地质生态学
❶ 大自然是一部看不完的画册,读不完的大书,里面有无穷无尽的奥秘,极大的学问,有无穷的乐趣。怎么理解
也就是说大自然是一幅多姿多彩的画,看也看不完(因为世界很大),然而世界上也有很多的奥秘,把它积累起来就像一本书一样,我们看了后会知道很多很多的知识,也会从中得到很多快乐!
广义的大自然,包括人类社会在内的整个客观物质世界。此物质世界是以自然的方式存在和变化着的。人的意识也是以自然方式发生的物质世界。人和人的意识是自然界发展的最高产物。物质世界具有系统性、复杂性和无穷多样性。它既包括人类已知的、也包括人类未知的物质世界。
(1)地质生态学扩展阅读:
在现今不同的用法中,自然可以是众多有生命的动植物种类的普遍领域。部分则指无生命物体的相关过程──特定物件种类自己本身的存在和改变的方式,例如地球的天气及地质,与及形成那些物件种类的物质和能量。
自然很多时意指“自然环境”或“荒野”──野生动物、岩石、森林、沙滩及本质上未受人类介入,或是即使人类介入仍然存留的东西。这种仍然流传到自然物体的传统概念意味着自然与人工的分野,后者被理解为由人类所带来的或是类似人类的意识或心灵。
关于围绕并影响着生物体或其社群的实物、状态与影响力之集合体。则用“环境(物件群集)”一词,对于生物学分支下的生物体及栖地之间的关系与互动,应用“生态学”一词。
❷ 地质-生态学研究存在的问题与主要发展趋势
一、地质-生态理论认识和体系的形成
国际上现阶段地质-生态学研究与环境地质研究有相当程度上的相似性,但已经逐步体现出其研究特色,并有逐渐强化地质生态研究的发展趋势。但到目前为止相关研究成果还不够丰富,还不能认为系统的地质生态学作为独立学科已经建立。许多理论问题和应用技术方法尚不够完善。由于社会需要的推动,地质-生态学作为新兴的交叉学科发展方向,正在逐步成为研究热点和活跃点,但其内涵和研究范畴还没有形成广泛共识,地质生态指示性指标的研究、多目标的评价技术方法、地质生态设计与治理系统工程技术等许多方面需要进一步研究。
虽然地质-生态学作为一门独立存在的学科尚未成立,但作为一种学科交叉现象具有很大的发展空间,将来能否产生独立的地质生态学科,取决于能不能取得合理的、有广泛认可的学科定位。但无论形成独立学科,还是保持学科交叉的混合特色,都需要就其理论基础、研究范畴取得一定的共识,否则又会出现如同环境地质学形成后的“广义”概念与“狭义”概念的争论,难以在学科认同上统一。因此,需要对地质-生态理论认识和学科体系进行研究和讨论。
卢耀如先生将地质-生态环境的研究方向根据目的的不同分成如下几个方向:
综合性研究方向:该方向主要研究地质-生态环境的演变,需要在探索自然界存在的有利与不利这两方面的条件与因素的基础上,密切结合人类活动影响与工程效应,而加以综合的研究,这是研究地质-生态环境的最基本的准则与最重要的研究方向。
全球性的研究方向:地质-生态环境问题涉及到地球的自然演化、各种灾害的发生与发展,以及人类活动对环境的效应,这样,就需全球性的研究方向。
宇宙性的研究方向:对地球这一生态系统的演化与起源还不很了解,所以应用现代科学技术以研究宇宙中星球,特别是太阳系的起源和演化,这对探索和研究地球自身的形成与演化,也是非常主要的研究途径。
石建省认为,地质-生态学的系统发展应考虑在如下几个方面推进:基础地质-生态学理论研究、区域地质-生态学与比较地质-生态学研究、实验地质-生态学研究、专门地质-生态学(脆弱带地质-生态学、农业地质-生态学、城市地质-生态学等)研究、地质-生态经济与规划研究、地质-生态系统控制研究与工程实践。
二、地质环境-生态系统相互关系研究和剖析
水-土-生态三大要素(三个子系统)的存在形式、利用现状、形成演化规律、要素之间的相互作用以及对人类社会经济发展的制约和影响是地质-生态研究的主要对象。但目前对地质要素的生态意义和生态保护的地质依据都缺乏系统和科学的认识。地质环境-生态系统的相互作用应是地质-生态学研究的重要内容。
以地下水为例,以往的水文地质研究主要揭示地下水的来源、运移演化规律,地质-生态学研究则要探讨水对生态系统的控制,即“生态水位”的问题。“生态水位”是维持区域生态系统稳定所需的地下水位区间,高于这个水位区间上限临界值,地表土壤就会发生盐渍化,低于这个水位区间下限临界值,就很容易触发沙漠化。但这一水位区间又是一个复杂要素集合的函数,同时是一个时空动态变化的函数,它受到地质结构、地貌单元、气候条件、土壤类型、种植结构、植物种群特性、人为影响程度等的影响,需要进行系统相应分析。
三、地质一生态指标体系研究
脆弱性判别的实施是建立在利用科学的指标体系对脆弱地质生态环境进行结构表述的基础上的。指标体系选取指标的原则是以最少指标达到完整描述系统特征的目的,既要谋求科学性原则、完备性原则和独立性原则,大致需要如图10-3的步骤。
图10-3地质-生态指标体系的选取过程
地质-生态指示性指标体系的筛选是进行地质-生态分析的基础和关键,也是目前研究较少,需要予以重视的主要方面。国外曾经组织过国际间合作计划,集中探讨了为多目标可持续发展服务的“地质指示指标”筛选问题,并认真分析了这一问题的复杂性和深入研究的必要性,在他们的初步成果中,提出如下地质指示指标:珊瑚化学和生长方式、沙漠表面结皮和裂缝、沙丘的形成和再活动、尘暴的规模/延时和发生频率、地表冻融作用、冰川波动、地下水水质、非饱和带地下水化学、地下水位、岩溶作用、湖泊水位和盐度、相对海平面、堆积物层序和成分、地震、海岸线位置、边坡失稳(滑坡)、土壤和堆积物侵蚀、土壤质量、溪流、水流、通道形态、水流堆积的存储和运载、地下温度体系、表层转运、地表水水质、火山活动、湿地的扩张/结构和水文学、风力侵蚀,并且认为一些其他指标也应考虑在内,如:地磁场及其他地球物理参数、岩石应力状态、岩石风化、岩石-微生物相互作用、土壤/粘土膨胀、地表过火、湖泊/海洋堆积物的放气作用、非可再生资源指标等。这些成果的研究思路值得借鉴,但它的目的和对象与本文所要讨论的并不一致,尚需进一步研究总结。
四、尺度问题和时空演化研究(古地质-生态学研究)
由于地质-生态系统的复杂动态特征,在研究中必须注意其尺度效应,重视时空演化分析,加强对古地质-生态特征的研究,用地质历史演化的眼光看待我们目前的地质-生态状况。
1.尺度效应问题
自然过程和人为作用,都是在一定的空间和时间尺度内发生的,在不同的尺度上,其表现和描述的特征具有明显差异,描述其特征的指标也不一定一致。所以必须注意尺度问题。在上述分析中(见表10-1),曾论述过在不同区域尺度上控制地质-生态脆弱性的主导要素的不同,如在大的区域范围内,主导要素是大地构造单元,而在局部区域范围内,主导因素可能是气候条件和地貌单元等。同样,由于几十年来地质-生态环境的巨大变化,其时间尺度的对比也应高度重视,把不同年代的资料混合起来作为现状分析是不科学的。
2.时空演化研究方法
动态复杂系统的研究,要立足于几个基本观点:系统的观点,综合的观点,信息的观点。采取如下策略:
“以静表动”:抓住时空演变中有限个特征时期的静态状态,达到系统描述其动态特征的目的;
“由点到面”:突出深入研究空间中具有典型意义和带动作用的若干个点上的特征,来刻划面上的轮廓和规律;
“将古论今”:通过系统研究地质时期的地质-生态演化,认识当前所处演化阶段,推测其自然发展趋势,结合人为影响的强度,预测系统的变化趋势;
“时空融合”:将时间上的认识和空间上的认识集合起来,利用现代信息处理技术,进行时空总和分析和建模研究。
主导研究方法包括:实验、监测、调查与3S技术相结合。
3.古地质-生态分析的重要性
“将古论今”是地质-生态研究的重要手段。由于我们所处的自然环境是地质演化过程的阶段性表现,其今后发展趋势必然首先受制于地质演化规律,我们对现今地质-生态系统的认识也是非常零散的,很难形成时间序列,从而建立演化规律的认识。因此,开展古地质-生态研究显得格外重要。
五、脆弱带地质-生态系统研究
对地质-生态环境的认识是复杂的系统科学问题,涉及具有动态结构的多维信息体,尤其是脆弱地质生态环境的敏感性特征,决定了需要对多因素关系及其易变性进行研究,这种多因素关系构成“链式”结构,一种因素的变化可以触发相关联的其他因素发生变化,并且具有明显的临界值。认识地质生态环境的复杂性、“链状”关联结构是对其特征进行表述的重要前提。
确定描述这些内容的指标体系、分类标准、参数获取方法和精度控制要求是重要的前期工作,需要专门开展研究。赵跃龙认为,脆弱生态环境的成因,包括自然因素和人为因素两个方面,自然因素又分为地质脆弱因子、地貌脆弱因子、气候脆弱因子、水文脆弱因子,人为因素主要是不合理开发利用资源和环境产生的影响。但这些因素的脆弱表现和具体指标,特别是地质脆弱因子的表述研究的还十分不足。
对脆弱地质-生态环境进行评价的关键是脆弱性判别。这种判别体现在不同空间和时间尺度上,服务于不同的目的。单指标脆弱性判别一般适用于小的空间尺度和比较具体的服务目标,而综合脆弱性判别主要适用于较大空间尺度和多目标综合需要的判别,如脆弱地质生态环境对区域经济发展综合影响程度的判别。
六、地质-生态系统评价方法模型
1.地质-生态系统研究步骤
从研究阶段和程序上看,地质-生态系统研究的步骤见表10-2。
表10-2地质-生态工作划分与工作方法
2.地质-生态研究的方法体系
在地质-生态研究中,除了需要把3S技术与传统工作方法有机结合,大规模采用野外原位测试快速取得信息等技术支撑条件外,在多源信息综合评价过程中需要采用许多数学计算方法,通过这些计算方法及其组合应用,对地质生态类型做出量化判别,对地质生态状况做出综合评价。这些方法主要包括:
(1)加权综合指数法。根据实测值和评价标准求取分指数,然后由分指数计算总指数。计算综合指数的方法有叠加法、均方根法、权重法等。
(2)模糊综合评判。利用地质生态环境质量分级中间过渡的模糊性,按不同分级标准通过建立隶属函数在闭区间[0,1]内连续取值来进行评价。
主要步骤有:对单项指标分别建立隶属函数,求出隶属度;建立模糊关系矩阵;计算各因子的权重;进行模糊聚类,综合评判,取聚类系数最大者为该评价点所属级别。
(3)灰色系统分析。基于地质生态环境系统的灰色性,考虑多因子的综合影响,利用灰色系统理论进行因子之间的灰色关联分析、灰色聚类(等斜率法、倍斜率法)、灰色预测、灰色控制等操作。
(4)层次分析(AHP)。AHP是一种系统工程方法,它根据各类指标及各类指标诸因子在环境中的相对重要性,经过层次结构、构造判断矩阵、层次单排序、层次总排序、一致性检验等步骤,分别算出指标之间的相对重要性,以此作为“权”。
(5)有限元与有限差分。进行参数场模拟和环境稳定性分析,在参数比较充分的情况下可以使用有限元等数值法。通过分析调研、模型抽取、模型建立、模型计算与检验等步骤进行分析应用。
(6)神经网络模型。可以应用误差反向传播人工神经网络模型(B-P网络)。它包括有多个节点的输入层(多要素)、多个节点的中间层(相互关联)、一个或几个节点的输出层组成。利用该模型解决地质生态环境评价分析中的模式识别和系统辨识问题。人工神经网络理论通过对代表性样本的学习自学习、自适应,掌握事物的本质特征,易于作出客观、正确的判断。B-P网络的学习过程就是一个网络权系数的自适应、自调整过程,通过反复训练后,网络具有对学习样本的记忆、联想的能力。
(7)分形计算。地质生态环境系统中的一些分析对象,可能具有自相似性几何特征,而且这种自相似性可以用分数维(D)来表示。
(8)多元统计分析。统计分析是常用、成熟的计算机数值处理方法,考虑到本系统对统计分析的要求,将在系统开发中融入必要的数据处理和回归分析功能,如一元线性回归分析、多元线性回归分析、逐步回归分析、平滑与拟合、主成分分析、排序等。
(9)人工智能与可信度分析。地质生态环境系统的不确定性决定了在分析过程中需要一定的非确定性专家知识的支持,需要以决策支持系统的思路,通过人机对话方式进行智能处理。一些模型运算结果或中间处理过程需要进行可信度分析。
3.综合地质-生态模型分析体系
(1)农业地质-生态适宜性分析模型。农业是我国最重要的基础产业,随着人口增长,经济发展,国家对农业的发展越来越重视。农业地质生态作为地质生态环境研究的重要方面,主要研究农业生态与地质环境的相互关系,研究开发农业地质资源及其利用、改造和调控的措施,研究农业地质生态环境污染与防治、农业地质灾害防治及农业地质环境区划等问题。
作为农业地质-生态分析的辅助分析工具,本模型应提供一系列分析方法,使用户能够对所研究的区域农业环境问题的各种影响因素进行分析,尤其是对表层地质结构、岩土元素地球化学、生物、水文地质特征等与农业生产的关系进行系统分析,取得对控制性因子的认识。然后选择综合评价方法,进行农业地质生态适宜性综合评价,生成适宜性分区图。
(2)地质-生态质量综合评价模型。地质-生态质量综合评价是一个复杂的分析过程,由于地质生态环境系统的复杂特点,难以用一种统一的方法和规范的计算过程进行评价。从实际需要的灵活性出发,这方面的模型分析采取优化组织的方法集合方式,通过与信息系统数据库和图形库的紧密连接,以人机对话方式由用户选择模型运行机制、计算方法、参数提供方式、结果输出方式与流向等,进行模型实际运作。
(3)区域地质-生态环境承载力分析研究。区域地质-生态承载力表征模型与求解;区域地质-生态承载力综合评估;区域地质-生态承载力饱和度;区域地质-生态综合敏感度与触发因素分析。
(4)土地质量退化与侵蚀控制分析模型。
❸ 《管子 地员》是世界上最早的生态学与地质学著作吗
很多书上都没来有提及源这个问题,《管子·地员》是关于古代生态地植物学的重要文献,后世的农学著作如《农政全书》,收录《地员》篇,清代学者王绍兰有《管子地员篇注》,此外尹知章、刘绩、宋翔凤、戴望、张佩伦、何如璋、安井衡、孙诒让、章炳麟、许维通、郭沫若等对《地员》篇也多有校注。汇集于(管子集校》。1958年夏纬英出版《管子地员篇校释》(1981年农业出版社重版),对《地员》篇进行了精细的考释。澄清了《地员》篇的诸多问题。是中国最早的土地分类专篇。它是《管子》中的一篇,简称《地员》。管子为春秋早期齐国政治家。《管子》一书共24卷,原86篇,今存76篇,一般学者认为成书于战国时期,由该时期一些人假托管子之名编撰。
❹ 生态学 地质学比较哪个更好
这个?原则上推荐地质学吧?因为生态学总体上还是属于比较空泛的一门学科,缺少版一些所谓权的科学底蕴,因为生态学自身的理论体系就不健全。地质学则不一样,作为一个偏工科的专业,其就业前景无疑更有针对性,当然要看个人,如果你以后的就业是想走科研这条路,则生态学比较合适;如果你以后就业是想走工程师这条路,则地质学更适合你。
希望对你有所帮助。
❺ 考研是海洋生态学好考还是海洋地质学好考呢
我就是生态专业的,感觉就业前景不是特别好。
海洋生态的话中国海洋大学或者海洋所都不算难考,海洋地质的话青海盐湖所还不错吧,总体来说生态这个专业还是蛮好考得
❻ 生态水文学与生态水文地质学
万力
人类进入21世纪后,淡水资源短缺已成为仅次于石油资源短缺的全球性战略问题,而水资源的可持续利用则是保持经济发展和维护社会稳定的关键。生态水文学是都柏林国际水环境会议(1992)提出的一门独立的学科,人们希望通过该学科的研究和发展,探索出一条人类走出水资源短缺困境的道路。目前,联合国教科文组织国际水文计划也将水文生态学作为重要研究领域之一。该学科的最终目标是在保持生物多样、保证水资源数量和质量前提下提供一个环境健康、经济可行和社会可接受的水资源持续管理范式[1]。在这可持续发展理念的影响下,各国学者开始从不同的角度和视野探寻水文学及其子学科与生态之间的相互作用关系。
当一种理念关系到人类的生存乃至社会的发展时,也就是新学科的诞生之际。我国拥有广大的干旱半干旱地区,地下水在整个水资源中占有极高的比率,实现地下水资源可持续利用已成为整个社会可持续发展中的重要组成部分。近几年,生态调查已是国土资源调查的内容之一,但在具体实施过程中,明显感觉缺少理论和学科基础。本文从生态水文学学科的发展过程入手,对生态水文地质学的研究对象、内容和方法进行了初步探讨,提出了现阶段我国社会发展中生态水文地质学研究的主要任务。
1 生态水文学
目前,生态水文学(Eco-hydrology)的定义较多,不同的学者从各自研究的角度给出了生态水文学多种定义。该学科最初(20世纪70~80年代)源于湿地生态学中的湿地生态系统的管理和恢复领域。Wassen(1996)认为生态水文学是一门旨在帮助更好地理解湿地生态系统自然发育以及评价湿地生态系统价值、保护和恢复湿地生态系统的应用学科[2]。Baird(1997)则认为生态水文学是研究水文过程与植物分布、生长相互作用的水文学与生态学相互作用的一门交叉学科,其研究对象不仅包括湿地生态系统,而且还涉及干旱地区生态系统、森林和疏林生态系统、江河生态系统、湖泊生态系统及水生生态系统等[3]。
生态水文学已成为当今热门的学科。其主要研究内容为陆生环境与水生环境植物与水分关系,阐述和探讨不同环境中植物-水分的各种相互作用问题;在流域尺度上研究水文和生物相互功能关系;在生态模式和生态过程的基础上,探讨影响植被变化的水文学机制;在质量守恒和能量守恒的基础上,在周围环境不同的情况下,研究生态变化过程的机制;研究水文循环与生态系统之间的相互作用机理和过程[4]。
从波兰(1998年)召开的生态水文学专项研究会议(UNESCO/IHP)也可看出该学科的研究主题:①水文格局的生态效应。Wangner I.等研究了一低地水库恢复过程中支流水文格局对生物过程的影响;Brinkman W,L.F.等对波兰Plock附近Vistula河洪泛平原结构和功能的研究。②对尺度效应的进一步探索。Kemp J.L.等对生境尺度的河流生态水力学进行了研究;Schuller D.等使用“斑块网络概念”对德国西南部滥用土地的恢复进行了研究。③水文过程的生态环境效应。Biawas S.P.等研究了布拉马普特拉河(雅鲁藏布江)对喜马拉雅山东北部渔业生态的影响;④模型与制图的研究。Tatrai K.等研究了Kis-Balaton水保护系统在水质控制中的应用;Timchenko V.等研究了第聂伯河河口带生态现状和水质模型;Witte J.P.M.研究了利用生态群组进行生态系统类型图的制作;Thiele Michael 研究了垂直土柱中溶质运移的Park分析方案。此外,1998年9月和2000年分别在捷克的Liblice、比利时Gent召开了ERB的第7次和第8次研究会议,都也都强调了以上主题研究。
在我国,生态水文学方面研究起步较晚。2000年以后我国学者才开始重视,并将生态水文学介绍到国内来,目前尚处于起步阶段。我国是一个水资源贫乏的国家,随着国民经济快速增长和生活水平的提高,水资源的需求日益增加。与此同时,生活污水和工业废水污染造成的水污染日趋严重。清洁淡水的短缺对我国国民经济持续发展的瓶颈作用日显突出。目前,为解决我国能源短缺,几乎所有可建水电站的大小江河都已建成或正在拟建不同规模的水电站。水电站建成必然会改变江河、湖泊的水文过程及与其有联系的地下水的水文地质条件,对流域内生态环境将产生重大影响。迄今为止,各流域尚未做过系统的生态水文学的研究和调查。显然在一定经济条件下保持生物多样性、水质、水量和谐平衡,实现淡水资源的可持续利用,我国还有许多研究工作要做。这种实际的需求背景将为生态水文学在国内的发展提供一个巨大的发展平台。
总之,生态水文学是一门年轻的学科,它从生态水文过程着手研究水环境系统的演化和演变对生态系统的现在及潜在影响和作用,以期实现对淡水资源(包括江、河、湖泊、湿地、地下水)全过程的管理,实现社会、经济可持续发展的目的。由于生态环境和水环境的多样性和复杂性,因此到目前还未形成完整的系统理论框架和方法体系。生态水文学涵盖范围广,研究内容弹性极大。大尺度的可从全球性的视角来研判水文系统变化对生态系统的耦合作用,小尺度可深入到微生物的级别来探寻生物个体水质代谢过程等。从研究范围和内容来看,生态水文学本身可分为一系列的子学科,如水文学包括有河流、湖泊、湿地和地下水等子学科,当它们与生物种群、生物群落、生态景观等,便构成一个多层次的完整学科群。随着不同层次上的生态水文学的发展和完善,许多子学科也会逐渐成熟,从而带动整个学科的发展。
2 生态水文地质学
俄罗斯学者V.N.Ostrovski(1991)提出了“生态水文地质学”的概念,将水文地质的概念引入生态系统中。他认为,生态水文地质学研究的目的是控制地下水圈的体制以防止发生一些不可逆转的对生态环境不利的影响;一方面要预防人类活动对生态环境产生不利的影响;另一方面要科学地预测人类活动对生态环境所产生的影响[5]。
美国《地下水》杂志2003年第三期社论指出,社会上关心的问题不仅仅局限在水文学上。比如说,对泉、湖、河流、湿地抽水会有什么影响?面对这样的问题,水文学家通常收集大量的水文地质资料,建立一个模型,然后得出关于水位下降、流量减小的精确估计。但是,这并不是公众所关心的。公众关心的是,抽水会对与该系统相关的植物、鸟类、鱼类以及其他一些感兴趣的动物产生什么影响?为了让“生态水文学”不只是一个时髦名词,水文学家必需参与交叉学科的研究。不仅涉及解释水文原理和概念,而且包括学习和了解生态原理和概念。这将意味着新的研究中,往往是用定性的语言和统计数据来描述,而不是传统水文学上的定量方程和确定性模型[6]。
目前,国外从事地下水研究的学者开始关注地下水与生态环境之间的内在关系。学科领域间的拓展与融合向从事地下水研究工作的水文地质、地下水管理方面的学者提出了新的要求。社会公众需要从事地下水文学工作的学者将生态学纳入到今后的研究和调查工作中,回答开采地下水可能引发的各种生态问题,并有效地回避由此带来的风险。
作者认为,生态水文地质学是一门研究地下水与陆生植被生态间相互作用过程和机制的学科。阳光、大气、土壤和水是生命存在的四个基本要素,在地球表面后两个要素的时空变化差异性最大,对植被生长的影响也最大,大气降雨和地表水体也必须进入土壤后才会对植被的生长发挥作用,而水与土壤的相互作用正是水文地质学的研究领域。因此,有理由相信生态学与水文地质学的交叉必将加深人们对生态系统演变和演化过程及其机理的认识。
借助生态学和水文地质学的研究方法,融合两个学科的研究成果,在保持生态多样性的基础上维持地下水水量和水质的均衡,预测地下水水文过程对生态环境的影响效应,实现地下水资源可持续利用的目的,是生态水文地质学当前的主要任务。地下水与地表水的水文过程有很大的区别,而且也不尽相同。地下水的水文过程除受控于地形、地貌、植被、气候、降水等因素外,还受控于地质条件、水文地质条件即含水系统结构及其补给、径流、排泄条件等,并且地下水与地表水有着一定的联系。因此,水文过程远比地表水复杂。地下水水文学与生态水文学相互融合所涉及的学科,有地质学、地貌学、水文地质学、地下水动力学、植被生态学等。随着研究的深入,该学科将逐步形成自己特有的知识结构和理论体系。
近几十年来,随着我国经济发展和人口增加,出现了许多与不合理利用水资源有关的生态环境问题。西北地区干旱内陆盆地水资源综合利用问题。内陆盆地中生态需水大部分靠注入盆地的内陆河流来水量维系。由于绝大部分天然绿洲沿河分布或位于洪冲积扇前缘的地下水排泄区,生态环境十分脆弱。近几十年来,因上游修建水库、中游农业用水、生活用水量剧增,引起下游地区来水量减少,地表水、地下水水文过程发生改变,导致绿洲和荒漠植被系统因缺水而退化乃至消亡,大面积的荒漠化,成为沙尘暴源区。我国西部著名的额济纳旗和河西走廊西部两个沙尘暴源区形成与内陆河流水文过程变化和地下水文过程变化有密切关系。在保护好生态环境基础上,实现干旱内陆盆地水资源综合利用是顺利进行西部大开发的首要问题之一,不仅关系到西部大开发的成败,也是关系到西北沙尘暴的治理。
三江源是我国长江、黄河和澜沧江的发源地,是世界上海拔最高、面积最大、湿地类型最丰富的地区,同时也是世界上高海拔地区中生物多样性最集中的地区,被誉为“高寒生物自然种质资源库”。目前,出现了一系列极为严重的生态水文环境退化现象。湖泊和湿地面积缩小或干涸,河流量减小。特别是黄河源区的断流,尤其是20世纪90年代后期连续三次断流,更是引起了全社会的广泛关注。源区水土流失严重,土地沙化面积仍在不断扩大;荒漠化和草地退化问题日益突出;虫鼠害加剧,黑土滩遍布;受威胁的生物物种占总类的20%以上。若源区的生态环境恶化持续下去,不仅会导致源区水源涵养功能丧失,而且因失去植被覆盖形成高海拔的沙源区,将严重威胁到源区下游的安全。因此,如何运用生态水文地质学结合冻土学、高原植被生态学等有关学科,对源区生态恶化原因进行研究,制定切实可行的生态修复方案是十分紧迫的任务。
生态水文地质学尚有许多领域有待开发和探索。目前,在我国开展生态水文地质学研究,可以考虑以下几个方面:
(1)区域尺度陆生生态状况的定量描述。该问题是研究生态与土壤和水之间相互关系的基础,也是生态水文地质调查的主要任务。生态状况的变化在空间上有巨大的差异性,在时间上又有周期性、趋势性和随机性的特点。以研究地下水运动的尺度定量刻画地表生态状况的时空变化,从理论和方法上都需新的探索。
(2)区域水文地质条件及其变化与植被生态格局的关系。研究不同尺度地下水系统的补给、径流、排泄条件对植被生态格局的控制及其相互影响,尤其要研究在人为作用干扰下,地下水水文过程发生变化对植被生态系统的影响。
(3)包气带多重界面水分水质转换机制及其生态效应。包气带是地下水与地表水系统、大气圈以及植被生态系统相联系的重要纽带,包含水分转化、水质转化等多重界面。大气降水一部分通过包气带渗入补给地下水,另一部分为包气带持有,供给植物生长,通过蒸发和蒸腾作用与大气进行水量交换。虽然水文地质学家已对包气带中饱和水、非饱和水以及毛细水的运移规律曾做过较为详细的研究,但对包气带中气态水通过蒸发与凝结作用所引起的水分分布变化研究较少,这对查明我国西北荒漠植被生长的水环境却显得十分重要。
(4)包气带的生物和地表生态对水的净化机制。孔隙介质组成的包气带具有对渗入水有过滤、吸附、离子交换和生物化学降解作用,尤其是含有粘粒的亚砂土、亚粘土构成的包气带,颗粒比表面积大,孔隙多,具有微生物生长良好的水、热、气条件和繁衍空间,在一定条件下,包气带的生物降解作用不容忽视,而表层土壤中的植物根系对进入土壤中的水也有净化作用,两者共同构成包气带对水的生物净化功能,功能的强弱取决于包气带的岩性、结构、植被类型和覆盖率。
(5)潜水含水层中地下水各种物理化学过程的生态效应。地下水运动过程中各种物理量(流量、水位、水量等运动要素)和化学成分的变化,会很大地影响土壤性质,导致植被生长条件的变化。如土壤盐碱化、沙漠化和荒漠化就是该过程的具体表现。
(6)高寒地区气候变化对地下水的影响及其生态响应。高寒地区通常是生态脆弱地区,对气候变化的反应最为敏感,是研究全球变暖对人类生存环境作用机制的理想区域。
(7)陆生生态系统分布与地下水系统之间的相互作用及反馈机理问题。生态系统与地下水资源有着密切的关系,完好的生态系统对地下水资源有良好的涵养作用,同时地下水系统也滋养着生态系统,两者间存在密切的依附关系。目前1:20万水文地质调查范围覆盖我国大部分地区,基本查明了区内地下水系统的结构和特征,若查清生态系统与地下水系统之间的相互作用及反馈机理问题,将有利于从大尺度的角度对地下水资源的可持续利用,做出合理决策。
以上问题的研究将会大大促进生态水文地质学的发展,为解决当前许多已经出现的生态问题奠定基础。
3 结语
生态水文地质学是一门生态学与水文地质学交叉渗透后形成的学科,是地下水可持续利用的理论基础。其中地表生态系统与地下水系统之间的相互作用过程和机理是该学科的核心研究问题。随着知识结构和理论体系的不断完善,该学科必将在我国实施可持续发展战略的过程中发挥巨大的作用。
参考文献
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[3]Baird A J.Wilby R I.Ecohyrology:Plants and water in terrestrial and aquatic environments[M].London:Routledge,1998.346~373
[4]夏军,丰华丽,谈戈等.生态水文学-概念、框架和体系[J].灌溉排水学报,2003,Vol.22,No.1:4~10
[5]Evgeni V.Pinneker:水文地质学的新概念及其生态问题[J].地学前缘,1996.Vol.3.No.12,49~55
[6]Randall J H and Douglas A W.Ecohydrology-Why Hydrologists Should Care[J].Groundwater,1998.Vol.41.No.3:12
❼ 地质学考研数学考哪几门
不同的方向考的专业课不一样。
考试科目
参考书目
070501自然地理学:
314 高等数学B《高等数学》大学本科通用教材
478 自然地理学 ①《自然地理学》潘树荣等编
②《中国自然地理》华东师大编
480 水土保持学 ①《水土保持学》林业 王礼先编
②《水土保持原理》林业 关君蔚编
③《土壤侵蚀原理》林业 张洪江编
481 普通生态学 ①《生态学》高等教育 李博 主编
② 《生态学》 高等教育 李振基 编著
482 地貌学 ① 《第四纪地质》 华东师范大学,1989 陈业裕变
② 《第四纪地质》 商务印书馆,1983 曹家欣
③ 《第四纪地质学》 地震,1983 任镇寰
070502 人文地理学
314 高等数学B 《高等数学》 大学本科通用教材
483 经济地理学 ① 《经济地理学导论》 华东师范大学 杨万钟编
② 《中国经济地理》 华东师范大学 李振泉编
070503地图学与地理信息系统
314 高等数学B 《高等数学》 大学本科通用教材
484 地图学与GIS(含遥感) ① 《遥感概论》高等教育,1994 吕国楷
④ 《地理信息系统概论》 高等教育 黄杏元
⑤ 《地图学》 南京大学
081401 岩土工程
486 结构力学 《结构力学》 高等教育 龙驭球
090301 土壤学
314 高等数学B 《高等数学》 大学本科通用教材
487 土壤学 ① 《土壤学》 农业,1982 朱祖祥编
② 《土壤学》 农业,1978 西南农院
488 农业生态学 ① 《农业生态学》 湖南科学技术,1987 骆世明编
② 《中国的农业生态工程》 科学,1987 马世骏编
382 植物营养学 《植物营养学》 中国农业大学
❽ 北大生态学考研教材版本
普通化学:
《普通化学》修订本,胡忠鲠、四川科技出版社
普通地质专学:
《普通地质学》,陶晓风、吴德属超,科学出版社
通生物学:
《现代普通生物学》,胡玉佳,高等教育出版社
自然地理学:
《自然地理学》(第三版),伍光和,高教出版社
《自然地理学》,陈术逑,北京大学出版社
第四纪地质学:
《地貌学与第四纪地质学》,曹伯勋,中国地质大学
生态学:
《生态学》,李博,高等教育出版
经济地理学:
《经济地理学》,李小建,高等教育出版社
植物地理学:
《植物地理学》,阎传海,科学出版社
植物学:
《植物学》,吴万春,华南理工大学出版社
研究方向: 01地貌学与地球表面过程
02第四纪地质与环境
03生态地质环境
04国土资源与环境评价
05农业地质
初试科目: ①101政治理论②201英语③612高等数学或613普通化学④801普通地质学
复试备注: 复试科目(笔试):第四纪地质学或生态学或自然地理学或地貌学原理
❾ 生态地球化学
一、基本概念及研究内容
1.基本概念
农业地质(agro-geology)是地球科学与农业科学相结合而衍生的边缘学科,周国华等(2007)提出,农业地质是以农业生产及其发展需求为动力,将地球科学理论与知识应用于农业生产与农业发展的应用性学科。其实质就是将岩石、土壤、水、生物等环境要素及人类生产活动作为相互作用与影响的有机整体,研究系统内各个要素的发展演变规律、要素之间的相互作用和耦合关系,目的在于解决农业生态系统不平衡及农业(种植业、林业、牧业、渔业)生产中的具体问题。随着农业地质的迅速发展,农业地质的概念和研究内容不断拓展,不同时期农业地质的内涵不尽相同。
生态地球化学(ecological geochemistry)一词1988年首次被使用。国内生态地球化学术语2004年才明确提出,其结合生态学观点和方法提出了更符合我国实际的生态地球化学概念。生态地球化学是依据地球化学循环理论,采取多目标区域地球化学调查方法和地球系统评价技术路线,研究元素地球化学分布、分配状态与生态环境之间关系的科学。杨忠芳等在此基础上将生态地球化学概念更具体化,认为生态地球化学是研究生态系统中化学元素及化合物地球化学分布、分配特征及迁移转化规律,并对其所产生的生态效应进行评价与预测的一门科学,是生态学与地球化学相结合的产物。目前它主要包括多目标区域地球化学调查与区域生态地球化学评价两个方面或两个层次的工作内容。
农业地质调查评价是多目标区域地球化学调查评价的重要内容之一。地球化学调查研究本是地学范畴的问题,但是当大量重金属元素被粮食、蔬菜、水产品等吸收,影响到农业土壤、农产品安全和绿色基地建立,即转化成为农业问题。所以,近年来我国多目标区域地球化学调查评价工作主要集中在农业地质的调查评价方面。
2.主要研究内容
大农业(农、林、牧、渔)发展受到光、热、水、土、气、肥等自然生产要素的严重制约,而构造、地层、岩石、地形地貌等地质环境条件是决定或影响农业生态环境的重要因素。农业地质调查就是要摸清地质、地球化学特征的空间分布及分异特征,掌握地质背景与农业生态环境要素间的作用关系和影响模式,从而为土地等农业自然资源的科学合理利用和农业生产发展规划服务。
多数学者认为,农业地质学是地质学的一个分支学科,它的研究领域涉及土壤成因与特征,矿产肥料种类与储存状况,以及地下水行为与特征,但在实际研究和应用过程中已远远超出这一范围。从农业地质的研究历史来看,农业地质背景、土壤地球化学、水文地质和水环境化学、农业生态环境是农业地质研究的中心任务。
近年来,生态地球化学调查成为我国农业地质调查的主体工作任务和核心研究内容,使农业地质发展成为以地质学、地球化学、土壤学、植物营养学、生态学、地方病学、生物工程学、环境工程学和信息技术等学科理论为基础,以地质背景、生态地球化学研究为核心,综合应用区域地球化学调查方法、现代分析测试技术、计算机、遥感、地理信息系统等技术手段,在系统调查与综合研究的基础上,通过农业地质环境评价与决策规划直接指导农业种植结构调整、安全农产品生产、土壤改良与平衡施肥等农业生产,达到服务于国土资源可持续利用与保护、农业产业结构调整与优化、保障和提高农产品产量、质量及其食用安全性、提升国家或区域数字化建设、国土资源宏观决策水平的目的。围绕上述目标,近些年的农业地质调查主要集中在以下3个方面。
1)农业地质背景调查是农业地质研究的基本内容。农业地质背景是指一定区域内对大农业生产和发展有着一定影响或作用的各种地质组成(特征)及有关地质作用的综合,涉及所有与农业生产和科研开发有关的地质特征及问题。如形成土壤母岩的组成和特性、成土母质的来源和性质、区域地质体和构造特点、地球化学特异性、地下水的赋存及水文地质特性、地形地貌发育情况、地表地质作用等,它们是决定农作物种植适宜性的基本要素。
2)多目标区域地球化学调查是基础性工作,系统采集具有代表性的土壤地球化学样品及水地球化学样品,利用大型精密仪器测定样品中数十种无机和有机地球化学指标,编制有关地球化学图件,查明元素地球化学分布、分配特征,对发现的有关重要元素地球化学异常进行查证,为资源、环境、农业、生态等多个领域提供基础资料。
3)根据区域地球化学调查获取的大流域或经济区带内元素和化合物分布分配特征及元素异常,追踪异常元素及有机污染物的来源、成因特征;查明异常元素及有机污染物的迁移途径、输入输出总量和速率;研究土壤-植物间元素地球化学循环与制约农作物生长和品质的元素含量及其赋存状态;对异常元素及有机污染物的变化趋势进行风险预测、危害趋势预警;对已污染的生态系统提出治理、修复和监测建议。
二、国内外研究现状及进展
地质和农业是两门古老的学科,各有其自身的内涵和发展轨迹。随着研究的深入和学科的发展,土壤作为两个学科共同的研究对象,架起了地质与农业融合的桥梁。随着全球人口数量的急剧增长,粮食不足、资源大量消耗、环境日趋恶化等问题日益突出,各国地质工作者进行了多方面的探索,也促进了农业地质的萌生与发展。
1.国外农业地质研究进展
“农业地质”(agro-geology)一词最早是由德国学者法鲁(F.A.Fellow)和李希霍芬(F.V.Richthofen)于19世纪中叶提出的,没有明确的定义,只是用于解释岩石风化与土壤的形成关系。20世纪初国际地质学界广泛注意了农业地质研究,曾在欧洲召开过多次国际性会议。1907年匈牙利皇家科学院地质研究所建立了世界上第一个从事农业地质研究的机构——农业地质部,该机构把土壤地质调查、填图和土壤成因与分类作为主攻方向。
20世纪的前50年时间里,先后有英美的地质学家著书讲授农业地质学,如1916年英国剑桥大学R.H.Rastll出版的《农业地质》、1946年美国路易斯安那州立大学F.V.Emeison出版的《农业地质学》。这两本书的初衷都是给从事农业研究的人员介绍地质学的知识,如岩石、矿物、构造等。这些都说明当时的农业地质主要是地质学的知识和认识渗透于土壤研究或直接服务于农业。
20世纪20年代美国地理学家H.H.巴罗斯明确提出地理学就是人类生态学,促进了人地关系研究;20世纪30年代,K.Troll首次提出了“地质生态学”这一术语,现在一般把这一概念理解为研究作为环境系统构成部分和生物圈的物质基础的地质圈及其内在自然与人类活动成因因素影响下所发生变化的科学。区域生态地质调查工作以俄罗斯(苏联)做得比较系统,已经完成了俄罗斯全境内14张1:500万生态地质图。20世纪50年代后,随着世界人口、资源、环境矛盾的日益突出,环境地质学(Betzf,1962)逐渐兴起,相当多的农业地质问题被列入环境地质的范畴。20世纪60年代初,英国以J.Webb为首的地球化学家对北爱尔兰、英格兰和威尔士的水系沉积物进行了系统的地球化学测量,编制了主要元素和一些微量元素图并分析了它们对人类、动物、植物的影响。1969~1971年,美国在密苏里州进行了地球化学调查,目的是为流行病学家提供研究地球化学环境与人类健康之间关系的基础资料。直到1972年,美国地质调查所为了统一学科概念,将农业地质解释为应用于农业需要的地质学,勘查土壤的成因和成分、肥料矿产、地下水分布及特征等,属于应用地质学范畴。目前,在国外农业地质通常被解释为“服务于农业的地质学”。
20世纪70年代初期,苏联对稀有元素矿物学、地球化学和结晶化学研究所对生态地球化学理论、方法及应用问题都做了一些有益探索。在西北地区进行了广泛的农业地球化学调查,为农业土壤的改良、土壤肥力的提高及农作物产量的增加与环境保护等多方面提供了可靠资料。20世纪90年代以来,随着快速精确的仪器分析方法和“3S”技术的迅速发展,勘查地球化学在国际上正不断拓宽应用领域,俄罗斯等国开展了以生态环境评价、土地合理使用、成矿预测等研究内容为一体的区域地球化学环境的调查和评价,美国、加拿大、日本、德国、意大利、芬兰、比利时、瑞典、印度、波兰、捷克、立陶宛、越南、印度尼西亚、韩国、罗马尼亚、苏门答腊、肯尼亚和玻利维亚等国家针对各自不同的问题,也广泛开展了区域地球化学环境的调查与研究。
2.国内农业地质研究进展
我国农业地质思想由来已久,古代就对生物与环境的统一有较深刻的认识。早在周代《考工记》中就有“橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳,叶徒相似,其实味不同,所以然者何?地气使然也”,可见早在2500年前,中国人民就认识到果树与土壤的生态关系;王象晋的《群芳谱》(1621)有“地不厌高,土肥为上,锄不厌数,土松为良”的记载,是我国古代先民对农业与地质环境关系的一种最朴素的认识。但是,将作物与环境的关系作为一门学科来研究,历史不过百年,这就是后来的农业地质学。
我国地质与农业的结合,也是从地质学指导下的土壤学研究和某些农用矿产调查开始的。随着农业地质的迅速发展,农业地质的概念含义和研究内容不断拓展,不同时期农业地质的内涵不尽相同。新中国成立以前,地质为农业服务主要侧重于农业经营和农学中所遇到的地质问题,例如,通过研究使数十种非传统农用矿物岩石尤其是磷、钾、硫矿等矿物肥料在农业生产的各个领域得到广泛应用,可作为土壤改良剂、饲料添加剂、肥料、复合肥料、畜牧渔业场圈干燥与除臭剂、农药载体、鱼池净化剂等;20世纪50年代以后,我国农业地质工作取得了长足的发展,主要可划分为4个阶段。
第一阶段:20世纪50~70年代,农业地质工作主要集中在为农业服务的区域地质、区域水文地质、农药农肥矿产勘查等传统领域。新中国成立之初,粮食问题一直是困扰国家安全和生存的大问题。在“有收无收在于水,收多收少在于肥”的思想指导下,地质部门开展了钾矿、磷矿的调查与勘探工作,在北方半干旱、干旱地区开展了农田供水勘查、土壤侵蚀和盐碱化改良研究等工作。20世纪60~70年代完成1:5万和1:10万农田供水水文地质勘查累计约130×104km2。
第二阶段:20世纪80年代,以地层、岩石和地貌等背景条件为研究对象的农业地质背景研究,探讨不同地质背景下优、劣势特产农作物及其与某些元素的关系,认识到地质背景条件是影响农业生产的重要因素。在此期间地质矿产部或地方政府多次部署开展了以研究农业地质背景与名优特产为主的农业地质工作,以及新型矿物肥料和矿物饲料的勘查与开发研究。主要有山东肥城桃,平阴玫瑰、山东烟草、泰山(东北麓)板栗,四川柑橘,涪陵榨菜,河北省沧州金丝小枣,广西荔枝,柳州甘蔗及南宁的香蕉等等,项目取得了丰富的成果,积累了大量数据资料,总结了不少理论认识,利用这些数据资料和规律,寻找或发现了许多新的农林优势区,扩大了种植,也极大地促进了地方经济的发展。1988年,地质矿产部向国务院报告了关于开展地质为农业服务的工作,掀起了农业地质的第一次高潮。20世纪80年代以后,我国1:20万区域化探扫面资料开始应用于环境地球化学领域,研究了Zn,Cu,Co,Mo,B等在不同地区的含量与作物产量的对应关系,寻找产生生物生长缺陷和低产的原因,总结提出当地某些元素与相应作物生长的正常、过量或缺乏的阈值。类似的研究为微肥配制与田间投放提供了基础依据,有力地促进了当地中低产田及草场的改造。
第三阶段:20世纪90年代,生态农业地质学成为研究热点;近10年来,生态地球化学的引入使农业地质工作进入了一个全新的快速发展的历史时期。进入20世纪90年代,“农业地质”已经演化成“农业生态地质”。“农业生态地质学”已经不是早期的“农业地质学”的概念了,已经形成了一个边缘学科的雏形。1992年,中国地质学会成立了农业地质专业委员会。农业地质专业委员会向国际第30届地质大会介绍了我国农业生态地质研究的最新成果,受到国际同行的关注。“九五”期间,地质矿产部在传统区域地质调查工作中增加了1:5万生态地质调查试点和1:5万农业生态地质调查试点工作,如山东临淄幅、青州幅1:5万区域地质与农业生态地质调查试点项目,河北流常幅、龙华幅1:5万农业生态地质调查试点项目等,都是地质部门为给农业区划提供有效服务的工作。
第四阶段:21世纪是农业地质发展的鼎盛阶段。1999~2002年进行了珠江三角洲、江汉平原和成都平原多目标区域地球化学填图试点工作并取得了一系列重大发现。在前期多目标区域地球化学调查经验基础上,从2001年开始,我国先后在中、东部地区的近20个省区200多万平方千米的范围内开展了以建设现代农业、推进农业经济结构调整、健全农产品质量安全体系为主要内容的省、部合作多目标区域地球化学调查工作,在此基础上重点对长江流域、黄河流域、沿海经济带、东北经济区(即“一带两域一区”)等区域进行农业地质生态环境总体评价,掀起了农业地质工作的新高潮。
总的来说,过去30多年是我国农业地质研究的鼎盛时期,涌现了众多的理论观点,方法技术得到迅速发展,实践应用取得巨大成就。20世纪80年代,李正积(1986)在《农业地质背景系统概论》中提出了“农业地质背景即农、林、牧、副、渔业等密切相关的地质体和地质营力作用的特殊综合”。冯群耀(1991)在《大农业地质学》中提出了“大农业地质学是以地质学理论为基础,结合农林等学科相关理论,研究大农业相关问题的边缘学科”。两者都强调了农业地质背景、矿物岩石及其地球化学成分与农业的关系。到了20世纪末期,成官文(1996)在《农业环境地质理论及其研究内容初探》中提出了“农业环境地质是一门研究农业地质环境及其环境中物质与能量在自然因素、人为因素作用下活化、迁移、转化的变化规律和伴随这种变化规律的生物效应,并通过人为作用和利用现代科学技术对农业地质环境实施时空优化、因素流动和物料平衡,使农业经济能持续发展、集约经营与科学管理的学科”。张宗祜(1997)提出了“农业生态地质是一门研究人-农业生产-地质环境整个系统的结构、功能及其相互作用的学科”。两者把农业地质的研究范围扩大到生态环境领域,大大拓展了农业地质的应用前景和社会功能。
三、农业地质工作的发展趋势
迄今为止,农业地质已走过了100多年的发展历史。农业地质是从制约农业生产的客观自然因素出发研究解决农业发展问题,目前侧重于对农业地质背景及农业地质环境的研究及土壤的化学污染与防治、土壤地球化学、农业中的微量营养元素及土壤区划等。随着信息技术的发展和对生态环境要求的提高,农业地质研究需要把岩石圈、大气圈、水圈、生物圈和社会圈紧密结合起来。农业地质科学的主要研究内容已扩展到国土资源的利用和管理、农业生产活动、农产品质量和食品安全、生态环境保护、区域经济规划、地方病和地质灾害防治、可持续发展等众多领域,体现了广阔的发展前景。近年来,与农业地质有关的研究和发展趋势可概括为如下几个方面。
1.多部门协同作战成为农业地质发展趋势
长期以来地球化学、环境化学、土壤化学、植物营养学、环境生物学、毒理学、污染生态学、环境医学等学科领域在农业生态环境中有毒有害物质的赋存形态、活化迁移、转化循环、生物吸收累积机制、生物效应等一系列问题进行了大量基础性研究,取得了大量理论研究成果,建立了理论方法体系,为农业生态环境的综合评价提供了基础理论依据。农业地质既是地矿系统拓宽学科研究,面向扩大服务领域的最好方向之一,又是农学部门结合地学知识,加深加快农业发展的新途径。因此不同行业的科技人员协同作战是必由之路。
2.系统研究特色农作物与生态条件之间的关系
农业地质背景是农作物特色品质形成的生态基础条件之一,在实际生产、科研中必须通过综合研究,获得足够的农业地质背景数据,系统地、完整地研究特色农作物品质与生态条件之间的关系,寻找起关键作用的地质背景因子,可以更准确地指导农业生产、促进相关学科的发展。为了更好地研究农业地质背景在农作物生产中的位置和作用,作者认为在以后的农业地质背景研究中,应该着重于以下几个方面:首先,广泛开展农业地质背景调查,综合各种地质因素,研究特色农产品与农业地质背景因子之间的关系,揭示不同农业地质背景产区作物品质差异的原因;其次,在广泛开展农业地质背景调查的基础研究,对比分析优势农产区与一般农产区的元素地球化学特征和土壤适宜性;最后,随着农业地质背景调查研究的深入,充分应用3S(GIS,GPS,RS)技术在农业地质背景调查研究中的作用,以避免人力、财力和时间的浪费,降低研究中数据的综合、提取难度,并提高调查数据的准确性。
3.农业环境保护已成为世界各国共同关心的重大课题
工业化给人类生存环境带来的种种影响和危害早已引起各国政府和科学家的普遍关注,针对工业化污染的研究相对成熟,许多国家和政府已颁布法令制止有害工业污染物的任意排放,使工业污染在一定程度上得到有效控制。相比之下,工业现代化对农业环境的负面影响到20世纪后半叶才引起人们的警觉,工业“三废”及城市生活污染物排放、农业生产中农药、化肥等化学品大量施用,是导致农业生态(地质)环境日益恶化,农产品质量下降的主要原因之一。目前,农业地质(生态)环境和农产品安全体系的构建已愈来愈被世界各国政府重视。许多国家尤其美国、英国、法国、德国、日本等西方发达国家相继投入大量的人力和物力,对重金属、硝酸盐、农药及持久性有机污染物(POPs)等在农业生态环境中的行为和影响开展了一系列基础研究和应用研究,并建立专门机构,制定相应的法令法规,严格限制化学品在农产品生产领域的使用范围和数量。同时,大力发展有机农业,走农业可持续发展之路。在大量基础性、应用性研究的基础上,实施了大规模的农业生态环境的实时性监测;生产过程控制技术的精准化、程序化及产品质量的即时性监测;印度等一些发展中国家也逐步认识到农业生态环境污染对农业可持续发展的负面影响,积极开展了相关内容的工作,加紧制定保护和改善农业生态(地质)环境、防治农产品污染的政策和技术措施,以适应经济全球化趋势和国际农产品一体化进程。
我国由于受到经济、科技发展状况等因素的限制,在农业生态地质环境方面的研究起步相对较晚。进入20世纪80年代以来,我国将其作为应用基础研究的重要课题,先后对20多个省、自治区、直辖市的农业生态环境污染状况进行了调查,在土壤地球化学背景值、污染物的农业生态地质环境效应、农业区划布局等方面开展了一定程度的研究工作,并在有机氯农药对农业生态系统的影响及作用规律,镉、汞等重金属及无机和有机污染物对农业生态系统的危害、迁移转化机制与防治措施等方面取得了一定进展。进入“十五”期间,针对当前加强农产品安全管理的形势及适应加入WTO的迫切需要,我国正借鉴发达国家的经验,积极研究农业生态环境保护和防治、农产品安全生产过程控制等关键技术,并在我国首次将生态农业、食品安全技术等方面的研究列入“十五”科技攻关重大专项,研究和制定了《农田灌溉水质标准》等国家标准,将我国农产品(食品)安全纳入《中国食物与营养发展纲要(2001~2010)》,以农业生态环境安全和食品安全为主线,开展科技攻关。
4.与农业地质相关的基础性、应用性研究不断深入
美国、英国等一些西方发达国家自20世纪60年代以来,相继对重金属、硝酸盐、有机氯农药等在农业生态环境和农产品中的污染现状、发生规律、迁移富集过程、循环转化机理及农产品质量安全控制策略和治理途径等各个方面开展了一系列深入而广泛的研究。
农业生产过程对环境的污染主要为面源污染,因其涉及面广,过程、机理复杂,这方面研究相对滞后。国外对重金属在土壤和植物中的迁移富集规律、氮磷水平及潜在的面源污染、有机氯等有机物污染、信息技术在农业面源污染调查与评价中的应用等进行了较为深入的研究,但相关研究目前基本上集中在畜牧业发达的地区,研究的土壤基本上为旱地,对湿地土壤和水田土壤的研究尚不足。
在农业信息系统开发方面,发达国家的信息高速公路正迅速伸向农村和农业,利用计算机技术、地理信息技术与网络技术集成优势,在农业面源污染信息系统、生猪管理系统、名优果树新品种、农业信息管理系统、畜禽饲料专家配方系统等方面的应用已经相当成熟,尤其以美国、日本、西欧为代表的发达国家在完成了农业工业化和农业机械化后已经进入农业信息化时代,建立了AGRIS,CABI,AGRICOLA等为主的三大著名国际农业数据库及国家食品安全数据库(National Food Safety Database);卫星数据传输系统已被农业生产者广泛应用,使农业生产率得到大幅度提高。
5.农业地质评价方法技术研究方兴未艾
长期以来,地质、农业、水利、环保、气象等部门从不同专业角度出发,形成了岩、土、水、气、生物等介质的调查和研究方法,制订了相应的规范规定。但这些调查和研究工作多从部门与学科专业角度出发,调查研究的介质要素相对单一,分析测试指标较少,不少方法技术主要适用于局部性、专题性研究目标。与传统的单学科研究、实验室试验、局部调查评价有所不同,农业地质环境调查是一项包括区域和局部多尺度、水土生物多介质、调查研究相结合、基础性和应用性兼顾的复杂系统工程。岩土地质背景、气候、植被、生物、地形条件等自然资源、环境条件及其质量状况是影响农业生产的基本要素;需要有一套具有科学性、可操作性、实用性的评价方法技术体系予以支持。因此,近年来针对环境质量、污染程度的评价方法模型,特别是综合考虑多环境要素,从生态系统角度出发的综合评价体系研究,包括评价的框架思路、指标体系、标准依据、方法模型已成为当今生态环境科学的热点研究课题。
❿ 地质学硕士考哪几门
硕士考试科目参考书 考试科目 参考书目 070501自然地理学: 314 高等数学B《高等数学》大学本科通用教材 478 自然地理学 ①《自然地理学》潘树荣等编 ②《中国自然地理》华东师大编 480 水土保持学 ①《水土保持学》林业 王礼先编 ②《水土保持原理》林业 关君蔚编 ③《土壤侵蚀原理》林业 张洪江编 481 普通生态学 ①《生态学》高等教育 李博 主编 ② 《生态学》 高等教育 李振基 编著 482 地貌学 ① 《第四纪地质》 华东师范大学,1989 陈业裕变 ② 《第四纪地质》 商务印书馆,1983 曹家欣 ③ 《第四纪地质学》 地震,1983 任镇寰 070502 人文地理学 314 高等数学B 《高等数学》 大学本科通用教材 483 经济地理学 ① 《经济地理学导论》 华东师范大学 杨万钟编 ② 《中国经济地理》 华东师范大学 李振泉编 070503地图学与地理信息系统 314 高等数学B 《高等数学》 大学本科通用教材 484 地图学与GIS(含遥感) ① 《遥感概论》高等教育,1994 吕国楷 ④ 《地理信息系统概论》 高等教育 黄杏元 ⑤ 《地图学》 南京大学 081401 岩土工程 486 结构力学 《结构力学》 高等教育 龙驭球 090301 土壤学 314 高等数学B 《高等数学》 大学本科通用教材 487 土壤学 ① 《土壤学》 农业,1982 朱祖祥编 ② 《土壤学》 农业,1978 西南农院 488 农业生态学 ① 《农业生态学》 湖南科学技术,1987 骆世明编 ② 《中国的农业生态工程》 科学,1987 马世骏编 382 植物营养学 《植物营养学》 中国农业大学