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1、环境科学专业教学实习教学大纲01 .教学单位名称环境与资源学院02 .实践环节名称环境科学教学实习03 .实践环节代码64400204 .实践环节学时4周05 .实践环节学分4学分06 .实践环节性质必修07 .实践环节开设学期第4学期08 .实践环节面向专业环境科学09 .实践环节教学目的与任务深化学生对生态学基本理论的理解与掌握。通过对长白山植被垂直地带性、物种分布特征、 植被演替的调查与观察,掌握一般的生态学野外调查观察方法和生物与环境相互作用关系机制的分 析方法,学会从感性认识上升到理性认识的一般方法。一般实验技能。掌握野外取样技术,了解生态因子的变化规律及影响因素的分析方法;掌握 生
2、境土壤微生物呼吸以及生物多样性的野外测定。综合实践能力。通过生物群落中种间关系、生境条件、群落结构、演替、植物分类的综合实 验,掌握生态学研究的初步方法和多因子综合分析与研究的基本能力,学会运用生态学基本原理从 事生态管理和生态环境建设的一般技能。深化学生对环境地学的理解与掌握。做到地形地貌的认知(背斜和向斜、正地貌和逆地貌、 火山地貌、山地平原和丘陵)、岩石的认知(岩浆岩、沉积岩、变质岩)、岩石的结构和构造(块状, 蜂窝状、层状等)、矿物的识别(石英、长石、角闪石、辉石、云母、粘土矿)、土壤物理属性和剖 面的识别(颜色,干湿度、分层)、火山喷出物的认知(火山渣、火山灰,火山弹,火山熔岩)以及
3、重力地貌、冻土地貌、火山口和火山口湖。河流地貌与河流水文测量,结合实际了解其在环境监测中的实际意义。风速测定与区域风场绘制,让学生实际掌握风速测定的基本方法,并通过区域风场的绘制, 掌握其实际应用意义。依据长白山特殊的地形地貌,了解并掌握Mapinfo绘图的方法和实际应用。结合长白山地形地貌,了解并掌握3S技术在环境科学研究中的应用。掌握不同森林植被下的土壤具有不同的基本性质和元素含量测定方法,了解不同森林植被下 土壤性质和元素含量的差异以及森林与土壤之间的关系,以及野外的基本采样技术。(10)实习过程中,充分调动和发挥学生自主思考、自主设计的能力,能提出问题,并寻求解决问 题的方法,以达到教
4、学与实践的有效结合。10 .教学基本内容、要求与学时分配实习讲座及专题报告1)实习讲座:野外实习前,在校内由各学科实习教师主讲。让学生掌握生态学、环境地学、环 境土壤学以及环境管理的野外实习基本理论、内容及方法。2)实习专题报告:野外实习中,每天由学生以实习小组为单位根据前一天的实习内容,结合长 白山野外实习的特点,自行整理并设计实习专题报告,所有实习教师参与讲评、考核。学时分配:42学时生态仪器使用野外取样技术1)基本生态仪器的使用2)中科院长白山森林生态系统定位站森林生态系统研究方法演示学时分配:8学时长白山植被类型及物种组成了解长白山生态系统的概况,掌握长白山植被垂直分布带特征。包括以下
5、实习内容:1)登山考察长白山植被垂直分布带特征。2)长白山自然博物馆标本识别3)森林植物群落结构调查;长白山不同生境物种分布特征学时分配:8学时水生态系统结构分析了解水生态系统的植被结构及物种组成,掌握水生态系统的取样及调查技术。包括以下实习内 容:1)水生生物群落组成调查2)水生态系统野外生态取样技术学时分配:11学时群落演替实习了解不同植物群落次生演替的特征以及人类干扰对群落演替的影响。包括以下实习内容:1)人参地弃耕后的群落演替2)次生林演替学时分配:4学时环境指示植物识别识别对环境污染物反应敏感的指示植物。包括以下实习内容:1)有机污染物指示植物2)重金属指示植物3)其他污染物指示植物
6、学时分配:4学时(7)基础生态学理论野外实习及讨论紧密结合课堂教学,现场复习讲解生态学基础理论。包括以下实习内容:1)环境因子分析2)种群生态学3)群落及生态系统生态学学时分配:4学时自然生态系统(森林生态系统、草地生态系统)和人工生态系统(农田生态系统)认识实验 以长白山及周边地区为研究场地认识三种主要生态系统类型森林生态系统:天然次生林与人工林群落特性的比较草地生态系统:不同群落优势植物认识,环境梯度变化(如水分梯度、盐碱梯度变化)下的优 势种变化。农田生态系统:认识农田生态系统有关概念:种植区划、轮作、套作、间作、株间距、分篥、 农田作物物候变化及其在生产和生活中的应用(如花期变化为依据
7、的生态旅游规划)。学时分配:8学时土壤实习1)同一森林类型不同层次土壤形态特征。2)不同森林类型土壤形态特征和植被特征。3)同一森林类型不同层次土壤理化性质和元素含量分布特征。4)不同森林类型土壤理化性质及元素含量的分布特征。在明确研究疆界的基础上,需要进一步明了该区域内的自然地理条件,土壤类型及其分布。这 些工作需在政区图、地貌图、母质图和土壤类型(包括各级分类)分布图的综合基础上完成。学时分配:5学时(10)碱液法测定不同生境土壤微生物呼吸实验目的:土壤微生物是土壤生态系统中最活跃的部分,实习拟通过测定不同海拔高度土壤微 生物呼吸理解海拔高度变化对土壤有机质分解的影响。实验原理:土壤呼吸作
8、用一般指土壤释放CO2和吸收氧的强度,它是由土壤中的生物能量代谢 所产生的,既包括微生物的呼吸作用,也包括土壤动物和植物根系的呼吸作用。其中土壤生物的主 要组成分是土壤微生物,所以土壤呼吸作用强度可以反映土壤微生物总的活性。土壤的养分、水分、 温度和酸碱度等状况都会影响土壤微生物的活性,土壤呼吸作用强度也可作为评价土壤肥力的指标 之一。方法原理:在一个容器内用一定浓度的碱吸收因土壤呼吸作用所释放的CO2,然后用标准酸 回滴剩余的碱,求出用于吸收CO2消耗的碱量,由此计算出CO2的释放量。实验内容:长白山不同森林植被土壤样品采集,室内土壤恒温培养,碱液法测定土壤(0-10 cm) 细菌和真菌呼吸
9、强度。学时分配:5学时(11)植物群落物种多样性的测定生物多样性是指生物钟的多样化和变异性以及物种生境的生态复杂性。物种多样性具有两种涵 义:一个是丰富度(一个群落或圣经中物种数目的多寡),二是均匀度(是指一个群落或生境中全部 物种个体数目的分配状况)。群落的复杂性可以用多样性指数来衡量,植物群落水平多样性的测度通 常为a-多样性。实验目的:掌握植物群落多样性的a-多样性测定方法;加深物种多样性对植物群落重要意义的 认识。实验内容:森林生态系统不同群落类型群落物种组成调查;林下草本层片群落物种组成调 查;计算不同群落生物多样性指数学时分配:3学时口地形地貌认知背斜和向斜、正地貌和逆地貌、火山地
10、貌、山地平原和丘陵。学时分配:6学时岩石种类、结构和构造的认知种类:岩浆岩、沉积岩、变质岩等;结构和构造:块状,蜂窝状、层状等学时分配:8学时(14)矿物的识别石英、长石、角闪石、辉石、云母、粘土矿学时分配:4学时河流地貌与河流水文测量河流宽度、截面面积实测并计算,河流流速,流量测量并计算学时分配:4学时能火山喷出物火山渣、火山灰,火山弹,火山熔岩,火山堆积物剖面观测,不同地层的接触关系学时分配:6学时初火山口观察和火山口湖学时分配:4学时胸Mapinfo绘图在不同区域范围内分别进行DEM高程点的测量和记录。利用已知点坐标,结合测距仪、GPS罗 盘等工具进行未知点的坐标计算尝试;将所有数据录入
11、到Mapinfo图层数据之中,形成DEM的3D 效果图。学时分配:11学时遥感解译观察实习路线所经过的土地利用/土地覆盖类型,包括旱田、水田、有林地、疏林地、建设用地、 未利用地、湿地、草地、河流、滩地等。对需验证的斑块界线进行GPS定位,并记录数据。应用GIS 软件将采样点位数据导出并制图,对比分析解译图和实测数据,计算检验系数,评价解译精度。学时分配:11学时风速测量及风场绘制通过风速测量技术的实际掌握,结合长白山的地形地貌,绘制出该区域的风场特征,使学生在 实际操作中,了解其实际应用的意义;学时分配:4学时11 .实践环节教学过程管理11.1 教学管理(1)实习过程中,由专门的实习教学人
12、负责整体教学实习过程组织和管理;实习前均要在本年度实习计划基础上具体明确并落实实习任务;实习内容由生态学、植物学、地学、环境管理、3S、土壤学等多学科实习组成,在时间上按 照各科进行实习;(4)实行长白山野外和校内两个实习地点分别实习,实习时间在暑假的前4周;(5)实习设备和耗材由专门的教师负责日常管理和维护,领用和归还严格签名;实习过程中,学生每46人组成一个实习小组,日常的实习活动和实习汇报均以实习小组为 单位进行。11.2 .教学纪律及安全要求(1)实习设带队教师和安全负责老师,分别由不同的教师担任;各参与实习教师在实习过程中均负有实习组织和管理责任;(2)实习过程中,按照每天的实习内容
13、,统一乘车前往实习目的地,学生不得擅自行动;(3)实习中严格实行点名制度,学生不得无故缺席;(4)日常生活采用统一安排、集体就餐方式,学生不得在规定以外的地方就餐;实习驻地管理采用半封闭式管理模式,学生在规定的时间内不得擅自离开驻地;实习过程中 每天按时归寝,实习教师在规定时间严格查寝;每位教师、每个实习小组和驻地寝室均配备对讲机,以保证学生和实习教师之间随时通讯。12 .考核要求、考核方式及成绩评定标准实习总成绩由实习过程中日常考核和考试两部分组成,偏重于实习过程中日常考核;各学科依 权重不同而进行加和;评分等级采用五级制(优、良、中、及格、不及格),相当于百分制(优90、 良,80、中2
14、70、及格力60、不及格60)。日常考核根据学生的实习态度、表现和实习收效、实习报告和实习汇报给出评分等级。考试采用各学科面试考试方式,根据学生对实习内容的掌握程度给出相应的评分等级。13 .实习教材、教学指导书或参考书目娄安如,牛翠娟,基础生态学实验指导,高等教育出版社,2005章家恩,生态学常用实验研究方法与技术,化学工业出版社,2007章家恩,普通生态学实验指导,中国环境科学出版社,2012杨持,生态学实验与实习(第二版),高等教育出版社,2008(5)祝廷成,严仲铠,周守标,中国长白山植物,北京科学技术出版社,2003(6)赵大昌,长白山植物图谱,沈阳出版社,2007韩运宴,地质学基础,地质出版社,2009(8)肖渊甫,郑荣才,邓江红,岩石学简明教程(第三版),地质出版社,2011(9)黄昌勇,土壤学,中国农业出版社,2000(10)陈怀满,环境土壤学(21世纪环境科学),科学出版社,2005(11)崔可锐,水文地质学基础,合肥工业大学出版社,2010朱永华,任立良,水生态保护与修复,中国水利水电出版社,201214 .现有校内实习基地概况无