3.土壤学(SoilScience)课程基本信息课程编号:02051004课程总学时:32实验学时:16课程性质:必修课程属性:专业课开设学期:第3学期课程团队:课程负责人:孔玉华授课语言:汉语,英语适用专业:生态学对先修的要求:分析化学、有机化学,掌握常见仪器分析方法、技术的基本原理,理解有机化合物性质与应用对后续的支撑:可为后续生态环境工程、生态系统健康与管理等课程的学习提供理论和实践基础主撰人:孔玉华审核人:孔德良、郭二辉大纲制定(修订)日期:2023年一、课程的教学理念、性质、目标和任务《土壤学》是生态学等专业的基础类专业必修课,是以地球表面能够生长绿色植物的疏松层为对象,研究其中的物质运动规律及其与环境间关系的一门课程。课程采用OBE(成果导向教育)先进教育理念,以学生为中心,紧跟时代发展,结合生活实例,不断充实优化教学内容,注重教学内容的前沿性和时代性。通过学习,使学生掌握土壤学基本理论和方法基础上,应用土壤学理论和方法解决自然资源利用、生态环境建设、区域治理、资源利用和保护、农业持续发展等实际问题的方法和技术,掌握土壤学参与解决生态与环境领域重大问题的能力,为生态学专业后续课程的学习和从事生态学和环境科学方面的研究和管理工作提供基础理论知识和技能,从而为我国推进生态文明建设,实施绿色低碳循环可持续发展提供专业人才。二、课程教学的基本要求1.理论知识方面:系统掌握主壤的基本组成(矿物质、有机质、生物、水、空气和热量):主的性质和过程,包括土壤形成发育过程、土壤结构和力学性质、土壤水分和循环、土壤胶体表面化学反应、土壤溶液反应和土壤养分循环;并结合土壤的物质组成、性质和环境过程初步掌握土壤肥力与养分管理、土壤污染与防治、土壤质量与农产品安全、土壤退化与生态恢复、土壤分类和调查、主要土壤类型和合理利用等理论与技术。2.实验技能方面:要求学生能鉴别主要的成土岩石、母质类型和地形地貌,独立进行土壤剖面观察,并能识别土壤类型,进行土壤资源调查工作。同时通过实验,掌握土壤的常规理化分析方法,并能对数据进行整理分析和应用,13
13 3. 土壤学 (Soil Science) 课程基本信息 课程编号:02051004 课程总学时:32 实验学时:16 课程性质:必修 课程属性: 专业课 开设学期:第 3 学期 课程负责人:孔玉华 课程团队: 授课语言:汉语,英语 适用专业:生态学 对先修的要求:分析化学、有机化学,掌握常见仪器分析方法、技术的基本原理,理解有机化合 物性质与应用 对后续的支撑:可为后续生态环境工程、生态系统健康与管理等课程的学习提供理论和实践基础 主撰人:孔玉华 审核人:孔德良、郭二辉 大纲制定(修订)日期:2023 年 一、课程的教学理念、性质、目标和任务 《土壤学》是生态学等专业的基础类专业必修课,是以地球表面能够生长绿色植物的疏松层 为对象,研究其中的物质运动规律及其与环境间关系的一门课程。课程采用 OBE(成果导向教育) 先进教育理念,以学生为中心,紧跟时代发展,结合生活实例,不断充实优化教学内容,注重教 学内容的前沿性和时代性。通过学习,使学生掌握土壤学基本理论和方法基础上,应用土壤学理 论和方法解决自然资源利用、生态环境建设、区域治理、资源利用和保护、农业持续发展等实际 问题的方法和技术,掌握土壤学参与解决生态与环境领域重大问题的能力,为生态学专业后续课 程的学习和从事生态学和环境科学方面的研究和管理工作提供基础理论知识和技能,从而为我国 推进生态文明建设,实施绿色低碳循环可持续发展提供专业人才。 二、课程教学的基本要求 1.理论知识方面:系统掌握土壤的基本组成(矿物质、有机质、生物、水、空气和热量);土壤 的性质和过程,包括土壤形成发育过程、土壤结构和力学性质、土壤水分和循环、土壤胶体表面 化学反应、土壤溶液反应和土壤养分循环;并结合土壤的物质组成、性质和环境过程初步掌握土 壤肥力与养分管理、土壤污染与防治、土壤质量与农产品安全、土壤退化与生态恢复、土壤分类 和调查、主要土壤类型和合理利用等理论与技术。 2.实验技能方面:要求学生能鉴别主要的成土岩石、母质类型和地形地貌,独立进行土壤剖面 观察,并能识别土壤类型,进行土壤资源调查工作。同时通过实验,掌握土壤的常规理化分析方 法,并能对数据进行整理分析和应用
三、课程的教学设计1.教学设计说明围绕本课程的教学目的和任务,本课程理论学时32,主要教学内容包括一个绪论和九个章节。以教师课堂讲授为主,辅助大量的实践案例分析,突出理论技术体系实践价值,激发学生学习本专业和课程的兴趣,达成教学目标。充分高效利用网络教学资源,采用线上线下混合式的教学模式构建有效的课堂讨论,开展互动式、探究式学习模式;采用过程性考核与结果性考核有机结合模式,增加单元测试、作业、讨论和实验课在综合成绩中的比重,以更加客观真实反映学生学习效果,改善学习风气,提高课程教学质量。2.课程目标及对毕业要求的支撑序号毕业要求课程目标培育学生的“三农”情怀、科学精神和探索创新精神,激发爱国主义情怀和民族自豪感,1.2 1同时引导学生增强人与自然环境和谐共生意识,明确在人类共同发展进步中的历史担当。通过课程的学习,使学生具备掌握土壤基本性质,进行土壤改良和合理利用:进行土22.2壤野外调查和分类:开展土壤的评价和开发利用:掌握土壤基本性质的分析技术:确立农业土壤的持续利用和科学管理的思维。通过学习,学生能够灵活运用土壤学基本知识分析与解决农业生产与资源环境中遇到33.3的土壤学方面的科学问题,能够进一步利用、控制和改良土壤,改善生态环境条件,为社会主义经济建设,不断提高人民物质文化生活水平服务。四、理论教学内容及学时分配(32学时)绪论学时数:2教学目标:使学生充分认识士境壤资源的重要性,理解土壤的概念和基本特性,了解土壤科学的发展历史,了解土壤科学的一般研究内容、方法和任务。教学重点和难点:土壤和土壤肥力的概念:土壤肥力的生态学意义。主要教学内容及要求:主要教学内容:1土壤与土壤肥力2土壤的重要性3土壤的概念及土壤学的发展概况4土壤学的研究内容和方法教学要求:14
14 三、课程的教学设计 1.教学设计说明 围绕本课程的教学目的和任务,本课程理论学时 32,主要教学内容包括一个绪论和九个章节。 以教师课堂讲授为主,辅助大量的实践案例分析,突出理论技术体系实践价值,激发学生学习本 专业和课程的兴趣,达成教学目标。充分高效利用网络教学资源,采用线上线下混合式的教学模 式;构建有效的课堂讨论,开展互动式、探究式学习模式;采用过程性考核与结果性考核有机结 合模式,增加单元测试、作业、讨论和实验课在综合成绩中的比重,以更加客观真实反映学生学习 效果,改善学习风气,提高课程教学质量。 2.课程目标及对毕业要求的支撑 序号 课程目标 毕业要求 1 培育学生的“三农”情怀、科学精神和探索创新精神,激发爱国主义情怀和民族自豪感, 同时引导学生增强人与自然环境和谐共生意识,明确在人类共同发展进步中的历史担 当。 1.2 2 通过课程的学习,使学生具备掌握土壤基本性质,进行土壤改良和合理利用;进行土 壤野外调查和分类;开展土壤的评价和开发利用;掌握土壤基本性质的分析技术;确 立农业土壤的持续利用和科学管理的思维。 2.2 3 通过学习,学生能够灵活运用土壤学基本知识分析与解决农业生产与资源环境中遇到 的土壤学方面的科学问题,能够进一步利用、控制和改良土壤,改善生态环境条件, 为社会主义经济建设,不断提高人民物质文化生活水平服务。 3.3 四、理论教学内容及学时分配(32 学时) 绪论 学时数:2 教学目标:使学生充分认识土壤资源的重要性,理解土壤的概念和基本特性,了解土壤科学的发 展历史,了解土壤科学的一般研究内容、方法和任务。 教学重点和难点:土壤和土壤肥力的概念;土壤肥力的生态学意义。 主要教学内容及要求: 主要教学内容: 1 土壤与土壤肥力 2 土壤的重要性 3 土壤的概念及土壤学的发展概况 4 土壤学的研究内容和方法 教学要求:
了解:土壤在人类农业生产和自然环境中的重要性;土壤科学发展的历史和动态。理解:土壤作为自然资源的特点及保护土壤的重大意义。掌握:土壤和土壤肥力的概念、土壤的特征。教学组织与实施:以提问形式调查同学们是否有学习过土壤学相关的课程?以多媒体材料引入土壤的概念、土壤学的发生与发展、土壤污染的概念与严峻形势第一章地质学基础学时数:2教学目标:使学生了解主要的成土矿物和岩石,掌握三大类岩石的鉴定特征和方法,教学重点和难点:矿物、岩石的概念,三大类岩石的分类和鉴定方法。主要教学内容及要求:主要教学内容:1矿物、岩石的概念2矿物的物理性质及常见种类鉴定3岩浆岩、沉积岩和变质岩的鉴定特征4三大类岩石的常见类型教学要求:了解:主要的成土矿物和岩石的类型。理解:土壤矿物和岩石的类型及二者的关系。掌握:三大类岩石的常见类型和鉴定特征(包括主要矿物成分、结构、构造)。教学组织与实施:以多媒体材料引入并展示成土矿物和岩石的类型,组织学生到地质博物馆进行现场矿物类型及特征学习。学时数:4第二章矿物岩石风化与土壤形成教学目标:使学生认识风化作用的概念、性质及在土壤形成中的作用,主要成土母质的形成过程及类型,土壤形成的六大因素及土壤形成的基本规律,理解土壤剖面的概念和发生层次的分层特征,土壤剖面的形态特征。教学重点和难点:土壤母质的概念,土壤形成的六大因素,自然土壤剖面的分层方法与命名方式,主要教学内容及要求:主要教学内容:1风化过程2风化产物的类型15
15 了解:土壤在人类农业生产和自然环境中的重要性;土壤科学发展的历史和动态。 理解:土壤作为自然资源的特点及保护土壤的重大意义。 掌握:土壤和土壤肥力的概念、土壤的特征。 教学组织与实施:以提问形式调查同学们是否有学习过土壤学相关的课程?以多媒体材料引入土 壤的概念、土壤学的发生与发展、土壤污染的概念与严峻形势。 第一章 地质学基础 学时数:2 教学目标:使学生了解主要的成土矿物和岩石,掌握三大类岩石的鉴定特征和方法。 教学重点和难点:矿物、岩石的概念,三大类岩石的分类和鉴定方法。 主要教学内容及要求: 主要教学内容: 1 矿物、岩石的概念 2 矿物的物理性质及常见种类鉴定 3 岩浆岩、沉积岩和变质岩的鉴定特征 4 三大类岩石的常见类型 教学要求: 了解:主要的成土矿物和岩石的类型。 理解:土壤矿物和岩石的类型及二者的关系。 掌握:三大类岩石的常见类型和鉴定特征(包括 主要矿物成分、结构、构造)。 教学组织与实施:以多媒体材料引入并展示成土矿物和岩石的类型,组织学生到地质博物馆进行 现场矿物类型及特征学习。 第二章 矿物岩石风化与土壤形成 学时数:4 教学目标:使学生认识风化作用的概念、性质及在土壤形成中的作用,主要成土母质的形成过程 及类型,土壤形成的六大因素及土壤形成的基本规律,理解土壤剖面的概念和发生层次的分层特 征,土壤剖面的形态特征。 教学重点和难点:土壤母质的概念,土壤形成的六大因素,自然土壤剖面的分层方法与命名方式。 主要教学内容及要求: 主要教学内容: 1 风化过程 2 风化产物的类型
3土壤形成4土壤剖面及形态特征教学要求:了解:风化作用的概念,运积母质的分类,土壤形成的基本规律,土壤剖面形态的基本特征。理解:风化作用的类型和阶段,耕作土壤剖面的层次。掌握:土壤母质的概念,土壤形成的六大因素及其在土壤形成过程中的作用,土壤剖面的概念及自然土壤面构型的一般图式和表示方法。教学组织与实施:以多媒体材料引入土壤的形成过程,举例介绍风化作用的类型,师生互动的方式讨论王壤形成的六大因素,案例分析的方式讲解不同区域王壤剖面的形态特征。第三章土壤生物学时数:2教学目标:了解土壤生物的种类及在土壤形成中的地位,重点是土壤微生物的概念、性质及在土壤形成中的作用。教学重点和难点:土壤生物的种类和土壤生物的活性;土壤生物的活性。主要教学内容及要求:主要教学内容:1土壤动物2土壤微生物3植物根系及其与微生物的联合4土壤酶教学要求:了解:土壤生物类型的多样性及其对土壤生态功能的指示,土壤生物活性的表征及量测。理解:土壤生物的活性对维持和增进土壤功能的作用。掌握:土壤生物的种类和一般特点,土壤生物的活性对维持和增进王壤功能的重要性。教学组织与实施:以多媒体视频材料引入并展示土壤中生物类型的多样性,启发式教学引导学生思考土壤动物、植物、微生物及活性物质与生态环境的关系。第四章土壤有机质学时数:2教学目标:了解土壤有机质的概念、来源、含量与组成,掌握土壤有机质分解与转化,土壤腐殖质的形成与性质,土壤有机质的作用与调节。教学重点和难点:土壤有机质的转化及腐殖质的组成和性质,腐殖质的生态学意义。16
16 3 土壤形成 4 土壤剖面及形态特征 教学要求: 了解:风化作用的概念,运积母质的分类,土壤形成的基本规律,土壤剖面形态的基本特征。 理解:风化作用的类型和阶段,耕作土壤剖面的层次。 掌握:土壤母质的概念,土壤形成的六大因素及其在土壤形成过程中的作用,土壤剖面的概 念及自然土壤剖面构型的一般图式和表示方法。 教学组织与实施:以多媒体材料引入土壤的形成过程,举例介绍风化作用的类型,师生互动的方 式讨论土壤形成的六大因素,案例分析的方式讲解不同区域土壤剖面的形态特征。 第三章 土壤生物 学时数:2 教学目标:了解土壤生物的种类及在土壤形成中的地位,重点是土壤微生物的概念、性质及在土 壤形成中的作用。 教学重点和难点:土壤生物的种类和土壤生物的活性;土壤生物的活性。 主要教学内容及要求: 主要教学内容: 1 土壤动物 2 土壤微生物 3 植物根系及其与微生物的联合 4 土壤酶 教学要求: 了解:土壤生物类型的多样性及其对土壤生态功能的指示,土壤生物活性的表征及量测。 理解:土壤生物的活性对维持和增进土壤功能的作用。 掌握:土壤生物的种类和一般特点,土壤生物的活性对维持和增进土壤功能的重要性。 教学组织与实施:以多媒体视频材料引入并展示土壤中生物类型的多样性,启发式教学引导学生 思考土壤动物、植物、微生物及活性物质与生态环境的关系。 第四章 土壤有机质 学时数:2 教学目标:了解土壤有机质的概念、来源、含量与组成,掌握土壤有机质分解与转化,土壤腐殖 质的形成与性质,土壤有机质的作用与调节。 教学重点和难点:土壤有机质的转化及腐殖质的组成和性质,腐殖质的生态学意义
主要教学内容及要求:主要教学内容:1土壤有机质的来源及其组成2土壤有机质的转化3土壤腐殖质4土壤有机质的作用与调节教学要求:了解:土壤有机质来源、含量及组成,土壤腐殖质形成与性质,土壤有机质在土壤肥力及生态环境上的作用。理解:土壤有机质的矿质化作用、腐殖化作用、矿化率、腐殖化系数等概念,掌握:土壤有机质的矿质化过程与腐殖化过程,影响土壤有机质分解和转化的因素,土壤腐殖质在提高土壤肥力和改良土性方面的作用。教学组织与实施:通过板书画图,分析土壤有机质矿化过程与腐殖化过程的区别与联系。以多媒体视频材料展示土壤有机质在全球气候变化中的重要地位。学时数:4第五章土壤的物理性质教学目标:通过本章的学习使学生理解土壤的几个重要的物理性质,即土壤结构与孔隙,土壤水分,土壤空气及土壤的热性质;掌握土壤的密度、容重、孔隙度与三相组成,土壤结构的概念及类型,团粒结构的形成过程与其肥力意义;掌握土壤水分的来源和类型,水分的有效性与水分测定、表示方法,土壤水分运动状况,土壤空气与热状况以及水、气、热与作物生长的关系。教学重点和难点:土壤颗粒的粒级分类制、土壤密度和容重的概念及应用;土壤质地概念分类及对土壤肥力的影响;土壤结构体对土壤肥力的影响,重点掌握团粒结构对土壤肥力的影响;土壤水的类型划分对王壤肥力的影响;王水势及其分势对王壤肥力的影响。主要教学内容及要求:主要教学内容:1土壤结构与孔隙2土壤水分性质3土壤空气性质4土壤热性质教学要求:17
17 主要教学内容及要求: 主要教学内容: 1 土壤有机质的来源及其组成 2 土壤有机质的转化 3 土壤腐殖质 4 土壤有机质的作用与调节 教学要求: 了解:土壤有机质来源、含量及组成,土壤腐殖质形成与性质,土壤有机质在土壤肥力及生 态环境上的作用。 理解:土壤有机质的矿质化作用、腐殖化作用、矿化率、腐殖化系数等概念。 掌握:土壤有机质的矿质化过程与腐殖化过程,影响土壤有机质分解和转化的因素,土壤腐 殖质在提高土壤肥力和改良土性方面的作用。 教学组织与实施:通过板书画图,分析土壤有机质矿化过程与腐殖化过程的区别与联系。以 多媒体视频材料展示土壤有机质在全球气候变化中的重要地位。 第五章 土壤的物理性质 学时数:4 教学目标:通过本章的学习使学生理解土壤的几个重要的物理性质,即土壤结构与孔隙,土壤水 分,土壤空气及土壤的热性质;掌握土壤的密度、容重、孔隙度与三相组成,土壤结构的概念及 类型,团粒结构的形成过程与其肥力意义;掌握土壤水分的来源和类型,水分的有效性与水分测 定、表示方法,土壤水分运动状况,土壤空气与热状况以及水、气、热与作物生长的关系。 教学重点和难点:土壤颗粒的粒级分类制、土壤密度和容重的概念及应用;土壤质地概念分类及 对土壤肥力的影响;土壤结构体对土壤肥力的影响,重点掌握团粒结构对土壤肥力的影响;土壤 水的类型划分对土壤肥力的影响;土水势及其分势对土壤肥力的影响。 主要教学内容及要求: 主要教学内容: 1 土壤结构与孔隙 2 土壤水分性质 3 土壤空气性质 4 土壤热性质 教学要求: