学科介绍

资源环境与地球科学学院

资源环境与地球科学学院依托中国科学院南京土壤研究所、中国科学院南京地理与湖泊研究所和中国科学院地质古生物研究所建设,院长为张佳宝院士。资源环境与地球科学学院下设3个系,14个教研室。中国科学院南京分院资环类研究所是国家首批具有硕士学位和博士学位授予权的单位,现拥有农业资源与环境、生态学、环境科学与工程、地理学、地质学(含古生物学与地层学、地球生物学和矿物学、岩石学、矿床学)5个一级学科,10个博士学位培养点,15个硕士学位培养点。其中农业资源与环境、湖泊与流域地理学、地质古生物与地层学在我国地学领域特色鲜明、研究实力雄厚,一直引领着我国该领域学科的研究方向。

一、0903农业资源与环境【一级学科硕士、博士点】

农业资源与环境学科是我院重点发展的特色优势学科之一。主要是针对我国农业发展与生态环境建设中急需解决的重大土壤科学问题和国家需要,以现代土壤学为主学科,以土壤资源与管理、土壤肥力与调控、土壤环境与健康为核心研究领域,为国家土壤资源合理利用、粮食安全、环境健康、生态保护提供理论基础、决策依据和技术支撑。本学科包括土壤学、植物营养学、资源环境与遥感信息专业,其中土壤学为中国科学院大学重点学科。

1.土壤学

土壤学是农学、资源和环境科学的基础性学科。土壤科学兼具专门性和综合性,是从事农业、资源和环境科学研究、土地管理和环境保护等不可缺少的专门知识,在解决耕地资源保护和培育、土壤污染防控与修复、陆地生态系统物质循环与全球变化、水体面源污染阻控与治理等当前热点问题中发挥着不可替代的作用。

土壤学专业的研究方向包括:土壤资源与利用管理、土壤物理、土壤化学、土壤生物、土壤肥力和土壤环境保护等。主要研究土壤发生分类与分异规律、土壤资源的合理利用与管理;土壤结构与形成、耕作特性、土壤可蚀性、土壤水文、土壤物质迁移过程与循环规律;土壤物质组成及其形态转化、有毒有害成分识别与迁移转化过程、有毒有害物质消减原理和方法;土壤生物群落结构与功能、物质的生物化学转化、土壤有机物质组成结构与功能;土壤养分高效利用与管理、土壤分析方法等。

2.植物营养学

植物营养学主要研究土壤-植物-肥料-环境之间的相互作用关系,是从事农业和环境科学研究、肥料生产管理等不可或缺的专门知识,在解决耕地保育与培肥、土壤养分管理与合理施肥、农业高产高效与环境协调发展、湖泊河流水体面源污染防止和治理等当前热点问题和肥料行业发展中发挥着十分重要的作用。目前主要研究方向有,土壤-作物营养与施肥、植物营养生理生化与分子遗传、植物营养与生态环境、新型肥料创制与应用、植物营养与农产品品质等。

植物营养学的主要研究内容包括:土壤养分和肥料在土壤中的物理、化学和生物学过程以及在土壤-植物系统中的交换和循环;根际微生态系统中的物质转化、交换及其生物调控;植物根系吸收利用土壤养分的分子生物学机制,植物适应土壤不良环境的生理生化机制和分子基础;养分在农田生态系统中的循环过程,土壤养分向水体和大气环境中迁移转化规律;新型控释肥料的研制研究;特种经济作物和优质农产品生产的施肥技术。为农业可持续发展、生态环境保护和建设提供施肥理论和技术,同时推动植物营养学科的深入发展。

3.资源环境与遥感信息

资源环境与遥感信息是土壤科学研究的丰富和拓展。它以土壤学为基础,利用遥感和信息技术,从事土壤(土地)资源信息的获取、分析、表征和管理。

其主要研究内容包括:土壤(土地)资源与遥感信息、土壤数字化制图、资源环境数字化管理、土壤质量遥感动态监测、精准农业、流域生态过程与模拟、城市化对资源环境的影响及其生态效应和土壤(土地)资源的时空演变与评价等。

二、0713生态学【一级学科硕士、博士点】

该学科依托土壤与农业可持续发展国家重点实验室、河南封丘、江西鹰潭、江苏常熟等三个国家野外台站,紧跟国际生态学发展前沿,以生态学理论为指导,以土壤生态学、农业生态学和污染生态学为主要研究领域,重点加强农业生态系统中物质循环规律、农业可持续发展中的宏观生态学问题、土壤微生物生态、污染生态学、农业面源污染发生过程与控制技术、退化土壤的生态恢复等方面的研究,为我国农业的可持续发展与农村生态环境的建设提供科学依据与技术支持。

该学科主要研究方向:

1.生态系统物质循环与调控;2.微生物生态与全球变化;3.面源污染与生态环境工程;4.退化生态系统修复原理与技术。

三、0830环境科学与工程【一级学科硕士、博士点】

该学科依托土壤养分管理与污染修复国家工程研究中心、中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室等国家级高端平台,以土壤环境科学研究为主体,同时注重向水、大气、生物等环境研究方面扩展和延伸,并在此基础上着力开展环境工程研究,形成了多学科相互交叉特色鲜明的环境科学与工程研究领域。不仅为环境科学与工程学科研究生的培养提供了全方位、高质量的师资保障,还提供了开展科学研究、工程实践的平台和基地。

该学科主要研究方向:

1.土壤有机污染过程与调控;2.重金属环境土壤化学;3.环境微生物与分子微生物生态;4.土壤利用与环境变化;5.土壤环境基准与风险评价;6.农田土壤污染防治与修复;7.场地土壤与地下水污染修复。

四、0705地理学【一级学科硕士、博士点】

该学科是我院传统优势学科,由自然地理学、人文地理学和地图学与地理信息系统3个二级学科组成。重点以湖泊-流域系统为单元,针对我国不同区域湖泊生态环境变化、流域资源开发与保护、经济发展与资源环境协调等方面面临的系列重大科学问题,以及国家在湖泊-流域资源利用、生态环境建设和经济可持续发展等方面的迫切需求,以湖泊—流域系统为核心,开展湖泊形成与演化、湖泊—流域相互作用、水环境遥感、资源与环境、流域发展与管理领域等的基础与应用基础性研究,为我国湖泊生态环境改善、资源合理利用与流域可持续发展提供决策依据与关键技术。建立学科综合优势显著、国际地位突出的湖泊科学和流域管理科学创新基地和人才培养基地。

自然地理学主要研究方向:

1. 湖泊沉积与环境演化

针对对不同气候区、不同类型的湖泊,通过湖泊现代过程研究,进行湖泊沉积物中保存的各种物理、化学及生物等有效信息的提取,揭示不同时空尺度上湖泊环境演化历史的规律与区域分异,区分人类活动与自然对环境的影响。通过湖泊数据库建设和时空集成,耦合大气环流模型与水文模型等,进行不同时空尺度区域环境演化及其动力机制分析,阐明区域湖泊环境演化的原因,预测未来湖泊演化的发展趋势。在实验手段和研究方法上,研究团队重视多指标综合研究,包括物理指标、化学指标、生物及生物标志化合物指标和古气候模拟手段;在研究内容上,强调从不同时间尺度、不同区域的湖泊记录研究入手,研究全球变化与人类活动影响下的湖泊响应;强调通过古气候模拟的研究,揭示古湖沼记录的气候与环境变化动力学机制。

2. 流域水文过程

针对长江中下游流域特点,围绕高强度人类活动对河湖水系格局的影响,研究流域河湖耦合系统的水文、水动力过程及演变机理,重点突破流域、河网河流、湖泊不同尺度自然单元体中水文水动力过程综合模拟的耦合技术;分析江湖关系改变、不同水利工程运行调度方案对水文过程的影响,预测河湖水量变化,评估可能出现的极端水文事件及可能的调控方案。 本研究方向面向长江中下游洪水和干旱极端水文事件发生机制与调控原理开展长期的应用基础研究,在大型湖泊流域水文水动力联合模型的研发、大型水利工程建设运行对河湖水系的影响、江湖关系优化和调控等方面具有不可替代的学术地位。

人文地理学主要研究方向:

1. 流域资源利用与生态保护

面向国家和社会需求强烈的水土资源保障、生态功能维持等重大问题,立足于长江中下游与东南沿海经济发达地区,重点研究水土资源变化、土地利用与生态效应、流域生态和经济综合管理等基础理论及其在区域可持续发展中的应用,着力解决经济快速发展过程中面临的水、土等资源瓶颈制约,环境恶化与生态质量下降等诸多问题,承担了数十项国家和地方重点科研项目,在以太湖流域为核心的长江三角洲和以鄱阳湖流域为核心的长江中游水土资源合理利用、生态环境建设保护以及经济可持续发展等领域取得了重要的研究成果。

2. 城市与区域发展及规划

以长江中下游及东南沿海地区为重点地域,以人地关系为主线,以促进经济社会发展与资源环境之间的协调为目标,紧密结合学科建设与经济社会发展需求,围绕区域可持续发展中前瞻性、战略性重大问题,立足于地理学的综合视角,着重研究区域(城市)功能分区与空间管制、产业发展与空间布局、城镇建设与城乡统筹发展,基础设施建设与空间优化,生态防护格局构建与环境保护以及政策支撑等问题。在理论层面上,通过区域地理、区域经济、生态学和环境学以及GIS技术等相关学科融合,探究经济、社会、资源、环境要素关系及其空间组合规律,以期完善区域地理学与可持续发展的理论框架;在实践层面,通过实证研究,为国家与各级地方政府区域开发与城市发展提供决策咨询,并通过建立区域可持续发展动态评估模型,对区域可持续发展实施监测与预警。

地图学与地理信息系统主要研究方向:

1. 湖泊水环境遥感

湖泊水环境遥感主要面对湖泊环境污染治理、恢复和保护的国家需求,以及水环境遥感基础理论研究的关键科学问题。以湖泊水体为研究对象,以湖泊科学的相关理论为指导,通过遥感科学和湖泊科学的交叉与融合,在发展与完善湖泊水环境遥感理论、技术与方法的同时,实现湖泊水环境遥感监测的自动化与业务化,进而定量揭示我国湖泊水环境的历史变化轨迹与内在规律,为我国湖泊治理、恢复与保护提供科学决策依据。

其研究内容重点包括:(1)湖泊水环境参数的高精度遥感定量反演及其时空尺度效应;(2)多源遥感数据、野外实测数据与水环境过程模型的四维同化机理与同化模型;(3)区域湖泊环境变化的遥感检测及其全球气候变化响应;(4)湖泊水环境遥感监测业务化平台的设计与开发。

2. 流域水文遥感

以湖泊—流域系统为研究对象,以遥感科学的相关理论为基础,链接流域特定水文自然要素的无线传感器网络,实现湖泊—流域系统内部多可变要素的高精度遥感定量反演,形成具有时空一致性的湖泊—流域监测系统,综合自然过程和人类活动影响,构建湖泊—流域系统的复合动力学模型,为合理利用湖泊水资源、科学保护湖泊湿地以及有效保证湖泊引用水安全等提供科学的决策依据,同时为湖泊水环境的治理、恢复与保护等提供基础数据。因此,流域水文遥感在为湖泊—流域陆面过程提供高精度遥感反演参数的同时,也可以为流域水文水环境的时空变化提供基础数据,进而服务于湖泊水环境的治理、改善、恢复与保护,并为湖泊—流域的一体化管理提供科学的决策依据。

3. 土壤遥感

主要涉及土壤地理学、土壤资源学、土壤遥感信息学等领域,更加侧重地理学与土壤学之间的交叉研究领域,主要研究土壤信息获取、分析、表征、管理与共享的理论与方法,主要目标是服务于土壤资源合理开发利用和优化管理,为我国农业及区域资源环境等重大问题提供决策依据和技术支持。结合土壤光谱分析技术、数据挖掘技术进行土壤信息处理和分析,实现土壤理化性状的定量反演;运用地统计学方法、土壤景观模型及土壤过程模型等进行土壤信息空间拓展,实现土壤资源信息的空间化及可视化表征;基于土壤信息系统技术和土壤大数据,综合采用知识发现方法和土壤资源评价方法,研究我国土壤资源高强度利用下资源优化配置、合理开发和保护途径,为政府决策提供依据。

五、0709地质学【一级学科硕士、博士点】

该学科是我院传统的优质学科,以实验技术中心、科学传播中心和现代古生物学和地层学国家重点实验室为科研支撑平台,致力于古生物学与地层学基础研究、应用基础研究。由矿物学、岩石学、矿床学;古生物学与地层学和地球生物学应用三个二级学科组成。

其主要学科研究方向:

1. 古生物学

古生物学是通过化石研究揭示生物的演化历程。研究研究内容以古无脊椎动物学和古植物学为主,包括早期生命的起源与演化,主要生物门类的起源与演化,海陆生物多样性的起源、辐射和灭绝过程等。具体分为:

(1)门类古生物学研究,含腕足动物、三叶虫、笔石动物、几丁虫、疑源类、双壳类、珊瑚类、昆虫、棘皮动物、海绵动物、牙形类、头足类、腹足类、介形类、叶肢介、有孔虫、蜓、苔藓动物、层孔虫、放射虫、轮藻、沟鞭藻、颗石藻、钙藻、叠层石、遗迹化石、被子植物、裸子植物、蕨类植物、宏体藻类、蓝藻类、孢粉等。

(2)特殊埋藏化石生物群,包括埃迪卡拉纪的“蓝田生物群”、“瓮安生物群”、“石板滩生物群”,寒武纪的“小壳生物群”“澄江动物群”、“果乐生物群”,奥陶-志留纪过渡时期的“安吉动物群”、“安徽泾县的海绵动物群”、“华夏正形贝动物群”等,二叠纪的内蒙古乌达地区的“植物庞贝城”,侏罗纪-白垩纪的“道虎沟生物群”和“热河生物群”的植物、无脊椎动物化石。

2. 地层学

地层学研究成层岩石(地层)的时代、地理分布、划分和对比等。根据研究对象和手段的不同,地层学可以分为岩石地层学、生物地层学、生态地层学、年代地层学、化学地层学、旋回地层学、层序地层学、磁性地层学、事件地层学、定量地层学等。地层学研究不仅为区域性或全球性的沉积环境、地质事件、生物演化研究提供关键年代标尺,而且直接促进沉积矿产资源(石油、煤等)的勘探开发。

3. 沉积岩石学与古环境

通过了解现代地球各种环境下不同沉积物形成的过程和机制,分析地质时期沉积岩的物理组构、矿物和化学组分,以及生物学信息等,结合沉积地球化学、沉积盆地分析、岩相古地理学和地层学等,可以在不同时空尺度下揭示地球表层环境的演化。

4. 应用古生物学

以面向经济主战场和国家重大需求、提升全民科学素养和理念、服务大数据时代需求为导向,在高水平应用古生物学和地层学科研基础上,着力于解决国家需求中遇到的地层和古生物学基础地质问题,拓展全社会科学普及和传播,服务于基础研究和资源勘探开发中的大数据建立-共享-分析。短期目标是完善学科全方位的建设,以全时段应用古生物类群(微体化石)和综合地层划分对比、科学普及和传播、地学大数据等领域为重点。

六、085700资源与环境【全日制专业硕士】

主要针对当今我国土壤及场地污染、农业水及地下水环境污染、固体废弃物污染等环境问题,运用过程工程学原理和模拟技术手段,开展重金属、营养盐、农药、肽酸酯、持久性有机污染物、抗生素等污染农田土壤的修复工程,冶炼、化工、石化、农药类污染场地土壤及地下水修复工程,污水、污泥、生物质废弃物的清洁工程与资源化利用,土壤环境监测与风险管理技术等方面的研究,为实现土壤资源可持续利用、环境风险管理和低碳农业环境提供技术、装备和工程示范,促进环境科学和环境修复技术的应用和发展。

本专业的主要研究方向为:(1)土壤污染模拟与控制工程;(2)工业场地土壤-地下水污染修复技术与工程;(3)面源污染与水环境污染控制工程;(4)固体废物资源化与清洁生产;(5)土壤环境监测与风险管理。要求学生了解国内外环境科学与工程的研究前沿,掌握环境科学、环境技术、环境工程、环境管理、环境土壤学等专业基础知识。

七、095132资源利用与植物保护(全日制农业硕士)

农业硕士与相应学科的农学硕士学位处于同一层次,目标是为我国各级政府农业推广部门、职业教育院校、应用型研究院所和涉农企业培养高层次应用型、复合型人才。主要从事农业生产和农村发展技术的研发、转化、应用、推广和相关项目的实施与管理方面的研究。我所目前招生的领域是农业资源利用,主要针对土壤、养分、水分资源的高效利用、新型肥料研制、农业废弃物循环转化以及农业面源污染控制等方面,研发新一代技术,构建推广应用模式。

专业特色和招生方向:

南京学院在土壤学、植物营养学、资源环境与遥感信息等方面取得了丰硕的研究成果,为相应技术的研发与推广奠定了雄厚的基础,国家级工程实验室、野外台站和中试基地为应用技术的研发和转化、示范和推广提供了平台。特别在中低产田治理、盐碱土改良、水分养分精准管理、新型肥料创制、秸秆和养殖废弃物循环利用、农田面源污染控制、厂矿区复垦、农村生态环境整治等方面的技术研发和国家重大项目管理与实施方面具有较强的实力,其中黄淮海平原中低产田治理技术曾获国家科技进步特等奖,推动了全国各级政府成立农业资源综合开发办公室(局),促进了农业资源利用技术的进步和推广。

目前本专业的主要研究方向为:(1)土壤障碍因子消减技术与中低产田治理;(2)水分养分精准管理技术与示范推广;(3)新型肥料创制技术与新产品推广;(4)农村生态环境建设技术与示范推广;(5)农业资源信息技术应用。

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