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什麼是生態地質學

發布時間: 2021-01-24 15:02:29

Ⅰ 生態地質學的主要內容與任務

生態環境地質學主要是研究具客觀實體性質的生態地質環境與生態環境地質問題的學科,重點是生態環境地質問題。目的是尋求受損生態地質環境系統的恢復、保護和治理對策,求得人與自然和諧相處和可持續發展。主要包括:研究生態地質環境的組成、結構與各要素功能、歷史演化、現狀及其運動變化與未來發展趨勢;生態環境地質問題產生的現代地質作用、地球動力作用與地球化學作用以及與其他因素的相互作用機制與模式;生態地質環境保護、治理、調節控制的技術措施。
以時間為主線,生態環境地質學主要研究生態地質環境的過去、現狀與未來發展趨向。所謂過去,即古生態地質環境演變,主要研究其在時間上的變化規律和引起這些變化的原因。通過信息提取,重建古生態地質環境演化歷史,尋求其演變的准周期規律,以預測生態地質環境未來變化趨勢,為經濟、社會可持續發展服務。生態地質環境現狀觀測與研究的重點是在揭示較小時間尺度生態地質環境變化規律的基礎上,著力探討(或闡明)生態環境地質問題與生態地質環境惡化的機理與地質原因。生態地質環境變化預測研究,應通過高度思維、把復雜的生態地質環境系統予以抽象化,在保留其主要特性的同時,抓住生態地質環境系統本質上的特徵,建立概念模型,再採用數學工具進行分析,以地質學、生態學、生態倫理學、地球系統科學與可持續發展理論為科學技術觀,建立預測、預警的數學模型和目標,進而提出切實可行的防治對策。
按與生態環境地質學有關學科的研究對象劃分,研究內容包括地質學(地貌及第四紀地質學、水文地質學、工程地質學、環境地質學、地球化學……)、土壤學、生態學、地理學、自然資源學、環境科學等與之相關的內容,重點是岩石土壤圈的岩石與土壤、水圈中的地下水與地表水、生物圈中的植被與生物多樣性減少。不僅如此,還應採用生態環境地質學的理論與方法,將上述零散的研究內容納入生態地質環境的組成、結構、能流、物流、信息流和價值流的統一框架下進行研究。

Ⅱ 《管子 地員》是世界上最早的生態學與地質學著作嗎

很多書上都抄沒有提及襲這個問題,《管子·地員》是關於古代生態地植物學的重要文獻,後世的農學著作如《農政全書》,收錄《地員》篇,清代學者王紹蘭有《管子地員篇注》,此外尹知章、劉績、宋翔鳳、戴望、張佩倫、何如璋、安井衡、孫詒讓、章炳麟、許維通、郭沫若等對《地員》篇也多有校注。匯集於(管子集校》。1958年夏緯英出版《管子地員篇校釋》(1981年農業出版社重版),對《地員》篇進行了精細的考釋。澄清了《地員》篇的諸多問題。是中國最早的土地分類專篇。它是《管子》中的一篇,簡稱《地員》。管子為春秋早期齊國政治家。《管子》一書共24卷,原86篇,今存76篇,一般學者認為成書於戰國時期,由該時期一些人假託管子之名編撰。

Ⅲ 中國地質大學地質學專業考研專用教材(書名+編著)

普通化學:

《普通化學》修訂本,胡忠鯁、四川科技出版社

普通地質學:

《普內通地質學》,陶曉風容、吳德超,科學出版社

通生物學:

《現代普通生物學》,胡玉佳,高等教育出版社

自然地理學:

《自然地理學》(第三版),伍光和,高教出版社

《自然地理學》,陳術逑,北京大學出版社

第四紀地質學:

《地貌學與第四紀地質學》,曹伯勛,中國地質大學

生態學:

《生態學》,李博,高等教育出版

經濟地理學:

《經濟地理學》,李小建,高等教育出版社

植物地理學:

《植物地理學》,閻傳海,科學出版社

植物學:

《植物學》,吳萬春,華南理工大學出版社

研究方向: 01地貌學與地球表面過程
02第四紀地質與環境
03生態地質環境
04國土資源與環境評價
05農業地質
初試科目: ①101政治理論②201英語③612高等數學或613普通化學④801普通地質學
復試備註: 復試科目(筆試):第四紀地質學或生態學或自然地理學或地貌學原理

Ⅳ 生態水文學與生態水文地質學

萬力

人類進入21世紀後,淡水資源短缺已成為僅次於石油資源短缺的全球性戰略問題,而水資源的可持續利用則是保持經濟發展和維護社會穩定的關鍵。生態水文學是都柏林國際水環境會議(1992)提出的一門獨立的學科,人們希望通過該學科的研究和發展,探索出一條人類走出水資源短缺困境的道路。目前,聯合國教科文組織國際水文計劃也將水文生態學作為重要研究領域之一。該學科的最終目標是在保持生物多樣、保證水資源數量和質量前提下提供一個環境健康、經濟可行和社會可接受的水資源持續管理範式[1]。在這可持續發展理念的影響下,各國學者開始從不同的角度和視野探尋水文學及其子學科與生態之間的相互作用關系。

當一種理念關繫到人類的生存乃至社會的發展時,也就是新學科的誕生之際。我國擁有廣大的乾旱半乾旱地區,地下水在整個水資源中佔有極高的比率,實現地下水資源可持續利用已成為整個社會可持續發展中的重要組成部分。近幾年,生態調查已是國土資源調查的內容之一,但在具體實施過程中,明顯感覺缺少理論和學科基礎。本文從生態水文學學科的發展過程入手,對生態水文地質學的研究對象、內容和方法進行了初步探討,提出了現階段我國社會發展中生態水文地質學研究的主要任務。

1 生態水文學

目前,生態水文學(Eco-hydrology)的定義較多,不同的學者從各自研究的角度給出了生態水文學多種定義。該學科最初(20世紀70~80年代)源於濕地生態學中的濕地生態系統的管理和恢復領域。Wassen(1996)認為生態水文學是一門旨在幫助更好地理解濕地生態系統自然發育以及評價濕地生態系統價值、保護和恢復濕地生態系統的應用學科[2]。Baird(1997)則認為生態水文學是研究水文過程與植物分布、生長相互作用的水文學與生態學相互作用的一門交叉學科,其研究對象不僅包括濕地生態系統,而且還涉及乾旱地區生態系統、森林和疏林生態系統、江河生態系統、湖泊生態系統及水生生態系統等[3]

生態水文學已成為當今熱門的學科。其主要研究內容為陸生環境與水生環境植物與水分關系,闡述和探討不同環境中植物-水分的各種相互作用問題;在流域尺度上研究水文和生物相互功能關系;在生態模式和生態過程的基礎上,探討影響植被變化的水文學機制;在質量守恆和能量守恆的基礎上,在周圍環境不同的情況下,研究生態變化過程的機制;研究水文循環與生態系統之間的相互作用機理和過程[4]

從波蘭(1998年)召開的生態水文學專項研究會議(UNESCO/IHP)也可看出該學科的研究主題:①水文格局的生態效應。Wangner I.等研究了一低地水庫恢復過程中支流水文格局對生物過程的影響;Brinkman W,L.F.等對波蘭Plock附近Vistula河洪泛平原結構和功能的研究。②對尺度效應的進一步探索。Kemp J.L.等對生境尺度的河流生態水力學進行了研究;Schuller D.等使用「斑塊網路概念」對德國西南部濫用土地的恢復進行了研究。③水文過程的生態環境效應。Biawas S.P.等研究了布拉馬普特拉河(雅魯藏布江)對喜馬拉雅山東北部漁業生態的影響;④模型與制圖的研究。Tatrai K.等研究了Kis-Balaton水保護系統在水質控制中的應用;Timchenko V.等研究了第聶伯河河口帶生態現狀和水質模型;Witte J.P.M.研究了利用生態群組進行生態系統類型圖的製作;Thiele Michael 研究了垂直土柱中溶質運移的Park分析方案。此外,1998年9月和2000年分別在捷克的Liblice、比利時Gent召開了ERB的第7次和第8次研究會議,都也都強調了以上主題研究。

在我國,生態水文學方面研究起步較晚。2000年以後我國學者才開始重視,並將生態水文學介紹到國內來,目前尚處於起步階段。我國是一個水資源貧乏的國家,隨著國民經濟快速增長和生活水平的提高,水資源的需求日益增加。與此同時,生活污水和工業廢水污染造成的水污染日趨嚴重。清潔淡水的短缺對我國國民經濟持續發展的瓶頸作用日顯突出。目前,為解決我國能源短缺,幾乎所有可建水電站的大小江河都已建成或正在擬建不同規模的水電站。水電站建成必然會改變江河、湖泊的水文過程及與其有聯系的地下水的水文地質條件,對流域內生態環境將產生重大影響。迄今為止,各流域尚未做過系統的生態水文學的研究和調查。顯然在一定經濟條件下保持生物多樣性、水質、水量和諧平衡,實現淡水資源的可持續利用,我國還有許多研究工作要做。這種實際的需求背景將為生態水文學在國內的發展提供一個巨大的發展平台。

總之,生態水文學是一門年輕的學科,它從生態水文過程著手研究水環境系統的演化和演變對生態系統的現在及潛在影響和作用,以期實現對淡水資源(包括江、河、湖泊、濕地、地下水)全過程的管理,實現社會、經濟可持續發展的目的。由於生態環境和水環境的多樣性和復雜性,因此到目前還未形成完整的系統理論框架和方法體系。生態水文學涵蓋范圍廣,研究內容彈性極大。大尺度的可從全球性的視角來研判水文系統變化對生態系統的耦合作用,小尺度可深入到微生物的級別來探尋生物個體水質代謝過程等。從研究范圍和內容來看,生態水文學本身可分為一系列的子學科,如水文學包括有河流、湖泊、濕地和地下水等子學科,當它們與生物種群、生物群落、生態景觀等,便構成一個多層次的完整學科群。隨著不同層次上的生態水文學的發展和完善,許多子學科也會逐漸成熟,從而帶動整個學科的發展。

2 生態水文地質學

俄羅斯學者V.N.Ostrovski(1991)提出了「生態水文地質學」的概念,將水文地質的概念引入生態系統中。他認為,生態水文地質學研究的目的是控制地下水圈的體制以防止發生一些不可逆轉的對生態環境不利的影響;一方面要預防人類活動對生態環境產生不利的影響;另一方面要科學地預測人類活動對生態環境所產生的影響[5]

美國《地下水》雜志2003年第三期社論指出,社會上關心的問題不僅僅局限在水文學上。比如說,對泉、湖、河流、濕地抽水會有什麼影響?面對這樣的問題,水文學家通常收集大量的水文地質資料,建立一個模型,然後得出關於水位下降、流量減小的精確估計。但是,這並不是公眾所關心的。公眾關心的是,抽水會對與該系統相關的植物、鳥類、魚類以及其他一些感興趣的動物產生什麼影響?為了讓「生態水文學」不只是一個時髦名詞,水文學家必需參與交叉學科的研究。不僅涉及解釋水文原理和概念,而且包括學習和了解生態原理和概念。這將意味著新的研究中,往往是用定性的語言和統計數據來描述,而不是傳統水文學上的定量方程和確定性模型[6]

目前,國外從事地下水研究的學者開始關注地下水與生態環境之間的內在關系。學科領域間的拓展與融合向從事地下水研究工作的水文地質、地下水管理方面的學者提出了新的要求。社會公眾需要從事地下水文學工作的學者將生態學納入到今後的研究和調查工作中,回答開采地下水可能引發的各種生態問題,並有效地迴避由此帶來的風險。

作者認為,生態水文地質學是一門研究地下水與陸生植被生態間相互作用過程和機制的學科。陽光、大氣、土壤和水是生命存在的四個基本要素,在地球表面後兩個要素的時空變化差異性最大,對植被生長的影響也最大,大氣降雨和地表水體也必須進入土壤後才會對植被的生長發揮作用,而水與土壤的相互作用正是水文地質學的研究領域。因此,有理由相信生態學與水文地質學的交叉必將加深人們對生態系統演變和演化過程及其機理的認識。

藉助生態學和水文地質學的研究方法,融合兩個學科的研究成果,在保持生態多樣性的基礎上維持地下水水量和水質的均衡,預測地下水水文過程對生態環境的影響效應,實現地下水資源可持續利用的目的,是生態水文地質學當前的主要任務。地下水與地表水的水文過程有很大的區別,而且也不盡相同。地下水的水文過程除受控於地形、地貌、植被、氣候、降水等因素外,還受控於地質條件、水文地質條件即含水系統結構及其補給、徑流、排泄條件等,並且地下水與地表水有著一定的聯系。因此,水文過程遠比地表水復雜。地下水水文學與生態水文學相互融合所涉及的學科,有地質學、地貌學、水文地質學、地下水動力學、植被生態學等。隨著研究的深入,該學科將逐步形成自己特有的知識結構和理論體系。

近幾十年來,隨著我國經濟發展和人口增加,出現了許多與不合理利用水資源有關的生態環境問題。西北地區乾旱內陸盆地水資源綜合利用問題。內陸盆地中生態需水大部分靠注入盆地的內陸河流來水量維系。由於絕大部分天然綠洲沿河分布或位於洪沖積扇前緣的地下水排泄區,生態環境十分脆弱。近幾十年來,因上游修建水庫、中游農業用水、生活用水量劇增,引起下游地區來水量減少,地表水、地下水水文過程發生改變,導致綠洲和荒漠植被系統因缺水而退化乃至消亡,大面積的荒漠化,成為沙塵暴源區。我國西部著名的額濟納旗和河西走廊西部兩個沙塵暴源區形成與內陸河流水文過程變化和地下水文過程變化有密切關系。在保護好生態環境基礎上,實現乾旱內陸盆地水資源綜合利用是順利進行西部大開發的首要問題之一,不僅關繫到西部大開發的成敗,也是關繫到西北沙塵暴的治理。

三江源是我國長江、黃河和瀾滄江的發源地,是世界上海拔最高、面積最大、濕地類型最豐富的地區,同時也是世界上高海拔地區中生物多樣性最集中的地區,被譽為「高寒生物自然種質資源庫」。目前,出現了一系列極為嚴重的生態水文環境退化現象。湖泊和濕地面積縮小或乾涸,河流量減小。特別是黃河源區的斷流,尤其是20世紀90年代後期連續三次斷流,更是引起了全社會的廣泛關注。源區水土流失嚴重,土地沙化面積仍在不斷擴大;荒漠化和草地退化問題日益突出;蟲鼠害加劇,黑土灘遍布;受威脅的生物物種占總類的20%以上。若源區的生態環境惡化持續下去,不僅會導致源區水源涵養功能喪失,而且因失去植被覆蓋形成高海拔的沙源區,將嚴重威脅到源區下游的安全。因此,如何運用生態水文地質學結合凍土學、高原植被生態學等有關學科,對源區生態惡化原因進行研究,制定切實可行的生態修復方案是十分緊迫的任務。

生態水文地質學尚有許多領域有待開發和探索。目前,在我國開展生態水文地質學研究,可以考慮以下幾個方面:

(1)區域尺度陸生生態狀況的定量描述。該問題是研究生態與土壤和水之間相互關系的基礎,也是生態水文地質調查的主要任務。生態狀況的變化在空間上有巨大的差異性,在時間上又有周期性、趨勢性和隨機性的特點。以研究地下水運動的尺度定量刻畫地表生態狀況的時空變化,從理論和方法上都需新的探索。

(2)區域水文地質條件及其變化與植被生態格局的關系。研究不同尺度地下水系統的補給、徑流、排泄條件對植被生態格局的控制及其相互影響,尤其要研究在人為作用干擾下,地下水水文過程發生變化對植被生態系統的影響。

(3)包氣帶多重界面水分水質轉換機制及其生態效應。包氣帶是地下水與地表水系統、大氣圈以及植被生態系統相聯系的重要紐帶,包含水分轉化、水質轉化等多重界面。大氣降水一部分通過包氣帶滲入補給地下水,另一部分為包氣帶持有,供給植物生長,通過蒸發和蒸騰作用與大氣進行水量交換。雖然水文地質學家已對包氣帶中飽和水、非飽和水以及毛細水的運移規律曾做過較為詳細的研究,但對包氣帶中氣態水通過蒸發與凝結作用所引起的水分分布變化研究較少,這對查明我國西北荒漠植被生長的水環境卻顯得十分重要。

(4)包氣帶的生物和地表生態對水的凈化機制。孔隙介質組成的包氣帶具有對滲入水有過濾、吸附、離子交換和生物化學降解作用,尤其是含有粘粒的亞砂土、亞粘土構成的包氣帶,顆粒比表面積大,孔隙多,具有微生物生長良好的水、熱、氣條件和繁衍空間,在一定條件下,包氣帶的生物降解作用不容忽視,而表層土壤中的植物根系對進入土壤中的水也有凈化作用,兩者共同構成包氣帶對水的生物凈化功能,功能的強弱取決於包氣帶的岩性、結構、植被類型和覆蓋率。

(5)潛水含水層中地下水各種物理化學過程的生態效應。地下水運動過程中各種物理量(流量、水位、水量等運動要素)和化學成分的變化,會很大地影響土壤性質,導致植被生長條件的變化。如土壤鹽鹼化、沙漠化和荒漠化就是該過程的具體表現。

(6)高寒地區氣候變化對地下水的影響及其生態響應。高寒地區通常是生態脆弱地區,對氣候變化的反應最為敏感,是研究全球變暖對人類生存環境作用機制的理想區域。

(7)陸生生態系統分布與地下水系統之間的相互作用及反饋機理問題。生態系統與地下水資源有著密切的關系,完好的生態系統對地下水資源有良好的涵養作用,同時地下水系統也滋養著生態系統,兩者間存在密切的依附關系。目前1:20萬水文地質調查范圍覆蓋我國大部分地區,基本查明了區內地下水系統的結構和特徵,若查清生態系統與地下水系統之間的相互作用及反饋機理問題,將有利於從大尺度的角度對地下水資源的可持續利用,做出合理決策。

以上問題的研究將會大大促進生態水文地質學的發展,為解決當前許多已經出現的生態問題奠定基礎。

3 結語

生態水文地質學是一門生態學與水文地質學交叉滲透後形成的學科,是地下水可持續利用的理論基礎。其中地表生態系統與地下水系統之間的相互作用過程和機理是該學科的核心研究問題。隨著知識結構和理論體系的不斷完善,該學科必將在我國實施可持續發展戰略的過程中發揮巨大的作用。

參考文獻

[1]嚴登華,何岩,鄧偉等.生態水文學研究進展[J].地理科學,2001,Vol.21,No.5:467~473

[2]Wassen M J.Groutjans A P.Ecohyrology:an interdisciplinary approach for wetland management and rescoration[J].Vegetation,1996,126:1~4

[3]Baird A J.Wilby R I.Ecohyrology:Plants and water in terrestrial and aquatic environments[M].London:Routledge,1998.346~373

[4]夏軍,豐華麗,談戈等.生態水文學-概念、框架和體系[J].灌溉排水學報,2003,Vol.22,No.1:4~10

[5]Evgeni V.Pinneker:水文地質學的新概念及其生態問題[J].地學前緣,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

Ⅳ 生態地球化學

一、基本概念及研究內容

1.基本概念

農業地質(agro-geology)是地球科學與農業科學相結合而衍生的邊緣學科,周國華等(2007)提出,農業地質是以農業生產及其發展需求為動力,將地球科學理論與知識應用於農業生產與農業發展的應用性學科。其實質就是將岩石、土壤、水、生物等環境要素及人類生產活動作為相互作用與影響的有機整體,研究系統內各個要素的發展演變規律、要素之間的相互作用和耦合關系,目的在於解決農業生態系統不平衡及農業(種植業、林業、牧業、漁業)生產中的具體問題。隨著農業地質的迅速發展,農業地質的概念和研究內容不斷拓展,不同時期農業地質的內涵不盡相同。

生態地球化學(ecological geochemistry)一詞1988年首次被使用。國內生態地球化學術語2004年才明確提出,其結合生態學觀點和方法提出了更符合我國實際的生態地球化學概念。生態地球化學是依據地球化學循環理論,採取多目標區域地球化學調查方法和地球系統評價技術路線,研究元素地球化學分布、分配狀態與生態環境之間關系的科學。楊忠芳等在此基礎上將生態地球化學概念更具體化,認為生態地球化學是研究生態系統中化學元素及化合物地球化學分布、分配特徵及遷移轉化規律,並對其所產生的生態效應進行評價與預測的一門科學,是生態學與地球化學相結合的產物。目前它主要包括多目標區域地球化學調查與區域生態地球化學評價兩個方面或兩個層次的工作內容。

農業地質調查評價是多目標區域地球化學調查評價的重要內容之一。地球化學調查研究本是地學范疇的問題,但是當大量重金屬元素被糧食、蔬菜、水產品等吸收,影響到農業土壤、農產品安全和綠色基地建立,即轉化成為農業問題。所以,近年來我國多目標區域地球化學調查評價工作主要集中在農業地質的調查評價方面。

2.主要研究內容

大農業(農、林、牧、漁)發展受到光、熱、水、土、氣、肥等自然生產要素的嚴重製約,而構造、地層、岩石、地形地貌等地質環境條件是決定或影響農業生態環境的重要因素。農業地質調查就是要摸清地質、地球化學特徵的空間分布及分異特徵,掌握地質背景與農業生態環境要素間的作用關系和影響模式,從而為土地等農業自然資源的科學合理利用和農業生產發展規劃服務。

多數學者認為,農業地質學是地質學的一個分支學科,它的研究領域涉及土壤成因與特徵,礦產肥料種類與儲存狀況,以及地下水行為與特徵,但在實際研究和應用過程中已遠遠超出這一范圍。從農業地質的研究歷史來看,農業地質背景、土壤地球化學、水文地質和水環境化學、農業生態環境是農業地質研究的中心任務。

近年來,生態地球化學調查成為我國農業地質調查的主體工作任務和核心研究內容,使農業地質發展成為以地質學、地球化學、土壤學、植物營養學、生態學、地方病學、生物工程學、環境工程學和信息技術等學科理論為基礎,以地質背景、生態地球化學研究為核心,綜合應用區域地球化學調查方法、現代分析測試技術、計算機、遙感、地理信息系統等技術手段,在系統調查與綜合研究的基礎上,通過農業地質環境評價與決策規劃直接指導農業種植結構調整、安全農產品生產、土壤改良與平衡施肥等農業生產,達到服務於國土資源可持續利用與保護、農業產業結構調整與優化、保障和提高農產品產量、質量及其食用安全性、提升國家或區域數字化建設、國土資源宏觀決策水平的目的。圍繞上述目標,近些年的農業地質調查主要集中在以下3個方面。

1)農業地質背景調查是農業地質研究的基本內容。農業地質背景是指一定區域內對大農業生產和發展有著一定影響或作用的各種地質組成(特徵)及有關地質作用的綜合,涉及所有與農業生產和科研開發有關的地質特徵及問題。如形成土壤母岩的組成和特性、成土母質的來源和性質、區域地質體和構造特點、地球化學特異性、地下水的賦存及水文地質特性、地形地貌發育情況、地表地質作用等,它們是決定農作物種植適宜性的基本要素。

2)多目標區域地球化學調查是基礎性工作,系統採集具有代表性的土壤地球化學樣品及水地球化學樣品,利用大型精密儀器測定樣品中數十種無機和有機地球化學指標,編制有關地球化學圖件,查明元素地球化學分布、分配特徵,對發現的有關重要元素地球化學異常進行查證,為資源、環境、農業、生態等多個領域提供基礎資料。

3)根據區域地球化學調查獲取的大流域或經濟區帶內元素和化合物分布分配特徵及元素異常,追蹤異常元素及有機污染物的來源、成因特徵;查明異常元素及有機污染物的遷移途徑、輸入輸出總量和速率;研究土壤-植物間元素地球化學循環與制約農作物生長和品質的元素含量及其賦存狀態;對異常元素及有機污染物的變化趨勢進行風險預測、危害趨勢預警;對已污染的生態系統提出治理、修復和監測建議。

二、國內外研究現狀及進展

地質和農業是兩門古老的學科,各有其自身的內涵和發展軌跡。隨著研究的深入和學科的發展,土壤作為兩個學科共同的研究對象,架起了地質與農業融合的橋梁。隨著全球人口數量的急劇增長,糧食不足、資源大量消耗、環境日趨惡化等問題日益突出,各國地質工作者進行了多方面的探索,也促進了農業地質的萌生與發展。

1.國外農業地質研究進展

「農業地質」(agro-geology)一詞最早是由德國學者法魯(F.A.Fellow)和李希霍芬(F.V.Richthofen)於19世紀中葉提出的,沒有明確的定義,只是用於解釋岩石風化與土壤的形成關系。20世紀初國際地質學界廣泛注意了農業地質研究,曾在歐洲召開過多次國際性會議。1907年匈牙利皇家科學院地質研究所建立了世界上第一個從事農業地質研究的機構——農業地質部,該機構把土壤地質調查、填圖和土壤成因與分類作為主攻方向。

20世紀的前50年時間里,先後有英美的地質學家著書講授農業地質學,如1916年英國劍橋大學R.H.Rastll出版的《農業地質》、1946年美國路易斯安那州立大學F.V.Emeison出版的《農業地質學》。這兩本書的初衷都是給從事農業研究的人員介紹地質學的知識,如岩石、礦物、構造等。這些都說明當時的農業地質主要是地質學的知識和認識滲透於土壤研究或直接服務於農業。

20世紀20年代美國地理學家H.H.巴羅斯明確提出地理學就是人類生態學,促進了人地關系研究;20世紀30年代,K.Troll首次提出了「地質生態學」這一術語,現在一般把這一概念理解為研究作為環境系統構成部分和生物圈的物質基礎的地質圈及其內在自然與人類活動成因因素影響下所發生變化的科學。區域生態地質調查工作以俄羅斯(蘇聯)做得比較系統,已經完成了俄羅斯全境內14張1:500萬生態地質圖。20世紀50年代後,隨著世界人口、資源、環境矛盾的日益突出,環境地質學(Betzf,1962)逐漸興起,相當多的農業地質問題被列入環境地質的范疇。20世紀60年代初,英國以J.Webb為首的地球化學家對北愛爾蘭、英格蘭和威爾士的水系沉積物進行了系統的地球化學測量,編制了主要元素和一些微量元素圖並分析了它們對人類、動物、植物的影響。1969~1971年,美國在密蘇里州進行了地球化學調查,目的是為流行病學家提供研究地球化學環境與人類健康之間關系的基礎資料。直到1972年,美國地質調查所為了統一學科概念,將農業地質解釋為應用於農業需要的地質學,勘查土壤的成因和成分、肥料礦產、地下水分布及特徵等,屬於應用地質學范疇。目前,在國外農業地質通常被解釋為「服務於農業的地質學」。

20世紀70年代初期,蘇聯對稀有元素礦物學、地球化學和結晶化學研究所對生態地球化學理論、方法及應用問題都做了一些有益探索。在西北地區進行了廣泛的農業地球化學調查,為農業土壤的改良、土壤肥力的提高及農作物產量的增加與環境保護等多方面提供了可靠資料。20世紀90年代以來,隨著快速精確的儀器分析方法和「3S」技術的迅速發展,勘查地球化學在國際上正不斷拓寬應用領域,俄羅斯等國開展了以生態環境評價、土地合理使用、成礦預測等研究內容為一體的區域地球化學環境的調查和評價,美國、加拿大、日本、德國、義大利、芬蘭、比利時、瑞典、印度、波蘭、捷克、立陶宛、越南、印度尼西亞、韓國、羅馬尼亞、蘇門答臘、肯亞和玻利維亞等國家針對各自不同的問題,也廣泛開展了區域地球化學環境的調查與研究。

2.國內農業地質研究進展

我國農業地質思想由來已久,古代就對生物與環境的統一有較深刻的認識。早在周代《考工記》中就有「橘生淮南則為橘,生於淮北則為枳,葉徒相似,其實味不同,所以然者何?地氣使然也」,可見早在2500年前,中國人民就認識到果樹與土壤的生態關系;王象晉的《群芳譜》(1621)有「地不厭高,土肥為上,鋤不厭數,土松為良」的記載,是我國古代先民對農業與地質環境關系的一種最樸素的認識。但是,將作物與環境的關系作為一門學科來研究,歷史不過百年,這就是後來的農業地質學。

我國地質與農業的結合,也是從地質學指導下的土壤學研究和某些農用礦產調查開始的。隨著農業地質的迅速發展,農業地質的概念含義和研究內容不斷拓展,不同時期農業地質的內涵不盡相同。新中國成立以前,地質為農業服務主要側重於農業經營和農學中所遇到的地質問題,例如,通過研究使數十種非傳統農用礦物岩石尤其是磷、鉀、硫礦等礦物肥料在農業生產的各個領域得到廣泛應用,可作為土壤改良劑、飼料添加劑、肥料、復合肥料、畜牧漁業場圈乾燥與除臭劑、農葯載體、魚池凈化劑等;20世紀50年代以後,我國農業地質工作取得了長足的發展,主要可劃分為4個階段。

第一階段:20世紀50~70年代,農業地質工作主要集中在為農業服務的區域地質、區域水文地質、農葯農肥礦產勘查等傳統領域。新中國成立之初,糧食問題一直是困擾國家安全和生存的大問題。在「有收無收在於水,收多收少在於肥」的思想指導下,地質部門開展了鉀礦、磷礦的調查與勘探工作,在北方半乾旱、乾旱地區開展了農田供水勘查、土壤侵蝕和鹽鹼化改良研究等工作。20世紀60~70年代完成1:5萬和1:10萬農田供水水文地質勘查累計約130×104km2

第二階段:20世紀80年代,以地層、岩石和地貌等背景條件為研究對象的農業地質背景研究,探討不同地質背景下優、劣勢特產農作物及其與某些元素的關系,認識到地質背景條件是影響農業生產的重要因素。在此期間地質礦產部或地方政府多次部署開展了以研究農業地質背景與名優特產為主的農業地質工作,以及新型礦物肥料和礦物飼料的勘查與開發研究。主要有山東肥城桃,平陰玫瑰、山東煙草、泰山(東北麓)板栗,四川柑橘,涪陵榨菜,河北省滄州金絲小棗,廣西荔枝,柳州甘蔗及南寧的香蕉等等,項目取得了豐富的成果,積累了大量數據資料,總結了不少理論認識,利用這些數據資料和規律,尋找或發現了許多新的農林優勢區,擴大了種植,也極大地促進了地方經濟的發展。1988年,地質礦產部向國務院報告了關於開展地質為農業服務的工作,掀起了農業地質的第一次高潮。20世紀80年代以後,我國1:20萬區域化探掃面資料開始應用於環境地球化學領域,研究了Zn,Cu,Co,Mo,B等在不同地區的含量與作物產量的對應關系,尋找產生生物生長缺陷和低產的原因,總結提出當地某些元素與相應作物生長的正常、過量或缺乏的閾值。類似的研究為微肥配製與田間投放提供了基礎依據,有力地促進了當地中低產田及草場的改造。

第三階段:20世紀90年代,生態農業地質學成為研究熱點;近10年來,生態地球化學的引入使農業地質工作進入了一個全新的快速發展的歷史時期。進入20世紀90年代,「農業地質」已經演化成「農業生態地質」。「農業生態地質學」已經不是早期的「農業地質學」的概念了,已經形成了一個邊緣學科的雛形。1992年,中國地質學會成立了農業地質專業委員會。農業地質專業委員會向國際第30屆地質大會介紹了我國農業生態地質研究的最新成果,受到國際同行的關注。「九五」期間,地質礦產部在傳統區域地質調查工作中增加了1:5萬生態地質調查試點和1:5萬農業生態地質調查試點工作,如山東臨淄幅、青州幅1:5萬區域地質與農業生態地質調查試點項目,河北流常幅、龍華幅1:5萬農業生態地質調查試點項目等,都是地質部門為給農業區劃提供有效服務的工作。

第四階段:21世紀是農業地質發展的鼎盛階段。1999~2002年進行了珠江三角洲、江漢平原和成都平原多目標區域地球化學填圖試點工作並取得了一系列重大發現。在前期多目標區域地球化學調查經驗基礎上,從2001年開始,我國先後在中、東部地區的近20個省區200多萬平方千米的范圍內開展了以建設現代農業、推進農業經濟結構調整、健全農產品質量安全體系為主要內容的省、部合作多目標區域地球化學調查工作,在此基礎上重點對長江流域、黃河流域、沿海經濟帶、東北經濟區(即「一帶兩域一區」)等區域進行農業地質生態環境總體評價,掀起了農業地質工作的新高潮。

總的來說,過去30多年是我國農業地質研究的鼎盛時期,涌現了眾多的理論觀點,方法技術得到迅速發展,實踐應用取得巨大成就。20世紀80年代,李正積(1986)在《農業地質背景系統概論》中提出了「農業地質背景即農、林、牧、副、漁業等密切相關的地質體和地質營力作用的特殊綜合」。馮群耀(1991)在《大農業地質學》中提出了「大農業地質學是以地質學理論為基礎,結合農林等學科相關理論,研究大農業相關問題的邊緣學科」。兩者都強調了農業地質背景、礦物岩石及其地球化學成分與農業的關系。到了20世紀末期,成官文(1996)在《農業環境地質理論及其研究內容初探》中提出了「農業環境地質是一門研究農業地質環境及其環境中物質與能量在自然因素、人為因素作用下活化、遷移、轉化的變化規律和伴隨這種變化規律的生物效應,並通過人為作用和利用現代科學技術對農業地質環境實施時空優化、因素流動和物料平衡,使農業經濟能持續發展、集約經營與科學管理的學科」。張宗祜(1997)提出了「農業生態地質是一門研究人-農業生產-地質環境整個系統的結構、功能及其相互作用的學科」。兩者把農業地質的研究范圍擴大到生態環境領域,大大拓展了農業地質的應用前景和社會功能。

三、農業地質工作的發展趨勢

迄今為止,農業地質已走過了100多年的發展歷史。農業地質是從制約農業生產的客觀自然因素出發研究解決農業發展問題,目前側重於對農業地質背景及農業地質環境的研究及土壤的化學污染與防治、土壤地球化學、農業中的微量營養元素及土壤區劃等。隨著信息技術的發展和對生態環境要求的提高,農業地質研究需要把岩石圈、大氣圈、水圈、生物圈和社會圈緊密結合起來。農業地質科學的主要研究內容已擴展到國土資源的利用和管理、農業生產活動、農產品質量和食品安全、生態環境保護、區域經濟規劃、地方病和地質災害防治、可持續發展等眾多領域,體現了廣闊的發展前景。近年來,與農業地質有關的研究和發展趨勢可概括為如下幾個方面。

1.多部門協同作戰成為農業地質發展趨勢

長期以來地球化學、環境化學、土壤化學、植物營養學、環境生物學、毒理學、污染生態學、環境醫學等學科領域在農業生態環境中有毒有害物質的賦存形態、活化遷移、轉化循環、生物吸收累積機制、生物效應等一系列問題進行了大量基礎性研究,取得了大量理論研究成果,建立了理論方法體系,為農業生態環境的綜合評價提供了基礎理論依據。農業地質既是地礦系統拓寬學科研究,面向擴大服務領域的最好方向之一,又是農學部門結合地學知識,加深加快農業發展的新途徑。因此不同行業的科技人員協同作戰是必由之路。

2.系統研究特色農作物與生態條件之間的關系

農業地質背景是農作物特色品質形成的生態基礎條件之一,在實際生產、科研中必須通過綜合研究,獲得足夠的農業地質背景數據,系統地、完整地研究特色農作物品質與生態條件之間的關系,尋找起關鍵作用的地質背景因子,可以更准確地指導農業生產、促進相關學科的發展。為了更好地研究農業地質背景在農作物生產中的位置和作用,作者認為在以後的農業地質背景研究中,應該著重於以下幾個方面:首先,廣泛開展農業地質背景調查,綜合各種地質因素,研究特色農產品與農業地質背景因子之間的關系,揭示不同農業地質背景產區作物品質差異的原因;其次,在廣泛開展農業地質背景調查的基礎研究,對比分析優勢農產區與一般農產區的元素地球化學特徵和土壤適宜性;最後,隨著農業地質背景調查研究的深入,充分應用3S(GIS,GPS,RS)技術在農業地質背景調查研究中的作用,以避免人力、財力和時間的浪費,降低研究中數據的綜合、提取難度,並提高調查數據的准確性。

3.農業環境保護已成為世界各國共同關心的重大課題

工業化給人類生存環境帶來的種種影響和危害早已引起各國政府和科學家的普遍關注,針對工業化污染的研究相對成熟,許多國家和政府已頒布法令制止有害工業污染物的任意排放,使工業污染在一定程度上得到有效控制。相比之下,工業現代化對農業環境的負面影響到20世紀後半葉才引起人們的警覺,工業「三廢」及城市生活污染物排放、農業生產中農葯、化肥等化學品大量施用,是導致農業生態(地質)環境日益惡化,農產品質量下降的主要原因之一。目前,農業地質(生態)環境和農產品安全體系的構建已愈來愈被世界各國政府重視。許多國家尤其美國、英國、法國、德國、日本等西方發達國家相繼投入大量的人力和物力,對重金屬、硝酸鹽、農葯及持久性有機污染物(POPs)等在農業生態環境中的行為和影響開展了一系列基礎研究和應用研究,並建立專門機構,制定相應的法令法規,嚴格限制化學品在農產品生產領域的使用范圍和數量。同時,大力發展有機農業,走農業可持續發展之路。在大量基礎性、應用性研究的基礎上,實施了大規模的農業生態環境的實時性監測;生產過程式控制制技術的精準化、程序化及產品質量的即時性監測;印度等一些發展中國家也逐步認識到農業生態環境污染對農業可持續發展的負面影響,積極開展了相關內容的工作,加緊制定保護和改善農業生態(地質)環境、防治農產品污染的政策和技術措施,以適應經濟全球化趨勢和國際農產品一體化進程。

我國由於受到經濟、科技發展狀況等因素的限制,在農業生態地質環境方面的研究起步相對較晚。進入20世紀80年代以來,我國將其作為應用基礎研究的重要課題,先後對20多個省、自治區、直轄市的農業生態環境污染狀況進行了調查,在土壤地球化學背景值、污染物的農業生態地質環境效應、農業區劃布局等方面開展了一定程度的研究工作,並在有機氯農葯對農業生態系統的影響及作用規律,鎘、汞等重金屬及無機和有機污染物對農業生態系統的危害、遷移轉化機制與防治措施等方面取得了一定進展。進入「十五」期間,針對當前加強農產品安全管理的形勢及適應加入WTO的迫切需要,我國正借鑒發達國家的經驗,積極研究農業生態環境保護和防治、農產品安全生產過程式控制制等關鍵技術,並在我國首次將生態農業、食品安全技術等方面的研究列入「十五」科技攻關重大專項,研究和制定了《農田灌溉水質標准》等國家標准,將我國農產品(食品)安全納入《中國食物與營養發展綱要(2001~2010)》,以農業生態環境安全和食品安全為主線,開展科技攻關。

4.與農業地質相關的基礎性、應用性研究不斷深入

美國、英國等一些西方發達國家自20世紀60年代以來,相繼對重金屬、硝酸鹽、有機氯農葯等在農業生態環境和農產品中的污染現狀、發生規律、遷移富集過程、循環轉化機理及農產品質量安全控制策略和治理途徑等各個方面開展了一系列深入而廣泛的研究。

農業生產過程對環境的污染主要為面源污染,因其涉及面廣,過程、機理復雜,這方面研究相對滯後。國外對重金屬在土壤和植物中的遷移富集規律、氮磷水平及潛在的面源污染、有機氯等有機物污染、信息技術在農業面源污染調查與評價中的應用等進行了較為深入的研究,但相關研究目前基本上集中在畜牧業發達的地區,研究的土壤基本上為旱地,對濕地土壤和水田土壤的研究尚不足。

在農業信息系統開發方面,發達國家的信息高速公路正迅速伸向農村和農業,利用計算機技術、地理信息技術與網路技術集成優勢,在農業面源污染信息系統、生豬管理系統、名優果樹新品種、農業信息管理系統、畜禽飼料專家配方系統等方面的應用已經相當成熟,尤其以美國、日本、西歐為代表的發達國家在完成了農業工業化和農業機械化後已經進入農業信息化時代,建立了AGRIS,CABI,AGRICOLA等為主的三大著名國際農業資料庫及國家食品安全資料庫(National Food Safety Database);衛星數據傳輸系統已被農業生產者廣泛應用,使農業生產率得到大幅度提高。

5.農業地質評價方法技術研究方興未艾

長期以來,地質、農業、水利、環保、氣象等部門從不同專業角度出發,形成了岩、土、水、氣、生物等介質的調查和研究方法,制訂了相應的規范規定。但這些調查和研究工作多從部門與學科專業角度出發,調查研究的介質要素相對單一,分析測試指標較少,不少方法技術主要適用於局部性、專題性研究目標。與傳統的單學科研究、實驗室試驗、局部調查評價有所不同,農業地質環境調查是一項包括區域和局部多尺度、水土生物多介質、調查研究相結合、基礎性和應用性兼顧的復雜系統工程。岩土地質背景、氣候、植被、生物、地形條件等自然資源、環境條件及其質量狀況是影響農業生產的基本要素;需要有一套具有科學性、可操作性、實用性的評價方法技術體系予以支持。因此,近年來針對環境質量、污染程度的評價方法模型,特別是綜合考慮多環境要素,從生態系統角度出發的綜合評價體系研究,包括評價的框架思路、指標體系、標准依據、方法模型已成為當今生態環境科學的熱點研究課題。

Ⅵ 中國地質大學(武漢) 環境學院 的生態地質學怎麼樣啊

不大好。自己看吧...我地大的

Ⅶ 中國地質大學(北京)生態地質學怎麼樣

生態地質學實質上就是環境地質學,是地質學中的一個分支,現在叫得較響,但是政府部門好象還沒計劃好在管理工作中該如何使用,在傳統的水文地質單位中會招一部份這方面的畢業生,但更願意招水文地質工程地質專業的畢業生。

Ⅷ 生態環境與城市地質學科是幹嘛的

生態地質學(ecological geology)是研究各種生態問題或生態過程產生的專地質學機理、地質作用過程及其背景的屬一門學科。生態地質學尚處於探索階段,大多採用植被地理學、地質學、水文地質學的方法和遙感技術研究植物(生物)與地質因子之間的相互作用。今後的理論發展將更側重於地學與生態學的滲透與融合,在植物(生物)與地質因子之間建立溝通的橋梁,突出兩者的協同效應。

Ⅸ 生態地質學的就業方向~

一樓的話別抄聽了,無語,叫老闆已經很多年了好不好,拜託!
生態地質學,我說一句不中聽的話,你什麼時候見我們的政策方針直指環境了,現在是以經濟發展為主要目標,未來很長的一段時間內絕不會動搖的,而生態地質學和經濟發展是死對頭,你覺得未來的前景如何,至少是在你有生之年!我今年研三,專業是生態學,找工作基本就是個死!當個中學老師人家都不要,別說其他的了。如果說學校的牌子,也夠硬了,要說老闆的牛逼程度,至少在國內算一把的科研人員了,可學生的工作仍舊搞不定,要博士。那也是現在,等你考上研,再讀個博,日後的情況是什麼,你敢保證?

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