基于科研项目开展高校大学生劳动教育的探索——以北京林业大学草业与草原学院青藏科考项目为例

劳动教育是我国高等教育育人体系的重要组成部分,对于培育大学生的劳动观念和素养、推进我国现代化建设至关重要。科学研究作为高校的基本职能之一,不仅承载着学术探索的重任,而且具备劳动与教育的双重特性,成为实施劳动教育的有力载体,能够全面促进育人目标的实现。为此,以北京林业大学草业与草原学院参与的第二次青藏科考项目为例,针对当前高校劳动教育形式单一、学生劳动意识薄弱以及劳动技能不足等问题,采取了一系列措施,深入探讨了基于科研素质培养的高校劳动教育的实施路径。首先,明确劳动教育的具体目标,实现知识技能与育人的协同培养;其次,将劳动教育与第二次青藏科考项目的各环节密切融合,引导学生在科考项目实践中提升综合素养;最后,建立了科学的劳动教育衡量标准,全面评估学生的劳动素养和综合能力。实践表明,基于第二次青藏科考项目的劳动教育实践有效提升了学生的劳动观念、相关劳动知识和技能,为高校劳动教育的深入发展提供了有益的借鉴和启示。

教师投入度对本科生学习及个人成长影响的探究——以北京林业大学为例

2018年教育部发文明确要求高校应切实提升教学质量,培养专业优秀人才。专业教师投入度对学生个人学习和成长具有一定影响,能够引导学生健康全面发展,达到立德树人、教学相长的目的。本文以2017年北京大学《高校教学质量与学生发展监测项目》中北京林业大学的本科生问卷调查作为数据来源,运用结构方程模型探讨了专业教师投入度对本科生学习和个人成长的影响。调查结果表明,专业教师投入度对学生的学习行为影响较大,但是对学生个人成长影响较小。基于调查结果,提出相关建议:一是加强课堂互动,激发学生学习的主动性;二是创新课堂教学模式,培养学生的综合素质;三是优化教学方案,关注学生个人成长。

草业科学少数民族人才培养现状与对策——以北京林业大学草业科学专业为例

少数民族教育是我国教育事业的重要组成部分,草业科学专业少数民族教育对促进草原地区生态保护、经济发展和社会稳定具有重要意义。北京林业大学草业科学专业于2004年开始首次招收少数民族本科生,至今已毕业11届共计50余名少数民族本科生,其中通过预科班招收的少数民族学生28名。本文总结了北京林业大学草业科学专业少数民族学生人才培养情况,通过教学资料查阅、教学工作实践总结、电话调查等方式,就招生、学习和就业等方面总结分析了少数民族本科人才培养状况,并提出了草业科学专业民族学生教育的教学改革方向。

“R语言数理统计”课程开展思想政治教育教学的探索——以北京林业大学为例

“R语言数理统计”是北京林业大学草学专业学生的选修课程,在课程教学中将R语言数理统计的专业知识与思想政治教育相结合可以更好地落实立德树人的根本任务。在专业素养方面,该课程目标是培养学生掌握利用R语言处理草原生态学大数据的实践技能,包括利用R语言进行数据的输入和输出、数据的编辑、描述性统计分析和可视化能力;在思想政治教育方面,该课程的目标是增强学生对国家建设美丽草原和生态文明重大战略的认识,培养学生的国家荣誉感、民族自豪感以及投身草原事业发展的社会责任感和使命感。针对“R语言数理统计”课程教学的特点和当前思政教学中存在的问题,探讨了该课程思政教学的改革措施,从明确课程思政教学目标、提高教师的思政教学能力、挖掘和积累优质课程思政元素以及提升学生的参与度4个方面提出了有效实施课程思政的路径,最终服务国家人才培养战略。

新农科背景下草产品加工学BOPPPS模式的教学实践:以北京林业大学为例

新农科建设对草业科学等涉农专业的教学改革提出了新要求。草产品加工学是草业科学专业的核心课程,注重理论与实践的有机结合。但传统教学模式以教师讲授为主,学生参与度不高。BOPPPS模式是一种基于体验式学习理论而设计的教学模型,其重要特点在于教学互动。在新农科背景下为培养高素质复合型草业科学专业人才,笔者将BOPPPS教学模式引入草产品加工学课程教学中,调整教学学时、重新编写教案、改革考核方式,构建了本课程的BOPPPS教学体系。在BOPPPS模块设计过程中,笔者综合运用参与式教学、小组讨论、小型测验、案例分析、课堂辩论等多种教学方法,并将网络教学平台作为部分学生自学章节的辅助工具。实践表明,BOPPPS教学模式的运用,激发了学生的学习兴趣,调动了学生的主观能动性,培养了学生扎实的理论基础,提高了学生的创新能力,显著提升了教学质量。本教学设计与实践也为国内高校开展草产品加工学教学研究提供有益参考。

草产品加工校内和校外实习教学融合模式——以北京林业大学为例

草产品加工是草业科学专业课程体系的有机组分,其不仅要重视理论教学,而且要重视社会实践和专业技术应用能力的教学。本研究围绕草产品加工课程的实习特点和教学目标,分析了北京林业大学草产品加工课程实习现状,创建了校内和校外相融合的实习教学模式,模拟科研立题细化校内实习教学内容,以校内和校外融合实习教学提高学生动手能力,构建以学生满意度为主的实习教学评价方式,从而深化了学生理论知识认知,提升了学生创新能力,培养了学生综合素质,大幅度提高了课程的实习教学质量。

我国草原分区-分类-分级生态修复模式研究

草原是我国重要的自然资源和生态屏障,草原生态修复是我国生态文明建设的重要内容,也是提升草原生态系统服务功能和固碳潜力的重要途径。已有大量研究针对退化草原提出了多种有效的生态恢复措施,但缺乏系统性和针对性的总结。本文在系统梳理和总结国内外草原生态修复研究的基础上,基于文献计量学的研究方法,总结了我国草原生态修复经历的三个阶段。同时,针对不同区域、不同退化/受损/破坏类型和和不同退化程度的草原,探索和提出了我国草原分区-分类-分级生态修复模式,并对我国草原生态修复的未来发展提出了相关建议,以期为我国草原生态修复和可持续管理提供科学依据和参考。

西藏高寒草原湿润度梯度下植物群落特征空间格局及其驱动因子

西藏高原是中国高寒生态系统类型和生物多样性均聚集的区域之一,其中以高寒典型草原和高寒草甸草原为主生态系统类型,但其系统活力、组织力和恢复力均较弱,容易受到全球气候变化的影响,表现出极强的脆弱性。目前青藏高原草地生态系统植物群落分布状况与其变化规律以及对各种环境因子的反应研究多集中于站点尺度或样带尺度,但研究结果尚有较大的不确定性。研究于西藏地区沿着不同的湿润度梯度选择14处高寒草原区样地,通过植物群落调查、土壤理化性质分析,探索草本植被群落空间格局对气候因子响应特征及其主要驱动因子,其结果为青藏高原天然草地保护和可持续利用提供基础科学数据支撑。结果表明:(1)研究区内依据湿润度分区可分为干旱区、微干区、微润区和湿润区4类;研究区1971—2021年的气候数据分析发现,北部的干旱程度在逐渐减轻,而南部在1991—2010阶段干旱化趋势逐渐加强,整个研究区的湿润度指数均在下降;(2)植物群落调查发现不同植物功能群的变化各有差异,莎草科地上生物量随湿润度增加而增加,杂类草地上生物量呈现单峰趋势,而其他植物功能群无明显规律;湿润度较高的微润区间植物群落的Shannon-Wiener指数、Simpson指数、丰富度指数、均匀度指数均高于其他湿润度区间;(3)土壤理化性质分析发现高湿润度区域的土壤含水量、全氮、硝态氮、铵态氮、速效磷含量均为最高;对各环境因子与植物群落特征指标进行相关性、主成分分析后构建结构方程模型,发现直接影响西藏高寒草原植物群落特征变化因子为湿润度,土壤含水量和土壤pH,且都表现为显著的负效应(P<0.05),同时湿润度对土壤含水量和土壤全量养分产生了显著的正向影响(P<0.05),进而影响着西藏高原高寒草原不同植物功能群的分布、多样性、地上生物量。

吉林西部草甸草原生产力和物种多样性特征研究——以2022年长岭县草原为例

生物多样性是维持生态系统多功能性和稳定性的关键要素之一,是草地生态系统服务与功能维持的根本。温性草甸草原位于半湿润与半干旱的过渡区,其草地植物群落特征对水热变化敏感,探讨其草地群落生产力和物种多样性的特征及影响因素,对北方天然草地生产与管理具有指导意义。本研究选择吉林省长岭县为研究对象,采用典型样地调查法,分析了2022年该区草原生产力和群落多样性指标的空间格局。结果表明:长岭县内天然草原生产力整体较高,按照草地评价标准,25个样地内19个样地的生产力均达到4级以上;长岭县内天然草原群落多样性、均匀度和优势度均较高;接近半数样地的优势物种多样性与保护区内相近,说明近年来吉林省天然草原修复项目效果正在逐步显现。本研究也为温性草甸草原适应和缓解全球气候变化的影响等实践应用提供补充与参考。

草业科学的发展历程、学科体系及新时期的使命任务

草业科学,是研究草类植物与草地属性、功能及其合理利用的学科。草业科学是一门年轻的学科,整合了国际上草原学、饲草学、草地农业科学的学科特点,在任继周草地农业生态系统理论的基础上发展起来的。我国已经建立了具有中国特色的草业科学学科体系,根据学科的内涵和发展,目前设置了草原学、饲草学、草坪学、草地保护学和草业经营学5个二级学科。本文在简要总结草业科学发展历程的基础上,结合本世纪在草地农业生态系统多功能性、多服务性、以及多功能管理方面的新进展,建议增列草地农业系统学二级学科。新时期草业面临重大的国家需求:确保饲草安全,才能实现粮食安全;树立大食物观,大力发展草地农业,在多元化食物供给体系中发挥作用;立足国家生态屏障建设,在草地保护和修复事业中发挥支撑作用。本文进一步总结了这些需求背后的科技难题。国家的重大需求,对草业科学和草业人,既是机遇,也是挑战,更是使命。

三江源区高寒草原退化对不同生长期土壤真菌群落的影响

土壤真菌群落在草地生态系统物质循环过程中扮演着重要角色,但草地退化对不同生长期土壤真菌群落的影响尚不清楚。本研究以三江源高寒草原为研究对象,通过野外调查和高通量测序技术,探究草原退化对植物不同生长期土壤真菌群落特征的影响及其驱动因素。结果表明,三江源区高寒草原不同生长期土壤真菌群落优势菌门均为子囊菌门和担子菌门,草原退化显著降低了优势菌门的相对丰度;在不同生长期土壤真菌群落多样性存在显著差异(P<0.05),表现为生长季初期较低,末期则较高;草原退化对土壤真菌群落多样性影响不显著(P>0.05),但显著改变了不同生长期内土壤真菌群落结构(P<0.05);相比于原生草原,退化草原土壤真菌群落结构与植物群落特征表现出更强的相关关系,植物群落生物量和土壤有机质含量是显著影响退化草原土壤真菌群落结构的主要因子(P<0.05)。研究结果表明,草原退化改变了土壤真菌群落结构,增强了土壤真菌群落的资源限制。因此,针对植被群落的修复将有利于退化高寒草原土壤真菌群落的恢复。

兴安盟草原灌丛植被潜在适生区分布模拟分析

兴安盟位于大兴安岭向松嫩平原过渡带,是一道重要的草原生态保护屏障,兴安盟草原对于气候变化和人为干扰十分敏感,灌丛作为其原生植被受到外界干扰有可能会进一步扩张。为了探究影响兴安盟草原灌丛植被的环境因子,本研究基于61个兴安盟草原灌丛分布点和22个环境因子,利用MaxEnt模型对兴安盟草原灌丛植被潜在适生区预测。结果表明,等温性、坡度、最干月降水量、年平均气温是影响兴安盟草原灌丛分布的主导环境因子。兴安盟灌丛植被潜在适生区主要分布于西部、西南部的科尔沁右翼前旗、中旗等地区;未来气候情境下,兴安盟草原灌丛总体分布将向高纬度地区延伸,灌木线向上爬升。当温室气体排放量持续增加时可能会引起兴安盟地区水分匮缺,导致草原灌丛高适生区面积大幅降低,部分高适生区向中、低适生区转化。

基于无人机和地面调查的典型草原“种-面积”关系

本研究以呼伦贝尔市典型草原为研究对象,通过传统地面样方调查和无人机调查,系统研究了“种-面积”关系,确定了典型草原地面与无人机调查的最小调查面积.调查结果表明:1)典型草原的物种数量与调查面积呈非线性关系,“种-面积”关系呈现为S=aln(bA+1).基于组合样方法,至少要包括8个1m^(2)小样方,才能达到涵盖80%物种的目标,基于巢式样法,需要的最小调查面积为8.63m^(2);2)针对典型草原,无人机调查的平均物种发现率为传统地面调查方法的81.7%,无人机可作为地面调查的辅助手段,提高调查的效率;3)在典型草原物种监测中,可选取1个或2个组合样方,并使用无人机进行4~5次随机拍摄作为补充,此时可发现典型草原物种总数的84.7%~88.3%.该方法相对传统的3~5次重复样方调查,代表性更高,调查效率更高.

生态文明建设背景下中国草原多维分类方法探讨

草原分类是草原科学管理的主要依据和基础,为合理开发草原资源和有效保护草原生态提供科学依据。我国现有的草原分类体系仅从发生学单一维度确定各类草原的联系和区别,在生产和实践中很难从草原功能、权属、经营方向等维度实现精准管理。为适应生态文明建设新时代草原工作从生产为主转向生态为主、从林草矛盾转向林草融合的需求,实现山水林田湖草沙冰生命共同体的系统治理,草原分类工作需从多元化角度出发,形成科学性、系统性和综合性的多维分类体系。本文充分吸收了国内外草原分类的先进理论方法和技术体系,借鉴我国林地多元化分类的框架体系,提出了我国草原多维分类体系的原则、方法和指标,构建了基于发生学、功能用途、产权属性、经营程度等四个维度的草原分类系统,不仅考虑了草原发生发展的气候、地形和土壤等自然属性,而且考虑了草原经营程度、功能用途和产权特征等社会经济属性,实现了各个分类系统的融合性和互补性,为新时期草原研究、保护、修复、利用、建设等分门别类的专项管理提供基础支撑,同时为新时期草原资源和生态的综合管理、山水林田湖草生命共同体的系统治理提供科学依据。

草原康养功能环境影响因子研究——以内蒙古辉河自然保护区草原为例

本文以内蒙古辉河保护区的草甸草原、温性草原、低地草甸3种草地类型为例,连续3个月测量气温、相对湿度、风速、光照强度、空气颗粒物、空气负氧离子浓度等指标,同时计算气候舒适度,来研究影响草原康养功能的关键环境因子。结果表明:气温、相对湿度、风速和光照强度等草原环境小气候适宜人类活动。各草地类型气候舒适度指数均在4.55以下,达到“很舒适”等级。空气负氧离子高低顺序为:低地草甸(1770个·cm^(-3))>温性草原(1731个·cm^(-3))>温性草甸草原(1283个·cm^(-3))>樟子松森林(1108个·cm^(-3))>城市道路(560个·cm^(-3)),草原环境的PM 2.5日均值为10.6μm·m-3,PM 10的日均值为14.8μm·m-3,均达到国家I级标准水平,适宜进行草原康养活动。综上,本研究认为草原不仅具有康养功能,而且效果显著,其中低地草甸的康养效果最好,其次为温性草原和草甸草原。

不同形式氮添加对草甸草原土壤磷素含量和碳氮磷化学计量特征的影响

由无机氮和有机氮沉降共同构成的大气氮沉降已成为全球变化的重要现象之一,影响着草原土壤磷循环过程。以内蒙古额尔古纳草甸草原为研究对象,进行了5年不同形式氮添加试验,设置的无机氮和有机氮比例分别为10꞉0(N_(1))、7꞉3(N_(2))、5꞉5(N_(3))、3꞉7(N4)、0꞉10(N5)和对照处理0꞉0(CK)。通过测定土壤有效磷含量、全磷含量及酸性磷酸酶活性,结合生态化学计量学来探究不同形式氮添加对草甸草原不同土层磷素含量和碳氮磷化学计量特征的影响。结果表明,不同形式氮添加对土壤全磷含量和酸性磷酸酶活性无显著影响(P>0.05);0-10 cm表层土壤有效磷含量在N_(2)处理下显著高于对照和其他氮添加处理(P<0.05)。土壤碳氮比(C/N)、碳磷比(C/P)、氮磷比(N/P)均不受氮添加形式的影响;0-10 cm表层土壤C/N、C/P、N/P均值低于全国平均水平。因此,有必要在更长的时间尺度上继续跟进不同形式氮添加对草原土壤磷循环的影响。

基于机载激光雷达与高景一号数据的草原地上生物量反演研究

草原地上生物量(AGB)是草原调查监测中的重要指标,是草原生态保护和资源合理利用的依据,对草原可持续发展与科学管理具有重要意义。本研究以广西兴安县热性灌草丛为研究对象,结合机载激光雷达数据与高分辨率多光谱卫星影像,利用2021年采集的89个实地样方调查数据,对草原AGB进行了遥感反演研究。结果表明,草层高度信息是草原AGB建模的重要指标。增强型植被指数(EVI)、比值植被指数(RVI)、归一化植被指数(NDVI)中EVI与AGB的相关系数最高(0.666),高度指标中平均草层高度(CHM_(mean))与AGB的相关系数最高(0.686),二者结合的指标中RVI×CHM_(mean)与AGB的相关系数最高(0.735)。模型精度验证结果显示,EVI模型中均方根误差(RMSE)最低,为292.047 g·m^(-2),CHM_(mean)模型中RMSE最低,为245.084 g·m^(-2),RVI×CHM_(mean)模型中RMSE最低为225.872 g·m^(-2)。结果说明机载激光雷达数据可以有效提取草层高度信息,尽管存在明显的低估现象,但在草原AGB研究中仍具有较大的应用潜力。

我国草原生态修复用种的机遇与挑战

发展草原生态修复用种,需要科学编制全国草种业中长期发展规划,提出草种业发展战略;健全草种科研和管理机构建设,保证各个环节的质量;建立健全草种管理制度体系;加强草种质资源保护与利用;推进草育种技术快速发展,加快草种育成速度;强化草种基地建设管理,保障生态用种安全。

刈割对滇西北退化高寒草甸植物化学计量特征的影响

为探究环境干扰对退化高寒草甸植物化学计量特征的影响,该研究于2018—2020年对香格里拉市3个退化程度[轻度退化(LD)、中度退化(MD)、重度退化(SD)]的高寒草甸开展刈割试验,进而分析退化高寒草甸植物C、N、P含量、C∶N∶P和N-P幂函数关系在不同刈割年限(0、1、2 a)之间的差异。结果表明:(1)除莎草科P含量外,草甸植物群落、禾本科和杂类草的C、N、P含量在退化程度间无显著差异(P>0.05)。随着刈割年限的增加,退化草甸植物C、N、P含量呈先增后降的趋势(P<0.05)。(2)草甸植物C∶N和C∶P在退化程度间无差异(P>0.05)。从LD到SD,植物群落、莎草科和杂类草的N∶P比先小幅下降再显著上升(P<0.05),禾本科的N∶P未发生显著变化(P>0.05)。(3)随刈割年限增加,草甸植物的C∶N和C∶P呈先降后增、N∶P呈先增后降的趋势。刈割0 a时,莎草科的C∶P和N∶P显著高于杂类草(P<0.05),与植物群落和禾本科无差异(P>0.05);刈割1 a和2 a时,莎草科的C∶P和N∶P高于植物群落和其他功能群(P<0.05);在各刈割年限,植物群落和各功能群植物间的C∶N无差异(P>0.05)。(4)随刈割年限增加,退化草甸植物的N-P幂函数关系由弱变强、幂指数趋于稳定。莎草科的N-P幂指数(小于0.1)与植物群落、禾本科和杂类草的幂指数(稳定在0.19~0.22之间)明显不同。该研究发现,刈割干扰下退化高寒草甸植物生态化学计量特征在退化程度间差异不大,但其随刈割年限增加发生显著变化,这说明滇西北不同退化程度高寒草甸对刈割干扰可能具有相似的响应过程。

基于OBE和科教融合理念的创新型教学模式的探索与实践——以“高级草地生态学”研究生课程为例

科教融合能够实现科研与教学的有机整合和优势互补,是我国高等院校培育高水平、复合型及创新型研究生人才的重要途径。成果导向教育理念以成果为导向,推动教学模式从知识传授向能力构建转变。将OBE和科教融合理念协同耦合,有助于培养具有创新精神和实践能力的研究生人才。“高级草地生态学”是北京林业大学草学专业方向的选修课,课程内容在当前草原生态保护修复、草原生态文明建设和“双碳”目标实现中发挥着重要作用。由于存在传统的课程教学理念和模式滞后、课程教材内容陈旧、人才培养模式单一等问题,导致学生的学习兴趣不足,创新能力和综合素质发展受限,难以实现创新型研究生人才培养的目标。为此,“高级草地生态学”研究生课程组依托学情分析,以案例教学和项目驱动为核心,通过构建满足学生个性化需求的课程体系,融合科教理念、前沿的教学案例库、特色鲜明的科教融合创新实践平台以及多元化的人才模式,从课程知识体系、创新思维培养和实践技能训练方面,深入探索了基于OBE与科教融合理念的课程教学改革路径。教学改革实践显著提升了学生的主观能动性和创新能力,丰富了研究生培养模式,实现了多元化和个性化的教育路径,塑造了学生的价值观念。