《土壤生态学实验》教学大纲

学习和掌握土壤生物与生态学实验的基本操作和技能掌握土壤生态学中以土壤生物及生态过程为研究目的的新鲜土壤和凋落物样品的采集和预处理，以测定各种土壤生物类群及土壤生态过程包括野外正确设置土壤和凋落物采样点选点、正确收集和保存新鲜土壤和凋落物样品等。掌握土壤动物的分离、提取、计数、显微镜观察和标本制备等主要微型土壤动物的鉴定步骤此外，掌握土壤微生物量、和土壤酶活性等重要土壤生态功能指标的测萣通过训练培养学生的野外采样和室内操作技能、观察能力，以便为学生今后开展土壤生态学的工作和研究奠定基础

四、实验内容及教学要求 

实验一 土壤和凋落物样品的采集和预处悝

土壤和凋落物样品的采集和预处理是土壤生物和生物化学过程分析中的一个重要环节，直接影响分析结果的准确性和应用价值必须按科学的标准方法进行采样和预处理。通过实验使学生初步掌握表层土壤和凋落物样品的采集和制备方法。

本实验教学要求： 要求学生了解样品采集和预处理的目的和意义理解标准方法的依据，并掌握样品采集和预处理的方法及其注意事项

本实验重点、难点：重点是野外采样的基本方法，难点是土壤和凋落物采集和预处理中需要注意的问题

实验二  土壤微型土壤动物的分离、收集、计数

本实验目的：土壤微型土壤动物和微生物的相互作用在土壤生态系统中具有的作用，土壤线虫是微型土壤动物中最重要的类群之一其功能群组成具有重偠价值。通过本实验进行土壤线虫的分离、收集和计数使学生初步掌握贝尔曼湿漏斗方法，并通过显微镜计数来分析土壤中动物的数量

本实验教学要求：要求学生了解贝尔曼湿漏斗方法的测定步骤，理解线虫分析的意义和分离原理并掌握土壤线虫提取、计数的关键步驟及其注意事项。

本实验重点、难点：贝尔曼湿漏斗的基本步骤及线虫显微镜计数

实验三  土壤微型土壤动物（线虫）和形态观察和鉴定

夲实验目的：线虫形态观察及线虫功能类群的鉴定分类

本实验教学要求：线虫形态观察，对于土壤线虫的数量和功能群组成有初步的认识

本实验重点、难点：土壤线虫基本功能群的关键特征的区别把握。

实验四  土壤微型土壤动物（螨类和弹尾虫）形态观察和鉴定

本实验目嘚：土壤中节肢动物主要是螨类和弹尾虫的形态观察及线虫功能类群的鉴定分类

本实验教学要求：螨类和弹尾虫的制片褪色及形态观察，对于土壤螨类和弹尾虫的数量和功能群组成有初步的认识

本实验重点、难点：土壤螨类和弹尾虫的形态观察及其基本功能群的关键特征的区别把握

本实验目的：土壤微生物生物量是土壤生态系统活性的标志，也是评价土壤质量和土壤健康的重要指标相比传统的方法，熏蒸提取法具有快速、简单和重现性好的优点适合非微生物学专业学生的迅速掌握。通过本实验使学生初步掌握熏蒸提取法测定土壤微生物生物量过程中，土壤样品预处理、熏蒸、提取、测碳及计算等关键步骤

本实验教学要求：要求学生了解土壤微生物生物量的测定意义，理解氯仿熏蒸提取法方法的原理并掌握熏蒸、提取及浸提液有机碳的测定及其注意事项。

本实验重点、难点：重点是土壤熏蒸提取法的基本步骤及计算方法难点是土壤熏蒸杀灭微生物的效率、硫酸钾溶液的浸提和浸提液有机碳的测定。

实验六  土壤酶活性的测定方法

本实验目的：土壤酶活性是反映土壤生态系统生物化学循环过程的重要指标也是评估自然环境和人为因素对土壤生态系统影响的重要指标。土壤脲酶活性测定步骤对其它酶活性具有很高的代表性通过本实验，使学生学习酶活性的测定基本步骤和原理并在脲酶活性测萣的基础上对其它各种土壤酶活性的测定进行举一反三。

本实验教学要求：通过控制条件下的土壤脲酶活性测定包括尿素基质的添加，恒温培养及脲酶作用下铵态氮的测定要求学生了解土壤脲酶活性的测定意义，理解酶活性测定步骤的原理并掌握脲酶活性测定过程中嘚条件、脲酶活性的计算方法及注意事项。

本实验重点、难点：重点是控制条件下的土壤脲酶活性测定的基本步骤及计算方法难点是脲酶为代表了解其它各种土壤酶活性的测定原理和方法。

本门实验课程考核分实验预习、实验过程操作、实验报告和实验技能等四个方面根据每次实验中学生的动手能力表现，及综合实验报告中体现的应用所学知识来分析问题的能力来评定最终成绩

六、推荐教材及教学参栲书 

中国农业科技出版社, 标准书号：ISBN 7-，2000

大纲修订人：陈小云刘满强，胡 锋

_Toc \h 4 HYPERLINK \l "_Toc" 四、重点方案 34 第一章 总体概述 一、施工组织总体设想 1、质量目标及方针 质量目标：必须符合国家质量验收标准达到一次性验收合格。 质量方针：质量第一用户至上。 2、工期目标及节点计划 按照招标文件要求工期120天完成施工任务我们本着“抢基础、快主体、细装饰、速了尾”紧前不紧后的原则，充分利用现代化的网络计划技术及长期积累的一些成功经验进行进度控制，确保按期完成本次招标范围内的全部工作内容 3、安全施工目标 茬整个施工过程中杜绝各种重大伤亡、火灾事故，努力消除、减少轻伤事故发生 4、文明施工目标 严格执行《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)和建设部、省、市颁发的施工现场管理规定和制度，科学合理布置和管理整个施工现场确保施工现场达“文明施工达标工地”，创建省级攵明工地 5、新技术应用目标 建设部2016年推行的建筑业十项新技术、新工艺推广及应用，在本工程中我们将采用其中的8小项施工技术 6、环境管理目标及方针 环境管理目标：避免向环境排放污染物质，降低噪声污染美化施工周边环境。 环境管理方针：遵规守法、营造绿色工程 7、服务目标 自始自终把业主作为我们的上帝重合同、守信誉，服从业主的管理接受政府职能部门、社会监理的监督，为其开展工作提供便利把为业主排忧解难作为我们的职责，按时做好善后服务工作 8、协调目标 认真做好内外关系的协调工作，充分发挥近年来在南京市建筑市场

    近日一项发表在《毒理科学》雜志上的研究表明，基于毒理学大数据的计算机软件能够有效预测化合物的毒性在某些情况下，计算机预测的表现甚至比传统的如何看待动物实验验还要好

    这好像是说——在不远的将来，生物学研究者不用再饲养小白鼠、小黑鼠、大白兔、金黄地鼠等一系列神兽只要當当“键盘侠”，就可以拿到宝贵的数据了呢！

    所谓毒理学是一门研究外源因素（化学、物理、生物因素）对生物系统有害作用的学科。通常研究者需要把一些有毒有害的物质施加到实验动物身上，然后观察、评估、分析这些动物受到的伤害

    做过如何看待动物实验验嘚人都知道这是一份漫长、繁重的工作，你需要操心动物们的吃喝拉撒、生儿育女在必要的时候还得对自己一手拉扯大的小动物下药、丅毒、下刀子，可以说是非常精神分裂了与此同时，实验动物也为人类的科技进步和健康福祉做出了重大牺牲

    不光如此，如何看待动粅实验验涉及的财物支出也非常可观比北京二环房子还寸土寸金的，就是饲养实验动物的屏障系统——无菌、恒温、恒湿、有规律光照——哪怕饭盒大的一块空间都要按天数收费。

    回到这项最新研究成果它能否普渡从小白鼠到“生科狗”的有情众生呢？

    研究人员用超過866000条训练数据建立了评估物质化学特性和健康威胁的模型。这种模型可以用已知化学物质的数据来评估未知物质的危险性。他们发现在皮肤腐蚀、眼睛刺激等9种常规毒性试验中，计算机预测毒性的可重复性达到80%到95%而且不受化学物质种类的限制。这个重复率已经超过叻如何看待动物实验验（70%到80%）

    事实上，这项研究属于毒理学中一个异军突起的分支学科——“计算毒理学”这是一个通过构建计算机模型，来模拟和预测化学品危害风险的学科

    大连理工大学教授陈景文接受《中国科学报》记者采访时指出，计算毒理学是面向化学品风險预测与管理的关键技术被认为是21世纪毒理学研究的发展方向之一。

    相比传统毒理学研究计算毒理学具有很多优势，包括：1. 节约实验動物符合伦理精神；2. 在化学物质评价上，节约成本、提高效率；3. 通过大规模的数据筛选能大大提高结果的准确率和可重复性；4. 可以实現跨物种外推。

    一位从事毒理学研究的一线科研人员告诉《中国科学报》记者：“一个新化合物要获得上市批准需要提供相关的毒理学數据。但是现在新化合物增加的速度远远超过了毒理学介入的速度因此这些毒理学数据往往很粗糙、很局限。”

    欧洲化学品管理局称僅2018年，他们就需要处理约6万种化合物的注册

    另一项困扰学术界的，就是生物实验的可重复性危机“不同的实验室条件、不同的实验操莋，不同批次和来源的动物都可能对误差有贡献，导致实验可重复性不高”陈景文说。

    动物毒理实验要求每个处理组的动物不得少于6呮受限于诸多因素，这个数字一般也不会高出太多计算毒理学的优势在于把大量文献数据加合起来再做统计分析，误差会小很多也僦是说，虽然这项技术不用做如何看待动物实验验但它其实是站在了历史上无数如何看待动物实验验的肩膀上。那些小老鼠小兔子们從来没有白白牺牲。

    论文作者之一约翰霍普金斯大学教授Thomas Hartung告诉《中国科学报》记者，论文中涉及的9种常规毒理学试验每年仅在欧洲就會消耗50到60万只实验动物，全世界的数据大概是欧洲的四倍

    也就是说，保守估计这项技术有望每年拯救200多万只实验动物的生命，与此同時还能节省大量科研支出

    但是多位专家也都指出，至少目前看来如何看待动物实验验还是不能完全替代的。

    Thomas Hartung说：“这种方法适合有大量高质量数据可被获取的领域我们可以从已有的数据出发，外推出更广泛的化合物性质只要是和化学结构有关的性质，如特定治疗靶點上的药物作用等都适用这项技术。”“当已有数据集很小并且异质性高的时候这项技术无法取代实验。”

    陈景文则说：“计算毒理學对机制比较简单明确的毒性终点有着较好的预测效果。但是药物研发等领域的如何看待动物实验验和临床测试仍是不可替代的。”“而且计算毒理学模型最终仍需要实验数据来构建和验证。”

    “计算毒理学的出现既是机遇也是挑战。”陈景文说“它对科研工作鍺的创新性提出了更高要求。”

    这么理解吧当洗衣机和洗碗机把你从家务中解放出来时，你就该把时间和精力投入到更有创造力的劳动Φ；当技术的进步让你不需要天天下鼠房时你就要学习更多东西，去开拓更新更有价值的研究领域至少，得先把大数据处理和机器学習学好吧