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環境土壤學的特點范文1
地考古學從一個全新的角度闡述了在對于彔觀及觀測點的調查研究中什么才是重要的,并解釋了哪牲數據,地理信息和環境是沒有屮的。通過廣泛的調查研究,以這些信息為基礎,從挖掘者、環境學家或者土壤微形態學家的角度解釋了過去環境的改變。土壤考古學包含諸多方面的研究內容,介紹如下。
(一)考古記錄中的沉積物以及土壤和人產品。在考古學的研究中,沉積層中古代文物的發現,為地層年代、古景觀環境和人類活動的變換進程提供了相應的依據和參考。從地質考古學的角度來說,考古學中的文物屬于地質學上的一種特殊的沉積物。同樣的特性也適用于沉積物,與這樺沉積物是否包括文物或者是具有考古學特性無關,我們需要理解沉積學的概念,這樣有利于更好的評估采樣點的環境條件,這些對考古學家的報告有幫助
(二)考古i己錄中環境的形成研究人類活動和M他自然過程是很有必要的,這有助于全面的理解考古學的形成和結構。因為考古學中的物質被沉積的沉積物所覆蓋,從地質學和沉積學的角度來ft對考古學中解釋文物這方面產生了一定的影響。體現在考古學中的那些特別的行為活動的特點和空間分布很大程度上取決于原始的柄息地。地面景觀的分布也影響了報告的能見度。
(三)古環境的重建:人類、氣候和古代景觀。景觀演變、氣候波動和人類活動之間的大尺度的聯系是考古學解釋中的重要方向。地考古學的一個根本標準是對于史前i己錄的過去人類活動、K他有機體的柄息環境相互作)和關系的解釋。古生態地質學這個方面是地質考古學的一個子集,這項研究著重解釋史前生命和環境景觀。
物理和生物環境中地域特性、域和全球性的變化影響著景觀環境.然而氣候的變化似乎更加直接的影響到環境的變化。氣候的變化會導致區域性、全球性和地方性地質條件的改變,甚至會影響到大氣和水文的流通模式。
在推斷過去的環境條件和研究環境條件與氣候變化之間關系的時候,反映沉積土壤過程中的侵蝕、沉積、景觀穩定性同樣也適用于古生態地質學的研究中。任何這牲學科單獨研究只能建立一個有限的地岡圖,然而將多學科結合nf以很好的建立一個域的甚至是全球的第四紀氣候模式。
(四)原生礦物和資源。產生于希臘語.意思是石頭和巖石)來命名那些用巖石和礦物制作的物品。考古挖掘得到的樣品通常是豐富的社會物質文化中的一小部分。因為文物是是穩定存在于地球表面環境的碎片。大多數的地質學上的原生礦物衍生出無機的殘骸許多現在使用的巖石礦物的名稱都是由此衍生而來的。這里集中了一些地質考古學中在舊世界和新壯界環境中會涉及到的巖石和礦物,包括:角巖、玉髓等礦物、金屬、礦石、巖石、建筑材料。
(五)物質起源的研究。起源是考古學中的一個常用術語.涉及到文物波掩埋的明確的地理位置。脫離了起源的相關資料,文物兒乎沒有考古學價值。但是,地質考古學中定義的起源與之很不相同。地考古學定義的起源是從從地質-地理學的角度分析組成這個文物的原生礦物,它是一個特殊的地質沉積。地考古學中定義的起源并不是指文物發現的地點位置,而是指原也礦物的成分大量的化學、物理、生物參數可以被川來定義向然物質的組成成分。地質學家使用元素追蹤、同位素、等方法區別定義礦物和原始組分。
(六>考古記錄中的年代估算。對于考古學中的物質和第四紀地層年代的估計是地質考古學中的主要任務。年代學提供了暫時尺寸從人種學、動物行為學等學科中將歷史由然科學和地質學丨X:分幵來。理解了從考古學的角度去解釋過去的數據的重要意義fr:測年技術發展起來之前,我們許平代學測定技術有一定的不足。更好的定義年代在推測人類行為的研究上有關鍵性作用、實踐中選擇測定的技術受分析物質條件的限制,也受到考古學現象年代的約束。這樺限制條件多是根據樣品的特征和技術情況制定的。
(七)質圖、遙感和調查分類是制圖的中心工作。信息的篩選已經是制圖和地圖內容中的一部分。因此,地圖的制作者經常會使用已經分類的信息,分類,然后以點的形式集中反映那些數據并制圖,許多種類的地閣可以運W到考古學上。K:中有2種.地形罔和地表地質地閣(有時候叫做第四紀地圖mtL質考古學中發揮重要作用。土壤學家制作的地圖,建立在多種景觀之上。他們的研究領域和地質學兒乎是相同的,但同時有一個增加的重要環節是土壤研究的過程中需要打鉆或挖掘(因為土壤的變化要比地質學特征和物質變化要迅速)。
二、土壤考古學的研究展望
環境土壤學的特點范文2
關鍵詞:高等教育;林學專業;土壤學;課程教學
“民以食為天,食以土為本。”土壤是人類賴以生存的物質基礎,是農林牧業生產的介質,是環境物質容納和凈化的場所。在我國土壤資源面臨沙化、鹽堿化、荒漠化、肥力退化、侵蝕(包括水蝕和風蝕)和污染加劇等諸多威脅的背景下,土壤學已經成為關系國土安全和國民經濟可持續發展的重要學科。
在高等林業教育中,土壤學一直是林學專業的一門重要的專業基礎課,既有自成體系的理論框架,又有與生產實踐和環境治理密不可分的廣泛實用性;同時,在林學專業系列課程學習中具有承上啟下的作用。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,對培養高素質的現代林業人才有著重要的作用。在教學改革不斷深化以及新知識、新理論和新技術快速發展的今天,認真分析土壤學課程教學中存在的主要問題,積極開展教學改革,提高教學效果,加強培養學生的學習能力、解決生產實際問題的能力和保護土壤資源的意識,是擺在任課教師面前的一項緊迫而重要的任務。
一、土壤學課程教學面臨的主要問題
(一)教學學時明顯不足
進入21世紀以來,高等教育中的本科教學強調“寬口徑,廣適應”,面向本科生開設的課程門數明顯增多,選修課的比例大幅提高。這導致專業基礎課和專業課的教學學時不斷被壓縮。華南農業大學林學專業的土壤學課程由早期的120學時減少為后來的80學時,繼而壓縮到60學時,最后進一步減少到現在的48學時。其中,理論教學30學時,實驗教學18學時;課程實習的時間由最初的2周變為1周,再變為現在的0.5周。國內許多林業院校的土壤學課程也面臨著相同的境遇。
教學學時的減少,使理論教學中相當一部分內容不得不被刪除,許多重要問題和知識點的講授難以深入和展開。實驗教學也受到明顯的影響,例如P、K測定項目無法開設;為了節省學時,原先由學生自己動手完成的一些實驗環節(如試劑配制、標準曲線測定、空白實驗等)也只好讓實驗課教師代勞。課程實習在某種程度上流于形式,變成“走馬觀花式”的參觀考察,學生動手的機會減少,從而使實習難以取得實效。
(二)教學內容比較陳舊
目前,各高校使用的土壤學教材均是在原有教材基礎上多次修訂或改編出版的,其中有許多教材是“十五”規劃教材或面向21世紀教材,教材內容與過去相比有明顯的改進。但是,由于教材出版周期一般比較長,所以內容在一定程度上必然滯后于學科發展前沿,反映土壤學科新發展和現代化林業土壤管理等方面的內容較少;且新出版教材大都難以擺脫原有教材的框架、內容或模式,內容或多或少都有陳舊的痕跡,理論與實際聯系不緊密。尤其是實驗教學部分,除了受經費、實驗場地、儀器設備等條件的制約外,也同樣受到實驗教材落后的影響。長期以來,實驗課不但沒有明顯的提高和拓展,反而呈萎縮趨勢;現代實驗測試方法和手段在實驗課上基本沒有得到應有的體現。
(三)實踐教學困難重重
教學實習是土壤學課程的重要組成部分,與課堂理論教學相輔相成,對學生理論知識的掌握和實踐能力的培養有重要作用。隨著高校招生規模的不斷擴大,教學實習的組織面臨諸多困難。首先,由于接收林學專業學生進行土壤學課程實習的單位食宿容量有限,無法解決數個班近百名師生的吃飯、住宿問題,所以實習師生只能當天往返,大量時間和經費都花費在實習途中。同時,實習參觀場所也因人數太多而顯得擁擠不堪,影響了實習效果。
其次,實習指導教師的數量不足,學生實習存在安全隱患。近百人的隊伍外出實習,至少需要5~6名教師帶隊,才能較好地保障實習秩序和安全紀律,防范意外事故的發生。但目前的情形是,僅能抽出2~3名教師帶隊,學生實習存在明顯的安全隱憂。
第三,實驗課的開設亦遇到困難。在高等教育擴招的形勢下,華南農業大學林學專業一般招3~4個班。由于實驗課必須分小班上,且許多實驗項目的時間跨度達2天之久,所以同一項實驗內容不得不隔天開設。這樣,學生周六也需要上實驗課。另外,實驗課上,每個小組的人數由原來比較合理的2人增加到3~4人。這使實驗室顯得十分擁擠,酒精燃燒和樣品消解存在安全隱患;也很難實現每個學生都動手操作。
二、土壤學課程教學的改革措施
(一)合理取舍教學內容,突出實驗教學
由于土壤學課程的學時大幅度縮減,所以要講授課本上的所有內容是不現實的。為了適應改革后的形勢,我們對教學計劃進行了修訂,并在授課過程中對教學內容做了相應調整,以突出土壤學課程的特點、難點和重點。課程教學改革采取的主要措施包括:
(1)在課堂上重點講授土壤學的核心概念、基本理論、研究進展以及與生產實踐聯系密切的內容,主要包括土壤的形成過程、物質組成、物理性質,水、肥、氣、熱四大肥力因子,肥料與施肥,土壤利用與改良以及土壤學研究的新進展;
(2)將土壤生物、土壤結構、膠體構造、土壤分類及土類分布狀況等教學內容布置給學生課后自學,并安排一定時間的答疑,教師在課堂上適當提問以檢查自學效果。
實驗課對增進學生對理論知識的理解和培養學生的實際操作能力有重要的作用。因此,在有限的學時內,我們騰出18學時用于實驗教學,開設了8個實驗;同時,對原有的實驗內容進行整合優化。例如,礦物巖石的識別原為3次實驗,現整合壓縮為1次。再如,將土壤剖面觀察、采樣與土壤容重、孔隙性測定整合為1個實驗項目。
通過以上理論教學內容的精選和實驗課的優化整合等措施,保證了在有限的學時內完成土壤學主要理論知識的講授和主要實驗的開設。同時,通過安排課余自學任務,進一步培養了學生主動學習的習慣和自學能力。
(二)不斷更新教學內容,創新教學方法和手段
設置合理的教學內容是提高教學質量的重要保證。教學過程中,我們不拘泥于教材內容和結構,盡可能地將本學科領域的研究進展以及生產實際中與土壤學相關的常見問題融入課堂;并采用大量的照片、圖表和動畫等來闡釋一些抽象的理論問題,制作的課件圖文并茂、深入淺出。我們廣泛收集了生產建設中有關土壤學的實際問題,如苗圃經營成敗的經驗教訓,城市綠地建設中土壤調查、規劃與改良的具體措施,造林規劃中必須考慮的土壤學問題等;還收集了膾炙人口的農諺等,并把這些內容充實到相應的理論課教學中,收到了良好的教學效果。
灌輸式的教學方法,單一的教學形式,以教材為本位、教師為中心的教學模式等,都不利于很好地發揮學生的主觀能動性,導致學生學習興趣不高、學習效果不好。針對這種情況,我們在教學過程中堅持采用啟發式、參與式的教學方式。我們要求學生課前預習、課后復習。每次課開始時,教師要針對上次課的主要內容進行提問,并根據學生的答問情況給出成績,作為平時成績的評定依據。在授課過程中,教師隨時提出問題,要求學生當場回答或課后查閱相關資料。
另外,每學期選取一章內容由學生講授。具體的做法是:教師在開學之初布置授課任務,要求學生以4~5人為單位,自由組合成若干個小組進行準備;然后通過簡短的試講和考察各組制作的課件,選定授課學生名單;最后教師對選出的學生進行指導,要求被選中的學生每人講授一部分內容。通過這種方式,鍛煉了學生查閱文獻、制作課件、語言表達及團隊合作的能力,調動了學生的學習積極性:
此外,為了增強學生閱讀本學科領域英文文獻的能力,教師在授課過程中盡量提供土壤學中主要名詞術語的英文,同時在課間休息時播放一些英文笑話。這樣,既幫助學生學習了專業英語,擴充了專業詞匯,又活躍了課堂氛圍。
(三)改革課程實驗、實習教學的組織模式
實踐教學(包括實驗和課程實習)有利于學生更好地消化吸收課堂理論知識,提高學生的實際操作能力。實踐教學的組織安排對實習效果有很大影響。過去,實驗課安排在開學的第2周,而課程實習則安排在期末進行,實驗與實習脫節。而且,平時實驗課上分析的土壤樣品是從學校的樹木園或附近地區隨機采集的,沒有明確的研究目標或生產需要,所做的實驗純粹是驗證性實驗。同時,學生在課程實習中采回的土壤樣品,又由于臨近期末考試和放假,根本無法進行分析。
針對這種情況,近2年來,我們將課程實驗、實習有機地結合起來。首先,將半周時間的課程實習前移至學期的第3~4周,并且盡可能地做到實習內容與教師的科研項目、研究生論文工作或生產單位的土壤資源調查任務結合起來;同時,要求實驗設計、樣品采集與分析、數據處理、報告撰寫等環節均由學生參與或獨立完成。此外,學生采集的土壤樣品帶回實驗室后,可作為該學期實驗課的分析對象。
其次,每次實驗結束后,要求每位學生提交1份實驗報告。學期結束時,任課教師匯總全班學生的實驗數據,并要求每位學生根據匯總的結果獨立撰寫1份土壤調查報告。學生在報告中需要闡述土壤調查的目的、方法、過程、注意事項,調查區土壤性狀、肥力水平和制約因子,以及土壤利用、改良的建議。這項措施既能將實習與實驗有效地銜接,顯著地提高教學效果;又鍛煉了學生分析問題、解決問題和撰寫報告的能力;同時還滿足了科研項目或生產單位的需要,可謂一舉多得。
(四)改革課程成績的評定方法
環境土壤學的特點范文3
關鍵詞:植物環境學;教學改革;探討
《園林植物環境》是中職園林、花卉等專業一門重要的專業基礎課,是在原來的氣象學、土壤學和植物生態學三門課的基礎上重新整合而成的一門新的學科。整合后的教材,內容多而雜,系統性差,這對于長期習慣于按學科進行單一教學的任課教師提出了新的要求。如何盡快適應新課程要求,掌握新課程特點,開展扎實有效的教學,講出特色、講出風格,是擺在主講教師面前不可回避的課題。帶著這些問題,筆者通過認真思考,結合教學實踐,不斷總結經驗、教訓,探索出一些有益的做法,與大家共勉。
熟悉教學內容,理順思路
要教好植物環境課,前提是對所教課程的內容做到熟練掌握,要做到這一點并非易事。因為構成植物環境課的三部分:氣象學、土壤學和植物生態學三門課過去由三位教師分別講授,整合后全部內容則要由一位教師完成,這無疑大大增加了教學的難度,對教師提出了新的挑戰,即要求任課教師盡快實現由單面手向多面手的轉變,不僅要通曉氣象學,還要通曉土壤學和生態學。我的做法是加強學習、補課,將課程的三部分內容融為一體,融會貫通;對疑難知識向專業教師、老教師請教,通過“傳、幫、帶”,取長補短;要多做實驗,在實踐中學,逐漸豐富自己的知識內涵,努力做到用“一桶水”應對“一碗水”。
要講好環境課不僅要求教師熟悉教材內容,還要理順好各組分間的關系,做到綱目清晰、有條不紊。組成植物環境的三部分中,生態學是核心,氣象、土壤是基礎。必須牢牢抓住這個中心,圍繞生態學來開展教學,以生態學知識為主線,以環境因子的變化規律及其與園林植物的相互關系為重點,使生態學、氣象學和土壤肥料學知識有機地整合在一起,融會貫通,形成完整的、綜合的課程結構。同時要處理好植物學、氣象學、土壤學與生態學之間的銜接問題,避免教學內容的重復,根據生態學知識的教學要求,以“必須、夠用”為原則,決定氣象學與土壤學內容的取舍。這就要求教師必須打破傳統的學科框框,善于從整體上系統地把握知識的內在聯系。正確處理整體與部分、局部與全局、主要矛盾與次要矛盾的關系,防止主次不分,甚至主次顛倒。
明確教學目的,有的放矢
搞好園林植物環境教學,首先要明確教學目的,只有如此,才能抓住講課的重點,提高效果,完成教學任務。根據教學大綱和課程的要求,《園林植物環境》的教學目的,一是使學生初步了解園林植物環境各要素的特點、變化規律,掌握基本知識和基本技能;二是熟悉植物與環境間的相互關系以及植物主要生態因子調節在園林綠化中的應用;三是樹立生態觀點,學會從生態學的角度觀察問題、分析問題,增強解決實際問題的能力。目的明確了,教學就有了方向和尺度。因此,我們在教學中要注重兩基,做到“三突出”:即注重基本知識和基本技能的掌握與提高,突出實踐性、實用性,理論聯系實際;突出環境教育,強化生態觀念;突出實踐環節,加強能力培養。通過我們的教學,使學生有所感悟、有所收獲、有所提高。
重視緒論課,講好開場白
俗話說得好:萬事開頭難,好的開端,便是成功的一半。緒論課講得好與否,對以后的教學將會產生重大的影響。因此,我十分重視緒論課教學,力求講好開場白。
首先,根據緒論課在全部課程中的特殊地位和重要性,我將緒論課的授課時間由大綱規定的2學時增加至4學時,為講好、講透緒論提供了時間上的保證。
其次,明確緒論課的教學目的。緒論課的教學目的是,通過學習,著重解決學生對一門新課所關心的兩個問題,即這門課“講什么,有什么用”,要讓大家明白這門課在我們日常的生產、生活中的實際應用價值,了解該課程在園林綠化、生態建設中的地位和作用,使學生一開始就對這門課產生濃厚的學習興趣,提高學習的積極性。
再次,抓住學生對新課程既陌生又好奇的心理,圍繞這門課“講什么,有什么用”這個中心議題,重點采取提問題設懸念的方法,以日常生產生活中的實例為素材,讓大家帶著問題去思考、去聽課。例如,我以“魚兒離不開水,瓜兒離不開秧,萬物生長靠太陽”等諺語引出植物與環境之間是相互作用、相互影響的關系;以“怎樣在‘五一’、‘十一’使百花齊放?怎樣利用溫室進行花卉促成栽培?越冬樹木如何防寒?怎樣進行城市防風林建設?”等問題引出園林植物環境在生產實踐中的應用,凸顯課程的應用性。以我國為什么實行可持續發展戰略,為什么開展全民義務植樹活動,為什么實施天然林保護工程和進行三北防護林建設、退耕還林和京津風沙源治理工程等指出植物環境與社會科學的關系,凸顯其基礎性和滲透性。通過對緒論課的學習,使學生明白“植物環境學是闡述構成植物環境各要素的特點變化規律,植物與其生存環境間相互關系以及主要生態因子調節在園林綠化中的應用”的基礎學科。學好植物環境課將對今后專業課的學習及辯證思維和生態意識的養成將有十分重要的作用,從而自覺、主動地投入到今后的學習之中。
把握教學重點,巧妙處理教材
園林植物環境學是一門綜合性強、涉及面廣的邊緣學科,內容豐富、知識點多。在教學過程中,我根據內容,分別情況,采取不同的處理方式,或刪或增,有所講,有所不講,做到詳略得當,突出重點和難點,便于學生理解和掌握所學的知識。如對教材中關于中國植被分區一節中關于亞熱帶、熱帶植被及青藏高原植被等作為選學內容供學生參考,課堂上不再講述。補充了河北省南、北城市園林樹種及綠化樹種的引種、馴化實例等內容。園林植物環境理論對專業實踐具有指導作用,學理論的目的是為了應用,因此,我們把各種環境因子的調控在園林綠化中的應用作為各章節的重點內容加以講述,突出實用性和應用性。對教材中用以佐證的圖表、數據等盡量采用我省城建園林部門的實測數據,以貼近實際、貼近生活,突出地方性,從而大大激發了學生求知的積極性和主動性。
因材施教,改進教學方法
教學有法,但無定法。在教學過程中,我根據內容,分別情況,采取不同的處理方式和教學方法,每一節課,因內容定方法,或以講為主,或以自學為主,或以討論為主,或以調查實驗為主等等。具體方法是:對教材中的重點、難點以及補充的內容,以教師講解為主,學生自學為輔;對易懂易學的章節,如城市環境的特點等內容,只要點到即可,無需多費口舌,以學生自學為主,教師講授為輔;對有實驗實習的內容,則結合實驗實習,邊實踐、邊提問、邊講解。對生產實際或現實生活中的熱點問題則以討論為主,如針對近年來石家莊市熱島效應加劇,夏季氣溫位居全國前幾位,城市環境污染嚴重,廣大市民反應強烈這一社會現象,我組織學生進行分組討論。在小組討論中學生結合所學專業知識,暢所欲言,課堂氣氛活躍。在以講授為主的課堂教學中,對基礎理論部分,我是這樣做的:根據每一章節內容,出若干思考題,讓學生帶著這些問題進行預習,上課時再就這些問題進行提問,根據回答情況給被提問學生打分,最后由我根據學生理解程度做總結。對于環境因子在園林綠化中的應用部分,則改變由老師“一言堂”的做法,先由學生根據自己生產、生活中的實際經驗談應用,最后由老師做補充和完善,開展互動教學,達到教學相長。
理論聯系實際,提高學生應用知識的能力
園林植物環境是園林、花卉等專業一門重要的專業基礎課,對園林生產具有重要的指導作用。因而,理論聯系實際是學好該課程的主要方法。產學結合則是實現這一目的的有效途徑。我們的做法是:
環境土壤學的特點范文4
肥料,特別是化學肥料為保障人類的糧食安全起到了不可替代的作用,全球肥料形成了一個巨大的產業體系。由于國情不同,許多國家在肥料產業發展方向都有不同的經歷。我國是一個人口大國。糧食安全的壓力始終是農業發展的繞不開的主題,長期以來,作為為農業提供生產資料的肥料行業也只能別無選擇地圍繞糧食安全的主題進行發展。但是,近年來,肥料發展發展又面臨著許多新的問題,這些問題嚴重影響肥料產業的發展,甚至改變著肥料發展的方向。
《科學中國人》:養活中國人必須要靠化肥嗎?
白由路:準確地說,養活中國人必須要靠科學施肥。根據IFA的統計,目前世界上有40%的人口是靠氮肥工業養活的。大量的研究數據表明:作物產量對肥料的依賴程度超過50%。眾所周知,肥料的科學使用可以使作物增產,但作物產量與肥料施用時的關系是拋物線關系,即當施肥量達到一定程度后,作物產量會隨施肥量的增加而減少,盡管人們對此沒有疑義,但是在施肥時,總是寧多勿少,這樣就帶來了肥料施用上的很多負面效應,首先是環境的負效應,對于多施的肥料沒有轉化為作物產量,就對環境造成了巨大的壓力。第二是農業生產成本的負效應,對于在單位面積上多施用了肥料,不僅沒有增產,又造成了減產,使得在同等產量條件下,肥料的施用數量幾乎成倍增加,從而不僅增加了肥料本身的成本,同時也增加了肥料施用過程所產生的成本。第三是肥料資源的負效應,肥料產業是高度資源和能源依賴的產業,我國至今的鉀肥資源都不能滿足需求,磷肥資源也不能長期維持,磷礦被國土資源部未來不能滿足需求的礦物種類,氮肥生產雖不受資源的限制,但合成氨需要大量的能源,同時在肥料生產過程中就會產生大氣和水的污染。所以,大量肥料的浪費,嚴重影響農業生產本身,而且影響到我國能源、資源和環境等一系列的問題,解決這一問題的根本在于科學施肥。科學施肥的途徑很多,不少專家研究了很多方法來解決科學施肥的問題。所以,中國人不僅需要化肥來養活,全世界人的生存都離不開化肥。在可預見的未來還沒有可替代的技術。
《科學中國人》:目前很多人都對有機農業很感興趣,您能談一下有機農業與有機肥料的關系嗎?
白由路:隨著人們生活質量的提高,人們對健康的要求越來越高,對食品安全的重視越來越強,這是社會發展的必然趨勢。1972年在法國成立的國際有機農業運動聯盟(International Federation of Organic Agriculture Movements),為世界范圍內的有機農業思潮起到了推波助瀾的作用。目前中國有50個會員,在該聯盟是名列第二。然而,在我國,人們往往把有機農業與有機肥料密切結合,有人錯誤地認為,施用有機肥(不施用化肥)的農業就是有機農業。那么有機農業是農業發展的方向和潮流嗎?有機肥料能發展成主流肥料嗎?這里贅述一段科學史話:德國科學家泰伊爾(Albrecht Daniel Thaer 1752-1828)在其《合理的農業原理》(Grünstaze der rationellen Landwritschaft 1809-1812)一書中提出:土壤肥力決定于土壤腐殖質的含量,原因是基于它是植物養分的唯一來源。這一學說曾一度被當時學術界廣為接受。歷時達數十年之久。這個學說被后人稱為“腐殖質營養學說”,這個學說并沒有給土壤培肥或提高作物產量帶來飛躍,1837年,德國化學家李比希(Justus von Liebig),在英國利物浦召開的一次英國科學促進會上做了一個關于“當前有機肥學理論現狀”的報告,認為在地球上腐殖質出現于植物之后,不是植物之前,因此,植物的原始是養分只能是礦物質。1840年,出版了《化學在農業和生理學上的應用》一書,這也是被稱為現代農業三大理論基礎之一的“植物礦物質營養學說”。這兩個學說的根本區別在于“植物所需的營養物質是礦物質而不是有機質”。試想,被后人證明為錯誤的學說在200多年后,還能指導農業生產嗎?目前地球人口處于爆炸狀態,高強度的農業開發還滿足不了人口增長對糧食的需求,回到原始的生態循環條件下,人類會怎樣?地球會怎樣?我個人認為:現代農業是離不開化學肥料的,有機肥料的時代已經遠去,化學肥料所帶來的各樣負面效應可以通過更科學、更合理的方法去解決,為了回避化學肥料所造成的問題而回到原始的農業狀態是不可能,有機農業不能養活中國人,更不能把“有機農業”誤認為是“施有機肥的農業”。
《科學中國人》:過去有機肥料都是自產自用,目前社會上發展了很多商品有機肥料,這是肥料的發展方向嗎?
白由路:有機肥料培育中華五千年的農耕文明,是使中國傳統農業得以可持續發展的物質基礎,但是,隨著社會的發展,特別是隨著化肥工業的發展,有機肥料在供給作物養分的功能上已基本喪失,但是,農業生產和人類活動會產生大量的廢棄物,這些廢棄物又必須通過土壤環境進行轉化和消解。如何高效、環保地消解這些廢棄物是農業生產過程必須面對的問題。
近年來,隨著社會發展和“有機農業思潮”的影響,我國出現了一個新的行業,就是商品有機肥料行業。之所以是新行業,是因為原來雖然大量應用有機肥料,但基本上沒有將有機肥料作為商品進行市場流通。目前,我國目前注冊的有機肥料工廠有2000多家,除部分工廠的原料是本公司上游產品的廢棄物外,很大部分是外部收集原料,再進行異地加工,形成有機肥料產品,銷往市場的模式。這個模式是否是我國有機肥料的發展模式,可以仁者見仁、智者見智地進行討論。但我認為:目前有機肥料在供應作物養分的功能上已基本喪失,有機肥料的存在是因為大量的生產和生活廢棄物需要處理,而目前的商品有機肥加工模式存在很多問題,第一,生產和生活廢棄物的異地加工,不僅浪費運力,還造成了二次污染;第二,低價值的商品有機肥料在市場流通,占有大量的物流資源;第三,過度加工有機肥帶來了能源和資源的消耗。結合歐洲農業的發展的模式,在我國實現種養一體的現代農業模式是解決有機肥料污染的重要途徑。
隨著我國新型城鎮化和農業的適度規模經營,種植業和養殖業必須結合在一起,按照土壤消解有機廢棄物的容量,確定種植/養殖比例。養殖業所產生的廢棄物經過簡單加工,直接施用到自己的土地上,或者進行沼氣處理,一方面可產生一定數量的沼氣,解決能源問題,其沼液和沼渣可直接農業利用,減少運輸環節,減少環境的污染。同時該模式還可抵御農業生產中糧食價格波動對養殖業的影響,減少低價值有機肥的市場流通和過度加工所帶來的負面效應。所以,在土壤消解容量允許的范圍內,就近、簡便處理有機廢棄物是有效保護生態環境的重要手段,遠距離運輸、異地處理、過度加工,只會加重環境負擔。
《科學中國人》:很多人都認為目前環境污染與化肥的使用有很大關系,您對這個問題是如何看的?
白由路:目前,為了提高作物產量,滿足高產作物對養分的需求,大量的礦物質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,一部分損失到環境中,損失到水體中的主要是硝態氮、銨態氮和磷,而損失到大氣中的主要是氨氣和氮氧化物。前一段時間,大家關注的是化肥對水體的污染,即水體的富營養化問題。其中三個概念需要厘清,即農業面源污染、農村面源污染和農田面源污染。我個人認為:農業面源污染包括農村面源污染和農田面源污染兩部分,這兩部分的來源和治理是大不同的,農村的面源污染主要來自于農村污水的排放和養殖業,這兩種污染都可通過工程措施加以解決,而農田面源污染主要來自于農田施用的化肥和有機肥,且量大面廣,單純的工程措施難以奏效,必須通過技術進步才能加以決解,所以,把農業面源污染的元兇歸于化肥的施用是不科學的,同時也不利于農業面源污染的治理。我們曾對太湖面源污染的養分來源進行過詳盡的分析,其中每年從農田進入太湖湖區水體的氮素數量不足0.94萬噸,占總氮排放的10%左右,從農田中直接排出的磷不足83噸,約占總排磷量的1.5%。由此可見,農田對排放對水體富營養化的作用遠小于其它方面。
近年來,由于大氣霧霾的影響,人們開始注意到農田氨排放對大氣質量的影響,其中影響大氣透明度較大的二次顆粒物是硫酸銨和硝酸銨,組成該物質的銨主要來源于農業排放。由于可見,施肥,無論是化肥還是有機肥對環境都會造成一定的負面影響,科學施肥會減少肥料對環境的影響,但消除影響是不可能的,這里需要一個合理的影響范圍。把施肥對環境的影響控制在一定的范圍內?;\統的農業面源污染不利于農業面源污染的治理。
《科學中國人》:目前很多人都認為大量使用了化肥,造成了土壤肥力的下降,甚至有人說大量施用化肥后,會使土地寸草不生,您認為是這樣嗎?
白由路:根據傳統土壤學的解釋,土壤肥力是土壤能提供植物生長所需的水、肥、氣、熱的能力。長期以來,土壤肥力只能定性的解釋,很難定量地表達。我個人認為:傳統土壤肥力的概念比較偏重于土壤的自然肥力及各肥力因素之間的協調。但是,在現代農業條件下,人為干預土壤肥力因素的力度在不斷增強,使土壤向作物高產、高效方向發展的技術與手段層出不窮,如土壤養分的持續供應方面,有眾多類型速緩結合的肥料及施肥技術,可解決所謂“不良”土壤的營養持續供應問題、土壤養分的持續供應問題。所以,對保肥性不良的土壤,在現代條件下可能更適宜控制養分的釋放,更容易獲得與作物營養同步的土壤養分供應曲線。土壤水分亦是如此,目前的滴灌技術,可維持土壤水分的持續供應,對土壤的保水性要求則越來越低。但是,目前大量施肥,特別是保護地蔬菜的大量施肥所造成的鹽害屬于不科學施肥的情況,不能與施肥降低了土壤肥力相提并論。目前,許多學者通過所謂的長期定位試驗,得出施用化肥降低土壤肥力,甚至出現寸草不生的情況,都是個別處理不科學施肥、養分不平衡造成的,且與大田的情況相差甚大,不足以指導農業生產與土壤培肥。試想,如果長期施用化肥造成了糧食的減產、土壤肥力下降,我國大部分農田本世紀代以來,都大量施用了化肥,而我國糧食產量卻出現了“十連增”,作物產量不減反增,能想象土壤肥力在不斷下降?所以,在現代農業條件下,傳統土壤學的概念也在發生著變化,如果說傳統土壤學的概念是“地球陸地表面能生長綠色植物的疏松表層”,則現代土壤學應定義為“星球表面能支撐綠色植物生長的疏松表層”。這意味著將來在月球甚至火星表面也能種植綠色植物。傳統土壤學強調的是“能生長綠色植物”,現代土壤學強調“能支撐綠色植物生長”。實際上,目前的基質栽培所用的“土壤”就是現代意義上的土壤概念。所以,長期施用化肥對土壤肥力的影響不能用傳統土壤學或傳統土壤肥力的概念去評價,用現代技術管理土壤、用傳統土壤肥力的概念評價土壤,這不利于現代農業的可持續發展。
《科學中國人》:現在很多肥料廠家反映政府對肥料的監管過嚴,這是怎樣一回事,您能談一下嗎?
白由路:肥料是商品,又是特殊的商品,主要表現為質量隱性、效果滯后、損失難補等方面,即使肥料的專家也不能通過肉眼過判斷肥料質量的好壞,假冒偽劣產品所帶來的危害又難以彌補,所以政府對它的質量監管是應該的。在全世界范圍內,肥料質量的監管可分為兩種模式,即政府監管和市場監管兩種,我國采用的是前者,目前我國農村經濟和農民科學素質條件下,它對穩定肥料質量、防止坑農害農現象起到了不可替代的作用。
但是,隨著肥料產業的不斷發展,新的肥料品種層出不窮,這給單純的政府監管帶來了極大的困難,過去肥料品種單一,氮肥只有碳酸氫銨、尿素和硫酸銨等,例如,在尿素的監管上,只分出一級品、二級品、三級品即可?,F在的復(混)合肥料,養分含量和比例十分靈活,加之肥料中養分的形態和助劑,會出現千變萬化的肥料,如果政府對肥料中的養分含量、養分比例、養分形態、肥料助劑等均進行監管,則會付出巨大的成本,同時也會給肥料生產企業帶來很大的麻煩,難怪有些企業說,一個肥料生產企業僅肥料登記證就有400多個。由此也會引起我們的思考。對我國的肥料質量如何監管?我個人認為:根據目前肥料發展的現狀和我國市場經濟的發展,對我國肥料可采用政府監管與市場監管相結合的模式,肥料的養分含量由政府監管,肥料的效果由市場監管。具體是,在肥料生產過程中,肥料中的養分含量必須按目前國際通用的標識方法,進行登記管理,但肥料中養分的形態、肥料生產過程中為了提高效果使用的助劑可以用市場監管,這一方面能有效避免不良廠商的造假,另一方面也激勵了肥料企業的創新和品牌意識。試想,如果同為15-15-15的肥料,一個品牌效果好,一個品牌效果差,農民會選擇誰?然而,肥料效果的好壞不僅僅決定于養分的總量與比例,肥料中養分的形態與肥料助劑也起到十分重要的作用,如果考慮到肥料形態和助劑會對環境造成影響,可由政府列出負面清單,由政府監督。
《科學中國人》:目前市場上有很多新型肥料,您如何看待肥料發展中的技術創新問題?
白由路:近10年來,由于我國肥料生產基本上能滿足國內的需求,肥料市場由過去的賣方轉為了買方市場,所以,很多肥料生產廠家都在積極地進行肥料的創新,這本是肥料發展的原動力,應該加以鼓勵。也正是由于這樣,我國的新型肥為層出不窮。但是,肥料的創新需要服從科學的原則。肥料的使用對象是植物,肥料應以滿足植物營養需求、提高植物對養分的吸收性能、減少肥料損失、易于施用等方面入手。眾所周知,就化學肥料生產而言,肥料生產有四大要素,即肥料中的養分含量、養分比例、養分形態和肥料助劑。前三者都是被理論所證明的,只要合理,肥效就好。但肥料助劑是一類復雜的物質,有些助劑是改變肥料物理性狀的物質,如防結塊劑等,有些是肥料增效的,如脲酶抑制劑、硝化抑制劑等,還有一些是通過調節植物代謝而間接提高肥效的。
我國目前肥料種類很多,名稱五花八門,如合理肥料中養分比例的稱為“配方肥”、肥料中養分有硝態氮的稱為“硝基復合肥”、肥料中添加了脲酶抑制劑、硝化抑制劑等稱為“穩定性肥料”、肥料中添加了腐殖酸的稱為“腐殖酸肥料”、添加了海藻酸的稱為“海藻酸肥料”,更有“松土肥料”、“抗旱肥料”等等。是“創新”?是“炒作”?只有自己清楚,我從事了30多年的肥料科技工作,有些我也說不清楚。所以,這里需要指出的是,肥料的技術創新是需要的,但是,以“賣點”代替創新的發展模式會把我國肥料的技術創新引向歧途。
環境土壤學的特點范文5
我國污染物總量居高不下,引起世界對中國環境問題的關注,近年來大小環境污染事件的頻頻出現,環境保護與污染治理已成為一項與經濟發展并重的重要工作,環保產業發展迅速,對環境工作專業人才需求日益旺盛。同時國家及各級科學技術研究領域對環境保護相關科研與技術開發大力度投入,也需要具有較高水平的應用技術人才。但目前環境工程專業的人才培養質量距離社會要求仍有一定距離,環境工程教育界正積極探索新的環境工程專業人才培養模式。本文基于農業院校與工科院校環境工程專業各自的特點,分析農業院校與工科院校環境工程專業交換培養模式的必要性、可行性及尚需解決的問題,力求為農業院校環境工程探索一種新的培養模式。
1“國內交換培養”模式發展概況
在我國“交換培養”模式更多作為一種與國際院校之間的合作方式被了解,對“國內交換培養”模式的認識和理解尚不夠深入。“國內交換培養”,隸屬于高校聯盟的一部分內容。國際上較為著名的高校聯盟是美國的常春藤盟校和澳大利亞的“G8”高校聯盟。常春藤盟校是指美國東北部八所大學組成的高校聯盟,包括哈佛大學、耶魯大學等八所美國一流大學。澳大利亞的“G8”高校由澳洲國立大學、墨爾本大學等實力雄厚的八所院校組成。這兩個聯盟,在全世界也頗具影響力,吸引并培養大批極為優秀的學生。盡管兩個聯盟中每個大學都實力雄厚,但聯盟后所產生的效應是任何一所單一的大學都無法實現的,因每所學校都各具特色,強強聯合后,則給予了更強的實力保證,也給學生以更多的選擇。由清華大學、北京大學等九所國內一流大學在2009年結成了中國首個高校聯盟,九所院校在本科生和研究生培養上全面合作,共同開始課程建設等,在學分互認的基礎上實現“交換培養”,實際上在2000年年初就已有學校開始嘗試“國內交換培養”,通過訪問各高校的教務處網站進行調查發現,目前國內大學對“交換培養”這一模式已廣泛接受和推崇,據不完全統計,我國目前已有40余所實施了“國內交換培養”模式的高校,其中既包括一流大學間的相互合作,也有名校與一些地方性院校之間的交換培養,如寧波大學與復旦大學、浙江大學之間的交換培養,嘉興學院與中南大學,貴州民族學院與華南理工大學等。相比于“國際交換培養”模式,“國內交換培養”具有更加便利的條件和更好的合作基礎。“國內交換培養”模式是校際之間優勢互補的一個良好的途徑,而“國內交換培養”模式則具有更加便利的條件和更好的合作基礎。交換培養本科生這種新型人才培養模式可實現資源互補,促進校際之間的合作交流,使大學生獲得第二校園經歷,既能開闊視野,豐富學習經歷,也提高人才培養質量,通過不同學校間教學理念的相互學習與促進,提高學生的實踐創新能力。已被國內許多高校作為本科人才培養質量的重要舉措之一。
2農業院校環境工程專業特點
環境工程為典型的交叉學科,不同類型學校之間的環境工程專業均有統一的共性基礎,也都可形成自己鮮明的特色,因此更加容易實行“交換培養”模式。農業院校最早的環境類專業名稱多為農業環境保護,后調整為環境工程或環境科學專業。因此農業院校在工程教育的師資及課程建設方面都明顯薄弱。農業院校的環境工程雖然開設了環境工程專業規定的核心課程,如《水污染控制工程》《大氣污染控制工程》等,但課程內容一般得不到很好的實施,主要受兩方面因素限制,一方面許多授課教師為土壤、農化或植保專業教師轉入的,沒有相應的環境工程教育背景,基本是經過自學后授課,授課質量不高;另一方面,一些必要的專業基礎課程缺失或開設內容仍然以農科為背景,缺少對環境工程專業的針對性,許多課程“實不符名”,學生們往往因為缺少正規的、嚴格的工程訓練,而沒有真正建立起環境工程專業應有的工程概念,阻礙了進一步的就業、深造。但隨著農村、農業環境污染問題的日益突出及生態治理模式與技術應用的日益廣泛,農業院校環境工程專業的特色和優勢也隨之顯露出來。由于農業院校的性質,農業院校的環境工程在農村環境的治理、農業廢棄物的處理與資源化方面必然有更好的社會基礎和更有利的學習結構。農業院校一般在植物學、土壤學、生物學方面力量較強,這意味著農業院校在生物處理技術方面具有工科院校無法相比的優勢。
3農業院校與工科院校環境工程交換培養的必要性及可行性
環境土壤學的特點范文6
[學習目的]
要求掌握自然地理學的研究對象,正確理解其內涵;了解自然地理學的研究領域、研究方法和研究意義;正確認識自然地理學與相鄰學科的關系。
[主要內容]
什么是自然地理學
自然地理學的特點
研究對象、內容、方法
自然地理學的發展趨勢
自然地理學在社會中的作用
一 、什么是自然地理學(Physical Geography)?
自然地理學是地理學分支之一。研究自然環境或其組成部分的科學。按研究的特點,自然地理學可分為綜合性和部門性的兩組分支科學。綜合性的分支科學有綜合自然地理學、區域自然地理學、古地理學等。部門性的分支科學有地貌學、氣候學、水文地理學、生物地理學、冰川學等。狹義的自然地理學僅指綜合自然地理學,部門自然地理學已逐步發展成為一門獨立的學科。狹義的自然地理學僅指綜合自然地理學。
二、自然地理學的特點
(一)全球性
由于地球系統過程具有明顯的全球性特征,因此許多自然現象和過程都不受國界的限制。20世紀60年代板塊構造學說的出現,首先在固體地球研究中建立了全球觀概念。80年代以來大氣科學和海洋科學的發展,也已經走向全球化,著名的厄爾尼諾-拉尼娜現象引起的氣候災害影響遍及全球3/4范圍,就是一個實例。
自然地理學的全球性特點決定了人們必須采用全球范圍調查研究和觀察測試方法。隨著科學技術的進步,人們對地球的研究范圍,已經能從隧道掃描顯微鏡和離子探針的原子尺度到全球地震臺網的和軌道衛星所提供的數據得出的全球圖像。從地表的地學實地調查和標本采集,飛機和衛星對地面的遙感監測,大陸和海洋的超深鉆探,天然和人工地震對地球內部圈層結構的探測等,為自然地理學的全球觀研究提供了基礎資料。與此相適應,80年代起一系列大型國際地球科學合作研究計劃的推出,如國際巖石圈計劃(ILP)、深海鉆探計劃(DSDP)/大洋鉆探計劃(ODP)、世界氣候計劃(WCP)、國際地圈生物圈計劃(IGBP)等,
已形成了對地球的全球立體研究網絡。
(二)多尺度性
另一個特點是地球系統內各種地學過程發生的時間尺度和空間尺度具有極大的差別。以往對不少地學問題爭論不休,特別是環境預測問題上出現互相矛盾、脫離實際的情況,癥結之一就是不在一個時空尺度下討論問題所致。舉氣候變遷的例子。
地球系統過程的主要時間尺度大體可以劃分以下5個層次:
幾十億年至幾百萬年尺度 地球和生命的起源、生物滅絕、板塊構造、造山作用、等重大事件,是傳統地學的研究領域。
幾十萬年至幾千年尺度 冰期、間冰期的交替,土壤的發育,生物種類的分布,地球公轉的周期變化。
幾百年至幾十年尺度 該尺度的全球變化有氣候、大氣化學成分的變化,地表干燥度或酸度的變化,陸地和海洋生態系統的變化,土壤侵蝕、水系變遷,以及人類對大氣圈、水圈、生物圈的干擾,則是地球系統科學的主要研究對象。人口問題、資源問題、能源問題、可持續發展問題等全球性社會問題也都要在這個層次上解決。這一層次上的全球研究是對人類智慧的挑戰,既是科學發展的熱點,也是21世紀解決人類重大問題的認識基礎。
幾個季度至幾天尺度 天氣現象、洋流中的旋渦、極地海冰的季節消長,地面徑流、風化、植物生長的年循環,地球自轉的地理效應,生物地球化學過程,火山、地震活動等。
幾小時至幾秒尺度 湍流熱交換、大氣對流等。
幾年至幾小時時間尺度的變化,屬于大氣、海洋和生物科學的研究范疇。
地球科學的這種特殊時空尺度使得人們無法直接測量地球中心的溫度,也無法在實驗室再造地球系統的真實過程。因此,通過長期地學研究實踐總結的類比方法具有重要意義。19世紀英國地質學家萊伊爾(C.Lell)提出的“現在是過去的鑰匙”名言,后來被稱為“將今論古”的現實主義原則和方法,啟示人們可以根據現今地表發生的各種地學過程及其物質記錄,研究地質歷史時期的古環境變化。由此類推,人們也可以運用“將古論今”的方法,根據地質和人類歷史中發生過的地球環境和巖石圈演變過程來預測地球的未來趨勢。類比方法普遍應用到天氣預報、災害預測等研究領域。例如,根據自然災害與天文現象周期的對應關系開展預報,日益引起人們重視。
(三)綜合性
(四)區域性
三 自然地理學的研究對象、內容、和方法
1 研究對象
自然地理學的研究對象是自然地理環境,包括只受到人類間接或輕微影響,而原有自然面貌未發生明顯變化的天然環境,和長期受到人類直接影響而使原有自然面貌發生重大變化的人為環境。
巖石圈-大氣圈-水圈,及土壤圈、生物圈、地貌
2 研究內容
自然地理學的研究對象構成其研究內容,作為一門綜合學科,要特別強調其研究內容應包括研究各個圈層的相互作用及其關系和作用效應。
3 研究方法:
現象記錄(描述) 統計過去(分析) 預測未來(判斷)
現象記錄:自然地理研究提供基本素材;
統計過去:如對渤海赤潮事件的統計分析,預測渤??赡艹蔀槭澜缟系谝粋€“死海”;
如日本地震學家對東京1885年以來發生的大地震進行統計分析,預言,東京
地區未來50年內發生大地震的概率為90%。
三 自然地理學的發展趨勢
1 綜合化趨勢
地學、氣候學、水文學、土壤學、生物學、地貌學相互綜合滲透,人類生存發展的環境。
2 新技術手段的運用
計算機技術、遙感技術、激光技術、同位素技術、信息系統技術、數字化技術等 玻璃地球(the glass earth)
數字地球(the digital earth)
3 由定性向定量發展:
高精度定位監測、動態摸擬、3S技術;
4 廣泛應用:
國土整治、環境工程、城市規劃、防災減災、生態優化、優質農業、食品安全;
5 加強人類活動對自然環境影響的研究:
沙塵暴、沙漠化、石漠化、土地退化、水土流失等;
6 全球性合作研究
四 自然地理學在社會發展中的作用
三峽工程
青藏鐵路
五思考題
1 談談你所理解的自然地理學。