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水土保持与荒漠化专业培养方案

发布人:日期:2010年04月21日 00:00浏览数:

一、培养目标

热心水土保持与荒漠化防治事业,具有坚实的自然地理学基础,对相关学科的理论和方法有较透彻的理解和掌握,了解本专业国内外的发展现状和动态;熟练地掌握一门外国语,能高效检索和阅读本专业的外文文献;熟练掌握GIS、C语言、AutoCAD等常用软件的使用与编程;能理论联系实际和独立地从事本专业的研究工作,成为科研、教学和生产实践中德智体全面发展的专门人才。

二、学科概况、学科优势和特色

本专业以人类赖以生存的土地作为研究对象,运用实地调查、定点观测和遥感分析等手段研究由于不合理的人类活动所造成的土地退化和土地荒漠化的机理及其防治,重点放在亚热带丘陵山区的土地贫瘠化、水土流失(紫色土、花岗岩、深厚红色风化壳等基质上)、石灰岩和砂岩地区的石漠化,以及人类活动与气候干旱化相耦合所产生的荒漠化可能性与趋势;在此基础上研究切实可行的应对措施和方针政策,从而为中华民族的强盛与持续发展提供必要的科学依据。

本专业侧重于农业较发达的亚热带湿润区的水土流失与土地荒漠化问题,由争论是否有土地荒漠化现象阶段,直接进入实际研究和探索对策阶段,应当会对本地区的经济发展提供可靠的决策依据。指导教师均受过系统深入的专业训练,学历层次很高,具备丰富的实际工作经验,完全能够应付该领域的单项或综合研究。

三、专业研究方向及简介

1、亚热带土壤侵蚀、养分流失及土地退化问题研究

亚热带地区在我国农业生产和粮食安全保障中具有十分突出的地位,其土壤侵蚀的严重性目前还没有引起足够的重视。本方向主要进行亚热带典型地区坡地土壤和养分流失机理研究,以现有对黄土高原土壤侵蚀的研究为基础,并借鉴国际相关研究的经验,建立亚热带地区土壤侵蚀—养分流失预报和评价模型,采用先进的测试手段和实验方法,开展野外和室内模拟实验研究,从机理上探讨亚热带地区土壤侵蚀—养分流失的特点,为在亚热带地区采取合理的水土保持措施,提高土地的生产力提供科学的理论依据和实际操作工具。

2、亚热带湿润季风气候区土地荒漠化的机理研究

该方向主要研究亚热带湿润季风气候区丘陵山区不同基质上生态系统严重退化,出现大范围裸露地表的所谓荒漠化问题,探讨其产生的原因、主要过程、指征、评价标准等方面内容。同时也探讨在人为不合理的经济活动影响下,季风气候的年际间变异过大,或全球变化可能导致的气候干旱化对该区发生荒漠化的风险及其对策,由此为区域社会经济发展规划的制定提供科学依据。

3、水土保持规划研究

本方向主要根据水土流失基本规律、生态平衡的理论及社会经济规律,制定水土保持综合治理与开发的区域总体部署和实施安排。研究的主要内容包括:研究水土保持治理途径;确定水土保持措施的实施地点与位置;规划的指导原则,主要技术经济指标;评价实施水土流失综合治理所产生的蓄水保土、生态、经济和社会等效益;研究新理论,新技术在规划中的应用。

4、退化土地的恢复与开发研究

本方向重点在于:在弄清土地退化的原因和机理的基础上,充分运用植物生态学(特别是当今国际上兴起的恢复生态学理论)、植物资源学、生态工程学、土木工程学、经济学等学科的基本理论,通过实地考察、定点观测、室内分析等途径,对退化土地进行微域区划、工程规划和经济核算,在市场经济环境下进行实际运作,探索高效、经济、可持续的开发管理模式。

四、专业课程一览表

课程

编号

课程名称

课内

学时

学分

任课老师

开课学期

(春/秋)

备注

12-03-01

生态系统生态学

40

2

韩广、万大娟

第一学期

专业必修课

12-03-02

坡地水文学

40

2

夏卫生、吕殿青

第一学期

12-03-03

自然地理学

基本问题

40

2

韩 广

第一学期

12-03-04

概率论与数理统计

60

3

章新平、刘新华

第一学期

12-03-05

GIS高级应用

40

2

秦建新、李德平

第一学期

12-03-06

高等土壤物理学

40

2

吕殿青、夏卫生

第二学期

方向必修课

12-03-07

水土保持规划原理

40

2

夏卫生、李景保

第二学期

12-03-08

土壤化学

夏卫生、谭长银

第二学期

12-03-09

全球气候系统

与气候变化

40

2

章新平、谢自楚

第二学期

12-03-10

水土保持研究进展

30

1.5

夏卫生、吕殿青

第一学期

选 修 课 (各方向至少选修四门)

12-03-11

荒漠化研究进展

30

1.5

韩 广

第一学期

12-03-12

土壤学研究进展

30

1.5

谭长银、夏卫生

第一学期

12-03-13

可持续发展的

理论与实践

30

1.5

谭长银

第三学期

12-03-14

植物资源学

30

1.5

韩 广、谭长银

第三学期

12-03-15

恢复生态学

30

1.5

韩 广

第二学期

12-03-16

气候学研究进展

30

1.5

章新平

第一学期

12-03-17

地球科学研究进展

(英语授课)

30

1.5

彭 渤

第三学期

12-03-18

第四纪地质学

30

1.5

胡东生、彭渤

第三学期

12-03-19

水土保持工程学

30

1.5

蔡松柏、夏卫生

第三学期

12-03-20

AutoCAD的高级应用

30

1.5

肖 洪

第三学期

12-03-21

C语言的编程技巧

30

1.5

彭 鹏

第三学期

五、主要专业课分述

课程编号:12-03-01

课程名称:生态系统生态学

英文名称:Ecosystem Ecology

任课老师:韩广,吴甫成

适用学科、方向:水土保持与荒漠化防治专业所有方向

预修课程:植物自然地理学、气象气候学、土壤地理学

内容简介:介绍生态系统组分、结构、基本原理和重要特征、生物多样性保护、地球自我调节理论等;生态系统的功能与其主要过程:物种流动、能量流动、物质循环、信息传递;生物的生产和资源分配;自然生态系统基本特征:森林、草原、荒漠、苔原、湿地、淡水和海洋等;生态系统的演化和管理:生态系统健康的概念、评估要点和指标;生态系统修复、管理与可持续发展等。

主要教材及参考文献:

1. 蔡晓明编著:《生态系统生态学》,科学出版社出版,2002

2. 奥德姆著:系统生态学,北京:科学出版社,1993

3. 蔡晓明,尚玉昌:普通生态学,北京:北京大学出版社,1992

4. 福尔曼等著:景观生态学,北京:科学出版社,1990

5. 李博主编:普通生态学,呼和浩特:内蒙古大学出版社,1990

课程编号:12-03-02

课程名称:坡地水文学

英文名称:Slope Hydrology

任课老师:夏卫生、李景保

适用学科、方向:水土保持与荒漠化防治专业所有方向

预修课程:地貌学、水文学、第四纪地质学

内容简介:坡地水文学是水文学理论方面一个新的分支,通过饱和坡面流机制、变动产流面积概念、土壤水分侧向动运对暴雨洪水的影响等一系列不同于传统山坡水文学理论,建立坡地水文学新概念支持下的数学模型;阐述坡地水文学所涉及的坡地产流与产沙、地貌形成等方面规律与特征,评估广泛应用的一些水文模型与计算方法。

主要教材及参考文献:

1. 张蔚榛,地下水与土壤水动力学,北京:中国水利水电出版社,1996

2. 张增哲,流域水文学,北京,中国林业出版社,1992

3. 国家技术监督局,水土保持综合治理规划原理(中华人民共和国标准)。北京:水利电力出版社,1995

课程编号:12-03-03

课程名称:自然地理学基本问题

英文名称:Fundamentals of Physical Geography

任课老师:韩 广

适用学科、方向:水土保持与荒漠化防治专业所有方向

预修课程:综合自然地理学、中国自然地理学、世界自然地理学

内容简介:主要介绍自然地理学的历史及其发展特点;自然地理学的定义、内涵和外延、性质;自然地理学的基础学科与专业学科之间,以及与人文地理学各分支之间的关系;区域概念的形成与发展;区域描述、解释、建模、预测的方法与发展方向;主要自然地理过程的特点、规律及机制;自然地理区划的本质、方法及问题;自然地理学在社会经济发展中的主要应用领域与存在的问题等。

主要教材及参考文献:

1. 赫特纳[德],地理学,商务印书馆,1996.

2. 哈特向[美],地理学性质的透视,商务印书馆,1989.

3. 哈 维[美],地理学中的解释,商务印书馆,1996.

4. 詹姆斯、马丁[美],地理学思想史,商务印书馆,1996.

5. 陈传康等编,综合自然地理学,高等教育出版社,1993.

6. Straler A N & Straler A H,自然地理学原理,人民教育出版社,1981.

7. 黄秉维等,现代自然地理,科学出版社,1999.

8. Monkhouse F J,自然地理学原理,高教出版社,1996.

课程编号:12-03-04

课程名称:应用数理统计

英文名称:Applied statistics

任课老师:章新平、刘新华

适用学科、方向:水土保持与荒漠化防治专业所有方向

预修课程:高等数学,线性代数、普通概率论

内容简介:本课程介绍地理数据的基本类型及其变换、地理数据的分布特征、地理数据特征值;概率分布和统计检验、数据的离散性分布和连续性分布;点估计和假设检验;相关分析和回归分析、显著性检验;一元和多元线性及非线性回归模型的建立;逐步回归分析及其数学模型;聚类分析及其数学原理;判别分析及其基本原理,逐步判别分析的基本原理;因子分析及其原理;频谱分析;随机过程分析(包括马尔科夫链过程、各态遍历性等内容)等及其应用实例分析。

主要教材及参考文献:

1. 张超、杨秉庚编著,计量地理学基础(第二版),高等教育出版社,1994.

2. 刘新华主编,统计学原理,永利yl6776官网出版社,2001.

3. 么枕生、丁裕国编著,气候统计,气象出版社,1990.

4. 屠奇璞、丁裕国等,气象应用概率统计学,气象出版社,1984.

课程编号:12-03-05

课程名称:GIS高级应用

英文名称:The Advanced Application of Geographic Information Systems

任课老师:秦建新、李德平

适用学科、方向:水土保持与荒漠化防治专业所有方向

预修课程:自然地理学、地图学、数据库原理、地理信息系统

内容简介:该课程主要介绍GIS在资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、交通运输、军事公安、公共设施管理、农林牧业、实用数据库建设、政务办公、基础地理信息系统、房地产管理、数字区域建设等方面的的各种应用,以及MAPINFO、ARCVIEW、ARCGIS等常见GIS软件的高级功能。通过本课程的学习与实践,员工应掌握应用地理信息系统的原理、步骤、方法,并能根据需要做一些简单的二次开发。

主要教材及参考文献:

1. 党安荣,ArcGIS 8 Desktop地理信息系统应用指南,清华大学出版社,1999

2. 樊红,ARC/INFO应用与开发技术(修订版),武汉大学出版社,2002

3. 范文义,周洪泽,资源与环境地理信息系统,高等教育出版社,2001

4. 罗云启 曾琨 罗毅,数字化地理信息系统建设与MapInfo高级应用清华大学出版社,2000

课程编号:12-03-06

课程名称:高等土壤物理学

英文名称:Advanced Soil Physics

任课教师:夏卫生、李景保

适用学科、方向:亚热带土壤侵蚀、养分流失及土地退化问题研究

预修课程:土壤地理学、工程地质与水文地质学

内容简介:土壤中能量传输机理及其模拟、土壤水动力学(渗滤、蒸发等)、土壤粘粒和各类团聚体的迁移停积规律、平地与坡地水量平衡、农田节水技术、水分和土壤粘粒、腐殖质的微域和区域管理模型,以及在精准农业种植技术等方面的应用研究。

主要教材及参考文献:

1. 雷志栋、杨诗秀、谢森传,1988,土壤水动力学。北京:清华大学出版社

2. Hillel H.D.,High soil physics.2000

3. 张蔚榛,地下水与土壤水动力学。北京:中国水利水电出版社,1996

课程编号:12-03-07

课程名称:水土保持规划原理

英文名称:Principles of Soil-Water Conservation Planning

任课教师:李景保、夏卫生

适用学科、方向:水土保持规划研究

预修课程:自然地理学、自然资源学、坡地水文学

内容简介:主要介绍水土保护规划的研究对象、内容、基本原理和在国民经济建设中的地位;水土保持区划和水土保持规划的基本内容和程序;水土保持综合调查(自然因素、社会经济因素,水土流失与水土保持等方面),土地利用基本结构分析、土地人口承载力评价,土壤侵蚀对土地生产力的影响与估算模型;水土保持措施规划与优化设计;水土保持规划专题制图;水土保持综合效益分析计算;流域综合治理评价指标体系及评价方法;GIS在水土保持规划的应用。

教材和主要参考书目

1、张胜利,水土保持效益计算,北京:环境科学出版社,1996

2、吴发启,水土保持规划,西安:西安地图出版社,2001

3、水利电力部农村水土保持司,水土保持技术规范,北京,科学出版社,1998

4、国家技术监督局,水土保持综合治理规划原理,(中华人民共和国标准),北京:水利电力出版社,1995

课程编号:12-03-08

课程名称:土壤化学

英文名称:Soil chemistry

任课老师:吴甫成、谭长银

适用学科、方向:退化土地的恢复与开发研究方向

预修课程:土壤地理学、普通地质学、地球化学

内容简介:本课程系统介绍土壤的化学组成和化学性质、化学行为,重点讲授粘土矿物、氧化物、氢氧化物、腐殖质等固态物质的组成、特性及成因;土粒表面类型、表面积、表面电荷等特性;土壤中各种离子的特性及其与颗粒表面的关系;污染物质在土壤中的迁移转化规律,以及植物营养元素的化学性质等内容。

主要教材及参考文献:

1. 于天仁,土壤化学原理,科学出版社,1987

2. 李天杰,土壤环境学,高等教育出版社,1995

3. 熊毅等,土壤胶体,科学出版社, 北京1985

4. 中国科学院南京土壤研究所,土壤理化分析,上海科学技术出版社,1978

5. 中国土壤学会农业化学专业委员会,土壤农业化学常规分析方法,科学出版社, 1984

课程编号:12-03-09

课程名称:全球气候系统与气候变化

英文名称:Global Climate System and Climate Change

任课老师:章新平、谢自楚

适用学科、方向:亚热带湿润季风气候区土地荒漠化的机理研究方向

预修课程:气象学与气候学

内容简介:本课程介绍气候系统的组成、气候系统的反馈机制、气候系统的变异、引起气候变化的原因;气候变化的时间和空间尺度及其实例;大气环流的变化、大气活动中心、大气超长波、东亚季风区的季节变化;世界三大涛动及其对天气气候的影响;沃克垂直环流;海-气相互作用、海洋在气候系统中的作用、世界海洋大尺度特征的观测事实、洋流及其对气候的影响;海-气相互作用的事实与机制;气候系统中的韵律。

主要教材及参考文献:

1. 潘守文等编著,现代气候学原理,1994, 气象出版社.

2. 王绍武著,气候系统引论,1994, 气象出版社.

3. 王绍武著,现代气候学研究进展,2001, 气象出版社.

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