《水土保持》教学大纲
一、基本信息
课程名称 |
水土保持 |
课程编号 |
ARGE4114 |
英文名称 |
Soil and water conservation |
课程类型 |
专业选修课 |
总学时 |
36 |
理论学时 |
36 |
实验学时 |
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实践学时 |
0 |
学分 |
2 |
预修课程 |
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适用对象 |
农业资源与环境专业、生态专业、环境科学、园林、土地管理、农村区域发展、以及草业等专业的科类方向选修课。 |
课程简介 (200字左右) |
本课程主要介绍土壤侵蚀的基本理论、土壤侵蚀的定量分析、水土保持的综合技术体系、水土保持区划与规划和水土保持效益分析,使学生掌握土壤侵蚀的原理,水土保持区划和规划的方法,特别要掌握由农业、生物和工程措施组成的综合防治的技术体系,以充分发挥水土资源的经济效益、生态效益和社会效益。 |
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二、教学目标及任务
本课程为农业资源与环境专业的专业选修课。通过学习该课程:
(一)了解我国水土保持的悠久历史,了解当今国内外土壤侵蚀与水土保持的发展概括和发展趋势。
(二)学习和研究土壤侵蚀的主要类型、形成原因和危害性质,以及土壤流失的计算方法和预测预报等内容。
(三)掌握在水土资源开发利用中,水土保持的原理,水土保持区域和规划的方法,特别要掌握由农业、生物和工程措施组成的综合防治的技术体系,以充分发挥水土资源的经济效益和社会效益。
(四)介绍中华人民共和国“水土保持法”的主要内容,使学生掌握水土保持工作中的法律知识,提高保持水土资源的法律意识。
三、学时分配
教学课时分配
章节 |
章节内容 |
讲课 |
实验 |
实践 |
合计 |
第一章 |
绪论 |
2 |
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第二章 |
土壤侵蚀的基本理论 |
4 |
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第三章 |
土壤侵蚀的定量分析 |
5 |
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第四章 |
水土保持区划与规划 |
4 |
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第五章 |
水土保持的技术体系 |
5 |
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第六章 |
水土保持效益分析 |
4 |
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第七章 |
水土资源的开发利用 |
4 |
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第八章 |
水土保持研究方法 |
4 |
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第九章 |
水土保持动态监测与管理 |
2 |
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第十章 |
水土保持规划 |
2 |
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合计 |
36 |
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四、教学内容及教学要求
第一章 绪论
第一节水土保持学概述
一、水土保持的含义
二、水土保持的内容
三、水土保持的意义
习题要点:水土保持、水土流失的含义是什么?
第二节我国水土保持事业
一、我国水土流失的特点及危害
二、我国水土保持成就
三、我国水土保持面临的挑战
四、我国水土保持的原则、目标及任务
习题要点:水土流失的危害是什么?我国水土保持的原则、目标及任务是什么?
第三节国外水土流失与水土保持概况
第四节水土保持关键技术
一、基础理论研究
二、水土保持的关键技术
三、水土保持的主要措施
习题要点:水土保持主要措施有那些?
第五节水土保持与其他学科的关系
一、与自然基础科学的关系
1.与土壤学关系:被侵蚀的对象
2.与气象学、水文学关系
3.与地质学:岩石特性与地质构造
4.与地貌学:地形条件
二、与应用学科的关系
1.与农业学科关系:
2.与林业学科的关系
3.与水利学科关系
4.与环境学科关系
习题要点:水土保持与其他学科的关系是什么?
本章重点、难点:水土保持的内涵及意义。
本章教学要求:通过本章的学习,掌握水土保持的内涵及意义;熟悉水土保持的研究内容、中国土壤侵蚀的研究特点和中国水土保持应重视的几个问题;了解我国水土流失的现状及其危害、国内外水土保持的发展历史、水土保持与其他学科的关系。
第二章 水土保持基本原理
第一节 水土流失带性规律
一、自然地理环境的地域分异规率
二、土壤侵蚀的地理分布
习题要点:导致自然地理环境的地域分异规律的主要因素是什么?
第二节 水、沙平衡原理
一、水量平衡
二、容许土壤流失量(T值)
三、冲淤平衡
习题要点:水、沙平衡原理、允许土壤流失量的相关定义?
第三节 生态系统平衡原理
一、生态系统的概念
二、生态系统的组成
三、生态系统的结构
四、生态系统的能量流动
五、生态系统的物质循环
六、生物多样性与生态系统的功能
七、生态平衡
习题要点:生物多样性与生态系统功能之间的关系是什么?
第四节 景观生态学原理 (自学)
第五节 环境保护与可持续发展 (自学)
本章重点、难点:土壤侵蚀的带性分布规律、水量平衡、冲淤平衡原理。
本章教学要求:通过本章学习,掌握土壤侵蚀的过程,容许土壤流失量的概念及其范围,生态系统平衡的概念、特征;熟悉土壤侵蚀的带性分布规律、水量平衡、冲淤平衡,生态系统的概念、组成和结构及其功能;了解自然地理环境的地域分异规律,景观生态学和可持续发展原理。
第三章土壤侵蚀的形式、程度及类型区划分
第一节 土壤侵蚀与水土流失的关系
一、土壤侵蚀(soil erosion)
二、水土流失(soil and water losses)
三、土壤侵蚀与水土流失的关系?
四、土壤侵蚀与水土保持的关系?
习题要点:土壤侵蚀、水土流失基本概念及其与水土保持的关系是什么?
第二节土壤侵蚀的类型
一、按照土壤侵蚀的成因和发展速度划分:正常侵蚀、加速侵蚀
二、按照土壤侵蚀发生的时间划分:古代侵蚀、现代侵蚀
三、按照导致土壤侵蚀的外营力划分—最常用:水、风、重力、冻融、泥石流
习题要点:土壤侵蚀的类型有哪些?
第三节土壤侵蚀的形式
一、水力侵蚀
二、风力侵蚀
三、重力侵蚀
四、冻融侵蚀
五、泥石流侵蚀
习题要点:土壤侵蚀的形式有哪些?
第四节土壤侵蚀的程度及强度分级
一、土壤侵蚀的程度
二、土壤侵蚀强度分级指标
习题要点:土壤侵蚀的数量指标及分级?
第五节我国的土壤侵蚀类型区
一、 以水力侵蚀为主的类型区(5个二级区)
二、 以风力侵蚀为主的类型区(2个二级区)
三、 以冻融侵蚀为主的类型区(2个二级区)
习题要点:我国的土壤侵蚀类型区如何划分?
本章重点、难点:土壤侵蚀强度分级指标、土壤侵蚀程度和强度分级的差异。
本章教学要求:掌握中国土壤侵蚀分类系统、水力侵蚀的主要形式和特征,特别注意细沟和浅沟的区别,重力侵蚀;熟悉泥石流侵蚀和风力侵蚀;掌握土壤侵蚀强度分级指标、土壤侵蚀程度和强度分级的差异;熟悉土壤侵蚀程度分级。
第四章 影响水土流失的因素
第一节 自然因素的影响
一、 气候因素的影响
二、 地质因素的影响
三、 土壤因素的影响
四、 地形因素的影响
五、 植被因素的影响
习题要点:影响水土流失的自然因素有哪些?
第二节 人类活动的影响
一、人类加剧土壤侵蚀的活动
二、人类控制土壤侵蚀的活动
习题要点:人类活动对水土流失的影响有哪些?
本章重点、难点:降雨强度与土壤侵蚀的关系,坡度、坡长、岩性与土壤侵蚀之间的关系
本章教学要求:掌握影响水土流失的自然因素,各自然因素影响水土流失的规律,人类活动对水土流失的影响,了解各因素影响水土流失的原理。
第五章 通用土壤流失方程及其应用
第一节通用土壤流失方程
一、 通用土壤流失方程的形成过程
二、 与通用土壤流失方程有关的几个问题
1、通用土壤流失方程的适用范围
2、通用土壤流失方程的主要用途
3、允许侵蚀极限
4、其他土壤侵蚀经验模型
习题要点:USLE的主要用途有哪些?
第二节通用土壤流失方程中诸因子值的确定
一、降雨侵蚀力因子(R)
二、土壤可侵蚀性因子(K)
三、坡长与坡度(地形)因子(LS)
四、作物经营管理因子(C)
五、水土保持措施因子(P)
习题要点:USLE的表达式及各因子表达的内容有哪些?
第三节通用土壤流失方程的应用
一、主要用途
二、本土化应用所需收集的资料
习题要点:因地制宜应用USLE所需收集的资料有哪些?
本章重点、难点:USLE的表达式及各因子表达的内容。
本章教学要求:掌握USLE的表达式及各因子表达的内容及主要用途,知道因地制宜应用USLE所需收集的资料;了解USLE诸因子的确定方法。
第六章 水土保持生物措施
第一节 概述
一、水土保持生物措施的定义
二、水土保持生物措施的种类
三、水土保持生物措施的作用
习题要点:种类类型划分和命名的要求?
第二节水土保持林规划设计与造林技术
一、规划设计:内容、工作程序
(一) 内容:
1、立地条件类型的划分
2、造林典型设计
(二) 规划设计的工作程序
1、准备阶段
2、资料的分析研究阶段
3、规划与设计阶段
4、设计图的绘制和报告的编写
二、 水土保持造林技术
1、适地适树
2、混交造林
3、整地工程
4、造林方法
习题要点:立地条件类型的划分方法?主导环境因子的分析有哪些方面?
第三节水土保持种草
一、 草种的选择与配置
二、 种植技术
1、播种方式
2、播种要求
3、混播技术
三、 草地的管理和开发
1、草地经营与管理
2、草地资源开发
习题要点:水土保持种草的相关技术?
本章重点、难点:掌握立地条件类型的划分方法和步骤。
本章教学要求:掌握水土保持生物措施的定义和种类,立地条件类型的划分方法和步骤,造林的典型设计,水土保持造林和种草技术;熟悉水土保持生物措施的作用,水土保持林规划设计的工作程序。
第七章 水土保持农业技术措施
第一节 措施的特征
一、 以改变小地形增加地面糙率为主的措施
1、等高耕作
2、等高沟垄耕作
3、其他:区田、圳田
二、 以增加植物为主的措施
1、轮作
2、间作、套种与混作
3、等高带状间作
三、 改善土壤物理性状的措施:深耕、少耕、免耕
1、深耕
2、少耕
3、免耕
习题要点:实行等高耕作的要点?轮作应该注意的问题?
第二节 措施的作用
一、防止水土流失
二、增加作物产量
习题要点:防止水土流失的措施?
本章重点、难点:掌握轮作应该注意的问题和免耕技术要点。
本章教学要求:掌握水土保持农业技术措施的水土保持原理。
第八章 水土保持效益估算与评价
第一节 概述
一、水土保持效益的定义及目的
二、水土保持效益的分类
三、效益计算的原则
习题要点:水土保持效益的分类?
第二节 水土保持效益的计算
一、调水保土效益计算
二、经济效益计算
三、社会效益计算
四、生态效益计算
五、经济分析
习题要点:调水保土效益各计算方法?
第三节 流域综合治理评价
一、 评价指标体系的构建
1、评价指标体系
2、指标体系构建的原则
3、评价指标体系的构造
二、 评价指标的计算方法
1、生态效益指标体系
2、经济效益指标体系
3、社会效益指标体系
三、 评价的方法
1、比较分析法
2、模拟评价法(数学模型,实验模型)
3、其他方法:投入产出分析法、投资分析法等
习题要点:水土保持效益的分类,流域综合治理评价?
本章重点、难点:蓄水保土效益和经济效益的计算,水土保持社会和生态效益的计算,水土保持的经济分析。
本章教学要求:掌握水土保持效益计算的原则,蓄水保土效益和经济效益的计算,水土保持社会和生态效益的计算,水土保持的经济分析;熟悉水土保持效益估算和评价的目的、水土保持效益的分类,流域综合治理评价。
第九章 水土保持动态监测与管理
第一节 概述
一、水土保持监测的作用
二、水土保持监测的原则
三、水土保持监测的内容
四、水土保持监测的方法与技术
习题要点:水土保持动态监测的作用、原则、内容及技术分别是什么?
第二节 水土流失预报
一、USLE ---通用土壤流失方程
二、WEPP模型(Water Erosion Prediction Project,水蚀预报计划)
三、中国土壤侵蚀模型的研究概况
习题要点:水土流失预报模型?
第三节 水土保持信息系统概述
一、 构成
二、 水土保持信息系统的设计与建立
1、设计思想
2、建立过程
3、软件设计
4、用户界面设计
5、系统评价
三、 系统数据库建立
1、源数据的获取与预处理
2、数据录入
3、数据质量控制与评价
习题要点:水土保持信息系统的构成?
第四节 水土保持动态监测信息系统
一、水土保持监测网络信息系统
1、 系统组成
2、 系统功能
二、 水土保持动态监测信息子系统
1、建立系统的几个主要技术指标
2、系统设计
3、系统的基本结构
第五节 水土保持管理信息系统
习题要点:水土流失动态监测系统及管理系统的基本构成?
本章重点、难点:掌握水土保持动态监测的作用、原则、内容及技术,水土保持信息系统的构成。
本章教学要求:掌握水土保持监测的原则、内容;熟悉水土保持监测的方法和技术,水土保持信息系统,水土保持动态监测信息系统和水土保持管理信息系统;了解水土流失预报方法。
第十章 水土保持规划
第一节 概述
一、水土保持规划的概念、作用和基本任务
二、水土保持规划的指导思想和原则
三、水土保持规划的内容与程序
习题要点:水土保持规划的内容与程序?
第二节 水土保持综合调查
一、自然条件调查
二、自然资源调查
三、社会经济调查
四、水土流失调查
五、水土保持现状调查
习题要点:调查对象有哪些?
第三节 水土保持综合防治措施配置及治理模式设计
一、综合防治措施配置
1、坡面综合防治措施的配置
2、沟道防治措施的配置
3、河道护岸治滩措施的配置
二、 治理模式设计
(一)小流域治理模式的定义
(二)小流域治理模式设计基本原则
(三)小流域治理模式典型设计
1、粮、林、草立体种植模式
2、桑基鱼塘模式
3、种养加结合型模式
4、综合治理模式
习题要点:水土保持典型治理模式设计?
第四节 规划的实施管理
一、实施进度安排
1、根据生产需要确定实施进度
2、根据投入可能确定实施进度
3、不同方案对比
二、 实施管理与调控
(一)规划的实施与管理
1、规划方案的审批
2、规划的实施
3、实施过程的管理
4、验收工作
(二)动态调控
1、调控的内容
2、调控的途径
习题要点:水土保持的实施管理是什么?
本章重点、难点:掌握水土保持规划的内容与程序和水土保持典型治理模式设计原理。
本章教学要求:掌握水土保持规划的内容与程序和典型水土保持治理模式;熟悉调查对象的方法,了解水土保持的实施管理。
五、考核方式及要求
考核方式:闭卷笔试。总成绩由二部分组成, 即:平时成绩+考试成绩。平时成绩占30%, “课程论文”占70%。
六、推荐教材及教学参考书
教 材:
1. 《水土保持及防护林学》,张金池,中国林业出版社,2011年
2. 《水土保持学》,王礼先,中国林业出版社(超星),2005年
参考书:
1. 《水土保持学概论》,吴发启,中国农业出版社(读秀), 2003
2. 《水土保持学》,文俊,中国水利水电出版社(读秀),2010
3. 中国水利百科全书.水土保持分册,2004
七、说明
在学习过程中,同学们可以实地寻找、感受校园内的水土保持措施。
大纲修订人:罗朝晖
大纲审定人:李荣
修订日期:2015年4月20日