继往开来 与时俱进——蓬勃发展中的资源与环境科学学院

资源与环境科学学院是在原土壤农化专业和农业环境保护专业的基础上,应时代需要整合而成的新学院,目前设有4个系、2个研究所和2个服务中心.拥有4个硕士点、2个本科专业、2个专科专业和2个函授专业.现有教职工29人,其中行政人员5人、教授9人、副教授8人;教师中具有博士学位的5人,硕士学位的11人.具有14个稳定的研究方向,教学、科研和生产成果累累,在资源环境领域有较高的学术地位.通过对历史回顾、学院现状分析、未来学院学科平台设计和建院理念4个方面,介绍了学院的基本情况,以文会友,与社会各界互励互勉.

环境科学专业人才培养路线图修订探讨

基于环境科学学科的快速发展以及社会对专业人才要求提高的背景,对环境科学专业人才培养方案进行制修订。按制定"技术路线图"模式,在充分开展毕业学生评价、市场需求分析和学生学习成效调研的基础上,明确了环境科学专业人才培养目标。以专业人才培养规格为依据,以"消肿、除重、增新"为原则,设计环境科学专业课程体系,编制环境科学专业课程规范。从教学内容与课程体系改善、实验课独立设课、改革实践教学方式以及加强学生创业能力培养等多角度进行改革,最终形成环境科学专业人才培养方案。

基于OBE理念的环境科学专业实践教学体系改革实践

为满足当前经济社会发展和环保行业对环境科学专业人才的迫切需求,本文基于OBE(Outcome Based Education)的教育理念和教学模式创新的需要,明确提出以社会和行业需求为导向,以学生学习成果达成和能力获取为目标,建立“总结性”和“过程性”相结合的实践教学体系考核评价体系,借以提高环境科学专业的人才培养水平。

基于知识融合的环境科学专业课程实习改革探讨

环境科学专业教学实习主要以“环境监测”“环境工程学”“环境影响评价”和“环境规划学”单门课实习为主,各自为政,且基地分散,使得知识点衔接性和系统性缺乏,学生无法融合4门课程重点内容。本研究从实习体系、实习基地和实习教学方法3个方面入手,探讨了基于知识融合的环境科学专业课程实习改革的具体措施。通过优化课程实习体系、改革教学方法和统筹课程实习内容及时间等环节,变原教学实习的单一课程模式为4课联排综合实习的立体化教学模式,创新了实习模式、丰富了实践教学内容,统筹了4门课程的知识体系,改变了原有实习无固定基地的状况。实践证明,基于知识融合的专业课程实习提升了学生的自主学习能力、创新能力、团队协作能力以及对4门专业核心课程内容的融会贯通能力,培养了学生“环境监测-评价-工程治理-规划管理”综合实践技能,实习效果得到了学生的高度认可。

土地多功能利用基础上的人文农业构建路径探讨——以河北省阜平县为例

人文农业概念为农业生产达成“人—自然—社会”的协调、从根本上解决农业问题提供了新的思维起点,对促进乡村产业融合与文化振兴具有很高价值。文章释义了新时代人文农业,并以阜平县为例开展实证研究,基于土地多功能视角提出人文农业构建路径。研究认为:(1)新时代人文农业是贯穿和体现“以人为本、人与自然和谐共生”理念的农业。(2)土地多功能利用是人文农业构建的基础,土地多功能调查评价是指导土地利用与农业转型升级的重要方法。据此,建立了土地多功能利用与人文农业构建逻辑关系模型及技术框架,并在阜平县土地多功能评价结果基础上提出阜平县人文农业构建路径及对策:(1)基于土地多功能性对全域分区布局,按海拔梯度划分为4个土地利用功能区,按水系划分8-10个不同人文主题的农业与生态产业沟;(2)在三产融合中拓展农业多功能;(3)融入文化元素打造人文农业产品;(4)建设现代特色农业产业园。

绿肥对河北坝上错季蔬菜地土壤的改良效果

以北方常见不同科属的4种绿肥作物为试材,采用2年定位改良试验方法,研究了绿肥作物不同生育期的土壤化学性质变化,以期为解决当地错季蔬菜种植所造成的环境问题提供参考依据。结果表明:在绿肥生长过程中,其土壤有机质和养分含量增减变化存在差异。相比于第1年,绿肥种植第2年有机质含量提高了10.7%。相较于基础地力而言,种植并翻压绿肥显著降低了土壤有效磷和硝态氮含量,分别降低了34.8%和74.6%,对菜地氮磷累积有显著的削减效果。不同品种绿肥作物对土壤养分含量的影响也存在差异,主成分分析结果表明毛叶苕子处理对土壤养分含量影响最大,春油菜处理次之。

环糊精强化镰刀菌修复土壤污染生态环境中高环多环芳烃的研究

以煤矿区高环芳烃(HMW-PAHs)污染土壤为研究对象,通过添加环糊精且接种镰刀菌ZH-H2试验,研究镰刀菌ZH-H2处理、环糊精处理及二者组合处理对污染老化土壤5环和6环6种单体PAHs的修复效果。结果表明,镰刀菌单一处理对5环和6环PAHs的去除率在14.37%~22.85%之间;在不同剂量环糊精处理下(J1、J2、J3),J2处理(1 g/kg)对6种HMW-PAHs单体的去除率表现最高,为13.51%~28.43%;在ZH-H2-环糊精2因素处理中,H+J3处理对6种HMW-PAHs单体(BbF、BkF、BaP、DbA、InP、BghiP)及总量的去除效果最佳,其去除率分别为24.61%、25.15%、23.14%、34.18%、25.76%、23.46%、25.29%,比ZH-H2单一处理分别提高了71.33%、66.68%、28.94%、49.58%、44.94%、55.88%、60.71%(P<0.05)。就5环HMW-PAHs去除率,H+J3处理显著高于H+J1处理,H+J2与H+J3之间差异不显著;针对6环HMW-PAHs去除率,H+J3处理显著高于H+J1、H+J2处理。从土壤酶活性来看,ZH-H2-环糊精2因素处理下土壤木质素过氧化物酶活性均显著高于其他处理,且与5环、6环芳烃去除率大体上呈现显著正相关关系。综合来看,ZH-H2(1 g/kg)-环糊精(5 g/kg)处理是高效修复5~6环芳烃的优势组合。

河北省矮砧密植苹果园土壤养分丰缺状况及其空间分布特征

在河北省矮砧密植苹果种植的太行山产区、燕山产区,选取了60个典型苹果园,包括32个幼龄园(0~4年)和28个成龄园(5~10年),采集0~20 cm土层土壤样品,分析土壤有机质含量、大量元素与微量元素的丰缺状况,明确土壤养分的空间分布特征。结果表明:太行山产区和燕山产区的苹果园土壤有机质含量偏低,幼龄园处于低及以下水平的样点占比为83%,成龄园中处于低及以下水平的样点占比为54%;两大产区幼龄园有机质含量无显著差异,太行山产区成龄园有机质含量高于幼龄园。碱解氮、有效磷、速效钾含量均表现为成龄园大于幼龄园。太行山产区和燕山产区的幼龄园土壤碱解氮含量分别为46.31、57.52 mg/kg,大部分区县处于低及以下水平;2个产区的有效磷含量分别为27.37、17.40 mg/kg,均处于较高水平;2个产区的速效钾含量分别为97.90、74.96 mg/kg,大部分区县处于低及以下水平。2个产区的成龄园土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量均为适量及以上水平,其样点占比分别为83%、92%、74%。2大产区土壤碱解氮含量差异均不显著,太行山产区的有效磷、速效钾含量均高于燕山产区。幼龄园和成龄园的土壤有效铁、有效锌含量丰富,适量及以上的样点占比为72%~88%;2个产区的果园土壤有效锰含量均较低,其中燕山产区幼龄园和成龄园平均值分别为12.30、15.87 mg/kg,太行山产区平均值分别为9.12、12.31 mg/kg;有效铜含量较丰富,与苹果园频繁使用波尔多液有关。两大产区果园有效铁、有效铜、有效锌含量丰富,有效锰缺乏。河北省矮砧密植苹果园需增施有机肥和锰肥,幼龄园适量增施氮肥、钾肥,成龄园合理控施氮肥、磷肥、钾肥。

河北矮砧密植苹果园养分投入与叶片营养状况分析与评价

为明确河北矮砧密植苹果施肥现状及叶片营养状况,促进当地苹果产业的高质量发展,调研了太行山和燕山主产区矮砧果园肥料投入情况,并采集叶样进行营养诊断分析。结果表明:1)河北省主产区矮砧密植苹果园N、P2O5、K_(2)O养分总投入量分别为779.27、596.32、634.78 kg/hm^(2)。2)88%的矮砧果园施用有机肥,以羊粪、牛粪、猪粪等农家肥为主,并有16%的果园选择商品有机肥,其中有机肥氮、磷、钾养分分别占总养分投入的40.04%、35.49%、34.46%。3)化肥N、P_(2)O_(5)、K_(2)O平均投入量分别为401.27、345.55和375.34 kg/hm^(2),占总养分投入的59.96%、64.51%和65.54%,处于过量水平。4)果园叶片磷、钙、镁、铁、铜、锌、硼总体均处于正常水平,叶片钾处于正常偏高水平,叶片氮并未出现缺乏状况,但叶片锰处于低值范围。5)果园施肥量与土壤pH呈极显著负相关,与土壤碱解氮和有效磷呈显著正相关;土壤pH与叶片镁呈显著正相关,碱解氮与叶片镁、磷呈显著正相关;叶片钙与镁、铁与锰呈显著正相关。建议在增施有机肥的基础上,减氮控磷稳钾,补充微量元素锰。

河北省县域土地利用碳排放空间格局及协调分区

土地利用变化是区域碳排放变化的主要驱动力,研究土地利用变化对碳排放的影响有助于制定碳排放政策。基于土地利用现状数据和能源消耗数据,构建碳排放评价模型,测算河北省2000-2020年土地利用碳排放量,利用标准差椭圆模型探究研究区碳排放空间格局分布特征,依据碳排放经济贡献系数和碳生态承载系数提出碳平衡分区方案及优化对策。结果表明,①2000-2020年河北省碳排放总量整体上呈现明显的上涨趋势,从9.01×10^(7)t上升到2.75×10^(8)t,2000-2010年碳排放量增长速率快速提升,2010-2020年碳排放量增长相对缓慢。②河北省碳排放强度呈现多圈层结构空间分布特征,主要以资源型城市为中心向外呈圈层结构扩散,石家庄和沧州核心市区次圈层结构逐渐显现。③河北省县域碳排放经济贡献系数空间特征呈四周低中间高,碳生态承载系数呈现西北高东南低的空间分布规律。④基于碳平衡分析将河北省划分为碳汇功能区、低碳保持区、经济发展区、碳汇发展区和高碳优化区,并提出了相应的发展策略。

河北省黑龙港区有机肥替代氮肥对小麦产量形成及土壤微生物群落的影响

探索有机肥替代氮肥对小麦生长及土壤微生物群落的影响,为合理利用有机废弃物、减少化学氮肥施用量、丰富土壤微生物群落提供科学依据。在河北省黑龙港区武强县3个不同地块分别进行田间小区试验,分别设置5个有机肥替代氮肥处理:常规施肥(T1)、优化施化肥(T2)、有机肥替代15%氮肥(T3)、有机肥替代30%氮肥(T4)和有机肥替代50%氮肥(T5),研究有机肥替代不同比例氮肥对冬小麦叶绿素SPAD值、养分吸收、产量及土壤微生物的影响。结果表明,有机肥替代氮肥提高生育期小麦叶片叶绿素SPAD值,其中小麦灌浆期有机肥替代30%氮肥显著提高叶片叶绿素SPAD值。随小麦生育期的推进,各处理植株体内干物质与氮磷钾积累量逐渐增加,成熟期有机肥替代30%氮肥的小麦干物质积累量较其他处理显著提高15.83%~61.77%,植株氮、磷、钾积累量分别增加12.38%~53.95%、7.88%~21.03%、10.31%~30.32%,小麦产量较其他处理提高14.96%~15.73%。施用有机肥增加土壤微生物多样性,平衡各菌门间的相对丰度。综合分析,有机肥替代30%氮肥丰富土壤微生物群落、促进土壤养分吸收、提高小麦养分利用、增加干物质积累和籽粒产量,对减少化肥用量、推动有机肥安全利用、发展绿色可持续农业有重要意义。

基于域—生物群系—功能群分类的生态系统类型识别及时空格局变化分析——以河北省太行山区为例

[目的]科学识别河北省太行山区生态系统类型,是理解河北省太行山区生态系统时空分布格局和支撑生态系统分类管理的基础。[方法]基于域—生物群系—功能群(RBE)的分类原理,构建了包括3个1级,8个2级和24个3级类的生态系统分类体系,并集成多源数据,开展了2000和2020年的河北省太行山区生态系统的分类制图。基于RUSLE模型、InVEST模型和热点分析等方法,分析生态系统服务的时空格局演变。[结果]①河北省太行山区20 a间建设用地生态系统增加最多,主要来自农田生态系统。农田生态系统缩减了61105.95 hm^(2),以雨养农田为主。受人类活动的影响,河流和人工湿地面积分别增加了5584.32和2535.66 hm^(2),而林地和草地生态系统减幅分别为0.96%和8.18%。未利用地生态系统受研究区生态保护措施影响减少5800.68 hm^(2)。②生态系统服务值受生态系统类型分布影响总体呈现西高东低的分布格局,除粮食供给服务为西低东高,主要是由于农田主要分布在东部地区。③冷热点区域空间分布整体上具有重叠性,但仍有差异。[结论]提出的分类体系具有可行性,分类精度达到80%以上,符合研究区的生态系统类型变化趋势,可为识别山区生态系统分类和生态系统保护修复政策提供科学支撑,进而促进山区生态发展目标和可持续发展的实现。

基于能值分析的河北省农田生态系统资源环境效应综合评价

生产力与资源环境耦合研究一直是当前研究的热点与难点。河北省是我国重要的粮食生产省份之一，目前其农田生产中生产力不稳定、资源浪费严重、环境影响突出，但在当前研究中对其农田生态系统资源环境效应综合评价的研究很少。本文针对这些问题应用能值理论从生产力、资源利用效率、环境负载力、可持续发展状况等方面对1986年～2005年20年间的河北省农田生态系统资源环境效应进行了综合评价。研究结果表明：1986年～2005年河北省农田生态系统生产力逐年呈增长趋势，1998年达到最大值7680×10^8sej／m^2，2005年比1986年增长了近1倍；随着肥料、机械和能源投入的不断增加，其资源利用效率逐年降低，在1999年以后净能值产出率均小于1，该系统已经是一个“亏损”的系统；与此同时，环境负载率逐年呈指数趋势增大，2005年则达到5．72，是1986年的4倍多；河北省农田生态系统可持续发展指数2005年只是1986年的1/7左右，逐年呈递减趋势，并且一直小于1。

磷在土壤环境中的迁移及其在水环境中的农业非点源污染研究

通过分析磷素在土壤中的迁移 ,讨论了磷在水环境中的非点源磷污染 ,重点阐述了磷对水体富营养化的影响及其控制 。

河北坝上高原错季无公害蔬菜生产的环境标准与技术

着重论述了河北坝上高原错季无公害蔬菜生产的环境标准与技术问题。针对人们对农产品安全质量与环境标准的要求,简要介绍了无公害蔬菜生产绿色食品、有机食品的基本概念;明确了河北省坝上地区无公害蔬菜生产的地理区位优势:气候冷凉,光照充足,雨热同季,昼夜温差大等,并指出该区存在的干旱多风少雨等主要问题;进而提出坝上错季无公害蔬菜生产的环境标准与技术:限量施用纯氮≤225kg·hm-2和有机肥≤75000kg·hm-2等措施。这些对我国入世后加强农产品安全质量与环境质量管理,推行无公害绿色食品生产体系与技术指标,确保农业可持续发展均具有重要指导意义。

河北省农牧体系磷素流动及其环境效应

集约化农田和畜牧生产的发展及其结合程度,极大地改变了磷的利用及去向,并由此影响动植物生产性能和环境效应。本文利用物质流分析方法,回顾和总结了1980年以来河北省农牧体系的磷素利用和去向,探讨了磷素的环境效应。结果表明:31年来河北省农田体系磷输入量增加了4倍,其中化肥占80%左右,作物收获磷仅增加了1倍多,农田磷盈余量由10.3万t增加到66.7万t,上升了近6倍;同时,畜牧体系磷输入量也大量增加,且表现为外源饲料依赖率由45.0%提高到81.6%,而本地农田饲料的贡献逐年下降,动物粪尿磷产生量增加了5.6倍,但进入农田的比例由95.0%下降到37.5%;河北省农牧生产体系磷的利用和循环日渐脱节。31年中,河北省整个农牧体系累积输入磷量达到2 060.5万t,而产品累计输出磷量为345.3万t,向环境排放的磷素量高达327.9万t,磷富集和环境排放比较严重。因此,河北省需要提高动物粪尿磷的循环利用率,限制农田化肥磷的投入量,调整农牧业发展模式,努力实现农牧协调发展。

科学施肥改良土壤是现代农业的当务之急

引言“万物土中生,土中育万物”,土壤是农业生产最基本的生产资料,是人类和一切动植物赖以健康生存和繁育的物质基础。而土壤肥力是土壤区别于成土母质和其他自然体的最本质的特征,是土壤各种基本性质的综合表现,也是土壤作为自然资源和农业生产资料的物质基础。土壤肥力包括自然肥力和人为肥力,而长期在人为的耕作、施肥、灌溉和其他各种农事活动影响下表现出的人为肥力则是决定农业生产中耕作土壤的主要肥力因素,

我国及河北省湿地生态环境保护及其立法现状

本文概述了我国湿地生态环境的概念、特点及其维持生态平衡的特殊作用及意义,明确了我国及河北省湿地生态环境现状与存在主要问题及产生原因,阐明了湿地生态环境保护的主要法律规定,为省级湿地生态环境保护及其立法提供了重要依据。

乡村振兴视域下生态农业发展困境与策略研究

近年来生态文明建设与乡村振兴战略双线推进,将绿色理念融入农业发展成为乡村振兴的内在要求,且生态农业正在形成“绿水青山就是金山银山”的产业效应。生态农业是高效生态创新型农业,不仅可推动农业经济高效发展,还可显著提升社会经济效益。实现乡村全面振兴目标,必须强化乡村生态文明发展建设,以特色生态农业发展为核心,生成生态农业战略实施叠加经济振兴的双向效应。本文就乡村振兴视域下生态农业发展的现实意义、困境进行分析,并在此基础上提出优化策略。