綠色化學(xué)的核心思想范文

時(shí)間:2023-11-16 17:27:49

導(dǎo)語(yǔ):如何才能寫(xiě)好一篇綠色化學(xué)的核心思想,這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

綠色化學(xué)的核心思想

篇1

關(guān)鍵詞:綠色化學(xué) 指導(dǎo)教學(xué) 實(shí)驗(yàn)室

化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為主的基礎(chǔ)科目,它與實(shí)驗(yàn)密不可分。然而隨著化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中大量的使用化學(xué)藥品,使周?chē)沫h(huán)境造成極其嚴(yán)重的污染,對(duì)教師和學(xué)生的身心健康有著極其嚴(yán)重的影響。這就促使教師在化學(xué)的教學(xué)過(guò)程中引入綠色化學(xué)理念,使學(xué)生對(duì)環(huán)境污染的危害性以及對(duì)環(huán)境的保護(hù)措施引起高度的重視,使綠色化學(xué)走入高中課堂。

一、綠色化學(xué)思想

(一)綠色化學(xué)的概念

綠色化學(xué)又叫環(huán)境友好化學(xué)、環(huán)境無(wú)害化學(xué)、潔凈化學(xué)等。綠色化學(xué)是以實(shí)際技術(shù)、原理以及方法予以消除危害居民身心健康、對(duì)生態(tài)環(huán)境有害的各種原料、催化劑。溶解劑等有毒物質(zhì)的產(chǎn)生,從根本上避免產(chǎn)生有害物質(zhì),并且將化學(xué)過(guò)程中對(duì)環(huán)境的不利影響降低到最小的化學(xué)。

(二)綠色化學(xué)的中心思想

綠色化學(xué)有以下幾點(diǎn)核心內(nèi)容,第一,即原子經(jīng)濟(jì)性,就是充分運(yùn)用反應(yīng)物的各個(gè)原子,從而使原子的利用率得到有效的提高,將反應(yīng)物中產(chǎn)生的垃圾物盡可量的減少,從而減少了對(duì)環(huán)境的污染。第二,主要體現(xiàn)在減量、減少?gòu)U氣排放、重復(fù)運(yùn)用等,例如催化劑和載體等,使成本得到有效的降低,減少?gòu)U氣的排放量。第三,主要體現(xiàn)在回收方面,可以達(dá)到節(jié)省資源、減少污染、降低成本的要求;第四,主要體現(xiàn)在再生方面,也就是將已廢氣的物質(zhì)提取其身上的精華重復(fù)利用,既能節(jié)省資源,又能減少對(duì)空氣的污染;第五,主要體現(xiàn)在拒絕使用方面,具體指的是,對(duì)于一些無(wú)法取締,無(wú)法回收再利用,無(wú)法再生和有副作用較為明顯的原料,務(wù)必要拒絕在化學(xué)過(guò)程中使用,以避免造成空氣污染。

二、簡(jiǎn)述高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)狀

現(xiàn)如今,許多高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備不夠齊全,不具備良好的通風(fēng)設(shè)備,安全設(shè)施也不夠權(quán)威,使教師和學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室做化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),得不到有效的安全保障。此外,化學(xué)教材中包含了較多演示實(shí)驗(yàn)以及分組實(shí)驗(yàn),在這些實(shí)驗(yàn)里包括了容易產(chǎn)生揮發(fā)、燃燒、有毒的反應(yīng)物與生成物,還有一部分實(shí)驗(yàn)無(wú)論從裝置的使用上還是藥品的用量上都存在著儀器過(guò)多,實(shí)驗(yàn)過(guò)于繁瑣、藥品的用量過(guò)大等一系列問(wèn)題。因而時(shí)常會(huì)有學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)所取的藥品過(guò)多,易導(dǎo)致藥品嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象。當(dāng)實(shí)驗(yàn)完成后,有的學(xué)生直接將生成物丟棄到垃圾桶內(nèi),不予以及時(shí)的處理等現(xiàn)象。尤其是對(duì)于極其難聞,有毒的氣體而言,由于設(shè)備不夠健全,使有毒氣體無(wú)法予以消除,對(duì)教師和學(xué)生的身心健康有著極大的影響。綜上所述,為了使教師和學(xué)生能在實(shí)驗(yàn)室中順利的完成化學(xué)實(shí)驗(yàn),化學(xué)教師和學(xué)生應(yīng)該以身作則,一同成為實(shí)驗(yàn)室條件的有效改善者和提高者。所以,在化學(xué)教學(xué)過(guò)程中,教師要大力向?qū)W生傳達(dá)環(huán)境教育以及化學(xué)的教學(xué)信息,讓學(xué)生最深切的感受到綠色化學(xué)的研究?jī)?nèi)容和研究方向,使環(huán)境污染的程度達(dá)到最小。

三、在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行改進(jìn)措施

在高中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,有許多化學(xué)反應(yīng)需要大量的儀器,組裝起來(lái)相對(duì)較于復(fù)雜,導(dǎo)致所需藥品量過(guò)大,實(shí)驗(yàn)不容易成功,而且所產(chǎn)生的廢棄物過(guò)多,環(huán)境污染十分嚴(yán)重。為了減少環(huán)境的污染并且大力推廣化學(xué)實(shí)驗(yàn)迷你化,首先可以對(duì)部分實(shí)驗(yàn)繼續(xù)進(jìn)行簡(jiǎn)易設(shè)置,讓需要用的儀器減少,組裝起來(lái)變得簡(jiǎn)單可行,易于操作,與此同時(shí),要將實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中,大多數(shù)教師都是在教室里在燒杯中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),需要用玻璃棒進(jìn)行迅速的攪拌,所需要時(shí)間過(guò)長(zhǎng),并且反應(yīng)出的SO2為有毒氣體,會(huì)在整個(gè)教室中難以消除,對(duì)教師和學(xué)生的身心健康有著極大的影響。如果改用在大氣管中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并且配備橡膠塞和導(dǎo)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(yàn)出是否有SO2氣體生成,還能夠繼續(xù)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(jìn)行及時(shí)的處理,經(jīng)過(guò)初步改進(jìn)的裝置,不但操作起來(lái)簡(jiǎn)單可行,而且效果極其明顯,有效的避免了反應(yīng)中產(chǎn)生的有毒SO2氣體對(duì)空氣造成污染??偠灾?,需要在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中完成的很多化學(xué)實(shí)驗(yàn)都可以實(shí)施簡(jiǎn)易的改進(jìn)。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成為人類(lèi)所要面臨的巨大挑戰(zhàn),綠色化學(xué)是維持自然和人類(lèi)和諧的化學(xué)理念,是化學(xué)工作者必須要高度重視的一大重要課題。在高中化學(xué)中引入綠色化學(xué)理念,不但使環(huán)境污染得到了有效的保障,又節(jié)約了很多資源,并且可以讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)綠色化學(xué)的重要性,使高中生樹(shù)立正確的科學(xué)發(fā)展觀以適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要。

參考文獻(xiàn):

[1]普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)化學(xué)2( 必修) 教師教學(xué)用書(shū)[M].3版.人民教育出社.2011(01).

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

[3]俞文智.中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)要注意環(huán)境保護(hù)[J]. 中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2011(02).

篇2

關(guān)鍵詞:高中化學(xué);核心素養(yǎng);課堂教學(xué)

一、研究背景與目的

自21世紀(jì)以來(lái),為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展,世界各國(guó)相繼在教育領(lǐng)域建立了學(xué)生的“核心素養(yǎng)”模型。

我國(guó)也于2014年3月在教育部印發(fā)的文件中提出將研制不同教育階段學(xué)生核心素養(yǎng)的結(jié)構(gòu)模型,化學(xué)在生命、材料、環(huán)境、能源等領(lǐng)域中相互交叉、相互滲透、相互促進(jìn)中協(xié)同發(fā)展,在解決人類(lèi)社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。因此,其包含的核心素養(yǎng)主要有:宏觀辨識(shí)與微觀探析、觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任。

二、課堂教學(xué)實(shí)錄

【化學(xué)接龍游戲】規(guī)則:由Na開(kāi)始接龍,后一種物質(zhì)必須是前一種物質(zhì)通過(guò)一步化學(xué)反應(yīng)生成。每種物質(zhì)都必須含有Na元素。

【新聞鏈接一】放下水槍?zhuān)┗鹚褜そ饘兮c。

2010年9月22日中午12時(shí)50分左右,九眼橋附近某高校一實(shí)驗(yàn)樓突發(fā)大火。正當(dāng)消防隊(duì)員端起水槍準(zhǔn)備滅火時(shí),卻被告知起火房間的隔壁還存放有10公斤金屬鈉!一時(shí)間,端起的水槍全都放了下去,干粉消防車(chē)呼嘯著趕來(lái),119值班總指揮坐鎮(zhèn)現(xiàn)場(chǎng)……(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(yù)測(cè)會(huì)有什么現(xiàn)象?

【問(wèn)題解決1】下列說(shuō)法不正確的是( )

A.鈉是活潑金屬,鈉元素只能以化合態(tài)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(yīng)堆的導(dǎo)熱劑

D.在呼吸面具中過(guò)氧化鈉常用作供氧劑,而且過(guò)氧化鈉也可以做漂白劑

【新聞鏈接二】蓮子漂白竟用過(guò)氧化鈉。

近日有某食品廠員工向記者報(bào)料稱(chēng),很多生產(chǎn)月餅的企業(yè)用來(lái)加工蓮蓉餡料的蓮子是用“過(guò)氧化鈉”來(lái)漂白的。而蓮子進(jìn)貨的時(shí)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(chēng)這種做法是不對(duì)的,因?yàn)樗ㄟ^(guò)多次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)“過(guò)氧化納”漂白蓮子之后生成的物質(zhì)有強(qiáng)堿,附在物體上很難清洗干凈,身體攝入過(guò)量堿是有害的!

【探究二】如何證明Na與O2在點(diǎn)燃條件下生成的是Na2O2?

【問(wèn)題解決2】向無(wú)色酚酞中加入過(guò)量的過(guò)氧化鈉粉末,振蕩,下列現(xiàn)象的描述正確的是( )

A.溶液仍為無(wú)色 B.最后溶液變?yōu)榧t色

C.溶液先變紅后褪色 D.有無(wú)色氣泡產(chǎn)生

【新聞鏈接三】蘇打水真能改善體質(zhì)嗎?

近來(lái),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(guān)蘇打水能夠延年益壽、調(diào)節(jié)體內(nèi)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(shuō)明書(shū)

[藥品名稱(chēng)]碳酸氫鈉片

[作用類(lèi)別]本品為抗酸類(lèi)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(guò)多或燒心癥狀,但作用較弱,持續(xù)時(shí)間較短。

資料二:發(fā)酵粉

小蘇打的化學(xué)名稱(chēng)叫碳酸氫鈉,

[適應(yīng)癥]用于胃酸過(guò)多癥。

家庭中經(jīng)常用它當(dāng)發(fā)酵粉做饅頭。

這樣做出的饅頭就比較松軟。

【探究三】如何區(qū)別蘇打和小蘇打兩種固體?

【問(wèn)題解決3】關(guān)于碳酸鈉和碳酸氫鈉的下列說(shuō)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(wěn)定

C.石灰水能與碳酸鈉反應(yīng),不與碳酸氫鈉反應(yīng)

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

三、教學(xué)反思

1.深入挖掘教材資源,使學(xué)生能夠?qū)W以致用,做到理論聯(lián)系實(shí)際

本課開(kāi)設(shè)于學(xué)生學(xué)習(xí)鈉及其化合物知識(shí)之后,意在培養(yǎng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)習(xí)慣以及化學(xué)核心素養(yǎng)。基于這樣的考慮,將學(xué)生學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)元素及其化合物的方法作為教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn),以化學(xué)事實(shí)和反應(yīng)現(xiàn)象為支撐,以“學(xué)以致用,理論聯(lián)系實(shí)際”這個(gè)核心思想的應(yīng)用為載體展開(kāi)教學(xué),將化學(xué)觀念轉(zhuǎn)化為一些較為具體的概念,為學(xué)生思維過(guò)程指明方向,培養(yǎng)學(xué)生在新情景下解決實(shí)際問(wèn)題的能力,從而提高自身的化學(xué)核心素養(yǎng)。

2.強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)探究,豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)歷,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果

學(xué)生對(duì)化學(xué)課最感興趣的往往是實(shí)驗(yàn)。除了趣味實(shí)驗(yàn)之外,真實(shí)的實(shí)驗(yàn)情境、精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程、富有張力的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)都會(huì)調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。既有利于培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力和實(shí)驗(yàn)探究能力,又有利于提高他們的科學(xué)創(chuàng)新能力和表達(dá)交流能力,并最終形成團(tuán)結(jié)互助、取長(zhǎng)補(bǔ)短的合作精神和實(shí)事求是、積極實(shí)踐的科學(xué)態(tài)度。

3.關(guān)注化學(xué)事件,樹(shù)立正確的化學(xué)觀

篇3

關(guān)鍵詞:新課程理念;化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革;實(shí)驗(yàn)教學(xué);素質(zhì)教育;創(chuàng)造能力

化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。化學(xué)實(shí)驗(yàn)既是高中化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容,又是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容和創(chuàng)新的源泉所在。從化學(xué)教育現(xiàn)代化來(lái)看,化學(xué)實(shí)驗(yàn)是個(gè)突破口和生長(zhǎng)點(diǎn),現(xiàn)代化的新方法、新手段、新教材都可以在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)和應(yīng)用,這同樣需要不斷地進(jìn)行引進(jìn)和研究。

在教育新理念下的化學(xué)教學(xué),應(yīng)該是以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)和核心、以學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)踐和主動(dòng)探索為主要特征的教學(xué),也是著眼于全面提高學(xué)生整體素質(zhì)和個(gè)性發(fā)展的教學(xué)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣幫助他們形成化學(xué)概念、鞏固化學(xué)知識(shí)、獲得實(shí)驗(yàn)技能、培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和訓(xùn)練方法具有重要的意義,在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面具有不可替代的作用。

對(duì)現(xiàn)行新教材中實(shí)驗(yàn)部分的研究是我們對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在理論與實(shí)踐上的探索。應(yīng)該說(shuō),近年來(lái),我國(guó)廣大教育工作者在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面進(jìn)行了不斷的探索和研究,取得了很大的進(jìn)展。但是,我們也清楚地看到,當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍然屬于化學(xué)教學(xué)的一個(gè)弱項(xiàng),這突出地表現(xiàn)在學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ζ毡檩^差,談不上如何發(fā)揮創(chuàng)新能力;而對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)說(shuō),尚有許多未開(kāi)發(fā)的功能。因此,如何利用教材中有限的實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能,提高學(xué)生的實(shí)踐能力是本文的目的所在。本課題圍繞這個(gè)目的,從新教材本身入手重新審視了家庭小實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)的拓展、改進(jìn)、設(shè)計(jì)和整合等方面進(jìn)行了研究,為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新人格,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新技能方面做了理論上的論述和實(shí)踐上的探索。

一、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

1.驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)仍然是高中實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主流

目前,我國(guó)基礎(chǔ)教育發(fā)展較為薄弱,不少學(xué)校實(shí)驗(yàn)設(shè)施陳舊老化,實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)短缺,實(shí)驗(yàn)消耗補(bǔ)給不夠,高中擴(kuò)招規(guī)模不斷加大,教育資源出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。有些學(xué)校為了經(jīng)濟(jì)創(chuàng)收,不斷擴(kuò)大規(guī)模,教學(xué)班級(jí)一直在增加,班級(jí)學(xué)生人數(shù)不斷增加,個(gè)別地區(qū)一個(gè)班甚至多達(dá)百人,而與之配套的實(shí)驗(yàn)室及儀器藥品幾乎沒(méi)有增加,與規(guī)定的單人單桌做實(shí)驗(yàn)的要求相去甚遠(yuǎn)。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,課本列舉的實(shí)驗(yàn)教師只能隨堂演示部分性質(zhì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),顧不及學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

2.學(xué)生動(dòng)手操作的探索性實(shí)驗(yàn)較少

現(xiàn)行教材中安排的實(shí)驗(yàn)多數(shù)是用來(lái)幫助學(xué)生形成、理解、鞏固所學(xué)知識(shí)的,屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),這些實(shí)驗(yàn)始終處于概念和理論的依附地位,僅僅作為驗(yàn)證化學(xué)知識(shí)和化學(xué)理論的手段:原理、步驟、反應(yīng)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論在教材中均已寫(xiě)明,再加上大多數(shù)化學(xué)教師觀念轉(zhuǎn)變滯后,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對(duì)實(shí)驗(yàn)的探究設(shè)計(jì)不夠,學(xué)生習(xí)慣了進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,一切都是別人準(zhǔn)備好的,學(xué)生不必用心思考、分析,只要單純模仿、重復(fù),照方抓藥,稍加動(dòng)手即可完成實(shí)驗(yàn)。在這種狀態(tài)下,學(xué)生的思維活動(dòng)降到最低程度,通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)展學(xué)生智力,培養(yǎng)學(xué)生能力自然就成空話。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也無(wú)法提高。

3.化學(xué)實(shí)驗(yàn)忽視對(duì)學(xué)生全面實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰梢远x為運(yùn)用實(shí)驗(yàn)解決化學(xué)問(wèn)題的能力。從智力因素看,形成化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ膬蓚€(gè)主要條件是知識(shí)和技能。從學(xué)生全面和可持續(xù)發(fā)展的角度分析,化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ怯啥喾N成分組成的一種綜合能力。除了基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能之外,這種能力還包含了發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、選擇課題的能力,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力,觀察實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行推理、分析、綜合、抽象、概括、判斷等思維能力。

但是,在傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)及其教學(xué)中,所用到的化學(xué)知識(shí)往往被理解為化學(xué)基本概念、化學(xué)基礎(chǔ)理論、元素及其化合物的性質(zhì)及化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能;即使是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本技能也主要被理解為是實(shí)驗(yàn)的動(dòng)作技能。實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ倪@種較狹義的理解和定位在我國(guó)高中化學(xué)教學(xué)歷史上維持了較長(zhǎng)的時(shí)期,并產(chǎn)生一些偏誤,這對(duì)學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中獲得全面發(fā)展,培養(yǎng)全面的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰哂泻艽蟮挠啊?/p>

二、當(dāng)前新課程對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出的要求

1. 新課程改變了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的指導(dǎo)思想

新課程認(rèn)為,高中化學(xué)課程是科學(xué)教育的重要組成部分,其目標(biāo)是以進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主要目標(biāo)?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)改革是化學(xué)課程與教學(xué)改革的重要組成部分。對(duì)實(shí)驗(yàn)改革不能就實(shí)驗(yàn)談實(shí)驗(yàn),而應(yīng)當(dāng)將其置于整個(gè)化學(xué)甚至理科課程與教學(xué)改革的大背景下,有目的、有計(jì)劃系統(tǒng)地加以思考。目前實(shí)驗(yàn)改革的指導(dǎo)思想及發(fā)展方向如下:扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)的學(xué)術(shù)化傾向;拓展實(shí)驗(yàn)的功能;貼近生活,貼近社會(huì)三個(gè)方面。

2.新課程下化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革的特點(diǎn)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革呈現(xiàn)以下新特點(diǎn):①注重聯(lián)系生產(chǎn)與生活實(shí)際;②引入定量化學(xué)實(shí)驗(yàn);③發(fā)展微型化學(xué)實(shí)驗(yàn);④增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的探究性;⑤強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的趣味性;⑥增設(shè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容;⑦開(kāi)發(fā)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)。

3.新課程提倡“能動(dòng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)”理論

傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)理論,多是從教師的角度來(lái)研究如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的教,“能動(dòng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)”理論,它倡導(dǎo)教師和學(xué)生兩個(gè)方面能動(dòng)性的發(fā)揮,而且教師能動(dòng)性的發(fā)揮,也不是過(guò)去意義上的“一言堂”,更提倡教師在設(shè)計(jì)、構(gòu)思上圍繞如何充分發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性這一目標(biāo)上下工夫,而不是包辦代替。

教學(xué)的目標(biāo)不僅僅是知識(shí)的傳授,還包括學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的理解、學(xué)習(xí)方法的掌握,以及態(tài)度、情感和價(jià)值觀的培養(yǎng)熏陶。這些目標(biāo)的達(dá)成,學(xué)生能動(dòng)性的發(fā)揮是關(guān)鍵,因?yàn)閷W(xué)習(xí)知識(shí)、理解學(xué)習(xí)過(guò)程和掌握學(xué)習(xí)方法是顯性的,直接體現(xiàn)在教材之中;態(tài)度、情感和價(jià)值觀則是隱性的,是活的教學(xué)內(nèi)容,需要教師在教材中發(fā)掘,并結(jié)合學(xué)生的具體情況進(jìn)行教學(xué),更需要學(xué)生主動(dòng)體驗(yàn),認(rèn)真思考,使自己在各個(gè)方面都得到發(fā)展。因此,學(xué)生主動(dòng)性的發(fā)揮,顯得至關(guān)重要。

篇4

關(guān)鍵詞:大運(yùn)河;國(guó)土安全;生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施;南水北調(diào)

1關(guān)于區(qū)域生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)踐與理論

生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施(EcologicalInfrastructure,簡(jiǎn)稱(chēng)EI),本質(zhì)上講是城市所依賴(lài)的自然系統(tǒng),是城市及其居民能持續(xù)地獲得自然服務(wù)的基礎(chǔ)(NaturesServices),這些生態(tài)服務(wù)包括提供新鮮空氣、食物、體育、休閑娛樂(lè)、安全庇護(hù)以及審美和教育等等。它不僅包括習(xí)慣的城市綠地系統(tǒng)的概念,而且更廣泛地包含一切能提供上述自然服務(wù)的城市綠地系統(tǒng)、森林生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田系統(tǒng)及自然保護(hù)地系統(tǒng)。

1.1早期規(guī)劃實(shí)踐和理論中體現(xiàn)出來(lái)的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)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(lái),規(guī)劃了至今成為波斯頓驕傲的“藍(lán)寶石項(xiàng)鏈”(KmeraldNecklace)。在1883年,景觀設(shè)計(jì)師克里夫蘭得(Cleveland)為美國(guó)明尼蘇達(dá)的明尼阿波利斯做規(guī)劃,當(dāng)時(shí)明尼阿波利斯還是一個(gè)小鎮(zhèn),克里夫蘭得讓市長(zhǎng)和決策者在郊區(qū)購(gòu)買(mǎi)大面積的土地,用以建立一個(gè)公園系統(tǒng)。在土地還遠(yuǎn)未被開(kāi)發(fā)時(shí),就非常廉價(jià)地買(mǎi)到了大塊土地。這一行動(dòng)是為50~100年之后的城市所規(guī)劃的。如今100多年過(guò)去了,城市已經(jīng)擴(kuò)大了幾倍,但這些廉價(jià)購(gòu)得的土地卻成為城市中寶貴的綠地系統(tǒng)。這樣一個(gè)綠地系統(tǒng)的形成,不光是要一個(gè)好的概念,同時(shí)需要城市決策者提前50-100年進(jìn)行投資。在同時(shí)代,當(dāng)堪薩斯(Kansas)和克里夫蘭(Cleveland)都還是小鎮(zhèn)時(shí),就用便宜的地價(jià)在其郊外購(gòu)置大量土地,結(jié)合區(qū)域的河流水系規(guī)劃建設(shè)并一直保護(hù)了一個(gè)綠地系統(tǒng)。這一當(dāng)時(shí)尚在郊區(qū)的綠地系統(tǒng)而今已成為城市的一個(gè)有機(jī)部分了,成為居民身心再生的場(chǎng)所。

所以,如同城市的市政基礎(chǔ)設(shè)施一樣,城市的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施需要有前瞻性,更需要突破城市規(guī)劃的既定邊界。唯其如此,則需要從戰(zhàn)略高度規(guī)劃城市發(fā)展所賴(lài)以持續(xù)的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施。而中國(guó)快速的城市化進(jìn)程為明智而又有良知的城市決策者提供了一個(gè)造福子孫的極好機(jī)遇。

1.2綠道和遺產(chǎn)廊道與生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施

綠道(Greenway)是指不同寬度的綠色廊道構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)功能,主要可分為三類(lèi):生態(tài)綠道,休閑綠道和歷史遺產(chǎn)廊道。綠道主要指自然形成,或歷史本來(lái)存在,如河流、山谷構(gòu)成的廊道,也包括完全人工的,如城市林蔭道,運(yùn)河廊道當(dāng)然也包括在內(nèi)。

早在1960年代,Lewis的“環(huán)境走廊(EnvironmentalCorridors)”概念對(duì)于類(lèi)似思想的發(fā)展具有重要意義。他認(rèn)識(shí)到水系在生物等資源上的特殊生態(tài)意義,將水系作為城市和區(qū)域綠色通道的基本框架。McHarg在此后不久提出了“設(shè)計(jì)遵從自然”的生態(tài)規(guī)劃思想,將區(qū)域和自然生態(tài)環(huán)境的關(guān)系推到了一個(gè)新的層次。

隨著對(duì)大尺度景觀的重視,綠道規(guī)劃逐步成為開(kāi)放空間規(guī)劃的一個(gè)有效的、社會(huì)期望的方法。通過(guò)系統(tǒng)的線路選擇和連接,區(qū)域生物多樣性保護(hù)地和廊道成為區(qū)域的綜合性的綠道骨架,在景觀生態(tài)學(xué)等相關(guān)學(xué)科不斷發(fā)展的情況下,人們也漸漸認(rèn)識(shí)到綠道對(duì)于物種的保護(hù)作用。許多科學(xué)家認(rèn)為生境的破碎化,是對(duì)生物多樣性的最大威脅。島嶼生態(tài)學(xué)理論認(rèn)為,加強(qiáng)生境島嶼之間的生物運(yùn)動(dòng)可以降低由于生境碎裂化帶來(lái)的物種滅絕的可能性,因此廊道連接各生境島嶼對(duì)野生生物保護(hù)具有重要的作用。生態(tài)學(xué)家提出建立景觀廊道線狀聯(lián)系,可以將孤立的生境斑塊連接起來(lái),提供物種、群落和生態(tài)過(guò)程的連續(xù)性。

1995年,Bueno等進(jìn)行了南佛羅里達(dá)地區(qū)區(qū)域生態(tài)綠道研究,從而重新建立了聯(lián)系不同區(qū)域的大尺度生態(tài)框架。由于區(qū)域的自然景觀已隨農(nóng)業(yè)和城市化的擴(kuò)張而日益破碎化,區(qū)域性綠道(RegionalGreenway)的提出是為了在破碎化的景觀之間建立生態(tài)聯(lián)系通道。這樣一條區(qū)域生態(tài)廊道可以從自然和文化兩方面聯(lián)系原來(lái)破碎的景觀,從而使之成為巨大的資源。原本為農(nóng)業(yè)和城市發(fā)展而興建的水利工程如運(yùn)河、排水溝、水庫(kù)和防洪設(shè)施等,經(jīng)過(guò)生態(tài)恢復(fù)和管理可以作為區(qū)域生態(tài)網(wǎng)絡(luò)提供生態(tài)服務(wù),同時(shí)也可作為一種文化載體發(fā)揮其價(jià)值。

值得一提的還有建立在遺產(chǎn)保護(hù)區(qū)域化和綠道概念基礎(chǔ)上的遺產(chǎn)廊道概念,它針對(duì)包含獨(dú)特文化資源的線形景觀提出,包括運(yùn)河、鐵路線都屬于記載人類(lèi)早期運(yùn)動(dòng)路線的遺產(chǎn)廊道。遺產(chǎn)廊道的目標(biāo)是包括遺產(chǎn)保護(hù)、休閑、教育、生態(tài)功能在內(nèi)的多贏戰(zhàn)略。在遺產(chǎn)廊道的綠地系統(tǒng)規(guī)劃中應(yīng)注意連續(xù)性、多樣性和關(guān)鍵區(qū)等。

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期發(fā)展,綠道由最初的單一目標(biāo)(美化、休閑)規(guī)劃已經(jīng)發(fā)展成為包括棲息地的保護(hù)、歷史文物的保護(hù)、教育、解釋等在內(nèi)的多目標(biāo)規(guī)劃。綠道規(guī)劃的核心思想與生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)際上已經(jīng)極為類(lèi)似。

1.3生態(tài)足跡、生態(tài)服務(wù)和生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施

生態(tài)足跡是由MathisWackernagel和WilliamE.Rees提出的。生態(tài)足跡是無(wú)限期地用以維持一定人口和物質(zhì)水平所需要的土地(水面)面積。在一定的人口或經(jīng)濟(jì)條件下,生態(tài)足跡能夠用有一定生產(chǎn)力的土地面積來(lái)評(píng)價(jià)資源消耗和廢物降解的程度。它拓寬了人們對(duì)城市與區(qū)域關(guān)系的認(rèn)識(shí),指明城市必須依托于更大范圍的區(qū)域而持續(xù)。

Costanza等學(xué)者提出了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)(ecosystemservice)的概念。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能是指生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)過(guò)程所形成與維持的人類(lèi)賴(lài)以生存的自然環(huán)境條件與功能。生態(tài)系統(tǒng)為人類(lèi)提供了食物、醫(yī)藥及其他工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的原料,更重要的是支撐與維持了地球的生命支持系統(tǒng),維持生命的地球化學(xué)循環(huán)與水文循環(huán),維持物種與遺傳多樣性,凈化環(huán)境,維持大氣化學(xué)的平衡與穩(wěn)定,提供啟智的機(jī)會(huì)等。區(qū)域和城市生態(tài)系統(tǒng)的生存與發(fā)展取決于其生命支持系統(tǒng)的活力,這個(gè)系統(tǒng)的活力取決于其關(guān)鍵性結(jié)構(gòu),也就是生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的承載能力及生態(tài)服務(wù)功能的強(qiáng)弱。

1.4景觀安全格局和中國(guó)城市生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)戰(zhàn)略

在有限的土地資源條件下,高效是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。關(guān)于如何高效地進(jìn)行生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃與建設(shè),俞孔堅(jiān)提出景觀生態(tài)安全格局(SecurityPatterns)的理論與方法。該理論把景觀過(guò)程(包括城市的擴(kuò)張,物種的空間運(yùn)動(dòng),水和風(fēng)的流動(dòng),災(zāi)害過(guò)程的擴(kuò)散等)作為通過(guò)克服空間阻力來(lái)實(shí)現(xiàn)景觀控制和覆蓋的過(guò)程。要有效地實(shí)現(xiàn)控制和覆蓋,必須占領(lǐng)具有戰(zhàn)略意義的關(guān)鍵性的空間位置和聯(lián)系。這種戰(zhàn)略位置和聯(lián)系所形成的格局就是景觀生態(tài)安全格局,它們對(duì)維護(hù)和控制生態(tài)過(guò)程具有異常重要的意義。根據(jù)景觀過(guò)程之動(dòng)態(tài)和趨勢(shì),判別和設(shè)計(jì)生態(tài)安全格局。景觀生態(tài)安全格局理論在區(qū)域EI建設(shè)中的意義在于它為在有限的國(guó)土面積上,以最經(jīng)濟(jì)和高效的景觀格局,維護(hù)生態(tài)過(guò)程的健康與安全,控制災(zāi)害性過(guò)程,為實(shí)現(xiàn)人居環(huán)境的可持續(xù)性提供了可能,而不同安全水平的存在更滿足了建設(shè)前瞻性和高效的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的要求。在此基礎(chǔ)上,提出中國(guó)城市的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的主要戰(zhàn)略,包括維護(hù)和強(qiáng)化整體山水格局的連續(xù)性、保護(hù)和建立多樣化的鄉(xiāng)土生境系統(tǒng)、維護(hù)和恢復(fù)河道和海岸的自然形態(tài)、保護(hù)和恢復(fù)濕地系統(tǒng)、將城郊防護(hù)林體系與城市綠地系統(tǒng)相結(jié)合、建立非機(jī)動(dòng)車(chē)綠色通道、建立綠色文化遺產(chǎn)廊道、開(kāi)放專(zhuān)用綠地,完善城市綠地系統(tǒng)、溶解公園成為城市的綠色基質(zhì)、保護(hù)和利用高產(chǎn)農(nóng)田作為城市的有機(jī)組成部分、建立鄉(xiāng)土植物苗圃等。

2國(guó)土安全與中國(guó)東部生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施戰(zhàn)略

2.1大運(yùn)河是中國(guó)東部區(qū)域生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的關(guān)鍵

中國(guó)的城鎮(zhèn)化進(jìn)程正呈燎原之勢(shì),在未來(lái)近十多年時(shí)間內(nèi),中國(guó)的城市化水平將從目前的36%達(dá)到65%??焖俪鞘谢o中國(guó)大地帶來(lái)了前所未有的生態(tài)壓力。人口負(fù)重與土地資源的貧乏,使中國(guó)的城鎮(zhèn)化進(jìn)程危機(jī)四伏,區(qū)域可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題突出,已經(jīng)引起學(xué)術(shù)界和政府的空前重視。中國(guó)東部城市化水平遠(yuǎn)高于西部是中國(guó)城市化的特點(diǎn)之一。城市化速度過(guò)快使得自然條件限制和歷史遺留問(wèn)題造成的危機(jī)更為明朗化,生態(tài)環(huán)境問(wèn)題層出不窮,嚴(yán)重威脅著中國(guó)東部區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展前景??偟膩?lái)說(shuō),東部地區(qū)面臨的問(wèn)題主要體現(xiàn)在:

(1)人口密度高,城鎮(zhèn)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(fèi)嚴(yán)重。污染問(wèn)題不僅存在于城鎮(zhèn)地區(qū),新興的農(nóng)村工業(yè)化過(guò)程使得局部農(nóng)村區(qū)域的污染甚至超過(guò)了城市。

這兩個(gè)問(wèn)題的本質(zhì)就是對(duì)生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施缺乏保護(hù),同時(shí)現(xiàn)有生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施也缺乏效率和前瞻性。京杭大運(yùn)河是中國(guó)東部溝通南北的重要水系,其本身在長(zhǎng)期參與和影響河域的生態(tài)演化進(jìn)程的情況下,已經(jīng)成為中國(guó)東部區(qū)域生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。同時(shí)其流域所面臨的快速城市化影響下的景觀生態(tài)問(wèn)題在東部地區(qū)也有著廣泛的代表性。因此,以京杭大運(yùn)河為骨架建立區(qū)域生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施,對(duì)中國(guó)東部區(qū)域國(guó)土的生態(tài)安全和可持續(xù)發(fā)展具有關(guān)鍵意義。

2.2以南水北調(diào)工程為契機(jī),建設(shè)中國(guó)東部區(qū)域生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施

中國(guó)的京杭大運(yùn)河已有兩千多年的歷史,完全通航也有七百多年歷史。在長(zhǎng)期的歷史發(fā)展中,運(yùn)河對(duì)區(qū)域景觀和城市的發(fā)展形成了深刻的影響。例如在揚(yáng)州城市水系的形成中,京杭大運(yùn)河就是最重要的主導(dǎo)因素。而在蘇、杭城市環(huán)境形成和發(fā)展中,大運(yùn)河也起了非常重要的作用。

京杭大運(yùn)河跨京、津、冀、魯、皖、蘇、浙七個(gè)省市,穿越兩個(gè)中國(guó)最富活力的經(jīng)濟(jì)帶(沿海經(jīng)濟(jì)帶和長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶)和經(jīng)濟(jì)圈(長(zhǎng)江三角洲經(jīng)濟(jì)圈和環(huán)渤海灣經(jīng)濟(jì)圈),在中國(guó)“開(kāi)”字形區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略格局中占據(jù)著十分重要的地位。近年以來(lái),隨著快速的城市化和南水北調(diào)東線工程的規(guī)劃建設(shè),運(yùn)河廊道區(qū)域正面臨著一系列威脅和挑戰(zhàn),區(qū)域可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題日益突出。

在此新的歷史條件下,維護(hù)景觀和區(qū)域尺度上生態(tài)過(guò)程的健康與安全,使運(yùn)河生態(tài)網(wǎng)絡(luò)成為高效的、能夠持續(xù)地提供多種生態(tài)服務(wù)(包括輸水、物種棲息、遺產(chǎn)保護(hù)、休閑和防洪等)的區(qū)域生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施,已迫在眉睫。為了緩解中國(guó)南北水資源分配不均所帶來(lái)的發(fā)展困境,國(guó)家已經(jīng)制定了南水北調(diào)戰(zhàn)略的多套方案。然而,國(guó)際上的大型調(diào)水工程大多毀譽(yù)參半,對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響是其主要負(fù)面意見(jiàn)所在。如俄羅斯北水南調(diào)等工程一方面滿足了有關(guān)地區(qū)工農(nóng)業(yè)用水,緩解了里誨水位下降,但也影響了調(diào)出地區(qū)的水量、水溫、積水、含鹽量等,帶來(lái)巨大的環(huán)境負(fù)面效應(yīng);而巴基斯坦的調(diào)水工程直接造成輸水管兩岸數(shù)百米寬的地帶沼澤化,使耕地銳減。

在我國(guó)人口、資源與環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)峻的情況下,南水北調(diào)不應(yīng)僅僅成為一項(xiàng)單純的調(diào)水工程,而應(yīng)成為工程所在區(qū)域可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的有機(jī)組成部分。南水北調(diào)各線路的生態(tài)環(huán)境影響正在成為一個(gè)學(xué)術(shù)研究熱點(diǎn)。

正是在上述背景下,特別是在南水北調(diào)工程契機(jī)下,本論文提出在區(qū)域尺度上建立以京杭大運(yùn)河為骨干的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施,并提出應(yīng)盡快對(duì)此進(jìn)行長(zhǎng)期的科學(xué)研究和監(jiān)測(cè)。

3京杭大運(yùn)河的區(qū)域生態(tài)戰(zhàn)略意義

3.1作為對(duì)區(qū)域生態(tài)結(jié)構(gòu)有著廣泛影響的半自然生態(tài)系統(tǒng)

以大運(yùn)河為走廊、運(yùn)河支流為廊道、以與運(yùn)河毗鄰的湖泊和濕地及城鎮(zhèn)為斑塊,以周邊農(nóng)田為基質(zhì)形成區(qū)域尺度上的景觀生態(tài)系統(tǒng),簡(jiǎn)稱(chēng)大運(yùn)河景觀生態(tài)系統(tǒng),是一個(gè)獨(dú)特的、有著廣泛影響的半自然生態(tài)系統(tǒng)。運(yùn)河廊道長(zhǎng)期橫跨南北多種不同類(lèi)型的自然、半自然、人工生態(tài)系統(tǒng),通過(guò)長(zhǎng)期的能量、物質(zhì)、信息的流動(dòng)和循環(huán),河域本身形成了復(fù)雜、影響廣泛的生態(tài)系統(tǒng),形成了自身的生態(tài)調(diào)節(jié)能力?,F(xiàn)在,其整體結(jié)構(gòu)和功能雖然在人工、自然等多種外來(lái)因素的干擾下部分已處在癱瘓狀態(tài),但臺(tái)兒莊以南部分仍然發(fā)揮著包括航運(yùn)在內(nèi)的多種作用。其整體在系統(tǒng)的生態(tài)修復(fù)之后仍然有可能恢復(fù)其區(qū)域生態(tài)功能。

3.2作為運(yùn)河區(qū)域城鄉(xiāng)EI的重要組成部分

運(yùn)河廊道是運(yùn)河區(qū)域多個(gè)城市環(huán)境形成的主要因素或主要因素之一,灌溉是運(yùn)河歷史上除去運(yùn)輸以外的最大功能。歷代修運(yùn)河,“貢賦通漕”之外,兼利灌溉都是另一個(gè)重要理由。其木斷流的部分,至今仍是區(qū)域農(nóng)業(yè)安全的重要基礎(chǔ)。運(yùn)河不但是中國(guó)東部區(qū)域城市和鄉(xiāng)村重要的自然條件,而且發(fā)揮著重要的生態(tài)服務(wù)功能,是河域城市和鄉(xiāng)村EI的重要組成部分。

3.3豐富的濕地生態(tài)系統(tǒng)存留

濕地是人類(lèi)及眾多動(dòng)植物的重要生存環(huán)境之一,它具有極為豐富的生物多樣性和多項(xiàng)生態(tài)服務(wù)功能,被譽(yù)為“自然之腎”。運(yùn)河河道大多依據(jù)天然河道修筑,雖然這些天然河流在航運(yùn)功能要求下大多渠化,但經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的生態(tài)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(shí)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(fā)揮著重要的濕地生態(tài)系統(tǒng)功能。

3.4極為重要的遺產(chǎn)廊道

遺產(chǎn)廊道是美國(guó)在遺產(chǎn)保護(hù)區(qū)域化和綠道概念發(fā)展成熟基礎(chǔ)上提出來(lái)的概念。由于京杭大運(yùn)河所包含的豐富的文化資源在中國(guó)歷史上的特殊地位,它實(shí)際上就是一條極為重要的遺產(chǎn)廊道。

所以,從區(qū)域景觀生態(tài)角度出發(fā),在南水北凋重大工程,遺產(chǎn)保護(hù)及區(qū)域城市化與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展背景下,建立大運(yùn)河區(qū)域生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施,有著重要的戰(zhàn)略意義。

4建立大運(yùn)河EI的問(wèn)題背景

4.1快速城市化背景下的問(wèn)題

景觀生態(tài)學(xué)認(rèn)為區(qū)域由多個(gè)景觀所構(gòu)成,而每一景觀都是由基質(zhì)、廊道、斑塊組成的異質(zhì)空間鑲嵌體。運(yùn)河流經(jīng)的中國(guó)東部區(qū)域是城市化進(jìn)程最快的地區(qū)之一。從景觀生態(tài)學(xué)的角度看,快速城市化進(jìn)程對(duì)于運(yùn)河區(qū)域可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題的影響主要體現(xiàn)為區(qū)域景觀生態(tài)問(wèn)題。主要概括如下:

(1)快速城市化進(jìn)程帶來(lái)的基質(zhì)數(shù)量和質(zhì)量的變化。京杭大運(yùn)河區(qū)域的基質(zhì)主要是農(nóng)田,包括黃淮海平原主產(chǎn)小麥的耕地和長(zhǎng)江三角洲主產(chǎn)稻米的耕地。城市化所蠶蝕的土地大多為城市周?chē)貏?shì)平坦、交通方便、水源充足、土壤肥沃的農(nóng)田,直接影響了基質(zhì)的數(shù)量和質(zhì)量,對(duì)運(yùn)河區(qū)域的景觀生態(tài)造成破壞性影響。

(2)對(duì)運(yùn)河及其支流廊道的功能和結(jié)構(gòu)的影響。河流廊道是廊道的重要形式,是聯(lián)接城鄉(xiāng)并為其提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的關(guān)鍵通道。在區(qū)域景觀生態(tài)格局中起著重要作用??焖俪鞘谢M(jìn)程對(duì)運(yùn)河廊道結(jié)構(gòu)和功能的影響是多方面的:

(a)出于美化或治理目的的建設(shè)性破壞。城市美化在西方曾有過(guò)慘痛的教訓(xùn),在今天的中國(guó)仍然陰魂不散,對(duì)中國(guó)大地的生態(tài)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。人們出于美化或治理目的對(duì)運(yùn)河加以整治,但往往只把河道作為對(duì)象,進(jìn)行大規(guī)模的人工化整飭,堤岸的自然形態(tài)因此消失,其后果是對(duì)鄉(xiāng)土生境的破壞,造成物種地方性與多樣性的喪失,破壞生態(tài)效應(yīng)的發(fā)揮。

(b)污染嚴(yán)重。污染嚴(yán)重是東部地區(qū)可持續(xù)發(fā)展面臨的最主要問(wèn)題之一。水型型缺水已經(jīng)造成水鄉(xiāng)無(wú)水喝的尷尬局面。運(yùn)河區(qū)域的水污染的主要問(wèn)題來(lái)自于沿河城鎮(zhèn)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(zhì),直接導(dǎo)致運(yùn)河廊道生態(tài)功能的喪失和癱瘓。同時(shí)威脅到運(yùn)河區(qū)域生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的健康性與完整性。

(c)毀林開(kāi)墾,水土流失加大。毀林開(kāi)墾是城市化侵占農(nóng)田的后果。水土流失則是困擾中國(guó)河流的三大問(wèn)題之一。水土流失對(duì)河流廊道的功能和結(jié)構(gòu)都造成重要影響。

此外還有快速城市化帶來(lái)的建筑開(kāi)挖、表土擾動(dòng)、硬質(zhì)界面增大,航運(yùn)通行、灌溉、供水等壓力過(guò)大等,這些都影響到運(yùn)河廊道的生態(tài)功能和結(jié)構(gòu)。

(3)快速、無(wú)序的城市化導(dǎo)致區(qū)域景觀格局急劇變化。運(yùn)河區(qū)域的城市化多是在沿河城鎮(zhèn)出于本身發(fā)展或各省區(qū)小于本地區(qū)發(fā)展、而不是整個(gè)區(qū)域的宏觀背景所制定的政策主導(dǎo)下進(jìn)行的。加之很多規(guī)劃編制仍在傳統(tǒng)的規(guī)劃方法下進(jìn)行,很少或根本沒(méi)有考慮生態(tài)問(wèn)題。城鎮(zhèn)斑塊不斷擴(kuò)張,農(nóng)田、林地、濕地等自然斑塊不斷縮減,直至破碎化。區(qū)域景觀格局的安全存在嚴(yán)重問(wèn)題。

(4)快速城市化嚴(yán)重威脅遺產(chǎn)廊道的保護(hù)。城市的迅速擴(kuò)張正在破壞運(yùn)河的歷史環(huán)境。一方面運(yùn)河區(qū)域的各個(gè)歷史文化遺產(chǎn)受到威脅,另一方面,運(yùn)河遺產(chǎn)廊道作為一個(gè)人類(lèi)與自然結(jié)合的工程遺產(chǎn)整體上受到嚴(yán)重威脅,在現(xiàn)有的文物保護(hù)單位、歷史文化保護(hù)區(qū)、歷史文化名城保護(hù)架構(gòu)下沒(méi)有得到適宜的保護(hù),其真實(shí)性(authenticity)和完體性(integrity)都受到損害。

(5)快速城市化和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展帶來(lái)居民休閑需求。在經(jīng)濟(jì)和城市化快速發(fā)展的背景下,城鄉(xiāng)居民的身心再生要求是區(qū)域發(fā)展面臨的重要挑戰(zhàn)之一。早在1860年中期,Olmosted就把公園、河谷、荒地、沼澤連接起來(lái),規(guī)劃成令波士頓人感到驕傲的“藍(lán)寶石項(xiàng)鏈”。1883年,Cleveland為Minneapolis做規(guī)劃時(shí),就主張購(gòu)買(mǎi)大片土地作為公園綠地系統(tǒng)作為未來(lái)居民休閑場(chǎng)所。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期發(fā)展,證明這一主張十分英明。京航大運(yùn)河區(qū)域有著豐富的自然、文化資源和風(fēng)景審美資源,如何整合這些豐富資源,滿足城鄉(xiāng)居民的身心再生要求并具有一定前瞻性,也是運(yùn)河區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要課題。

4.2南水北調(diào)工程帶來(lái)的區(qū)域生態(tài)問(wèn)題

南水北調(diào)工程的規(guī)劃建設(shè)又使得運(yùn)河河道被以新的方式、賦予了新的功能——輸水功能。運(yùn)河廊道的景觀屬性也因此面臨新的改變。其結(jié)構(gòu)和功能都將重新調(diào)整,從而對(duì)區(qū)域生態(tài)產(chǎn)生重大影響。

(1)南水北調(diào)是繼京杭大運(yùn)河開(kāi)鑿以來(lái)又一次對(duì)以運(yùn)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(nèi)的運(yùn)河區(qū)域生態(tài)網(wǎng)絡(luò)施加的人工干擾。南水北調(diào)作為大規(guī)模的跨流域調(diào)水工程,將是人工因素對(duì)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的又一次大規(guī)模干擾過(guò)程。這一干擾在景觀和區(qū)域尺度L的模擬和研究,對(duì)于區(qū)域可持續(xù)發(fā)展來(lái)說(shuō),無(wú)疑有著極為重要的理論價(jià)值。

(2)南水北調(diào)將在區(qū)域尺度上改變運(yùn)河區(qū)域生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的功能和結(jié)構(gòu)。調(diào)水改變河道的功能,進(jìn)而影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。水作為核心生態(tài)因子又影響和改變整個(gè)區(qū)域生態(tài)格局和過(guò)程。其影響的過(guò)程可歸納為:調(diào)水+改變?cè)瓉?lái)的水文情勢(shì)+自然環(huán)境變化+社會(huì)經(jīng)濟(jì)變化[o,。

這些都將對(duì)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展造成重大影響。

(3)南水北調(diào)是對(duì)大運(yùn)河區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的巨大挑戰(zhàn),更是重要機(jī)遇。大規(guī)模調(diào)水形成的人工干擾,有機(jī)會(huì)使得已經(jīng)成為生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的部分變得更加高效和具有前瞻性,并同時(shí)有機(jī)會(huì)對(duì)斷流和生態(tài)功能癱瘓區(qū)域進(jìn)行系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)修復(fù),保護(hù)運(yùn)河遺產(chǎn)廊道,從而實(shí)現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。

5建立大運(yùn)河區(qū)域生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的技術(shù)途徑

基于以上討論,提出制定以大運(yùn)河景觀生態(tài)系統(tǒng)為骨架的區(qū)域生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對(duì)策,并提出具體實(shí)施戰(zhàn)略與實(shí)施導(dǎo)則。導(dǎo)則分別在兩個(gè)層次上進(jìn)行:

第一個(gè)層次是區(qū)域景觀格局的構(gòu)建(oonfiguration),包括對(duì)景觀元素的空間位置、形狀、尺度和連續(xù)性等進(jìn)行戰(zhàn)略性規(guī)劃;

第二個(gè)層次是景觀元素的設(shè)計(jì)導(dǎo)則,包括如運(yùn)河道整理斷面及護(hù)岸設(shè)計(jì)導(dǎo)則、湖泊及濕地邊界處理導(dǎo)則,城市邊緣與水系邊界設(shè)計(jì)導(dǎo)則,林帶及斑塊構(gòu)成導(dǎo)則,文化遺產(chǎn)廊道設(shè)計(jì)導(dǎo)則。

參照Steinitz的景觀設(shè)計(jì)框架,建立大運(yùn)河區(qū)域生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的技術(shù)途徑可分為六個(gè)步驟(表1):

(1)景觀呈述:通過(guò)采集大量數(shù)據(jù)(借助遙感和GIS技術(shù)),歸類(lèi)整理,并用圖、表和文字的方式進(jìn)行表達(dá)大運(yùn)河區(qū)域景觀生態(tài)狀況。

(2)過(guò)程分析:對(duì)上述成果根據(jù)研究的需要重點(diǎn)分析,并形成新的信息來(lái)源。

(3)評(píng)價(jià):基于判斷矩陣的綜合比價(jià)和評(píng)判。

(4)改變方案:在上述研究基礎(chǔ)上預(yù)測(cè)在一定干擾下的景觀生態(tài)狀況,使用預(yù)測(cè)模型(ProlectionModels)和干預(yù)模型(InterventionModels)。

(5)影響評(píng)價(jià):在上述干擾和預(yù)測(cè)模型基礎(chǔ)上,進(jìn)行影響評(píng)價(jià)。

(6)決策:在上述步驟基礎(chǔ)上,用決策模型(DecisionModel)來(lái)進(jìn)行決策。

6結(jié)論