气候变化科学概论范文
时间:2023-12-20 17:56:58
导语:如何才能写好一篇气候变化科学概论,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
摘要:《自然保护概论》是环境科学与工程专业重要的专业基础课,本文以湖南农业大学为例,总结了该课程的特点,分析了课程教学中存在的问题,在总结前人的教学经验的基础上,探讨了改进教学内容和形式的方法与建议,为相关专业的教学管理部门和授课老师提供参考依据。
关键词:环境科学与工程;自然保护概论;对策
中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)49-0062-02
一、课程开设的目的和意义
《自然保护概论》基于生态学的基本原理与方法,研究地球各圈层生物与环境发生、发展过程中涉及的自然干扰、人类活动与自然环境的相互作用与影响,调控与保护自然环境及减少环境污染、生态破坏的一门综合性课程。作榛肪晨蒲А⒒肪彻こ套ㄒ档谋匦蘅纬蹋对丰富学生的基础生态学知识意义重大,促进学生在学习和工作中关注环境领域存在的资源环境问题,理解与掌握人类在资源开发利用与自然环境问题的相互关系,自觉主动地把“自然保护概论”的课程知识与环境科学、环境工程专业的其他课程联系起来,增强环境保护的基础理论与宏观管理意识。
二、湖南农业大学环境科学与工程专业“自然保护概论”课程特点与现状
目前,湖南农业大学“自然保护概论”课程的教学环节主要是理论教学。在课程教学环节存在一些弊端,如下:
1.教材选取未突出专业特色。根据笔者的实际教学经验及查阅的课程相关教材发现,相关教材偏少,知识内容略显陈旧。大部分教材主要侧重对自然生态系统的保护、自然资源的保护、生物多样性的保护、自然保护区和国际自然保护事业等内容。这些课程内容很适合生物学、生态学等专业学生,而环境科学或环境工程专业学生可能会觉得以上内容跟自己所学专业关系不大,自然而然的降低了学习兴趣和学习效果。
2.课程内容与专业其他课程有一定重复。本校环境科学专业在第二学期和第四学期分别还有《环境科学导论》和《环境生态学》等专业基础课。上述两门课程的授课内容与《自然保护概论》有较大的重复度。例如,《环境科学导论》教学大纲中包括生态破坏、水土流失、荒漠化等全球环境问题;《环境生态学》教学大纲中包括自然生态环境、个体生态学、种群生态学等教学内容;上述两门课程的教学内容在《自然保护概论》课程教学大纲中均有涉及。这必然引起知识点重复教学,导致学生的惰性心理。
3.实践教学环节缺失。目前,自然保护概论课程并未开设实践环节。课程教学过程中涉及到的水土流失、生态破坏、湿地生态系统等专题,如果能够在理论授课结束后开展相关专题的野外实践,必将加强学生对专业知识的理解,促进学生的积极性。
针对上述问题,我们以提高学生的学习积极性和主观能动性、促进学生分析与解决问题能力提高为出发点,根据自然保护概论课程特点及环境科学专业对学生知识结构和能力的培养要求,我们针对自然保护概论课程内容体系和教学方法进行改革探索,以期能够充分调动学生的学习积极性和分析问题、解决问题的能力。
三、“自然保护概论”课程理论教学的改革
1.明确专业特色。课程教学内容的选取要结合环境专业的特色,在遵循专业培养方案的前提下,重点阐述合理开发自然资源、保护生态环境、遏制生态破坏与环境污染。笔者在教学过程中,将课程内容设置不同的专题,如:生物多样性锐减、海洋石油污染、水土流失与沙漠化、湿地生态系统、生物入侵和全球气候变化等,每个专题授课2-4个学时。通过对相关环境问题的深入剖析,让学生明确人的和谐的理念和可持续发展观,认识到环境容量的有限性以及自然资源与人类活动的相互关系,牢固树立科学的人口意识、消费意识和文化意识,充分发挥资源的多重功能和资源的利用效率。
2.不断优化教学内容。由于自然保护概论的教材主要倾向于自然生态系统与自然资源的保护、生物多样性的保护、自然保护区的管理等基本原理与知识,因此不能过多地依赖教材,需要补充环境科学的相关知识。这就需要授课老师查阅学科相关的资料,掌握行业最新研究成果并整合,在理论教学中做到深入浅出,详略得当。在讲述全球气候变化的时候,可结合气候监测数据和古书记载,阐释近年来频发的洪水现象、厄尔尼诺现象、臭氧层空洞产生的原因与可能的解决办法。并可适当介绍联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)与非政府间气候变化委员会(NIPCC)两派学者关于全球气候变化模型模拟的可靠性及人类排放的二氧化碳对气温上升的贡献性大小问题的争论。
3.采用专题化合作讨论教学模式。鉴于“自然保护概论”的学科交叉性及课堂教学时间有限、教学专题多且相互独立等特征,可构建“选题-导学-自学-小组讨论-演讲-反馈”的专题化合作讨论教学模式(图1)。授课教师在导学前应高度重视“选题”过程,增加案例切入式选题方式,将小组讨论和自学过程安排在课堂外,灵活安排学生的讨论形式与内容,扮演好学生学习的组织者、环境的创造者和合作的协调者的角色。
4.改革课程考核方式。“自然保护概论”课程的教学效果,一方面取决于授课教师的知识水平和敬业精神,另一方面则取决于学生的学习方法和学习态度。而学生的学习方法和学习态度又与课程的考核方式密不可分。授课教师应当重视创新能力的考核,考察学生是否能够对于某个问题提出与已有观点相悖的观点,敢于提出并能用已有的资料去证明的行为就应该鼓励。并通过采用案例、专题等形式教学,激发学生思考,授课教师及时根据学生的反馈调整教学内容,鼓励学生课后钻研。对于出勤率高、课堂表现积极、作业按时完成的同学应该得到更高的平时成绩分数。为培养学生的团队意识和合作精神,授课教授可采取课程论文的期末考核方式。几个学生共同完成一个题目的课程论文,每个人分别查阅资料撰写,完成自己的部分,最后综合成稿,教师根据每个同学在论文撰写过程中的贡献给出成绩。
四、增设实践教学环节
1.增加实践教学环节及相关经费投入。为加强学生对课堂理论知识的理解和认知,建议在理论教学结束后增设实践教学环节。实践教学环节可开设一个周,重点考察典型的生态破坏、水土流失、湿地生态系统等地形或生态系统。同时,为保障基本教学实践活动的有效开展,需增加必要的经费投入,主要为野外实习经费。给野外实践教学以经常性投入,才能解决目前的问题。
2.选择多方式实践教学途径。为克服实习经费短缺带来的限制,同时调动学生的积极性,自然保护概论的实践教学可打破原来的统一组织安排的模式,采取多方向、多课题、多时段、多地点进行。首先,授课教师可根据教学大纲框架列出几个大的方向,如参观水土流失、森林生态系统、湿地生态系统和荒漠化等,由学生选题。或者由学生自主拟定方向,呈报授课教师审查和批准。如此一来,学生可以选择自己感兴趣的课题方向。
实习场所也可以安排在学生家乡周边、课余活动场所、郊游场所或其他课程实习场所等,由学生自主选择。合理安排实习时间,教学实习安排在理论课程结束后,距学期末有1-2个月的时间,学生还可以结合所选实习地点的情况,利用周末或假期,在完成其他活动的同时关注周边的自然资源和生态环境状况以完成实习。
总之,笔者认为《自然保护概论》课程的改革并不是一蹴而就的,教学过程要及时发现问题并加以调整。在教学的各个环节都要做到理论与实践相结合,同时增加最新研究进展等内容,突出教学过程的专业性、趣味性和互动性。
参考文献:
篇2
关键词:人为驱动力;气温;降水;气候变化特征;新密市
中图分类号:P467文献标识码:A文章编号:16721683(2013)03002106
由人类活动引起的气候变化已经逐步成为深刻影响21世纪全球可持续发展的重大问题。政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四次评估报告中明确指出,近100年来(1906年-2005年)全球气温线性增加趋势为074 ℃,这一趋势大于第三次评估报告给出的06 ℃的相应趋势,且目前陆地区域的变暖速率要快于海洋[1]。地球人口的爆炸,尤其是在20世纪内世界城市人口增加了近10倍之多,土地的开发垦殖使得接近一半的陆地已被人类改变和利用[2]。大气中温室气体的浓度明显受到人类的影响,气候分布状况随之改变,而气候变化又作用于人类生存环境,影响经济的发展与社会的进步。所以,近年来地球气候系统变化及其影响己经成为国际社会密切关注的对象。
与发达国家相较,发展中国家基础设施相对落后,在气候变化过程中抵御自然灾害和适应气候变化的能力较低。中国作为典型的发展中国家,气候的区域差异性强,由于自然变化和人类活动带来的气候变化所造成的影响不可忽视[34],深入研究其气候变化特征具有重要科学意义。
气候变化特征研究的重要内容之一是探讨气候变化的原因,即驱动力因素作用。已有大量研究探讨过某些区域的气候变化特征及其人为驱动力[57]。本文根据河南省新密市气象统计资料和社会经济资料,运用数学分析方法,定量判断影响该地区气候变化的主要人为驱动力,总结对比主要影响因子,综合判断气候变化特征突变前后人为驱动力因子的时空变化特点,为该区域的健康和谐发展提供科学依据。
1资料来源及研究方法
本文利用的1971年-2010年气温及降水量数据来源于新密市气象局;1981年-2008年社会经济资料数据均来自新密市统计局《新密市统计年鉴》及新密市水务局。研究采用的方法主要为MannKendall突变检验法及灰色关联分析法。
在时间序列分析中,MannKendall检验是一种常用的突变检测方法,能够从定量的角度分析序列在某段时间内的上升或下降趋势,且明确突变的开始时间及区域,是一种适用于水文、气象等非正态分布数据的非参数检验方法[810]。主要计算公式介绍如下:
对于具有n个样本量的时间序列x,构造一秩序列:
Sk=∑k1i=1ri(k=2,3,…,n)(1)
其中,ri=+1,当xi>xj
0,当xi≤xj(j=1,2,…,i)(2)
在时间序列随机独立的假定下,定义统计量:
UFk=[Sk-E(Sk)]1var(Sk)(k=2,3,…,n)(3)
式中:UF1=0,E(st),var(st)是累计年数Sk的均值和方差。UFk为标准正态分布,是按时间序列x顺序计算出来的,给定显著性水平α,若|UFk|>Uα,则表示序列存在明显的趋势变化。同理,可按时间序列x逆序计算出UBk,且使UBk=-UFk。
灰色关联度分析是对于一个系统发展变化态势的定量描述和比较。关联度是对两个系统或因素间关联性大小的度量,它描述系统发展过程中因素间相对变化的情况。对一个灰色系统进行分析研究时,要先解决如何从随机的时间序列中找到关联性、计算关联度,以便为因素判别、优势分析、决策提供依据。主要计算步骤包括原始数据变换、关联系数计算、求关联度、排关联序[11]。
数据变换方法采用均值化变换,经变换的母序列{x0(k)}与子序列{xi(k)}关联系数L0i(k)由下式求出:
L0i(k)=Δmin+ρΔmax1Δ0i(k)+ρΔmax(4)
其中:Δ0i(k)为两个比较序列的绝对差值,即Δ0i(k)=|x0(k)-xi(k)|(1≤i≤m);Δmax和Δmin分别表示所有比较序列各时刻绝对差值中的最大值与最小值。一般取Δmin=0,ρ为分辨系数,本文取为01。
两序列关联度用两个比较序列各时刻的关联系数平均值计算,即:
r0i=11N∑N1k=1L0i(k)(5)
式中:r0i为子序列i与母序列0的关联度,N为比较序列的长度。
最后将m个子序列对同一母序列的关联度按大小顺序排列,组成关联序,记为{x},反映各子序列对母序列的优劣关系。
2新密市气候变化特征
新密市隶属河南省省会郑州,多年平均气温147 ℃,多年平均降水量约为663 mm,历史最大、最小年降水相差784 mm,年际变化量较大,属典型的半湿润半干旱气候区。由于受季风气候的影响,降水量时空分布不均:时间上表现为夏季集中、春秋不足、冬季偏少,空间上表现为米村-岳村以北及王村-大隗以南山区降水较多,大于675 mm,中部与东部河谷平原较少[12]。
2.1气温变化特征分析
2.1.1年代际变化
由表1中新密市不同年代四季平均气温可以看出,无论是年代平均气温还是各季平均气温在20世纪70年代与80年代都相差不大,80年代以后逐渐上升。21世纪初较20世纪80年代,年代平均气温上升近12 ℃,春、夏、秋、冬季平均气温分别上升近19 ℃、09 ℃、08 ℃、13 ℃,其中80年代到90年代各平均气温增幅异常明显。
表1新密市各年代年和各季平均气温
Table 1The annual and seasonal atmospheric temperatures
of last several decades in Xinmi
(℃)年代1年代平均
2.2降水变化特征分析
2.2.1年代际变化
表2显示了新密市20世纪各年代四季平均降水量。可以看出,新密市年平均降水量从20世纪70年代至80年代有所增加,而后至世纪末逐渐减少,21世纪初又逐渐增加,较20世纪90年代增加近92 mm。春季平均降水量从70年代至90年代逐渐增加,在90年代最大,而后至21世纪初呈减少趋势,减少近24 mm。夏季平均降水量各年代变化趋势与年代平均降水量变化一致,21世纪初较20世纪90年代增幅明显,平均降水量增加近116 mm。秋季平均降水量各年代之间整体呈减少趋势,但变化不是很明显。冬季平均降水量整体变化幅度不大。
3新密市气候变化人为驱动力因子分析
3.1人为驱动力因子指标体系
本文结合新密市气候变化的人为驱动力指标,并考虑数据资料搜集的限制性,构建了生产过程、消费过程和生活过程三个一级指标,见表3、表4。一级指标是影响新密市气候变化的人为驱动力的总类;在一级指标下的二级指标中细化了不同总类下的人为驱动力指标。其中影响气温的二级指标有14个,影响降水的二级指标有10个。这些指标间存在一定关联性,且较全面地阐释了新密市气温变化及降水量变化的主要人为驱动力影响因子。
3.2人为驱动力因子识别
根据文中新密市气候变化人为驱动力指标体系内容,结合灰色关联分析方法及原理过程,运用DPS软件对指标进行处理,从气温变化和降水量变化两方面分析其人为驱动力因子。人为驱动力因素对1971年-2008年新密市气温变化及2000年-2008年降水量变化的灰色关联度计算结果见表5、表6。
从表5中可以看出,人为驱动力因子与气温变化的关联度排序为:人口密度>总人口数>粮食作物播种面积>年末耕地面积>大牲畜存栏头数>工业用电量>第一产业总产
序号1因子1关联系数X111人口密度10.973 3X101总人口数10.956 5X51粮食作物播种面积10.899 1X41年末耕地面积10.879 5X61大牲畜存栏头数10.726 6X71工业用电量10.594 8X11第一产业总产值10.577 9X81农村用电量10.541 5X131在岗职工年平均工资10.530 5X141农民人均纯收入10.519 8X31人均生产总值10.510 4X21工业总产值10.494 3X121全社会固定资产投资10.477 0X91民用汽车拥有量10.439 4值>农村用电量>在岗职工年平均工资>农民人均纯收入>人均生产总值>工业总产值>全社会固定资产投资>民用汽车拥有量。对新密市气温变化影响最大的因素是人口密度,关联系数达到0973 3,粮食作物播种面积、年末耕地面积、大牲畜存栏头数与其关联系数也都在07以上,工业用电量、第一产业总产值、农村用电量、在岗职工年平均工资、农民人均纯收入、人均生产总值与其关联系数在0.5以上。可见,人口密度快速增长是新密市气温变化的主要动力,其次是农业发展,能源消耗也对气温变化有较大的贡献。
表6新密市人为驱动力因素对降水量变化的灰色关联度
Table 6The gray relational grade of anthropogenic
driving forces to precipitation change in Xinmi
序号1因子1关联系数总人口数10.510 6Y11年末耕地面积10.438 4Y31农业用水量10.390 5Y81建成区面积10.385 8Y41工业用水量10.338 5Y51生活用水量10.333 5Y71城市化率10.306 5Y101人均公共绿地面积10.277 5Y21有效灌溉面积10.238 8Y91道路铺装面积10.210 7表6显示,人为驱动力因子与降水量变化的关联度排序为:总人口数>年末耕地面积>农业用水量>建城区面积>工业用水量>生活用水量>城镇化率>人均公共绿地面积>有效灌溉面积>道路铺装面积。对新密市降水量变化影响最大的因素是总人口数,关联系数达到0510 6,年末耕地面积、农业用水量及建成区面积与其关联系数也都在04左右,人均公共绿地面积、道路铺装面积等与降水量变化的关联系数较低。综上所述,人口及社会工农业发展状况是新密市降水量变化的主要动力,下垫面性质对其影响较小。
4气温突变前后人为驱动力因子变化分析
如前文所述,1971年-2010年新密市年降水量未出现突变的时间区域,因此本文只对气温突变前后人为驱动力因子进行了比较分析。
4.1气温突变前人为驱动力因子识别比较
对数据均值化处理,计算在ρ=01时,新密市各人为驱动力因子与气温变化的绝对差值,得到表7,其中所有子序列和母序列各时刻绝对差值最大值Δmax为2328 5,是1993年气温和全社会固定资产投资的绝对差值。由此可知,气温和14个驱动力因子间的绝对差值中有8个因子序列的最大值都出现在1993年,如:工业总产值、工业用电量、农村用电量、农民人均纯收入等,说明在1993年气温变化和各驱动力因子变化差异达到突变前的最大值。
8以上。此外,总人口数、在岗职工年平均工资、民用汽车拥有量、全社会固定资产投资等也具有较高关联度。1980年以来,新密市的主要经济社会指标均取得显著变化,国内生产总值(GDP)保持年均2125%的增长速度,但发展不平稳,1990年以前发展比较缓慢,以后增长速度加快。20世纪90年代初期,新密市全市的农业产值保持年均1074%的增长速度,这些发展过程中的人为力量给城市气候带来了影响。
4.2气温突变后人为驱动力因子识别比较
和前述内容一样,首先对新密市气温突变后的各指标因子进行均值化处理。鉴于篇幅限制,对均值化处理结果及气温与人为驱动力因子绝对差值统计表在此不再展现,其中最大差值Δmax=2.780 6。当分辨系数ρ=01时,得到新密市各人为驱动力因子与气温变化的关联度,见表9,从中发现人口密度与气温变化关联度最高,关联系数达0918 7。总人口数、年末耕地面积、粮食作物耕地面积、农村用电量的关联度紧随其后,即在关联度最高的前五位驱动力因子中,在农业发展、能源消耗等方面对气温变化的影响最明显。
与突变前相比较,发现人口密度和农村用电量的增加与气温变化的关联度显著提升,分别由突变前的第三位(0833 1)、第十二位(0367 4)提高到突变后的第一位(0926 5)、第五位(0781 6),同时粮食作物播种面积和大牲畜存栏头数的关联度值由突变前的第一、二位下降到突变后的第四、六位。可以看出目前新密市的农业及畜牧业发展不容乐观。另外,民用汽车拥有量、全社会固定资产投资的关联度值也有显著下降。
本文利用新密市1971年-2010年的气温、降水资料及1981年-2008年社会经济资料,运用MannKendall突变检验和灰色关联分析法对新密市气候变化特征进行了趋势及突变分析,对其人为驱动力因子进行了识别,主要得出以下结论。
(1)近40年来新密市气候变化特征表现为年、季平均气温持续上升,年平均降水量并没有明显的增加或减少趋势。突变检测结果显示,1993年发生气温上升突变,1993年以后为突变的时间区域;1982年和1999年降水量出现增加突变,但并未出现突变的时间区域。
(2)人口密度快速增长是新密市气温变化的主要动力,其次是农业发展,能源消耗也对气温变化有较大的贡献;人口及社会工农业发展状况是新密市降水量变化的主要动力,下垫面性质对其影响较小。
(3)新密市气温在突变前,农业发展、经济社会发展对气温变化作用明显,贡献较大,为主要影响因素。气温突变后,农业发展仍然对气温变化的影响最明显,其次能源消耗等方面对气温变化的影响程度有所提升。
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篇3
关键词:通识教育;教材;生态学概论
在高等教育课程体系中增加通识教育课程,其目的在于培养身心健康、具有一定专业知识和文化素养的合格社会公民。在通识教育的课程设置上,要做到科学、全面、合理。针对高校通识教育课程设置中存在的问题与不足,各高校应该及时做出调整和补充。与此同时,要切实处理好通识教育与专业教育的关系,探索通识教育与专业教育结合的方式与途经,努力寻找二者的最佳结合点。
目前,大学生通识教育普遍存在的问题是:(1)学生选课多以兴趣出发,以好拿学分出发,真正为什么要选择某门课程,比较盲目;(2)对通识教育课程学习的认真程度不够,认真思考问题的学生不多;(3)由于听课的学生专业背景多样,课程内容很难照顾到方方面面,因此教师很难组织课堂教学;(4)缺乏为大学生通识教育专门编写的好教材。本文结合生态学通识教育教材建设,谈谈推进通识教育的体会。
好的教材是实施通识教育的关键所在。因此,需要编写出能够反映现代科学文化先进水平和中国国情的、符合我国人才培养目标的新型教科书,把通识教育的教与学结合起来,实现大学生在实际生活中知与行的统一。
以生态学知识为例,近年来,在一些高等院校中开始开设生态学通识教育的选修课程,这是一个很好的发展趋势。从目前的开设情况看,学时数多在32学时,听课对象包括数学、物理、化学、经济、金融、工商、历史、哲学等文理科各个专业。虽然很多院校在多年前就开设了生态学通识教育课程,且各个院校的情况也不尽相同,但有一点是相同的,就是都没有找到合适的教材,几乎都在参考现有的生态学教材。
为了进一步推进大学生的生态学通识教育,有必要编写针对非生物、非环境科学学科的新教材。其基本思路是:对于这类文、理科的大学生来说,不需要讲授生态学的系统知识,只是让他们了解生态学的基本理念,并在此基础上再让他们了解当前的环境变化所带来的一系列生态学问题,以及生态学在建设可持续发展社会中的积极作用。
读者虽然是明确的,但长期以来,我们都思考着这样一个问题:针对这样的读者,应该如何来组织教学内容,也就是内容的定位问题。
(1)对于非生物、非环境专业的学生来说,他们需要的不是生态学的专业知识。因此,教材在内容的组织上,不是专业知识的传授,而是以认识人类与环境的关系以及与人类生存发展息息相关的生态学问题为主,传授的是高级科学普及知识。
(2)结合各种案例来介绍生态学原理,既了解了生态学,又认识了发生在我们周围的生态学问题。
(3)就每个生态学问题来说,读者都可以查阅到很多相关的学术专著和研究论文;但对于广大文、理科非相关专业的学生来说,他们没有必要也没有可能去浏览那么多的文献。因此教材的宗旨是,在一个比较完整的体例下,把各方面的内容浓缩在一个很小的空间里,这样就会让他们在较短的时间很快浏览到很多的常识。
即将由高等教育出版社出版的《生态学概论》就是在这样的思考下产生的。基于上述的思想,本教材内容拟定为3个部分。
一、人类与环境的关系和可持续发展问题
通过生物与环境的关系、人类生存环境的安全与健康、种群与资源的合理利用、生态系统的结构与功能、可持续发展的理论基础等内容的讲解,要向读者说明生态学的基本理念,特别是认识到人与自然环境的关系,使读者学会用生态学的思维去思考和处理问题。重点探讨人类与环境的关系和可持续发展问题。
1.从环境的角度来看,自然环境对人类社会的发展具有重要的影响。首先,自然环境在漫长的演化过程中,创造了人也改造了人。地球上生命的起源、生物的进化、人类的出现,都是自然发展、演化的结果。其次,自然环境是人类赖以生存的基本条件,为人类提供必需的自然资源和活动空间。迄今为止,地球是我们发现的唯一适合各种动植物生存的场所,如果离开了这个场所,人类就无法生存。
2.从人类的角度来说,人类既是自然的产物,又是自然物质演化的高级形态,不仅具有自然属性,而且具有社会属性。因此,人类不只像一般动物那样完全被动地依赖和适应自然环境,而会通过社会性的生产活动,对自然环境施加影响。
3.在可持续发展问题上重点探讨了制约人类发展的因素。在可持续发展战略深入实施的过程中,面临许多矛盾和问题:经济快速增长与资源大量消耗、生态破坏之间的矛盾;经济发展水平的提高与社会发展相对滞后之间的矛盾;区域之间经济社会发展不平衡的矛盾;人口众多与资源相对短缺的矛盾;一些现行政策和法规与实施可持续发展战略的实际需求之间的矛盾等。
(1)资源不足。资源不足是制约“可持续性”的原因之一。由于资源是一切生产的基础,是整个经济的“食粮”,因此,资源供给不足与经济发展对资源需求的矛盾是可持续发展的主要矛盾。
(2)环境问题。随着科技的进步和人类物欲的膨胀,在盲目追求GDP增长和奢侈生活的同时,人们不断将大量废物排入环境,超出了环境的自净能力,造成大气、水质和土壤等环境的污染,导致一系列触目惊心的污染事件频频发生。如今,环境问题已经形成“局地-区域-全球”的扩展态势,其恶果正在威胁着人类的生存与发展。
(3)人口问题。人口与经济发展的关系可以从以下几个方面分析,即人口增长的数量、适龄劳动力人口的比例、人力资源的素质等。
人口增长的数量会对经济发展带来一定的压力,但主要还是取决于人口增长的数量和速度是否与经济发展相适应。如果人口的状况与经济发展相适应,人口就是经济发展的促进因素;反之,它就会阻碍经济的发展。
(4)科学技术。走可持续发展之路需要有科学技术的支撑。无论在提高资源利用率、实现低投入高产出方面,还是在开发新能源、解决污染问题等方面,都需要有创新的科学技术。科学技术可以在同样投入的条件下,生产出更多、质量更好或有创新性的产品,以推动经济的可持续发展。
人类坚持可持续发展道路的光明前景就是使人类走向生态文明。生态文明是指人类遵循人、自然、社会和谐发展这一客观规律而取得物质与精神成果的生存模式。它以尊重和维护生态环境为主旨,以可持续发展为目标,以未来人类的继续发展为着眼点。生态文明强调人的自觉与自律,强调人与自然的相互依存、相互促进,既追求人与自然的和谐,也追求人与人的和谐,这是全面发展和持续繁荣的基本宗旨。
二、自然生态系统
通过具体森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统、河流湖泊生态系统、海洋生态系统和湿地生态系统的经济价值与生态功能的讲授,向读者讲明自然生态系统是人类生存的大环境,人类的衣食住行都离不开自然生态系统的存在,如果自然生态系统遭受破坏,就会威胁到人类自身的生存质量。
各类自然生态系统资源都有其各自的经济价值和生态功能。例如,森林生态系统为人类提供木材、工业原料、野生动植物等;草原能够养殖牛羊,生产出肉、奶、皮、毛等大量的畜产品。生态系统的功能主要表现为生态屏障、涵养水源、调节气候、维持生物多样性、美化环境等方面。
在充分发挥自然生态系统资源的经济价值与生态功能的同时,往往会给生态系统的环境带来影响,甚至破坏。因此,需要加强对生态系统的保护,具体保护措施可视不同生态系统的环境特征而异。
三、生态学问题的剖析及应对
通过对当前各种生态学问题,如土地资源问题、水资源问题、全球气候变化、生物多样性保育、生物入侵、矿区的恢复建设和生态城市化建设等问题的分析,能够使读者进一步认识人类社会发展所面临的重要生态学问题。增强忧患意识,强化行为反思,坚定可持续发展的理念,积极探求应对挑战的解决方案。
例如水资源短缺、水资源污染和水资源浪费等是水资源利用中的主要问题。而人口数量增加、经济快速发展,对水的需求量不断增加,使得水资源形势更加严峻。
水资源匮乏的原因除地球水资源在时间和空间上的不均匀分布外,当前最为突出的问题是水资源利用效率低下,水资源浪费严重,人口迅猛增长对水的需求量增大,水资源污染造成结构性缺水问题突出,以及气候变化对水资源的影响。具体表现为:
(1)供求矛盾。随着全球人口数量的急剧增长,工农业的大规模发展,生活品质的提高等,都导致了对水资源需求量的日益增加。约占世界人口总数40%的80个国家和地区约20亿人口淡水不足,其中26个国家约3亿人极度缺水。我国城市生活和工业用水量,基本上一直处于上升的趋势;而农业用水经过一段时期的快速发展后,逐步转入缓慢增长状态。这与我国城市人口和城市数量的增加、工业总产值的增长以及农田灌溉面积的发展趋势基本一致。
(2)时空分布不均。时间上,会因季节不同降水差异较大,汛期降水过度集中,导致2/3左右是洪水径流量,很少能被充分利用,而非汛期的降雨量又很少。此外,降水的年际间变化也不相同,常常会出现连枯或连涝现象。空间上,世界各地区的自然条件不同,降水、径流和水资源概况差异较大。例如,欧洲和亚洲集中了世界上72.19%的人口,仅拥有全球河流径流量的37.61%;南美洲人口仅占全球的5.89%,却拥有世界河流径流量的25.1%。
(3)利用率低。水资源的浪费现象在我们的生活中随处可见,究其原因一方面是由于习惯养成;另一方面是由于技术设备和生产工艺落后导致重复利用率低,造成了工业水耗过高。在城市用水中,由于输水管道和卫生设备渗漏,造成了大量水资源的浪费。此外,农业灌溉设备工程和技术落后造成了灌溉漏失率过高,浪费水资源。例如,灌区渗漏损失达50%,农田蒸发损失17%,实际利用量仅有33%;大水漫灌造成单位面积的灌水量过大,灌水定额大都高出作物实际需要的2倍多,浪费极为严重。
(4)水体污染。水质的严重恶化使已经紧缺的水资源可利用量下降,加剧了水资源的紧缺程度。如由管道收集后集中排放的污水,由于污染物浓度大、成分复杂、有毒物质含量高,水量和水质变化较大。生活污水主要来自家庭、商业、学校、服务业及城市公用设施,污水中多含有悬浮态或溶解态有机物质、氮、硫、磷等无机盐类和微生物。又如农田径流、农村无组织排放的废水及地表径流等,由于过量施用化肥、农药,农田径流中含有大量的氮、磷营养物质和有毒农药,农村废水一般含有有机物、病原体、化肥、农药等。
(5)气候变化。气候变化加剧了水资源的不稳定性和区域性缺水。从降水量来看,全球变暖使区域尺度上的降水有可能增加也有可能减少,温度增加意味着下降到地表的水将更多地被蒸发。当降水减少和蒸发增加同时发生时,则淡水资源匮乏的形势会加剧。
综合以上原因,与人类活动有关的供求矛盾、利用率低、水体污染都是造成水资源短缺的主要问题。了解问题真谛是为了对我们的行为产生一定的约束和自律,无论从事什么样的工作,都要自觉按照建设生态文明的道德规范去做人做事。
参考文献:
[1] 中华人民共和国教育部高等教育司. 关于加强大学生文化素质教育的若干意见[Z]. 1998.
[2] 余凯. 关于我国大学通识教育的调查与分析[J]. 现代大学教育,2003(1).
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一、课程学分安排
本研究所选取的学校与地理科学专业的总学分和各模块的学分比例不完全相同,存在一定差异。在对各种不同类别的课程所占学分进行比较时,将各个学校的课程经过重新分类组合,主要有4类,即公共课程、专业课程、教育课程和实践课程,结果如表1。
[学分(比例)\&公共课程\&专业课程\&教育课程\&实践课程\&总学分\&北京师范大学\&44(27%)\&81(49%)\&10(10%)\&15(14%)\&166\&华东师范大学\&44(28%)\&74(47%)\&24(15%)\&16(10%)\&158\&东北师范大学\&51(33%)\&75(48%)\&25(16%)\&14(9%)\&155\&四川师范大学\&55(32%)\&73(43%)\&30(18%)\&12(7%)\&170\&湖南师范大学\&55(33%)\&79(48%)\&20(12%)\&12(7%)\&166\&徐州师范大学\&54(32%)\&78(45%)\&18(10%)\&22(13%)\&172\&长春师范学院\&60(34%)\&61.5(35%)\&21.5(12%)\&33(19%)\&176\&宁波大学\&50.5(30%)\&66.5(41%)\&33(20%)\&14(9%)\&164\&安庆师范学院\&57.5(31%)\&69(37%)\&24(12%)\&37.5(20%)\&188\&][表1][大学本科地理科学专业课程学分安排]
从表1可以看出,各学校的总学分存在一定的差异。大学本科地理科学专业所开设的课程中,专业课程所占比例最大,其次分别为公共课程、教育课程和实践课程。教育部重点高校――北师大、华东师大、东北师大这三所学校专业课程所占比例较大;教育课程也占有一定比例,均在10%~20%。宁波大学和东北师范大学的教育课程学分及其所占比例最大,这在一定程度上反映了这两所学校比较注重教师教育,教师教育课程开设得较多。
二、专业特色课程
在公共课程、专业课程、教育课程以及实践课程中,各学校的公共课程和实践课程基本相同,而专业课程和教育课程都有特色课程。研究所选取的各学校公共课程基本相同,大致包括政治、历史、数学、外语、体育、计算机;而实践课程则几乎完全一致,包括部门地理野外实习、综合自然地理野外实习、教育见习、教育实习、毕业论文。专业课程可以概括为“大同小异”,“大同”指这些学校都开设的专业课程,大致包括引入性课程和专业基础课程。引入性课程主要是《地理科学导论》。专业基础课程包括相关学科基础课程、部门地理课程、区域地理课程以及技术性课程。相关学科基础课程主要为物理、化学方面的课程。部门地理课程分为自然地理和人文地理两个方面,自然地理包括《地质学》、《土壤地理学》、《水文学》、《生物地理学》等,也包括环境方面的一些课程,如《环境科学导论》、《环境影响评价》等;人文地理包括《文化地理学》、《经济地理学》、《城市地理学》、《人口地理学》等;区域地理课程主要为《中国地理》、《世界地理》;技术性课程分为地图、地理信息系统、遥感方面的课程,如《测量与地图学》、《GIS概论与应用》、《遥感概论》等。专业课程中的“小异”主要是各个学校的专业拓展课程存在差异,这在一定程度上反映了学校地理科学专业的特色课程。如表2所示,北京师范大学的专业特色课程最多,主要集中在遥感方向。在乡土地理方面,北京师范大学有《乡土地理》,但湖南师范大学和徐州师范大学则有较为具体的乡土地理课程,分别为《湖南地理》和《江苏地理》。华东师范大学较为明显的专业特色课程主要是《河口与海岸》、《现代沉积学》、《环境考古》。笔者认为各所学校的专业特色课程一般与学校的优势专业方向以及该方向的教师有关。如北京师范大学地理科学专业李小文院士的研究方向为遥感;而华东师范大学有河口海岸研究所国家重点实验室以及研究该方向的陈吉余院士。另外,其余学校也有相应的专业特色课程,如湖南师范大学的《天体观测》和长春师范学院的《地球与宇宙》。
[学 校\&特 色 课 程\&北京师范大学\&《政治地理学》《交通地理学》《乡土地理》《GPS原理与应用》《地表水热平衡》《流域管理》《数字地面模型》《微波遥感》《遥感影像地学分析》《海洋遥感》《3S综合实习》\&华东师范大学\&《河口与海岸》《现代沉积学》《环境考古》《最新地理文献阅读》《软件工程与GIS设计》\&东北师范大学\&《湿地科学》《地理科学进展》\&四川师范大学\&《灾害学原理与减灾》\&湖南师范大学\&《天体观测》《城市气候学》《矿产资源学》《湖南地理》\&徐州师范大学\&《江苏地理》《海洋学》《工业地理学》\&长春师范学院\&《地球与宇宙》《可持续发展研究》\&宁波大学\&无\&安庆师范学院\&《地理调查研究方法》\&][地理科学专业特色课程][表2]
三、教师教育类课程
教师教育类课程是师范院校的特色课程,也是培养师范生职业能力以及职业意识的主要途径。从表3可以看出,所有学校均开设教育、心理和教育技术方面的教育基础课程。与地理专业相关的课程主要包括地理教学、地理教材、地理课程方面的课程,如《地理教学论》、《中学地理教学分析》、《地理新课程研究》等。各学校都有教师教育类的特色课程。如北京师范大学的《高中必修课程模块研究》、《高中选修课程模块研究》;华东师范大学的《管理学》、《国外地理教育》;东北师范大学开设的教师教育类课程较多,而且比较有特色,如《地理教育研究方法》、《地理直观教学》;长春师范学院的教育课程开设较为全面且独具特色,如《地理三板教学》、《中学地理活动设计》、《中学地理习题解答》、《中学地理教研论文写作》,笔者认为这对培养大学毕业后的地理教师有很大帮助;而安庆师范学院的《中学地理科技活动》是其它学校都没有开设的,值得借鉴。
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举个具体例子吧,汶川大地震中唐家山堰塞湖的险情,大家想起来都还心有余悸吧。正是我们学校的老师利用LIDAR(机载激光雷达)设备进行测量,当天就绘制了该地区的三维图,并迅速计算出了水量等数据,为救灾提供了准确的信息。
窥一斑而知全豹,从上述例子中大家就可以大致了解遥感技术的应用价值了吧。接下来我就作一个正式的解释:遥感是以航空摄影技术为基础,在不直接接触的情况下,对目标或自然现象进行远距离探测和感知的一种技术。一切物体由于种类、特征以及环境条件的不同,具有不同的电磁波辐射特征。当卫星或者飞机在空间利用传感器接收地面物体发出的电磁波(包括可见光、微波及其他电磁波等)时,就可以用辐射特征来分辨物体,给物体定位,从而获取地形变化或者地质构造等情况,这就是遥感的基本原理。其实这和蝙蝠通过发射超声波并接收其反射回波,来获取周围环境信息,使自己能够自由飞行的原理类似。
目前国内很多科研机构和高校都已经开始遥感技术的研究和教学,其中比较著名的有中科院遥感所、中科院地理所、武汉大学、北京师范大学等。武汉大学遥感信息工程学院下设摄影测量与遥感系、空间信息工程系,拥有全国首个“遥感科学与技术”本科专业。学院不大,每年大概只招200人左右。本科一共三个方向:遥感、摄影测量和GIS(地理信息工程)。低年级不分班,统一学基础课,主要有数学、物理、英语、电子信息论、电磁场电磁波、信号与系统等课程,这是比较枯燥和艰苦的阶段。其中有一门课让我记忆深刻,就是测绘学概论,是5个院士轮流给我们上的(很“拉风”吧),课讲得非常精彩。正是这门课,让我渐渐了解并且喜欢上了这个行业。
大三以后我们开始了专业课的学习,同时进行的还有专业方面的实习。室外的实习有工程测量实习、GPS测量实习、野外调绘等,都是专业仪器方面的操作。比如GPS实习就是在室外操作GPS接收机。而室内实习则主要是专业软件的操作和编程实习。我们学院有很多实验室,如MODIS(中等分辨率成像光谱仪)遥感数据接收站、全数字摄影测量实验室、地理信息系统实验室等。在MODIS遥感数据接收站,我们可以利用MODIS这种大尺度的数据,监测全球的气候变化、海洋洋流变化、水温变化等。地理信息系统实习,则主要是掌握GIS基本软件的应用,并学习开发这类软件……通过实习,我们接触了当今国内最先进的设备和技术,也渐渐确定了自己将来的方向。
至于学术交流,则更名目繁多了。学院和测绘遥感信息工程国家重点实验室常常会邀请国内外知名专家来讲学,你可以和世界上这个领域最顶级的专家作面对面的交流。
学校的奖学金资源也相当丰富,除了国家奖学金外,还有很多企业奖学金和私人奖学金,只要好好学习就有很多拿奖的机会。
我们专业出国深造的机会也很多,读完大一之后就有机会去德国斯图加特大学、慕尼黑工业大学等国外知名大学深造。当我们毕业后选择出国留学时,也往往因为本专业的良好声誉,很容易就申请到比较好的Offer。
我们专业的保研率大概为15%到20%,每年都有超过一半的同学选择继续深造。出国,去中科院遥感所、地理所,或者本校的国家重点实验室、本学院等都是读研的不错选择。同时,选择就业的同学一般也都有很好的去向,就业率很高,而且很少有二次就业的。这在就业形势严峻的今天,是很难得的。据我了解,目前我们专业的毕业生大多在测绘局、国土资源厅、勘察设计院等机关或事业单位工作,也有去GIS公司、软件公司的,发展都很不错。
作为一个遥感人,作为尖端技术的使用者和创造者,作为家园的守望者,我们有很强的责任感和自豪感,也希望有越来越多的人加入到我们的队伍中来!
*推荐几个网站:
省略rs.nrcan.gc.ca加拿大的遥感科普网站(里面展示了很多有趣的遥感应用!)
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关键词: 海洋地质学教学改革实践
海洋地质学属于海洋科学与地质学的边缘学科,也是我院海洋科学专业大二本科生的一门专业基础课程,是该专业知识结构中不可缺少的重要组成部分。课程具有体系庞大、内容繁多、理论性与实践性并重的特点,其前修的专业课程较少,海洋地质学课程既承担着专业起步教育,又要为后续的专业学习和科研打下坚实基础的任务,在整个专业课程体系中发挥着承前启后的重要作用。因此,为提高课程教学质量,必须调整在新形势下海洋地质学课程的教学设计方案,对教学内容、教学手段与方法、考核办法、实践教学等方面进行改革,努力实现培养学习习惯、增强能力训练、培养创新意识的课程教学目标。
一、对海洋地质课程内容的改革与实践
海洋地质是一门古老而又年轻的课程。海洋地质学成为一门成熟的独立学科至今仅半个世纪,但已衍生出多个日益成熟的分支学科,最早出现的海洋沉积学,以研究现代海洋沉积物的特征、时空分布、形成和演变机制为内容;经典的海洋地貌学,以研究海底形态、空间分布及其成因为内容,以及最海底构造地质学、海洋地球物理学、海洋地层学、海底矿产地质学、海洋灾害地质学和海洋工程地质学等[1]。作为深海钻探计划和大洋钻探计划的产物,古海洋学迅速臻于成熟,以追索海洋发展变化史、海陆变迁、反演海洋成因和古环境的演化为内容,是当今全球变化研究的重要角色[1]。
基于这样的课程特点,授课老师在讲解时既要介绍海洋地质的发展历程.又要关注海洋科学最新的研究成果。这就要求我们必须具有灵活的教学思想,在明确教学目标的基础上,加强实用教学,整合课程内容。本课程教学目标主要有三个方面:一是通过本课程的学习加强学生对海洋技术专业的定位认识。海洋技术专业是我院国家级特色专业,但该专业刚设置不久,课程设置与建设还有待完善,课程体系的逻辑关系还有待理顺,因此学生往往对自己所学专业认识不够。海洋地质课程的开设能够使学生从低年级的迷茫中走出来,对自己的应该掌握什么样的专业知识、走上社会后自己的发展定位有较清晰的认识。二是为学生建立一个系统的海洋科学的知识体系。本课程的教学内容主要涉及海洋地质的内容、方法和理论,以及野外工作的组织和实施,既介绍地质学基础理论和概念,又讲授海洋科学的内容、理论,以及最新的海洋地质学科的前沿知识。这样就使学生从不了解海洋地质学到了解较多,再到掌握系统知识。三是培养学生积极进取、追求真理的精神。对于海洋地质,除去教授方法之外,我们还要提倡追求真理的精神。只有对海洋之谜抱有孜孜不倦的探求之心,对海洋开发事业充满热爱,才能使海洋科学蓬勃发展、一往直前。
我院是培养海洋科学应用型人才的工科院校,我们讲授海洋地质时要做到知识重点突出、内容由浅入深、丰富易懂。以海洋地质的内容和方法为主线,以培养学生的现场操作能力为宗旨,加强实用性教学。一方面使授课内容井然有序,突出教学的实用性、系统性,另一方面适时调整教学内容的深度和广度,对有些章节进行增删,将讲课、作业、实习有机结合。培养具有较强的现场操作能力和创新能力人才。
二、对海洋地质课程教学方法的改革与实践
(一)采用多媒体辅助教学方式
多媒体教学是一种现代化的教学手段,进行多媒体教学,可使教学过程感性化、形象化[2],[3],不仅可以增大信息量,而且可以产生图文并茂的效果。这对于海洋地质学的教学尤为适用。教师在制作课件时,把搜集到的关于海洋形态、海洋现象、海洋地质地貌、海洋调查、海洋生物、卫星海洋遥感及自然地理、地质学的图片,结合课程的相关内容,通过多媒体手段展示给学生,使学生对海洋的认识由模糊转变为清晰,由常识性了解转变为从专业角度提出问题、思考问题和解决问题,不仅能使课堂生动活泼,而且能使学生在轻松的气氛中吸取知识。例如讲解大洋钻探中沉积物柱状样的采集,仅靠授课老师口头描述是讲解不清楚的,因为学生没有接触过采集仪器,也没有亲身参与过,对于如何使用钻孔设备采集沉积物柱状样更是无从理解。通过Flash课件,学生不仅认识了仪器,而且对使用方法及注意事项也有了深刻的印象,并且认识到沉积物柱状样在全球变化研究中的重要作用,达到了很好的教学效果。除此以外,我们在课堂上还进行简单仪器的演示教学,例如抓斗式采泥器使用的讲述。
(二)播放录像资料,开展相关知识讲座。
在课程的教学过程中,我们利用集中时间来播放有关影像,在讲授到重要章节时会安排一些有关海洋科学的录像资料。如在讲授完前言后,我们播放了有关大洋钻探的发展历史的影像资料,此前的教学内容学生比较容易掌握和记忆,并激发了他们对本课程的探求兴趣,而影像的播放更是起到了提高效率的作用。影像的内容应丰富,例如泰坦尼克号探秘、深海探测、大洋钻探等。通过观看影像,学生的学习兴趣大大提高,感到课程的知识内容和现实应用紧密相关。除了在课堂的教学外,我们还组织学生成立海洋科技活动小组,由专家老师不定期做一些讲座,向学生讲授海洋调查方面的知识并回答他们的提问,展开讨论,等等。南京大学、中国科学院海洋研究所、厦门大学等科研院所的专家们为我们做了物理海洋、海洋地质、海洋古生物专业的调查研究等讲座,讲座内容丰富,又通俗易懂,以学生喜闻乐见的形式展现,向学生提供了更多的课外学习机会。
(三)合理选用教学方法,实施拓展教学。
海洋地质学课程体系繁多,不同的教学内容,其授课方法有所不同。教学过程中,将此庞大内容体系组织成为三大主题,即海洋地质构造运动及其相关结果,海洋沉积动力及其地貌演变,以及海洋地球化学过程与其相关资源。同一主题知识具有许多共同特征,学习、理解和掌握都较有规律。授课时主要讲授知识结构,然后选择其中一个内容作为典型,结合幻灯、图片、模型、标本进行详细分析讲解,而其他知识仅进行对比讲解,指出其共性和异性。这样不仅增加了单位课时的知识容量,而且使学生掌握了知识间的内在联系。具体讲授内容量,可视课时数量、学生接受能力等灵活调整,既可精深、引申和拓展,又可提纲挈领地讲授,而不影响整体知识结构[4]。
(四)课堂教学与实践活动相结合。
实践教学既可巩固课堂知识,加深对海洋地质学的认识,又可调动学生主观能动性,培养学生学习兴趣与能力,是进行创新能力和综合素质培养不可替代的环节。基础教学是海洋地质学课程的主要任务,根据理论教学内容和学习进度分别开展课内实践教学,其进度与课程理论教学同步进行。例如参观海洋地质标本、化石标本、海洋生物标本,在海洋科学导论课程的教学过程当中,参观标本实验室已成为教学中不可或缺的一环。地质标本和化石标本向学生展示了地层的演化和变迁,生物标本给学生展示了多姿多彩的海洋生物世界。通过实物标本的视觉和触觉效果,学生对海洋这一知之甚少的领域产生了浓厚的兴趣。通过采集和积累大量矿物、岩石、古生物等标本,加强室内认识实习。实习内容主要有通过观察,认识常见造岩矿物的形态、条纹、光学、力学等特征;学习根据造岩矿物的形态和物理特性,用肉眼鉴定常见造岩矿物的技能和描述矿物的方法;观察火成岩、沉积岩和变质岩等标本,分析其典型结构、构造特征;了解三大类岩石间的形成环境及其转化关系;参观地质模型、图片陈列展,了解岩石的形成环境及其转化关系。为增强实验课教学效果,除采用布置课前预习、课前提问等方式,我们在学生观察描述过程中加大巡视和辅导力度,从学生报告进展、姿势、表情等方面发现其存在的问题,及时给予指导和纠正,有效保证了实验课教学质量。
(五)更新教学内容,注重基础与前沿结合
随着科技的发展,新研究成果不断涌现,海洋地质学的教学内容应与时俱进,将基础知识与新发展的学科知识及实践应用成果有机融合。目前的研究重点和趋势集中于三方面:(1)海洋的起源、发育和演化。主要包括板块构造理论、古气候与古海洋学研究和大洋发展史等。(2)海洋资源研究。研究油气资源、深海底矿产资源和近海矿产资源等海底自然资源的成因、分布特征和开发。(3)全球变化与海洋环境的研究。研究海洋对气候的影响和制约,通过对海表和深部变化及与陆地相互关系的研究,了解全球气候变化的历史和联系,以及极地地区的海陆变化对整个全球变化的影响,并提出相应的措施[5]。上述内容在教学中应给予一定的重视和体现。教学内容需与学科发展同步,将最新科技成果引入教学中。此种教学内容改革一方面注重课程基础知识,强调学生基础训练和地质功底的培养,另一方面及时将最新科研成果和教改教研成果引入教学,使学生在本科学习阶段就了解学科发展动向和学科研究的科学意义和应用前景。
三、结语
海洋地质学是一门系统性专业性很强的课程,各章节相互关联,其教学内容、体系、方法及手段等方面的调整和改革,需要随教改的深入不断地进行更新完善,例如:进一步明确教学目标,在教学内容和教学手段上有所创新;根据学生的知识背景,了解学生掌握知识的程度、广度和深度,使教学内容符合学生的要求;教学的内容除了基础知识外,还应该和实践活动相联系。通过多种教学手段,把大量的信息深入浅出、简单明了和直观生动地传授给学生,以学生为主体,调动学生的学习积极性,等等,这样才能始终保持可持续高水平的发展。
参考文献:
[1]吕炳全.海洋地质学概论[M].上海:同济大学出版社,2008.
[2]杨惠元.试论课堂教学研究[J].语言教学与研究,2004,(3).
[3]董春来,焦明连,周立,汤均博,蒋廷臣.“大地测量学基础”课程教学改革的实践[J].测绘工程,2006,(6).
[4]王永红.“海岸动力地貌”课程中的互动式教学和人文教育[J].中国地质教育,2010,(1).
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[关键词] GIS 神农架林区滑雪场 环境影响评价
1.前言
神农架林区位于湖北省西北部,其地理位置得天独厚,区内有丰富的原始自然资源,内有多个国家级自然保护区。神农架林区牛场坪滑雪场的建立对周边自然环境的影响需要从多个方面进行评价,本文以神农架生态环境影响评价为切入点,采用景观生态学结合GIS技术分析了项目进行对周边环境的影响,为分析牛场坪滑雪场建造的可行性提供了生态环境方面的资料依据。
2.原理和方法
通过收集的各种资料,在遥感、地理信息系统的支持下,建立起地物原型与卫星影像之间的解译标志,借助计算机进行监督分类和人工解译,得出土地资源利用情况和现状图。之后,将得到的成果转到GIS平台,计算景观的优势度值和生态系统的稳定性,比较分析这些参数在项目建设前后的变化,评价建设项目对生态环境的影响。根据规范的要求,结合项目所在地的实际情况,确定生态完整性的评价面积,通过卫星影像解译、绘制评价区土地利用现状图,采用正方形网格进行全区域覆盖式取样,并计算各类拼块优势度值。
滑雪场的施工及运营需占用一定量的土地,并对地表植被构成破坏。如在滑雪场区建设前对地面进行的清理不仅破坏了地表植被,还会使地表的肥沃土壤丧失,给植被的恢复带来了不利影响;冬季滑雪场运营期间,各滑雪区雪地下的草本植物由于受到挤压而导致在来年难以自然恢复。这些影响都会造成区域自然体系生产力的下降。从对土地资源影响的分析可知,滑雪场施工期部分临时占地在施工结束后,植被会自然恢复,其对区域自然体系生产力的影响是暂时的,可恢复的,但施工区的物种组成会有所变化。而所修建的滑雪场运营期服务设施,其占地范围内对地表植被的破坏是永久的、不可恢复的。自然植被的减少可以由自然体系生产力的下降反映出来。
区域景观的功能与结构如果匹配,则对外部随机干扰及内部相互作用具有恢复和阻抗能力。滑雪场常建在具有优美自然景观的地区,是在原有自然景观基础上经设计而形成的人工体育休闲设施。因此,景观空间结构变化和稳定性分析是滑雪场这类开发项目景观影响分析的要点。
3.动植物栖息地评价
由于滑雪场通常位于风景优美、拥有良好植被的山丘地区,而这些地区通常也是各种野生动物的栖息地。所以对野生动物的影响也是滑雪场建设可能带来的问题之一。牛场坪滑雪场位于物种丰富的神农架林区,其建设势必会影响到当地野生动物的活动。牛场坪滑雪场工程所在区域共有54 种陆生脊椎动物,隶属12 目29 科。其中兽类27 种,鸟类36 种,爬行类1 种。该区域栖息的国家保护野生动物主要为黑熊。滑雪场项目施工将砍伐19. 47km2 的针阔混交林、落叶阔叶林、灌木林,大约0. 3km2 的黑熊栖息地将完全遭到破坏,占牛场坪区域黑熊栖息地面积的0. 01 ‰。同时由于滑雪场施工及运营中人为活动干扰强度的增加及进场道路的扩建,在牛场坪、红花朵林场为主的黑熊分布区内将可能形成一条生境隔离带,将种群分割为一大一小两个种群,小种群近亲繁殖的可能性将会增加,这就降低了黑熊个体的存活率和繁殖能力。另外,这条生境隔离带的形成,阻碍了黑熊个体的迁移, 使黑熊个体的迁移速度减慢、迁移距离增加,当某些黑熊幼仔在无法穿越这条生境隔离带或无法绕过滑雪场的情况下,就会影响种群中部分黑熊向外部种群间的迁移扩散, 这降低了个体的存活和抗病能力,使生长速率和发育稳定性下降。从而使整个区域异质黑熊种群的基因杂合率有所下降, 对该区域黑熊的种群生存力产生不利影响。但由于滑雪场仅在冬季运营,而黑熊在冬季的活动较少,所以滑雪场的运营给黑熊带来的影响较小。
4.污染物评价
滑雪场建设对水环境的影响主要集中于滑雪场建设期施工废水、运营期生活污水和人工造雪融水造成的影响。牛场坪滑雪场的服务设施、停车场、滚水坝等建筑物设施施工会产生一定量的生产废水(排放量约为50 m3/ d) ,主要是砂石料冲洗废水、混凝土搅拌、浇筑养护用水及施工机械设备冲洗用水等,这些废水含有较高浓度的SS 及少量的油污。此外,进场道路水中涵洞桩基施工中循环泵带出来的泥浆如果处理不当也会流到河流中,涵洞铺设阶段,各种含沥青、油类的废水,在雨季会随雨水冲刷进入水体,其主要污染物是悬浮物和耗氧类物质。运营期间滑雪场的生活污水为快餐厅、员工宿舍等项目服务设施所排放的污水(排放量约为45. 75 m3/ d) ,污水中的主要污染物为阴离子表面活性剂SS ,其次为COD、BOD5 及油污。滑雪场人工造雪融水的主要污染物为SS ,处理难度虽不大,但因人工造雪用水量大,难以全部回收,故仍有可能对环境造成不利影响。
5.结论
1) 在设计阶段就要考虑到降低滑雪场对环境的影响,避免仅从工程和经济可行性的角度对滑雪场的规模进行设计,要严格控制滑雪场的滑雪道数量及规模。
2) 为滑雪场区域内分布的重点保护野生动物划定一定区域,禁止施工人员及游客进入。施工时避开重点保护野生动物的繁殖区及活动区,尤其是进行高噪声施工时应避开它们的繁殖期。
3) 在项目施工及运营中控制影响黑熊生存与发展的不利因子,如项目施工中尽量减少对黑熊栖息地的破坏,限制旅游规模及游客活动范围,控制公路沿线的人为活动以维持黑熊种群之间的个体与基因交流。
4) 滑雪场施工期间的生产废水及运营期间的生活污水须经过处理后回用于道路洒水、浇树等,不得随意排放。滑雪场区停车场只用于停车,不提供洗车服务。冬季要采取相应防冻措施,以保证污水处理设施的正常运行。
5) 施工临时占地区、扩建进场道路的两侧等处在施工完成后需进行绿化以保持表层土壤的稳定。为防止外来物种入侵,绿化所用植物应采用当地种类。
6) 滑雪场应制定环境管理计划,安排专门人员负责并接受相关部门监督管理。
参考文献:
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课题:
“十一五”国家科技支撑项目中“矿井水害快速治理技术与装备”课题中水质测试调查(2007BAK24B05-01)
作者简介:
孙长斌,男,助理工程师,鄂尔多斯市准格尔旗神华亿利黄玉川煤矿 。
篇8
关键词:茫荡山自然保护区;综合价值;分析
中图分类号 S759.93 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2013)23-59-02
福建茫荡山自然保护区是2013年6月经国务院批准刚晋升的国家级自然保护区,总面积9 442.3hm2,其中核心区3 016.5hm2,缓冲区1 050.6hm2,实验区5 375.2hm2,位于福建省南平市延平区西北部11km。自然保护区内的杉木原生种群与种质资源、典型的中亚热带沟谷森林生态系统、丰富的珍稀濒危野生动植物资源被称为茫荡山的三大生态特色。然而,由于保护区地处城区边缘,随着旅游资源的开发人为活动日益频繁,自然保护受到威胁。因此,搞清保护动植物资源、水资源和旅游资源等情况,分析保护区的自然生态质量和保护价值,对保护茫荡山自然保护区具有十分重要的意义。
1 保护区资源现状
1.1 植物资源
1.1.1 植物种类 本区共有维管束植物185科713属1 575种(含77变种,6亚种,2栽培变种,1变型),蕨类植物35科59属118种(含3变种),裸子植物9科15属17种(含1变种,1栽培变种),被子植物141科639属1 440种(含73变种,6亚种,1栽培变种,1变型)。有南方红豆杉、四川苏铁、银杏、伯乐树等4种国家I级保护野生植物;有金毛狗、黑桫椤、刺桫椤、樟树、闽楠、花榈木、红豆树、香果树、喜树等17种国家II级保护植物。
1.1.2 植物区系 植物区系上属于泛北极区,中国-日本森林植物亚区,介于华东和华南之间,其植物区系发展历史悠久。按《中国植被》的划分方法,植物类型分9个植被型52个群系191个群丛,包含了我国中亚热带地区大部分的植被类型,具有中亚热带地区植被类型的典型性、多样性和系统性。
1.2 动物资源
1.2.1 动物种类 保护区内有野生脊椎动物37目104科453种,其中哺乳动物8目20科58种、鸟类18目47科207种、爬行类3目12科70种、两栖类2目8科31种、鱼类6目17科87种;无脊椎动物仅昆虫(含蛛形纲蜱螨亚纲)就有32目267科2 039种。列入国家重点保护的野生动物50种、引入国家保护的有益的或者有重要经济、科学研究价值的陆生野生动物261种。
1.2.2 动物区系 保护区366种陆生脊椎动物的区系,具有我国东洋界和古北界两大界的成分。其中东洋界陆生脊椎动物236种,占总数的64.48%;古北界57种,占总数的15.57%;广布种73种,占总数的19.95%。显然,陆生脊椎动物以东洋界种类为绝对优势。
1.3 水资源 茫荡山保护区水资源丰富,水系发达,溪流众多,呈树枝状分布,多为短小的山沟小溪。主要有溪源小溪、三千八百坎小溪、石笋坑小溪、石佛小溪、玉地小溪、茂地里村小溪、依朝前山小溪、大坑小溪等8条。以溪源小溪流量最大,流程最长,各小溪汇入闽江支流的建溪和富屯溪。
1.4 旅游资源 茫荡山以峡谷众多出名,有溪源峡谷、衍仙山峡谷(石佛山)、白水丛峡谷、依朝峡谷等,这些峡谷走向不同,景色各异,幽深迷人。茫荡山风景区是水之故乡,瀑布的荟萃地。中岩、北斗瀑布群为森林瀑布,佛山瀑布群则以“潭奇、瀑秀”独具魅力。此外,还独具魅力的高山草甸。保护区内有杨八妹点将台、练兵场、金交椅、石鼓等100多个景点。赣古道三千八百坎,位于茫荡山脚下,是我国现存最好的古道之一,现为5 500余级。
2 自然生态质量评价
2.1 自然性 保护区内植被以原生性森林和自然恢复良好的天然次生林为主,森林覆盖率高达91.1%,特别在低海拔地带广泛分布着大面积的常绿阔叶林,具有多种代表性的天然生态系统和自然景观。并且保存了较好的原生性南岭栲林、黄枝润楠林和厚壳桂林群落,这些原生性森林、自然恢复良好的天然次生林和原生性的珍稀植物群落具有极高的科研价值,对进一步研究我国植物区系的起源、发展和植被的演替均具有重要意义。
2.2 多样性 福建茫荡山自然保护区气候适宜、雨水较多、湿度较大、雾日较长,加上地形较为复杂,高低悬殊大,气候、土壤呈现一定的垂直变化,形成了区内多种多样的独特生态小环境,为各种不同生物提供了良好的生存条件。保护区总面积9 442.3hm2,保存有8 923.3hm2的植被,这里的植被资源丰富,可分为9个植被型52个群系191个群丛,包含了我国中亚热带地区大部分的植被类型。茫荡山自然保护区充分体现出生物多样性,成为我国中亚热带地区的一个重要的生物资源基因库。特别是大量的原生性杉木种群构成了杉木种质资源库,成为中国最重要的杉木种源基地之一,为重要用材树种的可持续开发和利用提供了保障。
2.3 稀有性 福建茫荡山自然保护区独特的地质、地貌与气候孕育了众多的物种,是著名的模式标本产地之一。据不完全统计,20世纪以来动植物学者先后在这里采集到模式标本有70种,分布于茫荡山区的中国特有属有:银杏科的银杏、杉科的杉木属、山茶科的石笔木属、金缕梅科的半枫荷属、钟萼木科的钟萼木属、茜草科的香果树属、木兰科的拟单性木兰属和观光木属、竹亚科的酸竹属等19属。胸径达59.6cm的钟萼木和胸径达103cm的喜树,均为全国罕见。
2.4 典型性 保护区地处南亚热带向中亚热带的过渡带,其652属种子植物中,热带分布区类型共有358属,占54.9%,充分体现出中亚热带区系成分的典型性。在局部地段还保存了一定面积的原生性森林和天然次生林,特别是杉木原生种群与种质资源、中亚热带沟谷森林生态系统层次结构复杂,种类组成丰富。中国特有属如杉木属、金钱松属、石笔木属、半枫荷属、酸竹属等占有一定的比例,这在同一纬度中低海拨地区是罕见的,具有重要的生物地理学意义
2.5 脆弱性 茫荡山森林生态系统是建立在相当脆弱的生境上的。保护区地质地貌复杂多样,由于经历多次地质构造运动,成土母质有变质岩、片麻岩、花岗岩、砂砾岩、泥质岩、闪长岩等。地形以中山高丘为主,多为切削深度大的V型沟谷,部分为低山丘陵和悬崖绝壁,山顶则是广阔平缓的山地剥蚀面,森林生态系统遭到破坏后不容易恢复。这在一定程度上说明了茫荡山自然生态系统自身的脆弱性。
2.6 学术性 福建茫荡山独特的地理位置和自然环境,孕育了丰富的物种多样性,是著名的模式标本产地,长期以来受到了有关高等院校、科研机构和许多著名专家学者的关注。
3 保护区的保护价值评价
3.1 生态价值
3.1.1 涵养水源,保持水土 保护区森林茂密,地表覆盖良好。植被能拦截降水,降低水对地表冲蚀,减少地表径流,减少水土流失。据测算,1hm2森林年可蓄水2 000m3,保护区的森林年可减少土壤流失67万t。
3.1.2 净化空气,调节气候 茂密的森林1hm2可释放氧气2.25t,吸收二氧化碳2.805t,吸尘9.75t。据此测算,保护区的森林年可释放氧气2万t,吸收二氧化碳2.5万t,吸尘8.7万t,由此保护区内气温比南平城区低5~7℃。
3.2 社会价值
3.2.1 综合社会价值 保护区良好的森林生态系统为周边20多万人提供直接饮用水,为2家纯净水企业和南平剑津啤酒厂提供优质用水,为南平乳业发展、牧草种植提供了无污染的优质用水。随着国家级自然保护区的建立,以及保护管理水平的提高,将会促进南平市在国内外的知名度,优化投资环境,有利于发挥当地资源和环境优势。
3.2.2 宣传教育基地 茫荡山保护区是重要的科普教育基地,长期以来作为福建农林大学、福建林业职业学院以及南平市中小学的教学基地,建区以来共接待实习和夏令营师生1.7万多人次,为人们了解自然、增强保护环境意识发挥了积极的作用。
3.2.3 推动区域经济发展 保护区优美的自然环境,清新的空气,众多的珍稀物种,吸引了八方来客至此观光、旅游、学术交流、科考、疗养、探索。开展生态旅游和多种经营为保护区社区及周边群众提供了大量就业机会,为保护区内群众和延平区改变生产方式,提高第三产业比重,从而推动区域经济发展带来新的机遇。
3.2.4 为可持续发展服务 国家自然保护区的建立,可通过争取国家项目,与国内外高校和科研单位合作,引进人才,对区内具有经济社会价值的物种进行驯养和改良,用现代技术开发保护区内有观赏、药用、食用、工原料用的动植物,把资源优势转化为经济优势。同时培养和引进一批优秀人才,为当地社区的可持续发展服务。
3.3 经济价值 保护区工程建设最直接的经济效益主要来自生态旅游业和多种经营业,规划期内,年均旅游收入近200万元,扣除成本后,近期每年可获利润15万元,远期每年可获利润50万元;多种经营项目的实施,在规划期内可实现年产值500万元,年缴税60万元,年创利润90万元。随着国家级自然保护区建设项目的投入,还将带来巨大的间接经济和生态效益等,主要体现在野生动植物种类和种群数量的增加,森林功能的增强所产生的综合效益的优势将逐步显现。
3.4 科学考察及环保价值 茫荡山自然保护区保存有大片处于原始状态,类型多样的沟谷森林生态系统,是国内外生物学家、生态学家关注的生物多样性关键区域,对于研究全球气候变化、生物多样性、生态系统演变等具有重要意义。19世纪以来,中外动植物学家先后在此采集标本并发表33种植物、36种昆虫和1种鱼类新种。茫荡山保护区所处的延平区是我国杉木最主要的中心产区之一,保护区内分布有处于良好更新状态的原生杉木种群32hm2,群落外貌整齐,为研究杉木遗传多样性和种质资源的开发利用提供了很好的基础。
4 加快保护区建设的重要意义
茫荡山自然保护区内有重要的杉木原生种群与种质资源、典型的中亚热带沟谷森林生态系统、丰富的珍稀濒危野生动植物资源,其自然本底原始、生态系统典型、生物种类丰富、成份古老、珍稀濒危物种丰富,具有国家保护价值;同时又是福建建设生态省战略布局的重要区域,是福建南平重要的生态屏障,是闽江上游的重要汇水区和重要的水源涵养林。保护区的建设是新时期林业六大重点工程之一,加强保护区建设是生态文明的重要组成部分。
参考文献
[1]福建茫荡山自然保护区总体规划[M].福建林业调查规划院,2002.
篇9
关键词 500kV智能变电站 互操作性 节能
一、智能化变电站发展概论及课题探求背景
变电站数字化的观点中全站统一的数据是基于IEC61850要求。IEC61850要求的技术优势在于:第一,衡量的标准统一化,IEC61850要求在MMS的基础上去设立整套能够与电力体系匹配的通信接口ACSI,与IEC61850需求相吻合的厂家,其产品可轻松达到互操作性。第二,简洁直观,IEC61850中各个数据均附自带名词与类别,避免了易引发数据类型及型号的混淆的情况发生。同时借鉴了面向对象编程的思维,是用户可以简略直观的读懂装置所通报的信息。第三,规约调试方便。IEC61850强调了一致性测试,可以使不同厂家的电气设备都能与整个系统兼容。
传统电网将信息化传输置于关键位置,而智能化电站及其电网所重视的是能够达成信息采集的交互性,信息间的互换互用是智能电网所重视的,智能化操作同样是智能电网所重视的核心。确切道来,智能化电网的信息互用就是在采集信息交互共享的基础上去完成的,以上所述是电力企业必成大信息平台的基础,并且还将会在此基础上去开发智能电网所要求的不同效用。至此智能变电站是采用先进技术、可依赖、环保性的智能化设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息同享标准化为基本要求,主动完成状态监测、测量、计量和保护等基础性效能,同时还可依据电网需要实现自动控制、调节、联合互动等高级效能性的变电站,在变电技术与智能电网计划双重推进下,智能化变电站将会成为日后新建变电站的趋势。
二、研究智能化变电站的意义
进入21世纪以来,国内外电力行业、科研机构和企业展开了一系列科研与实践,对将来电网的成长模式进行了积极的展望和努力摸索。智能电网的理念已渐渐形成,扶植智能电网在确保能源安全性、适应气候变化、增进节能减排、促进低碳经济、提高服务水平都具备重大意义,是优化能源布局、开发利用洁净能源的迫切需求,是促进社会经济可持续发展的最优选择,是电力工业科学成长的伟大实践。
当代,智能电网发展已上升到国家策略的高度上,因为它是作为国家电网发展的必然趋势。按照国家电网智能化计划,主要从发电输送电压转换适配电压用电调剂,这六个关键实现电网的智能化。对变电这块,智能电网计划的方针一是实现电网运行数据的全面收集和实时共享,支持电网实时控制和智能调节,二是实现变电装置信息和保护与电力调节的全面互动,三是信息在站内数字化、网络化通信、信息共享标准化、高级操作互动化。
智能变电站作为变电最为关键的一个环节,更是智能电网的基础。变电站的现代化是维持智能电网不断进步的源泉,智能变电站的扶植标准与技能水平,是电网扶植规划中的关键,两者之间形成了一种相辅相成的紧密关系。对智能变电站计划进行系统研究,构建技术先进、经济的智能变电站有着重大意义。
三、国内外研究现状
(一)国外智能化变电站发展概况
国外实力较为雄厚的电力设备公司ABB、SIEMENS 等,已兴办了整套数字化变电站一次二次装置,并最终获得了成功的运用。在 IEC61850 标准的拟定过程当中,进行了各家装置间的互操作实验并在树模变电站获得利用。外商已开发适合IEC61850 需求的智能电子装置,不仅有维护装置,还结合器件尺度进行装配,如智能断路器。1998~2000 年两年间,ABB、ALSTON 和 SIEMENS 合作在德国试验了由 ABB 为主控站经由过程层在以太网上实现 IEC61850-8-1 来贯串 ABB、ALSTON 和 SIEMENS 的装置。2000年后在加拿大,ABB 和 SIEMENS 实验了间隔层装配的互操作试验。2002 年初,ABB 和 SIEMENS 在美国举行了抽样值传送互操作试验,同年的9月,此两个公司又依次实行了跳闸和抽样值互操作性试验,实验成果良好。2002~2004 年,ABB、ALSTON 和 SIEMENS 在德国柏林实行了间隔层装备的互操作试验,此次良好的试验成果有力验证了互操作性和简化工作难度的可行性。
(二)国内智能化变电站的进程
在我国,信息、网络通信技术不断进步,在这个潮流中电站智能化也在电网智能化领域获得普遍应用。北京在1954年完成第一个可遥控的全过程控制的变电站,截至50年代末,全球无人值班化的变电站已多达数十个。20世纪60年代,电子行业的飞速发展,很多国家都开始基于计算机的数据收集和监控体系SCADA的研制,70年代基于微处理器工艺的微机型远动装置问世。微机型远动装置在牢固性、性能与性价比层面中,相较传统的配电装置来说具备非常大的优势,是以其优势取得广泛使用的。80年代中期我国那时从英国引进了采取“问答式”传输规约的远动终端装置和调度的自动化,国内各技术优质企业结合对这些装置展开技术引进和消化,在此基础上诞生了一系列的新产物,并达到那时国际中流技术程度,而且我国那时已开始了微机型继电保护装置的研究,成果的实用化程度也不断的进步。在微机型线路维护普遍利用的同时,微机型的元件保护、微机型的故障录波器等装置也在电力系统中投入了应用。这些微机型智能装置的普遍应用,是变电站综合自动化理论发展的一最基本的技术。到90年代中期外国的微机型装置慢慢走向成熟,变电站内的微机化保护和节能装置的使用量也大幅度上升,数字化的变电站慢慢提到了日程上来。
到20世纪末,国家电网公司的顽强智能电网的提出,外加观望智能变电站的成长和扶植程序,到2020年,建成同一的智能电网。在国内二次设备的厂家发展很快,一次厂家的技术水平落后于二次厂家,如断路器通常是经由二次厂家供给智能控制柜将一次厂家的设备接入过程层采集数据及各类信息。如今工程上多采取智能控制柜现场安置方案,此后会有进一步发展,智能控制柜会被安置在断路器的汇控柜内。针对智能变电站扶植的近况,国家电网各部门出了一系列工艺文件,如智能电网部的《智能变电站技术导则》《高压装备智能化导则》《变电站智能化革新规范》《智能变电站设计》等。国家电网公司将从各个方面,逐步推动变电站数字化的过程。
(作者单位为国网湖北省电力公司检修公司鄂中运维分部)
[作者简介:吕勤(1986―),女,湖北武汉人,助理工程师,主要研究方向:变电运维。吴颍俐(1973―),女,湖北恩施人,工程师,主要研究方向:变电运维。刚(1972―),男,湖北蔡甸人,助理工程师,主要研究方向:变电运维。]
参考文献
[1] 高翔.数字化变电站应用技术[M].北京:中国电力出版社,2008:1-5.
篇10
【关键词】PCI术后,中医养生原则;应用 Principle of TCM Health Preserving Applying after PCI
REN Shunv
【Abstract】PCI brings lots of benefits for cardiovascular patients , but people have not been familiar with the maintenance after PCI, though the vessels has been dredged, some symptoms still has not been relieved, the life quality has not been increased. TCM has special strength in maintenance. This article introduces the principles of TCM health preserving applying after PCI and hopes it can give some help for patients.
【Keywords】 After PCI, principle of TCM health preserving, application
对于急性起病的心血管
病患者,大部分选择行PCI术及时开通血管以求得最大救护收益。但是做完支架并不表示从此就无后顾之忧了。动脉粥样硬化血栓形成是一个弥漫性的全身病理过程,支架非常小,只有约0.002m2,人体血管总面积是1000 m2,一个支架只能改变危及生命的一个部位;支架并不能消除血栓形成的危险因素,可能再次发生心梗或卒中。所以PCI术后应该养成合理的生活方式。
1医养生概论
1948年世界卫生组织提出了新的健康概念,即“健康是身体上、精神上和社会适应上的完好状态,而不仅是没有疾病或虚弱[1]。”从两千多年前的《黄帝内经》开始,历代有众多医家、佛家、道家对养生之道作过详细而深刻的论述,逐步形成了系统的中医养生理论。它是在传统中医理论指导下,遵循阴阳五行生化收藏之变化规律,对人体进行科学调养,保持生命健康活力,从而达到保养身体、减少疾病、增进健康、延年益寿的目的。
2PCI术后中医调养
2.1天人合一,顺应自然:
《灵枢·本神》谓:“智者之养生也,必顺四时而适寒暑,和喜怒而安居处,节阴阳而调刚柔[2]。”中医学认为人与自然是“天人合一”、“天人一体”的关系,要健康长寿就应顺应自然。
2.1.1作息有序,劳逸结合:
《素问·生气通天论》曰:“阳气者,一日而主外,平旦人气生,日中阳气隆,日西而阳气已虚,气门乃闭[3]。”傍晚时分体表的阳气开始衰少,此时人们应减少体力活动,顺应人体阳气的昼夜节律,按时作息。中医养生之道的时间医学观倡导人们起居有常,劳逸结合,以顺应时辰的阴阳消长变化和人体本身“生物钟”的自然节律。
2.1.2居处相宜,顺乎四时:
《灵枢·百病始生》指出“风雨寒热,不得虚,邪不能独伤人,此必因虚邪之风。”气候变化超过了人体调节机能的限度,人体不能对外界变化作出及时的调节,就会发生疾病。春夏阳气当旺之季,保养人体阳气,秋冬阴气当旺之季,保养体内真阴,以适应来春阳气生发的机体变化。
2.2辨证施治,药食并重:
治病必求于本,脾胃为后天之本。《内经》认为,饮食不但是后天生化之源,还具有补偏救弊的作用。患者冠心病发病的危险因素如高血压、高血糖、高脂血症等未能完全消除,且患者术后长期服用抗血小板聚集药物,易起胃口不适。因此,保证PCI术后患者的饮食健康对延缓疾病进程有重要的作用。
2.2.1谷肉果菜,杂食以养, 五味调和,不可偏嗜:
《素问·脏气法时论》曰:“五谷为养,五果为助,五畜为益,五菜为充,气味合而服之,以补养精气。” 杂合以食之,始得其全,以补益生命所需要的物质。
每天吃5份水果和蔬菜,保证纤维素的摄入(每天400-500克),一周最少吃两次鱼。扁豆、豌豆、燕麦中含有较多的纤维素。避免摄取过多的盐和咸的食物。每天摄入的盐少于一茶匙(5克)。限制脂肪食物。黄油和氢化植物油,肝和其他内脏,肥猪肉,乳酪,蛋黄等属于饱和脂肪和反式脂肪,可升高血液中胆固醇水平,增加冠心病发作的危险。坚果、芝麻、菜籽油、豆油、鱼油属于多不饱和脂肪危险较小,但可导致体重增加,摄入量应适度。
2.2.2辨证脏腑,功能合宜:
食补疗法指通过饮食调节,以补养正气,治疗疾病的方法。《内经》详细记载了五脏虚损病人的“五宜”治疗方案,《灵枢·五味》云:“脾病者,宜食粳米饭、牛肉、枣、葵;心病者,宜食麦、羊肉、杏、薤;肾病者,宜食大豆黄卷、猪肉、栗、藿;肝病者,宜食麻、犬肉、李、韭;肺病者,宜食黄黍、鸡肉、桃、葱。”即是以本味补本脏的食补疗法[4]。例如首乌荷叶茶:首乌10,荷叶5,决明子5,沸水冲泡,代茶饮服。该茶具有补肾平肝,祛痰化浊的功效。适用于形体肥胖,嗜食油腻,胸闷口淡的冠心病患者,适用于大便干结的患者[5]。
2.2.3寒温适度,节饥饱,适厚腻:
食物同药物一样,具有不同性味。肉类中性温的羊肉,性平的猪肉、鸡肉,性凉的兔肉,和性微寒的鸭肉的营养成分,在某些营养素的含量上有些变化的趋势,凉寒性的食物脂肪含量低、维生素E和硒含量有较高的趋势。在脂肪酸方面性平凉的食物其饱和脂肪酸含量较性温的食物为多[6]。饮食不可过量,不宜厚腻,少食多餐。
2.2.4禁烟限酒:
控制饮酒量。男性每天喝酒不要超过两杯,女性不要超过一杯。冠心病患者应禁饮烈性酒或以黑啤酒取而代之。红葡萄酒或黑啤酒中含有类黄酮,它具有抑制血小板聚集与血栓形成作用。戒烟是必须的。尼古丁刺激交感神经,收缩血管,还能增加血液里游离脂肪酸含量,使血液粘稠度增加,使血栓形成,故吸烟者冠心病的发病率比不吸烟者高三倍。
2.2.5辨证施药:
PCI术只是解决了“病变血管”的问题,但患者整体体质的改变不是一蹴而就的,术后表现为“正虚为主,夹有邪实”的病机特点。其调理原则为以扶正为主,祛邪为辅。扶正即补心、脾、肾三脏之正气,临证时需观察以何脏虚损为主,祛邪即少佐活血、化痰、行气之品,如丹参、赤芍、当归、红花,使正气渐胜,而邪气渐祛[7]。治病求本是阮士怡教授一贯倡导的临床指导思想,阮老主张介入治疗后以扶正为主,兼顾其标,以防其标再度形成,治以“益肾健脾,涤痰散结,通心气调营卫”。临床常用丹参、麦门冬滋阴养血;鸡血藤养血活血;党参益气活血;郁金理气活血而不伤正。酌加焦三仙以顾护脾胃,未病先防,先安未受邪之地[8]。
2.3 形神统一,动静相济:
名医华佗说:“动摇则谷气得消,血脉流通,病不得生”。积极合理的适量运动有助于增强心脑功能,促进缺血区心肌侧支循环建立。从低强度小运动量开始,步行是PCI术后早期患者最适宜的运动方式[9]。可采取有氧运动的方式和较低的运动强度,如在公园快走,可坚持游泳,步行,慢跑,慢速跳舞,骑车,打太极拳等。 转贴于
2.4 修德修道,身心并养: 《类经》谓:“情志之伤,虽五脏各有所属,然求其所由,则无不从心而发。”心损则神伤,神伤心已损,心脏冠脉病变影响神经内分泌系统,导致心心病变。表现出对今后的生活工作担忧,失眠、食欲下降、对任何事都无兴趣等紧张、焦虑和悲观情绪[10]。阮士怡教授倡导心主神明,调整情志在治疗心血管疾病中不可或缺,常使用宽胸解郁之品如郁金、石菖蒲,安神定之类如生龙齿、煅牡蛎、酸枣仁等药[11]。
正心安神,忌生气、发怒,“爱憎不栖于情,忧喜不留于意。”怡情养性,少参加竞技性的体育活动和欣赏刺激性的艺术作品,常听轻松、幽雅、恬静的音乐,参加一些书画活动,多与大自然接触。养生与修身结合,良好的道德情操,是心理健康的重要标志。孔子在《中庸》中提出“大德必得其寿[12]”。
4.5 调和阴阳,防患未然:
异物支架置入相当于异物入内,中晚期部分病例出现支架内膜增生,相当于伏邪隐而不发。通过PCI手术,虽然可以迅速开通血管,但不能从根本上治疗本病,如果不积极地干预,未放支架的其他冠脉也免不了再发生狭窄。患者PCI 术后需坚持长期服用降压药、降脂药、降糖药以减轻危险因素对心血管的损害,预防降低危险因素。
中医养生在调养方面有独特的优势,具有非常深厚的文化底蕴,经过千百年来的医学积累,已形成了一套系统的养生模式,重视天人相应,以人为本,提出了养生宜顺应自然规律,其大特点是讲究整体与和谐,在中医养生原则指导下PCI术后患者得以养护正气,通利脏腑,调理体质,恢复机能,收到更好预后效果。
参考文献
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