农业关键带水碳氮循环及环境管理

课程编码：1802090903Z1M2001H 英文名称：Water, Carbon and Nitrogen Cycle in Agricultural Critical Zone and Environmental Management 课时：40 学分：2.00 课程属性：专业核心课 主讲教师：沈彦俊等

本课程是面向生态学、环境学、自然地理学等及学科的研究生专业核心课。本课程基于地球关键带的视角，以作物-根系层-深层包气带-含水层的水分运移及其伴生过程（碳氮循环）为核心，主要介绍农业关键带水文过程、生物地球化学循环过程及其对地下水量质的影响。通过本课程的学习，使研究生掌握农业关键带水碳氮过程的基本原理、研究方法和学科前沿进展，促进研究生系统认识农业生态系统中的物质迁移转化过程，理解农业发展中的地下水超采、水质退化等资源环境问题，提升研究生对于地表人类活动与地下水量质关系的认识。

无

第一章 地球关键带科学内涵 3学时 沈彦俊
第1节 I 地球关键带的基本概念
第2节 II 农业关键带科学前沿
第3节 III 关键带科学与农业可持续发展
第二章 水循环与生态水文 3学时 沈彦俊
第1节 I 关键带水与物质循环
第2节 II 植被变化与生态水文过程
第3节 III 气候变化与生态水文过程
第三章 包气带性质与土壤水分运动 3学时 闵雷雷
第1节 I 包气带主要物理性质
第2节 II 包气带水分运动基本原理
第3节 III 包气带溶质运移与水盐平衡
第四章 农田水文过程 3学时 闵雷雷
第1节 I 农田水循环与五水转化
第2节 II 农田主要水文过程及其定量描述
第3节 III 作物水分消耗与调控
第五章 农田生态系统水循环监测与测定 3学时 闵雷雷
第1节 I 土壤含水量监测
第2节 II 土壤基质势监测
第3节 III 土壤水力学性质测定
第六章 根区土壤有机质与碳循环 3学时 闵雷雷
第1节 I 土壤有机质及其重要性
第2节 II 土壤有机质来源与形成
第3节 III 土壤碳循环过程
第七章 根区土壤氮循环与水碳氮耦合 3学时 闵雷雷
第1节 I 主要的氮循环过程及其环境效应
第2节 II 土壤水碳氮过程耦合机制
第3节 III 全球变化背景下的土壤水碳氮过程及其环境效应
第八章 深层包气带水分运动 3学时 闵雷雷
第1节 I 深层包气带概念与水分监测
第2节 II 深层包气带水分动态
第3节 III 全球变化对深层包气带水分运动的影响
第九章 深层包气带水碳氮过程 3学时 闵雷雷
第1节 I 深层包气带水氮迁移通量
第2节 II 深层包气带中的水碳氮过程
第3节 III 深层包气带水碳氮过程对全球变化的响应
第十章 地下水运动与溶质迁移 3学时 闵雷雷
第1节 I 地下水的赋存
第2节 II 地下水循环与均衡
第3节 III 地下水溶质迁移转化过程
第十一章 地下水氮素来源解析与防控 3学时 闵雷雷
第1节 I 农业区地下水氮素来源与源解析原理
第2节 II 农业区地下水氮素来源解析-典型案例
第3节 III 地下水氮素污染模拟与消减调控
第十二章 区域适水农业与可持续管理 3学时 沈彦俊
第1节 I 农业活动对区域地表/地下水环境影响
第2节 II 适水农业种植模式与农业生产规模
第3节 III 农业关键带视角的环境可持续管理
第十三章 地球关键带观测体系野外实习 2学时 沈彦俊
第1节 I 燕山地球关键带试验站实习
第十四章 考试 2学时 沈彦俊
第1节 考试

沈彦俊，博士，研究员（二级），现任农业资源研究中心副主任、中国科学院农业水资源重点实验室主任，长期从事农业水文与地下水量质演变领域的研究，入选国家“万人计划”领军人才，获“全国优秀科技工作者”称号。主持了国家自然科学重点基金项目、重大专项课题，国家973 项目课题、国家重点研发计划专项课题等项目和课题20 余项。发表学术论文170 余篇，SCI 收录100 余篇，总被引7000 余次，相关成果获中国科学院杰出科技成就奖（突出贡献者），河北省自然科学一等奖（排名1）等奖励5 项。
闵雷雷，博士，研究员，硕士生导师。近年来一直从事农田关键带水氮传输过程方面的研究工作，先后主持国家自然科学基金项目、国家重点研发计划专题等项目10余项，在Water Resources Research、Environmental Science & Technology、Journal of Hydrology等学科主流SCI期刊发表学术论文多篇。目前担任中国水利学会第七届青年科技工作委员，获大禹水利科技进步一等奖等奖项4项。