涵;了解自然地理学的研究领域、研究方法和研究意义;正确认识自然地理学与相邻学科的关系。
[主要内容]
什么是自然地理学
自然地理学的特点
研究对象、内容、方法
自然地理学的发展趋势
自然地理学在社会中的作用
一 、什么是自然地理学(Physical Geography)?
自然地理学是地理学分支之一。研究自然环境或其组成部分的科学。按研究的特点,自然地理学可分为综合性和部门性的两组分支科学。综合性的分支科学有综合自然地理学、区域自然地理学、古地理学等。部门性的分支科学有地貌学、气候学、水文地理学、生物地理学、冰川学等。狭义的自然地理学仅指综合自然地理学,部门自然地理学已逐步发展成为一门独立的学科。狭义的自然地理学仅指综合自然地理学。
二、自然地理学的特点
(一)全球性
由于地球系统过程具有明显的全球性特征,因此许多自然现象和过程都不受国界的限制。20世纪60年代板块构造学说的出现,首先在固体地球研究中建立了全球观概念。80年代以来大气科学和海洋科学的发展,也已经走向全球化,著名的厄尔尼诺-拉尼娜现象引起的气候灾害影响遍及全球3/4范围,就是一个实例。
自然地理学的全球性特点决定了人们必须采用全球范围调查研究和观察测试方法。随着科学技术的进步,人们对地球的研究范围,已经能从隧道扫描显微镜和离子探针的原子尺度到全球地震台网的和轨道卫星所提供的数据得出的全球图像。从地表的地学实地调查和标本采集,飞机和卫星对地面的遥感监测,大陆和海洋的超深钻探,天然和人工地震对地球内部圈层结构的探测等,为自然地理学的全球观研究提供了基础资料。与此相适应,80年代起一系列大型国际地球科学合作研究计划的推出,如国际岩石圈计划(ILP)、深海钻探计划(DSDP)/大洋钻探计划(ODP)、世界气候计划(WCP)、国际地圈生物圈计划(IGBP)等,
已形成了对地球的全球立体研究网络。
(二)多尺度性
另一个特点是地球系统内各种地学过程发生的时间尺度和空间尺度具有极大的差别。以往对不少地学问题争论不休,特别是环境预测问题上出现互相矛盾、脱离实际的情况,症结之一就是不在一个时空尺度下讨论问题所致。举气候变迁的例子。
地球系统过程的主要时间尺度大体可以划分以下5个层次:
几十亿年至几百万年尺度 地球和生命的起源、生物灭绝、板块构造、造山作用、等重大事件,是传统地学的研究领域。
几十万年至几千年尺度 冰期、间冰期的交替,土壤的发育,生物种类的分布,地球公转的周期变化。
几百年至几十年尺度 该尺度的全球变化有气候、大气化学成分的变化,地表干燥度或酸度的变化,陆地和海洋生态系统的变化,土壤侵蚀、水系变迁,以及人类对大气圈、水圈、生物圈的干扰,则是地球系统科学的主要研究对象。人口问题、资源问题、能源问题、可持续发展问题等全球性社会问题也都要在这个层次上解决。这一层次上的全球研究是对人类智慧的挑战,既是科学发展的热点,也是21世纪解决人类重大问题的认识基础。
几个季度至几天尺度 天气现象、洋流中的旋涡、极地海冰的季节消长,地面径流、风化、植物生长的年循环,地球自转的地理效应,生物地球化学过程,火山、地震活动等。
几小时至几秒尺度 湍流热交换、大气对流等。
几年至几小时时间尺度的变化,属于大气、海洋和生物科学的研究范畴。
地球科学的这种特殊时空尺度使得人们无法直接测量地球中心的温度,也无法在实验室再造地球系统的真实过程。因此,通过长期地学研究实践总结的类比方法具有重要意义。19世纪英国地质学家莱伊尔(C.Lell)提出的“现在是过去的钥匙”名言,后来被称为“将今论古”的现实主义原则和方法,启示人们可以根据现今地表发生的各种地学过程及其物质记录,研究地质历史时期的古环境变化。由此类推,人们也可以运用“将古论今”的方法,根据地质和人类历史中发生过的地球环境和岩石圈演变过程来预测地球的未来趋势。类比方法普遍应用到天气预报、灾害预测等研究领域。例如,根据自然灾害与天文现象周期的对应关系开展预报,日益引起人们重视。
(三)综合性
(四)区域性
三 自然地理学的研究对象、内容、和方法
1 研究对象
自然地理学的研究对象是自然地理环境,包括只受到人类间接或轻微影响,而原有自然面貌未发生明显变化的天然环境,和长期受到人类直接影响而使原有自然面貌发生重大变化的人为环境。
岩石圈-大气圈-水圈,及土壤圈、生物圈、地貌
2 研究内容
自然地理学的研究对象构成其研究内容,作为一门综合学科,要特别强调其研究内容应包括研究各个圈层的相互作用及其关系和作用效应。
3 研究方法:
现象记录(描述) 统计过去(分析) 预测未来(判断)
现象记录:自然地理研究提供基本素材;
统计过去:如对渤海赤潮事件的统计分析,预测渤海可能成为世界上第一个“死海”;
如日本地震学家对东京1885年以来发生的大地震进行统计分析,预言,东京
地区未来50年内发生大地震的概率为90%。
三 自然地理学的发展趋势
1 综合化趋势
地学、气候学、水文学、土壤学、生物学、地貌学相互综合渗透,人类生存发展的环境。
2 新技术手段的运用
计算机技术、遥感技术、激光技术、同位素技术、信息系统技术、数字化技术等 玻璃地球(the glass earth)
数字地球(the digital earth)
3 由定性向定量发展:
高精度定位监测、动态摸拟、3S技术;
4 广泛应用:
国土整治、环境工程、城市规划、防灾减灾、生态优化、优质农业、食品安全;
5 加强人类活动对自然环境影响的研究:
沙尘暴、沙漠化、石漠化、土地退化、水土流失等;
6 全球性合作研究
四 自然地理学在社会发展中的作用
三峡工程
青藏铁路
五思考题
1 谈谈你所理解的自然地理学。