“生态地质”课程教学初探

汪振立

江西应用技术职业学院，江西 赣州 341000

“生态地质”课程教学初探

汪振立

江西应用技术职业学院，江西 赣州 341000

生态地质是阐述地质环境影响制约植物和动物生态以及人体健康的边缘学科，是一门涵盖多学科知识并可应用于多个领域的一门职业拓展课程。该课程教材的编写打破一般学科界线，联系实际，贴近生活，注重知识性和趣味性。授课采用可视化教学手段，列举大量实例，让学生易于理解接受。实习路线以地理气候条件相同、地形地貌条件相似，而地层和植被截然不同为主要原则进行设计，有利于学生识别评判。多做师生互动，激活并开阔学生思路，引导学生学会跨学科联想并综合分析。

生态地质；边缘学科；地质环境

传统的地质学主要为找矿服务，为找水服务，为物理性地质灾害防治服务等。近几十年来，地质学服务的面越来越宽，特别是近十年开展多目标区域地球化学调查，所建立的数据库成为地学、农学、生物科学、环境科学、卫生防疫等多个领域的研究平台。

地学人才的培养应注意拓宽学生的知识面，使学生毕业后有更强的适应能力。地质类院校（系）作为地学人才培养的摇篮，在教学内容的安排上，应当加紧向地学发展的前沿跟进。

我校20世纪90年代初在水文地质与工程地质专业开设“农业地质”选修课（20学时左右）；21世纪初以来在国土资源调查专业（即原地质专业）、水文地质与工程地质专业先后开设“生物地质”、“生态地质”课程（40学时左右）。课程引起学生的浓厚兴趣，并强烈要求教师把教材编出来。在历届学生的鞭策下，笔者于2010年编成校本教材《生态地质环境学》，到目前已有9个班学生使用，得到学生的肯定。

一、课程内容

“生态地质”是阐述地质环境影响制约植物和动物生态以及人体健康的边缘学科，是一门涵盖多学科知识并可应用于多个领域的一门职业拓展课程。该课程的教学目标是让学生了解生态地质环境学研究进展、成果应用、发展趋势，了解生态地质环境学的基本原理、基本研究方法。该课程的能力培养目标是培养学生对植物生态差异与地质环境关系的识别能力、对动物（包括人类）地球化学性疾病（地方病）与地质环境关系的基本评判能力；该课程的思想教育目标是培养学生勤于思考、富于联想、善于综合分析的学风。通过课程教学，使学生掌握生态地质的一些基本知识，为毕业生拓宽就业面而拓展知识面。通过课程学习，让学生懂得地质学专业知识不光为找矿服务、为找水服务，还可为农业、林业、畜牧业、卫生防疫、环境保护等多个领域服务。

“生态地质”打破一般学科界线，联系实际，贴近生活。注重课程内容的知识性、趣味性，列举大量实例。课程内容把植物（包括农作物）的生态与地质环境的关系、动物（包括家禽家畜）的生态与地质环境的关系、人体健康与地质环境的关系都囊括在一起，重点就是探讨影响、制约植物、动物生态的地质环境问题，强调地学工作者在生态文明建设中应就地质环境的研究、调适做出应有的贡献。

二、教学方法

1.理论联系实际，以案例阐述原理

“生态地质”课程一般都安排在高年级。学生在学校前几年学的都是地质类的学科知识，忽然给他们讲农业、林业、生物、生态、卫生防疫等方面的知识，必须要通俗易懂，还要有趣味、有新意、有吸引力，让学生愿意听、想听，想弄明白是怎么回事。所以在讲课中就需要讲很多生动鲜活的实例。

（1）讲解自然植被与地质环境的关系，主要以一些指示植物（种、种群、群丛、群落）的案例来说明。如酸性土壤的指示植物铁芒萁、杜鹃花生长茂盛的地方，肯定是酸性土壤；马尾松－铁芒萁群丛分布的土壤环境，pH值一般都在4.5～5.5之间。在南方，尤其是在江西，石炭纪、侏罗纪、白垩纪等时期的沉积岩和震旦纪、寒武纪等时期的变质岩以及酸性花岗岩衍生的土壤都是酸性土壤。石灰性土壤的指示植物蜈蚣草生长茂盛、成为优势种群的土壤一般都是石灰岩、白云岩衍生的石灰性土壤。

由表5可以看出，第1期CPI对自身变动的贡献率为51.6%，至第11期之后趋于平稳，稳定在40.6%左右；第1期农产品价格对CPI的变动贡献率为48.4%，在第11期趋于平稳，稳定在59.4%左右。

（2）讲解农业生态地质环境，主要以一些名特优农作物、中药材道地性的案例来阐明。如四川棉花种植的规划布局，就是地质专家在地质图上操作，按地层分布划出棉花种植的优势区、次优势区、劣势区，政府农业规划部门以此为依据，确定全省棉花种植的规划布局，并取得良好的经济效益。涪陵榨菜、广西沙田柚都是在特定的地质环境形成特殊的风味，成为特有的品牌。文山三七、长白山人参，在相同的地理气候条件下，不同岩性衍生出不同土壤种植的药材其有效成分含量差异较大，这就是医药界所说的药材道地性的根本所在。

（3）讲解动物生态地质环境，主要以一些典型的野生动物、一些名特优家禽家畜的案例来阐明。如讲野生动物，以大熊猫为例：四川卧龙—四姑娘山—夹金山地区是大熊猫居住最集中的区域。而在这一带，大熊猫主要出没在花岗岩、变质岩区域。原因是大熊猫主食—箭竹生长所适宜的地质背景是花岗岩、变质岩区域。灰岩地区也有少量箭竹，但灰岩区易受干旱，而干旱后易引起箭竹开花死亡。花岗岩、变质岩区则不易干旱，也就很少出现箭竹开花死亡的情况。因此，大熊猫主要出没在花岗岩、变质岩区域内，是食物链因子决定的。其他如山西吕梁山的褐马鸡主要在花岗岩地区出没；广西平果没六鱼“只上水，不落水”—只在石灰岩区地下暗河生长繁衍；泰山赤鳞鱼“东不过麻塔，西不过麻套”等，都是局限在特定的地质环境内。

讲家禽家畜，以泰和乌鸡为例。丝羽乌骨鸡，在中国、日本和东南亚一些国家都叫“泰和乌鸡”，以江西泰和为正宗。而在泰和县，叫做武山鸡，认武山为正宗。那是因为异地引种饲养三代之后必然退化，只有武山山脉一带养殖的乌鸡才能保证代代生长繁衍而不变异。这种现象与泰和县武山水土中某些较丰富的微量元素密不可分，也就是说，生态地质环境决定了泰和乌鸡生长区域的局限性。此外，如广西的巴马香猪，也是巴马特定的地质环境内保持正宗，巴马香猪引种到异地养殖，即产生变异。

（4）讲解人居地质环境，即以优良人居地质环境、有害人居地质环境的案例来阐明。

一些长寿地区的例子，如世界五大长寿地区之一的广西巴马瑶族自治县，人类健康的四大要素水、阳光、空气、磁场，巴马都占全了，而且是全世界上最好的。这里喀斯特地貌下形成的弱碱性水，地下较强的磁场，山地空气中的负氧离子含量高，农作物有益微量元素的含量很高，尤其是锰和锌含量特别高，这些有利健康长寿的因素几乎都与地质环境有关。

有害人居地质环境如局部地区性出现的黄牙村、短命村、绝户村、女儿村、傻子村等等，都是地质环境中某些必需元素偏低，某些微量元素偏高，特别是某些有毒有害元素偏高造成的。区域性大面积为害的地方性甲状腺肿（地甲病）、克汀病是地质环境中低碘造成的；地方性氟中毒（地氟病）是地质环境中高氟造成的；地方性砷中毒（地砷病）是地质环境中高砷造成的；大骨节病、克山病都与地质环境中硒缺乏关系较密切；软水地区心脑血管疾病患病率较高；某些癌症高发区与地质环境中某些微量元素过高过低有关等等。

由地质环境中某些微量元素过高过低造成的疾病称为地球化学性疾病。地球化学性疾病本质上就是一种化学性地质灾害。对于化学性地质灾害的防治，地学工作者有着不可推卸的责任。将来的地学工作者应当具备生态地质的基本知识。

2.课件与板书结合，以课件为主，讲求图文并茂

3.师生互动，活跃课堂气氛，调动学生思考问题的积极性

生态地质是探索性很强的边缘学科，是需要不断修订、拓展的一门新课。在教学中，更需要师生互动，以求教学相长。每一章节讲完，都让学生归纳、小结，也要求学生举例，举一些在自己家乡见到的、听到的，或者从书报刊及其他媒体看到的一些与地质环境有关的植物（农作物）、动物（家禽家畜）生态现象。同时，鼓励学生讨论并提出一些稀奇古怪但又源于现实、贴近生活、有科学意义的问题。而且，学生提的问题让学生先回答，一个学生提问，几个学生回答，老师最后补充、修正、归纳。这样的课堂教学，到了课程的中后期，课堂气氛越发活跃，往往一个学生提出一个问题，好多个学生从不同角度回答，不同的思维方式一碰撞就擦出火花，使多数学生的思维也都活跃起来，虽然有的学生回答问题比较幼稚和比较片面，也不一定正确，但积极性调动起来了，思维激活了，思路开阔了，学会跨学科联想、综合分析问题了，这就达到了预定的教学效果。

三、实践教学

1.选择典型生态地质环境实习线路

“生态地质”的实习实训是地质类课程中一门全新的实习课，在课程设置、路线编排上都要按新的视角、新的思路设计。对实习路线的安排，主要选择地质条件差异较大、植物群落差异明显的几个点，连成比较合理的观察和实习路线。基岩裸露较多，土壤pH值反差较大，土壤厚薄差距明显，经纬度和水、光、热等地理气候条件相同，海拔高度、坡度等地形地貌条件相似，而地层、植被截然不同，有利于学生识别、评判，是观察点和路线选择的主要原则。

2.野外实习以生态为主，地质为辅

“生态地质”课程安排在高年级，基础地质课都已完成，专业地质课基本完成，地质认识实习、教学实习都已经历过。所以，“生态地质”实习课重点不是地质现象，而是不同地质背景条件下不同生态现象，让学生对“地质背景制约植物（种、种群、群丛、群落）分布”有直观的感受。在这里，讲地质主要是讲不同植物对不同地质环境的适应，讲地质环境为什么会影响制约生态环境。

3.引导学生观察与思考

实习过程中，先给学生提出观察要点和思路：地层、岩性、土壤、植被各有什么特征，即地层的变化，岩性的差异，不同地层不同岩石衍生的不同土壤，不同地层不同土壤环境下植物的种、种群或植物群落分布的差异。让学生自己观察分析野外生态地质环境对植物群落分布的影响制约。在不同的观察点和观察地段，让学生观察后做地质现象和生态现象及其相互联系的分析，谈自己的看法、体会、评判，最后老师综合分析归纳，对地质、环境、生态及其相互关系做条分缕析的讲解，让学生有系统的认识。

欠缺的是，目前的实习主要还是植物生态地质环境内容的实地考察，动物生态地质环境的实地考察条件还不具备，只能以PPT演示的形式来解决。

4.将自然界植物的自由选择所反映的规律应用于生产生活

在实习过程中，要求学生学会将自然界植物的自由选择所反映的规律应用于生产生活。如由野生植物对不同pH值土壤的选择，要求学生进而思考不同pH值土壤的农作物适宜性。

如铁芒萁、杜鹃花等指示植物生长茂盛的土壤环境，必然是酸性土壤。应用于农业，即可以在这样的土壤环境中规划种植脐橙、柑橘、甜柚、杨梅、猕猴桃等水果。蜈蚣草生长茂盛的地段，一般为石灰性土壤，在这样的土壤环境中规划种植枣树、豆科植物等比较适宜。如果不得已要在pH值较高的稻田育秧，则需要人为调低土壤pH值，以避免或减少水稻立枯病的发生。

四、教材建设

教材建设是课程建设的重要内容，是教学思想与教学内容的重要载体，是教学方法与经验的结晶，也是提高教学质量的重要保证，具有广泛的辐射作用。

为解决长期没有教材的问题，作者投入了大量的时间和精力，1992年编写了《农业地质概论（纲要）》（约5万字），后来拓展为“生物地质”、“生态地质”。在连续几届学生的鼓动下，笔者于2010年编成教材《生态地质环境学》（62万字），边试用边征求意见。

在《生态地质环境学》的编写中，根据大专层次的高职学生特点，以适应学生学习为原则，先让学生了解生态地质现象，引起他们的兴趣；再讲原理，引导他们理解其本质。

依此思路，在教材内容的编排上，分上、中、下三篇：上篇植物生态地质环境与农业生态地质环境，包括第一章自然植被与地质环境，第二章农业地质背景研究，第三章农业地球化学调查，第四章矿物肥料与矿物饲料等内容；中篇动物生态地质环境与人居地质环境，包括第五章动物生态地质环境，第六章人居地质环境与健康等内容；下篇生态地质环境学的原理与方法技术，包括第七章岩石-土壤-植物的能量转换关系，第八章植物的矿质营养，第九章微量元素与人体健康，第十章生态地质环境学的研究方法等内容。

该教材到目前已有9个班学生试用，学生们总体上给予肯定，也对修订提出了一些意见和建议。下一稿的修订工作即将开始，其构架、体例、选材、逻辑关系调整等还须征得更多专家的指教。

由“农业地质”到“生物地质”，再到“生态地质”，课程开设多年，内容逐步充实，领域渐次拓展，教学方法不断跟进。形成校本教材后，有了一个初步的教学模式，取得一些成效，得到开课学生的认可。一些学生在课程总结中反映：上“生态地质”课“非常开心，非常有趣，非常有益，也非常有用”；有的还认为“课时太少，还没过瘾就结束了。建议增加课时，增加野外实习”；“通过生态地质知识的学习，对促进人与自然的和谐有了更深层次的理解”。学生一致认为生态地质知识不仅对今后从事地质工作有用，对从事其他工作、指导日常生活中趋利避害也很有用。

Preliminary Study on Teaching the Course of Ecological Geology

WANG Zhen-Li
Jiangxi Vocational College of Applied Technology, Ganzhou 341000, China

Ecological geology is borderline subject which demonstrates the influence and restriction of geological environment on plant ecology, animal ecology and human health. Also it is a multi-disciplinary knowledge and a career development course which could be applied in multi- fields. The compilation of teaching materials has broken general discipline boundaries, contacted practice and been close to life, focusing on knowledge and interest. Through the visual means of teaching, the illustration of a large amount of cases, students are very easy to understand and accept the information. The arrangement for practice route is based on the following principles: the same geographical climate conditions, the similar terrain and physiognomy conditions, and the different strata and vegetation. The above measures have great advantages for students to recognize and evaluate. More teacher-student interaction could activate and widen students' thinking to guide students to make interdisciplinary thinking and comprehensive analysis.

ecological geology; borderline subject ;geological environment

G642

A

1006-9372 （2012）01-0017-04

2011-11-24；

2011-12-10。

汪振立，男，副教授，主要从事水文地质、农业地质、生态地质的教学和科研工作。