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《环境土壤学》教学大纲一、课程基本信息课程代码：EV362 课程名称：环境土壤学英文名称：Environmental Soil Science 课程类别：专业选修课学时：32 学分：3.0适用对象：环境科学、环境工程、生态学、地理科学、农业工程等专业本科生考核方式：闭卷考试，平时成绩占总成绩的30%前修课程：无机化学、有机化学、环境化学原理、环境学概论等二、课程简介环境土壤学是一门新兴的土壤学与环境科学交叉融合的综合性学科。
是在近代土壤污染状况日益严重，日益引起世界各国人民关注的情况下应运而生的一门基础理论课程。
该课程主要关注自然因素和人为条件下土壤环境质量恶化的机制、土壤中重要的元素，包括生命必需元素和生命毒性物质的生物、化学性质及其土壤环境行为。
课程内容涉及：土壤质量与生物品质、土壤与水和大气质量的关系；土壤环境质量变化对人体健康、社会经济、生态系统结构和功能的影响；探索调节、恢复和控制土壤环境质量的途径和方法。
通过本课程的学习，使学生正确理解土壤在环境中的作用与地位，掌握土壤基本组成、性质与分类，了解土壤的形成、发展、退化和恢复的过程及机制，熟悉不同类型污染物对土壤生态系统造成的危害，掌握土壤环境质量调控和改善的基本途径和方法。
为培养环境、农业方面的工程人才和科研人才打下坚实的基础。
三、课程性质与要求土壤是环境中的一项基本要素，且土壤决定了环境污染物的归趋，是许多重要元素的源和汇，与大气、水体等介质有着持续不断的物质、能量交换，是重要的环境介质。
对于环境专业学生来说，了解土壤在环境学中的地位与作用，了解土壤中污染物的行为十分重要。
本课程为面向环境科学与工程专业本科三年级的专业基础课程，与2017年最新开设的工程类课程《土壤与地下水污染修复技术》形成姊妹篇，其目的是使学生掌握土壤这种重要的环境介质与污染物之间的关系，为培养专业的治污人才提供足够的科学理论知识储备。
本课程知识点繁多、信息量大，学科交叉融合性极强。
调查气候变化对土壤碳动态和温室气体排放的影响气候变化是当今世界所面临的最大挑战之一。
它不仅对人类的生存和发展造成了巨大的影响，也对自然界的生态平衡产生了深远的影响。
其中，气候变化对土壤碳动态和温室气体排放的影响备受关注。
首先，气候变化对土壤碳动态的影响主要体现在两个方面：一是影响土壤有机碳的累积和分解，二是影响土壤碳的迁移和转化。
气候变化导致气温升高、降雨量增加或减少等极端气候事件的发生，这些事件会直接影响土壤有机碳的累积和分解。
例如，干旱和高温会导致土壤有机质的分解速率加快，从而导致土壤碳储量减少；而降雨量增加则会促进土壤有机质的累积，从而导致土壤碳储量增加。
此外，气候变化还会影响土壤碳的迁移和转化过程。
例如，气候变暖会导致冻土退化，从而释放出大量的土壤碳，进而导致温室气体排放增加。
其次，气候变化对温室气体排放的影响也非常显著。
由于气候变暖导致的海平面上升、极地冰川融化等现象，使得大量的温室气体被释放到大气中。
此外，气候变化还会影响植被的分布和生长，从而影响植物对二氧化碳的吸收和释放。
例如，极地地区的植被受到气候变暖的影响，导致其生长范围扩大，从而促进了植物对二氧化碳的吸收和释放，进而影响了温室气体排放。
为了应对气候变化对土壤碳动态和温室气体排放的影响，需要采取一系列措施。
首先，应加强对土壤有机质的保护和管理，促进土壤有机质的累积和稳定。
其次，应加强对植被的保护和管理，促进植物对二氧化碳的吸收和释放。
此外，还可以通过改变农业生产方式、推广低碳生活方式等措施来减少温室气体排放。
总之，气候变化对土壤碳动态和温室气体排放产生了深远的影响。
只有采取有效措施，才能有效应对这些问题，保护地球环境，促进可持续发展。
土壤有机质分解与温室气体排放的关系研究土壤有机质是土壤中一种重要的碳源，其分解过程涉及到二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）等温室气体的释放。
了解土壤有机质分解与温室气体排放的关系对了解碳循环和气候变化具有重要意义。
本文将从土壤有机质分解的过程、因素和温室气体排放的机制等方面进行探讨。
首先，土壤有机质分解的过程是一个复杂的生物化学过程，涉及到多种微生物、酶和其他缓冲物质的参与。
其中，微生物是土壤有机质分解的关键因素之一。
微生物通过分泌酶来降解土壤有机质，生成一系列有机物，最终释放出温室气体。
土壤中的微生物在不同环境条件下具有不同的代谢途径，从而导致温室气体的排放量有所差异。
其次，土壤有机质分解的速率受多种因素的影响。
其中，温度是影响土壤有机质分解速率的重要因素之一。
高温可以加速微生物的代谢活动，促进土壤有机质的分解，并增加温室气体的释放量。
此外，土壤湿度、氧气含量、土壤pH值等也会对土壤有机质分解速率产生影响。
研究表明，湿度越高、氧气越少、pH值越低，都会促进土壤有机质的分解，增加温室气体的释放。
第三，土壤有机质分解过程中的主要温室气体包括二氧化碳、甲烷和氧化亚氮。
二氧化碳是最主要的温室气体，土壤通过有机质分解释放的二氧化碳占全球碳循环的重要组成部分。
虽然甲烷的排放量相对较低，但它的全球暖化潜势比二氧化碳高。
氧化亚氮是一种重要的温室气体，其排放量还与土壤氮循环紧密相关。
研究发现，氮的施肥和气候变化等因素都可能会影响土壤氧化亚氮的排放量。
最后，如何减少土壤有机质分解对温室气体排放的影响是一个值得关注的问题。
当前，一种主要的方法是改进土壤管理实践。
例如，合理施用有机肥料、调控农作物残留物的利用、保持土壤覆盖等，可以减少土壤有机质的分解，降低温室气体的排放量。
此外，通过生物炭的施加和土壤改良等措施，也可以有效地提高土壤有机质的含量，并减缓温室气体的排放。
综上所述，土壤有机质分解与温室气体排放之间存在密切的关系。
干旱绿洲灌区典型农田温室气体排放及其减排效应干旱绿洲灌区典型农田温室气体排放及其减排效应引言：近年来，全球气候变化问题日益凸显，温室气体排放被认为是主要原因之一。
而农田作为一个重要的温室气体排放源，尤其在干旱绿洲灌区，其排放情况更为复杂和突出。
本文旨在通过对干旱绿洲灌区典型农田温室气体排放及其减排效应的研究与分析，从而促进环境保护和可持续发展。
一、干旱绿洲灌区农田温室气体排放的特点1.1 土壤养分状况 vs 温室气体排放干旱绿洲灌区农田由于长期的灌溉和施肥，土壤养分通常比较丰富。
然而，过量的氮肥和磷肥施用会导致土壤内残留大量的氮和磷，而这些养分的分解过程会释放大量N2O和CH4等温室气体。
1.2 农作物生长与碳循环农作物生长过程中的光合作用会吸收大量CO2，但农田土壤由于耕作和灌溉的原因，会释放大量CO2。
此外，农作物割草后的秸秆堆肥和农膜覆盖等操作也会导致更多的CO2排放。
1.3 灌溉对温室气体排放的影响灌溉是干旱绿洲灌区农田的主要特点之一，然而，过度的灌溉会导致土壤水分过多，产生湿度增加和缺氧的环境，从而促进硝化过程，并增加N2O排放。
二、干旱绿洲灌区农田温室气体减排的途径与效应2.1 施氮与磷肥的合理减量通过科学制定施肥方案，合理控制氮磷肥的施用量，可有效降低土壤内养分残留，减少温室气体排放。
同时，采用农田氮有效利用技术和磷肥去留技术，可以改善肥料利用率和减少氮磷流失。
2.2 农田管理与改进措施合理的耕作制度、精确的灌溉技术和科学的土壤改良措施可以降低土壤有机质分解产生的CO2排放，并减少土壤湿度过高对硝化过程的影响，从而减少N2O的排放。
2.3 秸秆利用与农膜回收通过秸秆还田、堆肥利用和生物质能源利用等手段，有效减少农田CO2排放。
此外，开展农膜回收再利用工作，可以减少环境中塑料的气体排放，进一步缓解温室气体的增加。
三、政策推动与前景展望针对干旱绿洲灌区农田温室气体排放问题，政府应加强对于农田温室气体排放的监管，制定更为严格的环境保护法律法规以及政策措施。
土壤碳素循环人类活动的不断增长，使得地球上的大气中二氧化碳（CO2）的浓度日渐升高，导致全球气候变化和生态系统恶化。
而土壤中的有机碳储量很大，所以研究土壤碳素循环具有重要意义。
本文将从土壤碳素循环的定义、土壤有机碳储量、土壤碳素流及其影响等方面进行阐述。
一、土壤碳素循环的定义土壤碳素循环是指土壤中碳素的几种形态，在土壤中以复杂的途径转化和交换的一种生物地球化学过程。
该循环过程在自然界的碳循环中占有重要角色，不仅为作物生长提供重要养分，也能影响全球气候变化的速度及其影响。
二、土壤有机碳储量土壤的有机碳储量非常巨大，远远高于植物和大气中的有机碳储量。
据统计，全球土壤有机碳储量超过1500亿吨，约占全球碳汇的80%以上。
土壤有机碳储量的大小直接影响着土壤肥力和生态系统的稳定性。
三、土壤碳素的流动及其影响土壤中的碳素主要分为有机碳和无机碳两种形式。
有机碳主要来自于植物残骸的分解过程，而无机碳则来源于土壤中的矿物质和渗透入土的大气二氧化碳（CO2）。
土壤中的碳素经过微生物的分解、矿化和腐殖等过程，产生的二氧化碳又通过渗透入土或变为溶解态逐渐逸出土壤，一部分碳素会被植物吸收利用，一部分则会以有机质和无机碳的形式在土壤中循环。
土壤碳素流对生态系统至关重要。
首先，它为植物生长提供了必要的营养物质。
其次，它对大气中二氧化碳含量的变化具有重要影响，通过抑制大气中CO2的明显上升，降低了人类活动对全球气候的影响。
四、土壤碳素循环的影响因素土壤碳素循环的影响因素比较复杂，主要包括土地利用方式、土地覆盖、管理措施等。
人们通过改变土地利用类型、增加土地覆盖度、通过调节培肥措施等来改善土壤有机碳含量，提高土壤质量和生态系统的稳定性。
在当今严峻的全球变化与环境问题中，了解土壤碳素循环的过程对于地球生态系统的维持具有重要意义。
因此，科技人员应该通过技术手段来促进土壤生产力的提高，保持生态环境的稳定，并为未来的全球气候变化做出贡献。
农田温室气体排放及其减排技术研究近年来，全球温室气体排放成为了一个备受关注的问题。
而农田作为一个重要的温室气体排放源，也受到了广泛的关注。
本文将探讨农田温室气体排放的主要原因以及目前已经存在的减排技术。
首先，农田温室气体排放的主要原因是农业生产过程中的氮肥使用和农作物残留物的分解。
氮肥的使用会导致氮氧化物的排放，而农作物残留物的分解则会产生甲烷气体。
这两种气体都是温室气体的主要成分，对全球气候变化产生了重要影响。
针对农田温室气体排放的问题，目前已经出现了一些减排技术。
其中，一种常见的方法是改变农业生产方式，减少氮肥的使用量。
通过科学施肥、合理调整作物种植结构等措施，可以有效地降低氮肥的使用量，从而减少氮氧化物的排放。
此外，还可以通过改善土壤肥力，提高氮肥的利用率，进一步减少氮肥的使用。
另外，农作物残留物的分解也是一个重要的温室气体排放源。
为了减少甲烷气体的排放，可以采取一些措施来加速农作物残留物的分解过程。
例如，可以通过深翻土壤、施加适量的有机肥料等方式，促进农作物残留物的分解，减少甲烷气体的产生。
此外，还可以利用农作物残留物进行生物质能源的生产，将其转化为可再生能源，从而实现资源的循环利用。
除了改变农业生产方式外，还可以利用先进的技术手段来减少农田温室气体的排放。
例如，利用精确农业技术，可以实现精准施肥，减少氮肥的浪费，从而降低氮氧化物的排放。
此外，还可以利用遥感技术监测农作物的生长情况，及时调整施肥量，提高氮肥利用率，减少温室气体的排放。
此外，农田温室气体排放的减排技术还包括利用生物质能源和利用沼气发电等方式。
生物质能源是指利用农作物残留物、秸秆等生物质资源进行能源生产。
通过将农作物残留物转化为生物质燃料，可以替代传统的化石燃料，减少温室气体的排放。
而沼气发电则是利用农田中产生的沼气进行能源生产。
通过将沼气燃烧发电，不仅可以减少温室气体的排放，还可以获得可再生能源。
总之，农田温室气体排放是一个全球性的问题，需要我们共同努力来解决。
Regularity of net nitrogen transformation rates and greenhouse gas emissions in black soil of different texturesLANG Man 1,2,LI Ping 1,2*,WEI Wei 2（1.Jiangsu Key Laboratory of Agricultural Meteorology,Nanjing University of Information Science &Technology,Nanjing 210044,China;2.School of Applied Meteorology,Nanjing University of Information Science &Technology,Nanjing 210044,China ）Abstract ：To better understand the net nitrogen transformation rates and greenhouse gas emissions in black soils,a short-term （7day ）lab⁃oratory incubation experiment was conducted on two soils of different textures （loamy sand and silt loam ）from the semi-arid region in Hei⁃longjiang Province,China.The rates of net nitrification and net mineralization,N 2O and CO 2emission rates,and cumulative emissions were determined.Our results showed that the average net mineralization rate and CO 2emission rate of loamy sand soil during the 7-day incuba⁃tion period was 0.49mg N·kg -1·d -1and 0.30mg CO 2-C·kg -1·h -1,respectively,which was significantly lower than the rates for the silt loamsoil （1.37mg N·kg -1·d -1and 0.47mg CO 2-C·kg -1·h -1,respectively ）.The average net nirification rate and N 2O emission rate of loamy sand soil was 1.65mg N·kg -1·d -1and 212.6ng N 2O-N·kg -1·h -1,respectively,which was significantly lower than the rates for the silt loam soil（5.02mg N·kg -1·d -1and 521.3ng N 2O-N·kg -1·h -1,respectively ）.The N 2O emission ratio from loamy sand soil and silt loam soil ranged from 0.081%to 0.301%and 0.210%to 0.254%,respectively.Soil texture significantly affected net nitrogen transformation rates and green⁃house gas emissions.The lower soil pH and the lower organic carbon and water-soluble organic carbon concentrations in the loamy sand soil were the main reasons for the significantly lower net nitrification rate,net mineralization rate,and emission rates of N 2O and CO 2,as compared with the silt loam soil.Keywords ：loamy sand soil;silt loam soil;mineralization;nitrification;N 2O;CO 2郎漫，李平，魏玮.不同质地黑土净氮转化速率和温室气体排放规律研究[J].农业环境科学学报,2020,39（2）：429-436.LANG Man,LI Ping,WEI Wei.Regularity of net nitrogen transformation rates and greenhouse gas emissions in black soil of different textures[J].Journal of Agro-Environment Science ,2020,39（2）:429-436.不同质地黑土净氮转化速率和温室气体排放规律研究郎漫1，2，李平1，2*，魏玮2（1.南京信息工程大学江苏省农业气象重点实验室，南京210044；2.南京信息工程大学应用气象学院，南京210044）收稿日期：2019-09-20录用日期：2019-11-22作者简介：郎漫（1982—），女，黑龙江哈尔滨人，博士，副教授，从事土壤氮循环及其生态环境效应研究。
Vol.368No.08AUG.2020农业技术与装备AGRICULTURAL TECHNOLOGY &EQUIPMENT 文章编号：1673-887X(2020)08-0155-02Xue Shenggui,Wang Yanying（College of Science,Tibet University,Lhasa 850000,Tibet Autonomous Region,China）Biomass charcoal was mainly used to improve the condition of the soil itself,but it is currently found to have moreenvironmental benefits.Biomass charcoal can effectively alleviate the greenhouse effect by storing carbon in the soil for a long time,and reduces soil greenhouse gas emissions.There is still a certain theoretical development space for the use of biomass charcoal at present.It is necessary to conduct local tests on the type and amount of biomass charcoal according to the soiltype.biochar,soil properties,greenhouse gas emissions收稿日期2020-07-22资助项目拉萨农业设施土壤可溶性有机碳氮的研究项目号：ZDQMJH19-36。
作者简介薛生桂（1993-），女，西藏人，助教，研究方向：恢复生态学。
施用生物质炭后稻田土壤性质、水稻产量和痕量温室气体排放的变化1. 本文概述随着全球气候变化和环境可持续性问题的日益严峻，生物质炭作为一种潜在的土壤改良剂和碳封存手段，受到了广泛关注。
生物质炭，通过生物质在缺氧条件下热解产生，具有高度稳定性、较大的比表面积和丰富的孔隙结构，能够改善土壤性质，提高作物产量，并可能影响土壤痕量温室气体的排放。
本文旨在探讨施用生物质炭对稻田土壤性质、水稻产量以及痕量温室气体（如甲烷和一氧化二氮）排放的影响。
研究采用田间试验方法，通过对比不同生物质炭施用量下土壤的物理、化学性质变化，水稻的生长状况及产量，以及土壤痕量温室气体的排放特征，评估生物质炭作为农业土壤改良剂和减缓温室效应策略的潜力。
本文的研究结果将为生物质炭在农业领域的应用提供科学依据，并为全球气候变化背景下的农业可持续发展提供新的思路和方法。
2. 文献综述在撰写《施用生物质炭后稻田土壤性质、水稻产量和痕量温室气体排放的变化》文章的“文献综述”部分时，我们将回顾和综合相关研究，重点关注生物质炭对稻田土壤性质、水稻产量以及痕量温室气体排放的影响。
这部分内容将基于现有的科学文献，旨在提供一个全面的背景，为理解生物质炭在稻田生态系统中的作用提供理论基础。
生物质炭的定义：生物质炭是由生物质（如农业废弃物、林业残留物等）在缺氧条件下经热解制成的炭质材料。
生物质炭的特性：包括高碳含量、多孔结构、较大的比表面积以及丰富的表面官能团。
土壤物理性质：生物质炭对土壤结构、孔隙度、水分保持能力的影响。
土壤化学性质：生物质炭对土壤pH值、阳离子交换能力（CEC）、养分供应（如N、P、K）的影响。
土壤生物性质：生物质炭对土壤微生物群落结构、酶活性、根际环境的影响。
生物质炭对水稻光合作用的影响：包括叶绿素含量、气孔导度、光合速率等。
生物质炭对稻田CH4排放的影响：生物质炭通过改变土壤氧化还原条件、微生物群落结构等影响CH4排放。
生物质炭对N2O排放的影响：生物质炭通过影响土壤硝化和反硝化过程来调节N2O排放。
