环境土壤学的特点范文

导语：如何才能写好一篇环境土壤学的特点，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】高等教学 土壤学 创新型人材 教学改革

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）04-0221-02

1.引言

土壤学是高等林业院校中生物类（包括林学、植保、园艺、园林等）和资源与环境类（包括资源与环境城乡规划、环境科学、旅游、农林业与资源环境等）等专业的极为重要的专业基础课程。土壤学广泛应用和服务于农林业持续发展、环境生态建设、区域治理、资源利用与环境保护等各项事业，是关系到国计民生的重要基础科学，具有很强的实际应用价值，并对学生后续系列课程的学习有重要的影响。

高等学校是培养人才的重要基地，培养创新人才是新时期对高等教育提出的新要求，也是高校参与国家创新体系建设的最主要方式[1]。实践教学是培养学生实践能力的重要环节，目前通式教育模式的专业培养计划中，实践教学学时数普遍较少，教学过程也不够重视。在新的教学模式下，探索学生实践技能的培养、提高学生动手能力是十分迫切的问题。鉴于此，作者围绕创新型人才培养这一目标，从通式化研究性教学模式、强化专业特色教学体系改革、野外实习与室内实验有效地结合、英文《土壤学》系列教材的筛选以及教学尝试等方面对《土壤学》课程进行了改革尝试， 使本课程的教学更好地服务于生物资源与环境类创新型人才的培养目标。

2.目前《土壤学》教学体系现状与问题

90年代以来，我国提出了培养“宽口径、厚基础、高素质”的人才的通识教育人才培养模式。通识教育人才培养模式特点是扩充学生的知识面，增加了计算机、外语等基础课的学时数，大大缩减了专业和专业基础课的课时数，淡化专业教育，土壤学学时也在压缩之列。以中南林业科技大学林学院土壤学为例，教学学时数从原来120学时紧缩为42学时，野外实习从原来的1周缩短为3天，实验课只占12学时，且在土壤学课程教学内容和教学方式等诸多方面逐渐暴露出一些问题。如教学内容陈旧，对前沿理论和课程的最新发展情况的介绍不多；课程内容过于理论单一化，没有凸现不同专业对土壤学特色知识的应用；缺乏与国际化办学培养人材的教学内容系统，再加上传统的课堂教学方式，一定程度上影响了进一步学习的主动性，抑制了学生的思维能力，成为导致教学质量不高，学生创新能力比较薄弱的一个重要原因。中南林业科技大学林学院土壤学系列课程主要包括《土壤学》、《环境土壤学》、《地质地貌学》、《土地资源学》、《土地整理》等。这些课程主要针对林学、园艺、园林、生态，生物科学、环境科学、资源环境与城乡规划管理、旅游规划等十余个专业开设。这些专业中有几个对土壤学知识的要求有相似之处，而另一些专业则差异较大。在教学学时数大量减少的情况下，如何针对不同专业开展不同教学模式的探索，使学生最大限度地掌握土壤学专业知识和实践技能，高质量完成土壤学教学过程成为急需研究的课题[2]。

3.《土壤学》教学模式和教学方法的改善

社会的发展一日千里，原有的教学模式已经不能适应新的社会人才需求，教学模式的改革势在必行。中南林业科技大学为实现以应用型人才培养为基础、以研究型人才培养为重点，培养基础扎实、知识面宽、实践能力强、综合素质高的创新型人才的人才培养定位目标，学校对本科生培养方案进行了多次修改，课程体系日臻完善。目前在农林院校的《土壤学》课程教学别注重知识结构和能力结构的培养， 其知识结构表现为横大于竖，为扁平式“T” 字形；在能力结构上更注重实践应用能力、综合性能力的培养[3]。为了使培养的学生符合当今农林业、园林及环境部门对人才的要求，尝试建立了与时俱进的较为完善的实践教学体系， 极大地提高了学生的学习积极性和主动性， 改变了学生学习该课程的态度， 提高了学生的科学研究能力、运用知识的能力和创新能力[4-5]。我校基于土壤学课程教学过程中存在的问题，以培养创新型人材的教学理念为指导，从以下几个方面对《土壤学》课程教学进行了改革尝试：

3.1建立林学、园艺、生态、生物科学专业土壤学课程的通式化教学体系

基于上述几个专业对土壤学知识的共性要求，在土壤学课程的教学过程中，制订了统一的教学大纲，实验、实习教学大纲；采用了材和参考书；建立统一的教学课件、习题库等，有利于精选教学内容，集中精力提高教学质量。中南林业科技大学林学院土壤学课程2012年被列为湖南省高校教学质量工程的重点项目之一，为土壤学课程的教学改革提供了很好的支撑。

3.2强化园林、资源城乡规划与管理、旅游、环境科学专业土壤学课程的专业特色教学

对于上述几个各有特点的专业，在完成土壤学课程基本内容学习的基础上，结合每个专业不同的特点强化专业特色教学：园林专业土壤学课程名称改为《岩石与土壤》， 课程中强调植物种植要求和园林规划、园林建筑方面的岩石造景与风景规划要求；林学专业强调生产性；环境科学专业课程名称改为《环境土壤学》，强调环境污染物质在土壤生态系统中的转化以及对环境生态系统的影响。

3.3 编写《岩石与土壤》和《土壤学实验实习综合指导书》

关于土壤学实验实习的指导书已经不少，但都有一个共通的缺陷就是实验方法没有及时更新且实验内容繁多，缺乏先进性和实用性，通过文献检索、兄弟院校调研以及国外动态跟踪等方式，在掌握土壤学实验课程的最新进展和前沿动态的基础上，参考传统《地质学》、《土壤学》和《土壤肥料学》、《地貌学》、《园林土壤肥料学》等教材和书籍，广泛吸纳与《岩石与土壤》相关的资料内容，增强了该书的知识性和趣味性，编制了具有先进性和实用性知识体系的两本新教材。

3.4土壤学系列课程实验实习相结合的教学改革

综合性实验是指在学生具有一定基础知识和基本操作技能的基础上，考查学生运用本课程的综合知识或与本课程相关课程多个知识点构思实验，并对学生实验技能和实验方法进行综合训练的一种复合型实验[6]。除了重新编写了具有先进方法和实用性的实验实习的指导书外，还对实验实习的时间安排进行了改革。除了矿物、岩石观察实验仍按课程要求安排在与理论课教学同步进行外，所有理化分析类实验全部推迟到课程结束前1-2周时间内进行，为了使实验与实习有机结合，把野外实习时间从课程结束后，提前到课程结束前2-3周左右，即先进行野外实习，再进行室内理化性质分析实验。其次，进行综合性实验尝试。野外实习取来土壤样品后，任课老师只简单介绍实验方法原理和注意点，所有理化性质测定过程全部由学生摸索完成，2人一组可自行在2天时间内完成全部分析内容。再者，训练学生实习、实验报告的综合写作能力。实习、实验连续完成后，让每位学生独立完成1份《土壤学实习、实验综合报告》。要求学生描写野外观察到的岩石及其与形成土壤的关系、土壤剖面挖掘观察注意点以及所处气候带主要土壤类型基本性态外，着重要求学生对采集样品进行分析的目的、分析后所得的结果能否说明目的、原因以及如何进一步来阐述所要弄清的问题等方面进行详细分析，从而提高学生的综合分析能力和专业写作技能。

3.5土壤学系列课程双语教学方法改革

考虑到我校国际办学的需要，我们在教学实践中，还对土壤学双语教学进行了探索， ，主要包括三个方面内容：①双语教学教材筛选与确定：国内调研采用网络通讯、实地走访进行，国外调研主要通过网络、电话等通讯方式以及参加国际专业学术交流大会时或国外相关专家到访时进行；通过国内相关学校《土壤学》、《土壤肥料学》及其它相关课程双语教学经验调研，以及对国外高校相关专业《土壤学》、《土壤肥料学》3门课程教材使用情况、教学方式方法与经验、教学模式等的调研，通过比较、确定与中文版教材内容基本一致的《地质地貌学》、《土壤学》、《环境土壤学》原版教材。②双语教学课堂教学内容：根据中文教材教学大纲、教学内容的要求，结合英文版教材、双语教学的特殊性，编写用于英语课堂教学的教学大纲和确定教学基本内容。为了使学生掌握中、英文基本概念、基本术语等基本知识，基础知识内容部分采用双语双向教学；专业应用、深化部分视具体情况采用双语或英语教学。③双语教学方法、教学模式的探讨：课堂上主要通过教师讲述、结合提问――学业生回答、或学生提问――教师解答等相互交流和讨论的方式，以及组织学生进行课堂主题发言（presentation）等形式，使学生掌握中英文概念、专业用语及其内涵，力求学生在基本知识方面的中英文用语及其理解能够融会贯通；实验及实践教学环节通过室内实物、标本、图像及室外实地教学等形象传输的教学形式与方法；课外通过网络及其它传媒查阅大量的英文资料，练习小论文写作等形式使学生能够更好地掌握、应用英文专业知识，为学生们将来考研及从事相关科学研究打好基础，受到了同学们的好评。

3.6土壤学系列课程网络课堂教学平台的建设

运用天空教室软件构建了土壤学系列课程网络课程，将课程的教学大纲、教学日历、授课录像、多媒体课件、教案等材料电子化，放在网络课堂上供学生下载学习，将土壤学实验过程拍成录像文件，供学生下载观看学习如何做实验；将作业布置在网络课堂上，让学生在网络课堂上完成作业；在网络课堂上开发了聊天室和BBS功能，及时回答学生提出的问题。

3.7改革考核方法

闭卷考试是土壤学考核的通行方式，虽有一定的片面性，但在我们的教学实践中发现，闭卷考试还是必不可缺的一种方式，完全放弃闭卷考试方式会导致大部分学生疏忽于土壤学基本知识的掌握，即便是考试前突击复习，对土壤学基本知识面的掌握还是有相当大的作用，但闭卷考试不能做为唯一的考核方式，这种考试不利于学生综合能力的培养，不符合创新型人材教育的要求。通过探索，笔者认为考核的方式应为：闭卷考试+实验考试+综合能力测评（包括专业英语能力）+考勤。野外实习考核单独记入成绩。各考核方式的比例应为：①闭卷考试成绩占总成绩的60%，主要测试学生对基本理论知识的掌握与综合知识的应用。②实验成绩占总成绩的25%，考察成绩包括实验态度（10%）、实验操作（40%）、实验报告（50%） 这种考核方法比较全面、公正地反映了学生学习土壤学实验课的情况。③综合能力占总成绩的10%，由课堂讨论、及相关专业英语的能力等综合评定。④考勤占总成绩的5%。作者认为考核方法的改革可以在一定程度上端正学生的学习态度以及学习方向，这样不仅避免培养高分低能的学生，还能促进学生朝着分析、解决问题的方向前进，这将有利于学生能力的培养和创新意识的开发。

4.结语

通过不断的教学改革与实践， 我校的《土壤学》课程的教学在一定程度上取得了较大的收获。我们紧密结合生物类和资源环境类专业的人才培养目标，建立了融基础内容与学科研究前沿、经典内容与现代内容为一体的课程教学体系， 采用了多媒体教学与板书结合的教学手法，教学方法上实现了由单向灌输式向多项互动式转变、从被动接受式向自主探究式转变，建立了与时俱进的较为完善的实践教学体系，通式化研究性教学与专业特色教学相结合的通专结合一体化教学；实验与实习相结合，加强实践教学环节；加强网络课堂建设，优化课程教学方法和进行考试方式方法改革，融知识传授与能力培养为一体等极大地提高了学生的学习积极性和主动性， 改变了学生学习该课程的态度， 提高了学生的科学研究能力、运用知识的能力和创新能力。

参考文献：

[1]宁滨.创新型人才培养应把握三个着力点[N].中国教育报，2010-01-28（3）.

[2]周建利，应兵，朱建强.农业院校《土壤学》课程的教学改革与实践[J].农村经济与科技，2012，01（6）.

[3]戴良香，刘东强.土壤学教学改革的实践与探索[J].河北农业技术师范学院学报，1995，01（10）.

[4]赵秀兰，江长胜，胡必琴.基于创新型人才培养的《环境土壤学》课程教学改革探讨[J].西南师范大学学报（自然科学版），2010，35（6）.

[5]徐秋芳，姜培坤，钱新标.高等林业院校土壤学课程实践教学改革研究[J].中国林业教育，2004，22（5）：64-65.

[6]李志涛. 高校综合性、设计性实验与高素质创新人才的培养[J].科教论丛， 2008，02（4）.

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关键词：互动式教学模式；环境土壤学；团队精神

作者简介：刘廷凤（1974-），女，江西南昌人，南京工程学院环境工程系，副教授；丁克强（1968-），男，内蒙古包头人，南京工程学院环境工程系，副教授。（江苏?南京?211167）

基金项目：本文系2011年南京工程学院高等教育研究课题（课题编号：GY201123）的研究成果。

中图分类号：G642?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）20-0072-02

“环境土壤学”是环境工程及相关专业一门重要的专业基础课，被南京工程学院（以下简称“我校”）设定为双语教学课程。这门课程内容庞杂、课时少，再加上双语教学，使得学生在学习和理解环境土壤学相关知识的过程中困难重重。尽管课堂教学手段已从传统的“一块黑板，一支粉笔”模式，发展到现在的集声音、图像、动画、文字于一体的多媒体教学模式，但灌输式的教学模式在教学过程中仍被沿用。教师是课堂的主宰者和控制者，师生之间缺乏主动交流。学生“被牵着走”，思维被动、僵化，甚至产生对抗或厌烦情绪；教师在课堂上得不到学生的积极有效的回应，课堂气氛沉闷，老师的授课积极性也会受到影响，不利于教师讲课水平的发挥。因此，“环境土壤学”教师在教学过程中如何构建新的教学模式，如何在有限的学时内，激发学生学习积极性，让学生有效地掌握课程知识，培养和训练学生的思维能力，尤其在双语教学过程中避免学生语言障碍而影响专业知识的理解，是当前环境专业课程教学，尤其是双语教学改革的一个重要内容。

互动式教学是在承认学生作为独立的教学主体这一前提下，改变传统教学中教师绝对权威的主导地位，创造师生平等交流的课堂氛围，使师生在交互影响和交互活动中产生教学共鸣，实现教学相长的一种教学模式。[1]与传统的“填鸭式”教学模式不同的是，互动式教学模式通过教师提出问题或给出任务，学生共同或分组讨论，各抒己见，互相激励，在教师引导下共同完成，从而加深对所学知识的理解。这种教学模式能够有效地实现教学统一、教学沟通和教学相长，有利于教学双方最佳潜能的发挥，实现最佳教学效果。为了激发学生的学习主动性和创造性，探索符合学科特点和双语教学的课堂教学模式，笔者尝试将互动式教学法引入到环境土壤学双语教学中。

一、互动教学的组织实施

在“环境土壤学”授课过程中，选择了三类互动模式相互穿插使用，授课主要策略为主题探讨法和问题归纳法。主题探讨法策略为：给出主题、提出问题、思考讨论、寻找答案、归纳总结。问题归纳法策略为：提出问题、寻求知识、解决问题，在解决问题中学习新知识，在学习新知识中解决问题。具体实施过程如下：

1.集体讨论

在授课过程中，简单的知识点采用集体讨论方式。教师给出问题，全班讨论。请同学自己寻求相关知识并给出答案，教师进行点评或总结。例如，土壤学授课过程中关于土壤破坏的知识点，教师提出问题：人类对土壤环境的破坏行为可能有哪些？对于这个问题，大部分同学都能给出答案，可能并不全面，在教师总结综合的基础上，学生对于破坏环境的人类活动有了较为全面的认识。由于是双语教学，要求学生用外语进行回答，这对于某些学生来讲具有难度，教师提示关键单词，引导学生给出答案。全班同学针对同一问题，不断进行补充，甚至进行相互评价，在热烈的讨论氛围中达到教学目标。

2.分组讨论

对于课程中的难点问题，教师给出论题后，请学生在给定时间内分组讨论。课前要求学生分组坐，便于同组讨论。有些问题需要用到其他学科如环境监测、水污染控制、大气污染控制以及无机化学、分析化学以及有机化学等知识，学生分组讨论的过程中教师进行提示引导。讨论结束后，请每组同学进行总结本组结论。各组同学之间进行评价，教师进行总结并引导学生得出正确答案。教师尊重和鼓励学生的个性化的思考、表达。例如，土壤有机质中关于腐殖类物质的提取以及土壤有机质的测定方法问题，请学生分组讨论。提示学生从腐殖类物质腐殖酸、富里酸和胡敏素在水中的溶解度着手，学生很快给出了正确答案。而关于有机质的测定问题，因为在分析化学中学习过氧化还原滴定，环境监测中学习了化学耗氧量（COD）的测定，教师进行提示，学生分组讨论后给出实验试剂和方法。教师在学生讨论的基础上，给出土壤有机质测定计算公式，并讲解公式中使用系数的原因。

3.分组授课

对于土壤热点问题，请学生选择感兴趣的论题，查阅资料，结合课本，根据小组讨论结果制作课件，每组推荐一位同学以“教师”的身份给任课教师及其他同学上课。每组授课时间控制在15min左右。每组讲授结束之后，请其他同学提问并要求讲授组同学回答。对于较难的问题，教师进行提示，引导同学找到正确答案，并针对教学内容对该组同学讲授内容进行补充和总结。为了激发学生授课的兴趣，避免组员懈怠，每组推荐一名同学组成评委团，对每组讲课效果进行评分。要求学生注意双语的应用，评价包括仪态、讲授的逻辑性以及回答问题几个部分组成。例如，课程中土壤修复技术部分，学生选择了其中的物理修复技术作为讲授主要内容并制作了精美的课件，讲授结束后有同学问有机农药污染适用的修复方法有哪些。提示学生从有机农药的类型和性质、土壤性质、经济性等角度出发，学生逐渐得出结论：有机农药污染的修复可能需要借助联合修复技术。

二、教学效果讨论

教学质量的高低取决于多种因素，涉及教学的各个环节，其最为关键的部分就是教学内容和教学方法。一定程度上，教学方法对提高教学质量具有决定性意义，它直接体现教与学的关系，反映教育者的教育思想和教育艺术。[2]在“环境土壤学”课程中开展的互动式教学法是一个粗浅的尝试，对于这种互动式教学效果，学生问卷调查结果显示，100％学生认为，互动式教学有利于培养学生的团队合作精神、逻辑思维能力、创新能力，有助于其他课程与本课程的知识联系，也有助于提高学生的学习兴趣。

1.有助于学生团队精神的培养

“环境土壤学”的双语教学具有语言瓶颈，传统教学模式容易使同学丧失学习兴趣，甚至产生腻烦和抵触的学习情绪，互动教学中采用的分组讨论和学生授课方式则能够有效地解决这一问题。分组讨论给了学生充分的时间对双语内容进行理解，可以缓冲师生双语交流障碍。以轮换的方式选取同学作为“授课者”授课，每位同学有自己授课的风格和特点，而且“授课者”的思维模式和知识结构与学生的更加接近，他们更能理解同学对于双语课程中可能的理解难点，这从另一个角度增进了学生学习的兴趣和注意力。学生接受论题或讲课任务后，要一起讨论问题、一起制作课件，这使他们充分认识到了集体的力量与智慧，这种方式能够有效地锻炼学生的协作能力与团队精神。

2.有助于学生自学能力的增强

互动式教学模式帮助同学深化对所学知识的记忆，并能达到对不同课程知识的联系、融会贯通以及应用。教师设计的论题大部分需要应用其他课程的知识，要能够较为准确地回答问题，一堂精彩授课的关键就是准备充分。而讨论过程和准备授课内容过程对于学生来说就是一个自学探索的过程。在这一过程中还可以使同学将所学的不同课程知识前后联系、融会贯通，锻炼学生对资料系统化整理的能力、逻辑思维能力以及专业知识的灵活运用能力。

3.有助于学生思维能力、语言表达能力的提高

互动式教学法采取的是双向沟通方式，每组的代表在课堂上授课，授课过程中，学生根据自己查阅的资料提出自己的观点，将自己的思想融入授课内容，这就使学生由单纯的被动学习者转变为课堂真正的主人，充分激发了学生的思维，锻炼培养学生的自主学习精神和创新学习能力。对于大学生而言，懂得交流的方法和表达的技巧是非常重要的。讲课是一门艺术，为了准确地向老师和其他同学讲授课程内容，授课的学生必须要归纳、分析、整理问题，学会与人交流，能条理地、逻辑清晰地表达自己的思想。这样极大地锻炼和提高了学生的语言表达能力，强化学生自由交流的意识。讲课过程中对问题的临时应变，也可以使学生分析问题的能力得到培养和提升。此外，有些学生性格内向，会有紧张、畏惧情绪，互动教学对锻炼一个人的心理素质也非常有益。

三、总结

实践发现，互动式教学模式适用于“环境土壤学”的双语教学。但是，互动式教学模式强调学生的主体地位，使得学生主动投入到学习中的时间增多。部分学生认为这种授课方式占用了其较多的课余时间，也有部分学生懒于查资料，过分依赖团队，一味享受团队的成果。尽管授课过程中采用了轮流总结小组观点、轮流授课、轮流提问等方式，但是这部分学生仍然是被“拖”着学习。还有学生提出希望课堂更有趣味性，希望教师给出更多的思考时间和空间，教师除了要耗费大量的时间与精力准备精练的课件和包容性的论题外，还需要设计问题的趣味性和知识性，并进行课堂的有效控制，这些问题都给了授课教师更大的压力。可见，互动式教学模式的实际运用还需要根据学生和课程特点进一步优化。

参考文献：

[1]宋思运.“互动式”教学模式研究综论[J].教书育人(高教论坛),

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论文关键词：北京林业大学；农业资源利用；学科建设；林业特色；人才培养

北京林业大学农业资源利用一级学科可追溯到最早的森林土壤学科，1990年以前属于一级学科“林学”下面的二级学科，1990改为土壤学，1997年由农学门类下的林学一级学科划归为同一门类的一级学科“农业资源利用”。2004年植物营养学科经国务院学位办批准，开始招收硕士研究生。2005年土壤学科被国务院学位委员会批准为林业院校的首个土壤学博士点，并同时被授予一级学科“农业资源利用”硕士学位授予点。

经过50多年几代人的共同努力，我校在学术梯队、科学研究和人才培养等方面取得了一系列成绩，形成了具有林业特色的优势学科。

一、学科梯队合理

在学科队伍上建设上，注重人才的引进，从美国、加拿大、挪威、日本等引进归国人员。不同国家和地区的学术思想和氛围能在我们这里相互促进和相互影响，研究方向齐全。通过多年的努力，我校已形成了一支知识覆盖面广、学术气氛活跃、梯队合理、并具有广泛国内外联系的以中青年为学术骨干的学科队伍。

二、研究方向独具特色、优势明显

我校农业资源利用一级学科下设两个二级学科：土壤学和植物营养学。行政上隶属于水保学院。依托过去水保学院在全国名列前茅的科研优势地位，紧紧围绕林业六大生态工程，土壤和植物营养两个二级学科形成了一些固定的具有特色和优势的研究方向，并取得了一些重要的研究成果。

(一)土壤学科

土壤学主要有森林土壤、土壤侵蚀、土壤生态与植被恢复等研究方向。

1．森林土壤。森林土壤是森林培育、森林经营的基础。主要任务是应用系统的、先进的理论知识和实验技术，研究森林土壤的性质、组成、结构及其演化规律，揭示森林土壤的功能，解决林业生产以及不良立地条件森林植被恢复的实际问题，从而实现森林土壤资源的合理利用。

近年来我校土壤学科主要在森林土壤发生分类和森林土壤与环境等方面展开了一些研究。通过对华北山地土壤发生特性和诊断特征的研究，提出了以土壤系统分类为依据的土壤类型，通过对土壤粘化过程的研究，纠正了地带性土壤分布中棕壤与褐土的分布问题，为褐土、棕壤土类与系统分类的参比提供了可靠的理论依据，并受到了老一辈土壤学家李连捷院士的好评。

森林土壤是重要的陆地碳库，并和大气进行着频繁的气体交换，特别是一些温室效应气体，如二氧化碳、甲烷和氮氧化物。研究这些气体在土壤中吸收或释放的机理，并监测其排放通量和影响因素，认清森林土壤和温室效应气体排放及全球变化的关系，可以为采取科学的调控措施提供理论基础。通过承担国家自然科学基金、博士点基金和教育部新世纪人才资助等项目，我们在这一领域的研究成果有新的突破，研究成果被许多专著引用。

2．土壤侵蚀。土壤侵蚀是当今的土壤物理学的中心内容。土壤水的保持和运动直接或间接影响着土壤肥、气和热的状况。不同的土壤具有不同的蓄水、透水和抗蚀能力。研究土壤侵蚀规律对改良土壤性状，提高土壤肥力以及整个生物圈和人类生存的生态环境有着重要关系。

在土壤流失分布特性研究方面，研究了长江三峡地区、黄土高原地区存在的土壤侵蚀类型，不同土壤侵蚀类型的土壤流失量与降雨、地面坡度、地面覆盖度等因素的关系。对三峡花岗岩地区坡面土壤流失规律和库区土壤中管流和优先流对地表径流过程的影响进行了系统研究，发表的论文有多篇被EI检索，并申请到瑞典国际自然科学基金资助。

在森林植被保水保土作用研究方面，以不同地区林下地被物为研究对象，经长期试验得出：林下地被物具有较强的吸持降水、涵养地表径流、增加地表糙率、改良土壤特性等作用，能够在很大程度上固持土壤，对于防止土壤侵蚀具有较大作用。完成2项国家自然科学基金课题。3篇论文被EI检索。

在土壤渗透特性及土壤水分运动机理研究方面，以达西定律、连续方程为理论基础，对非饱和带土壤水分运动进行定量研究，它是分布式水文模型的重要组成部分。以三峡库区为试验基点，经过长期观测，得出了长江三峡花岗岩区林地坡面土壤渗透遵循霍顿方程，其土壤特性具有蓄满产流条件的结论。研究成果对三峡库区的生态建设具有重要的理论和实践意义。

3．土壤生态与植被恢复。土壤同成土因素共同构成一个生态系统，并作为陆地生态系统的一个亚系统而独立存在。针对我国土壤生态的关键问题，我们首先进行了林地土壤干扰生态学研究。针对我国森林土壤的特点，我们主持了一些国家和北京市自然基金课题，率先在东北天然林、华北人工林进行了土壤种子库、林地粗木质残体生态学、林地空隙对土壤质量演变等方面的研究，发表多篇论文，并取得了多项成果，其中一项成果获北京市林业系统科技进步一等奖。

在土壤一植被一大气系统的水分转移规律的研究中，用能量的观点来定量研究和描述水分的运动。SPAC是水分循环的一个通道，我们在研究土壤水分循环与平衡时，都是以SPAC和“四水”转化为基础，利用国家“九五”和“十五”攻关课题，在河南黄泛区、内蒙和宁夏沙漠化地区、黄土高原地区及北京等地进行了深入系统的研究，部分成果通过国家鉴定。自然土壤中的营养元素循环是一个十分复杂的问题。我们对北方主要森林土壤中的C、N、P、K、S等元素在以土壤为界面上的循环及伴随水文过程的循环进行了系统的研究，取得了不可多得的资料和研究结果，丰富了森林土壤养分的循环理论。

困难立地条件下土壤退化机理及恢复生态学也是我们的研究重点。通过对我国华北石质山区和黄土高原干旱侵蚀地区土壤质量的现状和演替规律的研究，分析土壤退化的原因，结合对主要造林树种耐旱性等生理生态特性的研究，提出了一系列针对类似地区的造林技术，如径流林业技术、固体水技术。以上研究，为有效地解决我国干旱半干旱地区的植被恢复提供了强大的理论支撑和技术支持。

(二)植物营养学科

植物营养主要侧重于树木营养与施肥、花卉及草坪营养与施肥，无土栽培和花木基质等方面。对树木营养和施肥的研究主要集中在毛白杨和泡桐人工林上。在三倍体毛白杨纸浆林生产建设中，系统研究了我国毛白杨在生长季节的营养规律，并进行了原位的林木正交施肥试验，其研究结果对指导毛白杨速生丰产林的生产有重要意义。运用矢量竞争理论(Vectorcompetitionanalysis)，研究了油松、侧柏混交林种间的营养竞争或互惠关系，为混交林的营造以及人工纯林的改造提供了理论依据。

同时，我们也承担了首都古树复壮的工作。草坪生态系统是人工生态系统，在养分循环方面不像自然生态系统那样可以无限自然循环，在其生产和修剪过程中或多或少有养分的损失。因此，肥料是提高草坪生产质量的重要物质基础。人为控制下的正确施肥，是维持草坪持久性、保持其良好景观，从而实现草坪可持续发展的有效手段。利用稳态营养理论，采取指数施肥的方法对草坪进行了出圃前施肥的研究，并取得了一定的成果，在国际植物营养大会上进行了交流。

三、人才培养成果

在学科建设上，注重将研究生培养和科研工作紧密结合，1984年开始招收土壤学硕士研究生，生源主要来自农林院校的林学、资源与环境(原来的土壤农化)和生物学、地理学等专业，20多年来共培养硕士研究生49人，为首都和全国的林业、土肥、环保等相关领域提供了重要的专业和管理人才。

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中图分类号:S159文献标识码:A文章编号:

我国土壤污染问题

国土污染现状

随着工业时代的到来，人类对土地资源开发的速度迅速加快，人们在利用土地资源进行生产生活的同时，大量排放工业废水、施用化肥农药、遗留矿渣废弃物，造成了土壤的污染，使土壤的物理、化学和生物学性质恶化，影响植物正常生长，通过食物链危害人体健康。土壤污染造成环境损害以致危害人体健康的事故频繁发生，研究土壤污染防治已经刻不容缓

（二）土壤污染的相关概念

要想有效地防治土壤污染，首先必须明确土壤污染的相关概念。

土壤一词在世界各民族语文字中都可以找到，在我国的历史中更是源远流长。早在周朝时代，我国劳动人民就已经认识了“土壤”的实质，《周礼》指出“万物自生焉则曰土”，“以人耕而树艺焉则曰壤”。现代土壤学将其定义为：土壤是发育于地球陆地表面的能够生长植物的疏松多孔结构表层。②土壤污染（soil pollution）是一个产生较晚的概念，许多专家学者做出了相关的研究，并取得了阶段性成果。有学者认为，土壤污染就是指人为因素有意或无意地将对人类本身和其他生命体有害的物质施加到土壤中，使其某种成分的含量明显高于原有含量，并引起现存的或潜在的土壤环境质量恶化的现象。③亦有学者认为，土壤污染是指人类通过生产活动从自然界获得资源和能量，最后再以“三废”形式排入环境，进入土壤的污染物积累到一定程度，影响或超过了土壤的自净能力，引起土壤质量恶化的现象。④上述几位学者都是从土壤学的角度来分析土壤污染，然而这是一个涉及多门学科的问题，理应从土壤学、生态学、经济学、法学和社会学的角度进行综合性思考和定义。

基于该问题的复杂性，英国环境污染皇家委员会(RCEP)指出，土壤污染是指人类活动引起的物质和能量输入土壤，并引起土壤结构或“和谐”受到损害，人体健康、社会经济和国家安全受到影响。土壤一旦被污染，就会通过食物链和生态环境直接或间接地影响、甚至危害人体生活健康、社会经济发展以及国家的安全，因此，土壤污染不应简单地理解为一种环境污染现象，它应该作为一种具有现实危害性的社会现象而受到国家法律的严格限制和规范，成为法律的调整对象。

二、我国土壤污染防治的立法及其缺陷 目前，我国尽管没有专门的《土壤污染防治法》，但是在现有的法律规范中已经涉及土壤污染防治问题。比如《环境保护法》第20条规定：“各级人民政府应当加强对农业环境的保护，防治土壤污染、土地沙化、盐渍化、贫瘠化、沼泽化、地面沉降化和防治植被破坏、水土流失、水源枯竭、种源灭绝以及其他生态失调现象的发生和发展。” 《农药管理条例》第25条规定：“使用农药应当遵守农药防毒规程，正确配药、施药，做好废弃物处理和安全保护工作，防止农药污染环境和农药中毒事故。”《土地复垦规定》第2条规定：“对在生产建设过程中，因挖损、塌陷、压占等造成破坏的土地，采取整治措施，使用使其恢复到可供利用状态的活动。”此外，《水土保持法》、《土地管理法》、《土壤质量标准》、《固体废弃物污染环境防治法》等法律法规也涉及到土壤污染防治问题。

然而，上述法律规范中对土壤污染防治问题的规范都比较零散且不系统，导致无论在立法方面，还是在执法方面，都存在许多缺陷，缺乏可操作性，效果欠佳，远达不到安全、有效防治土壤污染的目的。归结起来，我国目前关于土壤污染防治的立法存在以下问题：

（一）立法目的模糊

针对土壤污染问题，现有的立法显得目的很模糊，缺乏明确的目标。较之水体污染防治、大气污染防治、固体废弃物污染防治、农药污染防治，我国环境保护部门与立法机构对土壤污染防治的认识尚不够清晰和深入，缺乏用发展和联系的观点分析问题，忽视了土壤污染防治对我国生态安全、人体健康、社会经济、甚至国家稳定的巨大危害性，缺乏对土壤污染防治相关行为和后果的规范和限制。如《环境保护法》⑥只是笼统地提出了防治土壤污染的要求，在整部法律中并没有相关章节或条文对其进行具体、详细的规制。此外，在众多的法律法规中没有一部能够专门用于调整土壤污染防治现象。《固体废弃物污染环境防治法》⑦立法目的是防治固体废物污染环境，促进清洁生产和循环经济。《水土保持法》⑧为预防和治理水土流失，保护和合理利用水土资源，减轻水、旱、风沙灾害。《农药管理条例》⑨为了加强对农药生产、经营和使用的监督管理，保证农药质量，保护农业、林业生产和生态环境，维护人畜安全。不难想象，据此对土壤污染防治进行规制，保障土壤不受污染、维护其生态平衡的目的势必难以实现。

（二）法律调整对象范围狭窄

纵观上述立法，就其调整对象和范围而言，其调整的范围主要包括固体废弃物、农药化肥、放射性物质、危险化学品，没有考虑到其它可能污染土壤的物质和行为，如城市建筑垃圾、飘尘、酸雨、不合理生产行为等，更进一步分析，立法者没有考虑到土壤污染防治引起的生态失衡及其严重后果。土壤受到污染后，又会通过物质媒介和食物链将污染传入整个生态环境（包括人类社会），因此，对土壤污染所造成的危害后果也必须进行立法调整。此外，当前立法主要是针对已产生的污染进行调整，然而一些潜在污染物虽然眼前没有造成污染，但是在将来可能会爆发污染的后果，现有法律没有充分考虑到这些潜在的危害。因此，根据上述立法来防治土壤污染必然会存在漏洞，不足以应对当前严峻的土壤污染问题。

三、土壤污染防治法律制度体系的构建

（一）确立科学的立法目的

任何一个国家的法律制度建设，都关系到其国家全局利益、长远利益和根本利益，关系到国家的发展走向和未来前景，⑩完善的法律制度体系是预防和治理土壤污染的前提和基础，而立法目的作为整个法的内在精神与灵魂，统帅和制约着法的具体内容。当前资源环境可持续发展立法观，已将立法倾向转移到“预防优先”上来，要求立法应具有超前意识，应重视科学预测，突出预防原则，着眼于后代和可持续发展。土壤污染防治立法必须以环境生态价值观和可持续发展观作为理论基础和指导思想，重视土壤污染防治对维持生态平衡和保持可持续发展的功效。 研究表明，土壤污染的危害是复杂多样的，它不仅破坏经济生产，危害人体健康，加速物种灭绝，甚至威胁国家安全。为了安全、有效、迅速地预防和控制土壤污染，把土壤污染的危害降到最低限度，必须要以科学的发展观、和谐观为指导，立足于保护整体生态环境的高度，从维持土壤生态系统平衡、保障经济社会可持续发展的角度确立土壤污染防治立法目的。笔者建议，进行《土壤污染防治法》立法时，可以将“保证土壤环境质量、维持土壤生态平衡、保障经济和社会可持续发展”作为其立法目的，实现人口、社会、经济、资源、环境的协调可持续发展，从而顺应环境法的立法趋势。

（二）建立统一、明确的监督管理机构

在环境保护领域，我国实行分部门、分级别的管理体制，并建立了一个严密的保护网，但这种管理体制不能适应当前土壤污染防治的特殊要求，例如，土地管理方面，我国长期以来实行土地使用审批管理与土壤污染防治分离的体制，土地管理行政部门负责土地审批，环保行政部门负责治理，这势必会造成权利义务失衡和权力横向分割的弊端。所以客观情况要求必须建立一个级别较高的专项机构，负责全国土壤污染防治工作，从而打破区域、部门的界限，进行统一协调管理。

（三）贯彻土壤环境质量评价制度

环境质量评价是世界各国环境保护的一项重要制度，在构建土壤污染防治法律制度体系过程中可引入该制度，制定具体的土壤环境质量评价制度，通过调查、评价，搞清楚区域土壤的质量状况和污染程度，了解土壤质量的变化趋势，为开展土壤污染预警、制订污染综合治理方案提供可靠的依据。我国曾于1995年颁布了《土壤质量环境标准》，诚然该制度为我国土壤污染防治工作提供了重要的依据，然而效果不佳。一方面，标准滞后于现实情况。该标准颁布于1995年，经过十多年的变化，我国的土壤环境污染进一步恶化，且随着人们环境意识的增强，对土壤环境质量要求的标准也有所提高。另一方面，评估对象范围狭窄。该标准仅针对农业及自然保护区土壤，城市及工业、矿山土壤环境质量目前是参照农业及自然保护区 = 2 \* ROMAN II级标准进行衡量，不能满足我国土壤多样化的特点。

四、结语

作为一种稀缺性资源，土壤是国家可持续发展的基础，是人类社会不断进步的物质保证，土壤污染所带来的一系列危害成为世界性的环境问题，防治土壤污染、保护有限的土壤资源也成为我国当前环境保护的一个重要内容。面对土壤污染日趋严峻的新情况，立法机关应当尽快制定《土壤污染防治法》，以规范相关法律行为；同时要立足于国内各级环境保护部门与地方政府及其相关部门的密切合作，在现有法律规范的基础上积极进行土壤污染防治；还要加强国际交流与合作，以科学的发展观指导防治工作，在危机中寻求解决之道，实现资源环境与经济、社会的和谐发展。

参考文献：

[1]骆世明：《农业生态学》，北京，中国农业出版社北京，2001版，第16页

篇5

1土壤退化的概念

土壤退化(Soildegradation)是指在各种自然，特别是人为因素影响下所发生的导致土壤的农业生产能力或土地利用和环境调控潜力，即土壤质量及其可持续性下降（包括暂时性的和永久性的）甚至完全丧失其物理的、化学的和生物学特征的过程，包括过去的、现在的和将来的退化过程，是土地退化的核心部分。土壤质量(Soilquality)则是指土壤的生产力状态或健康(Health)状况，特别是维持生态系统的生产力和持续土地利用及环境管理、促进动植物健康的能力[2]。土壤质量的核心是土壤生产力，其基础是土壤肥力。土壤肥力是土壤维持植物生长的自然能力，它一方面是五大自然成土因素，即成土母质、气候、生物、地形和时间因素长期相互作用的结果，带有明显的响应主导成土因素的物理、化学和生物学特性；另一方面，人类活动也深刻影响着自然成土过程，改变土壤肥力及土壤质量的变化方向。因此，土壤质量的下降或土壤退化往往是一个自然和人为因素综合作用的动态过程。根据土壤退化的表现形式，土壤退化可分为显型退化和隐型退化两大类型。前者是指退化过程（有些甚至是短暂的）可导致明显的退化结果，后者则是指有些退化过程虽然已经开始或已经进行较长时间，但尚未导致明显?耐嘶峁?/P>

2全球土壤退化概况

当前，因各种不合理的人类活动所引起的土壤和土地退化问题，已严重威胁着世界农业发展的可持续性。据统计，全球土壤退化面积达1965万km2。就地区分布来看，地处热带亚热带地区的亚洲、非洲土壤退化尤为突出，约300万km2的严重退化土壤中有120万km2分布在非洲、110万km2分布于亚洲；就土壤退化类型来看，土壤侵蚀退化占总退化面积的84%，是造成土壤退化的最主要原因之一；就退化等级来看，土壤退化以中度、严重和极严重退化为主，轻度退化仅占总退化面积的

38%[3～6]。

全球土壤退化评价(GlobalAssessmentofSoilDegradation)研究结果[3～6]显示，土壤侵蚀是最重要的土壤退化形式，全球退化土壤中水蚀影响占56%，风蚀占28%；至于水蚀的动因，43%是由于森林的破坏、29%是由于过度放牧、24%是由于不合理的农业管理，而风蚀的动因，60%是由于过度放牧、16%是由于不合理的农业管理、16%是由于自然植被的过度开发、8%是由于森林破坏；全球受土壤化学退化（包括土壤养分衰减、盐碱化、酸化、污染等）影响的总面积达240万km2，其主要原因是农业的不合理利用(56%)和森林的破坏(28%)；全球物理退化的土壤总面积约83万km2，主要集中于温带地区，可能绝大部分与农业机械的压实有关。

3我国土壤退化状况

首先，我国水土流失状况相当严重，在部分地区有进一步加重的趋势。据统计资料[7]，1996年我国水土流失面积已达183万km2，占国土总面积的19%。仅南方红黄壤地区土壤侵蚀面积就达6153万km2，占该区土地总面积的1/4[8]。同时，对长江流域13个重点流失县水土流失面积调查结果表明，在过去的30年中，其土壤侵蚀面积以平均每年1.2%～2.5%的速率增加[9]，水土流失形势不容乐观。

其次，从土壤肥力状况来看，我国耕地的有机质含量一般较低，水田土壤大多在1%～3%，而旱地土壤有机质含量较水田低，＜1%的就占31.2%；我国大部分耕地土壤全氮都在0.2%以下，其中山东、河北、河南、山西、新疆等5省（区）严重缺氮面积占其耕地总面积的一半以上；缺磷土壤面积为67.3万km2，其中有20多个省（区）有一半以上耕地严重缺磷；缺钾土壤面积比例较小，约有18.5万km2，但在南方缺钾较为普遍，其中海南、广东、广西、江西等省（区）有75%以上的耕地缺钾，而且近年来，全国各地农田养分平衡中，钾素均亏缺，因而，无论在南方还是北方，农田土壤速效钾含量均有普遍下降的趋势；缺乏中量元素的耕地占63.3%[10]。对全国土壤综合肥力状况的评价尚未见报道，就东部红壤丘陵区而言，选择土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾、pH值、CEC、物理性粘粒含量、粉/粘比、表层土壤厚度等11项土壤肥力指标进行土壤肥力综合评价的结果表明，其大部分土壤均不同程度遭受肥力退化的影响，处于中、下等水平，高、中、低肥力等级的土壤的面积分别占该区总面积的25.9%、40.8%和 33.3%，在广东丘陵山区、广西百色地区、江西吉泰盆地以及福建南部等地区肥力退化已十分严重[11]。

此外，其它形式的土壤退化问题也十分严重。以南方红壤区为例，约20万km2的土壤由于酸化问题而影响其生产潜力的发挥；化肥、农药施用量逐年上升，地下水污染不断加剧，在部分沿海地区其地下水硝态氮含量已远远高于WHO建议的最高允许浓度10mg/l；同时，在一些矿区附近和复垦地及沿海地区土壤重金属污染也相当严重[8]。

4土壤退化研究进展

自1971年FAO提出土壤退化问题并出版“土壤退化"专著以来，土壤退化问题日益受到人们的关注。第一次与土地退化有关的全球性会议——联合国土地荒漠化(desertification)会议于1977在肯尼亚内罗毕召开。联合国环境署(UNEP)又分别于1990年和1992年资助了Oldeman等开展全球土壤退化评价(GLASOD)、编制全球土壤退化图和干旱土地的土地退化（即荒漠化）评估的项目计划。1993年FAO等又召开国际土壤退化会议，决定开展热带亚热带地区国家级土壤退化和SOTER（土壤和地体数字化数据库）试点研究。在1994年墨西哥第15届国际土壤学大会上，土壤退化，尤其是热带亚热带的土壤退化问题倍受与会者的重视，不少科学家指出，今后20年热带亚热带将有1/3耕地沦为荒地，117个国家粮食将大幅度减产，呼吁加强土壤退化及土地退化恢复重建研究，并在土壤退化的概念、退化动态数据库、退化指标及评价模型与地理信息系统、退化的遥感与定位动态监测和模拟建模及预测、土壤复退性能研究、退化系统恢复重建的专家?霾呦低车妊芯糠矫嬗辛诵碌姆⒄埂9仕帘3盅Щ嵋灿?nbsp;1997在加拿大多伦多组织召开了以流域为基础的生态系统管理的全球挑战国际研讨会，从生态系统、流域的角度探讨土壤侵蚀等土壤退化等问题。而且，国际土壤联合会于1996年和1999年分别在土耳其和泰国举行了直接以土地退化为主题的第一届和第二届国际土地退化会议，并在第一届会议上决定成立了土壤退化研究工作组专门研究土壤退化，在第二届会议上则对土壤退化问题更为重视，并有学者倡议将土壤退化研究提高到退化科学的高度来认识，并决定于2001年在巴西召开第三届国际土壤退化会议[12]。同时，在亚洲，由UNDP和FAO支持的“亚洲湿润热带土壤保持网(ASOCON)”和“亚洲问题土壤网”也在亚太土地退化评估与控制方面开展了大量的卓有成效的研究工作。总的说来，国际上土壤退化研究在以下方面取得了重要进展：①从土壤退化的内在动因和外部影响因子（包括自然和社会经济因素）的综合角度，研究土壤退化的评价指标及分级标准与评价方法体系；②从土壤的物理、化学和生物学过程及其相互作用入手，研究土壤退化的过程与本质及机理；③从历史的角度出发，结合定位动态监测，?芯扛骼嗤寥劳嘶难荼涔碳胺⒄骨飨蚝退俾剩⒍云浣心D夂驮猓虎懿嘀厝死嗷疃ㄌ乇鹗峭恋乩梅绞胶屯寥谰芾泶胧┒酝寥劳嘶屯寥乐柿坑跋斓难芯浚⒔寥劳嘶睦砺垩芯坑胪嘶寥赖闹卫砗涂⑾嘟岷希型恋馗录际鹾屯寥郎δ鼙；氖匝槭痉逗屯乒悖虎葑⒅卮臣际酰ㄒ巴獾鞑椤⑻锛涫匝椤⑴柙允匝椤⑹笛槭曳治霾馐浴⒍ㄎ还鄄馐匝榈龋敫咝录际酰ㄒ8小⒌乩硇畔⑾低场⒌孛娑ㄎ幌低场⒛D夥抡妗⒆蚁低车龋┑慕岷希虎薮由缁峋醚Ы嵌妊芯客寥劳嘶酝寥乐柿考捌渖Φ挠跋臁?/P>

我国土壤学研究工作在过去几十年主要集中在土壤发生、分类和制图（特别是土壤资源清查）；土壤基本物理、化学和生物学性质（特别是土壤肥力性状）；土壤资源开发利用与改良（特别是土壤培肥，盐渍土和红壤的改良等）等方面。这些工作虽然在广义上与土壤退化科学密切相关，但直接以土壤退化为主题的研究工作主要集中在最近10多年，其中又以热带亚热带土壤退化研究工作较为系统和深入，并在80年代参与了热带亚热带土壤退化图的编制，完成了海南岛1∶100万SOTER图的编制工作。90年代以来，中国科学院南京土壤研究所结合承担国家“八五”科技攻关专题“南方红壤退化机制及防治措施研究”和国家自然科学基金重点项目“我国东部红壤地区土壤退化的时空变化、机理及调控对策的研究”任务，将宏观调研与田间定位动态观测和实验室模拟试验相结合，将遥感、地理信息系统等高新技术与传统技术相结合，将自然与社会经济因素相结合，将时间演变与空间分布研究相结合，将退化机理与调控对策研究相结合，对南方红壤丘陵区土壤退化的基本过程、作用机理及调控对策进行了有益的探索，并在以下方面取得了重要进展[8、13]：①初步定义了土壤退化的概念，阐明了红壤退化的基本过程、机制、特点。②在土壤侵蚀方面，利用遥感资料和地理信息系统技术编制了东部红壤区1∶400万90年代土壤侵蚀图与叠加类型图及典型地区70、80、90年代叠加土壤侵蚀图，并在土壤侵蚀图、土地利用图、土壤母质图等基础上，编制了1∶400万土壤侵蚀退化分区概图；对南方主要类型土壤可蚀性K值进行了田间测定，并利用全国第二次土壤普查数据和校正的Wischmeier方程，计算我国南方主要类型土壤可蚀性K，编制了相关图件。③在肥力退化机理方面，建立了南方红壤区土壤肥力数据库，初步提出了肥力退化评价指标体系，进行了土壤肥力退化评价的尝试，并绘制了红壤退化评价有关图件；将养分平衡与土壤养分退化研究相结合总结了我国南方农田养分平衡10年变化规律及其与土壤肥力退化的关系，认为土壤侵蚀、酸化养分淋失等造成的养分赤字循环及养分的不平衡是土壤养分退化的根本原因；应用遥感手段及历史资料，编制了0～20cm及0～100cm土层的土壤有机碳密度图，探讨了红壤有机碳库的消长与转化及腐殖质组成性质的变化规律；提出了磷素固定是红壤磷素退化的主要原因，磷素有效性衰减的实质是磷素的双核化和向固相的扩散，解决了红壤磷素退化的实质问题。④在土壤酸化方面，研究了红壤的酸化特点，根据土壤的酸缓冲性能，建立了土壤酸敏感性分级标准，进行了红壤酸敏感性分级和分区，首次绘制了有关地区土壤酸敏感性分区概图；采用MAGIC模型，并进行校正对我国红壤酸化进行预测，揭示红壤酸度的时空变化规律；并在作物耐铝快速评估方面取得了重要进展。⑤在土壤污染方面，利用多参数对重金属的土壤污染进行了综合评估，建立了综合污染指数(CPI)值的计算方法，对不同地区的污染状况进行了评估，绘制了重金属污染概图；应用农药在土壤中的吸附系数(Kd)和半衰期(t1/2)及基质迁移模式，阐明了土壤农药污染的机理；在重金属污染对土壤肥力的影响方面的研究结果表明，重金属污染可降低土壤对钾的保持能力，促进钾的淋失；而对氮和磷而言，主要是降低与其催化降解和循环相关的酶的活性。⑥红壤退化防治方面，提出了区域治理调控对策，“顶林—腰果—谷农—塘鱼”等立体种养模式等，并对一些开发模式进行示范和评价。

然而，我国幅员辽阔，自然和社会经济条件复杂多样，地区间差异明显。各类型区在农业和农村发展过程中均不同程度地面临着各种资源环境退化问题，有些问题是全区共存的，有些则是特定类型区所特有的。过去的工作仅集中于江南红壤丘陵区，而对其它地区触及较少。而且，在研究工作中，也往往偏重于单项指标及单个过程的研究。土壤退化综合评价指标体系的研究基本处于空白，对退化过程的相互作用研究不够。同时，在合理选择碱性物质改良剂种类、提高经济效益以及长期施用改良剂对土壤物理、化学，特别是生物学性质的影响等方面还有许多问题有待进一步研究，对耐酸（铝）作物品种的选择研究也亟待加强。此外，对其它土壤退化问题，如集约化农业和乡镇企业及矿产开发引起的土壤及水体污染、土壤生物多样性衰减等问题，尚未开展系统研究。

5土壤退化的研究方向

土壤退化是一个非常综合和复杂的、具有时间上的动态性和空间上的各异性以及高度非线性特征的过程。土壤退化科学涉及很多研究领域，不仅涉及到土壤学、农学、生态学及环境科学，而且也与社会科学和经济学及相关方针政策密切相关。然而，迄今为止，国内外的大多数研究工作偏重于对特定区域或特定土壤类型的某些土壤性状在空间上的变化或退化的评价，而很少涉及不同退化类型在时间序列上的变化。而且，在土壤退化评价方法论及评价指标体系定量化、动态化、综合性和实用性以及尺度转换等方面的研究工作大多处于探索阶段。

我国土壤退化研究虽然在某些方面取得了一定的、有特色的进展，但整体上还处于起步阶段。为此，作者认为，今后我国土壤退化的研究工作应从更广和更深的层次上系统综合地开展土壤退化的综合评价与主要退化类型农业生态系统的重建和恢复研究，并逐步向土地退化或环境退化方向拓展。具体来说，应加强以下几个方面的研究工作：

(1)土壤与土地退化指标评价体系研究。主要包括用于评价不同土壤及土地退化类型的单项和综合评价指标、分级标准、阈值和弹性，定量化的和综合的评价方法与评价模型等；

(2)土壤退化的监测与预警系统研究。主要包括建立土壤退化监测研究网络，对重点区域和国家在不同尺度水平上的土壤及土地退化的类型、范围及退化程度进行监测和评价，并进行分类区划，为退化土地整治提供依据；

(3)土壤与土地退化过程、机理及影响因素研究。重点研究几种主要退化形式（如土壤侵蚀、土壤肥力衰减、土壤酸化、土壤污染及土壤盐渍化等）的发生条件、过程、影响因子（包括自然的和社会经济的）及其相互作用机理；

(4)土壤与土地退化动态监测与动态数据库及其管理信息系统的研究。主要包括土壤退化监测网点或基准点(Benchmarksites)的选建、3S(GIS、GPS、RS)技术和信息网络及尺度转换等现代技术和手段的应用与发展、土壤退化属性数据库和GIS图件及其动态更新、土壤退化趋向的模拟预测与预警等方面的工作；

(5)土壤退化与全球变化关系研究。主要包括土壤退化与水体富营养化、地下水污染、温室气体释放等；

(6)退化土壤生态系统的恢复与重建研究。主要包括运用生态经济学原理及专家系统等技术，研究和开发适用于不同土壤退化类型区的、以持续农业为目标的土壤和环境综合整治决策支持系统与优化模式，主要退化生态系统类型土壤质量恢复重建的关键技术及其集成运用的试验示范研究等方面的工作，为土壤退化防治提供决策咨询和示范样板；

(7)加强土壤退化对生产力的影响及其经济分析研究，协助政府制定有利于持续土地利用，防治土壤退化的政策。

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篇6

地球化学的发展可以分为两个主要阶段。第一阶段是自20世纪初至60年代末的这一时期。这一阶段主要研究地壳的化学组成，提出了众所周知的克拉克值（地壳的平均含量）概念，这给我们在评价元素的分散与集中状态时提供了一个有用的参照。随着分析技术的发展，使人们对微量元素的分析成为可能，地球化学也进入到了一个新的阶段。随着大量岩层、岩石、矿物以及陨石等化学分析数据的积累，人们发现化学元素在地壳、不同岩石和矿物中的分布和分配是有规律的，地球化学就为阐明元素在地壳及其组成岩石和矿物中的分布和分配规律的需要而发展；人类对矿产资源日益增长的需求，又促进地球化学发展了地壳中元素集中、分散和迁移理论，以便更深入地研究矿产和岩石等形成规律，提供更有效的找矿方法。因此这一阶段的地球化学就主要就是元素在地壳中的分布、分配、集中、分散及迁移历史，对象基本是地壳中的元素、原子。

地球化学的理论与方法，在许多领域都得到广泛应用，由此形成了许多地球化学的分支学科。

分支学科一：找矿地球化学

人类发展所需的资源90%以上来自自然矿产，矿床的形成就是一个地球化学过程，只不过是多种因素耦合在一起的结果。绝大部分矿床在地表以下，人们不能凭肉眼直接观察到矿床，为了探寻地表以下的盲矿体，就必须采用一些有效的方法技术，而找矿地球化学就是一种有效的方法。它是通过系统地采集样品（包括岩石、土壤、水乃至气体等介质），分析这些样品的地球化学指标（包括元素含量、氧化还原电位、酸碱度等），找出地球化学指标异常地段，进而发现矿体。当今，找矿难度越来越大（主要是找矿深度增大），地球化学找矿所起的作用越来越重要。

在用地球化学方法与理论开展找矿时，有时为了总结找矿规律，需要查明地质体的形成时代，人们常用同位素地球化学技术。该技术是从核物理学领域引进的，它的理论基础是放射性同位素的衰变定理（N=Noe-t ，这里N是放射性元素衰变以后所形成的子体数量，No 是未衰变时母体的原子数，λ是衰变常数，t是衰变的时间），这为我们探索地质体的形成年龄和某些地质事件发生的年龄提供了有效手段。

分支学科二：农业地球化学

农业地球化学主要研究土壤的化学组分与农作物生长发育的关系，它是地球化学与土壤学、农业学的结合。大部分人都知道，农作物的生长主要受气候的影响，不同气候带内，农作物的种类是不同的。但在相同的气候背景条件区域内，有些地段适宜某些农作物生长，而不适宜另外的农作物生长，甚至在很小的范围内，同类作物的果实，其品质有很大差异。例如，各种农特产就是如此。这主要与土壤的性质有关，而土壤的性质又取决于土壤的化学成分。因此，研究土壤的化学成分与农作物的关系，对于改良农作物的品质、提高产量具有重要作用。

当前，由于在农业生产过程中，为了提高产量，往往施放了很多化肥，有些化肥对土壤性质起到一个破坏作用。例如，使土壤酸化、碱化或结板。应用地球化学的方法，查明土壤的化学成分，根据土壤所含元素的贫富“对症下药”，即可起到提高经济效益与改良土壤性质的双重效果。在近代农业规划中，前期进行农业地球化学研究是很有必要的。

分支学科三：生态地球化学

在人类生态环境中，存在一个化学元素的循环系统，而生态系统就是其中重要的一环。有些元素从土壤、水体和空气中进入生物体系，人类在食用生物的过程中又吸收了这些元素，经人体消化，有些元素被人体吸收，转变为人体的组成部分或能量，部分又被排泄出来，然后又进入化学元素的循环体系中。被人体吸收的元素一部分对人体是有益的，也是人体必需的，一部分可能对人体有害，从而引起各种疾病。因此，要采取措施，使人体尽量吸收有益元素、减少有害元素的吸收，就要应用元素的生态地球化学理论与方法，开展环境生态地球化学评价，研究元素对人体的生物作用机理，可改善人类生活环境和促进人类健康。

分支学科四：环境地球化学

环境地球化学是环境科学与地球化学结合而形成的地球化学分支。主要研究人类环境中元素的地球化学行为，为环境保护和治理提供技术支撑。

随着人类活动日益加速与扩大，对环境的影响越来越大，这种影响很多是破坏性的、和人类与自然的和谐共存是相悖的。环境破坏主要的表现形式之一就是环境污染，而环境污染是一些人为的化学元素和化合物叠加在自然界的物质基础之上，而环境地球化学的主要任务就是查明那些对人类健康影响有密切关系的元素在土壤、岩石、水体、空气等介质中的含量与演化规律，查明区域环境地球化学特征，揭示地方性疾病发生的原因，为保护和治理环境提供技术支撑，为城市规划提供科学依据。环境地球化学日趋重要是必然趋势。

分支学科五：宇宙地球化学

按地球化学的定义，研究宇宙的化学成分及特点不属于地球化学的范畴，但生活在地球上的人类要对宇宙进行研究，因此把研究宇宙的化学成分与规律也作为地球化学的一个分支。

宇宙地球化学主要研究天体的化学成分、演化规律和对地球的影响以及探索宇宙的起因。

我国几年前开展的“嫦娥工程”共包含4个系统，其中一个是地面应用系统（即宇宙地球化学），这个系统主要对月球的物质组成（包括矿物组成和化学组成）进行研究，查明月球物质的化学成分及赋存状态，为人类未来开发利用月球资源、探索月球的起因及演化趋势提供依据，也为研究宇宙演化提供线索。由此可见，地球化学理论与方法在近代科学技术领域的重要性。

综上所述，作为与人类生存发展密不可分的地球化学学科，随着人类的发展将起到越来越重要的作用。

随着人类对未知领域探索的不断进展，对地球化学理论与技术的需求也会与日俱增。人类活动空间日益扩大，“上天、下海、进极”就是明显的例证。在探索宇宙、深海资源、极地资源与对人类的影响都离不开地球化学。在这些前缘活动中，地球化学的理论与方法是最重要的支撑。

此外，地球化学还可对某些特定的地质（史）事件研究起到决定性作用，如地球上的恐龙灭绝事件，只能依靠地球化学研究得出结论。

地球化学的发展，也推动了其他技术的发展，特别是分析测试技术和仪器的研发在近年取得很多成果，地球化学的需求是主要原因之一。

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关键词：农业水土工程 研究对象特点 研究生培养

中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）03（b）-0200-02

水土资源作为经济社会发展不可替代的基础支撑，是我国现代农业建设不可或缺的首要条件。耕地逐年减少，水资源日趋短缺等一系列问题造成的粮食减产、区域地下水位大幅度下降、水土环境退化、土壤荒漠化等一系列与农业水土工程学科紧密相连的资源环境问题，正在制约着当前的社会经济持续发展。如何促进我国农业水土工程研究发展和研究人员培养成为相关研究机构和高校亟待解决的问题之一。

1 农业水土工程的形成与发展

农业水土工程学科是研究水、土运移规律与持续高效利用的理论与技术，是合理利用农业水土资源，创造良好的农业水土环境，为农业可持续发展服务的科学。作为以地学、生物学、气象学为理论基础，以工程学为技术基础的应用科学，农业水土工程学科在我国曾先后被称为“农田水利”和“农田灌溉”，国际上普遍采用“水土工程”名称，我国于1990年由国务院学位委员会学科评议组定名为“农业水土工程”。

农业水土工程是在农田水利工程基础上发展起来的[1]。明代著名科学家徐光启最早把西欧水利科学技术介绍到我国并在《农政全书》中系统地论述了农田水利有关问题，这是我国关于农业水土工程的最早著作。随着农业生产的进步，农田水利作为一门科学逐渐形成，不断完善，本世纪二三十年代，我国著名水利专家李仪祉先生主持兴建了泾惠渠等关中大型灌溉工程开启了以现代科学技术为基础的农田水利科学。我国关于“农田水利”最早的解释出现在李仪祉先生的《农田水利之合作》中。30年代中期李仪祉的《农田水利讲义》和沙玉清的《农田水利学》，对“农田水利”作了进一步科学地概括，形成了我国农田水利科学的初步体系。40年代初我国出现了“农业水利”一词。50年代以后，原苏联的影响起着很大作用。80年代以来，欧美的影响又逐渐增长，一些专家认为可以用“灌溉排水”来代替“农田水利”[2，3]。

早期的农业水土工程学科只是从水的角度出发，以水为出发点。随着现代农业科学技术的发展，研究人员认识到“水、土、作物”三者是紧密相关的，应该将三者作为一个整体来研究，才能有效地发挥各自的作用。

近20年来，我国农业水土工程学科发展迅速，取得了一大批研究成果。西北农林科技大学农业水土工程学科，围绕我国西北及干旱、半干旱地区的农业节水与水资源持续利用问题进行了诸多方面的研究。中国农业大学成立了中国农业水研究中心。2003年武汉大学的水资源与水电工程科学国家重点实验室成立，河海大学的水文水资源与水利工程科学国家重点实验室也为农业水土工程学科的发展做出了积极贡献[4]。东北农业大学、沈阳农业大学等高校相继成立了农业水土工程专业。

2 农业水土工程研究对象的特点

农业水土工程的研究对象是以降水（灌溉）―土壤水―作物水―光合作用―干物质量―经济产量的转化关系和高效调控作为研究主线，从水分调控、水肥耦合、作物生理与遗传改良出发，探索提高各个环节中水的转化效率与生产效率的机理。就属性来说，其属于自然造物占主导地位，并受人为因素影响，是一种具有工程意义的自然过程，是人类农业生产历史产物，其形成受人类农业生产科技进步支配。同时，作为一门单独的学科又赋存于农业工程系统中，保持着与其他学科的相互依存和相互作用关系。

农业水土工程从根本上是以水的转化效率和生产效率为基础，以工程应用为目的的动态研究过程。农业水土工程领域具有多学科相互交叉、各种单项技术互相渗透的显著特征。包括水利工程学、土壤学、作物学、生物学、遗传学、材料学、数学和化学等多学科有机地结合。农业水土工程研究对象以及研究手段是复杂的，这种复杂性主要体现在以下几点。

（1）研究对象的复杂。农业水土工程既要研究工程技术，又要研究包括农业水文学理论，流体力学与水力学理论，土壤物理学与土壤水动力学理论，地表物质（水分、溶质、泥沙）迁移与能量转化理论，植物水分生理与抗逆性生理理论，农业气象学理论，农田生态学理论等。必须将相关理论与农业水土工程的核心理论与技术相结合才能够推动农业水土工程学科的发展。

（2）研究手段的复杂。为解决复杂现实的工程问题采取的实践手段复杂多变，必须理论与实践相结合。同时，不断改进研究手段，这是一个动态的过程。农业水土工程学科研究手段的更新和新技术的应用，包括计机技术、核技术、信息技术、红外技术、遥感技术、电测技术、示踪技术、现代工程技术以及先进的灌排技术与设备的应用等，同时采用数值计算方法、系统工程学、模糊数学、应用随机过程、系统动力学、信息论控制论、预测学与技术经济学等方法，借助这些技术与方法，才能从整体上考虑水―土壤―作物―大气之间关系，实现地表物质迁移与能量转化的定量描述，才能科学地确定其调控方案使该领域由单纯的实验性质变为一门有较严格的理论基础和定量方法的科学[5]。

（3）农业水土工程系统是开放性的。在其演化过程中不断地有新学科的加入，这又影响着系统的演化行为。

（4）系统具有时间属性。包括工程时间尺度，自然演替时间尺度，工程时间尺度既要关心其工程运营期间的稳定性，又受到自然演替时间尺度的限制，水―土壤―作物―大气之间的能量转换与传递属于短时间的尺度问题。对于不同生长期的水―土壤―作物―大气之间的能量转换与传递又属于长时间的尺度问题。

（5）存在着控制性条件。从水分调控、水肥耦合、作物生理与遗传改良出发，探索提高各个环节中水的转化效率与生产效率的机理。可以利用植物本身生理功能调节和挖掘植物本身的节水潜力；利用现代信息技术，开发作物水分信息采集与精量控制灌溉技术，提升传统节水技术的现代化水平；利用现代新材料技术，解决节水设备与产品研发中的材料与工艺问题，提升节水农业关键设备与重大产品的技术水平；推进常规节水技术的标准化、规范化、模式化、定量化和集成化，促进其大规模的应用，充分挖掘其节水的效果；在高效利用常规水资源的前提下，进一步挖掘劣质水、天然雨水等非常规水资源的利用潜力[4]。

3 农业水土工程专业教学不足及对策

通过对农业水土工程专业研究对象的特点和现代高校本科生、研究生的培养模式分析可知，农业水土工程专业研究生的培养存在严重不足。现针对存在的不足，分析其产生的原因并提出相应的对策。

3.1 本科教育与研究生教育脱轨

本科阶段各专业划分明显，即使存在交叉也多是专业基础课上的共享。例如农田水利专业就很少涉及土壤学，植物生理学，生态学等农业水土工程研究生必须具备的专业基础知识。这些知识的获得要等到研究生阶段才能够接触，这就导致问题的出现，如植物生理学，生态学的基础课程没有学习，影响这两门课程的学习效果。农业水土工程专业研究生各相关专业本科生都可以报考，导致研究生知识结构不同，偏农学的本科生报考农业水土工程专业研究生，虽然在土壤学，植物学，生态学方面基础较好，但是水利和数学等就成为了制约其发展的瓶颈，因为偏农学的本科生在本科阶段数学学习要求相对较低，水利方面的知识更是难以接触。农业水土工程专业是以水分在土壤―植物―大气中的运动为主要研究对象，以期达到农业水土资源的高效利用，在这个系统中，水分由土壤向植物的运动规律起关键性作用，农田水利专业本科生从事农业水土工程专业研究在知识储备上占优势，建议农田水利专业的本科生报考农业水土工程专业研究生，同时加强农田水利专业本科生农业生态系统及植物生理生态相关知识的学习。康绍忠在1993年建议在有条件的高校试办农业水土工程专业本科班[5]，这将大大提高农业水土工程专业研究生的质量。

3.2 教育资源分配不均

作为科研人员，研究生指导教师所承担的科研项目数量和研究内容是不同的，甚至一些导师没有科研项目，科研经费不足，从而影响了学生直接参加科研课题的机会。这一差别不但在各高校之间存在，在同一所高校或研究机构内部区别也很大，造成教育资源分配不均。建议全国统一设立专门的研究生科研基金，用于研究生的培养。另外，各高校农业水土工程专业研究生课程设置区别很大，1992年康绍忠在他的文章中提出应在农业部所属教材编审委员会下设立农业水土工程专业教材编审小组，讨论全国农业水土工程专业研究生教材的统一编写问题及有关课程的教学大纲，这一举措有利于农业水土工程专业研究生培养质量的提高。

3.3 学生掌握学科前沿不充分

学生从本科阶段进入研究生学习，学习方式需要有一个转变过程，现行的本科学生教育模式过于强调已有知识的传授，缺乏对未知领域的开拓和思考，本科灌输式教学使得学生只能被动地接受知识，制约其思考的主动性和探索性，研究生阶段只有主动探索性学习才能够完成相应的知识储备，这就造成了部分学生过渡时间较长，开始进入探索性研究阶段还没有完全掌握本领域的前沿。我国部分院校存在2年制硕士研究生，培养时间过短，研究生质量在时间上难以保证，建议农业水土工程硕士研究生采取3年制培养方式。我国大部分高校文献检索能力有限，教师和学生不能获得本领域国际最新研究成果，建议各高校加大对文献数据库建设的投入，或者进一步促进资源共享，为研究人员提供方便。

面对日益严峻的水土资源状况和粮食危机问题，要求在高等学校进行教学改革和探索，培养适应时代需要、高水平的农业水土工程学科人才，为解决我国国民经济可持续发展以及生态安全等重大战略问题做出应有的贡献。

参考文献

[1] 熊运章.中国农业水土工程学科探源[J].西北高等农林教育，1994（增）：155-158.

[2] 熊运章.中国农业水土工程学科的发展[J].西北农业大学学报，1994，22（增）：1-5.

[3] 熊运章，康绍忠.中国农业水土工程学科及其发展预测[J].农业工程学报，1996，12（4）：6-9.

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关键词：小区中水回用；雨水回用；处理工艺；设计

中图分类号：S276文献标识码：A

一、小区生活用水的分类

（1）充分与人体接触的用水。有饮用水、厨房用水和漱洗及洗浴用水，用水量约占生活用水量的50%。

（2）与人体直接接触的室内用水。有洗衣用水、室内扫除清洁用水，用水量约占生活用水量的20%。

（3）不与人体接触的杂用水类。有厕所冲洗水、洒水（公共绿地及道路喷洒水、小区中人造喷泉水）及室内外浇花用水等，约占生活用水量的30%。

二、小区中水回用系统的设计原则

2.1一般来说，不同小区对出水的要求差异较大，应根据我国《地面环境质量标准》(GB3838 - 88)和《污水综合排放标准》(GB8978- 96)的有关规定和当地环保部门的要求确定处理程度，以确保出水水质。

2.2污水处理设施的设计和建设必须结合小区的整体规划和建筑特点，即外观设计上要与小区建筑环境相协调，以求美观。

2.3在污水处理工艺上力求简单实用，以方便管理。

2.4在高程布置上应尽量采用立体布局，充分利用地下空间。平面布置上要紧凑，以节省用地。

2.5污水处理厂位置应尽可能位于小区下风向，与其它建筑物有一定的距离，以减少对环境的影响。

2.6设备化，定型化，模块化，施工安装方便，运行简易，设备性能稳定，适合分期建设。

2.7处理程度高，污泥产量少，并尽可能采用节能处理技术。

2.8处理构筑物对水力负荷和有机物负荷的适应范围较大，使系统有较好的经受冲击负荷的能力。

2.9小区内的人口是逐渐增加的，因此小区污水处理厂应留有发展余地。

根据小区废水处理的原则，应选择处理效果稳定、产泥少、节能的处理方法。小区系统中的各类建筑物一般均建有化粪池，所以化粪池应与污水处理方法相结合。常用的工艺流程有：

（1）污水格栅调节池提升泵接触氧化池沉淀池出水。

（2）污水格栅调节池提升泵曝气池沉淀池污泥回流出水。

（3）污水格栅调节池提升泵SBR 池或CASS池出水。

（4）污水格栅调节池提升泵混凝沉淀(加药)过滤出水(物化方法)。

（5）污水格栅调节池提升泵接触氧化池混凝过滤(加药)出水。

三、小区中水处理工艺

生活污水处理工程一般都是以好氧生物处理方法作为核心工艺，好氧生物处理方

法分为生物膜法和活性污泥法两大类。传统的方法有接触氧化法、CASS、SBR 及氧化沟等活性污泥法工艺。随着中水技术的应用与发展，又开发多种回用新技术，如膜分离(MF、UF、NF、OF)技术、膜生物反应器、曝气生物滤池、土壤生物系统、土壤毛吸处理利用系统(人工土地系统)。这些新技术在国外都已经得到了成功的应用，这为我国中水工程应用技术的推广奠定了基础和依据。

中水回用系统在国内已经有过工程实践的工艺流程主要有：

（1）原水格栅调节池混凝沉淀过滤活性炭消毒中水；

（2）原水格栅调节池过滤生物消毒中水；

（3）原水格栅调节池混凝气浮过滤消毒中水；

（4）原水格栅调节池过滤臭氧消毒出水；

（5）原水格栅调节池絮凝沉淀过滤精密过滤膜分离消毒中水；

（6）原水格栅生物接触氧化沉淀过滤消毒中水；

（7）原水格栅调节池曝气生物滤池消毒中水。

3.1物理处理法

膜滤法，适用于水质变化大的情况。膜滤法是通过在外部压力的作用下，水源水以一定的流速沿着滤膜表面流动，溶液中溶剂和低分子量物质、无机离子等这些粒子外径小于膜孔的则通过滤膜，并作为滤液而排出；而溶液中高分子物质、胶体微粒及微生物等外径大于膜孔的粒子则被拦截在滤膜的表面，溶液被浓缩并以浓缩形式排出。从而实现有效的分离。采用这种流程的特点是：装置紧凑，容易操作，以及受负荷变动的影响小。

3.2 物理化学法

物理化学法系是运用物理和化学的综合作用使废水得到净化的方法。它是由物理方法和化学方法组成的废水处理系统，或是包括物理过程和化学过程的单项处理方法，如浮选、吹脱、结晶、吸附、萃取、电解、电渗析、离子交换、反渗透等。这种方法的特点是：占地面积少；出水水质好，且比较稳定；对废水水量、水温和浓度变化适应性强；可去除有害的重金属离子；除磷、脱氮、脱色效果好；管理操作易于自动检测和自动控制等。但是，处理系统的设备费和日常运转费较高。

3.3 生物处理法

生物处理法就是利用生物（即细菌、霉以及原生动物）的代谢作用处理各种废水、污水和粪尿的方法。生物处理法可大致分为利用好氧微生物的好氧处理法与利用厌氧微生物的厌氧处理法两大类。我国现行处理工艺一般多采用活性污泥法、生物滤池、生物接触氧化法、生物转盘、生物流化床等生物处理方法。这种流程具有适应水力负荷变动能力强、产生污泥量少、维护管理容易等优点。

四、雨水回用设计

雨水回用设计也是一种节约水的有利途径，回用时可作为中水的部分水源。

雨水水质。雨水水质见下表。

4.1处理流程的选择

雨水利用是开源节流的重要途径。技术经济分析显示，雨水渗透方案设计简单、便于实施、效益显著，雨水渗透利用是对传统雨水直接排放设计思想的变革。本文采用土壤渗滤为主的处理系统，应用土壤学、微生物学等基本原理，建立人工土壤生态系统，不但改善了天然土壤生态系统中的有机环境条件和生活条件，强化人工土壤生态系统的功能，而且提高了处理能力和效果。特别是把雨水收集、净化、回用三者结合起来，构成了一个处理与绿化相结合的生态系统，是一种低投资、节能、运行管理简单、适应性广的雨水处理技术。

4.2雨水的处理工艺

本设计采用的雨水处理工艺如下：

雨水暗渠土壤滤池和雨水贮存池雨水回用屋面雨水经过雨水收集器净化后流入暗渠，绿地雨水可直接进入暗渠，道路雨水因污染严重弃流，其余的则进入暗渠，雨水经过暗渠后靠重力作用进入土壤滤池和雨水贮存池回用。本设计选用6m × 5m × 5m 的土壤滤池和雨水贮存池合建式，经土壤滤池处理后的雨水进入下面的雨水贮存池，消毒后可回用。

土壤渗滤技术实质上是一种生物过滤。其核心是通过土壤―植被―微生物生态系统净化功能来完成物理化学以及生物学的净化过程。本设计中采用的天然土和人工配制土的渗滤对于水中主要污染物有明显去除净化作用，并表现出具有耐冲击负荷能力和良好的再生功能。说明土壤中的微生物群通过适应与驯化，对于水中的主要污染物有分解能力。

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【关键词】农业微生物学 教学改革 启发教学

【项目来源】土壤学自治区重点学科资助。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）08-0223-02

农业微生物学是微生物学的一个重要的分支学科，主要研究微生物在农业上的应用和相关理论[1]。农业微生物学是一门基础学科，教学目标是使学生对农业微生物学有一个全面的了解，掌握农业微生物学的基本知识，并对试验操作技术进行基本的训练。我校农业微生物学教学具有学时少、知识面广的特点。因此，如何在30学时的授课时间内让学生接受应该掌握的基本理论知识， 以及如何让学生真正掌握学科的基本实验技能是这门课程教学过程中必需要解决的基本问题。笔者经过多年教学实践， 在农业微生物学的理论教学和实验教学方面进行了一些探索与改革。

1.教材选择

当前国内本科层次优秀的微生物学教材较多，我校选择的是中国农业大学出版社出版的由袁红莉，王贺祥主编的《农业微生物学及实验教程》。该教材的编写参考了国内外的最新进展，围绕微生物形态、生理、遗传、生态和分类，对微生物学的基本理论和基础知识，做了比较系统的阐述，概念论述准确，叙述简明，兼顾了微生物学的系统性，特别是加强了微生物在农业上应用的内容。近几年学生反映较好。

2.优化教学方法

2.1启发式为主导的课堂教学

教学活动包括教与学，二者相辅相成才能得到满意的教学效果。要让学生成为教学活动的主体，使学生具备独立探索和掌握新知识的能力[2]。教学中以启发式教学式为主， 辅以讨论式和提问式，强化互动环节， 落实以学生为主体、教师为主导，教学相长。如在讲到细菌格兰氏染色的机理时，先让同学们回忆格兰氏阳性菌和格兰氏阴性菌细胞壁结构及组成的差异，提示同学们乙醇对生物体细胞起的是脱水和溶解脂肪的作用，让同学们积极动脑思考，用五分钟讨论，然后以提问的方式让同学们回答，这时，同学们对该问题有了一定的思考，对正确答案有着期待，老师在总结大家的结论后，再补充同学们没有回答完全的部分。这样同学们延续自己的思考，加之老师的补充，就牢固掌握了该知识点。启发式教学不仅被恰当的应用在课堂上，同时也被应用到课堂外。因为该课程课时限制，微生物在具体应用方面的实例只能在课堂中点到为止，可同学们还对该应用领域抱有深厚的兴趣，针对这种情况，教师在备课中提前准备相关知识在应用领域中的文献资料，可供同学们在课下阅读。例如在讲到古菌这一节时，课堂上老师会讲授古菌的细胞结构、主要类群，概括介绍对极端微生物的研究有助于人类对重大问题（生命起源及演化）和生命本质的认识。课下，布置文献《极端环境下的微生物及其生物地球化学作用》的阅读作业，既满足同学们对知识的渴望、扩大同学们的专业知识面，也加深了同学们对该课程学习的浓厚兴趣。

2.2辅以参观式教学方法

启发式为主导的课堂教学，辅以参观式教学方法，明显地提高了教学效果。所谓参观式教学， 就是组织学生到工作现场去看、去听、去观察、去感受、去总结提高。参观式教学是学生了解实际和认识专业的重要途径， 是教师深化课堂知识， 教好教活的一个补充形式[3]。在制定该课程的教学计划时，安排在课堂讲授结束后，组织同学们到新疆农科院微生物所进行参观教学。该研究所从事新疆特殊环境微生物资源及相关的生物制品开发等研究工作。设有发酵工程、基因工程、生物化工及微生物菌种保藏等专业研究室。请科研项目负责人讲解生产用菌种、发酵工艺、设备、原理等。把研究所作为课堂，将书本与现实联系起来， 使学生较好地认识并理解了各种仪器的结构、工作状态、工作原理、工艺流程， 达到了事半功倍的效果。例如在课堂上给同学们讲授重组DNA技术的实施环节时，因理论比较抽象，学生们很难将用于DNA扩增的多聚酶链式反应―PCR技术的原理与具体操作联系起来，通过参观教学，同学们在进一步听讲解及具体的观摩PCR仪的使用步骤后，掌握该仪器的基本操作，对PCR仪的工作原理有了进一步的认识。又如在讲授微生物诱变育种的理论环节时，同学们认为诱变育种工作难以实施，可当同学生们亲眼目睹了科研人员现场进行紫外线诱变育种工作后改变了同学们起初的看法，缩短了理论与实际操作之间的距离。可见，开设参观式教学这个环节， 对提高大学生的专业基础课教学质量具有实际意义。

2.3 引导学生参与相关科学研究

高校大学生的教学应该是以知识传授与探索相结合，形成师生良性互动，以调动学生自主学习、激发学生求知欲和创造性为教学目标。通过大学生普遍参与科研创新实践，让大学生充分体会到只有从基础实践做起，才能更好的理解什么是研究。通过搜索文献、制定计划、论证完善、制作调试、报告总结等系列训练，让学生真正感受实践研究带来的乐趣和收获。

我校从事农业微生物学教学的老师还同时做相关领域的科学研究。为让同学们能深入贯穿理论与实践的结合，渗透微生物在农业领域中的应用，在农业微生物学理论教学环节中穿插教师所做的相关研究。例如在讲授菌根菌知识的同时，教师可以把自己从事这一领域的科研意义、目的及研究内容传授给学生。感兴趣的同学还可在教师的指导下利用课余时间完成相应的科学研究，这也是大学生科研创新能力培养体系构建具体实施过程中的重要环节，对于培养大学生今后的科研素质，启发创新意识定能起到良好的促进作用。

3.利用现代化手段， 提高微生物学教学水平

20 世纪90 年代以来， 多媒体技术作为先进教学手段，被广泛使用[4]。一个优秀的教学课件可以使课堂教学更加形象化，图文结合更加有利于学生加深对知识点的理解。特别是在微生物的教学中，不仅内容丰富， 涉及面广， 发展迅速， 而且研究个体微小， 学生对它的认识远不如对动物和植物。再加上其营养方式、遗传类型多种多样、代谢机制错综复杂， 学生往往感觉其知识繁琐、抽象和难以理解[5]。针对这种情况， 我们将多媒体技术应用到微生物学课程的教学中， 受到了学生的普遍欢迎。 在课件的制作过程中， 参考从因特网上下载的优秀微生物教学软件， 结合教研室科研成果， 自己动手制作PPT 教学软件， 把优真和清晰动感的画面及图表转移到教室， 使微观世界宏观化、教学内容情景化。

在讲授微生物学形态知识时， 把原核微生物、真核微生物、及具有非细胞形态的病毒所生存的显微世界以色彩丰富、直观清晰、生动形象的画面展示给学生，有助于学生的理解与接受， 而且可突破教学中的难点， 加大教学的信息量， 提高讲课的效率[6]。同时在制作课件时，可以借助发达的网络视频资源，在课件中穿插相关的视频、动画。以立体的形式表现出鞭毛的运动、T 4 噬菌体的增殖、营养物质进入细胞的方式、基因转移和重组的过程等内容。不仅激发了学生的学习兴趣，而且加深了学生对知识点的形象化理解。让学生能享受课堂时光。

4.合理安排实验教学

按照大纲要求， 学生在该课程的学习结束后，需要掌握无菌操作技术、纯培养技术和灭菌技术。结合实验教学6个学时数，本课程实验课教学是安排让学生完成一个综合实验：土壤微生物的分离与观察。实验安排为：首先让学生自己动手配制培养基， 改变以往培养基都是由教师准备的惯例；接着让学生对自己制备的培养基进行灭菌，掌握灭菌锅的使用步骤及注意事项；最后利用自己配制的培养基， 分离纯化土壤样品中的微生物并经培养一段时间后对培养物进行观察，将土壤中的主要微生物类群通过显微镜辨别出来。之所以这样安排实验课，是让学生在完成了这一综合实验后，对试验的设计形成系统的认识，将每一个试验有机的联系起来。避免以往实验教学实验内容结合不紧密的弊端。这也是在提倡素质教育的今天尤其需要倡导的。

5.结语

农业微生物学课程是一门非常重要的基础理论课程，其适用广泛性决定了需要针对不同的教学对象及教学目的进行合理的调整。让学生逐步提高专业水平是我们进行课程改革的最终目标。在教学过程中， 虽然我们取得了很好的效果，但是，随着科学技术不断进步，对我们的教学也提出了更高、更新的要求。作为高校教育工作者，我们只有顺应时代要求，进一步深化教学改革，摸索出一套适合于新疆农业高等院校人才培养模式的农业微生物学教学体系， 才能造就适应21 世纪需要的新型人才。

参考文献：

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[2]梁如，玉陈强.农业微生物学教学改革的点滴体会，中国林业教育[J]，1999，S1，93-94

[3]李庆华.抓好参观式教学环节提高专业课教学质量，实践与探索[J]，2000，08（10） 44-46

[4]刘仁华，黄小云，胡廷章等.微生物学课程教学改革初探，安徽农学通报[J]，2007，13（9）220-221

[5]秦华，李永春，徐秋芳.农业资源与环境专业微生物学理论课程的教学改革与实践，安徽农业科学[J]，2012，40（30）15067-15069

[6]章跃陵，黄通旺.推进微生物教学改革，培养合格人才，高教论坛[J]，2005，6（3） 65-67

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环境工程专业源于土木工程中的市政工程，作为一门边缘交叉性学科，其发展目标是解决不断涌现的各种实际环境问题。经过20多年的发展，其所涉及的领域越来越广泛，已成为一门集自然、社会和技术科学为一体的综合性学科。环境工程学科不仅研究水、气、固废、噪声等主要环境污染和公害的防治技术和措施，还研究自然资源的保护和合理利用，探讨废物资源化技术，以及对区域环境进行系统规划和科学管理，以获得最优的环境、经济和社会效益。目前，我国设置有环境工程专业的高校已超过300所。由于各高校的基础和重点学科存在明显差别，其环境工程专业发展的侧重点也有所不同。大多数理工科类院校的环境工程专业都源于土木工程中的市政工程，其本科生培养方案注重于对学生工程思维和设计能力的培养。我校的资源环境学院准备新设环境工程专业，在环境工程的人才培养方案上不能照搬理工科类大学，一定要突出农业院校的特色并发挥现有优势，找准适合自己的立足点。

安排在第七学期末开始的毕业设计（论文）是环境工程专业实现培养目标的一个重要的实践教学环节，是对学生所学理论和技能的综合运用和检验，也是保证本科教学质量的最后一道防线。毕业设计（论文）辅导环节对学生的要求主要体现在三个方面：1.巩固与扩展所学的基本理论和专业知识，培养提高学生综合应用所学知识、独立分析、解决本学科领域的实际问题和初步进行科学研究的能力；2.培养学生树立正确的设计和研究观念，发扬理论联系实际的工作传统；3.使学生在方案设计、材料调查与搜集、工程绘图、理论计算、实验研究、数据处理、外文阅读、使用计算机、查阅文献、经济分析、工具书的使用、文字表达等基本技能方面得到进一步的训练和提高。鉴于毕业设计阶段对于本科生培养的特殊重要性，本文就农业院校环境工程专业本科毕业设计设置安排存在的问题和解决的途径提出一些个人的看法，希望能为我校环境工程新专业的建设提供一些可供参考本文由收集整理的建议。

和理工科类院校不同，农业院校的环境类专业一般都源于土壤学、生物化学、生态学等学科，其本科课程设置主要是帮助学生形成以土壤、农业化学和农业生态资源等专业的知识体系。因此，农业院校环境工程专业在毕业论文（设计）任务书的安排上，也应与一般的工科院校有所不同。从目前来看，农业院校环境工程专业的毕业论文（设计）主要存在以下几个问题：

1.本科毕业论文（设计）任务书的设置比较单一，重实验轻设计。很多农业院校的环境专业本科生毕业只有毕业论文可做，而无毕业设计的内容供学生选择。由于农业院校环境工程专业一般建设较晚，在师资、课程体系、实践环节方面和工科院校相比都有一定差距。在工程设计及应用的教学、科研方面，农业院校环境类专业的基础显得更加薄弱。因此，目前很多农业院校的环境工程专业的师资力量尚难以开展对学生进行毕业工程设计的指导；同时，由于学生们受专业课程设置所限，他们的工程思维和设计能力与工科学生相比都有较大差距，因此很多学生也不愿意选择他们感觉更为吃力的毕业设计工作。然而，目前环境工程本科生就业的去向主要还是与环保工程设计、施工、运行等相关的公司和企业，而诸如环境管理部门、环境监测站等事业单位现在大多都呈人才饱和状态，可接受的本科毕业生非常有限。由于农业院校环境工程专业毕业生在工程设计能力方面的弱势，在就业时与工科院校同类专业的毕业生竞争时就处于明显的劣势。因此，有必要通过毕业设计来加强农业院校环境工程专业学生的工程思维和设计能力，使他们能够具有环境工程专业毕业生所需要的基本工程设计基础和能力，从而在一定程度上扭转我校该专业毕业生就业时面临的不利局面。

2.本科毕业论文（设计）任务书的设置未能充分突出农业院校的特色，尚未充分体现农业院校学生现有知识体系的优势。与工科院校相比，农业院校的环境工程专业在专业的历史沿革、学科组成和行业特性上都有自身的特殊性。因此，为了提高农业院校环境工程专业人才的竞争力，需要在毕业论文（设计）这一人才培养的关键环节上充分体现农业院校的特色与优势。农业院校的环境工程人才培养模式不能照搬工科大学的方法，而应走有生态特色的办学之路，培养出可投身于农村环境污染防护的人才。农业院校一般都具有生物、生态学科的优势地位，毕业生相对于工科院校的学生具有更扎实的生态学知识。此外，当前环境工程毕业生就业的一个重要方向是环境影响评价咨询工作，生态环境影响评价又在其中占据主要地位。因此，可以考虑让一部分学生在完成毕业论文（设计）时从事生态环境评价的工作。这样一来可以发挥农业院校学生生态学基础扎实、生态知识结构较全面的优势，提高毕业论文（设计）的质量，二来可以提高学生的社会竞争力并适应市场需要，为从事生态环境评价特别是农村地区环境评价的单位输送可用人才。

3.毕业论文（设计）立题与实际联系还不够紧密，约束性题目难以调动学生的创新热情。由于教师设计的毕业论文（设计）题目未能全部追逐科技前沿或来自于实际的工程项目，部分题目陈旧甚至经年不变，摆在学生面前的是一些旧知识旧问题，使得设计成果没有实用价值和科学意义。这在一方面打击了某些学生在完成毕业论文（设计）的热情和积极性，也使得某些本来就对毕业设计（论文）重要性认识不足的同学更加放松了对自己的要求，对工作应付了事。

为提高农业院校环境工程专业本科生的毕业论文（设计）的完成质量，进一步加强农业环境类专业学生的市场竞争力，在毕业论文（设计）的设置和指导上可以考虑以下的一些改进措施：

1.加入一些和农村环境保护治理相关的设计类题目。

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由于目前工科院校的环境工程大多是在给水排水专业的基础上发展而来，因此，工科院校的环境工程专业在毕业设计的内容上受给水排水专业的影响较大。在水污染控制方面主要为排水管网和城市污水处理厂的设计。农业院校如果照搬工科院校的设计内容，由于专业基础所限，无法与之进行有力的竞争。因此，应在设计内容上着眼于和农村地区和农业环境相关的工程。如目前农村受污染地下水的治理和农村污水的处理都是国家十二五规划的重要内容，相关的工程也建设了不少。可以设定一些如农村小型给水站或分散性生活污水处理站的课题。在处理工艺选择上，由于农村地区的特殊条件，一般应选择操作较简单且成本较低的常规处理工艺，这样更符合农村地区的实际需要。比如用吸附工艺处理污染地下水，或用人工湿地处理畜禽类废水，都是可行的设计题目。学生经过这些设计工作的锻炼，将有助于他们在毕业后从事农村环保治理的相关工作，不仅提高学生的就业率，也可为农村环境的治理培养可用人才。为达到这一培养目标，学校在青年教师的引进和培养上也要考虑有工程背景的环境工程专业人才，同时可以通过帮助青年教师去设计类单位进行工程实践等措施，提高他们的工程素养和设计能力，从而达到辅导学生的要求。

2.在本科生毕业设计（论文）工作中体现资源与环境的紧密结合，设置适量的生态环境影响评价的题目。工科院校的环境专业一般更侧重于各种污染治理技术工艺的开发与研究，对环境与资源的重视不足。农业院校则注重于从宏观侧面上分析环境与资源的关系，将自身对土壤学、气象学和生态学等学科的研究优势体现在资源和环境管理方面。为进一步体现农业环境院校学生在这方面的特点，有必要在毕业设计时通过设置合适的环境影响评价的课题来提高学生的相关能力。另一方面，环境影响评价咨询工作在当前对环境工程本科毕业生来说是一个重要的就业方向，其中主要的一个部分就是生态环境影响评价。和做工作设计不同，由于农业院校学生在生态学方面有较扎实的基础，因此和工科院校学生相比并不逊色，甚至某些方面他们做的比工科院校的学生要更加深入，相关的知识结构也更加全面。为本科生毕业设计设置适当的环境影响评价课题，不仅发挥了农业院校学生在生态环境评价方面的一些优势，也可为学生的就业提供有效的帮助。当然，这同样也对学校的师资力量提出了更高的要求。不仅在课程设置上需要加入环境影响评价的课程，对青年教师的引进和培养，也要做好相关的准备工作。一个可取的方法是鼓励青年教师考取国家的环境影响评价注册工程师，通过提高教师队伍的素质来保障本科生培养的质量。

3.将毕业论文与教师主持的科研项目或课题联系起来，培养学生的科研素养。环境工程专业由于本科就业的压力较大，相当一部分的学生选择毕业

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