Web Syllabus(講義概要)
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物質循環学
英文名 Biogeochemistry
科目概要 グリーン環境創成科学科2年後期 [木曜日2時限、金曜日2時限(週2コマ)]、3群科目、必修、講義、2単位(30時間)
担当者 (◎は科目責任者,※は実務経験のある教員) ◎馬場 光久
講義室 V101講義室
備考 科目ナンバリング:VG301-ER05
隔週で開講

教員免許取得のための必修科目

科目 教科に関する科目(中学校及び高等学校 理科)
施行規則に定める科目区分
  • 化学

授業の目的

環境汚染は特定の排出源からの環境中で高濃度では存在しない物質の排出、または地球温暖化の原因物質である二酸化炭素のように普通に存在する物質の偏在、つまり物質循環の乱れによって起こるこのため、環境問題を解決する上で物質循環を評価する重要性を理解する。

教育内容

物質循環学では微生物による有機物の分解や硝化作用、脱窒作用、土壌による養分保持などについて講義する。また、土壌中の物質動態に大きく影響する土壌の透水性などについても講義する。加えてこうした物質循環を評価する手法についても概説する。

教育方法

板書を中心に講義を進めるが,具体的な画像の方が理解しやすいと判断されるときには,パワーポイントを利用して理解を深めるようにする。出席確認用に配布する用紙に記入された質問について授業の中で回答することで、中間試験の採点結果の概要を報告することで,フィードバックする。

卒業・学位授与の方針と当該科目の関連

〇 2. 生物多様性の重要性を理解し、その維持や回復に貢献できる能力
◎ 3. 食料生産が生態系に与える影響を理解し、生産力の向上と持続性の両立に貢献できる能力
◎ 4. 地球環境における物質循環を理解し、環境汚染の修復に貢献できる能力

授業内容(シラバス)

項目 内容 担当者
1 生命と物資循環系の共進化 生命の進化と物質循環との関わりについて講義する 馬場 光久
2 生物の元素組成 生物の元素組成を概説して物質循環との関わりについて講義する 馬場 光久
3 物資循環に果たす生物の役割 植物や土壌微生物の物質循環への関与について講義する 馬場 光久
4 土壌中の物質動態に影響する土壌の化学性 土壌pHや陽イオン交換反応などについて講義する 馬場 光久
5 土壌中の物質動態に影響する土壌の物理性 物質の移動に影響する排水性とそれに関わる土壌構造について講義する 馬場 光久
6 土壌中の物質動態に影響する土壌生物 硝化作用をはじめとする窒素の形態変化など土壌微生物の働きと物質循環との関わりについて講義する 馬場 光久
7 有機物の分解とその速度に影響する要因 落葉の分解は物質循環を把握する上で重要であり、その速度に影響する因子について講義する 馬場 光久
8 耕地生態系における物質循環 水田における酸化・還元と物質動態について講義する 馬場 光久
9 草地生態系における物質循環 堆肥,厩肥とその分解,乾燥地における沙漠化の要因と対策について講義する 馬場 光久
10 在来草本植物の多様性と物質循環 土壌中のリンと在来草本植物の分布との関連について講義する 馬場 光久
11 森林生態系における物質循環 落葉の分解速度と植物の生育との関連について講義する 馬場 光久
12 大気由来の窒素沈着と土壌酸性化 大気汚染物質の沈着が生態系にどのように影響するのかについて講義する 馬場 光久
13 湿原生態系における物質循環 有機物の生産より分解が遅いことで発達する湿原の保護について講義する 馬場 光久
14 物質循環を評価するための試料採取方法 モニタリング手法について紹介する 馬場 光久
15 まとめ 物質循環に関して特に重要な内容について総括する 馬場 光久
No. 1
項目
生命と物資循環系の共進化
内容
生命の進化と物質循環との関わりについて講義する
担当者
馬場 光久
No. 2
項目
生物の元素組成
内容
生物の元素組成を概説して物質循環との関わりについて講義する
担当者
馬場 光久
No. 3
項目
物資循環に果たす生物の役割
内容
植物や土壌微生物の物質循環への関与について講義する
担当者
馬場 光久
No. 4
項目
土壌中の物質動態に影響する土壌の化学性
内容
土壌pHや陽イオン交換反応などについて講義する
担当者
馬場 光久
No. 5
項目
土壌中の物質動態に影響する土壌の物理性
内容
物質の移動に影響する排水性とそれに関わる土壌構造について講義する
担当者
馬場 光久
No. 6
項目
土壌中の物質動態に影響する土壌生物
内容
硝化作用をはじめとする窒素の形態変化など土壌微生物の働きと物質循環との関わりについて講義する
担当者
馬場 光久
No. 7
項目
有機物の分解とその速度に影響する要因
内容
落葉の分解は物質循環を把握する上で重要であり、その速度に影響する因子について講義する
担当者
馬場 光久
No. 8
項目
耕地生態系における物質循環
内容
水田における酸化・還元と物質動態について講義する
担当者
馬場 光久
No. 9
項目
草地生態系における物質循環
内容
堆肥,厩肥とその分解,乾燥地における沙漠化の要因と対策について講義する
担当者
馬場 光久
No. 10
項目
在来草本植物の多様性と物質循環
内容
土壌中のリンと在来草本植物の分布との関連について講義する
担当者
馬場 光久
No. 11
項目
森林生態系における物質循環
内容
落葉の分解速度と植物の生育との関連について講義する
担当者
馬場 光久
No. 12
項目
大気由来の窒素沈着と土壌酸性化
内容
大気汚染物質の沈着が生態系にどのように影響するのかについて講義する
担当者
馬場 光久
No. 13
項目
湿原生態系における物質循環
内容
有機物の生産より分解が遅いことで発達する湿原の保護について講義する
担当者
馬場 光久
No. 14
項目
物質循環を評価するための試料採取方法
内容
モニタリング手法について紹介する
担当者
馬場 光久
No. 15
項目
まとめ
内容
物質循環に関して特に重要な内容について総括する
担当者
馬場 光久

到達目標

1.植物や土壌微生物の物質循環への関与について説明できる
2.物質動態に影響する土壌の諸性質について説明できる
3.生態系における物質循環について説明できる
4.物質循環の評価方法について説明できる

評価方法

講義の中で1回中間試験を実施し、ノートや資料の持ち込みを認めることで、それまでに学習した内容がどこまで整理・復習できているかを評価する(25点)。中間試験以外の講義の最後に小テストを実施することがある(10点)。定期試験においては中間試験以降の講義内容を中心に到達目標を考慮した試験を実施する(65点)。なお、欠席は1回につき3点減点する。

準備学習(予習・復習等)

「予習」2回目以降の講義資料を事前に配布します。この資料には引用文献を明記していますので、事前に資料に目を通して質問などを考えておいてください。
「復習」中間試験や採集試験に向けて講義内容を整理しておいてください。

その他注意事等

不明な点などあれば、講義中あるいはオフィスアワーを利用して、積極的に質問に来て下さい。
【オフィスアワー】馬場は事前にメール(baba@vmas.kitasato-u.ac.jp)または電話(0176-24-9477または042-778-2059)にて連絡してください。

教材

種別 書名 著者・編者 発行所
教科書 土壌環境学 岡崎正規(編) 朝倉書店
参考書 森のバランス: 植物と土壌の相互作用 森林立地学会 東海大学
参考書 植生管理学 福島 司 朝倉書店
参考書 朝倉農学大系9 土壌学 妹尾啓史・早津雅仁・平舘俊太郎・和穎朗太 朝倉書店
教科書
書名
土壌環境学
著者・編者
岡崎正規(編)
発行所
朝倉書店
参考書
書名
森のバランス: 植物と土壌の相互作用
著者・編者
森林立地学会
発行所
東海大学
参考書
書名
植生管理学
著者・編者
福島 司
発行所
朝倉書店
参考書
書名
朝倉農学大系9 土壌学
著者・編者
妹尾啓史・早津雅仁・平舘俊太郎・和穎朗太
発行所
朝倉書店