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太阳集团tyc33455官网与英国伯明翰大学联合开展淡水生态学野外实践项目

发布于:2026-05-12 文章阅读数: 字体大小:[      ]

为深入贯彻落实立德树人根本任务,切实提升本科生的国际学术交流能力与科学实践素养,太阳集团tyc33455官网携手英国伯明翰大学地理、地球与环境科学公司,于2026年4月27日至5月1日组织开展了"淡水生态学野外实践项目"。本次科考实践依托伯明翰大学长期运行的野外课程体系,在威尔士北部著名的湖泊与河流分布区——Bala地区展开。参与本次实践的5名太阳集团tyc33455官网本科生分别加入不同研究小组,在与伯明翰大学本科同学的讨论协作中,对Afon Alwen、Afon Brenig及Afon Hirnant三条河流开展了系统的野外采样与生态科考,完成为期五天的高强度野外调查与小组课题研究。通过系统学习底栖无脊椎动物的采样与鉴定、水体理化参数的测定、栖息地评估、食物网构建及群落生态分析等核心技能,同学们在真实的跨学科协作团队和跨文化"微科研"场景中,锤炼了从观察到提问、从假说到验证的完整科学思维链条。这不仅是一次跨国学术合作的有益探索,更是一场"以河流为课堂、以数据为语言"的沉浸式生态教育实践。本项目是由太阳集团tyc33455官网-伯明翰大学气候、环境与健康联合教研中心倡议发起的,得到两校"种子基金"项目的支持。



淡水生态学理论学习

在正式启程赴英开展野外实践前,项目组组织了两次线上课程,围绕淡水生态学基础理论、研究区域背景和河流生态调查方法开展预习,为后续的野外调查与小组课题研究奠定基础。4月27日,太阳集团tyc33455官网张磊教授、谢永超副教授带领参加本项目的5名同学抵达了Glan-llyn野外实践课程中心,伯明翰大学Mark Ledger副教授和Melanie Bickerton老师向同学们系统介绍了Bala地区的自然地理背景、River Dee流域的概况及本次野外实践的研究目标。课程指出,本次实践旨在引导员工通过实地调查认识河流科学研究方法,增进对River Dee流域——尤其是Afon Brenig、Afon Alwen与Afon Hirnant三条河流生态特征的理解,并在团队协作、数据分析与成果展示中提升综合科研能力。

围绕这一目标,老师们首先将同学们的视野从具体采样点拓展至整个River Dee流域。作为英国威尔士北部重要的河湖系统,Bala地区兼具典型自然生境与长期人类调控双重影响。River Dee在水资源供给、防洪调度、渔业资源保护及休闲旅游等方面具有重要意义;与此同时,其上游河段虽保留了较高的自然景观特征,却也长期受水库调节与流域管理的影响。通过对流域水文调控、公共供水、湖泊富营养化、气候变化、生物多样性保护等议题的讲解,同学们进一步理解了淡水生态系统研究所面对的真实环境问题。



野外采样标准化技能培训

4月28日上午,在前期理论导入的基础上,同学们在 Glan-llyn的实验室内接受了野外采样操作培训。Mark Ledger副教授和Melanie Bickerton老师介绍了本次野外实习的背景与核心调查方法——踢网采样法的标准操作流程,包括如何在样段内选取代表性急流、如何完成由3个子样本组成的踢网采样,以及如何进行石块与水生植被搜索以最大化样品代表性;同时讲解了pH、溶解氧、电导率、水温、流速、营养盐浓度等水质与水文参数的测定原理及其生态学意义,使队员们对大型底栖无脊椎动物群落与河流理化环境之间的耦合关系有了系统认识,为后续的实地工作奠定了扎实的理论基础。



在Afon Alwen下游河段采样点,队员们以4–5人为一组分工合作,使用便携式水质监测计和溶解氧仪完成了水温、pH、溶解氧、电导率等基础水质指标的现场测定,通过分光光度计比色法测定水体营养盐浓度,并利用流速仪与米尺记录水深、流速、河宽与底质粒径等物理生境参数。随后,各小组在老师们的现场示范与指导下,按规范流程开展踢网采样及石块–植被搜索,将所获样品现场标记装瓶,为下午及晚间的室内分析提供材料。


下午,队伍移师其下游不远处的Afon Brenig,队员们重复执行了与Afon Alwen完全相同的采样流程,以保证两站位数据具有严格可比性;与此同时,大家也在指导老师的提示下细致观察并记录了两条溪流在底质组成、苔藓与藻膜覆盖、河岸植被等方面的差异,初步形成了对受调控河流生态特征的直观认识。


傍晚,队员们带着样品返回Glan-llyn实验室开展室内分析。在Mark Ledger副教授、Melanie Bickerton老师以及各位指导老师的带领下,大家将踢网样品逐一倒入白色分拣盘中,仔细去除大块的落叶与碎石后,使用镊子与滴管将各类生物挑拣至培养皿,再借助体视显微镜与专业检索表进行精细鉴定。鉴定中,队员们重点学习了对水质敏感的"EPT"指示类群,如Plecoptera(襀翅目,石蝇)、Ephemeroptera(蜉蝣目,蜉蝣)和 Trichoptera(毛翅目,石蛾)的属、种水平鉴定方法,对其他类群则鉴定至科或目的水平并完成丰度计数。在当晚的总结研讨环节中,老师们组织大家汇总数据,围绕"两条受调控河流在物理生境、水化学指标与底栖无脊椎动物群落组成上的差异及其可能成因"展开讨论,并尝试构建食物网,让队员们对河流营养生态学与指示生物原理有了更为深刻的理解。



小组自主课题研究

在系统完成淡水生态理论学习与野外采样的标准化技能培训后,本次野外实践正式进入核心阶段——小组自主课题研究。同学们依托前期扎实掌握的底栖生物形态鉴定、水流流速原位测定、河床底质粒径分级分析等实操技能,以生境异质性突出、底质类型从细砂-砾石-卵石梯度分布的典型上游砾石床山地溪流Afon Hirnant为研究场地。该溪流水体清澈、生境类型丰富,为多维度野外科研探究提供了绝佳天然实验条件。


参与实践的5名同学分入不同小组,与伯明翰大学学子展开深度学术交流。双方围绕"底质粒径对底栖无脊椎动物群落的影响"、"水流扰动与生物漂移响应"、"溪流生物取食关系"、"流速对生物群落分布的塑造作用"四大核心科学问题确立研究方向,围坐于河畔砾石滩上逐一论证研究假设。研讨过程中,队员们不断抛出专业思考:底质粒径的生态效应是否会被流速干扰掩盖、漂移实验的对照设计是否足够严谨可控……。众人时而在野外记录本手绘示意模型,时而用手势模拟水流运动规律;即便观点不尽相同,也坚持以数据为支撑、以逻辑为依据,在平等尊重的氛围中思辨求证、探寻科学规律。

整场交流过程开放包容、思维密度极高,不仅推动各组明确课题框架、快速投入实地观测、标准化采样与数据分析工作,更让全体同学实现了课堂理论到科研实践的能力转化,也真切体会到了跨国学术交流与国际科研合作的独特价值。



"底质粒径与群落结构"组聚焦底质粒径对底栖无脊椎动物群落的影响。溪流河床并非均质平面,而是由不同粒径的砾石、卵石与泥砂构成的斑块式微生境,大多数水生无脊椎动物对微生境具有显著的选择偏好。该小组在不同粒径的生境斑块中设置平行采样单元,系统对比初级消费者与捕食性物种的群落组成差异,旨在揭示底质结构在微观尺度对局部生物多样性的塑造机制。


"水流扰动与生物漂移"组以无脊椎动物的"灾难性漂移"为核心科学问题。漂移是无脊椎动物顺流扩散的核心机制,当水流受到强烈扰动时,大量个体被迫离开底质,形成"灾难性漂移"现象。该小组通过人为模拟水流扰动控制实验,结合漂移网定量采样与底栖对照样品的对比分析,明确不同类群物种面对水流干扰时的漂移敏感性差异,以模拟洪水扰动事件后溪流生物群落的动态恢复机制。


"溪流食物网结构"组着眼于溪流食物网结构的解析。"谁吃谁"的营养级关系看似简单,却在溪流生态系统中却具有极高的复杂性。该小组通过解剖鉴定溪流常见底栖动物的消化道内含物,系统分析其食物组成,明确不同物种属于广食性机会主义者还是具显著取食偏好的专食者。


"流速梯度与群落分布"组验证了水流速度对生物群落分布的调控作用。流速在微观尺度上直接决定了食物资源的丰度、捕食者与猎物的相遇概率,以及水生物种间的竞争共存格局。该小组在同一河段内选取流速差异显著的生境斑块,通过对比分析群落组成与多样性特征,探讨水流作为关键生态过滤器的作用机制。



与前期课程的标准化采样训练不同,小组课题项目需要基于已有的理论认知,针对研究问题提出明确的科学假设,进一步带着预设开展野外验证工作。这种"假设驱动"的研究逻辑,让野外采样从被动的流程执行转变为主动的科学验证——数据采集完成后,结果若支持研究假设,可形成阶段性的科学结论;若发现野外实际规律与预期相悖,同样是极具价值的科研发现,能够推动研究人员重新审视理论的适用边界,回溯排查采样设计与操作环节是否存在偏差。科学研究的本质本就如此,推翻一个不成立的假设,有时比验证一个成立的假设,更能推动科研思考走向深入。


与此同时,本次课题研究也是一段凝聚真挚友谊的成长历程。小组成员在湿滑的河床中协同完成野外采样,在实验室的灯光下细致完成样品整理与数据校验,在多轮研讨的思想交锋中不断完善科研思路,真正将显微镜下无脊椎生物种类鉴定的实操积累,转化为对溪流生境的可观测、可分析、可阐释的系统性生态学认知。从提出科学问题、设计实验方案、把控实验误差,到解读数据背后的生态内涵,科学研究全流程的每一个环节,都离不开组员间的明确分工、默契配合与协同攻坚。这份双重收获,正是本次实践最扎实、最核心的成果。


同学感想

2022级 环境与健康实验班 李奕萱

这次实践留给我最深的感触是第一次静下心来近距离细看水里的小生物。从前只在课本上见过蜉蝣、石蝇,这次坐在显微镜前,一点点对照图鉴,仔细分辨它们翅膀、尾须的细微形态差别,慢慢确认种类,整个过程安静又治愈,也真正体会到生态观察需要足够耐心和细心。同时,这次实践也让我感受到别样的小组科研模式。不是盲目采样做实验,而是先提前提出初步假设,再到野外实地采集数据,用结果去印证,甚至大胆推翻原有预判,这种先假设、再验证的科研思维,让人收获很大。一路野外采样、实验室鉴定、一起讨论磨合,大家互相帮忙、彼此配合。这段经历不仅让我学到了专业知识,也收获了难得的默契和真挚友谊,简单纯粹,让人难忘。


2023级 环境与健康实验班 匡月涵

在本次实践中,我参与了"Size matters"课题,深切体会到这次"微科研"模式问题导向的特色。我们不是按部就班完成采样任务,而是从"底质粒径如何影响底栖无脊椎动物群落"这一真实科学问题出发,主动提出假设、设计验证方案。每一次踢网采样和每一次物种鉴定都成为检验假设的关键环节,这让科研训练变得格外生动而有张力。让我印象深刻的,还有中英同学在科研思维上的差异与碰撞。中方同学往往更注重数据的系统性和结论的稳健性,而英方同学则更敢于在野外现场快速提出质疑、挑战已有假设。不过,尽管思维习惯不同,英方同学对我们始终非常友好,总是热情地邀请我们参与讨论,耐心解释他们的思路,让我感受到真正的平等与开放。最让我触动的是,每当英方老师抛出一个没有标准答案的开放性问题后,小组成员们从不冷场,而是积极回应、争相发表见解——有的从数据中寻找线索,有的从理论出发反推逻辑,甚至当场提出新的采样思路。那种热烈而平等的学术氛围,加上英方同学真诚的协作态度,让我深刻理解什么是"主动学习"和"跨文化共处"。这次实践不仅让我掌握了从无脊椎动物鉴定到群落分析的全流程技能,更让我明白:科研不仅是严谨的归纳,更是勇敢的提问与真诚的合作。感谢这次中英联合实践,让我在河流中思考,在碰撞中成长。


2023级 环境与健康实验班 白旻哲

本次淡水生态学野外实践不仅让我系统掌握野外调查的完整技能,更让我在跨文化学术碰撞中真切感受到学术专注的力量与英国生态研究沉淀百年的厚重底蕴。我们的课题聚焦流速作为关键生态过滤器的作用机制。在同一段砾石溪流中,我们选取急流、缓流、静水区等不同流速斑块,严格控制底质、植被等干扰因素,同步测定流速、水深、水温等环境指标,再通过标准化踢网采样与显微镜鉴定,对比不同生境下生物群落的丰度、多样性与功能群结构。从提出"流速如何塑造群落分布"的科学假设,到野外重复采样、室内分拣鉴定,每一步都容不得半点敷衍。让我深受触动的是,中英师生身上那种对学术纯粹的专注与全身心投入:无论风雨,大家在湿滑河床里反复校准仪器、规范采样,绝不因疲惫简化流程;深夜实验室里,所有人紧盯显微镜细致分辨物种,对着数据反复推敲逻辑,没有人敷衍应付,更没有人急于结束。这种把一件事做到极致、对科学结论负责到底的态度,让我真正理解何为严谨的科研精神。此次实践也让我直观感受到英国深厚的学术历史与扎实的野外科研传统,伯明翰大学的地球科学研究拥有百年沉淀的学科底蕴与成熟的野外课程体系。行走在北威尔士这片被一代代生态学者探索过的土地上,使用着传承多年的标准化方法,我深刻体会到:真正的学术,是时间沉淀下的严谨传承,是面向真实问题的持续深耕。这种尊重自然、敬畏数据、重视野外实证的学术传统,让我对科研有了更庄重的认知。

中英同学的思维碰撞与协作,同样是此行珍贵的收获。大家始终平等交流、默契配合——在采样时分工协作,在鉴定时互相请教,在研讨时坦诚交锋。没有身份隔阂,没有思维壁垒,所有人都围绕共同的科学问题全力以赴。这种开放包容的学术氛围,让我不仅提升了科研能力,更学会了跨文化沟通与团队协作。短短五天,我完成了从理论学习者到科研实践者的转变。我不仅掌握了流速测定、踢网采样、生物鉴定、群落分析等核心技能,更明白了科研从来不是孤立的探索,而是专注、严谨、合作与传承的结合。感谢这次联合实践,让我在威尔士的溪流中见证水流与生命的关联,在百年学术底蕴中感悟科研初心。未来,我会带着这份对学术的敬畏与专注,以更严谨的态度、更开放的视野,继续在环境科学领域探索前行。


尾声

为期一周的淡水生态学国际联合野外实践项目在全体师生的共同努力下圆满落幕。从Afon Alwen与Afon Brenig两条受调控河流的系统对比,到Afon Hirnant上围绕底质粒径、水流扰动、食物网结构及流速梯度展开的小组自主课题研究,项目充分体现了"以员工为中心、以问题为导向"的科研训练理念。队员们在水流湍急的砾石河床上协作采样,在体视显微镜前细致鉴定,在夜晚的研讨中反复推敲数据背后的生态逻辑,真正实现了从课堂理论到野外实证的认知跃迁。此次项目不仅加深了中英两校员工在生态学研究方法上的交流互鉴,更在跨文化合作中培养了开放、严谨、包容的科学精神。太阳集团tyc33455官网将持续拓展高水平国际联合实践平台,推动课堂教学、野外实践与国际合作深度融合,助力员工成长为兼具专业深度、实践能力与国际视野的生态环境保护领域创新人才。


文字|匡月涵、范诚越、白旻哲、李奕萱

图片|王子豪

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