導語：如何才能寫好一篇綠色化學的核心思想，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：綠色化學 指導教學 實驗室

化學是一門以實驗為主的基礎科目，它與實驗密不可分。然而隨著化學實驗過程中大量的使用化學藥品，使周圍的環境造成極其嚴重的污染，對教師和學生的身心健康有著極其嚴重的影響。這就促使教師在化學的教學過程中引入綠色化學理念，使學生對環境污染的危害性以及對環境的保護措施引起高度的重視，使綠色化學走入高中課堂。

一、綠色化學思想

（一）綠色化學的概念

綠色化學又叫環境友好化學、環境無害化學、潔凈化學等。綠色化學是以實際技術、原理以及方法予以消除危害居民身心健康、對生態環境有害的各種原料、催化劑。溶解劑等有毒物質的產生，從根本上避免產生有害物質，并且將化學過程中對環境的不利影響降低到最小的化學。

（二）綠色化學的中心思想

綠色化學有以下幾點核心內容，第一，即原子經濟性，就是充分運用反應物的各個原子，從而使原子的利用率得到有效的提高，將反應物中產生的垃圾物盡可量的減少，從而減少了對環境的污染。第二，主要體現在減量、減少廢氣排放、重復運用等，例如催化劑和載體等，使成本得到有效的降低，減少廢氣的排放量。第三，主要體現在回收方面，可以達到節省資源、減少污染、降低成本的要求；第四，主要體現在再生方面，也就是將已廢氣的物質提取其身上的精華重復利用，既能節省資源，又能減少對空氣的污染；第五，主要體現在拒絕使用方面，具體指的是，對于一些無法取締，無法回收再利用，無法再生和有副作用較為明顯的原料，務必要拒絕在化學過程中使用，以避免造成空氣污染。

二、簡述高中化學實驗室現狀

現如今，許多高中化學實驗室設備不夠齊全，不具備良好的通風設備，安全設施也不夠權威，使教師和學生在實驗室做化學實驗時，得不到有效的安全保障。此外，化學教材中包含了較多演示實驗以及分組實驗，在這些實驗里包括了容易產生揮發、燃燒、有毒的反應物與生成物，還有一部分實驗無論從裝置的使用上還是藥品的用量上都存在著儀器過多，實驗過于繁瑣、藥品的用量過大等一系列問題。因而時常會有學生在做實驗時所取的藥品過多，易導致藥品嚴重的浪費現象。當實驗完成后，有的學生直接將生成物丟棄到垃圾桶內，不予以及時的處理等現象。尤其是對于極其難聞，有毒的氣體而言，由于設備不夠健全，使有毒氣體無法予以消除，對教師和學生的身心健康有著極大的影響。綜上所述，為了使教師和學生能在實驗室中順利的完成化學實驗，化學教師和學生應該以身作則，一同成為實驗室條件的有效改善者和提高者。所以，在化學教學過程中，教師要大力向學生傳達環境教育以及化學的教學信息，讓學生最深切的感受到綠色化學的研究內容和研究方向，使環境污染的程度達到最小。

三、在實驗室進行改進措施

在高中的化學實驗中，有許多化學反應需要大量的儀器，組裝起來相對較于復雜，導致所需藥品量過大，實驗不容易成功，而且所產生的廢棄物過多，環境污染十分嚴重。為了減少環境的污染并且大力推廣化學實驗迷你化，首先可以對部分實驗繼續進行簡易設置，讓需要用的儀器減少，組裝起來變得簡單可行，易于操作，與此同時，要將實驗室需要用的試劑以及藥品用量大幅度的減少。例如，在蔗糖脫水的實驗中，大多數教師都是在教室里在燒杯中進行實驗，需要用玻璃棒進行迅速的攪拌，所需要時間過長，并且反應出的SO2為有毒氣體，會在整個教室中難以消除，對教師和學生的身心健康有著極大的影響。如果改用在大氣管中進行實驗，并且配備橡膠塞和導氣管作為輔助工具，再與盛裝的品紅溶液相連接，不但可以檢驗出是否有SO2氣體生成，還能夠繼續和盛裝NaOH的尾氣處理裝置溶液相連接，以方便將多余的SO2進行及時的處理，經過初步改進的裝置，不但操作起來簡單可行，而且效果極其明顯，有效的避免了反應中產生的有毒SO2氣體對空氣造成污染。總而言之，需要在化學實驗室中完成的很多化學實驗都可以實施簡易的改進。

四、結語

隨著社會的不斷發展，環境問題已經成為人類所要面臨的巨大挑戰，綠色化學是維持自然和人類和諧的化學理念，是化學工作者必須要高度重視的一大重要課題。在高中化學中引入綠色化學理念，不但使環境污染得到了有效的保障，又節約了很多資源，并且可以讓學生充分認識綠色化學的重要性，使高中生樹立正確的科學發展觀以適應社會經濟的發展需要。

參考文獻：

[1]普通高中課程標準實驗教科書化學2（ 必修） 教師教學用書[M].3版.人民教育出社.2011（01）.

[2]汪朝陽，李景寧.大學化學教學中綠色化學教育的滲透[J].大學化學，2010（4）.

[3]俞文智.中學化學實驗要注意環境保護[J]. 中學化學教學參考，2011（02）.

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關鍵詞：高中化學；核心素養；課堂教學

一、研究背景與目的

自21世紀以來，為了適應經濟全球化的發展，世界各國相繼在教育領域建立了學生的“核心素養”模型。

我國也于2014年3月在教育部印發的文件中提出將研制不同教育階段學生核心素養的結構模型，化學在生命、材料、環境、能源等領域中相互交叉、相互滲透、相互促進中協同發展，在解決人類社會發展中發揮著重要的作用。因此，其包含的核心素養主要有：宏觀辨識與微觀探析、觀念與平衡思想、證據推理與模型認知、實驗探究與創新意識、科學精神與社會責任。

二、課堂教學實錄

【化學接龍游戲】規則：由Na開始接龍，后一種物質必須是前一種物質通過一步化學反應生成。每種物質都必須含有Na元素。

【新聞鏈接一】放下水槍，穿火搜尋金屬鈉。

2010年9月22日中午12時50分左右，九眼橋附近某高校一實驗樓突發大火。正當消防隊員端起水槍準備滅火時，卻被告知起火房間的隔壁還存放有10公斤金屬鈉！一時間，端起的水槍全都放了下去，干粉消防車呼嘯著趕來，119值班總指揮坐鎮現場……（提示：干粉滅火劑的主要成分是磷酸銨鹽，用于撲滅可燃固體）

【探究一】將一小塊鈉放到煤油和水的混合物中，預測會有什么現象？

【問題解決1】下列說法不正確的是（ ）

A.鈉是活潑金屬，鈉元素只能以化合態存在于自然界

B.鈉可以從硫酸銅溶液中置換出銅

C.制鈉鉀合金，做原子反應堆的導熱劑

D.在呼吸面具中過氧化鈉常用作供氧劑，而且過氧化鈉也可以做漂白劑

【新聞鏈接二】蓮子漂白竟用過氧化鈉。

近日有某食品廠員工向記者報料稱，很多生產月餅的企業用來加工蓮蓉餡料的蓮子是用“過氧化鈉”來漂白的。而蓮子進貨的時候都是黃色和灰色的，要把蓮子的雜色去掉，就要添加漂白劑。該員工稱這種做法是不對的，因為他通過多次試驗發現“過氧化納”漂白蓮子之后生成的物質有強堿，附在物體上很難清洗干凈，身體攝入過量堿是有害的！

【探究二】如何證明Na與O2在點燃條件下生成的是Na2O2？

【問題解決2】向無色酚酞中加入過量的過氧化鈉粉末，振蕩，下列現象的描述正確的是（ ）

A.溶液仍為無色 B.最后溶液變為紅色

C.溶液先變紅后褪色 D.有無色氣泡產生

【新聞鏈接三】蘇打水真能改善體質嗎？

近來，喝蘇打水似乎成了一股潮流。男女老少紛紛喝上了蘇打水，有關蘇打水能夠延年益壽、調節體內酸堿的廣告更是鋪天蓋地。那么，蘇打水真的有這種神奇的功效呢？

資料一：碳酸氫鈉片說明書

[藥品名稱]碳酸氫鈉片

[作用類別]本品為抗酸類非處方藥藥品。

[藥理作用]本品為抗酸劑，口服后可迅速中和胃酸，解除胃酸過多或燒心癥狀，但作用較弱，持續時間較短。

資料二：發酵粉

小蘇打的化學名稱叫碳酸氫鈉，

[適應癥]用于胃酸過多癥。

家庭中經常用它當發酵粉做饅頭。

這樣做出的饅頭就比較松軟。

【探究三】如何區別蘇打和小蘇打兩種固體？

【問題解決3】關于碳酸鈉和碳酸氫鈉的下列說法正確的是（ ）

A.碳酸鈉不如碳酸氫鈉易溶于水

B.碳酸氫鈉比碳酸鈉穩定

C.石灰水能與碳酸鈉反應，不與碳酸氫鈉反應

D.等物質的量的碳酸鈉和碳酸氫鈉與足量的鹽酸反應，消耗鹽酸的物質的量之比為2：1

三、教學反思

1.深入挖掘教材資源，使學生能夠學以致用，做到理論聯系實際

本課開設于學生學習鈉及其化合物知識之后，意在培養學生深度學習習慣以及化學核心素養。基于這樣的考慮，將學生學習認識元素及其化合物的方法作為教學的出發點和落腳點，以化學事實和反應現象為支撐，以“學以致用，理論聯系實際”這個核心思想的應用為載體展開教學，將化學觀念轉化為一些較為具體的概念，為學生思維過程指明方向，培養學生在新情景下解決實際問題的能力，從而提高自身的化學核心素養。

2.強化實驗探究，豐富學生的學習經歷，提高學生的學習效果

學生對化學課最感興趣的往往是實驗。除了趣味實驗之外，真實的實驗情境、精心設計的實驗過程、富有張力的實驗探究活動都會調動學生的興趣，提高學生的學習效果。既有利于培養學生的知識遷移能力和實驗探究能力，又有利于提高他們的科學創新能力和表達交流能力，并最終形成團結互助、取長補短的合作精神和實事求是、積極實踐的科學態度。

3.關注化學事件，樹立正確的化學觀

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關鍵詞：新課程理念；化學實驗改革；實驗教學；素質教育；創造能力

化學是一門以實驗為基礎的學科。化學實驗既是高中化學教學的重要內容，又是學生學習的重要內容和創新的源泉所在。從化學教育現代化來看，化學實驗是個突破口和生長點，現代化的新方法、新手段、新教材都可以在化學實驗中體現和應用，這同樣需要不斷地進行引進和研究。

在教育新理念下的化學教學，應該是以化學實驗為基礎和核心、以學生的學習實踐和主動探索為主要特征的教學，也是著眼于全面提高學生整體素質和個性發展的教學。實驗教學對于激發學生的學習興趣幫助他們形成化學概念、鞏固化學知識、獲得實驗技能、培養實事求是的科學態度和訓練方法具有重要的意義，在培養學生創新能力方面具有不可替代的作用。

對現行新教材中實驗部分的研究是我們對化學實驗教學在理論與實踐上的探索。應該說，近年來，我國廣大教育工作者在化學實驗教學方面進行了不斷的探索和研究，取得了很大的進展。但是，我們也清楚地看到，當前實驗教學仍然屬于化學教學的一個弱項，這突出地表現在學生的實驗能力普遍較差，談不上如何發揮創新能力；而對于化學實驗教學來說，尚有許多未開發的功能。因此，如何利用教材中有限的實驗激發學生的創新潛能，提高學生的實踐能力是本文的目的所在。本課題圍繞這個目的，從新教材本身入手重新審視了家庭小實驗，在實驗的拓展、改進、設計和整合等方面進行了研究，為培養學生的創新人格，發展學生的創新技能方面做了理論上的論述和實踐上的探索。

一、高中化學實驗教學的現狀及存在的問題

1.驗證性實驗仍然是高中實驗教學的主流

目前，我國基礎教育發展較為薄弱，不少學校實驗設施陳舊老化，實驗經費短缺，實驗消耗補給不夠，高中擴招規模不斷加大，教育資源出現超負荷運轉。有些學校為了經濟創收，不斷擴大規模，教學班級一直在增加，班級學生人數不斷增加，個別地區一個班甚至多達百人，而與之配套的實驗室及儀器藥品幾乎沒有增加，與規定的單人單桌做實驗的要求相去甚遠。在化學實驗教學中，課本列舉的實驗教師只能隨堂演示部分性質驗證實驗，顧不及學生分組實驗和設計實驗。

2.學生動手操作的探索性實驗較少

現行教材中安排的實驗多數是用來幫助學生形成、理解、鞏固所學知識的，屬于驗證性實驗，這些實驗始終處于概念和理論的依附地位，僅僅作為驗證化學知識和化學理論的手段：原理、步驟、反應現象、實驗結論在教材中均已寫明，再加上大多數化學教師觀念轉變滯后，在實驗教學中對實驗的探究設計不夠，學生習慣了進入實驗室，一切都是別人準備好的，學生不必用心思考、分析，只要單純模仿、重復，照方抓藥，稍加動手即可完成實驗。在這種狀態下，學生的思維活動降到最低程度，通過實驗發展學生智力，培養學生能力自然就成空話。學生的學習興趣也無法提高。

3.化學實驗忽視對學生全面實驗能力的培養

化學實驗能力可以定義為運用實驗解決化學問題的能力。從智力因素看，形成化學實驗能力的兩個主要條件是知識和技能。從學生全面和可持續發展的角度分析，化學實驗能力是由多種成分組成的一種綜合能力。除了基礎知識和基本技能之外，這種能力還包含了發現問題、選擇課題的能力，設計實驗方案的能力，觀察實驗并進行推理、分析、綜合、抽象、概括、判斷等思維能力。

但是，在傳統的化學實驗及其教學中，所用到的化學知識往往被理解為化學基本概念、化學基礎理論、元素及其化合物的性質及化學實驗操作技能；即使是化學實驗的基本技能也主要被理解為是實驗的動作技能。實驗能力的這種較狹義的理解和定位在我國高中化學教學歷史上維持了較長的時期，并產生一些偏誤，這對學生在化學實驗過程中獲得全面發展，培養全面的實驗能力具有很大的影。

二、當前新課程對化學實驗教學提出的要求

1. 新課程改變了實驗教學的指導思想

新課程認為，高中化學課程是科學教育的重要組成部分，其目標是以進一步提高學生的科學素養為主要目標。化學實驗改革是化學課程與教學改革的重要組成部分。對實驗改革不能就實驗談實驗，而應當將其置于整個化學甚至理科課程與教學改革的大背景下，有目的、有計劃系統地加以思考。目前實驗改革的指導思想及發展方向如下：扭轉實驗的學術化傾向；拓展實驗的功能；貼近生活，貼近社會三個方面。

2.新課程下化學實驗改革的特點

化學實驗改革呈現以下新特點：①注重聯系生產與生活實際；②引入定量化學實驗；③發展微型化學實驗；④增強實驗的探究性；⑤強調實驗的趣味性；⑥增設實驗設計的教學內容；⑦開發綠色化學實驗。

3.新課程提倡“能動的化學實驗教學”理論

傳統化學實驗教學理論，多是從教師的角度來研究如何進行實驗的教，“能動的化學實驗教學”理論，它倡導教師和學生兩個方面能動性的發揮，而且教師能動性的發揮，也不是過去意義上的“一言堂”，更提倡教師在設計、構思上圍繞如何充分發揮學生的能動性這一目標上下工夫，而不是包辦代替。

教學的目標不僅僅是知識的傳授，還包括學生對學習過程的理解、學習方法的掌握，以及態度、情感和價值觀的培養熏陶。這些目標的達成，學生能動性的發揮是關鍵，因為學習知識、理解學習過程和掌握學習方法是顯性的，直接體現在教材之中；態度、情感和價值觀則是隱性的，是活的教學內容，需要教師在教材中發掘，并結合學生的具體情況進行教學，更需要學生主動體驗，認真思考，使自己在各個方面都得到發展。因此，學生主動性的發揮，顯得至關重要。

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關鍵詞：大運河；國土安全；生態基礎設施；南水北調

1關于區域生態基礎設施實踐與理論

生態基礎設施(EcologicalInfrastructure，簡稱EI)，本質上講是城市所依賴的自然系統，是城市及其居民能持續地獲得自然服務的基礎(NaturesServices)，這些生態服務包括提供新鮮空氣、食物、體育、休閑娛樂、安全庇護以及審美和教育等等。它不僅包括習慣的城市綠地系統的概念，而且更廣泛地包含一切能提供上述自然服務的城市綠地系統、森林生態系統、農田系統及自然保護地系統。

1．1早期規劃實踐和理論中體現出來的生態基礎設施建設思想

早在100多年前(1879—1895)，Olmsted和Eliot就將公園、林蔭道與查爾斯河谷以及沼澤、荒地連系起來，規劃了至今成為波斯頓驕傲的“藍寶石項鏈”(KmeraldNecklace)。在1883年，景觀設計師克里夫蘭得(Cleveland)為美國明尼蘇達的明尼阿波利斯做規劃，當時明尼阿波利斯還是一個小鎮，克里夫蘭得讓市長和決策者在郊區購買大面積的土地，用以建立一個公園系統。在土地還遠未被開發時，就非常廉價地買到了大塊土地。這一行動是為50~100年之后的城市所規劃的。如今100多年過去了，城市已經擴大了幾倍，但這些廉價購得的土地卻成為城市中寶貴的綠地系統。這樣一個綠地系統的形成，不光是要一個好的概念，同時需要城市決策者提前50-100年進行投資。在同時代，當堪薩斯(Kansas)和克里夫蘭(Cleveland)都還是小鎮時，就用便宜的地價在其郊外購置大量土地，結合區域的河流水系規劃建設并一直保護了一個綠地系統。這一當時尚在郊區的綠地系統而今已成為城市的一個有機部分了，成為居民身心再生的場所。

所以，如同城市的市政基礎設施一樣，城市的生態基礎設施需要有前瞻性，更需要突破城市規劃的既定邊界。唯其如此，則需要從戰略高度規劃城市發展所賴以持續的生態基礎設施。而中國快速的城市化進程為明智而又有良知的城市決策者提供了一個造福子孫的極好機遇。

1．2綠道和遺產廊道與生態基礎設施

綠道(Greenway)是指不同寬度的綠色廊道構成的網絡。根據功能，主要可分為三類：生態綠道，休閑綠道和歷史遺產廊道。綠道主要指自然形成，或歷史本來存在，如河流、山谷構成的廊道，也包括完全人工的，如城市林蔭道，運河廊道當然也包括在內。

早在1960年代，Lewis的“環境走廊(EnvironmentalCorridors)”概念對于類似思想的發展具有重要意義。他認識到水系在生物等資源上的特殊生態意義，將水系作為城市和區域綠色通道的基本框架。McHarg在此后不久提出了“設計遵從自然”的生態規劃思想，將區域和自然生態環境的關系推到了一個新的層次。

隨著對大尺度景觀的重視，綠道規劃逐步成為開放空間規劃的一個有效的、社會期望的方法。通過系統的線路選擇和連接，區域生物多樣性保護地和廊道成為區域的綜合性的綠道骨架，在景觀生態學等相關學科不斷發展的情況下，人們也漸漸認識到綠道對于物種的保護作用。許多科學家認為生境的破碎化，是對生物多樣性的最大威脅。島嶼生態學理論認為，加強生境島嶼之間的生物運動可以降低由于生境碎裂化帶來的物種滅絕的可能性，因此廊道連接各生境島嶼對野生生物保護具有重要的作用。生態學家提出建立景觀廊道線狀聯系，可以將孤立的生境斑塊連接起來，提供物種、群落和生態過程的連續性。

1995年，Bueno等進行了南佛羅里達地區區域生態綠道研究，從而重新建立了聯系不同區域的大尺度生態框架。由于區域的自然景觀已隨農業和城市化的擴張而日益破碎化，區域性綠道(RegionalGreenway)的提出是為了在破碎化的景觀之間建立生態聯系通道。這樣一條區域生態廊道可以從自然和文化兩方面聯系原來破碎的景觀，從而使之成為巨大的資源。原本為農業和城市發展而興建的水利工程如運河、排水溝、水庫和防洪設施等，經過生態恢復和管理可以作為區域生態網絡提供生態服務，同時也可作為一種文化載體發揮其價值。

值得一提的還有建立在遺產保護區域化和綠道概念基礎上的遺產廊道概念，它針對包含獨特文化資源的線形景觀提出，包括運河、鐵路線都屬于記載人類早期運動路線的遺產廊道。遺產廊道的目標是包括遺產保護、休閑、教育、生態功能在內的多贏戰略。在遺產廊道的綠地系統規劃中應注意連續性、多樣性和關鍵區等。

經過長期發展，綠道由最初的單一目標(美化、休閑)規劃已經發展成為包括棲息地的保護、歷史文物的保護、教育、解釋等在內的多目標規劃。綠道規劃的核心思想與生態基礎設施實際上已經極為類似。

1．3生態足跡、生態服務和生態基礎設施

生態足跡是由MathisWackernagel和WilliamE.Rees提出的。生態足跡是無限期地用以維持一定人口和物質水平所需要的土地(水面)面積。在一定的人口或經濟條件下，生態足跡能夠用有一定生產力的土地面積來評價資源消耗和廢物降解的程度。它拓寬了人們對城市與區域關系的認識，指明城市必須依托于更大范圍的區域而持續。

Costanza等學者提出了生態系統服務(ecosystemservice)的概念。生態系統服務功能是指生態系統與生態過程所形成與維持的人類賴以生存的自然環境條件與功能。生態系統為人類提供了食物、醫藥及其他工農業生產的原料，更重要的是支撐與維持了地球的生命支持系統，維持生命的地球化學循環與水文循環，維持物種與遺傳多樣性，凈化環境，維持大氣化學的平衡與穩定，提供啟智的機會等。區域和城市生態系統的生存與發展取決于其生命支持系統的活力，這個系統的活力取決于其關鍵性結構，也就是生態基礎設施的承載能力及生態服務功能的強弱。

1．4景觀安全格局和中國城市生態基礎設施建設戰略

在有限的土地資源條件下，高效是實現可持續發展的關鍵。關于如何高效地進行生態基礎設施規劃與建設，俞孔堅提出景觀生態安全格局(SecurityPatterns)的理論與方法。該理論把景觀過程(包括城市的擴張，物種的空間運動，水和風的流動，災害過程的擴散等)作為通過克服空間阻力來實現景觀控制和覆蓋的過程。要有效地實現控制和覆蓋，必須占領具有戰略意義的關鍵性的空間位置和聯系。這種戰略位置和聯系所形成的格局就是景觀生態安全格局，它們對維護和控制生態過程具有異常重要的意義。根據景觀過程之動態和趨勢，判別和設計生態安全格局。景觀生態安全格局理論在區域EI建設中的意義在于它為在有限的國土面積上，以最經濟和高效的景觀格局，維護生態過程的健康與安全，控制災害性過程，為實現人居環境的可持續性提供了可能，而不同安全水平的存在更滿足了建設前瞻性和高效的生態基礎設施的要求。在此基礎上，提出中國城市的生態基礎設施建設的主要戰略，包括維護和強化整體山水格局的連續性、保護和建立多樣化的鄉土生境系統、維護和恢復河道和海岸的自然形態、保護和恢復濕地系統、將城郊防護林體系與城市綠地系統相結合、建立非機動車綠色通道、建立綠色文化遺產廊道、開放專用綠地，完善城市綠地系統、溶解公園成為城市的綠色基質、保護和利用高產農田作為城市的有機組成部分、建立鄉土植物苗圃等。

2國土安全與中國東部生態基礎設施戰略

2．1大運河是中國東部區域生態基礎設施建設的關鍵

中國的城鎮化進程正呈燎原之勢，在未來近十多年時間內，中國的城市化水平將從目前的36％達到65％。快速城市化給中國大地帶來了前所未有的生態壓力。人口負重與土地資源的貧乏，使中國的城鎮化進程危機四伏，區域可持續發展問題突出，已經引起學術界和政府的空前重視。中國東部城市化水平遠高于西部是中國城市化的特點之一。城市化速度過快使得自然條件限制和歷史遺留問題造成的危機更為明朗化，生態環境問題層出不窮，嚴重威脅著中國東部區域的可持續發展前景。總的來說，東部地區面臨的問題主要體現在：

(1)人口密度高，城鎮密集，資源需求與資源承載力矛盾突出；

(2)水資源污染和浪費嚴重。污染問題不僅存在于城鎮地區，新興的農村工業化過程使得局部農村區域的污染甚至超過了城市。

這兩個問題的本質就是對生態基礎設施缺乏保護，同時現有生態基礎設施也缺乏效率和前瞻性。京杭大運河是中國東部溝通南北的重要水系，其本身在長期參與和影響河域的生態演化進程的情況下，已經成為中國東部區域生態基礎設施的重要組成部分。同時其流域所面臨的快速城市化影響下的景觀生態問題在東部地區也有著廣泛的代表性。因此，以京杭大運河為骨架建立區域生態基礎設施，對中國東部區域國土的生態安全和可持續發展具有關鍵意義。

2．2以南水北調工程為契機，建設中國東部區域生態基礎設施

中國的京杭大運河已有兩千多年的歷史，完全通航也有七百多年歷史。在長期的歷史發展中，運河對區域景觀和城市的發展形成了深刻的影響。例如在揚州城市水系的形成中，京杭大運河就是最重要的主導因素。而在蘇、杭城市環境形成和發展中，大運河也起了非常重要的作用。

京杭大運河跨京、津、冀、魯、皖、蘇、浙七個省市，穿越兩個中國最富活力的經濟帶(沿海經濟帶和長江經濟帶)和經濟圈(長江三角洲經濟圈和環渤海灣經濟圈)，在中國“開”字形區域發展戰略格局中占據著十分重要的地位。近年以來，隨著快速的城市化和南水北調東線工程的規劃建設，運河廊道區域正面臨著一系列威脅和挑戰，區域可持續發展問題日益突出。

在此新的歷史條件下，維護景觀和區域尺度上生態過程的健康與安全，使運河生態網絡成為高效的、能夠持續地提供多種生態服務(包括輸水、物種棲息、遺產保護、休閑和防洪等)的區域生態基礎設施，已迫在眉睫。為了緩解中國南北水資源分配不均所帶來的發展困境，國家已經制定了南水北調戰略的多套方案。然而，國際上的大型調水工程大多毀譽參半，對生態環境的影響是其主要負面意見所在。如俄羅斯北水南調等工程一方面滿足了有關地區工農業用水，緩解了里誨水位下降，但也影響了調出地區的水量、水溫、積水、含鹽量等，帶來巨大的環境負面效應；而巴基斯坦的調水工程直接造成輸水管兩岸數百米寬的地帶沼澤化，使耕地銳減。

在我國人口、資源與環境問題越來越嚴峻的情況下，南水北調不應僅僅成為一項單純的調水工程，而應成為工程所在區域可持續發展戰略的有機組成部分。南水北調各線路的生態環境影響正在成為一個學術研究熱點。

正是在上述背景下，特別是在南水北調工程契機下，本論文提出在區域尺度上建立以京杭大運河為骨干的生態基礎設施，并提出應盡快對此進行長期的科學研究和監測。

3京杭大運河的區域生態戰略意義

3．1作為對區域生態結構有著廣泛影響的半自然生態系統

以大運河為走廊、運河支流為廊道、以與運河毗鄰的湖泊和濕地及城鎮為斑塊，以周邊農田為基質形成區域尺度上的景觀生態系統，簡稱大運河景觀生態系統，是一個獨特的、有著廣泛影響的半自然生態系統。運河廊道長期橫跨南北多種不同類型的自然、半自然、人工生態系統，通過長期的能量、物質、信息的流動和循環，河域本身形成了復雜、影響廣泛的生態系統，形成了自身的生態調節能力。現在，其整體結構和功能雖然在人工、自然等多種外來因素的干擾下部分已處在癱瘓狀態，但臺兒莊以南部分仍然發揮著包括航運在內的多種作用。其整體在系統的生態修復之后仍然有可能恢復其區域生態功能。

3．2作為運河區域城鄉EI的重要組成部分

運河廊道是運河區域多個城市環境形成的主要因素或主要因素之一，灌溉是運河歷史上除去運輸以外的最大功能。歷代修運河，“貢賦通漕”之外，兼利灌溉都是另一個重要理由。其木斷流的部分，至今仍是區域農業安全的重要基礎。運河不但是中國東部區域城市和鄉村重要的自然條件，而且發揮著重要的生態服務功能，是河域城市和鄉村EI的重要組成部分。

3．3豐富的濕地生態系統存留

濕地是人類及眾多動植物的重要生存環境之一，它具有極為豐富的生物多樣性和多項生態服務功能，被譽為“自然之腎”。運河河道大多依據天然河道修筑，雖然這些天然河流在航運功能要求下大多渠化，但經過長期的生態變遷以后，仍然存留了大量的沼澤、泥地。歷代為蓄瀉洪水，同時也沿河修建了大量的人工池塘或修建、利用湖泊作為蓄瀉之用，這些湖泊、池塘或存或廢，都發揮著重要的濕地生態系統功能。

3．4極為重要的遺產廊道

遺產廊道是美國在遺產保護區域化和綠道概念發展成熟基礎上提出來的概念。由于京杭大運河所包含的豐富的文化資源在中國歷史上的特殊地位，它實際上就是一條極為重要的遺產廊道。

所以，從區域景觀生態角度出發，在南水北凋重大工程，遺產保護及區域城市化與區域可持續發展背景下，建立大運河區域生態基礎設施，有著重要的戰略意義。

4建立大運河EI的問題背景

4．1快速城市化背景下的問題

景觀生態學認為區域由多個景觀所構成，而每一景觀都是由基質、廊道、斑塊組成的異質空間鑲嵌體。運河流經的中國東部區域是城市化進程最快的地區之一。從景觀生態學的角度看，快速城市化進程對于運河區域可持續發展問題的影響主要體現為區域景觀生態問題。主要概括如下：

(1)快速城市化進程帶來的基質數量和質量的變化。京杭大運河區域的基質主要是農田，包括黃淮海平原主產小麥的耕地和長江三角洲主產稻米的耕地。城市化所蠶蝕的土地大多為城市周圍地勢平坦、交通方便、水源充足、土壤肥沃的農田，直接影響了基質的數量和質量，對運河區域的景觀生態造成破壞性影響。

(2)對運河及其支流廊道的功能和結構的影響。河流廊道是廊道的重要形式，是聯接城鄉并為其提供生態系統服務的關鍵通道。在區域景觀生態格局中起著重要作用。快速城市化進程對運河廊道結構和功能的影響是多方面的：

(a)出于美化或治理目的的建設性破壞。城市美化在西方曾有過慘痛的教訓，在今天的中國仍然陰魂不散，對中國大地的生態安全構成嚴重威脅。人們出于美化或治理目的對運河加以整治，但往往只把河道作為對象，進行大規模的人工化整飭，堤岸的自然形態因此消失，其后果是對鄉土生境的破壞，造成物種地方性與多樣性的喪失，破壞生態效應的發揮。

(b)污染嚴重。污染嚴重是東部地區可持續發展面臨的最主要問題之一。水型型缺水已經造成水鄉無水喝的尷尬局面。運河區域的水污染的主要問題來自于沿河城鎮不斷增加的排污，這正是快速城市化的后果。污染破壞了水質，直接導致運河廊道生態功能的喪失和癱瘓。同時威脅到運河區域生態網絡的健康性與完整性。

(c)毀林開墾，水土流失加大。毀林開墾是城市化侵占農田的后果。水土流失則是困擾中國河流的三大問題之一。水土流失對河流廊道的功能和結構都造成重要影響。

此外還有快速城市化帶來的建筑開挖、表土擾動、硬質界面增大，航運通行、灌溉、供水等壓力過大等，這些都影響到運河廊道的生態功能和結構。

(3)快速、無序的城市化導致區域景觀格局急劇變化。運河區域的城市化多是在沿河城鎮出于本身發展或各省區小于本地區發展、而不是整個區域的宏觀背景所制定的政策主導下進行的。加之很多規劃編制仍在傳統的規劃方法下進行，很少或根本沒有考慮生態問題。城鎮斑塊不斷擴張，農田、林地、濕地等自然斑塊不斷縮減，直至破碎化。區域景觀格局的安全存在嚴重問題。

(4)快速城市化嚴重威脅遺產廊道的保護。城市的迅速擴張正在破壞運河的歷史環境。一方面運河區域的各個歷史文化遺產受到威脅，另一方面，運河遺產廊道作為一個人類與自然結合的工程遺產整體上受到嚴重威脅，在現有的文物保護單位、歷史文化保護區、歷史文化名城保護架構下沒有得到適宜的保護，其真實性(authenticity)和完體性(integrity)都受到損害。

(5)快速城市化和經濟的迅速發展帶來居民休閑需求。在經濟和城市化快速發展的背景下，城鄉居民的身心再生要求是區域發展面臨的重要挑戰之一。早在1860年中期，Olmosted就把公園、河谷、荒地、沼澤連接起來，規劃成令波士頓人感到驕傲的“藍寶石項鏈”。1883年，Cleveland為Minneapolis做規劃時，就主張購買大片土地作為公園綠地系統作為未來居民休閑場所。經過長期發展，證明這一主張十分英明。京航大運河區域有著豐富的自然、文化資源和風景審美資源，如何整合這些豐富資源，滿足城鄉居民的身心再生要求并具有一定前瞻性，也是運河區域可持續發展的一個重要課題。

4．2南水北調工程帶來的區域生態問題

南水北調工程的規劃建設又使得運河河道被以新的方式、賦予了新的功能——輸水功能。運河廊道的景觀屬性也因此面臨新的改變。其結構和功能都將重新調整，從而對區域生態產生重大影響。

(1)南水北調是繼京杭大運河開鑿以來又一次對以運河為骨架和主體形成的、包括支流

和湖泊、池塘、沼澤等濕地在內的運河區域生態網絡施加的人工干擾。南水北調作為大規模的跨流域調水工程，將是人工因素對區域生態系統的又一次大規模干擾過程。這一干擾在景觀和區域尺度L的模擬和研究，對于區域可持續發展來說，無疑有著極為重要的理論價值。

(2)南水北調將在區域尺度上改變運河區域生態網絡的功能和結構。調水改變河道的功能，進而影響到整個網絡。水作為核心生態因子又影響和改變整個區域生態格局和過程。其影響的過程可歸納為：調水+改變原來的水文情勢+自然環境變化+社會經濟變化[o，。

這些都將對區域可持續發展造成重大影響。

(3)南水北調是對大運河區域生態系統的巨大挑戰，更是重要機遇。大規模調水形成的人工干擾，有機會使得已經成為生態基礎設施的部分變得更加高效和具有前瞻性，并同時有機會對斷流和生態功能癱瘓區域進行系統的生態系統修復，保護運河遺產廊道，從而實現區域可持續發展。

5建立大運河區域生態基礎設施的技術途徑

基于以上討論，提出制定以大運河景觀生態系統為骨架的區域生態基礎設施建設對策，并提出具體實施戰略與實施導則。導則分別在兩個層次上進行：

第一個層次是區域景觀格局的構建(oonfiguration)，包括對景觀元素的空間位置、形狀、尺度和連續性等進行戰略性規劃；

第二個層次是景觀元素的設計導則，包括如運河道整理斷面及護岸設計導則、湖泊及濕地邊界處理導則，城市邊緣與水系邊界設計導則，林帶及斑塊構成導則，文化遺產廊道設計導則。

參照Steinitz的景觀設計框架，建立大運河區域生態基礎設施的技術途徑可分為六個步驟(表1)：

(1)景觀呈述：通過采集大量數據(借助遙感和GIS技術)，歸類整理，并用圖、表和文字的方式進行表達大運河區域景觀生態狀況。

(2)過程分析：對上述成果根據研究的需要重點分析，并形成新的信息來源。

(3)評價：基于判斷矩陣的綜合比價和評判。

(4)改變方案：在上述研究基礎上預測在一定干擾下的景觀生態狀況，使用預測模型(ProlectionModels)和干預模型(InterventionModels)。

(5)影響評價：在上述干擾和預測模型基礎上，進行影響評價。

(6)決策：在上述步驟基礎上，用決策模型(DecisionModel)來進行決策。

6結論