环境土壤学范文

2024-06-04

环境土壤学范文(精选12篇)

环境土壤学 第1篇

实验教学是高校教学中的重要环节。《环境土壤学》作为高校环境科学专业重要的专业基础课程,是研究自然因素和人为条件下土壤环境质量变化、影响及其调控的一门学科[1]。它是土壤学和环境科学交叉融合的综合性学科,是现代土壤学发展的新特点。在我国,随着经济的发展,土壤污染加重,其对人类的健康带来了很大的威胁,因此以土壤为核心的环境土壤研究是环境科学领域的重要方向之一。《环境土壤学》实验教学是本课程的重要组成部分,对于加强课程的系统实践训练,提高学生对土壤环境问题的综合分析与解决能力,培养学生的创新能力具有非常重要的作用。而目前我们的实验教学多以验证性的、孤立的基础实验为主,这对于提高学生对本门知识的综合运用能力非常有限,因此,其改革的目的旨在提高学生对本门知识实践应用的能力,以及独立思考、自主创新的能力。

2. 实验课程体系和教学内容的改革

精选和确定合适的实验内容,并按照教学规律、知识层次科学的组织,是搞好《环境土壤学》实验教学的基础。在制定教学内容时,我们应本着加强基础、拓宽口径、增强专业地区适应性的理念,以提高学生的基本技能,提高学生分析、解决实际问题的能力,提高学生的自我思考与创新能力为目标。在实验教学中我们进行了一系列的改革试探,努力使体系和内容趋于完善和科学化。

2.1 加强专业的基础训练。

《环境土壤学》的研究是以土壤为基础,从环境的角度关注土壤问题。环境专业的学生对相关的环境研究手段比较熟悉,但对土壤研究的一些基础方法比较陌生,因此,在设计实验与教学时,我们加强了相关土壤研究的基本方法的教学内容,如针对不同的测试项目土壤的采集、处理与保存,使之占到整个内容的20%,为以后相关实验的操作理解打下坚实的基础。

2.2 减少重复性实验,增加适应性实验。

目前,由于实验条件的限制和实验课体系设置的问题,各实验课程的设置都比较独立,对不同课程之间的衔接和结合重视不够,造成同一专业的不同课程的实验课内容重复或相似。为此我们在选定实验内容时首先会了解学生所学的其它实验课程,对里面有重复或相似的地方进行修改或删除。

在设计实验内容时,我们除参考全国其他高校相同课程的设计外,同时针对天津地域的特点,设计相应的实验内容,如:盐渍土壤盐分测定分析,城郊土壤重金属测定分析,集约化菜田土壤硝态氮测试分析,等等。

2.3 削减验证性实验,增加综合性、设计性实验。

在实验教学中引入验证性实验,可使学生从实验现象、过程上深化对《环境土壤学》课程理论知识的理解,是一种重要实验教学手段。但是,“照方抓药”[2]式的验证性实验过多,容易导致学生失去对科学实验的兴趣,不利于学生独立思考、自主创新能力的培养,因为实验指导书或教材中对许多经典验证性实验的实验过程、步骤、习题等写得很详尽,学生只要按部就班就可以了,往往忽视对实验现象、结果的深入思考。因此,我们在设计课程时只选取其中具有代表性的实验内容,将验证性实验数量控制在所开出实验的30%左右;同时,改进验证性实验,在其中融入探索和研究的成分,增加学生思考和探索的内容,使学生通过操作达到对基本知识、技能的系统化、完整化。如,我们在设计盐渍土含盐量测定实验时,给每组学生不同土壤,测试完后,要求学生结合所给土壤的实际情况,总结土壤的盐渍化程度,以及相应的改良方案。

综合性、设计性实验是要求学生运用某一课程或多种课程知识,依靠掌握的基础理论知识和基本操作技能,完成实验全程操作的实验教学。实验题目具有一定的综合性、探索性。综合性、设计性实验教学方案的精心设计与组织实施,营造了适宜培养学生创新能力和提高素质的良好环境[3][4][5],它着重培养学生的独立解决实际问题能力、创新能力的组织管理能力。如在环境土壤学实验中教师要求评价某一个区域土壤的环境质量现状,学生可以首先根据实验室条件,从土壤采集、处理、分析方法、过程等方面共同讨论确定实验方案,然后进行分工,确定小组和任务,最后完成任务后一起汇总来完成一个目标。在实验过程中,学生始终是实验活动的主体,充分发挥主观能动性和创造性;教师给学生提供较宽阔的思维空间和选择余地,使学生独立解决实际问题的能力和创新能力得到提高。综合性、设计性实验内容占所有实验学时的40%。

2.4 增设研究性实验。

研究性实验是由教师从整体科研计划中抽出小课题,或者由学生根据所学理论课程自己设置研究题目,制定试验研究方案,开展试验分析。如学生设计施磷肥对土壤磷环境风险研究性实验,首先制定某集约化区域磷肥施用与生产性调研,在集约化区域采集不同土壤层次样品,测试土壤的Olsen-P、吸附态磷和CaCl2-P的含量,然后综合考虑地表状况,评价土壤磷环境风险状况。此类实验使教与学、学与做融为一体,能充分发挥学生的智慧。这类实验约占开出实验的10%。

3. 实验教学方法的改革

传统的实验教学方式一般是以教师为中心的“传授式”,教师准备好实验所需的一切材料,讲清楚实验步骤,有时还做演示实验,然后由学生按照操作步骤机械地完成,实验报告也是一个模式,学生做完实验没有什么收获,教师也很难评定学生的实验成绩。因此教学方法的改革对于提高整个实验课程体系效果非常重要。

3.1 实验教学过程的改革。

改变过去实验准备阶段由教师完成、学生进行课上操作的模式,由教师提供实验指导,药品、仪器的准备由学生在教师的监督、指导下独立完成,可以分组轮流准备实验所需材料,让每个学生都有机会独立完整完成一个实验过程。在实验课堂中教师不讲述具体的实验过程,只强调实验过程中的关键注意事项,把时间留给学生。同时在实验过程中教师深入到每一实验小组去观察、指导学生的每一个动手、操作方法、规范程度等,发现问题及时纠正,切实保证每个学生实验基本功达标。

3.2 实验考核指标的改革。

实验报告作为一种考核手段,其目的是检验一个学生实验完成过程与效果,检验实验教学效果,完善教学内容与方法。但以往存在完全依赖实验报告作为评定学生实验成绩的问题,这样并不能完全反映出一个学生的真实成绩。在《环境土壤学》实验中我们将每个学生的平时实验操作计入成绩,占到40%,实验报告和笔试各占30%,这样更能反映出一个学生的综合实验成绩。

4. 结语

在《环境土壤学》实验的教学改革过程中,我们对课程体系内容、实验教学方法、考核指标进行了探讨,调动了学生的主观能动性,结合天津地区土壤研究特色,发挥了其创新性能力,训练了他们的科研意识,拓宽了思路,实现了我校的培养目标,使他们能真正为天津都市型农业发展,以及未来的环境保护作出应有贡献。

摘要:实验教学是环境土壤学课程的重要组成部分, 本文作者对实验教学的课程体系、教学内容、教学方法三个方面的改革进行了探讨, 旨在提高学生对本门课程知识实践应用能力, 以及其独立思考、自主创新的能力。

关键词:《环境土壤学》,教学内容,教学方法,改革

参考文献

[1]陈怀满.环境土壤学[M].北京:科学出版社, 2005.

[2]周重益, 郑剑峰, 孙玉强.综合性实验教学对学生的创新意识和研发能力的影响[J].福建电脑, 2006, (1) :54.

[3]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].今日科苑, 2008, 14:257.

环境土壤学实习报告 第2篇

教学实习是课程理论联系实际的重要环节,通过教学实习,巩固和加深对课堂理论的理解和掌握。

本次实习,主要是针对山东省内典型土壤:棕壤、褐土、潮土等进行实地调查勘测,动手进行土壤剖面的挖掘、修理、观察并确定土壤理化性质,了解各种土壤的成土条件、成土过程、土壤属性等,分析土壤肥力特点及改良措施;观察岩溶地貌特点、形成条件、溶洞特点及形成原因等。

要求熟悉土壤调查野外工作的方法、步骤,掌握野外调查的技能,学会资料整理和分析方法,掌握工作总结和实习报告的编写方法。具体要认识实习区的地质概况、鉴定常见的岩石、学会使用几种野外工作需要的仪器、调查观测土壤成土条件、成土过程、土壤属性,分析生产中存在的问题,提出合理的利用及改良途径,并编写实习报告。

二、实习计划

(一)分组情况

为方便调查实习,我们班人员分成若干小组,我们是第一组。组长:蔚薇;组员:王怀超、赵伟烨、张作键、樊晶晶、张静、潘瑞娜。

(二)日程安排

5月12日上午:实习前安全培训;了解实习的概况,明确目的要求,观看全国土壤幻灯片。进行必要的法制教育、安全教育,使我们树立集体主义观念,培养守纪律、讲秩序的良好习惯,提高安全意

识和自救、互助能力,并签署安全教育记录。下午:各班级派代表领取实习所需要的工具。

5月13日下午:在南校区试验田进行农业耕作土壤剖面的挖掘、修理和观察。掌握土壤剖面的挖掘,修理方法,分析该地区土壤利用情况及改良措施。

5月14日上午:参观沂源地区特殊地貌溶洞“九天洞”,观察岩溶地貌特点,形成原因。下午:观察鲁山地区棕壤、褐土形成条件、研究其发育过程、土壤属性及理化性质,分析土壤肥力特点及利用和改良措施。

5月15日:调查黄河济南段潮土性质,判断生产能力,进行土壤样品的采集工作,含水量的判断以及性质的分析等。

三、 实习内容

(一)试验田农耕土壤剖面的挖掘和观察 1、土壤剖面简介

土壤剖面指从地表到母质的垂直断面。不同类型的土壤,具有不同形态的土壤剖面。土壤剖面可以表示土壤的外部特征,包括土壤的若干发生层次、颜色、质地、结构、新生体等。在土壤形成过程中,由于物质的迁移和转化,土壤分化成一系列组成、性质和形态各不相同的层次,称为发生层。发生层的顺序及变化情况,反映了土壤的形成过程及土壤性质。

2、田间土壤剖面点的选择和挖掘

选择方法:

(1)代表性 (2)典型性 (3)均匀性

挖掘:

(1)长1.5-2m,宽1-1.5m,深1.5m或到母质或到地下水

(2)观察面向阳。

(3)表土和底土分开放置。

(4)观察面上部不应堆土和站立走动。

(5)垄作田,观察面应和垄垂直。

(6)深剖面可修筑台阶

3、土壤剖年性质记录

(1)耕作层:厚度22cm,层次过渡形态平直,土壤疏松,呈棕色,干湿状况为润,含水量约8%-9%,有细植株根系,孔隙度大,为轻壤,无石灰反应。

(2)犁底层:厚度10cm,层次过渡形态平直,土壤紧实,结构为片状和大块状,腐殖质较少,孔隙度小且多为毛管孔隙,造成土壤通气性和透水性差,干湿状况为润,属于轻壤,无石灰反应。

(3)心土层:厚度52cm,颜色为灰棕色,轻壤,腐殖质少,土壤紧实,无石灰反应,有砖头、塑料袋等侵入体,有蚯蚓等土壤生物。

(4)底土层:厚度34cm,层次过渡明显,黄棕色砂壤,屑粒状结构,土壤紧实,干湿状况为润,无石灰反应,孔隙较少。

(二)沂源地区岩溶地貌的观察

1、沂源地区简介

沂源地区地处山东省的中部,淄博市最南端,属沂蒙山区,因沂河发源地而出名。该地区是中低山丘陵区,整个地势西北高、东南低,沿沂河流向倾斜。属于暖温带亚湿润气候区,四季分明。春季回春迟,风大雨少;夏季湿热多雨,间有干旱;秋季凉爽,干燥少雨;冬季寒冷,雨雪稀少。年平均气温12.2℃,年降水量 1500mm左右,平均无

霜期189天。

2、岩溶地貌

岩溶地貌又称喀斯特地貌,是具有溶蚀力的水对可溶性岩石进行溶蚀等作用所形成的地表和地下形态的总称。

岩溶地貌的形成为石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果。石灰岩的主要成分是碳酸钙(CaCO3),在有水和二氧化碳时发生化学反应生成碳酸氢钙[Ca(HCO3)2],后者可溶于水,于是空洞形成并逐步扩大。

(三) 鲁山地区褐土和棕壤的剖面观察

1、鲁山简介

鲁山是山东省第四座高山,地处淄博南部的群山环抱之中,位于山东省的中心,是淄、汶、弥、沂四河的发源地,主峰观云峰海拔1108.3米,为鲁中最高峰,公园面积42平方公里,是博山风景旅游区的重要景区。园区内群山耸立,沟壑纵横,飞瀑流泉,森林茂密。具有得天独厚的风景资源,是典型的山岳型风景区。鲁山属暖温带大陆性湿润季风气候,年降水量丰富(年平均降水量700毫米),年平均气温12.4℃,年均最高气温17.8℃。

2、鲁山褐土土壤剖面的观察

褐土,半湿润暖温带地区碳酸盐弱度淋溶与聚积,有次生黏化现象的带棕色土壤,又称褐色森林土。在中国,分布于关中、晋东南、豫西以及燕山、太行山、吕梁山、秦岭等山地低丘、洪积扇和高阶地,水平带位处棕壤之西,垂直带则位于棕壤之下,常呈复域分布。 (1)主要特征

褐土的表土呈褐色至棕黄色;剖面中、下部有粘粒和钙的积聚;

呈中性(表层)至微碱性(心底土层)反应。土壤剖面构型为有机质积聚层-粘化层-钙积层-母质层。中国境内褐土多发育于碳酸盐母质上,具有明显的粘化作用和钙化作用。呈中性至碱性反应,碳酸钙多为假菌丝体状广泛存在于土层中、下层,有时出现在表土层。 (2)成土因素

环境土壤学 第3篇

摘要:在2009级本科学生的“环境土壤学”课程教学中尝试采用了讨论法和授课法等互动式教学模式,并对学生进行问卷调查。结果表明绝大部分学生认为互动式课堂教学能激发学习兴趣,提高自学能力、创新能力、语言表达能力,能增进团队合作精神。互动式教学有利于提高学生的综合素质,在环境工程专业课堂教学中的尝试是基本成功的。

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),

2010,(11):49-51.

[2]唐璟,吴静,李小洁,等.互动式教学模式在医学分子生物学教学中的应用[J].昆明医学院学报,2010,(9):131-134.

环境土壤学 第4篇

(1) 海峡两岸学术界在对土壤认识上具有高度的一致性。海峡两岸土壤学界均坚持并倡导《尚书·禹贡》《管子·地员》中的土壤观, 即以土色定九州和以土壤性质评价土壤生产力;在有关近代土壤学发展方面, 海峡两岸学者均认同德国学者A.D.Thaer (1752-1828) 的“腐殖质营养学说”、De Saussur (1767-1828) 的“无机营养学说”、J.F Liebig (1803-1873) “矿质营养学说”, 以及农业化学土壤学派和农业地质土壤学派, 均将俄国学者B.B.Dokuchaev (1846-1903) 创建的“土壤地理发生学”首推为现代土壤学的的始祖, 并将以影响土壤形成发育的五大成土因素作为古典土壤学思想的典范。

(2) 海峡两岸学术界对土壤基本属性和功能的认识是一致的。大陆学者李天杰、赵烨等2004年、2012年将“土壤作为自然资源和环境要素的集合体, 研究土壤的肥力、生产能力和生态环境自净能力”;台湾土壤学界也认同:土壤科学的学术领域, 已由原本以农业生产为主的研究, 扩充到含括环境及生态等主题。

(3) 海峡两岸土壤地理与土壤分类方面的交流有待加强。海峡两岸具有丰富的土壤资源和复杂多样的土壤类型, 两岸学者均从“元素→化合物→土壤矿物→土壤有机-无机复合体→土壤结构体→土层→土壤剖面→单个土体→聚合土体→土链/土壤景观→土壤区域→土壤圈”开展土壤地理学及分类研究, 大陆学者在研究众多土壤类型形成发育规律与空间分布规律方面有特色, 台湾学者在土壤诊断学及其土壤信息化研究方面则有优势, 亟待相互交流和共同发展。

(4) 海峡两岸在土壤污染防治技术研究方面有待加强交流合作。自20世纪中后期以来, 海峡两岸先后进入社会经济持续快速发展期, 由于自然环境条件、人口及其生产生活高度密集性、发展方式滞后性等原因, 致使区域性生态环境破坏、水土流失和局地性土壤污染的事件逐渐增多, 危害极大, 亟待两岸学者通过学术交流加以应对, 以确保社会经济持续发展和人群健康。台湾学者在土壤污染修复研究方面成果突出, 并明确提出了重金属污染土壤的植物修复必须采用非食源性植物的思想, 值得大陆学者所借鉴。大陆学者赵烨等2012年出版《土壤环境科学与工程》, 在综合分析国内外特别是海峡两岸学者研究成果的基础上, 提出了土壤污染修复的基本原则和基本途径, 分析了运用非食源性经济植物——陆地棉萃取耕地土壤重金属的可行性, 还介绍了通过能源植物柳树的短期矮林轮作 (Short Rotation Coppice, SRC) , 修复重金属污染土壤的可行性 (详见附图资料) 。

环境土壤学 第5篇

090301土壤学(招收硕士、博士研究生)

专业特色与主要研究内容:土壤学是农学和环境科学的基础性学科。土壤科学兼具专门性和综合性,是从事农业和环境科学研究、土地和环境管理等不可缺少的专门知识,在解决耕地资源保持和培育、土壤污染防止与治理、陆地生态系统碳循环与全球变化、湖泊河流水体面源污染防止和治理等当前热点问题中发挥着不可替代的作用。

土壤学是中国科学院南京土壤研究所的本色学科,是我所具有博士、硕士学位授予权的专业之一,也是研究所享誉国际,在国际上产生广泛影响的基础。中国科学院南京土壤研究所是我国土壤学的发源地,引领我国土壤科学的发展方向,由我所培养的土壤学硕士和博士不仅活跃在世界各地,而且在我国的土壤科学、农学和环境科学研究和教育中,在各级农业和土地管理部门中发挥着极其重要的作用。

土壤学专业的研究方向包括:土壤资源与利用管理、土壤物理、土壤化学、土壤生物、土壤肥力和土壤环境保护等。主要研究土壤的发生、分类、分布及其不同土壤类型的利用与管理;土壤的结构、形态、耕作特性、土壤的可蚀性、水分渗透和物质在土壤中的迁移规律;土壤的物质和元素组成、形态转化、有毒有害成分的转化和迁移、有毒有害物质清除原理和方法;土壤生物群落、类型、组成、土壤酶、土壤生物及其酶在物质转化中的作用、土壤有机物质组成;土壤养分含量及其有效性、土壤养分调控原理和方法等。

090320资源环境与遥感信息(招收硕士、博士研究生)

专业特色:资源环境与遥感信息专业是以土壤学为基础,利用遥感和信息技术,从事土壤(土地)资源信息的获取、分析、表达和管理。该专业是在“农业资源利用”一级学科下的“土壤学”和“植物营养学”二个专业不能涵盖上述学科内容的状况下自主设立的,是对土壤学科的继承和发展。

学科实力:现有研究员5人,副研究员6人。该专业配备有高性能工作站/服务器2台,A0幅面扫描仪1台,A3幅面扫描仪和差分GPS等多台;装有国外引进的ArcGIS软件、遥感图象处理软件,及各种专业软件。先后主持和承担了国家科技部973项目、基础性工作专项和支撑计划项目,国家自然科学基金委员会创新群体项目、重大项目和重点项目,中国科学院知识创新重大项目和欧盟重大合作项目等10余项,总经费近2000万元。曾获国家自然科学二等奖1项和省部级一、二、三等科技奖等5项。建成了中国1:1400万~1:5万多尺度土壤空间数据库和土壤属性数据库,作为国内外网络平台数据,在国际国内已广泛使用。国际著名杂志SSSAJ(Soil Science Society of America Journal)首次以封面文章刊出中国土壤学家本研究领域有关的成果,表明了对国际土壤学的贡献。国际土壤联合会2006年邀请全世界55位专家起草国际土壤学发展战略报告,其中受邀的3位中国专家之一就来自本研究领域。在SSSAJ、Geoderma、Global Biogeochemical Cycles等国际知名刊物上发表SCI论文近100篇,在国内外具有重大影响。

培养目标:该专业着重培养学生熟练掌握现代遥感与地理信息系统技术,根据全国尺度或区域尺度的农业资源与环境特点,掌握资源环境信息采集、处理、开发、应用及研究资源环境的演变过程与机理等技能,具备运用遥感和信息技术结合土壤(土地)资源特征数据,解决土壤(土地)资源利用过程出现的各种资源环境问题的能力。

该专业着重培养学生严谨的科学思维和独立完成科研项目的能力。通过对选题内容、国内外研究趋势、存在问题和研究工作设计的研讨,提高学生对事物内在本质的分析和综合能力;通过“学术争辩小组”的独特培育方式,组织研究生对论文初稿进行“批判”和“争论”,提高学生的科技论文写作能力和如何准备报告、如何做主题鲜明有感染力的ppt文稿等技能。对学生发表SCI论文,导师除了精心指导外,还特聘国外教授专门修改,这不但使学生英

文写作能力大大提高,而且还拥有足够数量的高质量第一作者SCI论文,既保证了研究生顺利毕业,更重要的是为其就业增添了机遇。根据毕业生们的反馈信息,所有这些使他们毕生受益,成为他们去开创未来事业的重要本领。

主要研究内容:包括土壤(土地)资源与遥感信息、土壤数字化制图、资源环境数字化管理、土壤质量遥感动态监测、精准农业、流域生态过程与模拟、城市化对资源环境的影响及其生态效应和土壤(土地)资源的时空演变与评价。目前主要研究方向:1.土壤信息系统;2.资源遥感;3.资源评价与利用。

就业方向:21世纪中国发展面临严峻的资源环境问题,社会对这一领域的需求量大,学生就业面广。

该专业毕业生,有一部分继续到国外深造,其它大部分进入高等学校、部属研究规划院、各级环境、农资、农业(土地)管理等部门,从事农业资源管理及应用、国土资源开发及保护、资源遥感与信息技术的教学、科研、生产及管理工作,成为骨干力量,发挥着重要的作用。

研究生科研待遇

1、博士生每人每月标准:2800元/月

2、硕士生每人每月标准:1500元/月

导师简介

史学正,男,1959年1月出生与浙江嵊县,博士,研究员,博士生导师。现任中国科学院南京土壤研究所学术委员会副主任、所长助理、土壤资源与遥感应用研究室主任;国际土壤联合会财经委员会委员,中国土壤学会常务理事,中国自然资源学会理事。河南农业大学和安徽师范大学兼职教授。《土壤学报》、《土壤》、《水土保持通报》和《水土保持科学》等杂志编委。

1982年毕业于浙江大学,1985年在中科院南京土壤研究所获硕士学位,1989年在联邦德国李比希大学获博士学位,1997年特批晋升为研究员,2005年获江苏省优秀博士后荣誉称号。1999年以来主持国家“973”项目课题、国际合作项目和中国科学院知识创新重大项目专题等多项课题。已发表论文近200余篇,其中SCI收录50余篇,主编出版著作1本,参与中英文专著和编著5部。国家授权发明专利3个,其中一个已授权。于2004年和2005年分别获国家科技进步二等奖和江苏科技进步一等奖各一项。作为 “中国红壤退化机制与防治” 骨干人员分别获2003年江西省科技进步二等奖和2004年国家科技进步二等奖,“土壤质量演变与持续利用”获2005年江苏科技进步一等奖,2004年获973项目先进个人,培养的博士研究生赵永存获2005中国科学院院长优秀奖,王丹丹获2010年江苏省优秀百篇博士论文奖。

主要从事土壤资源与遥感信息以及水土保持方面的研究。首先初步揭示了我国主要耕地土壤质量的时空分异规律。其次完成了全国1:1400万到1:100万等一系列的土壤数据库建设,成为全国性土壤类型齐全、空间分辨率高、数据量大、集成系统以及国际化程度好的中国土壤数据库,已广泛应用于国内外100多个从事农业和生态环境的研究项目,其中可与国际上进行参比的中国1:100万土壤数据库是中国目前最为完整土壤数据库,为全国或区域性的农业生产规划和生态环境建设提供了可靠的数据基础。第三,应用遥感数据初步揭示了苏南典型地区城镇化的过程和规律,从社会经济发展,城镇化对土壤环境产生深刻影响的观点,提出城乡交错区是人为作用最强的地区,揭示了这一地区土壤质量演变规律。第四,针对我国土壤发生分类与国际上主流分类完全不一样,在进行国际交流和合作出现重重困难的现实,通过土壤剖面参比解译数据与土壤图的融合集成,建立起不同可信度等级的各种土壤分类系统间的参比基准,这为国际土壤学界解决土壤参比难题提供了一种全新的途径。2006年第1期在国际土壤学界著名的SSSAJ(Soil Science Society of America J.)杂志刊

出了他们有关土壤参比研究封面论文,这是中国土壤科学家的成果首次在该杂志的封面上刊出。第五,通过东北黑土、华北潮土、太湖流域水稻土和南方红壤案例地区的研究,揭示了这些地区土壤肥力质量及其指标的空间分布和时空演变规律、土壤健康质量的空间分异特征,以此阐明了中国土壤质量状况及肥力质量演变格局。第六,建立了我国亚热带不同类型土壤的可蚀性K值,这是土壤侵蚀研究的基础之一,也是侵蚀退化土壤防治和评价的基础。第七,提出充分调用“土壤水库”是防洪减灾的治本之策的观点。第八,在土壤资源研究中率先从理论上阐述了《中国土壤系统分类》应该删除硅铝土纲。调整更名铁硅铝土纲, 建立淋溶土和雏形土纲, 缩小铁铝土纲范围的观点。目前在研课题:土壤碳氮的尺度效应(国家自然科学基金创新群体项目的组成部分)、水土保持措施作用机理和适宜性评价(水土保持973项目的课题)和华南土壤可蚀性及其预测研究等项目。

联系方式:

电话:(+86-025)86881273

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地址:南京市北京东路71号

邮编:210008

报名方式及报名手续

1.报名采取网上提交报考信息的方式。网址:http://admission.gucas.ac.cn; 报名时间:以中国科学院研究生院招生信息网公布时间为准。

2.符合报考条件的考生应登陆中国科学院研究生院招生信息网填写报名信息,并向我所提交下列材料:

(1)网上报名时填写好的攻读博士学位研究生报考登记表打印件;

(2)两名副教授(或相当职称)以上专业技术职称同行专家的推荐书(密封寄回);

(3)硕士课程成绩单原件或重新加盖单位档案主管部门公章的硕士课程成绩单复印件;最后学历、学位证书复印件(应届硕士毕业生应提交本人研究生证复印件,并在入学前补交硕士毕业证书、学位证书复印件);

(4)报名费100元(汇至:中国科学院南京土壤研究所研究生部收);

(5)与《报考登记表》所贴照片相同的正面一寸照片一张;

(6)准考证领取及联系的方式、地址;

(7)非应届毕业生考生必须提交人事档案所在单位人事部门开具的同意报考的证明;

(8)以同等学力身份报考的考生须提交其在所报考学科、专业或相近研究领域的全国核心期刊上发表的学术论文(第一作者)两篇以上,或已获得的省、部级以上与报考学科、专业相关的科研成果奖励证书(排名前五名)复印件;已选修与报考学科、专业相同或相近专业硕士学位课程的成绩单(加盖授课学校教务部门公章)。

3.考试时间:

2011年3月。

请考生于考试前一天持准考证及有效证件到我所研究生部报到,参加体检和考试。食宿、旅费及体检费用自理。

土壤环境监测及修复技术研究 第6篇

关键词:土壤环境;监测;修复技术

1引言

土壤是人类赖以生存的物质基础,是人们触手可及的常见物质,也是构成世界的重要自然要素之一。随社会的发展和科技的进步,人类对土壤的开发和利用达到了空前的高度,同时对土壤的破坏、对环境的污染也日趋严重。随处可见的环境破坏、土地污染不断的侵蚀和危害我们的生存环境、身心健康、生活质量。为了营造绿色、健康、自然的生存环境,国家相继出台保护土壤环境的政策,要求对土壤环境进行综合监测,掌握土壤成分、污染原因和源头及污染程度等,以便下一步对污染的土壤进行有效的保护和修复,以达到保护土壤、维护生态平衡、提升全民生活质量的目的。

2土壤环境监测现状

专业的土壤环境监测工作在我国起步较晚,近60年才取得一定的成绩。中国在发展土壤环境监测工作的同时,不忘记借鉴的吸收国外先进的监测技术和工作经验,如:无线传感器网络技术、遥感技术等,都在我国有很广泛的应用。

2.1无线传感器网络技术

无线传感器的监控体系主要用于土壤参数稳定性低而且位置差异大的監测。我国通过吸收国外关于无线传感器网络技术,并结合我国实际情况自主研发,取得了一定的成效。目前无线传感器网络技术在农田土壤信息收集上得到了很好的应用。近几年我国研发了微型无线传感器网络节点,目的就是使用农田的土壤的监测,具有很强的稳定性和抗干扰性的同时还具有耗电低的特点,其最强大优越性在于长周期连续工作。无线传感器网络技术已被应用于农田科学施肥管理、偏远地区或恶劣环境的土壤监测,得到了行业内的认可。

2.2高光谱遥感技术

上世纪80年代,成像光谱技术开始被应用于土壤监测,通过应用的不断深入和扩展,技术被迅速的认可和完善并得到广泛应用。主要用于分析土壤成分、特性和运动过程等,在精确施肥、土地资源勘查、土壤质量评价、土壤环境监测以及土壤学研究方面都起到至关重要的作用。例如:自2003年起,中国科学院利用遥感技术对青藏高原的表层土壤水分进行分析和推算,为生态区保护和土壤环境监测提供了有力的数据基础。高光谱感光技术利用精细的光谱分析法反映出土壤光谱中极细微的差别和特征,以辨别土壤性质和成分。目前看,我国土壤监测行业虽然很热衷于高光谱遥感技术的应用,但还存在很大的难点,这需要技术研发人员的不断努力,研发出高精的科学监测设备。

3存在的问题

3.1起步晚、成型慢、无体系

我国的污染监测工作起步晚,至上世纪50年代才开始重视土壤监测工作,技术很落后。近几十年多数的土壤监测基本停留在原始土壤化学分析或依靠国外进口设备进行分析的阶段,没有完整的监测体系。

3.2研发力量不足,高端研发人才匮乏

国内对于土壤监测行业没有专门、专业的研发团队,多数依靠大学院校的研发力量联合开展,主要是学生加导师这样的组合,缺乏一定的实践经验,无有效的行业内交流,可以说是纯学术角度的研究。而且单纯以课题为中心,缺乏土壤监测学的连贯性和延续性。

3.3缺乏先进设备的配套

专业的土壤监测是需要先进的科学设备支撑的,而在我国能够进行土壤监测的部门基本上是中国科学院或一些院校的研究组,很难全部都配套先进的土壤监测设备。只有中科院和一些有专门土壤学科的有实力的院校才能有此资源,其他只能停留在上一个技术时代之前。这就导致土壤监测技术在我国萌发很慢。

4土壤修复技术研究

土壤的监测是为了更好的掌握土壤资源状态,对于已经被污染的或现有土壤提供数据和信息,同时还应对被污染的土壤进行修复治理,还原或优化其土壤结构,使其变废为宝。在此理念的驱动下,我国已经在土壤修复技术上取得了一定成果,尤其现今土壤修复已发展成为环境保护科学的一个新的领域、新的方向和新的学科。经过多年的研究和应用,我国在物理修复、化学修复、生物技术修复等多方面积累了一定的经验。

4.1微生物修复技术

微生物修复技术是植物修复技术中的一个分支,就是利用微生物在土壤中大量降解有机污染物的功能来达到消除土壤中有机污染物的目的。其中微生物修复技术经常被应用于农药或石油污染的土壤中。在农田土壤中掺入具有降解作用的有机肥,分解污染物,提高土壤活性从而达到修复土壤的目的。微生物修复技术具有针对性强、见效快、施用快捷、成本低、设备简单的特点。

4.2热脱附技术

热脱附技术属于土壤修复技术中物理修复的一种,就是将土壤加热,利用热交换使污染物与土壤蒸发分离的过程。这种方法目前被欧美国家广泛应用,尤其是在高污染的局部地域可直接采用这种方法进行修复。但是它具有修复处理设备造价较高、修复时间长,处理成本也偏高的缺点。这种修复方法具有很大的潜力,其设备可移动,修复后土壤可再利用的优点正是被业界一致认可的。所以,优化热脱附工艺、选择合理土壤类型、研发自动化设备都是发展热脱附技术的发展方向。

4.3固化、稳定化技术

固化稳定化技术是化学修复技术中的一种常见的土壤修复技术,主要应用于土壤重金属快速控制修复。比如:我国处理冶炼企业堆放重金属的污染土、铬金属污染土等。这种修复技术投入成本很小,见效快。常用石灰、沥青和硅酸盐水泥来做稳定固化剂,尤其是对同时处理多种重金属的复合污染土壤有明显的效果。在美国大多采用固化、稳定化技术来处理非有机物污染,并为此专门设立奖励基金。

5结束语

土壤的有效监测是为了更好对土壤进行优化和改良,解决土壤环境污染的问题,从具体的修复技术来讲,不同的土壤类型、和污染程度、污染物成分等都需要选择有针对性的修复技术来进行有效治理。这就需要建立完备的土壤修复技术规范,管理方法和法律法规等。发展土壤监测和修复技术是环境保护,推动节能型社会发展的重要工作。

参考文献

[1]陈美军,段增强,林先贵.中国土壤质量标准研究现状及展望[J].土壤学报,2011,(48)

[2]曾希柏,徐建明,黄巧云,等.中国农田重金属问题的若干思考[J].土壤学报,2013(50)

[3]万本太.浅谈国家环境监测网建设[J].中国环境监测,2011(27)

地膜对土壤环境的影响 第7篇

1 地膜对土壤温度的影响

地膜覆盖后, 由于温室效应, 白天大量能量以热能形式贮存在土壤中, 使土壤温度升高, 且地膜覆盖可有效减少地面蒸发、对流和辐射散热。根据观测结果, 一般透明地膜覆盖能使0~20 cm平均地温增加3~6℃, 作物生育期内有效积温增加200~300℃, 促进了作物早发快长, 提前收获[2,3]。

2 地膜对土壤水分的影响

地膜对土壤水分的影响表现在2个方面:一是地膜覆盖后, 深层土壤与耕层温度梯度加大, 可促进土壤深层毛细管水分向上运动;二是由于地膜在土壤和空气间构成一个密闭冷暖界面, 汽化的土壤水分在地膜下表面凝结成水滴再被土壤吸收, 土壤水分在膜下形成内循环, 减少了地面蒸发, 使深层土壤水分在上层积累, 具有明显保水提墒作用。大量试验结果表明, 地膜覆盖能使耕层土壤的相对含水量提高2%~5%, 生育期内蒸发量减少150~225 mm, 可减少灌溉用水1 500~2 250 m3/hm2。另外, 还有利于排水、防止洪涝灾害。

3 地膜对土壤结构的影响

采用地膜覆盖栽培, 能防止土壤因雨水冲刷而板结, 使土壤容重减轻, 孔隙度增加, 固、气、液相比例适宜, 水、肥、气、热协调。有试验表明, 地膜覆盖可使栽培土壤固相下降3%~4%, 液相增加2.0%~2.5%, 气相增加1.0%~1.5%, 覆盖期始终保持疏松状态, 并且土壤微生物活动加强, 有机质分解加快, 可给态养分增加, 有利于作物根系的生长发育, 形成强大的根系, 促使作物早发快长[4]。

采取地膜覆盖后, 微生物生长的环境得到改善, 即使土壤的施肥处理有差异, 但其土壤微生物的群落在结构上有一致化的发展趋势, 微生物对水分和养料的竞争减少, 没有明显的优势种群, 群落结构较稳定且较相似, 有一致化的发展趋势。

4 地膜对土壤速效养分的影响

地膜能有效防止由于地表径流和地下径流造成的肥土流失。土壤疏松透气, 有利于土壤微生物活动, 从而促进了土壤生物化学反应, 加速有机质分解和土壤养分转化, 提高了土壤供肥能力, 并能使土壤反硝化细菌造成铵态氮挥发损失量减少90%左右, 有效提高土壤肥料利用率。

5 地膜对土壤气体含量的影响

由于地膜覆盖阻隔了土壤气体与大气的交换, 减少了新鲜空气对土壤空气的补充, 同时地膜下土壤微生物活性增强, 作物根系呼吸作用加大, 消耗了空气中大量氧气, 影响作物根系生长, 甚至出现早衰。另外, 地膜覆盖后, 还能引起土壤气体组成的变化。一般情况下, 除氧气外, 二氧化碳、氮气、甲烷和乙烯气体均有增加。因此, 在地膜覆盖中, 要注意协调土壤的通气状况, 注意不要采取封闭式的全覆盖, 把覆盖率调节在60%~80%, 保证有一定的露地面积进行气体交换, 这样对作物是安全的。

6 地膜覆盖对土壤盐分的影响

在无地膜覆盖的情况下, 由于大量的地面蒸发, 土壤盐分随水分上升并滞留在土壤表面和浅耕层中, 盐碱地作物保苗困难, 产量很低。地膜覆盖条件下, 不仅抑制了地面蒸发, 阻止了土壤深层盐分随蒸发水向浅层运动和累积, 而且由于土壤水分内循环的淋溶作用, 可使耕层土壤的含盐量降低53%~89%, 作物保苗率提高到80%~90%。

7 地膜对土壤生态环境的影响

地膜覆盖虽然可以达到作物增产增收的效果, 但也在一定程度上对土壤生态环境造成了不利的影响:一是由于残膜缠绕, 农事操作及播种质量受到影响;二是地膜丢弃在田间地头或残留在土壤中, 不但破坏自然景观, 而且由于其很难被土壤吸收和降解, 会对土壤造成污染;三是残膜可能随着作物秸秆被家畜误食, 导致其中毒死亡;四是若不合理回收, 农民在田间地头焚烧残膜, 产生多种有害气体, 造成大气污染。

摘要:分析地膜对土壤环境包括土壤温度、土壤水分、土壤结构、土壤速效养分、土壤气体含量、土壤盐分、土壤生态环境的影响, 以尽量避免对作物产量和生态环境产生不良影响。

关键词:地膜覆盖,土壤环境,影响

参考文献

[1]何文清, 严昌荣, 赵彩霞, 等.我国地膜应用污染现状及其防治途径研究[J].农业环境科学学报, 2009 (3) :533-538.

[2]于树, 汪景宽, 李双异.地膜覆盖对土壤微生物群落结构的影响[J].土壤通报, 2008 (4) :904-907.

[3]杜社妮, 白岗栓.玉米地膜覆盖的土壤环境效应[J].干旱地区农业研究, 2007 (5) :56-59.

环境土壤学 第8篇

土壤微生物是土壤亚生态系统的重要组成成分, 它们在土壤的养分和物质循环、形成和发育、肥力维持与提高的过程中起着重要的作用, 它参与土壤中有机质的分解、腐殖质的形成、土壤养分转化和循环等过程[1]。由于微生物细胞衰亡后很容易被降解, 所以作为土壤营养源, 微生物本身占据了土壤可利用营养库相当大的比例, 如微生物生物量碳、氮和磷分别占土壤有机碳、总氮和的1%~4%、2%~6%和1%~2%[2]。由于微生物是土壤生态系统最敏感的成分, 对土壤环境变化和胁迫的反应十分灵敏[3,4,5], 微生物数量的变化直接影响着土壤质量的优劣[6], 所以土壤微生物参数的测定常被用于环境监测[7]和土壤质量的评价[8]。土壤微生物数量是表示土壤微生物群落总代谢水平的指标[9]。为了进一步探讨土壤微生物对不同环境条件的反应, 分别进行了土壤温度、水分和土壤有机质对土壤微生物菌群影响的研究, 以确定不同土壤环境条件下土壤微生物的分布特征。

1 材料与方法

1.1 材料

供试土壤为石灰性黑钙土, pH 7.8, 土壤有机质27.30 g·kg-1, 碱解氮188.65 mg·kg-1, 速效磷30.97 mg·kg-1, 速效钾102.31 mg·kg-1。土壤中细菌、放线菌、真菌的数量分别为8.210×108、1.190×105和6.490×103个·g-1。

1.2 方法

试验于2009年室内进行, 采用三因素三水平的正交试验设计[10], 试验共设9个处理 (见表1) 。试验采用直径为20 cm的花盆, 每盆装风干土3 kg。恒温箱里控制土壤温度, 土壤含水量为100%的条件为淹水, 土壤含水量控制在70%~80%为湿润条件, 土壤含水量控制在45%~55%为干旱条件;有机质的调配用绿色血脉牌复合肥, 兑水达150 mL稀释1∶50施到土壤中, 使土壤有机质含量分别达32.30和37.30 g·kg-1。分别于处理3、10、50 d后对细菌、真菌、放线菌数量进行测定。

1.3 测定方法

采用平板计数法测定[11]。细菌数量测定采用牛肉膏蛋白胨培养基在28~30℃条件下培养2~3 d, 然后计数;真菌用马丁氏培养基在28~30℃条件下培养2~3 d后计数, 放线菌用高氏一号培养基在35℃条件下培养3~5 d后计数。

1.4 数据处理方法

采用Excel数据处理软件和DPS数据处理系统进行数据的处理与分析。

2 结果与分析

2.1 处理3 d后土壤微生物数量变化

从表2的正交试验结果及表3的正交试验极差处理分析可知, 对细菌数量影响最大的因素是水分, 淹水条件下细菌数量最多, 土壤有机质含量对细菌的影响较大, 有机质越高, 土壤中细菌数量越高;水分对真菌数量影响较小, 真菌在低温条件下数量最多, 在20℃时数量最少, 说明在植物生长阶段, 真菌对植物的危害较轻;有机质含量对真菌的影响无规律性变化;影响放线菌数量的因素主要是土壤温度, 土壤温度由低到高, 放线菌数量则由高到低, 土壤有机质对放线菌的影响也较明显, 有机质含量低, 放线菌数量则较高, 其它因素对放线菌无显著影响。处理后3 d的土壤微生物数量与原土壤中菌量无明显变化。

注:B表示细菌, F表示真菌, A表示放线菌。下同。

2.2 处理10 d后土壤微生物数量变化

从表2中看出各处理细菌数量相近, 与3 d的结果比较, 细菌数量大幅度下降, 大约下降1 000倍, 从表3的极差分析中看出, 3个因素中, 温度为细菌数量变化的主导因素, 其次是土壤有机质;各处理中真菌数量与第3天测定结果相比稍有下降, 但下降幅度并不大, 对真菌影响最大的因素是土壤水分, 湿润和淹水条件下, 土壤中真菌数量较高;而与3 d相比, 放线菌的数量有增有减, 其中湿润处理条件下, 放线菌数量均有所增加。

2.3 处理50 d后土壤微生物数量变化

从表2看出, 处理50 d后的细菌数量与10 d的相比基本趋于稳定, 真菌和放线菌数量与处理10 d的相比下降10倍左右, 从表3极差分析中看出, 此时期温度是影响真菌和放线菌数量变化的主导因素, 有机质是影响真菌数量变化的次要因素, 水分是影响细菌数量变化的主导因素, 其次是土壤有机质, 此期对细菌数量影响最小的因素是土壤温度。

3 结论与讨论

土壤环境条件的改变会影响土壤中微生物的数量, 环境条件的胁迫导致微生物数量的降低, 进而影响土壤质量。从试验中可知, 细菌在前期数量下降的幅度大, 处理10 d, 其数量可下降1 000倍, 之后趋于稳定, 真菌和放线菌数量下降的缓慢, 处理50 d下降10~100倍。3个因素中, 整体来说温度占主导作用。

从所研究的结果中可以看出, 细菌在短期内数量下降较快, 说明细菌对外界环境的变化反应最敏感, 但随时间延长则趋于稳定, 说明细菌对环境的变化最终能够适应, 形成稳定的群落分布状态;真菌和放线菌数量变化则需较长时间, 说明其对外界环境的变化反应敏感性较差, 对外界环境变化有一定的抵御能力。温度、水分和有机质在不同胁迫时间对细菌、真菌和放线菌所起的作用不同, 对细菌数量变化影响最大的应该是处理10 d的温度因素;对真菌影响最大的是在处理50 d的温度因素;放线菌从处理开始到结束均是温度占主导因素。当然, 这只是在该试验条件下以黑钙土为介质, 不同环境条件下土壤微生物的变化趋势, 不同土壤、不同外界条件对土壤微生物数量变化的影响还有待于进一步研究。

摘要:在分别研究土壤温度、水分和土壤有机质对土壤微生物菌群影响显著的前提下, 采用正交试验, 研究土壤温度、水分和土壤有机质综合作用对土壤微生物菌群的影响。结果表明:温度对土壤微生物量影响较明显, 温度较低的情况下, 细菌量较多, 另外, 随处理时间延长, 细菌数量下降幅度大, 处理10 d, 细菌数量可下降1 000倍, 之后趋于稳定;真菌和放线菌下降幅度较小, 处理50 d, 真菌和放线菌下降10100倍, 对真菌和放线菌数量影响较大的因素是温度。

关键词:微生物,温度,水分,有机质

参考文献

[1]Mummey D L, Stahl P D, Buyer J S.Microbial bio-markersas an indicator of ecosystem recovery following surface minereclamation[J].Applied Soil Ecology, 2002, 21:251-259.

[2]Jenkinson D S.The determination of microbial bio-mass carbonand nitrogen in soil[D].London:CBAT National, 1987.

[3]Winding A, Hund-Rinke K, Rutgers M.The use of microor-ganisms in ecological soil classification and assessment con-cepts[J].Ecotox Environ Safe, 2005, 62:230-248.

[4]Pankhurst C E, Hawke B G, McDonald HJ.Evaluation ofsoil biological properties as potential bioindicators of soilhealth[J].Aust.J.Exp.Agri., 1995, 35:1015-1028.

[5]Carter M R, Gregorich E G, Angers D A.Interpretation ofmicrobial biomass measure ments for soil quality assessmentin humid temperate regions[J].Can J.Soil.Sci., 1999, 79:507-520.

[6]Harris J A.Measurements of the soil microbial communityfor esti matingthe success of restoration[J].Eur.J.Soil.Sci., 2003, 54:801-808.

[7]Pennanen T.Microbial communities in boreal co-niferousforest humus exposed to heavy metals andchanges in soilpH:a summary of the use of phosphol-ipid fatty acids, Bi-olog and 3 H-thymidineincorpora-tion methodsinfield stud-ies[J].Geoderma, 2001, 100, 91-126.

[8]Hof man J, Holoubek I.Monitoring microbial biomass andrespiration in different soils from the Czech Republic—Asummary of results[J].Environment International, 2004, 30, 19-30.

[9]田耀华, 冯玉龙.微生物研究在土壤质量评估中的应用[J].应用与环境生物学报, 2008, 14 (1) :132-137.

[10]金益.生物统计与田间实验[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 1998.

免耕对土壤环境的影响研究 第9篇

关键词:免耕,土壤,土壤环境

0 引言

自然免耕是侯光炯教授最先提出的一种高产节源栽培措施[1],其主要特点是尽量减少田间作业工序,通过合理轮作,实行留茬覆盖、秸秆还田、农药除草等综合措施为作物生长创造一个良好的生长环境,以达到高产、低耗的目的。经过多年的发展,免耕技术已成为现代农业主要的耕作方式之一。相关研究表明,免耕与常规耕作相比可以调节土壤温度、增强土壤保水能力和改善土壤肥力条件[2,3,4],从而促进农业生产。

1 免耕效果

免耕是指生产系统中除播种或注入肥料外,不再搅动土壤,用灭草剂控制杂草,收获后作物残留物留在地表防治土壤侵蚀,并改善土壤状况,从而利于作物生长。利用免耕方式进行农业生产,可减少劳动强度和时间、减少机械损耗、降低燃料费用、改善地表水质量、减少土壤侵蚀,迅速改善土壤的理化性状,提高土壤的供肥、保肥能力[5],提高农业生产率,减少CO2排放和空气污染,有利于农业的可持续发展。

2 免耕对土壤环境的影响

2.1 免耕对土壤温度的影响

温度与农业生产联系密切,它既会影响作物的发育速度,也会影响农作物对光、水等资源的利用,还会影响作物的抗逆性。因此,土壤温度是影响农作物生王明权等[9]通过对覆盖免耕、秸秆还田和常规耕作的对比研究发现,在早上8:00温度较低时覆盖免耕可提高土壤表层的温度;在下午14:00,覆盖免耕可以减缓土壤温度升高;在晚上20:00,覆盖免耕可以减缓土壤温度降低。李叶龙等[3]在黑龙江大庆地区建立免耕覆盖对地温影响试验区,采用 WQG-16 型曲管地温表分别测定土壤地表下 5cm 和 10cm 两层温度,确定免耕覆盖对本地区玉米出苗期土壤温度的影响规律。研究结果表明:在5月20 日前免耕覆盖(5~10cm)土层温度明显高于传统耕作,且其土壤温度比传统耕作早3天达到 10℃以上;5 月 20 日后传统耕作(5~10cm)土层温度高于免耕。秦红灵等[10]对比分析了免耕和翻耕两种耕作方式下耕层土壤温度的变化。结果表明:免耕地升温和降温都比较缓慢且幅度小,翻耕地土壤温度在日间总体高于免耕地。因此,覆盖免耕可使土壤的温度保持在一个相对稳定的状态下,创造良好的农田小气候,有利于作物的生长。

2.2 免耕对土壤水分的影响

由于免耕覆盖作用可减小表层土壤水分蒸发,增强地面水入渗,并增加土壤有机质含量,提高土壤微生物数量和活动量,从而改善土壤结构,增加土壤持水能力[12]。张晓平等[7]通过田间定位试验研究发现:播种前,免耕处理的玉米和大豆地土壤水分分别比秋翻处理高2.4%和1.8%;播种后的一个月内,免耕大豆土壤含水量比秋翻土高2.3%。王秀等[8]研究也发现麦茬可提高土壤水分含量,减少土壤水蒸发速率。王明权等[9]通过对覆盖免耕、秸秆还田和常规耕作的研究发现,覆盖免耕从作物播种到收获的时段内较秸秆还田和常规耕作分别节水352.2m3/hm2和441.4m3/hm2。李玲玲等[12]研究发现秸秆覆盖对确保苗齐、苗壮具有重要意义;但是随着作物生育进程的推进,秸秆覆盖的抑蒸效果逐渐减弱,到开花期免耕秸秆覆盖对土壤含水量影响较小。

朱钟麟等[13]研究发现稻草覆盖还田对土壤有明显的抑蒸保墒作用,其效果主要发生在土壤表层(0~10cm)。在作物各生育期中秸秆覆盖处理的0~10cm土壤含水量均高于对照,并且随覆盖量的增加其保水效果更明显。张艳红等[14]发现在0~20cm土层内,覆盖处理的土壤含水量均高于无覆盖处理;但随着土壤深度的增加,其影响逐渐减小。彭文英[15]研究也表明,与传统耕作相比,免耕土壤可比普遍耕作土壤增水2%~8%。

2.3 免耕对土壤微生物的影响

土壤微生物在土壤有机质矿化、腐殖质形成和分解、植物营养的转化等过程中起着不可替代的作用,其种类和数量可以直接反映土壤肥力状况[17]。因此,可以通过选择种植制度和施肥技术来调控土壤微生物,进而改善土壤肥力。相关研究表明,免耕对土壤微生物的影响非常明显。

李倩等[17]为探明农业耕作措施对土壤生物学特征的影响,进行了不同耕作措施对晚稻土壤微生物区系及活度的动态影响研究。研究结果表明,土壤中常见微生物的数量在晚稻不同生育期都表现为先升后降的趋势,并在晚稻分蘖盛期达到最高;好气性细菌、放线菌、真菌及微生物活度从高到低为少耕土壤、翻耕土壤、免耕土壤,而厌气性细菌数量从高到低为翻耕土壤、少耕土壤、免耕土壤。从微生物数量及活度来看,少耕可能更有效地为当季作物提供养分,并在提高土壤有机质含量及减少有害物质的产生等方面要优于免耕和翻耕。徐阳春等[18]发现与常规耕翻相比,长期免耕处理表土层土壤微生物生物量碳、氮含量分别增加了25.4%和45.4%,而微生物生物量磷无明显变化规律;亚表层的土壤微生物生物量碳、氮、磷免耕与耕翻两种耕作方式间的差异不显著。

肖剑英等[19]发现自然免耕的细菌数量较高且较平稳,而垄作和厢作埂的上层和下层的可培养细菌数量差异不明显,这与国外有关美国式覆盖免耕研究结果不同,主要是免耕制度本身的不同而引起的。陈蓓等[20] 连续2年研究了春小麦—豌豆轮作后6种不同处理土壤微生物的数量与组成。研究结果表明,小麦—豌豆轮作序列免耕比翻耕增加14.9%,豌豆—小麦轮作序列增加了38.4%;但是小麦—豌豆轮作序列覆盖秸秆使细菌增加56.7%,真菌增加了12.5%,放线菌减少了28.2%;覆膜使细菌增加了90%,真菌增加了43.75%,放线菌减少了2.9%。张丽华[21]研究也表明免耕可提高表层土壤微生物生物量,但不及免耕配合秸秆覆盖的效果。

2.4 免耕对土壤养分的影响

肖继梅等[22]利用绿肥聚垄免耕种植玉米。研究结果表明,绿肥聚垄免耕与未种绿肥未免耕的分带种植分别增产64.7%和41.7%;绿肥聚垄土壤中有机质增加6.2%和8.8%;其它养分均有增加,并增强抗旱能力,减少地表径流,降低水土流失,改善了农田生态环境。杨云马等[23]采用微区模拟方法,研究了免耕条件下麦田土壤硝态氮和速效磷含量的动态变化。结果表明,免耕可显著降低麦田土壤硝态氮含量,增加麦田土壤速效磷含量,但是不利于磷素移动,增加了磷素在土壤表层的聚集。

易镇邪等[24]连续2年研究了不同耕作方式(翻耕、免耕)和不同秸秆覆盖还田量对湖南省旱地玉米抗旱性与土壤养分含量的影响。研究结果表明,秸秆覆盖可提高土壤有机质、速效钾和有效磷含量;免耕条件下效果更明显,而秸秆不还田处理土壤有机质含量略有下降。李新举等[25]研究发现在常规耕作中,玉米在推迟和分施氮肥时不增产,而在免耕中则大量增产。甘德欣等[25]为了解免耕稻鸭复合系统生态学特性,对该系统的土壤理化性状进行了研究。研究结果表明,经过一季免耕养鸭,稻田0~5 cm土层的体积质量降低了0.013g/cm3;免耕抛秧不养鸭,土壤体积质量增加了0.012 g/cm3;翻耕不养鸭处理土壤体积质量变化不大。对免耕养鸭复合系统土壤的化学性质分析表明,免耕养鸭有利于土壤中有机碳、全氮、碱解氮的提高,但有效磷和速效钾有降低的趋势。

3 结论

1) 改进耕作方式,将免耕、少耕与深松、翻耕、犁耙、旋耕和覆盖进行有机结合,充分利用免耕、覆盖和翻耕,更好地改善土壤环境状况,促进农业生产。

关于我国农业土壤环境的探讨 第10篇

农作物通过吸收空气和土壤中的水分、气体和各种矿质养分, 经过一系列复杂的生理生化反应, 将无机物转化为自身的有机组织, 完成整个生长发育过程。在吸收有益养分的同时, 空气、灌溉水和土壤中的有毒、有害物质也会随着根系的呼吸、渗透和吸收作用进入体内, 部分有毒、有害物质经过物理积淀和生化反应富集在农作物体内, 造成农作物品质的下降, 甚至会威胁到人类的健康。

1 农业土壤环境质量的现状和问题

近几十年来, 我国农业发展主要以农业增产、高产为主要目标, 片面注重农业投入的产量效应, 忽视环境效应的倾向普遍存在。一方面在全球变化和人为活动日益增强的背景下, 现代土壤侵蚀不仅使表土流失, 引起土壤质量下降, 导致非点源污染;另一方面随着农业投入的加大和农业集约化水平的提高, 虽然农业生产取得了突破性进展, 解决了我国的温饱问题。但随着工业的快速发展, 集约化水平的提高以及化肥、农药等农用化学品的大量投入, 由此引发的环境问题也日益凸显。如农业环境污染日趋严重、生态环境质量退化、农产品安全性受到威胁等等。农业环境质量的恶化导致了农产品品质的下降。近年来对农产品污染的调查表明, 我国农产品化学污染的超标率已经相当高, 且分布普遍。农业部等相关部门组织的调查结果表明, 主要农产品 (粮、果、莱、肉、蛋、奶等) 均有农药、重金属和亚硝酸盐的污染超标现象, 由此造成的经济损失每年估计超过100亿元。当前, 我国农业土壤质量环境状况有进一步恶化趋势, 耕地土壤的化肥污染、农药污染、有机物污染以及重金属污染日趋严重。我国大部分地区的土壤已受到不同程度的污染。总体形势相当严峻, 已对生态环境、食品安全和农业可持续发展构成威胁。

一是土壤污染程度加剧。据不完全调查, 目前中国受污染的耕地约有1.5亿亩, 污水灌溉污染耕地3250万亩, 固体废弃物堆存占地和毁田200万亩, 合计约占耕地总面积的1/10以上。其中多数集中在经济较发达的地区。

二是土壤污染危害巨大。据估算, 中国每年遭重金属污染的粮食达1200万吨, 造成的直接经济损失超过200亿元。土壤污染造成有害物质在农作物中积累, 并通过食物链进入人体, 引发各种疾病, 最终危害人体健康。土壤污染直接影响土壤生态系统的结构和功能, 最终将对生态安全构成威胁。

三是土壤污染防治基础薄弱。目前, 中国土壤污染的面积、分布和程度不清, 导致防治措施缺乏针对性。防治土壤污染的法律还存在空白, 土壤环境标准体系也未形成。资金投入有限, 土壤科学研究难以深入进行。有相当一部分群众和企业界对土壤污染的严重性和危害性缺乏认识, 土壤污染日趋严重。

2 改善农业土壤环境质量的主要对策

我国受污染耕地面积大, 污染物种类繁多, 耕地质量退化和恶化, 这是农产品品质下降的重要原因。因而, 改善农业土壤环境质量, 确保农产品安全需要在技术和政策层面加以深化和解决。

一是研究制定农产品环境质量的相关标准。针对农产品的质量标准, 农业部和国家相关部门先后颁布了《标准化法》、《产品质量法》、《食品卫生法》等一系列的法规和标准, 而对于不同环境条件、不同耕作和管理制度下的生产活动缺乏因地制宜的指导, 对不同农业生态环境条件下各产业的环境质量、产品质量标准、操作规范以及各类污染物的限量指标仍缺少具体的、可操作性的标准。因此必须加强农产品环境质量标准的基础研究工作。

二是建立对污染土地进行有效整治和修复的理论和技术。我国污染耕地面积广大, 受污染农产品的出现不可避免。由于监管体制和市场准入法规尚不够完善, 这些农产品很大部分进入了普通家庭, 损害人民的健康。而仅仅依靠一些生态环境良好的耕地来生产安全的农产品是远远不够的, 必须注重对污染土壤的治理和修复, 恢复良好的生产环境。因此, 必须注重对污染土壤修复的理论和技术的研究, 探讨利用生物、物理和化学的方法对污染土壤进行有效调控, 降低污染物浓度及生物有效性, 提高土壤安全生产能力。

三是建立农用化学品安全施用和管理的配套体系。人们强调施肥对作物产量的作用, 重视化肥和农药的增产效应而忽视了对生态环境的影响。今后需进一步加强化肥和农药对农业环境和农产品安全性影响的研究, 改良化肥品种, 开发安全、高效、高选择性和环境友好型的绿色农药, 有效改变目前肥料利用率低、化肥和农药品种结构不合理、肥料品种不能满足生产需要的状况, 逐步建立符合农产品安全性和生态环境要求的农用化学品安全施用和管理的配套体系。

四是建立科学合理的污水农用技术体系。污水农用可以解决城市工业和生活污水的处理问题, 但由此 (下转第19页) 而来的是污灌引起的农业环境的恶化和农产品安全性降低。应学习国外在污水农用方面的成功经验, 综合考虑农田污灌效益、生态环境影响和农产品安全性等方面的关系, 科学、合理、有效地利用污水资源, 把农田污灌对土壤环境和农产品可能产生的污染危害降到最低。

五是建立农产品安全和农业土壤环境的监测和预警机制。我国幅员辽阔, 农业生境和栽培制度差异很大, 污染物的数量、种类和进入土壤的途径各不相同, 必须研究探讨适合我国国情的农产品安全调控的理论、方法和技术, 建立农产品安全和农业土壤环境长期定位监测点, 逐步完善农业土壤环境和农产品安全的监测和预警体系及相关的农产品市场准人制度等保障体系。

摘要:农业土壤环境一般指一定区域内, 包括土壤、母质、母岩、水资源和水文地质等对大农业生产和发展产生一定影响或作用的地质组成特征及地质作用的综合。另一方面, 自然条件存在着区域性差异导致了土壤在形成、发育和熟化过程中也带有了区域性特征。此外, 耕作制度、栽培方法以及化肥农药的使用均对土壤的性质产生一定的影响。本文尝试性的探讨了我国农业土壤环境方面的内容, 为建立和完善农产品质量安全中所遇到的具体问题探索理论支点。

关键词:农业,土壤环境,农产品,质量安全

参考文献

[1]朱志泉, 朱有为, 史舟.农业土壤环境与农产品安全研究[M].北京:中国农业出版社, 2009.

[2]新农村建设专题讲座编辑组.新农村建设专题讲座 (领导干部篇) [M].沈阳:辽宁科学技术出版社, 2006.

设施农业土壤环境恶化及其改良利用 第11篇

关键词:设施农业生产;土壤环境恶化;土壤改良;连作

中图分类号: S158 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/j.cnki.jlny.2016.14.050

设施农业生产是利用一定的设施设备,人为创造适宜植物生长条件的生产方式。设施生产目前主要以蔬菜、瓜果、花卉为主,虽然单位面积投入较高,但产量可观,尤其是进行反季节生产,经济效益大。但在由于生产茬数多、时间长、施肥量大、品种单一、灌溉次数多、土壤冲刷量大、农药防病虫害为主、轮作倒茬困难等原因产量下降,品质变劣。主要原因有两方面,一是管理技术不到位;二是土壤环境已恶化。

1设施内管理技术上存在主要问题分析

周年生产茬数多、时间长,造成设施内轮作倒茬困难,土壤休闲熟化时间短,养分转化迟缓,土壤总养量高,且速效养分含量低,不利于植物生长。化肥施用量大、品种单一,造成土壤养分失衡,理化性状变差,植物生长受阻。灌溉次数多、土壤冲刷量大,造成土壤密闭,氧化还原反应加剧或盐基离子冲刷严重,土壤酸化或碱化。土温提升慢,不利于植物生长,甚至造成生理性病害。大量使用农药防治病虫害,造成土壤、环境恶化。

设施农业由于温度高、湿度大,通风换气受到限制,土地休闲时间短,有机肥施用跟不上,化肥施用量大等,形成与露地不同的土壤特性。

1.1土壤中盐离子(重金属离子)浓度升高

经测得露地土壤中盐浓度一般在3000毫克/公斤以下,而在设施内的土壤(尤其是连作多年的温室土壤)中,盐浓度高达7000~10000毫克/公斤。同时,重金属离子含量远高于同等条件下的露地。究其原因:盐分向耕层聚集造成土壤次生盐渍化;超量施用化肥,造成土壤溶液浓度升高;化肥中的副成分在土壤中积累,造成土壤酸化或碱化,加剧了氧化还原反应;连作现象普遍,病虫害发生严重;农药使用量大,污染严重。

1.2 高盐量对栽培植物的危害

作物吸水受到影响。土壤溶液中盐浓度过高时,造成植物体液浓度低,根系吸水困难,造成烧苗或腐根;影响作物对钙、镁等元素的吸收。土壤中盐分浓度升高时,影响土壤微生物把铵态氮转化硝态氮的速度,致使铵离子在土壤中积累过剩,导致植物对钙、镁等离子的吸收受阻,出现一系列的生理性病变。

2 作物连作造成的危害分析

在温室或塑料大棚中连年种植同一种 (或同一科)植物,或采用同一种植模式称为连作。在设施农业生产中,连作的现象普遍严重,连作会给生产造成极大危害。

2.1 病虫害加剧

在设施内的土壤环境中有益微生物的活动往往受到抑制,而有害微生物更容易繁殖生息,打破了土壤微生物种群的平衡,导致肥料的分解、转化、利用受阻,养分富集,平衡失调,植物利用受限。同时,连作形成寄主共发病及土传病害发生严重。

2.2土壤养分消耗失衡

由于连作植物对养分的选择吸收,土壤中某些养分含量急剧下降,而另一些养分种类在土壤中富集,打破了土壤养分供应平衡,进而让作物发生生理性病害。

2.3部分植物会分泌出有毒物质,并在土壤中积累

当积累到一定程度时,就会阻碍其他植物的正常生长发育,进而使产量降低、品质变劣。

3设施内土壤改良利用的措施

面对当前设施生产中土壤环境恶化的状况,必须采取相应的改良措施,才能实现设施土壤的持续利用。

3.1实行轮作

在设施种植中,应坚持多种植物轮换种植、多种种植模式轮换(可减轻病虫害的发生,均衡利用土壤养分)、注意前后茬作物的选择(应选择吸收养分的种类不同、互不传染病虫害、能改良土壤结构、有利于调节土壤酸碱度;抑制杂草的生长;用地养地相结合等)。

3.2 土壤消毒

在播种或移栽前,可采用密封棚室点燃硫磺粉薰蒸灭菌;采用地表喷撒高效、低毒、无残留的杀虫剂、杀菌剂处理土壤;采用深翻、灭茬、精细整地的方法,彻底清除设施内土壤、空间的病原体及虫卵等。

3.3科学施肥

科学合理的施肥是要以土壤分析、养分丰缺、植物的种类来确定肥料种类、比例、用量;要以有机肥料为主,化肥为辅。在施用方法上有机肥一次施足基肥,化肥少量、多次追肥;品种搭配上要实现有机无机相配合、大量元素肥料相配合、大量与微量元素肥料相配合,避免施用单一或同一种化肥。

3.4用水洗盐、淡水灌溉等方法减轻盐害

在有限的农闲时节,尽量去掉棚膜及覆盖物,让设施内土壤充分接受阳光暴晒熟化,通风透气。在植物生长期内,发现土壤盐浓度高时,可增加灌水次数和灌水量,使耕层中的可溶盐分被淋洗或排除设施外,达到洗盐的目的。也可以选种耐盐植物增加抗盐性。淡水灌溉是指利用盐碱化程度低或矿化度低的水灌溉,减轻土壤次生盐化和碱化。

3.5更换设施内的土壤

设施生产投入大的主要原因是一次性投入资金大,一般是建造在固定地点,多年重复利用,对于不易改良的设施土壤,应将设施内耕层20~30厘米的土壤更换一次,更换土壤时配合一定量的优质农家肥效果最好,以达到降低设施内土壤中含盐量及重金属离子污染的目的。

参考文献

[1] 王振和,孟繁强.保护地耕层土壤存在问题与对策[J].吉林蔬菜,2005,(03).

我国土壤环境保护现状及对策 第12篇

目前, 我国土壤环境恶化主要原因有污水灌溉, 包括工业废水和生活污水的不合理灌溉, 造成土壤中镉、汞等重金属的富集效应显著, 以及氰、酚、多环芳烃等有机化合物对土壤的污染。此外, 由于污水的矿化度较高, 长期灌溉容易造成土壤盐渍化。工业排放、汽车尾气以及污水灌溉产生的硫化氢等大量有毒、有害气体排放到大气中, 对污染区内的土壤造成严重污染;化肥的不合理利用使土壤内部结构团粒受到破坏并减少, 土壤化学性质发生畸变, 蓄水保肥能力下降, 造成一些营养元素流失, 降低了肥料的有效利用, 从而使土地板结, 并盐碱化。农药的过量和不合理施用造成土壤污染物增加, 土壤出现明显酸化, 土壤空隙度变小, 结构板结, 降低土壤微生物的呼吸作用, 减少土壤动物的丰度, 导致土壤污染加重, 严重影响农作物生长[1]。工业废物和城市垃圾产生的不易被土壤微生物分解的农田“白色污染”造成化学污染, 破坏土壤结构, 影响耕地质量和土壤的透水性、透气性等, 抑制农作物的生长发育, 造成减产。总之, 土壤环境的恶化直接影响农作物的质量和产量, 影响正常的农业生产。

2 我国土壤环境保护对策

“万物土中生, 食以土为本”, 土壤是人类生存的基本资源, 也是各项生产得以顺利进行的重要保障。当前, 为构建和维护我国的生态安全体系, 加强土壤环境保护具有重要的意义。

2.1 重视基础性工作, 加强土壤环境法制体系建设

目前, 我国的环保立法体系还不够完善, 以致一些严重的环境破坏行为得不到处置, 一些发达国家美国、加拿大、英国、德国、日本等都制定和颁布了土壤环境保护的专门法律或法规。借鉴这些国家的立法和管理经验, 我国应尽快起草制订《中华人民共和国土壤环境保护法》, 加快土壤环境保护立法工作进程, 由此实现我国的国土安全建设, 为人类生产生活提供安全的环境保障[2]。

2.2 预防为主, 及早治理, 避免走“先污染, 后治理”的老路

因为污染物最先被排放到浅层土壤, 然后以纯态的形式向下渗透, 这个过程中污染物相对集中, 浓度也比较高, 污染物一旦进入地下水层, 就随着地下水的流动而不断扩散, 其间伴随着挥发、渗透、复杂的化学反应等。排放时间越久, 则危害范围越大, 相应的处理难度和费用也会上升。可见, 污染初期, 污染物密集, 没有渗透到地下水时相对容易处理, 费用也较低;一旦扩散, 首先要做地质勘探, 查清楚污染物的分布和含量, 再进行拦截和处理, 难度和成本都非常大。

2.3 开展土壤调查

在全国土壤污染状况调查的基础上, 推动开展全国土壤污染状况的加密调查。选择典型的土壤资源, 根据土壤污染、土地利用方式的不同, 进行重点地区的加密调查[3]。特别是对耕地土壤重金属污染进行大比例尺监测调查, 对主要耕地进行小比例尺加密调查, 优先摸清农田 (耕地) 土壤、工矿企业周边、污灌区和大中城市郊区等重点区域耕地土壤重金属污染底数, 更加明确地界定土壤污染物种类、污染程度及范围、污染途径等[4]。

2.4 建立土壤信息系统

要建立区域土壤污染档案和国家土壤质量数据库信息系统。建立区域土壤污染档案和国家土壤质量数据库信息系统, 有效整合部门资源。为有效推进完成土壤环境评价和防护的信息化工作, 加强信息平台的建设, 以利于各部门共享和利用土壤调查数据。

2.5 加强土壤污染监测评价和风险评估管理体系建设

应当建立健全省、市土壤污染监测网络, 在全省城郊、工矿、污灌区以及重点区域的土壤特别是耕地设置长期定位国控监测点, 开展产地土壤定位监测, 观察土壤污染的变化规律, 建立土壤环境污染动态预警机制, 及时准确掌握土壤污染状况和变化趋势, 为确定区域污染物质允许排放的种类、排放量和浓度提供科学依据。

2.6 开展区域土壤环境安全性等级划分和土壤污染事故应急制度

坚持防治结合、综合治理的原则, 从源头上预防和减少土壤污染, 把土地整理与土壤环境保护有机结合起来。根据土壤污染程度、污染类型, 对不同功能的土地进行区划分析, 由此因地制宜地开展治理工作[5]。编制应急预案, 建立土壤污染事故预防和应急体系, 一旦发现土壤污染突发性事件, 确保能够立即采取有效措施, 做好被污染土壤的安全处置工作, 减轻污染危害。

2.7 建立土壤污染治理修复和污染土壤管制制度

开展污染土壤的物理修复、化学修复、生物修复、联合修复等综合技术示范, 引进或集成先进的污染土壤修复技术, 逐步建立适合我国国情的有机物、重金属等污染土壤修复实用技术体系, 形成若干解决不同地域农村土壤环境问题的成套技术, 制订污染土壤优先治理修复目录, 推动土壤环境质量的逐步改善, 保障农产品质量和人体健康[6,7]。加强对修复土壤的综合利用和管理工作, 提高土地利用效率。

2.8 建立土壤污染责任终身追究制

针对不同地区的土壤污染, 建立责任追究制。对于发生重大土壤环境污染引发群体性事件的地区, 当地政府主要领导应承担领导责任, 环保部门将对该区域所在地级市实行区域限批, 暂停该市所有建设项目的环评审批。为降低污染物的排放, 责令环境危害大的肇事企业进行整改或停产[8,9]。因土地环境污染造成群发性健康危害事件或造成特大环境污染事故的, 将依法对造成环境危害的企业负责人及相关责任人追究刑事责任。将从企业的立项、审批、验收、生产和监管各环节, 依法依纪对当地政府以及有关部门责任人员实施问责, 严肃追究相关责任单位和责任人员的行政责任。

2.9 建立土壤污染防治基金制度和有效的纠纷解决机制

国家必须通过完善相关的法律制度, 落实土壤污染防治的政府责任、企业责任和国民责任, 明确污染赔偿和环境修复的责任, 并且制订出具有可操作性的具体措施[10]。如果一家企业因为违法排污造成污染, 应按照相关法律法规的规定, 对其进行惩处, 使其为违法行为付出长期和巨大的代价, 也从根本上保证受害人能得到赔偿, 受到污染的环境能得到修复。

2.1 0 控制农业面源污染, 重点加强农用土壤环境保护

科学地进行污水灌溉, 防止多种污水混合灌溉造成的无毒污水变成有毒污水的情况发生;根据土壤的特性、气候状况和农作物生长发育特点, 实行配方施肥, 增施有机肥, 提高土壤有机质含量, 提高土壤净化能力;强化对农药、化肥及其废弃包装物以及农膜使用的环境管理;控制工业“三废”排放, 控制污染物的排放数量和浓度, 使之符合排放标准;大力推广以农作物秸秆、畜禽粪便、农产品废弃物为资源, 开展地膜回收利用、蔬菜清洁生产、禽畜生态养殖的清洁生产技术, 在种植业、畜禽养殖业等行业以及重点区域的农业和农村进行节能减排技术试点示范, 以减少或消除污染物的排放[11,12,13];积极引导和推动生态农业、有机农业, 预防和控制农业生产活动对土壤环境的污染。

2.1 1 加大宣传教育力度, 提升全民环保意识

利用广播、电视、报刊、网络等多种形式, 广泛开展土壤环境保护科普宣传活动, 使公民清醒地认识到人类在开发和利用自然资源的过程中往往对生态环境造成污染和破坏;进而把这种认识转变为自己的实际行动, 以“保护土地, 人人有责”的态度, 积极参加各项土壤环境保护活动, 自觉培养土壤保护环境的道德风尚, 使节能减排、保护环境成为大家的自觉行动, 落实在生产生活中。

2.1 2 加快环境税立法的推进, 在适当时机开征环境税

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