土壤的概念范文
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篇1
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.189
1 土壤污染的概念和3類評價指標內容概述
所謂土壤污染,指的就是由于某些土壤元素的超標,導致土壤的效力下降,對于農作物的生產起到了不良的影響,對人民群眾的正常生活也產生了不良的影響。截至目前為止,對于土壤污染的含義的界定,主要存在著三種不同的定義指標。
目前,所廣泛使用的土壤污染的3類評價指標主要包括以下幾個方面:第一,是采用土壤環境背景上限值的評價指標。在該類型的土壤污染評價過程中,主要是對土壤所能夠承受的污染元素的總體含量進行考察,一旦土壤中的元素數值快要接近這個數值,就要對土壤的污染排放和元素攝入進行合理的控制,防止土壤污染的產生和加劇;第二,是采用土壤環境評價的相關國家指標參考,該指標主要指的是GB-15168之中所謂土壤污染元素的含量的具體規定,具體的來說,一旦相應的土壤污染元素數值超出了該指標的具體規定,就需要對該土壤的實際污染情況進行深度的調查研究,防止土壤污染的情況的出現;第三,是采用土壤污染臨界值的土壤污染的評價指標,該指標主要是對當地區域的土壤的質量進行深度分析,為土壤環境選擇一個具體的污染臨界值,一旦土壤中的污染元素超出了這個臨界值,就需要對土壤的污染元素進行重點的整治處理,有效的防止土壤污染情況的出現。
2 進行土壤污染的3類評價指標研究的重要意義
所謂土壤污染的3類評價指標研究,指的就是在進行土壤污染的研究控制過程中,按照保證土壤質量的實際要求,進行對監測土壤污染的各個指標進行嚴格監督管理,保證在進行土壤污染控制過程中,都進行嚴格的指標設定,以便于保證最終得到的土壤污染的3類評價指標研究結果可以真實有效的反映出土壤的實際狀態,為后續的土壤環境保護工作提供理論參考依據。
進行土壤污染的3類評價指標研究工作的根本目的就在于保證土壤環境保護工作的真實有效。其中,保證土壤污染的3類評價指標研究的完整性指的就是最后的數據結果可以滿足后續的土壤環境保護工作的數據要求;保證土壤污染的3類評價指標研究的代表性指的是所采用的研究指標可以真實有效的反映出土壤污染的真實情況;保證土壤污染的3類評價指標研究的準確性則是保證最終得到的土壤污染情況數據有著對于區域土壤環境的真實反映效果。針對這樣的情況,可以看出進行土壤污染的3類評價指標研究工作,可以對土壤的真實污染情況進行真實的反應,具有著非常重要的研究意義。
3 土壤污染的3類評價指標的深度探析
3.1 土壤環境背景上限值的評價指標
在進行土壤環境背景上限值的評價指標的應用過程中,要對我國目前的環保政策所標出的土壤中所蘊含各種污染物質的數據信息進行調查。具體的來說,進行采樣的過程中,要對進行土壤中所蘊含的酸堿度數值情況、有機物蘊含情況、重金屬濃度含量情況進行嚴格的監測研究,并按照相應的土壤環境背景上限值的具體規定,并在進行土壤污染數值的控制之前,對于土壤環境背景上限值進行調查設計。一般情況下,土壤環境背景上限值指的是在很少經過人類活動的情況下所形成的土壤污染數值,在進行該類型的土壤污染的控制過程中,要保證要進行對于該數值的適當人為調整,保證土壤環境避免可能經受的污染情況
3.2 土壤環境評價的相關國家指標參考
在進行土壤環境評價的相關國家指標參考之中,要對相關的國家指標進行嚴格的控制,保證所采用的國家參考指標能夠真實地反映出土壤中的各種元素的實際含量。具體的來說,在進行土壤環境評價的相關國家指標參考設定之前,要對檢驗數值的準確性進行分析研究,保證所使用的參考指標可以真實的反映出土壤的狀態。在進行土壤狀態的監測過程中,還要對相關的參考數據進行整合處理,防止由于檢測的疏忽,影響到最終的結果的準確度。最后,要保證所使用的土壤環境評價的相關國家指標參考數據都能夠真實的反映出土壤的真實狀態,保證后續的土壤污染排除工作的順利進行。
3.3 土壤污染臨界值的土壤污染的評價指標
在進行土壤污染臨界值的土壤污染的評價指標研究過程中,要進行對土壤承載能力的真實考核。具體的來說,要對進行土壤的周邊環境進行分析,并對土壤的元素含量進行有效的控制。與此同時,為了保證土壤污染臨界值研究的合理性,還要保證制定出來的土壤污染臨界值可以和土壤環境的實際有機的融合在一起。做好了土壤污染臨界值的研究工作之后,還要對土壤元素含量的研究過程中,嚴格的按照相應的規范標準來進行研究,以便于充分的滿足后續的土壤污染的需要,為后續的土壤污染解決過程提供足夠的參考建議。
4 結論
綜上所述,在進行土壤污染的概念和3類評價指標的研究過程中,通過采用土壤環境背景上限值的評價指標、土壤環境評價的相關國家指標參考、土壤污染臨界值的土壤污染的評價指標進行研究,可以有效的控制好土壤質量,并為后續的土壤污染治理工作提供參考建議。
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篇2
關鍵詞:水土保持 水土流失 水土保持功能
《水土保持法》及其《實施條例》中沒有出現“水土保持功能”的術語,但是在水土保持法律文件中,水利部《關于水土保持設施解釋問題的批復》第一次采用了“水土保持功能”的術語,表明了 “水土保持功能”正式從一個學理概念轉變和提升為一個專門的法律概念。該批復規定,水土保持設施是指具有防治水土流失功能的一切設施的總稱。《實施條例》第21條第2款中所稱的‘補償’,是指對損毀或侵占水土保持設施所造成的水土保持功能的喪失或降低所必須給予的補償。正確理解和適用“水土保持功能” 這個專門的法律概念,對于開展水土保持執法具有重要的實踐意義。
1、解釋水土保持功能必先解釋水土保持
1.1水土保持在學理上首先指一種自然狀態或自然規律
在學理上,水土保持首先是指巖石土壤圈、水圈和生物圈相互作用和保持生態平衡下的水和土相互依存、自我更新的一種健康和諧的正向演替的狀態和規律。從巖石到成土母質,從成土母質到土壤,都是在光、水、生物的作用下的一種健康和諧的正向演替的狀態,最終土壤厚度不斷增加,土壤肥力不斷提高,給植物提供源源不斷的養份。大氣水、地下水、土壤水、地表水之間保持循環和相互補充,最終通過土壤水源源不斷地給植物提供生態用水和養份。1957年頒布的《水土保持暫行綱要》有“…禁止濫伐林木,破壞水土保持”的表述,1982年頒布的《水土保持工作條例》也有“嚴禁濫伐林木破壞水土保持”的表述。這里的“水土保持”都指一種林木被覆下的水土資源不斷自我維護和提高的自然狀態或自然規律。
1.2水土保持在學理上還指人們一種有目標的思想、行為或技術
在學理上,水土保持還指人們在正確認識水土保持規律的前提下對人為活動進行調控,以糾正人為活動對水土保持狀態所造成偏差和紊亂。這里的水土保持指人們這種有目標的水土保持思想、行為和技術。1981年國務院學科委員會明確,水土保持學科范圍是“研究水土流失發生的原因和規律,水土保持的基本理論,據以組織綜合措施,防治水土流失,維護和提高水土資源和土地生產力,從而有利于發展生產,合理利用水土資源,改善環境條件和自然面貌的一門綜合性為其特點的應用技術科學。”1992年《中國大百科全書·水利卷》提出,水土保持學是一門水土流失規律和水土保持綜合措施,防治水土流失,保護、改良和合理利用山丘區和風沙區水土資源,維護和提高土地生產力,以利于充分發揮水土資源的生態效益、經濟效益和社會效益綜合性技術應用科學。1996年關君蔚主編的《水土保持原理》提出,水土保持指防治水土流失,保護、改良和合理利用(山區、丘陵區和風沙區)水土資源,維護和提高土地生產力,以利于充分發揮水土資源的經濟效益和社會效益,建立良好生態環境綜合性技術科學。有意識地通過人力力所能及的手段,改變一部分環境因子,促使外力的破壞力減少,土體的抵抗力增強,終將使外力的破壞力小于或者等于土體的抵抗力,就控制了水土流失,也消除了水土流失對生產和生活上的危害,進而可以保護改善和合理利用水土資源,維護和提高土地生產力,建立良好生態環境,達到有益人民生活和生產的目的。這是水土保持最基本的原理。
1.3水土保持在法理上只能指人們與水土保持有聯系的行為
在法理上,水土保持只能指人們與水土保持有聯系的行為,包括消極行為和積極行為。但是不能包括與水土保持有關的思想、理論或者觀點。因為法律是一種調整人們社會行為的規范,它的調整對象是人們的行為。因此,水土保持工作中,人們的水土保持思想觀念問題是水土保持法律規范本身無法解決。《水土保持法》第二條規定,“本法所稱水土保持,是指對自然因素和人為活動造成水土流失所采取的預防和治理措施。”
水土保持法律關系的客體一般只有水土保持設施(即物)和人們與水土保持有聯系的行為(即行為)。根據環境與資源保護法原理,環境與資源保護法律關系中作為權利義務對象的物,必須是人們可以影響和控制的、具有環境功能的自然物。在水土保持法律關系中這種物就是水土保持設施,如森林、草地、荒山等。而這些行為則如林業采伐、整地造林、撫育幼林、墾復油茶、油桐等經濟林木、開發建設項目的生產建設等。
2、解釋水土保持功能必先解釋水土流失
水土流失的概念在學理上有多種表述,但是在法律文件中沒有法律概念上的表述。水土流失學理概念表述典型的有水土流失過程論、水土流失結果論等,以不同的學理概念表述為基礎來理解法律概念上的水土流失,會造成《水土保持法》的適用上的不同法律效果。
2.1水土流失過程論
水土流失過程論,這里列出兩種典型。 1981年科學出版社《簡明水利水電詞典》提出,水土流失指“地表土壤及母質、巖石受到水力、風力、重力和凍融等外力的作用,使之受到各種破壞和移動、堆積過程以及水本身的損失現象。這是廣義的水土流失。狹義的水土流失是特指水力侵蝕現象。”土壤侵蝕指“土壤在各種自然因素和人為因素的影響下發生破壞和搬運的現象。…土壤侵蝕有時僅指受水流作用,這與水土流失相似。”1990年王漢存編的《水土保持原理》提出,“土壤侵蝕就是在外界自然力量和人類不合理的經營活動影響下,土壤、母質、風化物、甚至基巖被剝蝕破壞、搬運和沉積的全過程。我國通稱的水土流失,嚴格地講應屬土壤侵蝕中的水力侵蝕,而且除指土壤、母質的流失外,尚包括水的損失。不過習慣上,人們常將‘水土流失’與‘土壤侵蝕’兩詞等同起來使用。”
水土流失過程論雖為學理解釋,但是通俗易懂。在水土保持科學知識宣傳普及中采用,能產生較好的效果。特別在南方丘陵山區的人們在生產生活實踐中對水土流失(水力侵蝕)有類似的感性認識,對此更好理解。根據水土流失過程論的定義,判斷是否為水土流失的標準有三條:一是水土流失的對象是土壤、母質、風化物、基巖和水;二是水土流失的原因是外界自然力量和人類不合理的經營活動;三是水土流失的過程是破壞、搬運和沉積三個環節。但是水土流失過程論的定義有兩點缺陷:一是對“水的損失”沒有闡述清楚,是指土壤水的損失,還是地表水的損失,或者是地下水的損失?怎樣理解水的損失?一般的業外人士都認為降雨轉化為地表徑流、地下滲流和地表蒸發,最終匯入江河湖海,水循環怎么會有損失呢?二是單純強調具有破壞、搬運和沉積三環節的全過程,只是從現象上進行定義,沒有從本質上進行定義。既容易導致概念的泛化,又對于認定特殊形式水土流失現象有一定障礙。如有的同志主張,舊城改造中舊磚房被折除過程,不負責的環衛工人在打掃垃圾時向城市排水管口倒垃圾,都是造成水土流失,這是典型的概念泛化。如有一塊四周高的荒地,地面較平整,擬房地產開發,開發商提出他們進行基礎開挖,土壤也不存在位移,不存在破壞、搬運和沉積三環節的全過程,因而不存在水土流失。作為水土保持執法人員如果也嚴格按此定義還真不好駁倒。這就需要水土流失結果論的定義了。
2.2水土流失結果論
1996年關君蔚主編的《水土保持原理》提出,水土流失是在陸地表面由外營力引起的水土資源和土地生產力的損失和破壞。土壤侵蝕是陸地表面,水力、風、凍融和重力等外力作用下,土壤、土壤母質和其他地面組成物質被破壞、剝蝕、轉運和沉積的全過程。
顯然,水土流失結果論,比起水土流失過程論,更宏觀、簡潔,也更接近水土流失的本質。根據水土流失因果論的定義,判斷是否為水土流失有三條標準:一是水土流失發生的場所是陸地表面,除了海洋外的地球表面都有可能發生水土流失;二是水土流失產生的原因必須是外營力,最主要的外營力是水力、風力、重力和人為活動;三是水土流失產生的結果是水土資源和土地生產力的損失和破壞。
但是水土流失結果論也有其不足:一是更抽象,對于業外人士不好理解,需要作進一步的闡述。要解釋外營力這個地學術語,要解釋水土資源和土地生產力的損失和破壞。比如水的損失主要指降雨落到地表后,由于蒸發和蒸騰、地面徑流和土體內滲流、向深層滲漏,從而造成對生產和生活不利的現象。二是容易導致水土流失概念的外延的無限擴張。單純從“水土資源和土地生產力的損失和破壞”字面上理解,任何環境污染現象似乎屬于水土流失的范疇,比如土壤污染、水污染,都導致水土資源和土地生產力的損失和破壞,都離不開水和人為活動的外力作用。
2.3水土流失的法律概念
雖然在法律文件中沒有水土流失法律概念上的表述,但是可以從《水土保持法》總則部分,特別是第一條和第二條看出,《水土保持法》采用的學理基礎是水土流失結果論的概念。進一步分析《水土保持法》總則部分,可以得出水土流失的法律概念有以下兩個構成要件:
(1)水土流失的后果,或是水土資源的破壞和損失,或是加重水、旱、風沙災害,或是惡化生態環境,或是影響生產,四者居其一則可滿足。《水土保持法》第一條規定了立法宗旨,即為預防和治理水土流失,保護和合理利用水土資源、減輕水、旱、風沙災害,改善生態環境,發展生產,制定本法。法律所要保護的,自然就是需要預防的水土流失所可能造成后果;(2)水土流失的原因既可以是單純的自然因素,又可以是單純的人為因素,還可以自然因素和人為因素的共同作用。水土流失是否有人為因素參與在所不問。
3、如何在水土保持執法中適用水土保持功能的法律概念
3.1水土保持功能的定義
根據《現代漢語詞典》,功能有兩種含義,一是事物或方法所發揮的有利的作用;另一種是效能。而效能指事物所蘊藏的有利的作用。因此,功能是指事物所發揮或蘊藏的有利的作用。那么,什么是水土保持功能呢?筆者認為,水土保持功能指陸地表面的各種類生態系統所發揮或蘊藏的有利于維護和提高水土資源和土地生產力的作用。為避免了循環論證,這個定義沒有用“水土保持設施”,而準確地采用了陸地表面的各種類生態系統。因為生態系統是一個適用任何范圍或任一等級的一個很廣泛的概念,它可以具體指一個池塘、一塊農田、一片森林,也可以指最大的生態系統生物圈。這里土地生產力是一個衡量和判斷水土保持功能是否降低的重要指標,不能用政治經濟學上的生產力概念來理解,只能采用生態學上的生態系統的生產力的基本原理來理解。
3.2森林、植被的水源涵養作用是水土保持功能的重要表現形式
森林和植被水源涵養作用指森林和植被覆被地面,截持降水,調節和吸收地面徑流,固持和改良土壤,保護和滯蓄下滲水分,抑制蒸發,提高水分有效蒸騰,均勻積雪,改變雪和土壤的凍融性質,并能促進降水增加等有利人們生產和生活的效能,其本質是森林對水資源的有益影響,這種有益影響不僅局限于森林所在地區,而且對鄰近地區,特別是江河下游地區影響更為突出。因此,在江河的水源區必須充分發揮森林水源涵養作用,做到“蓄水于山”和“蓄水于林”。因此,濫伐森林,毀壞植被、陡坡開荒等行為,從影響水源涵養作用意義上說,就是降低水土保持功能。
3.3生物生產力是表征水土保持功能的重要指標之一
生物生產力是一個生態系統中最基本的數量特征。生態系統內能量流的起點是綠色植物光合作用對光能的固定。世界上生物和人類生活的全部活動皆取決于植物光合作用中所獲取的能量。植物在單位面積和單位時間(通常一年)內積累光能合成的總量稱總生產力,通常用有機物質干重g/m2/年表示。通常情況下,按總生產力從大到小進行排序是森林、農田、疏林和灌叢、草原、荒漠。在其他環境因子如光照、水分、溫度等條件相同情況下,植物數量和分布越少,總生產力越低,也就是水土地生產力越低,說明水土保持功能降低。這也就從理論上論證了人為生產活動挖掘、破壞地表和傾倒土(石、渣)占壓地表,破壞植被,從而降低水土保持功能的命題。試問原來的植被都被占壓和毀壞,何來光合作用和光能利用率,何來生物生產力?
3.4土壤水是是反映水土保持功能的重要指標之一
水分是土壤的一個重要組成部分。它不僅影響土壤的物理性質,制約著土壤中養分的溶解、轉移和微生物的活動,是構成土壤肥力的一個重要的因素,而且本身更是一切作(植)物賴以生存的基本條件。 土壤中的水分或者被吸附在土粒表面,或者處在孔隙中,并且和外界的水一樣,也以固態、液態、氣態三種形態存在。土壤水分從形態上,大致分為化學結合水、吸濕水和自由水三類:(1)化學結合水:要在600℃~700℃溫度下才能脫離土粒。(2)吸濕水:是土粒表面分子力所吸附的單分子水層。(3)自由水:可以在土壤顆粒的孔隙中移動。自由水又可分為:膜狀水,毛管懸著水,毛管支持水,重力水。從生產意義講,化學結合水和吸濕水在土壤中不能自由移動,故不能被植物利用;膜狀水僅能作極緩慢的移動,且含量很少,遠不能滿足植物的需要;毛管懸著水和毛管支持水是供植物吸收利用的最有效的水分,重力水因只能暫時存在,不能持續為植物利用,而且過多時,常又會造成土壤通氣不暢,影響植物生長。
篇3
關鍵詞:水土保持;概念;方案編制;水體損失;土地保育
中圖分類號:S15 文獻標識碼:A
1 水土保持的概念
水土保持現行定義是:指防治水土流失、保護、改良與合理利用山區、丘陵區和風沙區水土資源,維護和提高土地生產力,以利于充分發揮水土資源的經濟效益和社會效益,建立良好生態環境的綜合性科學技術。
1.1 水土保持的含義
近幾年水土保持與其他學科互相滲透,互相吸收,其內涵也在不斷的擴充,不斷充實,水土保持涉及的內容除了防治水土資源的流失外,還賦予了利用水土資源、綠化美化環境等。水土保持是一項綜合治理性質的建設工程,它以保水保土為中心,綜合采取合理利用土地、生物措施、工程措施和農業技術措施等手段,來達到改善生態環境和區域社會經濟可持續發展的目標,水土保持的內容已不只是防治水土流失,而是維護和提高土地生產力,建立良好生態環境,它能為國民經濟的可持續發展提供安全保證,能促進社會進步。
1.2 水土流失和土壤侵蝕
水土流失和水土保持是兩個相對的概念,雖然未在國際經典辭書上找到專門簡明釋意條目,但根據一些國際學術專著,它們的意義也是比較明確的:是指土壤侵蝕(包括水、風、重力、人為活動等營力)造成陸地表面水土資源和土地生產力的破壞和損失。土壤侵蝕是國際通用的土壤學學術用語,國際上有代表性的學術專著和機構對此定義大致相同,即水、風、重力等作用下土壤的流失。
1.3 水土保持的作用
水土保持的綜合治理對生態環境的作用和影響是不可估量的。水土保持綜合治理能有效改善治理區的生態環境,降低土壤侵蝕模數,增加林草覆蓋率,提高空氣質量,還能有效攔蓄降水,攔截泥沙入河。同時,對于緩解山丘區,農村人、畜飲水困難,減少洪澇災害和抵御旱災都有著積極的作用,并且能為治理區域的農、林、牧業創造良好條件,為增加群眾收入,使群眾盡快走致富道路提供有力的支撐。
1.4 水土流失與水土流失
防治水土流失涉及了防治土地荒漠化、防旱保水等內容,維護和提高土地生產力涉及了植物侵蝕、化學侵蝕、慎重考慮工程措施等內容,綠化美化環境則涉及了植樹造林、慎重使用復墾措施等內容。總之,水土保持已不是最初的水土流失防治,即采取措施簡簡單單地把水土資源固定在某一個區域。
2 水土保持問題根源的解析
隨著人們認識的發展,土壤侵蝕與水土保持學的概念在不斷完善、深化,水土保持學正在逐步演變成一個綜合學科。我們要逐步改變把水土保持單純地理解為水土保護,而沒有意識到水土保護的根本目的。保持含義不僅限于保護,而是保護、改良與合理利用。因此,在方案設計的時候,僅著眼于防治土體的損失,進行機械地“固定”處理,夸大甚至是盲目使用工程措施,從字面上理解植物措施。
2.1 對綠化、美化環境認識膚淺
同時,由于沒有意識到綠化、美化環境,一部分人沒有考慮植物措施、或是亂用植物措施、或是沒有把植物措施設計到相應深度等。總的說來,是對綠化、美化環境的認識沒有深入。沒有考慮植物措施的人完全沒有考慮水土保持的綠化、美化這一部分內容。在方案設計中,不再乎植物措施,認為在工程措施的防護下,已經能夠達到防治目標,采用植物措施純屬多余。
2.2 僅從定義上理解,沒有注意到事物的發展
水同土地資源一樣,是限制農業發展的重要因素之一。中國地下水資源有限,地面水分配不均,事實上只有20%的水分布在64%的耕地上。估計到2050年,將缺水4,000億立方米,水資源方面形勢嚴峻。如國內有人把入滲作為一種水體保護措施;但有人認為,入滲到地層深處的水體已經變得難以利用。個人認為,水資源的保持要從水資源的利用、便于利用出發,做好庫存,同時進行防污染處理。所以,在方案編制中少了很多內容,讓編制方案的根本目的落了空。沒有了那“維護和提高土地生產力”這一內容,好多東西也就空蕩起來,更別說水土資源的可持續發展了。
3 法律意義的水土保持功能概念
3.1 如何定義水土保持功能
水土保持是指陸地上的一些生態系統在地表對水資源的蘊藏以及發揮的有利于蘊藏水土資源的能力,同時這樣的能力也對土地的生產力有著促進的作用。這里做個假設,若是定義里沒有水土保持設施這一概念,這是為了避免循環的論證理論而做出的假設。在定義中,生態系統是廣泛的概念,可以適用于任何的等級范圍。所以,池塘、農田、森林都可以被說成是生態系統,生物圈也是一個生態系統。定義中的土地生產力則是對水土保持功能進行評判的重要標準,這里的生產力不是經濟學也不是政治學上的生產力定義,而是生態學上的。
3.2 表現形式
這里的涵養作用是指,植被在地表覆蓋地面,可以對降水進行截持,并且能夠有效的對地面徑流進行調節以及吸收,對土壤進行改良,并保持突然的固持性,對下滲的水分可以起到滯留儲蓄的作用并且還能抑制地表水分的蒸發,水分的蒸騰是水循環的一種,對于森林以及水資源本質上需要發揮涵養作用,于山蓄水,于林蓄水是現代需要注意的。所以對于濫砍濫伐現象,以及肆意毀壞植被的現象,在陡坡開荒的行為都會破壞水源的涵養,也就是降低了水土的保持功能。
3.3 指標
生產力的大小排序上,森林最大其次是農田以及疏林然后則是灌叢和草原,荒漠的生產力最小。在同等的光照水分和溫度的自然環境下,植物的分布數量以及密度決定了生產力,植物的生產力總數的高低就決定了土地的生產能力,也就是說水土保持功能低。直接性的說明了,認為的一些挖掘以及破壞活動會產生壓塌破壞植被。
土壤是有機無機物的混合物,水分是其重要的物質組成,不僅僅影響了其物理性質,同時,也會對突然中的微生物活動以及溶解和轉移養分的含量造成影響,這是土壤肥力大小的重要影響因素,并且更是植物生長的重要條件,地表水以及地下水都會為根系說吸收,這也是土壤水分被利用的過程。
結語
我們一定要認清形勢,利用水土保持改善生態環境,促進經濟可持續發展,統籌規劃,求真務實,做好水土保持工作,使我國早日呈現出河流清澈、山川秀美的大好景象。
參考文獻
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【摘 要】本文重點闡述了通過提煉在生活中積累的豐富生活經驗,有利于生物教學的開展和實施;有利于發現和積累生活經驗,有利于生物課堂的生動、有趣和高效。【關鍵詞】教育夢
生物教學
生活體驗每個教育者都有一個教育夢,這個夢離不開現代生活和現代教育。陶行知老先生就曾說:“我們是現代人,要過現代人的生活,就要受現代的教育。”做一個現代人,必須取得現代的教育,感覺現代的生活,并以現代的方法發揮我們的正能量。時代是在繼續不斷的前進,我們必須參加到現代生活中,與時俱進,才能做一個長久的現代人。在日常的生活和實踐中積累豐富的生活體驗,這就是一種珍貴的教學資源。善于發現、挖掘和利用這些豐富的生活體驗,對在生物教學的實施過程中,有著極其重要的意義。1. 借用豐富的生活體驗導入新課人的認識規律是從具體到抽象,而生物學概念大多也是從具體事物中抽象出來的,因而在概念教學中,盡可能將學生的生活經驗引入概念,是符合認知規律的,也是學生喜聞樂見的。例如:利用學生常見的涼拌蘿卜絲會有液體滲出及腌好的咸菜會軟縮,可引入“質壁分離”;再如,通過學生熟知的兩只狗為爭奪食物而打架引入“攻擊行為”,烏賊將身體內的墨囊中的墨汁釋放出來以逃避敵害引入“防御行為”;還有講“同化作用”時,可引入:牛和羊都吃同樣的草,牛吃草長的是牛肉,擠出來的是牛奶,羊吃草長的是羊肉,擠出來的是羊奶,這種現象在生物學上,應該怎樣解釋呢?然后引導學生答出:從外界攝取營養物質,轉變成自己身體的一部分。由于這樣引入的概念來源于學生的生活經驗,不是憑空想象的,因此學生會感到自然、容易接受,獲得的概念就會更深刻、更持久。2. 剖析豐富的生活體驗進行推論深入分析生活體驗中的生物學原理,引導學生進行推論,發現從而得出新知識、新結論。例如:在學習了“神經”這一概念后,可以把“神經”比喻成電線,電線外的膠皮就是“結締組織膜”,電線內的銅絲就是“神經纖維束”。在學習了“保護色”“警戒色”“擬態”三個概念后,可以這樣比喻:“保護色”就是告訴敵害,“我不在這里”;“警戒色”就是告訴對方“別惹我,煩著呢”;“擬態”意味著隱身術“我就在這里,你能找到我嗎?”這樣做可以使抽象的概念變得生動具體,學生在強烈的求知支配下,不知不覺地投入到新課的學習中去。3. 巧用豐富的生活體驗進行探究對于一些生活體驗,學生往往是知其然而不知其所以然。利用這一點,設置懸念,提出假設,引導學生進行探究,訓練學生的探究能力。例如:同學們都熟知唐代詩人李紳的詩句:“鋤禾日當午,汗滴禾下土”,為什么古人要頂著烈日去鋤禾呢?以此引導學生進行探究,分析思考找到了以下幾點答案:①疏松土壤能增加土壤的通氣量,促進根細胞的有氧呼吸,提供更多的H+、HCO3-和ATP,從而促進根細胞對礦質離子的吸收;②松土能抑制根系進行無氧呼吸,避免酒精等無氧呼吸產物對根系的毒害;③促進土壤中的腐生細菌、真菌及腐生動(如蚯蚓)等分解復雜的有機物成無機離子和CO2,既增加了肥效又利于農作物進行光合作用;④土壤氧增多后,促進了硝化細菌將氨態氮轉化為硝化氮,而利于作物的吸收作用;⑤促進土壤中的自生固氮菌進行固氮作用,增加土壤中的氮素;⑥抑制反硝化細菌的作用,從而減少土壤中氮素的流失;⑦除去雜草,減少雜草與農作物對水分、礦質離子及光照等方面的競爭;⑧除去作物下部枯葉,降低呼吸消耗以保持通風;⑨利于土壤保水等。當然在炎熱的中午鋤禾會出汗很多,而丟失太多的水、鹽,嚴重時還會中暑。4. 更正豐富的生活體驗中的錯誤加深理解學生的某些生活體驗、生活常識缺乏一定的科學依據,引導學生分析其中不科學的成分,進行更正,這個過程能加深對有關生物學知識的理解。例如:吃水果時常將果皮削去,因為果皮上可能含有殘留的化學農藥――農藥殘留物果皮與果肉中都會含有,一方面買水果時盡量選擇綠色食品,另一方面吃水果時用自來水沖洗凈,這樣果皮不僅能吃,還能減少削皮導致的營養損失;燒菜時先放加碘鹽進行調味――加碘鹽在高溫下長時間燒煮時碘易升華、揮發、流失而未達到補碘的目的,應在菜快起鍋時加入碘鹽,每天應攝入足量的碘以保證人體合成正常水平的甲狀腺激素;為美化居室,擺放了許多花草――夜間與人競爭氧氣,而花草若長期處于弱光(光補償點)下會消耗自身有機物而最終死亡;發燒時不想吃東西,為加強營養逼孩子吃――發燒時消化酶的活性大大減弱,消化能力降低很多,若強迫進食會導致消化不良。5. 分析豐富的生活體驗,增強應用意識學生豐富的生活體驗中常寓含著豐富的生物學知識應用,引導學生分析其中的應用點,舉一反三,能增強學生的應用意識,提高應用能力。例如:安全鈕告警――當罐裝食品上的安全鈕鼓起時,表示罐內食物已經腐敗,微生物發酵產生了許多較多的氣體,對比:沼氣池產生沼氣是甲烷細菌等厭氧微生物在密閉的環境中發酵產生了易燃的甲烷等氣體,做面包、饃饃時用老面(含酵母菌)發酵產生CO2,加熱時CO2膨脹,使面包疏松多孔;果籃保鮮――水果在相對封閉的環境中呼吸產生的CO2排不出去,積聚較多而抑制其呼吸,若在較低的溫度下,可保鮮數周,這類應用還如地窖中儲存蔬菜、水果,對比:在干燥通風低溫的條件下儲存種子;許多粉劑藥常裝在淀粉制成的膠囊中――利用了淀粉在消化道中的消化特點即胃液無淀粉酶不消化淀粉,這樣避免了藥粉苦口難服,又防止藥劑被酸性很強的胃液破壞失效,對比:口服胰島素、免疫球蛋白無效。走進生活,發現和利用豐富的生活經驗資源,能使我們的生物課堂變得生動、有趣和高效。
篇5
關鍵詞:歸納法 以偏概全
“今天我們看到樹葉是綠色的,明天又看到樹葉是綠色的;今天在南京看到樹葉是綠色的,明天在北京看到的樹葉仍然是綠色的……根據這些多次重復的觀察數據,我們可以推論:世界上的樹葉都是綠色的。”
乍一聽或許有點荒誕,但科學教學中卻不乏類似的例子。更有甚者,今天看到南京的樹葉是綠色的,就得出全世界的樹葉都是綠色的。
我們需要的科學素養不是這樣的“以偏概全”。當他們將來面臨更加復雜的情況的時候,他們能不能全面地分析問題,得出合理的結論,采取適當的方法?小學科學課程是以培養科學素養為宗旨的科學啟蒙課程。及時糾正這樣的“以偏概全”必須從小做起,從每一節科學課做起。
歸納法就是根據某類事物中若干個別現象的考察,而作出關于該類事物一般性結論的思維方法,其思維方向是由個別到一般。科學史表明,自然科學的經驗定律和經驗公式大都是應用歸納法總結出來的。
如何使歸納法更嚴謹地使用,避免課堂教學中的“以偏概全”呢?
一、首先,避免“以偏概全”,要做到樣本的選擇盡量多元化
樣本X1顯示:ABCD----adef
樣本X2現實:AEFG----abde
所以得出結論:A----a
如果再出現X3:AFGB----bghd,則“A-------a”就不能再成立了。根據80個比根據8個其推概較可靠。在選擇實驗對象進行實驗的時候,我們不能為了省事就選擇一個最容易找到又最不會出問題的的樣本給學生進行操作,那樣就算得出了結論,結論的本身也是站不住腳的。“蚯蚓的選擇”一課中,探究蚯蚓喜歡什么樣的生活環境,教師從漁具店找來紅色小蚯蚓,讓其在干燥的土壤和潮濕的土壤之間進行選擇,紅色小蚯蚓選擇了潮濕的土壤,于是得出結論“蚯蚓喜歡潮濕的土壤”。學生和老師都欣然接受這個結論,因為實際上蚯蚓確實喜歡潮濕的土壤。可是從得出結論的過程來看,紅色小蚯蚓喜歡潮濕的環境,紅色大蚯蚓也喜歡潮濕的環境嘛?綠色小蚯蚓也喜歡潮濕的環境嘛?我們在探究事物規律的時候不可能將所有的事物一一例舉,但選取的樣本愈多愈好或愈大愈好。對4個種類的蚯蚓進行操作得到“蚯蚓喜歡潮濕的土壤”,遠比對1個種類的蚯蚓進行操作得到“蚯蚓喜歡潮濕的土壤”要科學嚴謹得多。我們不可能在進行實驗操作的時候將所有的樣本一一列舉進行操作,我們辦不到,也違背了歸納法的本質精神。但是如果我們在南京能夠多看一些植物,我們就會發現原來還有紅色的樹葉,我們就不會得出“世界上的樹葉都是綠色的”。
二、其次,避免“以偏概全”,要允許錯誤的暫時存在
亞里士多德都犯錯誤,孩子們怎能不犯?孩子們在科學課上的發現常常會出現老師們意想不到的矛盾結果,矛盾的結果正是反映出孩子們的問題所在,正是進行集體討論、增進科學概念和過程的理解、有的放矢地進行教學的良好契機。然而很多老師就擔心課堂上出現“問題”,甚至將不符合“要求”的實驗樣本舍棄。在學生得出與大家相左數據的時候就視而不見置之不理,這不但會讓學生對自己的實驗正確與否感到茫然,也會養成孩子們“湊數字”的壞毛病。在自己探究過程中所犯的“錯誤”,是今后成功體驗的一個組成部分。尤其是對于暫時沒有辦法讓孩子們進行觀察、實驗或孩子們難以理解的抽象概念,不必立刻糾正。
三、再次,避免“以偏概全”,要充分利用班級多小組的特點
小組合作正好也可以被我們充分體現歸納法的運用。對于所有的教學,實驗的時間安排是有限的,在有限的時間內怎樣能得出更加嚴謹的結論呢,多小組的課堂無疑可以很好地被利用。對于一個數據的測量,我們可以安排一個小組測3次,然后求得平均數,也可以每個小組測一次,然后算全班的平均數,在時間比較緊的情況下,后者更加適用。對于觀察“顯微鏡下的生物”,我們從不同地方采來水樣,讓學生進行觀察,如果都能找到微生物,更加有力地證明了微生物的普遍存在,因為觀察速度比較快,所以可以讓每個組都觀察多個水樣。可是“蚯蚓的選擇”,限于課時安排,就安排不同小組觀察不同種類的蚯蚓,在全班進行交流匯報的時候,各組分別得到“紅色小蚯蚓會選擇環境”、“紅色大蚯蚓會選擇環境” “綠色小蚯蚓會選擇環境” “綠色大蚯蚓會選擇環境”,綜合之下,得到“蚯蚓會選擇環境”。充分利用班級的多小組特點,就可以幫助我們使得歸納法更加嚴謹地被使用,就可以更好避免“以偏概全”。
四、最后,避免“以偏概全”,要注意結論的得出要“狹小”些
篇6
關鍵詞:褐色土地;識別;再利用;污染物
中圖分類號:F301.24 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1004-9479.2013.03.020
20世紀后半葉,國際競爭、變化的市場和生產技術的進步,導致許多發達國家傳統產業沒落和外遷,從而在城市內遺留下來一些不用的或者廢棄的、通常有被污染風險的地塊,人們稱之為“褐色土地”或者“棕地”(Brownfield site)[1-3]。褐色土地再開發可以推動城市土地的再生性循環使用,因此受到許多國家和地方政府、企業以及民間非贏利組織的極大關注。隨著我國工業化和城市化的加速,一些城市在“退二進三”的產業結構調整中遺留下褐色地塊,給城市可持續發展帶來“生態陰影”[4-6]。如何識別這些褐色土地,成為城市土地循環再利用的前提和關鍵的第一步。
1 褐色土地概念的界定
褐色土地概念的界定是進行褐色土地識別的前提和基礎。國外對褐色土地的研究已經有幾十年的歷史,不同國家和區域對褐色土地有不同的理解和認知[7-15](表1)。英國是最早將荒廢的工業地塊描述為褐色土地的國家,并將褐色土地列為一種相對于綠地(Greenfield)體系的空間模式[7]。美國是最早正式界定褐色土地概念的國家,美國環保署(USEPA)和住房與城市發展部(HUD)定義的褐色土地概念在國際上接受最為廣泛。
至今,全世界仍沒有一個統一的褐色土地定義,這個詞在不同的國家和制度下有不同的含義。例如,在美國法律解釋中,污染被強調為褐色土地的主要成分;而在英國規劃文本中,褐色土地可能是一個先前開發過的為非農利用的土地;在德國,褐色土地既指城市內部的不用的建筑,也指城市內部需要再開發和再更新的區域;而在法國,褐色土地指先前開發過的空間,暫時或者明確廢棄的,需要在未來重新利用,且可能部分被占用、廢棄或者污染的地塊。從表1分析,國外褐色土地有以下幾個共同的特征:①褐色土地是已經開發過的土地;②位于城市地區;③當前被廢棄的;④需要再利用;⑤有被污染或潛在污染的問題。
在中國,對褐色土地的研究起步較晚,對褐色土地的概念界定主要停留在特征描述階段,對于褐色土地識別還未形成系統的、權威的識別體系[16]。在土地規劃、利用實踐中,土地再開發活動大部分是對先前開發過的土地,如工業區或者老的居住區的再利用。由于中國城市建設和轉型極其快速,不是所有的地塊都在再開發之前真正地被遺棄,而且先前的活動如工業生產可能已經引起那些地塊的污染問題。因此,國內關于工業廢棄場地、污染土地的研究較多[17-22],關于褐色土地或棕地的研究處于起步階段[1-3,23]。盡管國內有學者嘗試定義褐色土地或棕地,但基本是借用歐美國家,特別是美國關于褐色土地的定義。
結合國內外學者對褐色土地概念的理解,本文將褐色土地定義為:特定時間期限內,位于城市市區內已開發的,被先前的活動所廢棄或置換的,可能被污染但又需要再利用的土地。根據這個定義,潛在的褐色土地就是現在正使用,未來將成為褐色土地的地塊。
2 褐色土地的識別方法
褐色土地的識別是指根據預先定義的褐色土地標準對待評地區地塊進行篩選的過程,或將待評地塊特征與預先定義的褐色土地標準進行比較、核實的過程。褐色土地的識別是建立在褐色土地概念內涵的基礎上,對于褐色土地概念的不同理解,將導致不同的識別結果。同時,識別褐色土地也是進行褐色土地分類和再開發利用的前提,識別的結果將對決策者的管理措施產生重要影響。
在國外,并沒有統一的或普遍適用的方法來識別褐色土地[24-25]。褐色土地的識別的一般方法是將待評地塊和預先定義的褐色土地特征進行比較,全部符合預先定義的褐色土地特征的地塊,即是褐色土地[26-28]。這種識別的過程屬于被動識別過程,提出識別的主體可以是政府,也可以是非政府組織和個人。因此,待評地塊信息的收集至關重要,識別過程需要信息量也較大,需要收集目前遺棄的老的工業地塊精確造冊、污染活動的環境記錄、稅收記錄、再開發登記等信息。這些信息主要來源于各級政府和社區。由于國外土地屬于個人所有,個人擔心土地被識別為褐色土地后,影響土地買賣及使用價值,因此很難從個人獲得準確的信息,對褐色土地識別造成很大的困難。
也有學者提出了一些新的技術方法來識別褐色土地,如借助高光譜遙感監測手段和GIS 手段進行褐色土地類型識別[16]。Cheng(2011)基于USEPA褐色土地概念及GIS方法,改進Coffin 和 Thomas褐色土地識別的流程,以深圳福田區為例,識別中國褐色土地[29]。該框架分為四步(表2),即通過將當下可以用來識別待評地塊信息與褐色土地的特征聯系起來,而不是依靠查詢精確造冊信息、注冊廢棄或者開發應用等信息方式來識別褐色土地。通過四個步驟識別位于環境退化區域地塊,且這一區域為工業用地、現在是欠稅的或是潛在的廢棄財產,則可能是褐色土地。這一識別框架改進了國外識別褐色土地的做法,通過識別中國待評地區內環境責任和查詢污染費和稅收記錄來識別褐色土地,比較符合中國的國情,但是識別的工作量較大,且過度依賴政府的公告信息。
根據中國現行的土地儲備和土地招標拍賣掛牌出讓制度,被先前的活動所廢棄或置換的,但又需要再利用的土地,將在當地政府的國土資源管理部門進行儲備,最終以招標拍賣掛牌的形式進行土地使用權拍賣。因此,對特定時間期限內城市褐色土地的識別,均可以通過對進行掛牌的地塊進行識別即可。這既保證了地塊信息的準確性和完整性,又大大減輕了識別工作量。本文研究的褐色土地識別框架和流程,如圖1所示。
褐色土地識別分為兩個階段,第一階段為無污染地塊識別階段,第二階段為疑似污染地塊的確定階段。通過識別的褐色土地類型分為三類,如表3所示。
3 褐色土地識別實踐:以福州市為例
根據褐色土地別框架和流程,本文以2011年為識別年限,以福建省福州市為例說明褐色土地的識別方法。數據來源于福州市國土資源局2011年1-12月公開出讓國有建設用地使用權的公告,共18份公告,涉及35宗(宗地編號30與36地塊相同),總面積350.5公頃。
3.1 第一階段識別
根據《國務院關于開展第一次全國污染源普查的通知》和《第一次全國污染源普查方案》的相關規定,將識別地塊原土地利用活動對照《重點污染源行業分類》標準進行篩選,選出福州市無疑似污染地塊25宗,這些地塊原來土地用途為商服、住宅、公共綠地,規劃土地用途不變,歸為褐色土地類型Ⅰ,面積為306.6公頃,占所有褐色土地總量的87.5%。將原土地用途為《重點污染源行業分類》中化工、機電、木業、溫泉療養、鐵路、啤酒生產、電子和印刷地塊10宗(表4)選出,這些地塊存在疑似污染,進入第二階段識別。
3.2 第二階段識別
城市土壤污染和地下水污染相對于大氣而言比較隱蔽,且在長期積累過程中才逐漸顯現出來。因此對疑似地塊的識別主要關注生產活動可能對土壤和地下水造成污染的工業企業用地、危險有毒物品倉儲地、廢水廢渣容器盛放地等。
3.2.1環境污染信息收集
地塊環境污染信息包括:(1)該地塊歷史用途、變遷情況;(2)生產過程中使用的原材料、生產工藝及其可能產生的污染物排放狀況、排放去向等相關資料:(3)危險或有毒物品的貯存;(4)地塊內及周邊環境水文狀況等記錄;(5)環境事故報導。收集方式包括網絡信息收集和相關人員的采訪。最終福州市疑似污染地塊環境污染資料收集情況如表5所示。
3.2.2采樣分析
在查詢疑似地塊生產工藝流程的基礎上,通過合理布點與采樣重點分析地塊內已知使用過的化學物質、有毒有害物質、生產工藝過程中可能的跑冒滴漏行為。樣品采集與分析按照《土壤環境監測技術規范》(HJ/T 166-2004)、《土壤環境質量標準》(GB15618-1995)及《土壤元素的近代分析方法》等進行,國家未規定分析方法,參考歐美等國家的分析方法確定。評價方法采用直接比較法,即將檢測結果與所執行的相應標準直接進行比較,以直接地表示濃度是否超標。結果如表6所示。
4 結論
褐色土地的識別,是以褐色土地的定義為基礎,通過第一階段無污染地塊識別和第二階段疑似污染地塊的確定,最終將待評地塊識別為無污染地塊、輕微污染且污染物濃度低于標準值和重污染且污染物濃度高于標準值三種類型,為褐色土地的在開發和利用奠定基礎。
至今,全世界沒有一個統一的褐色土地定義,究其根源,各國褐色土地概念內涵的確定,是為褐色土地識別和再開發、利用服務的。因此,國外褐色土地概念的界定和不同國家和區域對褐色土地有不同的理解和認知,反映了各國工業化過程對土地利用的認識。發達國家已先后完成工業化和城市化的過程,而我國正進入快速的工業化和城市化階段,急需建立適合我國褐色土地識別的褐色土地概念,為我國褐色土地的再開發和利用奠定基礎。國外褐色土地的識別方法高度依賴政府部門完善信息制度,不符合我國現有基礎,而Cheng以深圳福田為例,提出了識別中國褐色土地的方法,比較符合我國的國情,但是識別的工作量較大,且過渡依賴政府的公告信息,忽視各利益相關者的訴求、特別是公眾參與,而且對具體地塊污染物的識別相對模糊,不利于褐色土地的未來開發和再利用。根據中國現行的土地儲備和土地招標拍賣掛牌出讓制度,建立起以對特定時間期限內招標拍賣掛牌的地塊進行識別框架和流程,以此來識別城市褐色土地,是一個既符合我國國情,又高效的褐色土地識別方法。
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篇7
關鍵詞:生態環境可持續發展環境修復
隨著地球上人口的劇增和工農業生產的迅速發展,特別是工業革命以來,人類對自然資源需求水平不斷提高,生產強度日益加大,有毒、有害廢氣物質不斷的輸入環境,遠遠超過了環境的自凈能力而導致環境污染日益嚴重。為了解決人類面臨的這個重大問題,對于大氣污染和地表水污染之力的研究已十分廣泛,許多技術已相當成熟并被廣泛應用。
對于污染土壤及地下水的之力來說,由于其具有隱蔽性、滯后性、累積性以及難治理和修復周期長等區別與大氣和地表水體污染的特點,其修復問題已成為環境科學研究日益活躍的領域,同時也是世界性難題。雖然人們已在污染土壤及地下水物理修復和化學修復領域進行了有益探索,形成了一些實用技術,但這些修復方法往往會破壞場地結構、造成二次污染,對于污染面積巨大且污染程度較輕的土壤甚至難以應用。為此,近年來,人們在污染環境的物理修復、化學修復甚至生物修復取得一定成功的基礎上,進一步提出了生態修復的理念,并對其概念、內涵、原理、產業化途徑等進行了理論上的探索和實踐上應用的探索,試圖以生態學的原理和方法,在污染環境的修復和治理過程中實現人與自然的和諧發展,從而達到可持續發展。
一、生物修復—生態修復的基礎
生物修復是對污染環境實施修復、之力的最為重要的技術之一,是正在發展中的技術,是生態修復的基礎。
目前被廣泛認同的生物修復定義,是指微生物催化降解有機污染物,從而修復被污染環境或消除環境中的污染物的一個受控或自發進行的過程,這是狹義的定義。
除了微生物修復外,植物修復、動物修復乃至酶學修復等方式的出現,賦予了生物修復更廣泛的內涵,即生物修復是指利用細菌和真菌等微生物、蚯蚓等動物以及水生藻類、陸生植物,甚至酶及分泌物等的代謝活性降解、減輕有機污染物的毒性,改變重金屬的活性或在環境中結合態,通過改變污染物的化學或物理特性二影響其在環境中的遷移、轉化和降解速率。
目前使用最廣、最有效的生物修復技術仍是微生物修復。
二、物理與化學修復—生態修復的構成要素
從修復原理來看,物理修復與化學修復是指充分利用光、溫、水、土、氣、熱等環境要素,根據污染物的理性性質,通過機械分離、蒸發、點解、磁化、冰凍、加熱、凝固、氧化—還原、吸附—解吸、沉淀—溶解等物理怪和化學反應,使環境中污染物被清除或轉化為無害物質。通常,為了節省環境治理的成本,物理修復或化學修復往作為生物修復的前處理階段,近年來根式作為生態修復的構成要素。無論是環境要素或生態因子,還是工程措施,對于修復生物的生命活動來說,是非常重要的影響要素。若將它們有機的結合起來,使環境條件和生態因子在有利于生物生活的同時,也有利于污染物的去除或轉化,將極大地提高生物修復或植物修復的效率,這一點對于生態修復來說是至關重要的。
物理與化學修復措施與生物修復的結合,是生態修復必不可少的構成要素,其利用的是否直接關系到生態修復的有效性和成敗。在實際的修復過程中,把物理修復、化學修復措施更好地與生物修復結合起來,才能形成有效的生態修復技術。
三、植物修復—生態修復的基本形式
植物修復這一概念大約是1980年代前期提出來的,其最初的思想是利用超累積植物的的超量富集作用來去除污染環境中多余的重金屬。
目前,植物修復這一技術已經涵蓋了污染環境治理的各個方面,如城市樹木、草坪乃至花卉植物對大氣或室內空氣的凈化;池塘中水生植物通過對氮、磷等營養物質的利用而對富營養化水體的凈化;污染土壤及水體中無機污染物的去除及有機污染物的講解等。
在污染環境治理中,從形式上來看,似乎主要是植物在起作用,但實際上植物修復過程中,往往是植物、根系分泌物、根際圈微生物、根際圈土壤物理和化學因素(這些因素可以部分人為調控)等在共同起作用。因而,總的來說,植物修復幾乎包括了生態修復的所有機制,是生態修復的基本形式。
摘要近年來,人們在污染環境的物理修復、化學修復甚至生物修復取得一定成功的基礎上,進一步提出了生態修復的理念,并對其概念、內涵、原理、產業化途徑等進行了理論上的探索和實踐上應用的探索,試圖以生態學的原理和方法,在污染環境的修復和治理過程中實現人與自然的和諧發展,從而達到可持續發展……
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健康與疾病是現代醫學最為重要的兩大概念,從生態學來看,所謂健康就是人同周圍環境兩者保持著正常動態平衡的過程,一旦這個正常動態平衡過程被打破,這就是所謂的疾病。如何防止這個平衡過程被打破?以及如何修復這個失衡的過程,使人同周圍環境的正常平衡過程得以恢復,正是預防醫學所要解決的問題。因此,按照人體所處的健康、臨床前期與疾病三種狀態,即未病、欲病、已病分別采取一級預防、二級預防和三級預防的辦法,防止疾病發生,阻止或延緩疾病進展,減少并發癥,促進康復。一級預防即病因預防:主要是針對疾病發生的原因采取預防措施,防止疾病發生。如降溫對中暑的預防、預防接種對傳染病的預防等都屬于防患于未然這一類;二級預防又稱臨床前期預防,即采取早發現、早診斷、早治療的“三早”措施,將疾病控制在萌芽狀態,防止疾病進展,為臨床治療爭取更多的時間。如定期健康體檢、普查、篩檢等都屬于二級預防的內容。三級預防又稱之為臨床預防,主要是對癥治療,減輕病痛,延長壽命,以及預防并發癥,預防疾病復發,預防腫瘤轉移等。現代醫學的專業越分越細,對于非預防醫學專業的學生而言,最重要的是要有以三級預防為核心的預防為主的思想,不論其將來走上何種醫學相關工作崗位,在工作中面對健康人或病人都能在預防為主的思想指導下開展工作。因此,非預防醫學專業的預防醫學課堂教學的目的是,以三級預防為核心貫徹預防為主的基本思想與理念。
二、預防醫學課堂教學的實踐
任何學科的課堂教學都須堅持理論聯系實際的教學原則,而非預防醫學專業的預防醫學課堂教學也是如此。為了說明某種環境對人群健康的影響,而在教室內或在實訓室內借助案例分析進行實踐性教學與理論教學幾乎沒有什么差別。因為,預防醫學主要涉及“五大衛生學”內容,具有廣泛的實踐性與現實性,單純進行理論教學難以引起學生的興趣,甚至讓學生感到枯燥乏味。因此,充實并加強實踐性教學在預防醫學課堂教學中更加重要。在實際操作中,必須親臨環境現場,通常采用的是現場調查法。通過現場調查法充實并加強課堂教學的實踐性。除了“兒童少年衛生學”中的一部分內容在教室內可以完成實踐性教學之外,其余內容的預防醫學教學實踐,必須進入各自的環境現場,通過現場調查法加強課堂教學的實踐性,而切忌照本宣科作案例分析,否則很難取得成效。環境衛生學中家庭環境衛生實踐內容,可以進入社區并走進家庭,進行現場調查;營養與食品衛生學的實踐性教學,可以參觀飯店、餐館、食品廠,可以通過體檢、化驗與膳食調查反映個體或群體的營養狀況;勞動衛生與職業病學的實踐性教學,可以通過參觀工廠、礦山工人現實的勞動生產環境,感受各種生產性有害因素對工人健康的影響,以及到職業病防治院(所)去見習,見識各種常見的職業病,以加深學生對職業病的認識,尤其是可以加強臨床醫學專業的學生將來在實際臨床工作中鑒別職業病的能力,以減少誤診。
三、預防醫學課堂教學的過程
加強課堂教學過程的研究促進課堂教學的順利進行。預防醫學課堂教學的過程可以劃分為開始、中間和結束三個階段,即開場白作為開始階段、以新課進行為中階段、以結束語為結束階段。課堂教學的開始階段能否吸引住學生,關鍵是看能否設計出一個好的開場白,吸引學生的注意力,起到導入新課、引人入勝的作用。通過開場白導入新課常見的有舊課導入式、事例引入式、問題導入式、情境導入式幾種常見的形式,通過這些形式開展師生之間的教學互動,一個好的開場白能得到學生的關注,只有學生關注了教師,傾聽教師的講課,才有可能真正具備課堂教學的兩個基本條件:教師在講,學生在聽,否則,就是無效的課堂教學。課堂教學的中間階段即主體內容設計,包括教學時間分配、教學重點與難點處理、案例的應用,以及加強與學生的互動等。課堂教學結束語是課堂教學環節與形式上完整性的體現。一次授課內容結束之前,進行結束語的設計,使所學知識更加條理化、系統化,方便學生理解、記憶,直到最終掌握并應用該知識,以及促使知識向技能的轉化,這都需要通過課堂結束語的設計來完成。前蘇聯教育家尼洛夫•葉希波說:通過總結學生在課堂上所學的主要事實和基本思想來結束一堂課是很有好處的。教師通過總結教學過程中研究問題的思路,幫助學生認識本學科思維方式的特點和學習方法。預防醫學課堂教學結束語的常見形式有解惑式結束語、歸納總結式結束語、傳道式結束語、留置懸念式結束語等。
四、預防醫學課堂教學的方法
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關鍵詞:植被;群落;穩定性;概念
1 群落穩定性的基本含義
群落穩定性是和生態系統穩定性一樣的,理由是一個群落的種間平衡,只有環境因子也處于某種平衡狀態時才能維持。除了群落結構方面的問題外,一些群落的功能特征,應該在演替和生態系統穩定性的概念中加以考慮。有一個主要演替現象是,總生產量對群落呼吸作用的比率。當生態系統成熟時(即處于穩定階段),總生產量對群落呼吸作用的比率應接近于1,因為在當時的群落達到最合適的生物量,亦即設想為與生境因子處于平衡之中。成熟時這種生物量的保持唯一要求以光合作用產物為形式的能量輸入和通過呼吸作用的損耗一樣多。這樣,群落凈生產量(即有機物的增加或產量)在生態系統的穩定階段會低,而在其發育或演替系列階段會高。食物鏈在穩定階段為特征性的網狀,而在早期的演替系列階段則趨向于線形而簡單化。
穩定性是一個動態的概念。把穩定性和定型性相對比,解釋定型性為一種靜止的概念。事實上,這兩種概念是十分密切相關的,定型性的反面是變異或變化,而不是穩定;穩定性的反面是不穩定或易碎性。經過一段時間的定型性,正如經過一段時期的變異一樣是個動態概念。穩定性概念的動態方面,在于系統的穩定性必須包括時間上的一定變化的這種思想。于是,群落或生態系統即使它經受節律性的變化也認為是穩定的。穩定性是群落或生態系統組成中的一個方面,一種時間上持續性的尺度。假如從穩定態變過來,而發展起能趨勢它回復到原來狀態的力量,這系統就是穩定的。
2 群落穩定性和動態平衡的四個階段
2.1 無相互作用的種平衡
這主要適用于先鋒群落,那里侵入某生境的種占據了空的小生境,這樣的種類組合被認為是相互作用的。
2.2 起相互作用的種平衡
這適用于由無相互作用的加相互作用的種所組成的群落。這里,相互起作用的種是具有相似的小生境適應性的那些種。這樣的種形成了生態種組。
2.3 同型的種平衡
指種間的相互作用造成了長壽的組合的一個階段。
2.4 演化的種平衡
指群落發展的最后階段。那時成員種在遺傳上變得互相適應,而且對環境也相當適應。
這四個平衡是通過群落發展中相互競爭作用的程度和結構的復雜性來識別的。這種解釋也規定了物種形成的演化過程,正如在群落和生態系統的組織內可以見到的那樣。
初生演替過程內,平衡或穩定性概念的應用并不新鮮。比如,把一個地區內除氣候頂極外所有的群落都認為是初生演替系列階段。多頂極概念意指這些階段的續存或永存,強調它們是和環境的某些調查因子相平衡的。
如果從變化的相對速度角度看,群落穩定性概念對變化相當慢的一個階段賦有一種重要的意義。
對植被生態學家來說,群落穩定性最重要的尺度看來是群落的種類組成和結構。如果群落的種類組成經過幾十年仍相對不變,人們就可以說它是穩定群落。這種穩定性概念不如種群生態學所定的概念嚴格,因為它允許個體的密度有某些變化。當然,群落的主要結構形成的種的數量可以在發展中顯出導致不穩定性的變動。
所以,解釋群落穩定性也和在生活型組成上的持續性聯系起來似乎是有必要的。顯然,結構上自然引起的變化(例如從密林到疏林或林地的變化),即使不伴有種類組成上的變化,也應解釋為不穩定性。然而,如果這樣一種結構變化顛倒過來,如在暴雨后的情況,則結構變化就不能解釋為不穩定性,而最好解釋為對變化的抗性,即穩定性了。
因此,群落穩定性最好解釋為在陸地植物群落中至少經過幾十年而續存的動態平衡的一個階段。它是經過這個時間跨度而相當不變的種類組成和結構來識別的。種類組成和結構這兩個參數是可以測定的,而且穩定性可以從群落內的結構分析或種群動態研究來作預言。一個群落內某些組成上的結構的變化是穩定群落中的正常現象。但這種變化的實質必須是能證明為一點點變動或是可逆的變化,而不是漸進的不可逆的變化。
3 總體穩定性空間概念
群落穩定性是由經過一段時期變化的種類和程度來決定的,但它也和群落的地理大小有關。例如,根據一個400平方米的樣地看,森林群落可以認為是不穩定的,因為可能有一株大樹倒下,造成了空隙而使雜草入侵,這會局部地造成新的種類組成和結構。在一公頃的同一片林內,可能找至好幾個這樣的空隙,因為占領這些空隙的雜草或其它陽性植物就屬于總的種類組成的成員了。
因此,地理范圍進入了穩定性的概念。在談到穩定時,在心目中必須把群落概念專門化。可以預料群系的穩定性不如植被區的穩定性,而群叢的穩定性可設想不如群系的穩定增長性,層片的穩定性又不如群叢的穩定性。在涉及不同大小的生態系統時,必須說局部的或生境的穩定性,水域或景觀單位的穩定性,或者是區域性的穩定性。在每種情況下,穩定性關系是十分不同的。
在經過一段時期而沒有經歷過重大的組成和結構變化的大的自然植被帶時,似乎應完全避免頂極群落這個詞,而改用如最初在俄羅斯地植物學中所發展起來的地帶性、非地帶外的或地帶內的這些詞。這些僅僅有一個地理性的含義,這三個詞只和自然植被有關系。地帶性植物群落大致相當于一個氣候頂極群落,而地帶性植物群落相當于主要受極端的土壤條件所控制的土壤頂極群落。泛域的和陷域的兩個詞在演替概念中沒有相應的意義。
地帶性這個詞適用于高級的植被單位,它反映出和一個大區的現代氣候條件的一種十分密切的關系,它是在非極端性質的土壤上,沒有明顯的人為干擾下發展起來的。例如,以歐洲山毛櫸為優勢種的中生性闊葉林代表德國西南低地的地帶性植被。
地帶性森林植被不能在過濕或過干的生境,或者經常受到水淹或養分極端貧乏的生境中建立。像苔草、泥炭蘚沼澤森林、巖石植被、沖積帶森林或耐酸的櫟樹林這類非地帶性植物群落。這樣的群落不僅在一種氣候植被帶中發展,并且也以極類似的組成出現在其它帶內。水生植被特別表現出與成帶的氣候很少有依存性。
然而,地帶性植被與非地帶性植被間的界線并不截然明顯。例如潮濕的礦質土壤上的森林具有優勢的地帶性特點,不過它們與鄰近帶類似生境的森林的相似性,比它們與不大潮濕生境的森林的相似性多少要大些。一般,地帶性植被的概念不應用得過窄,這樣就不會把這概念和某些亞群叢、變異體、基群叢等同,而和群系、亞群系、群落屬、或群叢相等同。
相當溫暖的地帶的地帶性植被也常在較寒冷的地帶南坡存在,因為在那里受到局部的溫暖氣候的好處;相反,較冷地帶的地帶性植被可以在較暖的鄰近地區的北坡再現。這類達到鄰近地區的島狀植被單位就稱為地帶外植被。
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【關鍵詞】生態服務;數字化;景觀
近來,隨著城市住宅區域開發質量的不斷提高,居住區的環境建構正在向低碳倡導、注重人文、技術與情感高度結合的方向前進。人們不再僅僅只關注戶型、價格等因素,而更加注重房子的綜合品質,小區居住環境是否適宜等等。社會壓力的不斷增大,舒適、自然、健良的居住環境成為人們的普遍追求。相應地,諸如多新生概念在居住區設計中能否實現;如何更好地做到人工技術與自然藝術的完美結合,實現現代文化與傳統精髓有機統一,融居住區景觀、人、自然為一體,成為當前景觀設計師們需要多加關注的問題。
1 “景觀數字化”概念的提出及其手段介紹
20世紀初,量子力學和相對論的提出極大地改變了人們的思維模式。1946年,建立在二進制代碼基礎上的世上首臺電子計算機ENIAC(埃尼阿克)誕生。計算機的非線性數學模型,開辟了人類對客觀世界的人工模擬。反到的建筑學領域,首先就是設計方式和方法的重要變革。信息數字化技術掀起了景觀設計工作的技術性變化,生發出了人機交流、創建數字模型、多媒體等工作模式;而且促使景觀設計本身也產生了多種多樣的表現語言,最新一輪的設計理念更新方向是將景觀設計與生態應用,目的是使居住區的人居結構更為合理。數字化的技術在居住區景觀設計中的應用,使在過去的景觀設計工作中常常遇到的非線性扭曲面等難題都得以解決,而且對空間進行調整時也不必再受到形體的約束。數字虛擬化技術的發展,為建筑設計師們想像力的馳騁提供了更為廣闊的支持平臺,使得住宅區景觀設計形式得到了空前的擴展。設計師利用當今流行的圖形分析、虛擬設計和數字化控制技術,設計師們擺脫了傳統的線形思維方法,使更多種不規則、動態的、復雜類景觀的實現成為可能。
2 住宅區景觀設計的數字化
住宅區景觀數字化設計就是指通過虛擬現實、參數化控制、生態模擬,遙感監控等多種技術的有機的整合,并開發和應用數據庫對設計進行評估,規避設計風險,節約資源,實現可持續發展。
住宅區景觀設計數字化包括已有的各種規劃設計圖紙的數字化和應用各種繪圖軟件進行住宅區景觀的數字化規劃設計,各種規劃、各種住宅區景觀照片和住宅區景觀模型都是進行住宅區景觀數字化設計的一手資料,將上述資料全部數字化以后,后將之和繪圖軟件繪制的設計圖一起建立一個對應的數據庫,形成一個完整的數據庫。
3 居住區景觀數字化的生態服務設計原則及方式
居住區生態環境指的是居民區表面外觀及空間構造形式,綠地、道路及主體建筑構是居住區景觀的基本設計成分。進行生態服務設計時設計師們要注意以下原則:一、保護。盡可能保護所有不可再生資源,盡可能保護原有的自然景觀和生態景觀。二、利用。盡可能利用已有條件,如規劃區內廢棄的建筑、現在植被、地形特點等等元素,結合居住區的功能要求進行二次設計,將現有元素進行再利用,這樣可以既能節約城區資源又不浪費自然能源。三、尊重。尊重規劃區范圍內存在的生態物種多樣性,特別是對于植物群落,不僅要尊重還要保護還要采取措施進行維持。這樣才能盡量減少對于原生態的干擾和破環,促進生態系統的有序循環。
居住區景觀數字化的生態服務設計方式有以下幾種:
3.1 居住區景觀數字化設計中的水資源設計
3.1.1 節水
綠地和植被景觀灌溉是居住區水資源使用的最重要的部分,運營成本巨大,更關鍵的是會造成大量的水資源浪費。但居住區內的綠地景觀又不可能不進行最基本維護,那么既然必須做,那就只好在設計時對于相應的技術進行科學設置。首先,可以想辦法提高灌溉效率,設計利用滴灌方式對綠色景觀進行灌溉。因其灌溉的準確性,這樣做不僅可以省水,而且還能促進植物吸收養分,快速成長。其次,可以針對天然水收集來進行設計。居住區內的所有植被景觀都使用居住區居民用水來進行灌溉,在某種程度上來說其實是一種浪費。完全可以在居住區內結合住區內的生態水處理系統加設一個集雨系統,用這個系統收集的水來進行灌溉不但經濟,而且天然水灌溉更有利于植物景觀生長。
3.1.2 集水
居住區如果使用大面積的不透水管道和地面,雨水就會被集中排放掉,易因為排水不及時而遭遇“于內地看海景”的尷尬。
在進行居住區水壞境設計時,一方面可以結合規劃地內的地理條件多設置生態滲水池及聚水綠地,等到雨時再結合人工溝渠將雨水和地表水引入其中。其間當水流經過到植被區域和透水性較好的土壤區時,其中的污染物會自然得以過濾。這樣就設出了一個天然降水、地面水、滲水池、和聚水綠地組成的開放式集排系統,不便能緩解水對植被的侵蝕,而且還促進了地表水向地下的滲透,達到了一定的節水目的。另一方面設計師可以考慮運用透水建材鋪一定比例的居住地面,這樣就可以幫助下雨時向地面滲水。
3.2 居住區景觀數字化設計中的植物資源設計
3.2.1 護表土
我們的景觀設計師要考慮到:第一、在居住區建設過程中,一定會出現道路開挖、建筑地基、公共廣場建設等等現象,如果直接開挖可能會造成土壤的風化危及土壤中微小生物的生存,影響土壤的再利用。所以在景觀設計時就要提出對于施工區域內的地表土實施專業儲存;第二、在原有土壤結構健康的條件下,進行因地制宜。因為任何土壤的生態結構都有其內在的適應性,不適當的的改良反而會對其原有結構造成破壞,不利于土壤可持續的利用,設計師只要對其加強保護即可;第三,居住區建設施工時會用到大量建筑設備,不可避免會對原有地表形成擠壓式破壞,但綠色景觀的健康成長需要相對松軟的土壤結構,所以對于表層土要實施翻耕,以恢復其活力。
3.2.2 利用植物資源
進行植物景觀設計時,設計師們應把植物作為一種綜合性資源來看待,盡量挑選出量有利于居住區生態維護的植物群落類型,在居住區自然地理條件允許的范圍內,整體的生態服務規劃和審美需求挑選多種類弄的物種種群,以利于達到未來居住區內生物多樣性的穩定發展。此外,要在設計中避免對于居住區內原有植物生長環境的改變,因為一旦居住區內本源植物群落遭到破壞有可能遭到污染,將很難再自我恢復。
4 結束語
改善人居環境,居住區景觀數字化設計最重要的目標。在居住區景觀數字化設計工作進行中,景觀設計師在考慮到居住區方方面面的實際因素,才能達到最大程度滿足廣大居民對居住環境的需求。
參考文獻:
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