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土壤學的概念范文1
關鍵詞:土壤學;教學改革;林學專業
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)45-0162-02
黨的十報告明確提出了“五位一體”的中國特色社會主義總體布局,并把生態文明建設放在突出地位,融入經濟建設、政治建設、文化建設和社會建設方面的全過程?!懊褚允碁樘欤骋酝翞楸尽?,土壤是人類賴以生存的必要的物質條件,是容納環境物質和凈化的場所。土壤學已經成為關系國民經濟健康發展的重要學科。對于高等農林教育來講,土壤學是一門很重要的專業基礎課,亦是一門應用性很強的學科;是林學專業系列課程中關鍵的紐帶,該課程的教學質量直接影響學生實踐能力和創新能力的培養[1]。在教學改革不斷深化,如何積極開展土壤學的教學改革,提高學生自主學習和動手能力,與生產實際相結合,把土壤學的知識融會到本學科和本專業,解決生產中出現的問題,并且在土地資源日趨緊張的情況下,如何培養學生保護土壤資源的意識是一項緊迫而重要的任務。結合教學過程中存在的問題,介紹土壤學教學中的幾點體會。
一、如何在教學過程中調動學生的積極性
1.啟發式教學,啟發學生能動性。土壤學是林學、農學、環境和園林專業的主要專業基礎課。內容涉及概念多,理論比較抽象,學生難以理解和接受。為了增強學生的學習能動性,可以運用照片、圖表和動畫這些技術運用到教學過程中,闡述抽象的理論問題。理論結合實際,如在講授礦物巖石、土壤結構和土壤分類與分布這些章節時,可以把常見礦物巖石標本、土壤結構的實物帶進教室并結合圖片進行講解。也可把這些章節放在西北農林科技大學博覽園的土壤館進行學習,更好的講述土壤礦物、中國的“五色土”、土壤的水平地帶性分布、土壤剖面特征。
同時課堂上多采用啟發式教學,引導學生積極思維,多使用“why”、“how”、“what”這樣的語言,同時給學生思考問題的時間和空間,和學生多一些互動,發揮主觀能動性。比如在講述土壤有機質時先提問班上東北的同學,“與楊凌的v土相比,家鄉的土壤顏色是深還是淺?”,學生的答案為家鄉的土壤顏色比較深,我會緊接著問為什么,讓學生帶著問題聽課,提高學習的興趣和效率。
2.理論聯系實際,學生課堂講授。在講授過程中理論聯系實際,結合教學內容,將平時收集到的生產實踐中有關土壤學的實際問題融入課堂,如苗木的立枯病與土壤質地、田間的水肥管理之間的關系,反過來,不同的森林植物對土壤性質的影響,如針葉林和闊葉林對土壤pH值之間的關系,長期種植針葉林的土壤的pH值要低于長期種植闊葉林的土壤pH值[2]。在講授土壤質量和土壤退化內容時,讓學生自己學識土壤質量的概念、目前土壤退化的現狀及結合學習的知識如何進行治理。通過這樣一個環節,學生很認真的學習掌握。有的學生把學校周邊出現的污染拍成VCR,講述污染的來源、現狀及目前的治理情況。結合土壤退化的現實案例和西部生態環境建設的實際進行,如結合黃土丘陵溝壑區的資源條件,進行合理的利用和改良[3]。
二、注重學生綜合能力的培養和實踐操作技能的提高
1.注重學生實驗技能的培養與考核。讓學生通過實踐獲得感性認識,理解掌握課堂學習的理論知識。實踐和理論是高等教育的重要環節,是培養學生創新精神和實踐能力的根本途徑。我們把理論和實驗課的安排緊密結合起來。實驗課總共是16學時,野外的實驗包括:土壤剖面的挖掘觀察、土壤樣品的采集。室內實驗部分則利用野外部分采集的土壤進行處理,同時用于土壤有機質的測定、容重的測定及孔隙度的計算、土壤養分的速測。根據實驗結果和野外調查內容讓學生以實驗報告的形式評價該地區土壤質量的好壞,在此過程中,學生自主完成大部分的內容,老師只是起到輔助的作用。實踐教學考核方式以實習報告為主,根據學生在實習實驗中的表現,給學生確定成績。實踐教學考核分為兩部分,一是實習過程中的規范性,主要考核土壤樣品的采集、處理、土壤有機質和土壤速效養分測定的規范性操作;二是理論知識與實際問題結合能力、解決實際問題的能力,最后每個實習小組通過PPT形式介紹實習中主要剖面特征、分析土壤的肥力特征、存在的問題和解決的對策。綜合評定其試驗成績。
2.鼓勵學生參加野外綜合實習。為了更好的掌握植物學、林學、昆蟲學、土壤學等內容,安排學生去學校的實習基地“西北農林科技大學火地塘試驗林場”進行綜合實習。火地塘試驗林場地處秦嶺南坡寧陜縣境內,位于北緯33°25′-33°29′,東徑108°25′-108°30′,林場所在區域屬北亞熱帶山地氣候,年平均溫度8~10℃,年降水量900~1200毫米,年日照時數為1100~1300小時,無霜期170天。土壤主要有山地棕壤、暗棕壤和山地草甸土。森林覆蓋率96.8%。全場活立木總蓄積量257113.8立方米?;鸬靥亮謪^是秦嶺山區生物種類的富集地之一,僅種子植物1026種,木本植物83科、206屬、500多種,有珍稀瀕危保護植物25種。國家Ⅰ級重點保護動物4種:羚牛、川金絲猴、豹和林麝;國家Ⅱ級重點野生保護動物種類8種:豺、黑熊、大靈貓、金貓、青鼬、水獺、鬣羚和斑羚。國家保護的有益的或有科研、經濟價值的野生動物名錄收錄的獸類19種,如草兔、紅白鼯鼠、花面貍、野豬、黃鼬等。陜西省重點保護動物6種,如林猬、小麂、毛冠鹿等。同過綜合實習把“崇尚科學、親近自然、生態文明”的理念傳輸給學生。更好的把所學知識融會貫通的理解掌握。
三、關注土壤學科前沿隨著科技的發展和時代的進步
信息化時代要求我們在講授的過程中必須與時俱進,結合自己的科研,把新的理論和理念及時的帶到課堂上去。這就要求我們必須要不斷的改革創新。在“土壤學”課程的教學改革中,一方面主要以構建學生知識結構的主觀需要為指導,同時兼顧林業專業其他課程的安排,發揮“土壤學”作為林學專業基礎課的核心地位。立足于教學與實踐相結合,注重知識的系統性和實用性,并為其他專業課程的學習打下良好的基礎。在教學過程中與時俱進,把土壤學的最新理念和思想傳授給學生。讓學生學習并掌握學科的發展趨勢和動態,活躍學生的思想,開闊學生的視野[4]。應把目前土壤學研究的幾大問題如土壤發育與土壤信息,土壤資源和土壤質量演變,土壤性質與多界面過程,土壤分子生物學與蛋白組學,土壤利用與全球變化及生態系統,土壤養分、肥力與生產力,土壤污染過程、控制修復和風險管理[5]等融入到教學過程中,把前沿性的研究傳播給大家,激起學生的興趣。特別是有關土壤性質與多界面過程,土地利用與全球變化及生態系統,土壤養分、肥力與生產力這些部分可以做成專題。在講述養分循環、土壤有機質等章節時,可以結合目前的氣候變化,讓學生理解并掌握土壤有機質在減緩氣候變化中的重要作用。土壤有機碳庫是陸地碳庫的主要組成部分,也是全球碳循環的重要組成部分。世界土壤(在1m深度內)有機碳庫儲量約達1500Pg,另含有超過1000Pg的無機碳庫[6],在全球陸地碳循環與氣候變化中具有關鍵影響。通過目前農業生產中的管理,增加土壤有機質,把大氣中的二氧化碳最大限度的固定到土壤中。讓學生認識到增加土壤有機質不僅對土壤肥力有重要的影響與作用,同時在減緩氣候變化這方面也有重要的影響。對于氮肥這一章來說,我國氮肥的消耗量占世界的1/3[7],過量的氮肥施用和低下的作物利用率造成了氮肥的面源污染,造成水體的富營養化。中國三大作物水稻、小麥、玉米的氮肥利用率平均為30%左右,比發達國家的平均水平低12%[8]。氮素化肥的生產是溫室氣體,尤其是N2O排放大戶[9]。如何提高氮肥的農學效率,減少氮肥的損失是本學科函待解決的重要問題。
“土壤學”是林學專業比較重要的專業基礎課,同時通過教學實踐對提高學生綜合素質、增強動手能力具有重要的作用。因此,在教學過程中必須培養學生學習的積極性,另外,要注重培養學生的綜合能力和實驗技能,以及把知識轉化為生產力方面的能力,并結合科研把本學科發展的最新動態和思想更新到教學內容中,拓寬學生的知識面。
參考文獻:
[1]曾曙才,劉輝.華南農業大學林學專業土壤學課程教學改革初探[J].中國林業教育,2008,(2):62-64.
[2]林伯群.森林土壤學中幾個重要問題及其現狀[J].土壤通報,1963,(3):47-49.
[3]王閏平,高志強,苗果園,張國紅.黃土丘陵溝壑區實施退耕還林還草戰略資源條件與對策[J].中國生態農業學報,2001,9(3):43-44.
[4]陳立新,朱永林,喬璐.林學專業“土壤學”教學改革與實踐[J].中國水土保持科學,2009,7(4):112-114.
[5]趙其國,滕應.國際土壤科學研究的新進展[J].土壤,2013,45(1):1-7.
土壤學的概念范文2
說這段話的,是中國農業大學“土壤―作物系統中的過程模型與應用”創新團隊學術帶頭人李保國教授。
7月10日上午,經過一個多小時的車程,我們來到了中國農業大學,進入資源與環境學院副院長李保國教授的辦公室,雖然比約定的時間晚到了一些,李保國教授仍然十分熱情地接待了我們。初次見面,溫和、平易近人是李保國教授留給記者最深的印象。短暫的寒暄之后,我們就進入了解他的團隊的過程中。
土壤學科的精英團隊
土壤學科是我國最古老的學科之一。中國農業大學的土壤學科歷史悠久,是我國1988年在各高校土壤學科中惟一被確定為國家級重點學科的,其早期學科帶頭人李連捷教授是我國土壤學科的奠基人之一。
李保國率領的“土壤―作物系統中的過程模型與應用”創新團隊以植物―土壤相互作用教育部重點實驗室、農業部土壤和水重點實驗室為依托,針對農業可持續發展這一重大國家需求,從微觀到宏觀,從理論到實踐,在土壤過程、土壤一作物系統中的物質和能量轉化的理論方面進行開拓創新性研究。
“這個隊伍是一個開放的隊伍,有來的有去的,到現在形成了15個人左右的團隊?!崩畋嬖V記者。
李保國,學術帶頭人,中國農業大學資源與環境學院副院長,長江學者特聘教授。1992年作為主要研究者完成的“區域水鹽運動監測預報”成果獲國家教委一等獎;1994年入選國家教委首批跨世紀人才培養計劃;1997年獲北京第11屆“五四”獎章;2001年獲第7屆中國農學會青年科技獎;2004年獲首屆中國土壤學會獎;2006年獲國家科技進步二等獎。曾主持完成國家“八五”重點攻關項目“區域水鹽運動測報應用”的研究;主持國家重點基礎發展規劃項目“973”課題“提高作物抗逆和水份、養分利用效率調控途徑的研究”;主持國家“863”課題“農業信息的關鍵技術研究與示范”等多個科研項目。
石元春,學術指導,教授,中科院院士,中國工程院院士。主持的黃淮海平原綜合治理項目于1993年獲國家科技進步特等獎。曾獲陳嘉庚農業科學獎和萍科學獎。
龔元石,研究骨干,教授,中國農業大學科技處處長,德國霍恩海姆大學博士。1997年獲北京土壤學會青年科技論文一等獎;1999年獲農業部科技進步二等獎;2000年入選教育部優秀青年教師資助計劃。曾作為課題負責人主持國家“863”課題“高效農藝節水關鍵技術與新產品”等多個科研項目。
郝晉珉,研究骨干,教授,曾在以色列作訪問學者。1996年獲農業部科技進步二等獎2001年入選教育部跨世紀優秀人才培養計劃;2001年獲中國高校科技進步二等獎:2004年獲國家科技進步二等獎。曾主持國家攻關項目“黃淮海平原高產區優質高效農業結構模式與技術研究”等多個科研項目。
左強,研究骨干,教授,曾在埃及開羅農業研究中心做訪問研究。1998年獲北京青年優秀科技論文三等獎;1999年獲農業部科技進步二等獎;2002年獲霍英東高等院校青年教師獎勵基金。曾主持科技部中以國際合作項目“非飽和帶的鹽漬化與污染及其對地下水污染的影響”等多個科研項目。
任理,研究骨干,教授,曾在荷蘭瓦赫寧恩大學做訪問研究。1999年獲農業部科技進步二等獎;2004、2006年獲中國農業大學10篇優秀博士論文指導教師獎。曾主持國家自然科學基金項目“農業阿特拉津在土壤中運移與轉化規律的研究”等多個科研項目。
黃元仿,研究骨干,教授,中國農業大學資源與環境學院資源科學中心主任。曾在澳大利亞墨爾本大學糧食與土地資源學院做訪問研究。1999年獲農業部科技進步二等獎;2001年獲北京青年優秀科技論文三等獎:2003年獲北京市科技新星稱號。曾主持國家自然科學基金項目“流行性病毒在水土環境中的存活時間及運移過程的模擬”等多個科研項目。
郭焱,研究骨干,教授,2001年至2004年曾分別在澳大利亞、法國作訪問學者。1999年獲農業部科技進步二等獎。曾主持國家“863”課題“農林植物生長模型與數字化設計技術研究”等多個科研項目。
任圖生,研究骨干,教授,加拿大阿爾伯塔大學博士,1997至1998年在美國愛荷華州立大學做博士后,2004年被中國農業大學引進為特聘教授,《美國土壤學會會刊》(SSSAJ)副編輯。主持國家自然科學基金課題“土壤水分特征曲線與土壤熱物理特性的相關性研究”等多個科研項目。
除了上述7位研究骨干外,團隊中還有其他6位在土壤學科里卓有建樹的成員,分別是張寶貴、林啟美、胡克林、劉剛、孫丹峰和毛萌。
目前創新團隊的成員中有4位分別在德國、英國、法國和加拿大獲得博士學位,其他絕大多數都有在國外做訪問研究的經歷。
“我們想搞成‘八國聯軍’,但是沒有搞齊。”說到這里,李保國爽朗地笑了。
在最近進行的學科評估中,李保國率領的團隊所在的學科又在全國排名第一。
從“金剛”到創新團隊
作為學術帶頭人,李保國1990年從中國農業大學的前身――北京農業大學博士畢業后就留在了當時的北京農大土地資源系。作為當時學校土壤學科年齡最小的青年骨干,在石元春教授的鼎力支持下,李保國承擔起了土壤學科的研究重任,并一直堅守在這個陣地上。
“我是1992年破格提的副教授,1994年年底破格提的教授,從所有的‘破格’中可以看得出來,當時人才是極其缺乏的?!崩畋f。但是學科和事業的發展必須有人,“有人之后其他的硬件條件才能建設?!畋智宄瘜W科的好壞關鍵看有沒有團隊的支撐?!?/p>
從1992年開始,有一批到國外留學的博士畢業后陸陸續續來到了李保國所在的土地資源系。為了留住人才,發揮他們的作用,李保國考慮更多的是如何為他們營造一個良好的工作環境和氛圍?!斑@可能是我們留人的關鍵?!崩畋f。
為了使人才能夠馬上開展工作,李保國會盡量滿足人才對工作條件的要求?!?994年的時候,計算機的價格很高,要1萬多元一臺,而當時一年可以得到的經費也就是10萬元。為了保證回國人員的工作條件與國外不相差太多,我為他們配備計算機,過了幾年又為他們配備上網條件?!崩畋貞浿敃r的情景。
1993年,在法國從事博士后研究的張寶貴回來了。
1995年,在全世界農業研究最有名的英國洛桑實驗站從事研究的林啟美回來了。
……
在從國外引進人才的同時,李保國也注重培養和引進國內著名高校的科研人才。任理、左強等從事完博士后研究工作后紛紛留校。到上世紀90年代中期的時候,李保國的土壤學科里匯聚了龔元石、左強、任理、林啟美、張寶貴、郭焱、黃元仿等一批骨干,這些人在各自的領域里取得了不俗的成績,能夠獨當一面,支撐起了中國農業大學土壤學科的一面大旗,因為正好8個人而且都是男性,因此被人們稱為“金剛”。
科學研究不能停步,李保國的團隊也在不斷地吸收新鮮血液。隨著郝晉珉、任圖生、胡克林、劉剛、孫丹峰、毛蔭的加入或融合,團隊的研究力量越來越強大。2004年,李保國率領的科研群體成功入選首批教育部創新團隊。
通力合作,開拓土壤研究新局面
從創新團隊的申請書中記者看到,創新團隊的研究方向是土壤―作物系統模擬模型與應用,研究內容包括土壤過程的定量化、土壤作物系統中水分養分的耦合模擬與調控、基于GIS(地理信息系統)的流域或區域尺度土壤過程模型的建立與應用、虛擬農田系統與農作物數字化設計等?!拔覀兿M⒁粋€框架性的模型,做出的成果都納入到這個框架里面。”李保國認真地向記者講述著團隊的研究構想。
“這涉及到團隊的分工,更主要的是團隊的合作,大部分人做的是在自己研究方向上的深入化?!崩畋f。
目前,龔元石、左強、任理、任圖生在土壤過程的定量化、土壤―作物系統中水分養分的耦合模擬與調控方面進行合作研究。
郭焱、張寶貴合力攻關虛擬農田系統與農作物數字化設計。
郝晉珉、黃元仿、孫丹峰在基于GIS的流域或區域尺度土壤過程模型的建立與應用方面展開合作。
“我們的計劃不是5年、10年的計劃,而是需要15年、20年連續不斷地做這個工作?!崩畋嵵氐卣f。
“團隊中人多了以后,當兩個研究方向比較接近,就會出現這樣那樣的矛盾,這樣的話,團隊中互相促進的精神非常重要。”李保國對此十分重視。在這個團隊中,每個人都會負責一定的事務,為大家從事一些服務性的工作?,F在擔任著土壤與水科學系系主任職務的任圖生對此深有感觸:“我這個系主任一分錢獨立的經費也沒有,就是給大家服務?!?/p>
幾年來,團隊在區域水鹽運動及其監測預報、根系分布與根系吸水模型、土壤―作物系統中水分養分高效利用、農作物結構一功能并行模擬模型――虛擬作物、不同尺度下作物生長與水分、氮素轉化與運移模擬與應用、干旱區水土資源利用與荒漠化防治優化模式、黃淮海平原的中低產治理與農業可持續發展等方面做出了相當的成績。
其中農作物機構一功能并行模擬模型――虛擬作物,是該團隊新開辟的研究領域。在這方面的研究得到了國家“863”計劃中“數字農業”重大專項的支持。該課題組研究人員與法國研究人員合作,構建了能并行模擬植物結構一功能的虛擬模型,該模型能夠模擬植株在不同生長階段任意器官的生物量積累和形態變化過程,從而能精確模擬植株個體的形態結構,并應用4年的田間試驗數據驗證了該模型的可靠性。相關成果分別發表在國內外知名專業刊物上,并在兩次國際學術會議上進行特邀報告。
2003年,“非典”爆發的時候,香港的陶大花園污染過程表明病毒的傳播與土水和環境關系重大,團隊成員黃元仿帶領的研究小組以此為契機,運用土壤物理的方法來研究流行性病毒在水土環境中的運動,獲得了國家自然科學基金的資助,這個新開辟的方向吸引了美國知名專家前來尋求合作,并取得了初步成果。
從1990年至今,李保國率領的研究團隊發表的論著共有60余篇被SCI收錄,90余篇被EI、ISTP收錄,特別是近2年來,其中的10余篇研究論文在《美國土壤學會會刊》(SSSAJ)和《水資源研究》(WRR)等國際上最知名的土壤,水或環境科學期刊上發表或待刊。團隊內部合作完成的“黃淮海平原旱澇鹽堿沙薄的綜合治理與農業發展”獲國家科技進步特等獎:“黃淮海平原持續高效農業綜合技術研究與示范”獲得國家科技進步二等獎;“沙漠化發生規律及其綜合防治模式研究”獲國家科技進步二等獎;“區域水鹽運動監測預報”獲國家科技進步(甲類)一等獎;“灌溉農田土壤水分高效利用的調控機制”獲農業部科技進步(甲類)二等獎。
加強國際合作,注重人才培養
記者注意到,在資源與環境學院一樓的布告欄里貼著最近的國際學術報告的通知。
“國際交流在我們這里是一項日常工作,在這個基礎上實行人才交往和流動,我們也借助這種機會來強化我們的隊伍?!崩畋f。
在不同尺度下作物生長與水分、氮素轉化與運移模擬與應用課題的研究過程中,團隊與美國、荷蘭、德國、澳大利亞、以色列等國知名科學家合作,在已有點尺度(室內、田間剖面)、農田尺度和區域尺度研究的基礎上,有系統地開展了5年以上的田間綜合試驗。
另外,團隊已間德國、英國、澳大利亞、荷蘭、法國、美國、以色列等國建立了合作項目,吸引了10多位國際專家和博士來華工作。
“這些項目都是培養人的?!崩畋f。他主持過中澳合作項目“高產和保護環境質量下的農田水氮管理”,團隊中的黃元仿教授就是通過中澳合作項目到澳大利亞進行了訪問研究。
最近,李保國在人才隊伍建設方面正在做的是把自己培養的優秀博士利用創新團隊的條件送到國外最好的大學、最好的研究小組里去培訓或合作研究,然后回到團隊中工作。
“2009年,團隊要承辦一個植物模型的國際會議,另外還要舉辦一個有關土壤屬性和過程定量化的國際會議?!崩畋蛴浾咄嘎?。
新生的力量最關鍵
“這個團隊還在不斷充實?!崩畋嬖V記者。
“同一個學科,要有不同地方來的人員交叉在一起才有利于學科研究創新的取得。這也是大家公認的快速出成果,快速出人才的方法。”李保國非??隙ǖ卣f,“我腦子里一直有這么一個概念,在我的隊伍組成中,土壤學科本專業的要占到三分之一,水、植物等同土壤學結合比較緊密的也占三分之一,另外三分之一必須是基礎性學科,如數理化和計算機?!?/p>
現在團隊中的骨干,大部分處于40到50歲的年齡段?!斑@里就存在一個年齡斷層?!崩畋钣畜w會地說,“科學隊伍應該有一個合理的年齡結構,是漸進式的。”
李保國剛剛在土壤科學里開拓自己的事業時是30歲左右,那時在農大的土壤和水科學系,沒有年齡在30到50歲的研究骨干?!澳鞘侵苯訑鄬印!苯涍^李保國不斷的努力,將一批人才聚集到土壤學科里以后,這個斷層效應仍然在繼續,只不過由直接斷層變成了間接斷層?!?5年以后,如果我們退休了,學科的發展就會遇到困難。現在我們非常關注這個問
題,不希望人才斷層的現象繼續下去?!?/p>
現在,李保國考慮更多的是將“70后”甚至是“80后”充實到隊伍中來。
“我們不光要發現新人,更要把這種好的團隊機制留給他們,而且要代代相傳。這是我們現在著手解決的事情?!崩畋f。
羅布泊鉀鹽礦招待所的第一批客人
在團隊的實驗室中,記者看到了各種各樣的土壤樣品,顏色各異,形狀各異?!斑@些都是我們自己采集的?!崩畋蛴浾咧v述了一個他們采集土壤樣品的花絮。
每年,李保國都會帶著自己的研究小組去各地采集土壤樣品,從北京、天津、秦皇島到中國的南疆,從黃土高原到海邊,他們的足跡遍布中國的各個省市。最近幾年,每到9、10月份,他們會從烏魯木齊坐上汽車去“生命的”――羅布泊采集土壤樣品。選擇這個時候是因為這段時間羅布泊的風比較小,溫度也比其他季節低些。即使這樣,到了中午,羅布泊的空氣溫度也會達到攝氏30多度。
從李保國的口中,記者體會了羅布泊的艱苦環境?!傲_布泊是一個干鹽湖,到處都是鹽殼,像刀子一樣尖,像石頭一樣硬,沒有地方坐,褲子稍不注意就會被劃開一個口子,新買的旅游鞋在采集一次樣品后就壞掉了。”
這幾年羅布泊發現了鉀鹽礦,國家進行了開發,并于2005年在礦上建了一個條件良好,能夠對外服務的招待所。李保國他們去羅布泊采集樣品的時候就住在那里,“我們有幸成為了這個招待所對外服務的第一批客人?!?/p>
土壤學的概念范文3
1土壤退化的概念
土壤退化(Soildegradation)是指在各種自然,特別是人為因素影響下所發生的導致土壤的農業生產能力或土地利用和環境調控潛力,即土壤質量及其可持續性下降(包括暫時性的和永久性的)甚至完全喪失其物理的、化學的和生物學特征的過程,包括過去的、現在的和將來的退化過程,是土地退化的核心部分。土壤質量(Soilquality)則是指土壤的生產力狀態或健康(Health)狀況,特別是維持生態系統的生產力和持續土地利用及環境管理、促進動植物健康的能力[2]。土壤質量的核心是土壤生產力,其基礎是土壤肥力。土壤肥力是土壤維持植物生長的自然能力,它一方面是五大自然成土因素,即成土母質、氣候、生物、地形和時間因素長期相互作用的結果,帶有明顯的響應主導成土因素的物理、化學和生物學特性;另一方面,人類活動也深刻影響著自然成土過程,改變土壤肥力及土壤質量的變化方向。因此,土壤質量的下降或土壤退化往往是一個自然和人為因素綜合作用的動態過程。根據土壤退化的表現形式,土壤退化可分為顯型退化和隱型退化兩大類型。前者是指退化過程(有些甚至是短暫的)可導致明顯的退化結果,后者則是指有些退化過程雖然已經開始或已經進行較長時間,但尚未導致明顯?耐嘶峁?/P>
2全球土壤退化概況
當前,因各種不合理的人類活動所引起的土壤和土地退化問題,已嚴重威脅著世界農業發展的可持續性。據統計,全球土壤退化面積達1965萬km2。就地區分布來看,地處熱帶亞熱帶地區的亞洲、非洲土壤退化尤為突出,約300萬km2的嚴重退化土壤中有120萬km2分布在非洲、110萬km2分布于亞洲;就土壤退化類型來看,土壤侵蝕退化占總退化面積的84%,是造成土壤退化的最主要原因之一;就退化等級來看,土壤退化以中度、嚴重和極嚴重退化為主,輕度退化僅占總退化面積的
38%[3~6]。
全球土壤退化評價(GlobalAssessmentofSoilDegradation)研究結果[3~6]顯示,土壤侵蝕是最重要的土壤退化形式,全球退化土壤中水蝕影響占56%,風蝕占28%;至于水蝕的動因,43%是由于森林的破壞、29%是由于過度放牧、24%是由于不合理的農業管理,而風蝕的動因,60%是由于過度放牧、16%是由于不合理的農業管理、16%是由于自然植被的過度開發、8%是由于森林破壞;全球受土壤化學退化(包括土壤養分衰減、鹽堿化、酸化、污染等)影響的總面積達240萬km2,其主要原因是農業的不合理利用(56%)和森林的破壞(28%);全球物理退化的土壤總面積約83萬km2,主要集中于溫帶地區,可能絕大部分與農業機械的壓實有關。
3我國土壤退化狀況
首先,我國水土流失狀況相當嚴重,在部分地區有進一步加重的趨勢。據統計資料[7],1996年我國水土流失面積已達183萬km2,占國土總面積的19%。僅南方紅黃壤地區土壤侵蝕面積就達6153萬km2,占該區土地總面積的1/4[8]。同時,對長江流域13個重點流失縣水土流失面積調查結果表明,在過去的30年中,其土壤侵蝕面積以平均每年1.2%~2.5%的速率增加[9],水土流失形勢不容樂觀。
其次,從土壤肥力狀況來看,我國耕地的有機質含量一般較低,水田土壤大多在1%~3%,而旱地土壤有機質含量較水田低,<1%的就占31.2%;我國大部分耕地土壤全氮都在0.2%以下,其中山東、河北、河南、山西、新疆等5?。▍^)嚴重缺氮面積占其耕地總面積的一半以上;缺磷土壤面積為67.3萬km2,其中有20多個?。▍^)有一半以上耕地嚴重缺磷;缺鉀土壤面積比例較小,約有18.5萬km2,但在南方缺鉀較為普遍,其中海南、廣東、廣西、江西等?。▍^)有75%以上的耕地缺鉀,而且近年來,全國各地農田養分平衡中,鉀素均虧缺,因而,無論在南方還是北方,農田土壤速效鉀含量均有普遍下降的趨勢;缺乏中量元素的耕地占63.3%[10]。對全國土壤綜合肥力狀況的評價尚未見報道,就東部紅壤丘陵區而言,選擇土壤有機質、全氮、全磷、速效磷、全鉀、速效鉀、pH值、CEC、物理性粘粒含量、粉/粘比、表層土壤厚度等11項土壤肥力指標進行土壤肥力綜合評價的結果表明,其大部分土壤均不同程度遭受肥力退化的影響,處于中、下等水平,高、中、低肥力等級的土壤的面積分別占該區總面積的25.9%、40.8%和 33.3%,在廣東丘陵山區、廣西百色地區、江西吉泰盆地以及福建南部等地區肥力退化已十分嚴重[11]。
此外,其它形式的土壤退化問題也十分嚴重。以南方紅壤區為例,約20萬km2的土壤由于酸化問題而影響其生產潛力的發揮;化肥、農藥施用量逐年上升,地下水污染不斷加劇,在部分沿海地區其地下水硝態氮含量已遠遠高于WHO建議的最高允許濃度10mg/l;同時,在一些礦區附近和復墾地及沿海地區土壤重金屬污染也相當嚴重[8]。
4土壤退化研究進展
自1971年FAO提出土壤退化問題并出版“土壤退化"專著以來,土壤退化問題日益受到人們的關注。第一次與土地退化有關的全球性會議——聯合國土地荒漠化(desertification)會議于1977在肯尼亞內羅畢召開。聯合國環境署(UNEP)又分別于1990年和1992年資助了Oldeman等開展全球土壤退化評價(GLASOD)、編制全球土壤退化圖和干旱土地的土地退化(即荒漠化)評估的項目計劃。1993年FAO等又召開國際土壤退化會議,決定開展熱帶亞熱帶地區國家級土壤退化和SOTER(土壤和地體數字化數據庫)試點研究。在1994年墨西哥第15屆國際土壤學大會上,土壤退化,尤其是熱帶亞熱帶的土壤退化問題倍受與會者的重視,不少科學家指出,今后20年熱帶亞熱帶將有1/3耕地淪為荒地,117個國家糧食將大幅度減產,呼吁加強土壤退化及土地退化恢復重建研究,并在土壤退化的概念、退化動態數據庫、退化指標及評價模型與地理信息系統、退化的遙感與定位動態監測和模擬建模及預測、土壤復退性能研究、退化系統恢復重建的專家?霾呦低車妊芯糠矯嬗辛誦碌姆⒄埂9仕簾3盅Щ嵋燦?nbsp;1997在加拿大多倫多組織召開了以流域為基礎的生態系統管理的全球挑戰國際研討會,從生態系統、流域的角度探討土壤侵蝕等土壤退化等問題。而且,國際土壤聯合會于1996年和1999年分別在土耳其和泰國舉行了直接以土地退化為主題的第一屆和第二屆國際土地退化會議,并在第一屆會議上決定成立了土壤退化研究工作組專門研究土壤退化,在第二屆會議上則對土壤退化問題更為重視,并有學者倡議將土壤退化研究提高到退化科學的高度來認識,并決定于2001年在巴西召開第三屆國際土壤退化會議[12]。同時,在亞洲,由UNDP和FAO支持的“亞洲濕潤熱帶土壤保持網(ASOCON)”和“亞洲問題土壤網”也在亞太土地退化評估與控制方面開展了大量的卓有成效的研究工作??偟恼f來,國際上土壤退化研究在以下方面取得了重要進展:①從土壤退化的內在動因和外部影響因子(包括自然和社會經濟因素)的綜合角度,研究土壤退化的評價指標及分級標準與評價方法體系;②從土壤的物理、化學和生物學過程及其相互作用入手,研究土壤退化的過程與本質及機理;③從歷史的角度出發,結合定位動態監測,?芯扛骼嗤寥勞嘶難荼涔碳胺⒄骨饗蠔退俾剩⒍云浣心D夂馱?;④侧重人类活动(特冰樓蛻儇利用方g膠屯寥讕芾澩朧┒醞寥勞嘶屯寥樂柿坑跋斕難芯浚⒔寥勞嘶睦礪堊芯坑臚嘶寥賴鬧衛硨涂⑾嘟岷?,进行蛻儇更袖涬H鹺屯寥郎δ鼙;氖匝槭痙逗屯乒?;⑤注重传统茧H酰ㄒ巴獾韃欏⑻錛涫匝欏⑴柙允匝欏⑹笛槭曳治霾饈浴⒍ㄎ還鄄饈匝櫚齲敫咝錄際酰ㄒ8?、地理信息系蛨觫地面定位系蛨觫腄夥掄?、专枷伒蛙圐x┑慕岷希虎藪由緇峋醚Ы嵌妊芯客寥勞嘶醞寥樂柿考捌瀋Φ撓跋臁?/P>
我國土壤學研究工作在過去幾十年主要集中在土壤發生、分類和制圖(特別是土壤資源清查);土壤基本物理、化學和生物學性質(特別是土壤肥力性狀);土壤資源開發利用與改良(特別是土壤培肥,鹽漬土和紅壤的改良等)等方面。這些工作雖然在廣義上與土壤退化科學密切相關,但直接以土壤退化為主題的研究工作主要集中在最近10多年,其中又以熱帶亞熱帶土壤退化研究工作較為系統和深入,并在80年代參與了熱帶亞熱帶土壤退化圖的編制,完成了海南島1∶100萬SOTER圖的編制工作。90年代以來,中國科學院南京土壤研究所結合承擔國家“八五”科技攻關專題“南方紅壤退化機制及防治措施研究”和國家自然科學基金重點項目“我國東部紅壤地區土壤退化的時空變化、機理及調控對策的研究”任務,將宏觀調研與田間定位動態觀測和實驗室模擬試驗相結合,將遙感、地理信息系統等高新技術與傳統技術相結合,將自然與社會經濟因素相結合,將時間演變與空間分布研究相結合,將退化機理與調控對策研究相結合,對南方紅壤丘陵區土壤退化的基本過程、作用機理及調控對策進行了有益的探索,并在以下方面取得了重要進展[8、13]:①初步定義了土壤退化的概念,闡明了紅壤退化的基本過程、機制、特點。②在土壤侵蝕方面,利用遙感資料和地理信息系統技術編制了東部紅壤區1∶400萬90年代土壤侵蝕圖與疊加類型圖及典型地區70、80、90年代疊加土壤侵蝕圖,并在土壤侵蝕圖、土地利用圖、土壤母質圖等基礎上,編制了1∶400萬土壤侵蝕退化分區概圖;對南方主要類型土壤可蝕性K值進行了田間測定,并利用全國第二次土壤普查數據和校正的Wischmeier方程,計算我國南方主要類型土壤可蝕性K,編制了相關圖件。③在肥力退化機理方面,建立了南方紅壤區土壤肥力數據庫,初步提出了肥力退化評價指標體系,進行了土壤肥力退化評價的嘗試,并繪制了紅壤退化評價有關圖件;將養分平衡與土壤養分退化研究相結合總結了我國南方農田養分平衡10年變化規律及其與土壤肥力退化的關系,認為土壤侵蝕、酸化養分淋失等造成的養分赤字循環及養分的不平衡是土壤養分退化的根本原因;應用遙感手段及歷史資料,編制了0~20cm及0~100cm土層的土壤有機碳密度圖,探討了紅壤有機碳庫的消長與轉化及腐殖質組成性質的變化規律;提出了磷素固定是紅壤磷素退化的主要原因,磷素有效性衰減的實質是磷素的雙核化和向固相的擴散,解決了紅壤磷素退化的實質問題。④在土壤酸化方面,研究了紅壤的酸化特點,根據土壤的酸緩沖性能,建立了土壤酸敏感性分級標準,進行了紅壤酸敏感性分級和分區,首次繪制了有關地區土壤酸敏感性分區概圖;采用MAGIC模型,并進行校正對我國紅壤酸化進行預測,揭示紅壤酸度的時空變化規律;并在作物耐鋁快速評估方面取得了重要進展。⑤在土壤污染方面,利用多參數對重金屬的土壤污染進行了綜合評估,建立了綜合污染指數(CPI)值的計算方法,對不同地區的污染狀況進行了評估,繪制了重金屬污染概圖;應用農藥在土壤中的吸附系數(Kd)和半衰期(t1/2)及基質遷移模式,闡明了土壤農藥污染的機理;在重金屬污染對土壤肥力的影響方面的研究結果表明,重金屬污染可降低土壤對鉀的保持能力,促進鉀的淋失;而對氮和磷而言,主要是降低與其催化降解和循環相關的酶的活性。⑥紅壤退化防治方面,提出了區域治理調控對策,“頂林—腰果—谷農—塘魚”等立體種養模式等,并對一些開發模式進行示范和評價。
然而,我國幅員遼闊,自然和社會經濟條件復雜多樣,地區間差異明顯。各類型區在農業和農村發展過程中均不同程度地面臨著各種資源環境退化問題,有些問題是全區共存的,有些則是特定類型區所特有的。過去的工作僅集中于江南紅壤丘陵區,而對其它地區觸及較少。而且,在研究工作中,也往往偏重于單項指標及單個過程的研究。土壤退化綜合評價指標體系的研究基本處于空白,對退化過程的相互作用研究不夠。同時,在合理選擇堿性物質改良劑種類、提高經濟效益以及長期施用改良劑對土壤物理、化學,特別是生物學性質的影響等方面還有許多問題有待進一步研究,對耐酸(鋁)作物品種的選擇研究也亟待加強。此外,對其它土壤退化問題,如集約化農業和鄉鎮企業及礦產開發引起的土壤及水體污染、土壤生物多樣性衰減等問題,尚未開展系統研究。
5土壤退化的研究方向
土壤退化是一個非常綜合和復雜的、具有時間上的動態性和空間上的各異性以及高度非線性特征的過程。土壤退化科學涉及很多研究領域,不僅涉及到土壤學、農學、生態學及環境科學,而且也與社會科學和經濟學及相關方針政策密切相關。然而,迄今為止,國內外的大多數研究工作偏重于對特定區域或特定土壤類型的某些土壤性狀在空間上的變化或退化的評價,而很少涉及不同退化類型在時間序列上的變化。而且,在土壤退化評價方法論及評價指標體系定量化、動態化、綜合性和實用性以及尺度轉換等方面的研究工作大多處于探索階段。
我國土壤退化研究雖然在某些方面取得了一定的、有特色的進展,但整體上還處于起步階段。為此,作者認為,今后我國土壤退化的研究工作應從更廣和更深的層次上系統綜合地開展土壤退化的綜合評價與主要退化類型農業生態系統的重建和恢復研究,并逐步向土地退化或環境退化方向拓展。具體來說,應加強以下幾個方面的研究工作:
(1)土壤與土地退化指標評價體系研究。主要包括用于評價不同土壤及土地退化類型的單項和綜合評價指標、分級標準、閾值和彈性,定量化的和綜合的評價方法與評價模型等;
(2)土壤退化的監測與預警系統研究。主要包括建立土壤退化監測研究網絡,對重點區域和國家在不同尺度水平上的土壤及土地退化的類型、范圍及退化程度進行監測和評價,并進行分類區劃,為退化土地整治提供依據;
(3)土壤與土地退化過程、機理及影響因素研究。重點研究幾種主要退化形式(如土壤侵蝕、土壤肥力衰減、土壤酸化、土壤污染及土壤鹽漬化等)的發生條件、過程、影響因子(包括自然的和社會經濟的)及其相互作用機理;
(4)土壤與土地退化動態監測與動態數據庫及其管理信息系統的研究。主要包括土壤退化監測網點或基準點(Benchmarksites)的選建、3S(GIS、GPS、RS)技術和信息網絡及尺度轉換等現代技術和手段的應用與發展、土壤退化屬性數據庫和GIS圖件及其動態更新、土壤退化趨向的模擬預測與預警等方面的工作;
(5)土壤退化與全球變化關系研究。主要包括土壤退化與水體富營養化、地下水污染、溫室氣體釋放等;
(6)退化土壤生態系統的恢復與重建研究。主要包括運用生態經濟學原理及專家系統等技術,研究和開發適用于不同土壤退化類型區的、以持續農業為目標的土壤和環境綜合整治決策支持系統與優化模式,主要退化生態系統類型土壤質量恢復重建的關鍵技術及其集成運用的試驗示范研究等方面的工作,為土壤退化防治提供決策咨詢和示范樣板;
(7)加強土壤退化對生產力的影響及其經濟分析研究,協助政府制定有利于持續土地利用,防治土壤退化的政策。
參考文獻
1RLal.Soilqualityandsustainability[A].In:
RLal,WHBlum,CValentine,etal.Methodsfor
AssessmentofSoilDegradation[C].USA:CRCPress
LLC,1998,17~30.
2趙其國,孫波,張桃林.土壤質量與持續環境I.土壤質量的定義及評價方法[J].土壤,1997,(3):113~120.
3GLASOD.Globalassessmentofsoildegradation[Z].Worldmaps.
Wageningen(Netherlands):ISRICandPUNE,
1990.
4OldemanLR,Engelen,VWPVan,etal.Theextent
ofhuman-inducedsoildegradation[Z].Annex5“World
Mapofthestatusofhumaninducedsoildegradation,Anexplanatory
note.”Wageningen,Netherlands:ISRIC.
1990.
5OldemanLR,HakkelingRTA,SombroekWG.
Worldmapofthestatusofhuman-inducedsoil
degradation[Z].Anexplanatorynote,Wageningen,Netherlands:ISRIC
andPUNE,1991.
6OldemanLR.Theglobalextentofsoil
degradation[A].In:DJGreenland,ISzabolcs.
SoilResilienceandSustainableLandUse[C].CABInternational,
Wallingford,UK,1994,99~118.
7中國農業年鑒編輯委員會.中國農業年鑒[Z].北京:中國農業出版社,1997.
8張桃林.中國紅壤退化機制與防治[M].北京:中國農業出版社,1999.
9紅黃壤地區農業持續發展戰略研究專題協作組.紅黃壤地區農業持續發展研究(第一集)[C].北京:中國農業科技出版社,1993.
10魯如坤.土壤—植物營養學[M].北京:化學工業出版社,1998.
11孫波,張桃林,趙其國.我國東南丘陵區土壤肥力的綜合評價[J].土壤學報,1995,32(4):362~369.
12CAnecksamphant,CCharoenchamratcheep,T
Vearasilp,etal.ConferenceReportof2nd
InternationalConferenceonLandDegradation[R].
土壤學的概念范文4
關鍵詞:土壤肥料學;課程教學;人才培養
中圖分類號:G645 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)44-0234-02
“民以食為天,食以土為本”。農業是人類生存立足的基礎,而土壤則是農業存在發展的關鍵。土壤是鋪在地球表面的一層疏松多孔物質,雖不起眼但卻孕育出地球上的萬物眾生。一般認為,土壤肥力在綠色植物的生長中起著重要作用,土壤和肥料既是農業生產的基本資料,也是人類生存不可或缺的資源環境。
《土壤肥料學》作為一門農學類基礎課程,開設的專業有農業資源環境、煙草、茶學、農學、種子生產與經營等。通過該課程的學習,學生能夠基本掌握土壤物理、化學和生物學性質,了解土壤肥力形成的實質,分析各肥力因素之間的相互關系,同時掌握植物營養與施肥原理,主要肥料品種的成分、性質及施用,具備正確的植株營養診斷能力。《土壤肥料學》是一門與生產緊密聯系的課程,為學生日后解決農業生產實踐問題打下了良好基礎。
考慮到該課程具有起點高、內容新、應用性強等特點,教學方法并不拘泥特定模式。教學效果在很大程度上取決于任課教師的知識積累和講解技巧。有鑒于此,筆者結合在近幾年的教學實踐就土壤肥料學課程教學談幾點認識,與諸位讀者探討。
一、土壤肥料學針對性強,課程教學應時刻緊扣專業特點
筆者所在學院采用的教材是中國農業大學出版社的《土壤肥料學》(陸欣、謝英荷主編),這套教材面向專業眾多,園藝(含果樹、蔬菜、花卉)、園林、農學、農藝、茶桑、經濟、植物保護等,具有“加強基礎,淡化專業”的特點,這就要求任課教師在實際教學中根據不同專業有所側重。例如,在茶學專業的教學過程中,就土壤保肥性和供肥性這一內容而言,不能略過講解茶樹喜酸的特性。在植物肥料基礎理論可結合前述內容重點明解茶樹喜銨性、聚鋁性、低氯性和嫌鈣性,這樣可以使得學生在后續學習過程中結合茶樹特點進行思考。從土壤的田間耕作管理到合理施肥闡明茶樹的營養特性,任課教師重點講述茶樹的養分吸收特點、缺乏癥狀和利用特性等,這樣會和學生所思考的內容吻合;對于種子專業,則重點講解土壤的水肥氣熱等因素和種子萌發、籽粒形成等方面的關系,指出鉀元素在植物品質方面的重要作用。就農業資源環境專業而言,可以和土壤污染及防治結合起來,講解農業措施在土壤污染防治方面的意義以及土壤資源與改良的利用。
二、課程教學應聯系農業生產實踐,顯現應用價值強這一特點
有許多實際生產實踐問題和土壤肥料都密切相關,適時將這些問題穿插在課程教學中將關系到課堂的教學效果。例如結合目前我國某些地區施肥不平衡的現狀,可針對性地講解選擇有機肥料及微肥的施用技術等。目前,機械化旋耕帶來的耕層變淺這一問題,可著重講解旱作農業中深耕對土壤結構、利于植物根系發展等方面的優點。結合不同區域土壤質地差異,可以分類闡述不同質地土壤肥力特點和利用改良措施等。這就要求任課教師在生產建設中廣泛收集和土壤肥料相關的實際問題,這些問題一方面可以啟發學生的學習興趣,同時也可以培養學生應用課程所學解決實際問題的能力。此外,許多任課教師在教學之余往往承擔了一定的科研任務,在課堂上如果能將這些研究經歷和結果與學生分享,無疑會提高學生的興趣,“以研促教,教研結合”,對相關科研內容也是一種再總結。
三、對于較復雜的土壤物理、化學和生物過程,講解務必深入淺出,循序漸進
土壤是生態系統中重要的樞紐,內外驅動力較復雜,表現出特有的理化特性,例如有機質的構成、水鹽運動、陽離子吸附、養分元素在土壤中的含量形態和轉化,對于這些內容,如果不采用循序漸進、深入淺出的方法進行講解,直接采用概念灌輸和公式講解的方式,無疑會使學生難以接受。這就需要教師結合生動形象的例子進行講解,例如在講解土壤里腐殖質含量的多少和礦物質組成的差異,會讓土壤呈現不同的顏色這一問題時,可以舉例東北的黑土,中南地區的紅、黃壤,四川地區的紫色土。講解水分在土壤中的保持和運動時,可將之比喻為拔河賽,水分在土壤中仿佛受到不同力量的作用,它的運動可以根據受力大小來判斷,用拔河賽這一雙方力量的對抗比喻,更加生動、形象,易于學生理解。在講解植物營養時,可以舉例比利時科學家海爾蒙特的柳樹實驗。1648年,海爾蒙特把一棵柳樹苗栽種到一個木桶里,木桶里盛有事先稱過重量的土壤。用實驗的細節逐步向學生介紹植物營養理論的發展,同時培養學生實驗科學的思維。此外,國內大多數院?,F在都已采用多媒體教學方式,部分青年教師的多媒體課件制作中運用的動畫技巧精湛高超,可以圖文并茂地展示土壤內部的運動轉化,也是一種行之有效的教學方法。
四、對于實驗課程,要激發學生的動手操作意愿,同時培養實驗操作步驟的規范性
農學類專業的學生有相當比例的學生家住農村,對土壤和肥料有自己的觀察和認識,可以鼓勵這些學生采集自己家鄉和關注地區的土壤作為實驗課的研究對象,對實驗課程中有關的土壤理化指標,學生可自由選定自己親手采集的土壤來測定,這會極大激發學生的實驗興趣。實驗進行過程中,任課教師應時刻關注并仔細觀察學生的操作,例如移液管的操作細節、化學滴定的操作等,既要注重最后的實驗測定結果,更要強調實驗過程的操作規范,培養學生嚴格認真的實驗態度。
五、仔細觀察授課對象,根據不同的對象因材施教
學生對課上所學的知識往往會存在一定疑問,有的學生會選擇課下時間向教師請教,這些問題有的涉及課堂理論知識點的理解,有些則涉及學生本人觀察到的關于農業生產實踐相關問題。教師除了解答這些學生的提問外,應有針對性的引導,啟發學生下一步的思考和關注方向。例如,有些學生應試心理較重,所提問題沉浸于考試重點,這時任課教師應適當鼓勵學生學會多從農業生產實踐中發現問題、思考問題,從中得到知識的積累,而不是僅僅停留在教材的框架中。有些學生過分注重技術的施用,尤其是技術細節要點等,教師除了解答這些學生的提問外,應提倡學生注意這些問題背后所隱含的理論問題,從更深的角度去理解土壤肥料在農業生產實踐發揮作用的原理和調控基礎。
六、持續積累,不斷提升,多搞教學研究
《土壤肥料學》同時包含土壤學和肥料學兩篇內容,把握土壤肥料學相關教學特點會對教學的效果有一定的提升作用。但更重要的是,需要任課教師在實踐中不斷積累,不斷提升。理論來自實踐又高于實踐,這就要求任課教師不能放棄土壤肥料的學習和實踐,帶著好奇心不斷發現農業生產實踐中出現的新問題,思考問題,解決問題,得到提升,并將這些感悟、思考和學生進行分享。
總之,教無定法。土壤用自己悠久的歷史孕育了極大的魅力,土壤肥料學的教學可以更好地展現土壤的偉大魅力。只要任課教師具有對土壤的深厚感情,懷著一顆對土壤的敬畏、利用、享受和回歸之心,扎扎實實的將教材―理論―實踐融會一體,將自己對土壤和土壤學的理解、反思和體會不斷總結和提升,最終可以將土壤肥料學這門課程的精髓不斷傳承發揚。
參考文獻:
土壤學的概念范文5
地球化學的發展可以分為兩個主要階段。第一階段是自20世紀初至60年代末的這一時期。這一階段主要研究地殼的化學組成,提出了眾所周知的克拉克值(地殼的平均含量)概念,這給我們在評價元素的分散與集中狀態時提供了一個有用的參照。隨著分析技術的發展,使人們對微量元素的分析成為可能,地球化學也進入到了一個新的階段。隨著大量巖層、巖石、礦物以及隕石等化學分析數據的積累,人們發現化學元素在地殼、不同巖石和礦物中的分布和分配是有規律的,地球化學就為闡明元素在地殼及其組成巖石和礦物中的分布和分配規律的需要而發展;人類對礦產資源日益增長的需求,又促進地球化學發展了地殼中元素集中、分散和遷移理論,以便更深入地研究礦產和巖石等形成規律,提供更有效的找礦方法。因此這一階段的地球化學就主要就是元素在地殼中的分布、分配、集中、分散及遷移歷史,對象基本是地殼中的元素、原子。
地球化學的理論與方法,在許多領域都得到廣泛應用,由此形成了許多地球化學的分支學科。
分支學科一:找礦地球化學
人類發展所需的資源90%以上來自自然礦產,礦床的形成就是一個地球化學過程,只不過是多種因素耦合在一起的結果。絕大部分礦床在地表以下,人們不能憑肉眼直接觀察到礦床,為了探尋地表以下的盲礦體,就必須采用一些有效的方法技術,而找礦地球化學就是一種有效的方法。它是通過系統地采集樣品(包括巖石、土壤、水乃至氣體等介質),分析這些樣品的地球化學指標(包括元素含量、氧化還原電位、酸堿度等),找出地球化學指標異常地段,進而發現礦體。當今,找礦難度越來越大(主要是找礦深度增大),地球化學找礦所起的作用越來越重要。
在用地球化學方法與理論開展找礦時,有時為了總結找礦規律,需要查明地質體的形成時代,人們常用同位素地球化學技術。該技術是從核物理學領域引進的,它的理論基礎是放射性同位素的衰變定理(N=Noe-t ,這里N是放射性元素衰變以后所形成的子體數量,No 是未衰變時母體的原子數,λ是衰變常數,t是衰變的時間),這為我們探索地質體的形成年齡和某些地質事件發生的年齡提供了有效手段。
分支學科二:農業地球化學
農業地球化學主要研究土壤的化學組分與農作物生長發育的關系,它是地球化學與土壤學、農業學的結合。大部分人都知道,農作物的生長主要受氣候的影響,不同氣候帶內,農作物的種類是不同的。但在相同的氣候背景條件區域內,有些地段適宜某些農作物生長,而不適宜另外的農作物生長,甚至在很小的范圍內,同類作物的果實,其品質有很大差異。例如,各種農特產就是如此。這主要與土壤的性質有關,而土壤的性質又取決于土壤的化學成分。因此,研究土壤的化學成分與農作物的關系,對于改良農作物的品質、提高產量具有重要作用。
當前,由于在農業生產過程中,為了提高產量,往往施放了很多化肥,有些化肥對土壤性質起到一個破壞作用。例如,使土壤酸化、堿化或結板。應用地球化學的方法,查明土壤的化學成分,根據土壤所含元素的貧富“對癥下藥”,即可起到提高經濟效益與改良土壤性質的雙重效果。在近代農業規劃中,前期進行農業地球化學研究是很有必要的。
分支學科三:生態地球化學
在人類生態環境中,存在一個化學元素的循環系統,而生態系統就是其中重要的一環。有些元素從土壤、水體和空氣中進入生物體系,人類在食用生物的過程中又吸收了這些元素,經人體消化,有些元素被人體吸收,轉變為人體的組成部分或能量,部分又被排泄出來,然后又進入化學元素的循環體系中。被人體吸收的元素一部分對人體是有益的,也是人體必需的,一部分可能對人體有害,從而引起各種疾病。因此,要采取措施,使人體盡量吸收有益元素、減少有害元素的吸收,就要應用元素的生態地球化學理論與方法,開展環境生態地球化學評價,研究元素對人體的生物作用機理,可改善人類生活環境和促進人類健康。
分支學科四:環境地球化學
環境地球化學是環境科學與地球化學結合而形成的地球化學分支。主要研究人類環境中元素的地球化學行為,為環境保護和治理提供技術支撐。
隨著人類活動日益加速與擴大,對環境的影響越來越大,這種影響很多是破壞性的、和人類與自然的和諧共存是相悖的。環境破壞主要的表現形式之一就是環境污染,而環境污染是一些人為的化學元素和化合物疊加在自然界的物質基礎之上,而環境地球化學的主要任務就是查明那些對人類健康影響有密切關系的元素在土壤、巖石、水體、空氣等介質中的含量與演化規律,查明區域環境地球化學特征,揭示地方性疾病發生的原因,為保護和治理環境提供技術支撐,為城市規劃提供科學依據。環境地球化學日趨重要是必然趨勢。
分支學科五:宇宙地球化學
按地球化學的定義,研究宇宙的化學成分及特點不屬于地球化學的范疇,但生活在地球上的人類要對宇宙進行研究,因此把研究宇宙的化學成分與規律也作為地球化學的一個分支。
宇宙地球化學主要研究天體的化學成分、演化規律和對地球的影響以及探索宇宙的起因。
我國幾年前開展的“嫦娥工程”共包含4個系統,其中一個是地面應用系統(即宇宙地球化學),這個系統主要對月球的物質組成(包括礦物組成和化學組成)進行研究,查明月球物質的化學成分及賦存狀態,為人類未來開發利用月球資源、探索月球的起因及演化趨勢提供依據,也為研究宇宙演化提供線索。由此可見,地球化學理論與方法在近代科學技術領域的重要性。
綜上所述,作為與人類生存發展密不可分的地球化學學科,隨著人類的發展將起到越來越重要的作用。
隨著人類對未知領域探索的不斷進展,對地球化學理論與技術的需求也會與日俱增。人類活動空間日益擴大,“上天、下海、進極”就是明顯的例證。在探索宇宙、深海資源、極地資源與對人類的影響都離不開地球化學。在這些前緣活動中,地球化學的理論與方法是最重要的支撐。
此外,地球化學還可對某些特定的地質(史)事件研究起到決定性作用,如地球上的恐龍滅絕事件,只能依靠地球化學研究得出結論。
地球化學的發展,也推動了其他技術的發展,特別是分析測試技術和儀器的研發在近年取得很多成果,地球化學的需求是主要原因之一。
土壤學的概念范文6
【關鍵詞】土壤地理學 課程改革 教學方式 創新型人才
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)09-0259-02
一、引言
《土壤地理學》是以土壤和環境為研究對象的一門綜合性學科,這門學科不僅與農業生產密切相關,更與人們的生活也息息相關。在食品安全和環境保護倍受關注的今天,學習土壤地理學相關知識具有重要意義。同時,促進《土壤地理學》課程的改革與發展,對培養“寬口徑、厚基礎、高素質”的專業性人才具有重大的現實意義[1]。
高等院校是培養人才的重要基地,培養創新型人才是新時期對高等教育提出來的新要求,也是高校參與國家體系的建設的主要方式[2]。實踐教學是培養學生創新思維和增強創新意識的重要環節,學生在實踐過程中會逐步培養起以研究的眼光去觀察事物,他們的創新意識和創新思維也會在實踐過程中逐漸形成[3]。理論創新源于實踐、又高于實踐,是為了改變傳統教學中的不合理的教學方法和手段,提高教學質量,激發學生的學習興趣,培養高素質高質量的人才[4]。所以在培養人才的過程中,不僅要重視學生的理論基礎,更要加強實踐動手能力。為了迎合新的教學模式和培養更多的創新型人才,探索學生的實踐能力培養、加強學生的動手能力成了當今時代的迫切要求。
二、《土壤地理學》教學現狀與存在問題
《土壤地理學》是各高等院校地理科學專業必修的基礎課程之一,它對培養地理科學專業學生對自然地理環境-土壤環境的認知具有重要的作用。以往傳統的教學由于受課時及經費等條件的限制,對《土壤地理學》的理論和實踐教學不夠深入,還存在一些問題,主要表現在以下幾個方面:
(一) 理論教學
(1)教學形式不創新、模式太單調
傳統的教育模式對《土壤地理學》的教學具有很大的影響。近年來,我國大部分的高等院校都采用多媒體課件進行教學,教學手段雖然先進了但與課本內容脫節;學生與教師課下交流的機會越來越少,使學生的問題得不到解決而越積越多;考前劃重點的現象越來越普遍,導致學生考前突擊、上課卻不認真;這些都不利于學生對課本知識的進一步了解,也不利于學生思維的發展和創新。
(2)教學內容不新穎,理論與實踐聯系不緊密
《土壤地理學》是研究土壤與地理環境相互關系的學科,它研究土壤的形成、演變、分類和分布,為評價、改良、利用和保護土壤資源,發展農、林、牧業生產,提供科學依據。 目前,我國的土壤資源以及土壤環境也正在面臨嚴峻的挑戰。此課程為了適應社會的需求, 其涉及內容也在不斷地更新發展;但是由于教材更新與學科發展的不協調,照本宣科的傳統教學模式,導致課程內容陳舊跟不上學科的發展;教師的科研項目與教學內容銜接也相對較少,對課程相關的前沿領域拓展相對不足;理論與實踐聯系不緊密。
(二)實踐教學
(1) 教學目的不明確
在不少的高校中,對該《土壤地理學》的教學目的了解不清楚,很難達到預期的教學目標;也有一部分的教師缺乏教研的意識,只教不研的現象普遍存在。此外,缺乏市場的導向性,沒有很好的結合市場需求培養相應的人才,過于注重對理論知識的理解,從而導致很大一部分的學生走向社會時手足無措,缺乏嚴重的實踐性。
(2)實踐方式不先進,不利于學生的思維發展
實踐是對理論知識具體運用的最好的檢驗方式。目前,雖然很多高校都對《土壤地理學》這門學科開設了實踐的課程,但是基本上是以教師為主導,由教師撰寫實驗或實踐的過程和具體步驟,學生只是按部就班的完成相應的步驟即完成了整個實踐活動,很多學生對其真正的原理并不了解;所以這種方式對學生思維的發展、實踐的能力的培養都起不了積極的作用。
(3)考核方式太僵硬,不利于學生自主性發展
從某種角度上來說,考試是評價教學效果最重要的方式;其最為明顯的作用是檢測學生的學習效果,同時對學生的學習產生反作用力,即影響學生的學習方式和對學習內容的選擇。當前階段大多數高校都是通過閉卷考試來進行,在課程結束后通過老師劃出的重點進行復習,記憶性的答卷。且不說這種考試方式單一,不利于學生綜合素質的發展,而且也很容易導致學生課堂也不積極以及作弊的現象增多。所以改革考核方式也是一個不可忽視的重點。
三、《土壤地理學》課程改革實踐
本文通過對當前《土壤地理學》的教學方法、教學內容、教學體系等方面的現狀分析,以培養新型人才為目標。對《土壤地理學》課程教學提出以下改革方案。
(一)理論教學改革
(1)打破傳統培養模式,重組課程內容
作為擁有地理科學專業的高等院校,一定要結合本地區的特點,培養高素質、有基礎、有知識、能創新的適應性人才[4]。與此同時,將專業特點再與當地的實際情況,確定培養方案;教師可以根據培養方案靈活設定課程內容,拓展知識面;另一方面,可以根據本專業的特點和學科發展重組課程教學內容。以廣西師范大學環資學院為例,《土壤地理學》課程共10大章47個小節,可以適當的刪減陳舊的課程內容,精簡重復內容,合并、歸納對某些章節具有指導意義的知識點,這樣也可以節省出課時。在此基礎上,也增設現代土壤地理學方面的最新理論、最新進展;也可以將任課教師及相關專業課題組的科研項目與課程內容相結合,以增加對本專業前沿領域的拓展,提升學生的思維能力,拓展知識面,同時也加強了內容的新穎性,調動學生的積極性。并且結合當前現狀,補充土壤環境等方面的相關內容,如環境惡化對當代人類生活的影響等,以提高學生的環保意識。
(2)結合課程特點,改善教學方式和手段
《土壤地理學》是一門綜合性比較強的課程,與多門學科交叉,比如生態學、地質地貌學、氣象學等,內容相當的廣泛、概念也多,具有較強的抽象思維,理論性和實踐性要求較高,傳統的教學模式很難滿足高質量的教學的需求。因此,在教學方法方面,以研究性教學取代以往的灌入式教學,具體表現為問題教學、案例教學、討論式教學、參與式教學等多種教學方法[5] 。針對不同的知識點,應用不同的教學方法,同時,借助網絡信息化發達的技術手段,可以實行網絡教學,如利用微信教學、微博教學、QQ教學以及超級課程表教學等;教師可以建一個群,如微信群、QQ群等,然后在群里對相關教學內容提出問題、引用案例,再進行討論,討論之后讓每個學生進行總結,在上課的時候進行抽查;同時,為了促進師生感情、更好的幫助學生減輕壓力,教師也可以在群里面和學生一起組織一些課余活動。在利用超級課程表教學時,教師可以給學生安排總體的要求,然后學生根據自己的情況以及目標自主進行安排,每個月可以在課程表上抽查學生的落實情況。此外,為了提高學生的實踐能力,還可以進行微格教學,在課余時間給學生申請一個教室,讓學生自己組織教學內容,然后每個人撰寫課程心得,之后教師根據自己的時間對學生進行抽查。
(3) 拓展新思維,有力地結合地理信息系統技術(GIS)
《土壤地理學》是自然地理學課程體系的重要課程之一,由于土壤也具備空間屬性,因此可以將GIS運用到土壤地理學的教學課程中去。例如,我國的土壤沙化、鹽漬化問題突出,土壤污染問題嚴重,借用GIS手段的空間分析功能能夠更好的輔助解決上述問題。另一方面,讓學生們運用ArcGIS和MapGIS對中的空間分析模塊,對土壤類型圖、坡度圖、土地利用現狀圖疊加分析,生成土壤資源類型圖,并對圖斑進行顏色變換、添加指北針、比例尺、圖名、圖幅、圖框、制圖者等信息,也可以評價土壤質量;同時也可以運用 ArcGIS 中的查詢、統計工具,根據指定查詢條件對具體的土壤類型、土地利用類型面積、周長、類型、分布情況查詢統計,制作土壤類型與土地利用類型圖;運用ArcGIS對空間分析結果制圖設計,并制作土壤類型與土地利用類型圖[6]。這不僅提高了土壤數字制圖的精確性、靈活性與可視性,對獲取土壤知識也變得更直觀和便捷;同時也增長了學生的知識,大大的提高了學習與研究的興趣。
(二)實踐教學改革
(1)明確教學目的,優化課程實踐方式
《土壤地理學》是理論與實踐相結合的學科,所以在教學方面既不忽視理論,更要加強實踐能力的培養。根據相關資料的調查發現,大部分高校的實驗與實習兩種實踐教學形式不銜接;實驗一般是在學期內分期進行,而課程實習一般是在假期或是學期末進行,這樣很容易中斷知識點間的關聯性,不利于知識的鞏固和實踐能力的培養。以廣西師范大學環資學院《土壤地理學》的實踐教學現狀為例,其原培養方案中設置了64個課時,其中實驗課占14個課時,每個實驗課都是相互分開來的,在實驗中,完全以教師為主導,學生被動接受;導致學生很難在實驗中確切了解該實驗的前因后果和每個實驗之間的聯系,思維易受中斷,降低學生的研究興趣。野外實習主要設在貓兒山,一般是在暑假進行,為期15天左右,由任課教師帶隊,學生聽老師安排進行觀察即可,之后寫一份實習報告就完成了整個實習,這樣不利于學生自主觀察能力和實踐能力的培養。
因此,在實驗方面可以將原有的實驗課改為技能培訓。即在野外實習前單獨安排兩周的技能培訓課,在培訓的期間,教師主要是作為“場外指導”,讓學生自己去發現問題,解決問題;到培訓結束后再叫每個同學總結培訓的心得和提出相關建議。這不僅提高了實驗的連續性,同時也將實驗和實習兩者之間相互銜接了起來。在實習方面,由于之前剛進行了校內的培訓,可以在實習的前5天,教師安排學生去實習地點,告訴相關注意事項,讓學生自己根據之前的培訓所學的知識應用到具體野外實踐上去,提出問題,寫下不能理解的問題和現象,之后將相關問題和建議上交給任課教師。在接下來的10天時間里,教師根據學生提出的問題和建議以及結合原來的實習方案進行實習,有針對性的指導與答疑,也可以刪除一些不必要的實習內容;在實習期間,要充分體現以學生為主導。這樣既提高了學生的實踐自主性以及創新能力,又體現了當代人才培養需求。
(2)改革考核方法,提高學生綜合能力
課程考核是教學過程中的重要環節,是對教學效果的一個檢驗方式,課程成績的評定方法是否客觀和科學,直接影響學生的學習態度和效果[7]?,F在多數高校中《土壤地理學》課程考核以閉卷形式為主,考試方式單一、無法有效的體現對學生學習過程的考核、不能全面的表現學生對該課程知識的理解;考前的突擊,也容易導致考生考后即忘的現象。根據《土壤地理學》課程的特點,建議課程的考核方式由期末閉卷成績、實驗成績、論文成績、考勤成績四個部分組成。其中閉卷成績是進行期末閉卷考試,主要分為客觀題和主觀題,客觀題以基礎知識為主,占試卷的百分之五十;主觀題主要考查學生對本課程的重點難點問題的分析和解決能力,也占卷面的百分之五十,題型可以以分析題和問題解決題為主。實驗成績分為實驗報告和實驗操作兩部分的成績,其中分值比例可各占一半。論文成績主要是考查學生對本課程的前沿能力的探索和創新能力;兩項的分值比例亦各占一半??记诔煽冎饕疾閷W生的出勤狀況和平時作業情況以及課堂的活躍程度。四種成績的分配比例可由任課教師與學生共同商討確定。
四、結束語
《土壤地理學》是一門綜合性很強的課程,它不僅融合“天、地、水”等自然要素,更與當代經濟的發展息息相關,學生能否學好本課程對今后的發展也影響重大。因此,在對《土壤地理學》課程進行改革的過程中,必須進行“兩手抓”原則,一手抓理論,一手抓實踐;重視對新型技術的培養,以提高學生的綜合素質和實踐能力;充分利用現有的教學、技術資源,開展討論和啟發式教學,激發學生的主動性、創造性,培養其創新能力,讓學生真正的意識到土壤地理學在促進經濟社會發展過程中的重要作用,以增強學生的社會責任感和使命感。
參考文獻:
[1]關于高校本科教育培養模式的思考[J].中國林業教育,2007,25(4):2~3
[2]寧濱.創新型人才培養應把握三個著力點[N].中國教育報.2010-01-28(3)11~12
[3]王潤孝.李小聰.構建創新實踐平臺培養學生創新能力[J].中國高等教育,2005(9):37~38.
[4]王志敏.基于創新人才培養的土壤地理學課程實驗教學改革探討[J].新校園(中旬刊)2014(9):10~12
[5]耿玉清.王艷青.土壤學理論課程教學改革與探索[C].韓海榮.改革?創新?發展――教學改革與實踐論文選編.北京:中國林業出版社,2008.