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铅:人体内正常的铅含量应该在0.1毫克/升,如果含量超标,容易引起贫血,损害神经系统。而幼儿大脑受铅的损害要比成人敏感得多。
砷:俗称“砒霜”,如果24小时内尿液中的砷含量大于100微克/升就使中枢神经系统发生紊乱,并有致癌的可能,而且如果孕妇体内砷超标还会诱发畸胎。
镉:正常人血液中的镉浓度小于5微克/升,尿中小于1微克/升。如果长期摄入微量镉容易引起骨痛病。
汞:正常人血液中的汞小于5-10微克/升,尿液中的汞浓度小于20微克/升。如果急性汞中毒,会诱发肝炎和血尿。
重金属进入人体的途径主要有三种,分别是吃的食物、水和大气。
据中科院陈同斌博士透露,北京有部分古老的城市公园里表层土壤的重金属含量较高。这是因为,那些古老公园里亭台楼阁相对多,雕梁画栋更是比比皆是,由于早些年的油漆为了增强防腐性,其中的铅、砷等重金属含量超标。这些油漆内的重金属跑到了土壤里,就造成了公园土壤重金属超标。由于北京起风比较平常,这些细小的尘土携带着人们根本察觉不到的重金属,通过人的呼吸作用就会进入人体。除北京外,国内其他比较古老的城市公园也有这中情况出现。
水的污染通常都是由当地工厂废水排放造成的,这种现象在京城各大区县几乎都有。通州就是其中一个比较明显的地方,虽然这些年通州在现代化建设方面做得比较好,但是那里是污水灌溉时间比较长的地区,过去的污水中重金属含量往往较高,浇灌土壤后容易产生污染。这些含有超标重金属的废水一旦排到干净下游,就会污染大片水源。由于这种受重金属污染的水在颜色、气味等方面与正常水没有差别,农民根本看不出来,一旦用这些水来灌溉,必然会让土壤及农作物成为重金属污染对象。蔬菜是最易“吸收”重金属元素的农作物,因此土壤被环境重金属污染后生长的蔬菜与其它作物相比,蔬菜对多种重金属富集量要大得多,经证明,在被污染的土壤里生产出的蔬菜的有毒物质含量可达土壤中有害物质含量的3-6倍。(按:人畜食用了被重金属污染的蔬菜后,在体内浓缩积累会带来严重的后果,如被列为世界公害典型之一的日本富山县的骨痛病,就是由重金属镉污染引起的;我国广西一些被镉污染的地区,人体的镉含量高出正常人的7倍,经X光检验,人体骨骼也已显着病变。)人吃了在重金属污染的土壤上种出来的农作物,很容易受到重金属的毒害。
蔬菜水果是我们日常生活中最重要的部分。既然重金属污染危害这么大,那么那些受到重金属污染的蔬菜水果我们能不能通过多浸泡、多清洗或多煮来去除重金属呢?陈同斌博士表示,这些效果都不大,因为重金属污染是从植物根系中上来的,它存在于植物的体内,不像农药那样大部分都喷洒在农作物外表,多洗就可以清除干净。
有一种比较可行的办法就是注意选购一些蔬菜品种,比如生菜、莴苣容易富集镉,可以尽量少食。另外,叶类菜是所有蔬菜中最容易受重金属污染的,最好也要少食用。但这只是治标不治本,最根本的解决方法还是要防治土壤的重金属污染。土壤重金属污染与有机物的污染不同,它不能被分解消失,即使人为的控制土壤环境条件使重金属的有害作用暂时减弱,它也能在适当的时候恢复。因此如果蔬菜的生长环境一旦遭到重金属污染,要想恢复和治理就非常的困难。目前土壤重金属污染的控制方法 主要有以下几种方法:
1)利用不同植物种类对污染物吸收差异的特性,合理安排蔬菜轮作茬口,使具有一定程度污染土壤生产的蔬菜达到或接近食品卫生标准,以降低重金属进入食物链的量,如有的蔬菜不易“吸收”镉,那么如果菜田土壤的镉含量多点种植该蔬菜就不会造成多大的危害。该方法不需投资,方法简便,效果也比较好,但必须在有关的专家指导下进行。
2)控制土壤环境条件,降低重金属污染物对植物的有效性。如可以施用石灰、胡敏酸、钙镁磷肥等土壤改良剂对土壤进行处理,使易被蔬菜吸收的重金属元素在这些改良剂的作用下通过化学反应转换为蔬菜不吸收的有机结合态。这种方法有一缺点,由于土壤中的重金属元素的这种化学反应是可逆的,有一定条件下又会从有机结合态回转成易被蔬菜吸收的形态。比如说随着酸性污水的浸染,土壤中已经被固定的重金属元素又会被活化为可被蔬菜吸收的交换态。
3)对重金属污染土壤最彻底的改良方法是铲除其表土,这就是农业工程客土法,所谓客土,就是用外来的土壤换掉已被污染了的菜田土。这种方法在日本土壤污染地区应用很广,可以彻底清除已污染的土壤,根本断绝植物生长的污染基质,在无外来污染浸入的前提下,可保证蔬菜的正常生长和残留达标,但这种方法工程量大,耗资也巨。
4)严格控制灌溉水中重金属元素的浓度,杜绝用未经处理的工业废水和城市污水直接灌溉菜田。一旦菜田受重金属灌溉水的污染,所有改良成果都会毁于一旦。
总之,重金属污染虽然是个严峻的问题,但是只要我们明白并高度重视它人体健康的危害,相信用我们人类的智慧和决心一定能够战胜它。
参考文献:
(1)陈同斌,石培华,李锐 《拯救走向荒芜的土地》商务印书馆 2001-9
(2)魏振枢 《环境水化学》 化学工业出版社
(3)张辉 《土壤环境学》 化学工业出版社 2006-1-1
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大学精神的实现,有赖于其所处的社会环境和特定的时代价值观念。纵观人类历史,在巨大的社会变迁时期,往往能够带动文化的重大创新和转向,促进思想范式的更新。但同时,也会出现异质因素而导致文明发展的迟滞,造成文化精神的衰退。受这种文化变迁内在逻辑的制约,大学精神也始终受到多种有利或不利因素的牵制、影响和挑战。20世纪初期的德国,处于重大转折时期的大学里弥漫着抑郁、悲观的气息。围绕着学术与政治、知识与权力、学术管理体制、“去学术”的专业化和纯粹学术等问题聚讼纷纭。在这种背景下,马克斯•韦伯在对青年教师的讲演中指出,学术应当成为一种精神上的志业。但是,“今天,学术已经作为一种职业的经营,以学术为志业受到了限制,就是学问已进入一个空前专业化的时代,并且这种局面将一直持续下去”。韦伯所批评的是大学中的堕落现象,即严肃的学术活动、以教育为志向的大学,已经被逐渐功利化的职业谋生所取代。认为这是大学精神衰落的征兆,将危及大学独立自治的理想。概言之,大学生态环境的恶化,会导致大学创造力的衰减,最终造成文化发展失去根本动力。与此形成对照的是,当代中国的大学教育同样面对着各种不利因素的影响,学术的生态环境尤为严峻。学术研究中普遍存在着功利化、学术失范、学术操守和道德严重堕落、浮躁与虚夸的现象。韦伯所批判和警告的危险正在逐步成为现实的写照,这种现状“正如我们在败坏着精神一样,我们也在败坏着情感”。学术创造原本尊奉的价值和理想不再神圣,而处于利益和权力的围城之中。在大学中存在着数量与质量、功利与学术、敬业与浮夸等多种矛盾。大学的学术管理体制严重背离了学术的精神实质和发展逻辑。数字化管理已经成为普遍规则,评判大学的等级、学术声誉以及教师的学术水准皆以此为标准。研究基地和博士硕士点的数量、科研经费的引进数额、的数量和刊物级别以EI、SCI区分等等,不一而足。这种管理体制便于进行直观的评判,简化了管理的难度和成本,简便易行。但是,这恰恰伤害了学术本身的严肃与尊严。在这种学术管理体制下,严肃的学术研究演化成了商业性的数量竞赛。“一旦这些商业性的外部标准代替学术的内在尺度,成为评判和衡量所有学者的统一尺度,就使得知识的生产,就像资本主义的物质生产一样,在不断追求效率的形式合理性背后,是失去了其本身意义的实质不合理。”于是,在这种环境里,粗制滥造、抄袭、炒作、自我复制等反学术的现象不断滋生。“对那些一旦进入这一赛跑并决心参与竞争的人来说,这场竞赛激励他们参与了一场每个人要对抗所有人、人人相互利用又相互对抗的斗争。这一斗争决不包含带来学术革命的危险,相反,它以自己的逻辑促进这一包含时间性距离的体制和秩序的延续和继承。一方面,这是因为参与竞争就意味着承认竞争有着共同的目的,而另一方面又因为竞争在任何时刻都局限于大约位于同一起跑线的竞争者,还因为仲裁者是那些占有更高位置的人。”缺少了学术敬畏之心的所谓“创新”究竟能有多大的新意和贡献呢?人类的知识由此而得到了多大增长呢?是否推进了社会发展和人类文明的进步呢?另一方面,在教育行政化的体制下,与学术卑微相对照的是权力的傲慢。学术自治和学术权利始终依附于权力的支配,学术自由因此得不到制度化的保障。异化的学术生态环境,既无法传承大学的精神和理想,又使得学术创新能力低下、教育教学质量降低。“学术‘成果’在大量涌现,学术真金却在不断萎缩;学术市场热闹非凡,学术空气却异常浮躁。”在表面光鲜浮华的背后,难以掩盖的却是学术精神和大学理想的衰落。
三、健康学术生态环境的重建
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华北野生动物种类、种群数量与地理分布的历史变化过程,很有必要作为一个专门课题加陨钊胩教郑夥浅S兄谖颐侨嫒鲜兜钡氐纳淝ㄊ贰U馐且蛭谝桓鋈范ǖ牡乩砬蛑校吧镏掷嗉捌渲秩菏康谋浠唤鍪粲谏淝ǖ囊桓鲋匾矫妫乙彩嵌陨淝ǖ淖芴宸从场2还匀唤缰卸锏闹掷嗉倍啵颐俏薹?也无必要)一一加以考述,比较可取的做法是选择那些具有生态标志性的动物、特别是与人类关系曾较密切的大型经济动物作重点考察。恰好,关于这些动物历代记载较多,考古资料也较为丰富,这使我们有可能对它们进行较为具体的历史研究。
鹿类动物[3],是大型陆地野生食草动物的典型种类,也是重要的经济动物。在历史上,鹿类曾对华北居民的经济生活产生了非常重要的;反过来说,华北地区鹿类种群数量与分布区域的历史变化,乃是当地人类活动改变生态环境的直接后果之一,是这一地区生态环境变迁的重要历史表征。本文尽量汇集各类文献中的零碎记载,对中古即公元3—9世纪华北地区的鹿类动物及其分布情况作较为详细的考述,并对其所反映的若干生态史问题稍作推论,为开展对华北生态史的综合研究整理一点基础资料[4]。
一、中古以前华北的鹿类
为更好地说明鹿类动物与生态变迁的关系,我们先来追述一下中古以前的情况。
在农耕和畜牧出现之前,由于人口十分稀少,技术能力极其低下,采集、捕猎经济活动对环境的干扰还十分微弱,华北生态系统基本处于原始状态,各种野生动物的栖息环境尚未受到破坏。因此,远古时代这一地区分布着种类众多、数量巨大的大型野生动物,甚至还有犀、象等后来只分布于热带地区的动物活动[5]。其中,鹿类动物是一个最为庞大的家族,也是当地原始居民的主要捕猎对象和食物来源之一。新石器时代的华北虽然已有了原始的农业和畜牧业,但捕猎野生动物仍为当地居民谋取食物的主要方式之一,而鹿类动物仍是他们最重要的肉食来源。这一情况,已为大量考古实物资料所充分证明。
袁靖曾“比较全面地收集了目前所知的我国各个地区新石器时代的54个遗址或文化层中出土的动物骨骼资料,并对它们按家养动物和野生动物分别进行了统计和”。根据他的研究,这些遗址(年代约在距今10000年至4000年之间)中所出土的野生动物骨骼,主要集中在梅花鹿、麋鹿、獐等鹿科动物[6]。笔者据其文附表资料统计,属本文讨论范围内(袁文分列为黄河中上游地区和黄淮地区)的35个遗址或文化层所出土的野生动物骨骼中,鹿类骨骼的数量居于绝对多数[7],一些遗址所出土的鹿类骨骼数量很大,比如陕西临潼姜寨遗址一、二、四、五期文化层共出土有167具,白家遗址出土有218具;安徽濉溪石山子遗址出土数量更多达353具;山东泗水县尹家城遗址也出土有125具之多。这些事实说明,新石器时代鹿类动物在华北的分布十分普遍,并且种群数量之大应居于陆地大型野生动物之首。
到了商周时期,黄河中下游的农牧业已取得一定,但人口仍然稀少,土地开垦尚不甚广,包括鹿类在内的各种野生动物,仍有广袤的蒿莱丛林和辽阔的湖沼草泽可供栖息繁衍,因之彼时华北地区的各种鹿类种群数量众多,其中麋(即俗称的四不象)的数量最为庞大。
商代的情形,甲骨卜辞的记载可以说明。根据这些记载我们看到:在当时,捕猎野兽仍为重要的经济活动,卜辞中关于“麋擒”、“逐鹿”、“射鹿”、“获鹿”、“画鹿”、“获獐”之类的文字相当之多,可知鹿类仍是最重要的捕猎对象。据研究者统计,见于现有甲骨卜辞中的鹿类猎获数量,仅武丁时期就达2000头之多[8],每次捕猎常常所获甚丰,猎获的鹿类常在百头以上,其中有一次“获麋”的数量竟多达451头[9]!殷墟动物骨骸出土情况证实了甲骨卜辞记载的真实性。根据古生物学家的鉴定和统计,殷墟出土的野生哺乳动物骨骸,千数以上者有肿面猪、圣水牛和麋,獐和梅花鹿的数量也在百数以上[10]。这些无疑反映:当时安阳及其附近地区的鹿类种群数量众多,分布密度相当高。否则,以当时的狩猎技术条件,捕获如此众多的鹿类是不可想象的。
至西周初期,这种情况似乎仍无太大变化,《逸周书·世俘解》中有一条材料记载说:
武王狩(发生在武王伐纣之后不久,在殷都附近进行),禽虎二十有二,猫二,麋五千二百三十五,犀十有二,氂七百二十有一,熊百五十有一,罴百一十有八,豕三百五十有二,貉十有八,麈十有六,麝五十,麇三十,鹿三千五百有八[11]。
这可能是一次动用大批军队而进行的大规模围猎活动,一共猎获13种野兽计10235头,其中包括麋、麈(鹿群中之雄性头鹿)、麝、麇(即獐)和鹿(应主要为梅花鹿)等在内的鹿类动物8839头,占全部猎物数量的76.5%;而麋又占鹿类之中的大多数(超过59%)。尽管《逸周书》是否为信史,历来史家均有怀疑,这段文字所载是否确实也不得而知;但其所反映的情况,在相当程度上是合乎情理的[12]。
自西周至春秋时代,华北平川草泽地区仍有大量的麋鹿栖息繁衍,山丘林地中也是獐、鹿成群。《诗经》的记颂反映:当时许多地区仍有广阔的“町疃鹿场”[13],到处有“呦呦鹿鸣”,成群的鹿觅食徜徉于苹、蒿草丛之中[14];行人在林野发现死獐、鹿的现象时有发生[15]。其它文献也有相似的记载,如《史记》卷4《周本纪》有云:“麋鹿在牧,蜚鸿满野。”虽是一种比喻,但也反映了当时郊外多麋鹿的事实;在春秋时期,有些地方甚至仍然麋多成灾[16]。因此之故,在当时鹿类的遇见率仍相当高。据《春秋左传》“鲁宣公十二年”记载,在晋、楚邲之战(战场约在今河南郑州、荥阳一带)期间的某一日,参战士兵曾两次遇见了麋(一次有麋六头),且有捕获。这些事实说明,在当时,鹿类特别是麋鹿,仍是常见的动物。
但是,自战国以后,华北地区人口有了很大的增加,同时由于铁器和牛耕的逐步推广,耕垦技术能力大大提高,广袤的丛林草莱不断被垦辟为农田,这使得野生动物的栖息地不断缩小,鹿类的种群数量也不断减少。因此,虽然战国秦汉文献中仍不时有关于鹿类的记载,但鹿群的数量已远不能与以前相比。从文献所反映的情况来看,习惯于沼泽湿地的麋,在秦汉时代已少见踪迹;其它梅花鹿、獐等等,也逐渐由平原向山区退避。所以战国秦汉文献所显示的鹿类遇见与捕获概率已远低于春秋以前,东部平原地区则基本不见有捕猎鹿类的记载。这些正是战国以来华北地区的生态环境,由于农业的高度发展而发生了显著变化的反映。
不过,直到中古时代,华北地区的人口密度毕竟不象晚近时代那样高,生态环境破坏也不似近数个世纪这样严重。根据各类文献的记载,我们可以看到:当时本区域的许多地方,特别是在西部山区,仍有大面积的树木丛林;东部平原地区还有一些水面广阔的湖沼泽地[17]。这些都给大型野生动物保留了一定的栖息场所。因此,在中古时期,华北各地山岭丛林之中仍有成群的獐、梅花鹿、麝等鹿类动物活动;麋也并未绝迹,在河流和沼泽附近,偶尔还可见其踪迹。在历次战乱和人口锐减时期,比如魏晋北朝时期,由于土地荒芜,草莽复生,包括鹿类在内的各种野生动物,虽不及春秋以前那样数量众多,但较之两汉时期似乎有所增加。二、中古华北的主要鹿种及其分布
关于中古华北鹿类的直接记载虽然不少,但资料极为零碎,并且对于鹿类的种属时常记载模糊,叙述起来相当困难,更无法从统计学上作出数量说明。在此,我们仅根据有关资料,就主要鹿类种群及其分布情况作些描述。
根据现有资料,我们大体可以分辨出,当时这一地区的主要鹿类有梅花鹿、麝、獐和少量的麋。至于其它属种,则无法断定。
1、梅花鹿梅花鹿(学名C.Nippon),古文献中或作斑鹿,可能是中古华北分布最广的鹿种,大抵各地丘陵山区多树木丛林之处,都有梅花鹿的出没。它的分布区域,可以根据当时文献中关于白鹿的记载来加以推断。
动物学表明,所谓白鹿,不过是梅花鹿隐性白花基因的表现型,是一种罕见的变异现象,发生机率极小。因此,有白鹿出现的地区,必定有梅花鹿的生息,而且其种群数量还极有可能是相当大的[18]。
从很早的开始,古人就以白鹿出现为“祥瑞”,因帝王圣明仁德所感而至。《宋书》卷28《符瑞》中说:“白鹿,王者明惠及下则至。”因之,地方一旦发现有白鹿出现,必定要报知朝廷,捕捉到了以后都要上献皇帝,至晚从汉代开始,这已形成了一种惯例[19]。以白鹿出现为“祥瑞”的观念,是虚妄的;但史书关于白鹿出现的记载,一般来说是真实可信的。因为在大多数情况下,地方官员已将捕获的白鹿上献给了朝廷,所以史书才记载了下来。当然,也不能完全排除有谗谀之臣谎报的情况。因此,我们可以根据有关记载,推知当时梅花鹿的种群分布情况。
魏晋南北朝文献关于白鹿出现的记载,主要见于《宋书》和《魏书》。《宋书》卷28《符瑞》中所载,可确认属于本区者共11次,时间起于曹魏文帝黄初元年(公元220年)、终于刘宋后废帝元徽三年(公元475年)。其中言“献”者6次、言“见”者2次、言“闻”者3次。至于出现地点,该书称黄初元年有19个郡国上言白鹿出现,令人怀疑,(很可能是因其年曹丕废汉建魏、即位称帝,地方州县为了献媚,故而编造此种“祥瑞”上报,表示曹氏篡汉是“上应天命”。)其余10次,分别见于扶风雍县、天水西县、东莞莒县岣峨山、文乡县、谯郡蕲县、彭城县、徐州济阴县、雍州武建县、梁州和郁州;《魏书》卷112下《灵徵志》下所载,可确认在本区范围内者有22次,时间起自北魏道武帝天兴四年(公元401年),终于东魏孝静帝武定元年(公元543年),其称“献”、“获”或“送”者,共17次,称“见”者5次。除一次出现地点不详者,其余分别见于魏郡斥丘县、建兴郡、定州、乐陵、代郡倒刺山、相州、洛州、京师(平城)西苑、秦州(2次)、青州、司州(4次)、荆州[20]、平州、齐州、济州、徐州和兖州。
关于隋唐时期白鹿出现,《隋书》和两《唐书》没有集中的记载,《册府元龟》则记载有13次,其地点分别在华池之万寿原、骊山、麟州、沂州、九成宫之冷泉谷、济州、潞州、皇家禁苑(2次)、华山大罗东南峰驾鹤岭、皇家闲厩试马殿、亳州、同州沙苑监,以关中居多[21]。
根据上述记载可知:在中古华北,许多州郡都曾有白鹿出现,而以多丘陵山地的州郡较为频繁;处于黄淮海平原的诸州郡也时见报道。由于京畿附近常禁民间私猎,而皇家苑囿往往养有数量不小的鹿群,因此,白鹿较多出现于这些地方。这些事实说明,梅花鹿在当时这一地区曾有相当广泛的分布,在丘陵山地较多的地方和京畿附近,梅花鹿的种群数量较大,分布密度较高;东部平原地带也有不少分布。
2、麝中古华北的另一重要鹿种是麝(学名Moschusspp.)。在我国,麝有两种,即马麝(学名Moschuschrysogaster)和原麝(学名Moschusmoschiferus)。著名的香料——麝香,系麝的包皮腺分泌物,是一种具有强烈芳香气味的外激素,为世界三大动物香料之一(其它两种分别来自灵猫和河狸)。在中药学里,麝香是一种非常重要的药材。据现代药学研究,麝香对人的中枢神经有兴奋作用,能兴奋呼吸中枢和血管舒缩中枢,中医用于急热性病人的虚脱,中风昏迷和小儿惊厥等症,疗效显著。
因《大唐六典》、《通典》、《新唐书》和《元和郡县图志》等保存有较详备的唐代各地土贡麝和麝香的资料[22],故不需太费力气,我们就可以比较清楚地确定当时麝的主要分布区域。据《通典》记载,在唐代,麝香被制成颗粒,诸州上贡数量自10颗至30颗不等[23]。当时除华北州郡贡麝香外,南方各地特别是山南、剑南也大量土贡麝香,说明麝香在当时是一种大量需用的药用香料,颇疑与唐代上层、特别是皇室多患“风疾”有关(“风疾”将另文讨论)。至于直接贡麝,大约是供皇家苑囿豢养并取麝香之用。
根据《新唐书·地理志》的记载,唐代贡麝和麝香的州郡,属于本区(或部分属本区范围内)的有共有22郡,其中贡麝的有同州冯翊郡、庆州顺化郡、丹州咸宁郡、延州延安郡、灵州灵武郡、虢州弘农郡,贡麝香的有商州上洛郡、岚州楼烦郡、忻州定襄郡、代州雁门郡、妫州妫川郡、檀州密云郡、营州柳城郡、河州安昌郡、渭州陇西郡、兰州金城郡、阶州武都郡、洮州临洮郡、廓州宁塞郡、叠州合州郡、宕州怀道郡、甘州张掖郡。
一般说来,能上贡麝或麝香的地区,即有麝的栖息。由以上记载可知,唐代在燕山——太行山一线以西以北、青藏高原以东的许多州郡土贡麝香或者麝,甚至距长安不远的同州亦以麝香称贡,说明这些地区均有麝的活动栖息。但黄河下游州郡,则不见有贡麝香的记载,说明唐代麝在那些地方很少分布或没有分布。考虑到麝的生活习性特别是食性,东部地区可能一向不曾有过大群的麝。
3、獐獐,古文献亦称麇(学名Hydropotesinermis),也是中古华北的重要鹿种。相比较而言,獐不象梅花鹿具有较高的观赏价值并能够提供珍贵的鹿茸,亦不似麝是麝香的主要来源,因此它在古代的声望不及于后二者。不过,獐乃为当时重要的捕猎对象和重要的野味肉食来源,分布区域也相当广泛。在古代,獐的隐白基因表现型——白獐,也被视作一种吉祥物,史家谓:“白獐,王者刑罚理则至。”[24]即白獐的出现,是帝王施行刑罚平正公允、合乎法度的一种自然感应。因此,地方发现白獐出现都要报知朝廷;如果捕获白獐,也必定上献。我们从《宋书》、《魏书》及《册府元龟》中找到与本区有关的记载共27次。具体情况如下:
《宋书》卷28《符瑞》中载有17次,其中言“献”者12次、“见”4次、“闻”1次,时间起自曹魏文帝黄初元年(220年),终于刘宋明帝泰始五年(469年);除1处记载称19个郡国上言白獐出现不可靠(理由见上文)外,其余记载所涉及的地区有:琅邪、魏郡、义阳、汲郡、梁郡、汝阳武津、东莱黄县、马头(属豫州)、济阴、东莱曲城县、济北、南阳(3次)、北海都昌、汝阴楼烦;
《魏书》卷112下《灵徵志》记载有7次,6次言“献”、1次称“见”,时间起自北魏明帝永兴四年(412年),止于东魏孝静帝武定七年(549年),出现的地区分别是章安、怀州、豫州、华州、徐州(2次)和瀛州;
《册府元龟》卷24《帝王部·符瑞》三记有3次,2次言“见”、1次称“献”,分别为唐玄宗开元十二年(724年,豫州)、十五年(海州)和德宗贞元十二年(796年,许州)。
据以上记载可知,当时白獐基本出现于本地区的东部,太行山脉以西则很少见,这似乎表明当时獐主要分布在本区东部。这是由于史料记载缺失,抑或实际情况即如此,尚须进一步考证。从我们所搜集到的资料看,至少关中地区还栖息有一定数量的獐,例如唐文宗开成四年四月,“有獐出于太庙,获之。”[25]这或可认为是从禁苑中逃逸出来的,不能算作自然分布。但孙思勰也曾提到:岐州有上等的獐骨和獐髓,可以入贡[26]。不过,喜于溪河水际活动是獐的生活习性,只要其它条件具备,东部湿润多水区域更适合它的栖息。这样看来,当时本区东部獐的分布较多,故白獐出现亦以东部居多,似也合乎情理。
4、麋比较麻烦的是麋(学名Elaphurusdavidianus)。如前所言,在远古至于春秋时代,麋鹿曾是东部湖沼草泽地区的优势鹿种,种群数量十分庞大。但是,随着土地不断被垦辟,自战国秦汉以后,这一地区的麋鹿日益稀见,在诸鹿之中,其种群数量和分布区域减缩最为明显,以至一些学者曾认为:西汉以后麋已在这一地区绝迹。[27]虽然事实并非如此,但至晚近时代,麋不但在华北、甚至在整个中国都逐渐完全绝迹,清代晚期仅北京南郊皇家苑囿中尚有少数豢养,八国联国攻进北京后,竟被洗劫一空,致使中国麋种断绝。直到20世纪80年代,始由英国乌邦寺公园引返其种,现于江苏沿海地区辟有麋鹿饲养场。在中古时代,麋在华北地区的分布已经很少,不过并未绝迹,北魏道武帝天兴五年(402年)曾发生过一场天灾,史称“是岁天下牛死者十七八,麋、鹿亦多死。”[28]可见当时华北地区还有麋分布。因此,我们从一些零碎的资料中,尚可约略寻觅到麋在本区活动的踪迹。
首先,在华北北部边缘草原地带水源丰富之处,似乎还有些麋群活动。例如《魏书》卷28《古弼传》载:公元444年,魏帝复畋于山北,“大获麋鹿数千头,诏尚书发车牛五百乘以运之”。如文中“麋鹿”乃指麋一种,则那里的麋鹿种群仍甚不小;若是“麋、鹿”两种的合记,则当地至少也还有麋的活动。无独有偶,唐·张读《宣室志》卷8记载说:侨居雁门的林景玄“以骑射畋猎为己任”,“尝与其从数十辈驰健马,执弓矢兵杖,臂隼牵犬,俱猎于田野间,得麋、鹿、狐、兔甚多”,表明今山西北部地区尚有麋的存在。此外,位于陇右道廓州化城县东北七十里的扶延山中,也“多麋鹿”[29]。
内地亦见有麋的记载。如虢州、邓州、济源等地在唐代还有麋栖息。《新唐书》卷215《突厥》上云:“虢州负山多麇麋,有射猎之娱。”[30]同书卷162《吕元膺传》也说:“东畿西南通邓、虢,川谷旷深,多麋鹿……。”至于济源地区,初唐人王绩称其居住河、济之间时,“亲党之际,皆以山麋野鹿相畜。”[31]今山东高密、江苏洪泽湖一带,在唐代也有麋群栖息。前者见于《元和郡县图志》的明确记载[32],后者则在《千金翼方》有所反映[33]。
由此可见,直到唐代,华北一些地方尚有麋活动,只是其种群数量远不能与先秦以前相比,活动区域也极为有限,与同时代的梅花鹿、麝和獐相比,数量也要少得多。这自然是因为原先最适于麋生息的东部平原沼泽地带,此时已变为农耕的中心区域,各地湖沼草泽虽未至全部淤废,但可供麋栖身之处已经不甚广;虽然山区川谷溪涧也适于麋鹿生息,但毕竟不能容纳很大的种群。三、中古华北的猎鹿和鹿产品利用
以上根据各类的记载,对中古华北主要的鹿类种群及其分布情况进行了梳理,试图说明当时这一地区尚有种群数量相当可观的鹿类资源。为了进一步证实上述意见,以下再对中华北的猎鹿和鹿产品利用情况略作叙述。
中古文献关于华北地区猎鹿的记载甚为不少,不过主要集中在太行山——豫西山地以西地区。为方便起见,我们最好分区述说。
1、北部沿边地带华北北部沿边是草原地带或者毗邻草原,那里的野生动物资源较之内地远为丰富,故射猎活动亦比内地频繁。
文献反映,在北魏前期,都城平城以北地区、特别是今阴山一带,是鹿类及其它野兽栖息的渊薮,为获得充足的生活资源,当地居民经常性地进行大小规模的围猎活动,狩猎业甚至是北魏前期不可缺少的重要部分,大规模狩猎活动经常性地进行,魏王也常亲自出马。黎虎根据《魏书》统计:北魏前期5帝在位的85年间,共计出猎67次,平均每1年零3个月即出猎1次[34],每次围猎都是收获甚丰。如公元413年,北魏明帝拓拔嗣“西幸五原,较猎于骨罗山,获兽十万。”[35]鹿类动物乃是最重要的围捕对象;《魏书》卷4上《世祖太武帝纪》更称:“神麚四年(公元431年)冬十一月丙辰,北部敕勒莫弗库若于帅所部数万骑,驱鹿数百万,诣行在所,帝因而大狩以赐从者……。”虽然这一记载可能有较大夸张成分,但即使没有数百万而只有数十万,其场面也是极为壮观的;同书卷28《古弼传》又载:公元444年,魏帝复畋于山北,“大获麋鹿数千头,诏尚书发车牛五百乘以运之。”一次围猎活动能有如此大的鹿类捕获量,对于今人来说,是无法想象的,说明狩猎地区的鹿类种群数量十分庞大惊人。鄂尔多斯沙漠南部地区,也有大量鹿群活动,猎鹿活动也是经常性的。北周时期,宇文宪之子宇文贵年方十一年,“从宪猎于盐州(今陕西定边一带),一围中手射野马及鹿一十有五。”[36]也许这段记载有夸张成分,但如非当地有很大的野生动物种群,以一持弓小儿,在一次围猎中即能射得野马及鹿十余头,无异于天方夜谭,史书中也不能出现这样的记载。在幽州地区,鹿类动物也是重要的捕猎对象,当地甚至有人以驴子驮运鹿脯南下至沧州贩卖[37]。直到唐代,文献之中仍多记载北边地区的弋猎之事,比如张读《宣室志》卷8即记载有数事。其一云:振武军都将王含之母金氏“常驰健马,臂弓腰矢,入深山,取熊、鹿、狐、兔,杀获甚多。”又云:侨居雁门的林景玄“以骑射畋猎为己任”,“尝与其从数十辈驰健马,执弓矢兵杖,臂隼牵犬,俱猎于田野间,得麋、鹿、狐、兔甚多。”如此之类,不能俱引。正因为这些地区鹿类资源丰富,当地人们猎鹿活动频繁,唐代所在地区的诸州郡有多种鹿产品上贡朝廷,除上文所列麝香之外,灵州、蓟州贡有鹿角胶,胜州、麟州贡鹿角,会州贡有鹿舌、鹿尾等等。
2、关中地区关中地区的鹿类资源一向较为丰富,由于一些王朝曾在关中设置禁苑豢养鹿类,所以当地的鹿类有不少实际上处于半驯化状态。在唐代,关中地区的鹿类资源仍然相当丰富,卢纶《早春归周至旧居却寄耿拾遗湋李校书端》诗就曾提到周至一带“野日初晴麦垅分,竹园相接鹿成群”的景象[38];当时文献中甚至不时出现关于鹿类进入京城街市、太庙乃至直入皇宫殿门的记载,说明在隋唐时期的关中甚至长安城附近,鹿类的遇见率还相当高[39]。这可能因为当时国家对畿内百姓的捕猎颇多禁令,故鹿群可以相当自由地活动。尽管在当时民间猎鹿受到禁止,但皇帝和王公贵族则时常纵猎于荒郊旷野、射鹿娱乐,这些在当时的诗文中多有记颂,毋须具引。
3、秦岭东部—豫西山地隋唐,在秦岭东部——豫西熊耳山、伏牛山和崤山地区,即自洛阳往西南的邓、虢、商等州,都有很多鹿群分布,猎鹿活动亦相当频繁,史书记载颇多。例如唐初突厥可汗颉利归降后,常郁郁不乐,太宗为顺其物性,打算任命他做虢州刺史,因为“虢州负山多麇麋,有射猎之娱”[40];有时皇帝也带着大批人马前往这一地区狩猎射鹿,如《册府元龟》卷115《帝王部·搜狩》载:“(唐高宗)龙朔元年(661年)冬十月,狩于陆浑县;戊辰,较猎于韭山,上自射禽兽,获鹿及雉兔数十,令代官厨应烹之羊,尽放令长生焉。”直至中晚唐时期,邓、虢一带仍是鹿类众多,许多山民不事耕种,专以射猎为生,号称“山棚”,“山棚”常将猎获的鹿负载入市鬻卖[41]。商州地区的射麝活动,在唐诗中有不少咏颂,如张祜《寄题商洛王隐居》曾提到当地逸人野老“随风收野蜜,寻麝采生香”的隐居生活[42];有些村落乃因居民多事猎麝而被称为“采麝村”[43];由于朝廷土贡所迫,商州一带不少百姓直至垂白之年仍不能结束猎麝生涯,曹松在《商山》一诗中说:“垂白商于原下住,儿孙共死一身忙,木弓未得长离手,犹与官家射麝香”[44]。
4、太行山区南部太行山南部东西两侧在中古时期也曾是猎鹿的好去处。东侧的邺郡一带鹿类甚多,猎鹿之事时见记载。魏文帝曹丕与其族兄之子曹丹出猎,“终日获獐、鹿九,雉、兔三十(它书皆引作二十)。”[45]在当时的工具条件下,如果没有较大鹿群存在,以数人出猎一天即能猎获九头獐、鹿,是不可能的。实际上,曹魏时期,国家曾在这一地区设置了大型苑囿,禁止民间猎鹿,致使荥阳周围鹿群成灾,对农业生产造成了严重破坏,因此大臣高柔极力主张取消禁令,听民捕猎[46]。直到唐代中期,温县(今河南温县)人捕猎还可猎获到獐和鹿[47]。济源一带在唐代亦为猎鹿之所,637年唐太宗曾率队前往济源之山狩猎,所获之鹿被送往有司造脯醢以充荐享[48];裴休兄弟在济源时,曾有猎人以所获之鹿相赠[49]。至于其西侧诸州,也颇有猎鹿的记载,比如隋代皇帝就曾在汾阳宫附近(位于今阳曲)举行围猎,随猎的杨暕“大获麋鹿以献。”[50]再往南的潞州林虑山区,也是鹿类甚多,708年8月,唐中宗曾亲自“逐鹿于潞河”[51]。
在中古文献中,我们尚未找到关于黄河下游地区猎鹿的记载,虽然不能因此认为当地完全没有捕猎鹿类的活动,但与前述地区相比要少得多大概是可以肯定的。
猎鹿的目的是为了获得所需鹿类产品。鹿类动物遍身是宝,比如鹿茸、麝香、鹿角胶、鹿骨、鹿尾、鹿筋、鹿胎、鹿肾等等都是十分名贵的中药材,鹿皮可以加工制成各种服饰,而鹿肉则具有很高的滋补营养价值。在中古时代,鹿类产品已被广泛地开发利用,比较显著的是它们的药用,孙思邈的《千金方》、《千金翼方》,孟诜的《食疗本草》和苏恭等的《新修本草》,都十分强调鹿产品的医药价值,尤其是麝香非常广泛。不过,作为药材的鹿产品,流通区域较广,华北居民所用的未必即产自当地,故对此我们不作详述。但当地人所食用的鹿肉,则应为本地区所出产,文献中关于加工食用鹿肉的记载为数不少,从一个方面反映了当地鹿类资源的丰富程度。
北魏贾思勰在《齐民要术》卷8、卷9中记载有多种鹿肉加工,如以獐、鹿肉加工“五味脯”、“度夏白脯”、“甜脆脯”和“苞牃(以鹿头为原料)”等等。此外,在当时,獐、鹿肉还可以加工酿制成肉酱,该书卷8就对采用獐、鹿肉加工“肉酱”和“卒成肉酱”的方法进行了专门讨论。在《齐民要术》有关加工烹饪方法的记载中,獐、鹿肉出现的次数远超过除鱼之外的所有其它野生动物,如兔、野猪、熊、雁、鸧、凫、雉、鹌鹑等等,这说明在各种野味肉食中,贾思勰显然最为重视獐肉和鹿肉,也说明獐、鹿肉在当时是比较常见而易得的野味食料。直到晚唐五代时期,韩鄂在《四时纂要》中仍记载有用獐、鹿肉加工的“淡脯”、白脯和干腊肉的方法[52]。这两部关于农事和日常家庭生活的著作一再谈论鹿肉的加工食用,并与牛、羊、猪肉相提并论,表明鹿肉在当时并非太难得的野味。
关于唐代上层加工食用鹿肉之事,史书记载甚为不少。唐制规定:宫廷所需肉酱的加工事务,由光禄寺掌醢署负责,肉酱种类则是鹿、兔、羊、鱼等四醢[53]。在祭祀供品中,则有鹿脯、菁菹鹿醢、葵菹鹿醢等等鹿肉加工食品[54]。除了鹿肉酱之外,当时甚至还专用鹿尾作酱,安禄山就曾向唐玄宗进献过鹿尾酱[55]。在唐代,皇帝常以赐食表示对大臣的褒宠,其中鹿肉是常赐的肉食口味之一[56]。唐玄宗天宝时期,哥舒翰与安禄山、安思顺之间发生了矛盾,唐明皇想作和事佬,趁其三人来朝之机设宴招待他们,“诏尚食生击鹿,取血瀹肠为‘热洛何’以赐之。”[57]这些事例说明,在唐代上层社会的饮食中,鹿肉食品是相当常见之物。
百姓食用鹿肉的实例文献记载虽然不太多,但还是可以找到一些。比如《颜氏家训》载:北齐时,有人用数块獐肉招待女婿,而女婿竟认为岳父真是悭吝至极,因此非常愤恨以至举止失态[58],这说明獐肉在当时并不算是珍贵难得的美馔。隋唐之际的王梵志曾在《草屋足风尘》一诗中谈到:贫困人家食具不完,有客相过,仅能以“鹿脯三四条,石盐五六课(颗?)”相招待,也说明当时在某些地方鹿肉并非难得的珍味,所以贫穷人家也能存些鹿脯即干鹿肉[59]。颜真卿在生活穷困、妻子生病时,曾向李太保某乞讨过新好的鹿肉脯[60]。如此之类,不一一具引。
要之,在中古时期,华北不少地方捕猎鹿类的活动仍相当频繁,猎鹿活动发生的地域,以本区西北部为主,这也与当时西北部地区鹿类资源较丰富的情况基本相合。但东南部也有一些鹿类栖息,特别是在丘陵山地鹿类也还比较常见,何以这些地区不见有猎鹿的记载,尚待查证。同时,尽管中古华北鹿肉不如家养畜肉那样易得常食,但也远不象晚近时代这样稀罕,故当时文献之中还颇有一些关于鹿肉加工食用的记载,特别是指导日常生计的《齐民要术》和《四时纂要》等,都专门提到鹿肉加工方法,这从另一侧面证实当时华北地区尚存在较为丰富的鹿类资源。四、从鹿类推测中古华北生态状况
通过以上的叙述,我们对中古华北地区的鹿类种群及其分布情况,已经取得了一个大致的了解,只是我们对于不同鹿种的分布密度,尚无法作出具体判断。这一方面是由于鹿是移徙活动的,即使在当代,也很难就某个地区野生鹿类的分布密度获得一个精确的数据,通常只能采用标志重捕法,或者统计捕获率、遇见率等等,取得一些相对数值;另一方面更由于现存中古可供利用的相关数据实不足以作这方面的尝试。因此,我们只能就总体情况概略地说,当时华北仍有不少地方存在数量相当可观的鹿类。之所以作出这样的估计,一方面是由于当时文献有不少关于白鹿、白獐和贡麝、麝香及其它鹿产品的记载;另一方面,也因为在关于猎鹿活动的记载中,时而出现相当不小的捕获数字,而文献关于食用鹿肉的记载亦可为此提供佐证。隋唐文献不时记载有獐鹿进入长安城中、甚至闯到皇宫附近,我们可据以推测:当时长安附近、关中地区的鹿类种群数量甚为可观。
在界中,任何一种野生动物的生存和繁衍,都是与一定的生态环境,包括无机环境和生物环境相适应的。就生物环境而言,各种动物的分布范围、种群大小和密度高低,既取决于食物资源的分布及其丰富程度,同时在一定程度上也受到不同动物之间复杂的竞争、共生与捕食关系的;而所谓动物,则与人口密度、经济生产方式有着极为密切的关系。因此,动物种群数量的增长与减少,分布区域的扩大与缩小,绝对不是一种孤立的现象,而是对生态环境及其变化的综合反映。相应地,特定区域中动物、特别是某些典型动物的种群大小及其分布情况,也就成为判断该区域整体生态状况的重要指标。这就容许我们根据鹿类的情况,对中古华北的生态环境状况稍作推测。
首先,鹿类作为典型的食植(食草)动物和重要的经济动物,其分布范围与种群大小,既与森林、草地特别是其中可食林、草种类的分布与丰俭程度直接相关,更与人口密度、生产类型和经济活动强度(在农业主要是土地开发强度)有很大关系,人口增加、土地开发,以及相应发生的森林、草地的减少,必定会导致鹿类种群数量的下降和分布区域的缩小。从较长的时段来看,这种关系是比较清楚的。以《诗经》时代与中古相比较,前一时期人口尚少,华北还存在着广袤的森林和草场未遭砍伐开垦,鹿类喜食的植物如苹、蒿、芩之类仍很丰富,“畋猎”虽是一项重要的经济活动,但民俗与国法对野生动物的季节性保护还是相当严格的,所以其时华北地区还到处是“呦呦鹿鸣”的景象。但到了中古时期,森林植被状况已大不如《诗经》时代,与远古更无法相比,故鹿类的栖息范围及种群数量相应地也就小得多,曾经是鹿类优势种的麋鹿,种群数量更是明显减少。只是与晚近时代的情况相比,中古华北的鹿类资源仍可谓丰富。
仅就中古时期本区鹿类的种群数量与分布情况而言,其与自然生态和经济变化之间的相关性也有一定的显现。我们注意到:这一时期华北地区的鹿类资源,从分布区域来说,以西北山地高原区较为丰富,北部边缘地带因属草原或毗邻草原,其种群数量更是相当庞大;而文献关于其东南部鹿类的记载相对较少,且现有的记载亦大抵多在拥有山地丘陵的州郡。这些情况,毫无疑问与有关地区的农业开发强度较弱、林草地较多有关,可与森林、草原变迁的成果互相映证[61]。
进一步检核各类史书的相关记载还可发现:它们主要出自唐以前的文献,出自唐代文献的则较少。这似乎表明,中古时期华北地区的鹿类资源,存在着前丰后俭的情况。我们知道,魏晋北朝时期,北方地区长期处于战争动乱状态,人口密度一度下降到了相当低的水平,土地荒芜的情况十分严重,农业经济曾经相当低落。但这种令人慨叹的社会经济衰退,也带来了一个从生态的角度看来具有一定积极意义的后果:即自然生态环境的恢复,特别是草场和次生林的扩展。由于这种恢复和扩展,鹿类等野生动物获得了扩大其种群数量和栖息范围的机会。故此,魏晋北朝文献关于鹿类的记载、特别是关于白鹿与白獐出现的报告较多,涉及的地区也较广,连在汉、唐时期均曾是农业繁盛、人烟稠密的东南部地区,也分布有相当多的梅花鹿和獐。但是,随着这些地区的农业经济逐渐恢复并取得进一步,人口密度逐步提高,一度荒闲的林草地又被复垦为农田,丘陵山地的林木亦由于各种需求的扩大而大片地遭到砍伐,可供鹿类活动的空间再度渐趋减缩,其种群数量亦渐减少。如此一来,唐代文献关于鹿类的记载不如前一阶段多,乃在情理之中。反过来看,中古华北鹿类的种群数量、地理分布及其变化,亦正是对当时森林、草地盈缩变化的间接说明。
其次,野生动物资源的丰富性与多样性,是判断一个地区自然生态环境好坏的重要标准。鹿类作为动物界中的一个族类,虽不能完整地反映某个区域野生动物资源的丰富性与多样性,但仍可据之对动物种类多样性与资源丰富性作出某种推断。这是因为:其一、鹿类曾是华北最为重要的野生经济动物,自远古以来即是当地人们捕猎的首选目标,仍有较多鹿类可供捕猎,即意味着尚有众多其它可供捕猎的野生动物;其二、在各种高等食草动物中,鹿类是对生境、特别是林草地的要求比较严格的一类,鹿类的种群数量和地理分布对生态环境的改变反应比较灵敏,有较多鹿类存在,即意味着整个生态环境尚称良好,其它野生食草动物亦应较为丰富,至少在华北这样的自然环境下是如此;其三、鹿类动物是生态“食物链”中的一个组成部分,在“食物链”中,鹿及其它食草动物属于“一级消费者”,是大型食肉动物的捕食对象,数量众多的鹿类及其它食草动物存在,为食肉猛兽提供了食物条件,相应地,后者亦必定存在着一定的种群数量。
也许对当时文献关于猛兽的记载略加征引,有助于进一步阐明以上观点,并增进我们对中古华北野生动物资源的多样性、丰富性和整个生态环境状况的认识。
曹魏时期一位名叫高柔的大臣,针对朝廷禁止百姓在禁苑中捕鹿发表了一段非常耐人寻味的议论。据高柔称:由于国家禁止在苑囿一带捕猎,致使方圆千里之地,鹿群恣意繁衍,附近以耕稼为生的百姓深受其害。他非常忧虑地指出:当时“群鹿犯暴,残食生苗,处处为害,所伤不赀。民虽障防,力不能御。至如荥阳左右,周数百里,岁略不收,元元之命,实可矜伤。方今天下生财者甚少,而麋鹿之损者甚多。”[62]因此他主张放宽捕禁,允许百姓猎鹿。为了陈明利弊,他还特地作了如下的估算,称:
……今禁地广轮且千余里,臣下计无虑其中有虎大小六百头,狼有五百头,狐万头。使大虎一头三日食一鹿,一虎一岁百二十鹿,是为六百头虎一岁食七万二千头鹿也。使十狼日共食一鹿,是为五百头狼一岁共食万八千头鹿。鹿子始生,未能善走,使十狐一日共食一子,比至健走一月之间,是为万狐一月共食鹿子三万头也。大凡一岁所食十二万头。其雕鹗所害,臣置不计。以此推之,终无从得多,不如早取之为便也。
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2.1水利工程建设的基本内容
水利工程建设内容主要由水利工程的类型决定,从工程种类上可以将水利工程建设内容划分为挡水水利工程建设,泄水水利工程建设以及专门水利工程建设。从工程形态上分,可以划分为单体水利工程建设和枢纽水利工程建设。
2.2水利工程建设的重要作用
水利工程的实质是通过人工建筑物对自然界广泛存在的地表水资源和地下水资源进行科学的控制和高效的调配,以此来达到兴利除害的目标。水利工程建设是国家基础设施建设的重要种类,对于实现水资源调节、水能发电、农田灌溉、城乡供水等基本工作有着保障作用,是整体推进可持续发展生态和环境建设的重要途径。
3水利工程建设对生态环境的重要影响
3.1水利工程建设对生态环境的有利影响
水利工程是从系统、生态和环境的角度对现有的水资源进行调控,通过水利工程建设可以防治水资源的污染,预防地表和地下水资源的严重浪费,对于汛期洪水有蓄积和分流的作用,对于枯水期有增加水量的功能,这不但可以确保生产和生活对水资源的需求,而且也能够建立和优化生态系统和整体环境,实现对生态环境的全面保护和改进。
3.2水利工程建设对生态环境的有害影响
水利工程建设会对现有的地表和地下水资源产生实质性的变化,大型水利工程建设会带来上游淹没、居民迁移、泥沙淤积、环境改变和生态恶化等问题,同时水利工程建设本身具有危险性,大型水利工程的威胁性会指数型增加,很容易危及工程范围内生命和财产的安全。
4水利工程建设中实现生态环境保护和可持续发展的措施
4.1建立水利工程建设生态环境评价体系
在水利工程建设的立项时期和设计阶段要展开对水利工程区域的环境生态调查,要以全面地资料和真实的数据来形成水利工程建设建设的生态环境评估报告,以此来确保生态环境评价体系的完整性和科学性,实现水利工程能够达到经济、社会、生态环境三者间的统一和协调。
4.2健全水利工程建设生态环境补偿体系
环境补偿是降低水利工程建设影响,制止水利工程建设对生态环境破坏的重要措施,要本着谁破坏、谁治理的原则,科学确定生态环境补偿的范围,明确生态环境补偿的主体,积极探索市场经济条件下生态环境补偿的新方式和新手段,通过加强水利工程建设的法制建设,以补偿的方式来降低水利工程建设对生态环境的破坏程度,积极促进生态环境的再次平衡。
4.3完善水利工程建设的市场调节机制
在建设水利工程的整个过程中,要严格遵循新水法中的规章制度,对工程周边地区的水资源进行统一、科学的规范管理,将水利管理与社会市场经济发展相结合,通过进一步的深化改革,完善水资源的流域管理体制,融入到行政管理中,制定规划取水许可政策,实现水资源的有偿使用和宏观调控,有利于水资源配置过程中的各个环节的统一管理,促进江河流域的生态环境可持续发展。
4.4落实水利工程建设的水土保持政策
水土流失对我国生态环境造成了严重的破坏。在水利工程建设的过程中,要特别注意水土流失问题,尽可能的遏制水土的流失。对于水土流失较为严重的地区,生态环境已经处于比较脆弱的状况,更加要注重水资源的合理利用,加强水土的保持,增加土地的生产力,减少水土流失,实现水资源的效益最大化。通过制定相关的法律法规,实现更加广泛的节约用水政策,建设节水型水利工程建设。
4.5建立水利工程建设的支撑体系
水利工程设计人员要结合河流的演化过程、动植物繁衍和迁徙习惯、泥沙的运移规律、环境气候的变化等方面的知识,充分考虑水利工程建设中各个因素对生态环境保护的影响,有效的建立起交叉学科和技术结合的支撑体系,创新地制定科学的水利工程设计方案,有效避免水利工程建设对生态环境造成的破坏。
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随着城市现代化建设的高速发展,突发性水污染事故频繁发生如松花江水污染事故、太湖蓝藻暴发、铜矿水渗漏事故等,造成重大经济损失的同时也严重污染了水环境,因此,事故应急监测和应急处置方面的研究非常必要。总体来看,发生频率高、污染影响大的水环境污染事故主要有溢油、化学和有机污染物、重金属和水体富营养化污染等几个类别。针对海底管道泄漏和海底井喷两种原油泄露源,分别对应水下干法、湿法维修和盖帽虹吸法、打减压井法等不同的封堵技术。2010年美国BP墨西哥湾溢油事故应急处置案例中将上述关键技术结合运用,形成了一套应急处置方案,最终原油消除率达到80%以上。针对化学物质和有毒有机物泄漏类污染事故,标准的处置流程为:首先,采取措施堵塞排水口,尽可能减少化学物质随着排污水管线流入天然水体;其次,根据自然条件如风向等确定污染区域,进行布点采样监测,确定水体中污染物的浓度;然后,根据泄漏化学物质的性质,选择燃烧、投加活性炭、投入试剂进行氧化还原反应、微生物分解等手段,降低污染物浓度;最后,对污染区域进行跟踪监测,掌握污染物变化趋势,确保完全消除对环境造成的有害影响。针对重金属污染处理的传统方法包括离子交换法、硫化物沉淀法。目前,污染小、去除率高的电化学凝聚法及微生物和植物吸收法是目前的研究热点,更适用于静态水体(如湿地或池塘)污染时使用。例如有研究表明利用凤尾蕨除砷,3个月内砷浓度可以从10.2μg/L降至2μg/L,砷积累量达161mg/kg。针对水体富营养化,通过研究藻类生长机制、环境条件等控制因素,用生态工程技术控制藻类暴发,能够从源头抑制水体富营养化。随着我国城市现代化建设的高速发展,突发性水污染事故频繁发生,但处置水平还稍显不足,需要借鉴发达国家经验,重点进行关键技术、装备和材料的研发,形成应对不同类型污染事故的标准流程。针对海上溢油开发环保型表面活性剂、高性能吸油毡等,还可进行微生物分解原油的筛选和探索,从根本上提升溢油应急处置能力。针对化学物质污染,在我国苯类物质泄漏事件的发生几率较高,目前常用燃烧法进行处置,但难以完全消除有害影响,对其消解规律和新型治理方法的研究应引起特别重视。针对重金属污染,我国学者对砷、铬、镉等的处置方法也进行了大量研究,以铁或铝作为阳极,生成的氢氧化物可作为絮凝剂与砷酸根离子发生反应,达到除砷效果;以水洗废啤酒酵母为吸附剂,对镉的去除率大于96%;采用堆肥-零价铁混合渗透性反应墙(permeablereactivebarrier,PRB)除铬,去除率接近100%,但利用电化学和植物吸收重金属的方法还未见报道。针对水中的氮、磷以及有机污染物积累引起的藻类暴发,大部分湖泊地区采取人工打捞收获藻类的传统方法,虽然能有效减轻局部水华灾害,缓解藻体死亡分解引起的毒素污染,但只是暂缓蓝藻进一步蔓延,并造成人力资源、水资源浪费,亟需借鉴国外先进经验,转变污染处置的理念,从治理转变为预防,研究控制藻类爆发的有效方法。
3重点发展方向
通过对渔业生态环境学科研究现状的系统梳理,可以看出近十年我国在生态环境学科方面的研究取得了显著进展,主要的技术和流程也日趋成熟。而针对目前的政策导向和研究热点,今后应更重视机理性、规律性研究和基础数据库构建,明确学科重点发展的方向。
3.1国家级大型环境监测数据
网构建研究我国环境监测网的基本架构已经比较成熟,未来研究重点应放在运用新型设备采集监测数据,并由政府相关部门牵头构建大型环境监测数据共享平台。新型水质监测设备如电化学传感器能够显著提高监测相关参数的效率和准确性,减少人工成本。环境监测数据共享平台属于政府支持的长期基础性科研数据库构建的重要组成部分,其中包括环境监测专题数据库,涵盖所有监测点的监测指标如水温、水体pH、典型污染物的浓度等,由环境监测站定期录入,可供环境相关研究人员查询;此外,还包括遥感影像数据库,涵盖全国多时相的卫星影像和资源卫星数据。
3.2灾害预警的机理性研究
目前,我国对环境灾害的预警还停留在经验预测法和统计分析法,对灾害的机理性研究偏少,理论研究方法比较落后,与国外相比还有较大差距。并且我国对赤潮预警的研究相对较多,对其他环境灾害的研究目前还很欠缺。下一步的研究重点首先应该放在构建稳定合理的赤潮灾害预测模型上,选取赤潮多发的典型区域,根据历史数据统计,合理运用数值分析方法如模糊推理法,通过各种物理-化学-生物耦合生态动力学数值模型模拟赤潮的发生、发展、、维持和消亡过程,尽可能排除环境因子选取的主观性和盲目性,提高赤潮灾害预测的精准度。除赤潮外,洪涝、海冰、海啸等由多种因素综合引起的环境灾害都可借鉴这种数值预测方法。
3.3分子水平上污染物对生物毒理作用和遗传变异规律研究
目前对常见污染物在水体中的存在形式、富集状况和迁移转化规律研究较多,但污染物在分子水平上对生物的毒理作用和遗传变异研究还不够,特别是重金属和持久性有机污染物在生物体内富集和沉积,长期过程中对本体细胞产生的影响,其致癌、致畸、致突变作用的机理等仍没有进行深入和系统的挖掘。加强分子水平上的研究能够明确污染物对生物造成危害的具置和作用机理,并跟踪和监测DNA的变化,从而为研究消除典型污染物危害的方法提供基础和依据。
3.4水环境修复与健康养殖的整体策略
研究人工鱼礁、洄游通道等设施的构建都是水域环境修复的常用手段。目前,海洋牧场、池塘一体化养殖等整体性环境修复与健康养殖结合的策略逐渐受到关注。该策略把资源环境、装备、养殖等学科有机结合起来,在一定水域内采用规模化渔业设施和系统化管理体制,利用自然的海洋、湖泊、池塘生态环境,将人工放流的水生生物聚集起来,对鱼、虾、贝、藻等生物资源进行有计划和有目的的放养,在海上范围更广,称为海洋牧场;在淡水池塘中的一体化养殖则需要更多的人工干预如投喂、水质监测等。海洋牧场和池塘一体化养殖既能够修复被破坏的环境和自然水体中的生物群落,又能够保证一定的经济效益,是目前环境修复的研究热点。
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(二)遵义市的生态环境质量生态环境是环境管理、人类开发活动、自然条件背景共同作用的结果。区域自然条件的不同,造就了不同种类的自然生态系统,同时不同生态系统下,适应人类生存的程度,人类开发利用方式也有较大差异,由此带给生态环境的影响也就不尽相同。[7](P21~27)在选取评价指标时,要综合考虑各项因素,以确保评价的全面性、客观性、可靠性。本研究的要素层选取了环境污染、资源占有量、环境破坏、地貌、气候5项。并从要素层中提炼出了11个评价指标(D1~D11):水污染负荷、大气污染模数、水土流失占比、石漠化占比、森林覆盖率、人均水资源占有量、人均耕地面积、喀斯特面积占比、山地面积占比、年均降水量、气温高于10℃活动积温。由于前5项主成分的Ed值达到了91.291%,大于一般标准(>85%),所以主因子取前5项,计算特征向量并得到主因子荷载矩阵,再采用EOF法求出因子荷载矩阵。最后根据回归方程,并作归一化处理求得各指标的标准权重,见表6。最后采用模糊隶属度函数求出指标隶属度,并应用评价指数计算模型计算出遵义市生态质量评价指数。通过表7,可以看出遵义市大多数年份的生态质量评价指数在0.5以上,表明其生态环境质量整体良好,在今后的发展中,遵义市具备一定的生态环境优势。
二、遵义市区域经济与生态环境发展的协调度
在对遵义市的经济发展与生态环境的状况进行定量分析的基础上,笔者将构建协调发展度、协调度模型来对遵义市区域经济与生态环境发展的协调度进行分析。
(一)协调发展度与协调度模型本研究选用了离散系数表示经济发展与生态环境的协调度。离散系数表示的是组间数据的离散(或变异)程度,比较的是多组数据的变异度。由于观察值在数值含义、单位方面的不同,所以比较不同观察值的大小无实际意义,但是变异系数表示的是没有单位的比值,所以可对不同单位的观察值离散程度进行比较。离散系数(C)为标准差(S)与均数(X)的比值,代入标准差计算公式得出离散系数计算公式。
(二)遵义市协调发展度与协调度分析将计算出的经济发展评价指数、生态环境评价指数代入协调度(CV)、协调发展度(H)计算模型中,即可计算出遵义市经济发展与生态环境质量的CV、H及综合评价指数,见表8。
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城市生态公园环境就是中国园林艺术的真实写照,它涉及到各个学科领域的知识,需要建筑师、规划师、生态学者等多个专业人员的参与配合。作为一门科学,园林生态学需要以理性的和经验的思维为基础,而园林生态设计面临的问题却不仅仅是理性思维的问题,它在改善人类环境的过程中,需要将科学与艺术进行创造性的结合;需要体现文化的底蕴和价值;需要激发人们的灵感并产生美的感受,因此,在园林生态学原则的指导下,城市生态公园设计还有大量的基础研究和深化研究要做。
生态文明是人与自然关系的一种新颖状态,丰富的景观要素和物种多样性的环境,为宣传生态和倡导生态文明提供了机会和场所。通过组织植树、认养树木、放养鱼苗、观察动物生活习性和参与生态观测试验等各种活动,以其独特的教育方式,把生态公园办成人们走向自然的第一课堂;还可以拍摄以园中风景和动植物为主题的影像作品,以及将落叶制成书签等,通过这些产品作为宣传生态知识的载体,启迪人们与自然生态环境共存的意识,让游客在公园中领略生态美的同时,树立正确的绿色、环保、生态的生活观念,真正将生态的意识带入每个人的生活中去。从而更好地为我们的城市创造一个生态和谐的人居环境。
2 禅宗思想与生态环境设计
禅宗无论是在理论上还是在实践上,都对当今的生态伦理观及环境保护有着积极的意义。禅宗认为众生在追求安宁幸福方面没有根本的不同,在佛性上是平等的,因此要善待一切生灵,戒杀、放生;大自然对人类有天覆地载和养育之德,因此对大自然应报感恩之心,反对无度的占有和浪费。这些正与我们所提倡的生态设计观相吻合。
禅宗“彻见心性”对设计思想也有一定的启发。“彻见心性”即揭示事物的本质。我们在设计时,例如在运用材料方面,要提倡展示材料自身的原质,而不要隐藏其自然纹理、质地和颜色。这种自然的做法通常是无污染的,正体现了生态设计思想。禅宗告诉我们众生平等,那么即使那些被认为是卑微的材料,我们也可以用来做设计。美国华盛顿世界资源研究所新设计了一种绿色办公室,全部采用有利于环境保护的材料。地板用栓树栎树皮做成,栓皮剥落后可以再生。一部分房间的地板用竹子压制而成,竹子生长的极快,砍掉后就可以再长出。办公室柜采用粉碎后的葵花籽壳制成,门用麦秸压制而成,明亮、高雅。
3 禅宗文化与城市生态人文景观
禅宗与造景,中唐时期,随着禅宗美学的兴起,人们将审美主体 的内心体验、直觉感情等的作用提到了极高的地位,使之得以深化,并把禅宗思想融入中国园林的创作中,从而将园林的“ 画境”升华到“意境”。从禅宗的观点看来,世间万物都是佛法或本心的幻化即“青青翠竹,皆是法身,郁郁黄花,无非般若。”这为园林形式上有限的自然山水空间提供了审美体验的无限可能性,打破了小自然与大自然的根本界限。“ 芥子是心,须弥是万卷。纳之于心,何所不可”造园讲究以小见大,咫尺山林。山水画家能在两度空间里用笔墨渲染皴擦“ 咫尺之内而瞻万里之遥,方寸之中乃辨千里之峻”,古代造园家在三度空间中,以土石营造出“ 一峰则太华千寻,一勺则江湖万里”。“ 神与物游,思与境谐”所表达出来的空间意识是有节奏的、和谐的境界。“园林之佳者如诗之绝句,词之小令,皆以少胜多,以咫尺面积创无限空间”。在禅宗看来,规定性越小,想象余地越大,因而少能够胜多,只有简到极点,才能留出最大限度的空间去供人们揣摩与思考。“ 枯藤老树昏鸦,小桥流水人家……”,这种美正是禅的枯涩中蕴含生机的美,受到人们的喜爱。
禅需要用心去体悟,不是一蹴而就的,要破除表象而见到本心;造园同样也是需要去体悟的,要有思想内涵,因而设计中要讲究含蓄美,讲究意境。例如唐代的王维能以诗意入画,又能以画表现诗意,造园体现诗情画意,却又表现出空寂的意境。王维宇摩诘,其名、宇均来源于《维摩经》,其诗“人闲桂花落,夜静春山空。月出惊山乌,时鸥春涧中。”徐增在《说唐解详解》中谓:“空诸所有,即是山空。月出惊山鸟,此时不识不知,
色空具泯”。“不识不知”即《维摩经》中“不可以智知,不可以识识”的内心体悟境界。王维设计的“辋川别业”有山、岭、岗、坞、湖、溪、泉、滩以及茂密的植被,以天然风景取胜。王伟有诗曰:“空山不见人,但闻人语响;返景入深林,复照青苔上”。“竹里馆”则是大片竹林环绕的一座建筑物。可见王维的诗、画与造园都有空寂悠远的禅意。
他山之石,可以攻玉。随着社会的发展进步,人们的思想文化水平在不断提高,社会越来越需要有思想、有品位的环境景观设计,禅宗思想的借鉴和应用无疑具有重要的现实意义。今天的社会是个多元文化冲突、碰撞、融合的社会,人们往往浮躁,设计往往急于求成,而禅宗宁静的思想,对大自然的感澈之情,或许可以将一种平和的感觉引入到我们的生活之中,让我们承受巨大压力和无数外界分心之事困扰的心灵有所放松。
参考文献:
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但是,大规模的垦荒活动,在中、西部开发初期,一些农场主为了获得更加丰厚的农牧业利润,对那里进行了掠夺式的开发,使该地区的农地、水等自然资源遭到破坏,土地荒漠化加剧,生态失去平衡。
2农业生产与资源、生态环境问题
在美国,由于农业的开发而引起的资源、生态、环境问题,如,土壤侵蚀,水资源枯竭,盐害,水质污染,生态系统失衡,等等。
下面讨论在美国由于农业开发引起的土壤侵蚀、水资源枯竭、盐害、水质污染4个方面的资源与生态环境问题。
2.1土壤侵蚀
美国联邦农业部的最新调查研究结果表明:引起农业生产力低下的土壤侵蚀面积达6900万英亩,约占耕地总面积3亿4500万英亩的20%。土壤侵蚀主要发生在:长期不断地种植较单一的农作物的耕地,即不实行轮作、不实行休耕的农地,机械化大农场。此外,美国政府以往的农产品价格扶持政策、增加农户收入的各项优惠政策,导致农户以垦荒的途径扩大种植面积,增加农产品产量,维持较高水平的收入。
由于对土地、水资源的不合理开发利用,由于受风和水的侵蚀,美国全国的农地每年土壤流失量高达27亿-31亿t;造成容易发生土壤侵蚀的耕地面积达1亿1800万英亩。
2.2一些主要农业生产地区水资源枯竭
根据美国联邦农业部的统计资料:1949年美国可灌溉耕地面积为2500万英亩,到了1978年则增加到了5000万英亩,稍后减少到了现在的4500万英亩,其中包括容易发生水土流失的1200万英亩可灌溉耕地和1340万英亩地下水位下降的耕地,分布在北部平原、南部平原、丘陵地区、太平洋沿岸的17个州;例如,西部的加利福尼亚州中央的溪谷地区,地下水位的降低,已成为亟待解决的严重问题。另据美国联邦农业部的调查,1980-1984年,有1400万英亩的可灌溉耕地的地下水位每年下降0.5~5.0英尺。
2.3盐害
美国西部的干旱地区,是“灌溉农业区”,引起盐害的危险性极高。在这里不但有钠盐,还有钙盐、镁盐等各种盐类。加利福尼亚州受盐害最严重,加州的中部及南部帝国峡谷等主要农业区,降水极少,在那里若不进行灌溉,进行农业生产是不可能的。那里灌溉用水的水源是:地下水、圣礼河水、科罗拉多河水。因为科罗拉多河水含盐,加州中部、南部地区的土壤也含盐,所以,用含盐的水灌溉农田导致了耕地表面盐分过度积累,农作物因受盐害而枯死,耕地也逐渐变成了荒漠。现在,对此采取的对策是:用自动撒水器撒大量的水来希释盐分,使盐分流入地下。但是,这样做并没有从根本上解决问题,因为时间一长,地下水盐分含量增高,当盐分含量高的地下水位上升到农作物的根系部位时,就会导致农作物枯死;或用盐分较高的地下水灌溉农田使农作物枯死。为解决这些问题,也曾采用抽水机抽取地下水的方法,来降低地下水位。但是,盐分较高的水,向何处排放?这一问题至今没有得到解决。例如,为降低地下水位,曾将盐分较高的地下水排放到Gustafson野生动物自然保护区,该保护区发生了水鸟和水生植物受害事件,如水生动、植物生长畸形,以水生动物为食的水鸟因吃了这里的畸形动物也生长畸形,水鸟不下蛋,或生了蛋也孵不出小鸟。由于发生了这类事件,排水处于被禁止状态。如果在今后的10年中,这里仍禁止排放地下水,随着含盐分较高的地下水位的上升,将有100万英亩的耕作,因盐害而充耕,变为荒漠。到目前为止,含盐分较高的地下水的排放问题仍没有找到令人满意的解决办法。
2.4水质污染
由于农业开发、生产活动而引起的水质污染,是众多损害大而且涉及范围广的生态环境破坏问题之一。水质污染主要是由于农业生产活动而产生的地表土流失,这些流失的地表土沉积在湖底或河底,恶化有关动植物的生存环境;此外,美国的农民为扩大耕作面积,将湿地转化为农田,也使那里的动植物的生存环境受到破坏。就农业生产而言,大量使用氮和磷随地表水流失到河流及湖泊中,使河水及湖水产生富营养化问题,给动植物的生存带来负面影响;杀虫剂会使水生动、植物产生畸形,乃至死亡。据美国联邦农业部的调查资料显示:在美国,流入河流湖泊地表水的水质污染物约有50%来自农业生产活动,主要是由土壤侵蚀、水土流失造成的。其中有50%-70%为氮和磷,主要来源于耕地上的化肥与围栏育肥方式所聚集的家畜粪便。水质污染不仅使地表水质恶化,而且对地下水资源的水质也有重大影响。如果农业生产上使用的化学物质一旦污染了地下水,就会污染整个地下水水脉。地下水质污染,危及着农业生产地区人口总数的97%,占美国总人口50%的居民健康。因为,这些居民要饮用地下水,所以水污染问题的严重性是不言而喻的。
3美国的农业土地资源和生态环境保护对策
面对农业生产、开发资源环境带来的负面影响,美国联邦政府从20世纪80年代初期开始注重与农业生产、开发相关的资源、生态、环境的保护,制定了一系列旨在农业可持续发展的保护耕地、水等自然资源及生态环境的法规和长期计划,特别是联邦政府1985年制定的“农地保护计划”,大规模地实施退耕还草、退耕植树、或休耕;到1990年共将1亿1800万英亩的农地纳入,发挥了巨大的生态效益和经济效益。
3.1农业立法与资源、生态环境保护
美国联邦政府于1985年修订了农业法,修订后的农业法的主要内容是:①为提高农产品在国际市场上的竞争力和出口,政府对农民支付农产品出口补助金;②为减少农产品库存积压,扩大农户对农产品市场的选择权(交易条件、方式等);③通过实施农地保护计划(CRP),贯彻对农地进行保护的方针。此外,该法还包含了有关资源、环境保护的条款、草地保护、沼泽地保护等条款,制定这些条款的目标是:持续地提高农业生产的劳动生产率,保护土地和水等自然资源与生态环境。为实现该目标,政府制定了长期性资源和生态环境保护计划,即与该法相辅相成。
1990年美国联邦政府再次修订了农业法。修订后的农业法的目标是:通过实施农地、水等资源的保护及水质改善、湿地的生态环境系统保护、食品安全性保障对策,以保证农业生产力的持续提高,保证向消费者供给“绿色”的农产品。为实现上述目标,在农业法中还增添了关于“持续农业”和推行新的耕作方法的条款。
修订后的《农业法》,沿袭了食品安全保障法的方针,增加了对资源和生态环境保护的内容。该法的主要政策目标是:市场理论的应用;提高美国农产品在国际市场上的竞争力;资源和生态环境保护(特别是农地、水资源)。该法由9项条款组成,有关资源和生态环境保护的条款是第2项和第7项。
3.2农地保护计划
就其内容来看,可以说是荒漠化防治计划。其主要内容是:针对农业生产给土地、水等自然资源、生态环境带来的破坏,在容易发生荒漠化的地区,实行有计划的退耕还草、退耕还林及休耕(如种植以改良土壤为目的的豆科植物等),即在美国联邦农业部的监督下,对容易发生土壤侵蚀的耕地,实行为期10年的休耕或永久性退耕还草、退耕还林。同时,作为补偿,由联邦农业部每年向该计划的参加者(农户),支付一定数量的补助金(按每英亩一定的单价乘以退耕、休耕地面积的方法计算,并被称为地租,下同):联邦农业部退耕还草或退耕还林的农民支付树木和草的种植费用总额一半的补助金(一次性的补助)。
农地保护计划的主要目的是,减少容易发生土壤侵蚀的农地土壤侵蚀量,防止荒漠化蔓延。除此之外,还有以下五个较具体的目的:①通过农地保护计划的实施,长期保持美国农业的食品及天然纤维的生产能力;②减少由农业生产而产生的环境污染物质的数量;③改善水资源质量;④保护野生动、植物;⑤通过减少农作物种植面积的方法,抑制农产品生产过剩,通过总量控制来保证农户增加收入(稳定和提高农产品价格)。
根据联邦政府统计,1989年联邦农业部对大约6300万英亩容易发生土壤侵蚀的耕地实施农地保护计划管理,每年减少土壤侵蚀量达8亿t;到1990年,联邦农业部对容易发生土壤侵蚀的1亿1800万英亩耕地,实施农地保护计划管理。
在美国,实施农地保护计划管理,也不是一帆风顺的,常常会遇到阻力。例如,是参加会减少收入的农地保护计划(CRP)、还是维持以前那种较大耕作面积的农业生产活动之间进行选择时,农民更偏好后者。
在实施农地保护计划的区域内,如果农户不参加农地保护计划,则取消该农户享受政府扶持及参加联邦农业部“农产品计划”的资格。
到了1996年,最初实施农地保护计划的耕地(休耕、退耕还草、退耕还林)已经过了10年的保护期,也就是说已经失去了向农业部领取地租的资格,一部分休耕的农地可以从新进行农作物种植了。但是,拥有这些耕地的主人,必须严格遵守1985年及1990年修改后的农业法中有关农地保护的条款来耕作。否则,他们将不得不同农业部的“农产品计划”说“再见”了。那些退耕还草、退耕还林的农地,则永久地退出农作物的生产。
3.3防止水质污染对策
1987年美国颁布并实施的《水质法》、《水质净化法》,根据该法的规定,各地方(州)政府有义务每年向联邦政府报告关于缓解农业水源水质污染问题的对策及成果。1988年美国联邦农业部公布了“土壤、水资源保护全国计划”及“区域水资源水质净化计划”,并通过该计划的落实,管理着全国22个区域性水资源水质净化计划的实施。现在看来,全国各地的农地、水等自然资源和生态环境保护的实践证明,上述各项法律和计划收到了良好的效果。
3.4耕作方法的资源、环境保护对策
3.4.1可持续农业
所谓“可持续农业”,一般是指“能够持续地利用资源进行农业再生产或能够进行资源的再利用,把农药、化学废料的投入量控制在必要的最小限度,在实现资源与生态环境保护、生产安全农产品(食品)的同时,保持较高水平的农业生产力和收益性的耕作方式及其农业管理体系。”
实现可持续农业的手段是:①改革现行的农业种植、养殖体系中不利于农地、水等资源保护的部分;②采用病虫害综合防治方式;③促进家畜粪尿等农家有机肥料及豆科植物等绿肥的利用;④实施保护农地、水资源的保护性耕作方式;⑤采用种植业和畜牧业相结合的复合经营模式。
通过上述手段来防止土壤侵蚀、荒漠化蔓延、水资源水质污染的目的,并且在保护农地、水等自然资源和保护生态环境的前提下,进行农业生产,提供安全的(卫生的)农产品。
3.4.2关于“保护性耕作方法”
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要说天津市民,危机早就不是耸人听闻的传言。1981年密云水库改为专供北京城市用水,天津市饮水陷入困境。直到1983年引滦入津工程通水,才结束了天津人民喝苦咸水的历史。但是,工农业发展仍靠超采地下水在维持。目前,天津地下水漏斗中心水位下降到了105m,引起的地面沉降达1—3米不等,暴雨之后,涝水难排。城市水环境虽经治理有所改善,但是周边仍在恶化之中。2000年,因大旱连年,滦河上的潘家口水库几近枯竭,国务院第6次决定引黄济津,投巨资从千里之外的黄河紧急调水4亿m3,才解了天津渴水之急。而今,市民对生态环境危机的体会,除了水少、水脏之外,又添了对食品安全的担忧——市场上农产品、水产品虽然丰富,但是谁知道是不是要命的污水灌养的呢?
至于流域中的其它地区,半个世纪以来,生态环境的急剧演变,则是经历了令人由喜转忧,由忧生畏的过程。五十年代大修水库,流域中调蓄洪水的主要场所,从平原洼淀迁移到了山区;六十年展机井,地下水位开始下降,平原区大片盐碱地变成了良田,为流域中灌溉农业的大发展创造了条件。50年来,海河流域中的人口翻了一番,粮食产量却增长了近6倍。海河流域面积只有全国总面积的3.3%,人均水资源量305m3,只有全国平均值的1/7,但是人口达到1.22亿,占全国人口总数近1/10,而生产的粮食占全国1/10,人均粮食还高出了全国的平均水平[1];同时,还要支撑起北京、天津这样急剧扩展的超级城市。流域固有生态系统的平衡,必不可免,也是无所顾忌地被打破了。
就在人们为发展的成就而欢欣鼓舞,为巩固与扩大发展而不遗余力时,流域中生态环境恶化的危机不期而至。有河皆干,有水皆污,湖泊干涸、湿地萎缩,水土流失、沙尘暴肆虐,地下水过度超采,几近枯竭,并引起了地面沉陷、海水入侵等严重问题,对流域国民经济的可持续发展构成了严重的威胁。尤其是对于流域中、东部与滨海平原区中生活的居民来说,生态环境的危机,已是威胁生存,而单凭自身又无力摆脱的困境。
海河流域生态环境的危机与流域内人类活动与经济发展密切相关。20世纪50年代以来,世人看到了日本与亚洲四小龙先后赶超发达国家的历程。他们在经济快速发展的过程中,同样产生了严重的水问题。但是,当人均GDP突破1万美元的水平之后,就为生态环境的治理提供了较强的实力。但是,海河流域的生态环境已经处于危机的状态,而人均GDP尚不足1千美元,这就迫使我们要因地制宜地探究适合中国国情的生态环境改善之路。
目前,海河流域生态环境的危机仍然处于激化的过程中,局部有所改善而总体继续恶化,且区域间的冲突加剧。本文从深入探讨危机的成因入手,提出流域治水方略调整的阶段性目标,与生态环境恢复的若干模式,建议流域生态环境恢复的研究课题。
二、海河流域生态环境危机的症状
据有关资料的统计分析,海河流域生态环境危机的症状主要表现为:
(1)有河皆干。根据对流域中下游5787km河道的调查统计,常年有水的河段仅占16%;常年断流(断流时间超过300天)的河段高达45%;有河皆干,不仅使平原地区失去地表水源与地下水的补给源,而且干涸的河床成了风沙的源头,积留在河道内的垃圾与污染物也成了地下水的污染源;
(2)有水皆污。流域中87%的污水未经处理就排入了河流与水库。全流域9951km的水质评价河长中,受到污染的河长(水质劣于Ⅲ类)达75%,其中严重污染(V类和超V类)的河长高达65%;水库、湖泊甚至地下水也都受到了不同程度的污染;污水灌溉、养殖已达到了威胁人体健康的地步;污水排海已对渤海湾的渔业资源带来了灭绝性的打击。
(3)湖泊干涸、湿地萎缩。20世纪50年代流域中湿地面积9000km2,世纪末湿地面积与水库面积总和只有3852km2,湿地面积减少了57%。
(4)地下水几近枯竭。目前,地下水年开采量达243亿m3,超采65亿m3,其中浅层超采24亿m3,深层超采41亿m3。从50年代以来,已经累计超采地下水近900亿,形成了9万km的超采区,和10多个大面积的地下水漏斗区。90年代末,深层地下水已形成整体联片的地下水位下降区,面积达5.6万km2。目前开采的含水层(组),将在10—15年内疏干,有3000万人生活的地区将面临地下水资源枯竭的危险。超采地下水还引起了地面沉陷、海水入侵等严重的问题。
(5)水土流失。海河流域山区面积约占流域面积得60%,地形起伏大,土层浅薄,植被稀少,森林覆盖率仅有10.4%,水土流失面积为10.6万km2,约占流域面积的1/3。水土流失成为海河流域土地退化、土壤沙质化、山地石质化的主要根源,可使原本人多地少的海河流域,进一步丧失大量宝贵的土地资源,同时还加速河床、水库的淤积,加剧沙尘暴的肆虐。
以上介绍表明,海河流域生态环境危机的各种症状都是以水为主体,或者说,水是海河流域生态环境危机的核心要素。正因为如此,这场危机又被称之为海河流域的“水生态危机”。
自然界中,不同区域所形成的不同的生态系统,是由当地占优势的地理气候环境所决定的,并仅能适应环境要素一定幅度的变化。受气候波动与人类活动的影响,区域的环境要素处于不同程度的变化状态,因此,生态系统也总是处于动态的平衡之中。当环境中某个或某些不稳定因素的变幅或变速超过一定限度时,生态系统的平衡状态会因受到强烈的冲击而紊乱,甚至发展到局部或整体的崩溃并威胁到系统自身的安全,即系统处于了危机的状态。要恢复生态系统的平衡态或重构系统新的平衡,就必须要准确把握系统危机的成因。海河流域生态环境危机的成因分析需要从自然与人为两方面进行探讨。
三、海河流域生态环境危机的自然成因
一般而言,在恶劣气候条件下形成的生态系统,适应性较强,但是生产力较低;反之,生产力较高的生态系统对环境平稳性的要求较高,对气候环境变化的适应性较弱,或者说,是较为脆弱的生态系统。
历史上黄河北流的自然作用与京杭运河修建的人为影响,形成了海河流域诸多河流汇聚天津入海的局面。平原上大量的湖泊洼淀,是调蓄洪水的主要场所。这种环境下形成的生态系统,对海河流域的气候环境有较强的适应性与自我恢复能力。但是,这一生态系统的产出较低。历史上,海河流域的人口比今天要少得多,但是一直需要依赖南粮北运,才能保证京京畿重地的供给。
海河流域生态系统的灾难性威胁,首先是来自于不稳定的气候环境。我国东部地区受季风气候的影响,降雨具有时空分布不均、年际变幅很大的特点。而海河流域处于半湿润的过度地带,大旱大涝、连旱连涝、旱涝交替伴生的现象更为显著。历史文献中常用“赤地千里、饿殍遍野”和“一片,灭顶之灾”一类的词语来描绘大旱、大涝后的情景。例如明崇祯十年至十五年(1637—1642),连年大旱,“河北九河俱干,白洋淀涸,淀竭、河涸现象遍及各地,人相食的现象频频发生”。遭受一次严重的水旱灾害,数以万计的灾民会失去基本的生存条件,流离失所、背井离乡,灾区往往需要多年时间才能恢复到灾前的水平,同时水生、陆生的动植物种群也会濒临绝境。
可见,大旱大涝、连旱连涝的自然灾害一旦发生,不仅对人类生命财产的安全与社会的稳定发展构成严重的威胁,而且对于仅能适应气候环境一定变幅的自然生态系统,亦会带来灾难性的影响。20世纪80年代初,海河流域持续大旱,白洋淀干涸7年,若不是依靠古人所不具有的筑库拦洪、机井抽水的能力,历史上华北平原赤地千里的惨景必定重演,社会经济与生态系统整体上会受到更为灾难性的打击。
除了年内年际间的旱涝变化之外,较长时间尺度的地球温暖化趋向也对海河流域产生了影响。地球气候在我国隋唐年间有过一个偏暖期,随后长期偏冷,直到19世纪后半叶,再次出现增暖的趋势,并在地球上部分地区带来降雨量总体趋减的干旱化问题。在总体转暖的过程中,20世纪五、六十年代气温一度下降,在全球曾引起小冰期来临的恐慌;到七十年代后期,气温再度转升,全球温暖化受到日益普遍的关注。我国东部地区近百年来也呈干旱化的趋势,“这种干旱化趋势与全球增暖有一定的联系。东部干旱最突出的是华北地区”。20世纪60年代以来,海河流域呈现用水量增加而降水量总体上下降的趋势,加之人口翻番,人均水资源量从700多m3降到305m3。为支撑社会经济发展而持续增加的用水量,主要是不断挤占流域中生态环境用水的结果,使得保障经济发展与保护生态环境之间,构成了尖锐的矛盾。
显然,资源型缺水是海河流域生态环境恶化的自然原因。这一认识表明,①在社会经济发展的进程中,海河流域固有生态系统的平衡必然要被打破。由于流域固有的“自然环境”,既无力支撑当代社会经济的发展,也不能保障流域生态系统的安全,因此,生态环境的恢复,决不能以回归从前的“平衡态”为目标,而需要发挥人类的能动力量重构新的平衡;②在重构平衡的过程中,应注重考虑增强生态系的自调节与自恢复能力,以适应多变的环境。
然而,在资源型缺水的地区,人类重构平衡的力量何在,如何把握力的作用方向与力度,如何建立起人与自然之间良性互动的关系,则需要从海河流域生态环境危机的人为成因作进一步的探讨。
四、海河流域生态环境危机的人为成因
海河流域自古就是我国人类活动强度较大的地区。流域内的生态系统,早已不是单纯的自然生态系统,而是自然生态与人工生态的混合系统。在该系统中,随着人工生态系比重的不断加大,系统总体上对环境平稳性的要求越来越高,脆弱性也随之加大。
因此,海河流域的发展,对水利的依赖性越来越大。从历史上开运河、筑堤防,到现代建水库、挖减河、打机井,直至跨流域引水,人类需要不断规划、建造出规模更为庞大的水利工程体系,增强对水的时空分布的调控能力。对于人类来说,水利工程是将水害转化为水利的必不可少的手段。一旦疏于治水,水旱灾害就会成为社会经济发展的制约因素。
近50年来,山区水库的大量兴建,使得流域中调蓄洪水的主要场所,由下游平原搬到了上游山区。据统计,历史上淀泊总容积最大时243亿m3,几乎相当于今天海河流域1900多座水库的总库容。但是,今天,湿地与水库面积的总和只有3852km2,仅为20世纪50年代9000km2湿地面积的2/5。水面减少,可以降低流域水资源的蒸发损失,增加大量耕地面积,满足了当时以粮为纲的发展需要。其间,地下水开发能力的不断提高,为保证大旱之年夺丰收,发挥了重要的作用。加上跨流域引水的措施,也支撑起了大城市的发展与扩张。
然而,随着社会经济的发展,海河流域的水问题日益突出,并逐步演变为生态环境的危机。
①由于连年干旱与需水量增加,水库成为重要的供水水源。水库过度拦截基流,导致河道相继断流,河流生态系统几近毁灭,并大大减少了下游平原地下水的补给源。
②流域中大规模打井,无节制地超采地下水,使得地下水位急速下降,部分地区几近枯竭。一旦无水可抽,当前依靠超采地下水维持的经济必将遭受沉重的打击。
③在流域中污水排放量成倍增长的情况下,水污染防治不力,有河皆污,更加剧了水资源短缺的矛盾。大量有毒有害物质沉积于流域之中,导致土壤与地下水的污染,华北平原将长期受到“尿毒症”的折磨。
④山地开发,保护治理措施不力,加剧水土流失与石质化,最终失去了基本的生存条件。由于人与自然之间陷入了恶性互动的状态,人类为了谋求生存与发展的行为,反过来威胁到了自身的福利与可持续的发展。显然,人类活动失度、失当、失控是造成生态环境恶化的人为原因。
从深层次上进一步探究,生态环境危机的发生,表明我们长期缺少对生态系统价值的基本认同与保护意识,缺少能够有效促进水资源开发利用与经济社会协调发展的流域水管理体制,缺少把握适度、激励自律的社会经济发展的运作机制,缺少公正、广泛的社会监督体系。在资源型缺水的海河流域中,用水浪费的现象却十分普遍,污水的处理率与水资源的重复利用率也都很低,许多转变观念、健全管理、利用成熟技术就可以解决的问题依然严重存在。有法不依、执法犯法,社会腐败的风气更是庇护了部分人贪得无厌、急功近利、掠夺资源、牺牲环境的行为。而这些问题,恰恰是人类活动失度、失当、失控,却难以适时纠正的根源。
上个世纪中,一些起点较低、而人均GDP陆续超过了10000美元的国家(地区),在经济快速发展阶段,虽然也付出了牺牲环境的代价,但是同时积累起了相对雄厚的资本,为随后大规模的环境治理奠定了经济基础。然而,在海河流域的发展模式下,生态环境已经进入了危机状态,人均GDP依然不过1000美元。这种发展模式,以牺牲环境为代价,却无力为环境的治理积累起资本。传统的水利工程体系,只是为了保障这种发展模式而规划、建设与运用,以至于会被一些人误判为造成流域生态环境危机的“元凶”。
以上探讨表明,在资源型缺水的海河流域中,生态环境危机的克服,不是现行水的管理体系与管理手段可以解决的问题。在国家实施可持续发展战略,农业社会向工业社会过渡,计划经济向市场经济转轨的大背景下,流域中的水利发展必须有利于推动产业结构与土地利用方式的调整,海河水利自身面临着发展战略与治水方略调整的重大课题。
五、海河水利发展战略与治水方略调整的阶段性目标
海河流域目前正处于快速城市化的阶段。生态环境危机的发生,既是经济发展的制约因素,又是产业结构大调整的动因。在这一转变中,新的平衡尚难达到,但是人与自然之间恶性互动的关系必须扭转。水利是人与自然之间相互作用的重要环节,必须适时调整发展战略与治水方略,实现从传统水利向现代水利、向可持续发展水利的转变。
现代水利在其成熟的过程中,为了适应社会发展不断提出的更高的需求,必须不断增添新的功能,突破传统观念,调整管理体制,改进技术手段,扩大投资规模。表1说明,随着城市化的进程,用水量与用水保证率大为提高,传统工程体系无力解决区域与城乡之间水资源合理配置等问题,需发展资源水利;接着,水体污染与其它水环境问题日益严重,为了解决水质、水量统一管理等问题,形成了环境水利;其后,随着人们生活水平的提高,为了建立安全、舒适、秀美、亲水的生活环境,诞生了景观水利。至此,现代水利的发展,还只是最大限度地满足人的需求。随着人们对生态系统价值观念的改变,人类认识到水利不仅要考虑人的需求,也要考虑生态系统的需求,为了实现可持续发展战略,又发展起生态水利。
资源水利、环境水利、景观水利与生态水利,不是治水阶段的更替,而是现代水利内涵的逐步扩展与提高。每上一个台阶,都意味着在观念意识、管理体制、技术手段、投资规模等方面的突破性进展;都是在原有基础上的提高,而不是对原有基础的否定。现代水利,如果不能在各层面上取得实质性的突破,就无力解决相应各层次的问题。
对比表1可知,我国现代水利的发展,欠账太多,远远滞后于经济社会发展的新要求。流域过去的水利建设,无疑为今日经济的发展奠定了基础;而如今愈演愈烈的生态环境危机,又暴露了现有水利系统应付新问题的能力不足。水利系统如果要胜任生态环境恢复的重任,必须在观念、管理、技术、资金等几方面逐步谋求实质性的突破。
海河流域经济社会发展极不平衡,在水利发展战略与治水方略调整目标的选择上,不宜简单划线。景观水利与生态水利的层次目前只有局部地区有能力追求,大多数地区近期有可能解决的问题仍属于资源水利与环境水利的范畴。
六、海河流域生态环境恢复的若干模式
在过去短短的50年中,海河流域的生态环境发生了巨大的变化。生态环境的危机在一些区域已经达到了威胁可持续发展的严重程度。生态环境的恢复,成为海河水利的重要使命。
在人类活动密集、资源型缺水的区域,生态环境危机的形成,往往意味着环境要素的变化超出了自然界自身能力可恢复的范畴。因此,生态环境的恢复,难以简单地通过人类活动的退缩而回复到过去的状态。根据林镇洋等(2001)的综述,生态环境的恢复有四种模式可以选择,即复育、修复、改善与再造,其特征经整理,列于表2。
针对海河流域发展不平衡的特征与生态环境危机的不同表现,流域内生态环境的恢复,不可能仅仅依靠某一种形式,而是需要因地制宜选择不同的形式,或者是多种形式的综合运用。比如城市周边保护与恢复部分天然湿地,可称之为修复;而围绕南水北调工程制定海河流域的生态环境恢复计划,就是一次重建新的平衡的再造过程。
无论是复育或修复原有的生态系统,还是改善或再造新的生态环境,首先都必须充分考虑到海河流域气候环境波动起伏大、易大旱大涝的基本特点,将保障生态系统的安全作为基本的前提。海河流域中的生态系统是依赖水利系统维护的自然与人工的混合系统。系统安全性的保障,需要从两方面考虑:①增强对生态环境的调控能力,将环境要素的变化控制在生态系统可承受的限度之内;②对生态系统进行调整,增强系统自身对环境变化的承受能力与自调节能力。以下结合三个具体方案作初步的探讨。
1、推行泛滥允许型的治水模式
海河流域各条河流在山区具有远近交替分布的特征。对于局部暴雨形成的洪水,可以通过在平原上沟通河道间的横向联系,利用河网使得洪水在平原上尽可能得以分散,增加回补地下水的机会。流域山区大量水库的兴建,使得平原地区洪水的压力有所减轻。除了重点保护区的堤防之外,一般河段的堤防,不宜再继续加高。适当允许洪水泛滥,并在面上考虑进一步的减灾措施,以控制洪水的淹没范围、最大淹没深度与淹没持续时间等,既可将灾害损失控制在可承受的限度之内,又能使地下水得到较多的回补,还可以产生滞水、冲淤、冲污、洗碱、淋盐和改善生态环境的综合效益。1996年海河南系诸河发生了1963年以来最严重的洪水。在已有防洪工程的调控下,虽然造成了一定范围的淹没损失,但是,地下水得到了明显的回升,为随后两年农业的丰收,奠定了基础。由于流域中社会、经济、生态、环境方面的重大变化,使得我们已经有可能考虑泛滥允许型的治水模式。
2、在蓄滞洪区部分恢复湿地
海河流域中下游平原一些蓄滞洪区,过去都是湖泊洼淀,具有调蓄洪水的功能。现在湿地大量消失,被改造成良田。随着经济的发展,今后分洪阻力与分洪风险增大,一旦分洪运用,国家补偿的负担很重。如果在蓄滞洪区中恢复部分湿地,不仅可以降低分洪阻力,减少分洪损失,减轻国家的补偿负担,而且有利于生态环境的恢复。
海河流域中,只有大城市的排污河呈水量稳定增长的趋势,但水质很差。污水用于灌溉,生产的粮食、蔬菜,已经威胁人体健康;排入渤海湾,导致了优良鱼种的消亡。中小城镇与非点源污染完全依靠污水处理,代价太高,超出现有的经济实力。如果仅对污水作满足湿地利用的低级处理,则成本较低,然后利用湿地可对污水作进一步的降解。据调查,许多城市地区的非点污染源(磷、氮、重金属、悬浮固体、生化需氧量)可以在湿地内大量被去除(由于沉淀、植物吸收及分解),去除率可达50%—90%,有效地改进河流水质。在许多河流中,非点污染源所占的比例,高达50%以上,比点污染源还要重(郭振泰,1995)。因此,将洪水资源化与污水资源化结合起来,有望解决维持湿地的常年水源。
目前,蓄滞洪区中生活着数以万计的群众。单纯限制经济发展,蓄滞洪区群众的生活无以改善,承灾能力低下。有的靠直接引污水灌溉、养殖,长期下去必将导致蓄滞洪区生态环境的恶化。而通过土地利用方式的改进,在蓄滞洪区中合理规划、建设以水库、苇地、水田、鱼塘等多种形式相结合的湿地,增设水的内循环系统,使水库存水在水库与苇地间往返流动,死水变活,改进水质,再供给水田与鱼塘,蓄滞洪区将不仅能够维持调蓄超标准洪水的机能,而且能够在平时增强抵御旱灾的能力,发挥改善、恢复生态环境的作用。达到这一目标,蓄滞洪区就有条件重点发展绿色农业、湿地经济、旅游经济等,有望创造更好的价值。
3、发展河道滩地型污水治理工程
重现河水清流,是海河流域生态环境恢复的基本要求。然而,流域中有水皆污的问题至今仍然愈演愈烈。2000年全流域废污水排放总量比1980年增加了一倍,其中87%未经处理就排入了河流与水库。今后,随着城镇化的进程,废污水的排放量会进一步增加。如果真想实现恢复河水清流的目标,单纯寄希望于污水处理厂的建设是绝对不够的。
污水,一旦进入了河道,就相当于进入了水利部门的领地。利用水系之间的沟通,水利部门目前已经在努力通过合理的调水措施,对严重污染河段的水体进行稀释、置换,控制水的污染程度。但是,在资源型缺水的海河流域,除了特殊重要的城市河段之外,这种措施无能为力。在干旱缺水的年份,即使是污水,也会被步步拦截,直接用于灌溉、养殖。为了恢复河水清流,水利部门必须突破现行观念、管理体制、技术与资金投入渠道等方面的障碍,勇于承担起污水治理的重任。
目前,海河流域中,即使排污河两岸的滩地,也被用来种植庄稼,直接引污水浇灌。长此以往,后患无穷。如果利用河道滩地发展生物-生态污水修复技术(董哲仁,2001),以高水无碍行洪为原则,低水期间,抽污水上滩,经过沉淀、植物吸收及微生物的转移、转化及降解,较清的水回流河道,循环往复,是恢复河水清流、又成本较低的办法。
七、海河流域生态环境恢复的基础课题
海河流域生态环境的恢复,是今后相当长的时期内,海河水利的重任。治水思路的转变、流域水管理体制的完善,治水对策、技术的发展,水利投资渠道的拓宽等等,是实现流域生态环境恢复的必要前提。传统水利虽然极大地增强了流域中调控水多水少的能力,支撑了当前社会经济的发展,但是难以胜任流域中协调配置水资源、恢复与保护生态环境的重任。为了摆脱困境,必须大力加强前期基础研究,具体建议如下。
1、健全流域水管理体制。资源水利、环境水利与传统水利的一个基本的差异,在于单靠局部地区的力量,已难以解决自身的问题。过去可以筑堤保一方平安,打井供一方水源;但是在水资源合理配置与水环境恢复的问题上,区域之间的矛盾尖锐化。这就需要流域水行政管理机构从全局出发,发挥统筹兼顾的作用。流域管理追求的是系统整体的协调发展,以实现系统整体的长远的最大利益作为管理的目标,而不是最大限度地满足局部地区当前的最大需求。流域管理机构的解决方案,可能是任何局部地区都不会自愿实施的方案。因此必须以立法的形式强化流域水行政管理机构的职权,大力加强流域机构自身的能力建设,使其切实能够肩负起责任,并具备综合运用法律、行政、经济、技术与教育等手段协调解决水问题的能力。在计划经济转向市场经济的大形势下,如何健全流域水管理体制,以非工程手段促使工程体系的建设与应用有利于全局与长远的利益,是值得深入研究的重大问题。
2、探讨人与自然和谐的治水模式。治水,是人类改造自然,利用自然,除害兴利的活动,历来就带有与自然力相抗衡的特性。传统水利,是以满足人的生存与发展需求为导向的。由于经济社会的发展,人与自然之间基于水的平衡不断被打破。而人类的治水活动,总是试图在新的层面上,重构满足人类需求的平衡。但是,单纯依靠工程手段的治水活动,难以避免人与自然之间陷入恶性互动的关系。当人与自然的交互式作用超过一定限度时,就可能转为以牺牲生态环境为代价;或者仅满足局部地区的短期利益,而损害其他地区以至整体的长远利益。如何扭转人与自然之间恶性互动的关系,是决定流域生态环境恢复成败的关键问题。
3、增强生态系统的自调节与自适应能力。海河流域生态系统变化的总趋势是系统中自然成分下降而人工成分上升,使得系统的脆弱性不断增加。面对海河流域易旱易涝的特点,只有依靠更为强大的水利工程体系来保障生态系统的安全。如何通过产业结构与土地利用方式的合理调整,增强生态系统对异常气候的自调节与自适应能力;水利建设如何有利于促进这种调整而非仅仅维系现行的发展模式,是关系到生态环境恢复的成效与代价的基本问题。
4、规范信息管理系统与决策支持系统的发展。在资源水利与环境水利发展的过程中,以信息化带动水利现代化是基本的需求。没有可靠、实时、完备的信息来源与信息分析、预测技术,就难以实现资源水利与环境水利的发展目标。但是信息工程与土木工程有许多特性上的不同,如硬件淘汰快,软件需要不断更新升级等。对于土木工程,我们已经有了一套比较成熟的规范;对于信息工程,也必须尽快建立规范化的管理制度。流域机构如何在信息系统规范化的进程中发挥应有的指导作用与管理功能,是迫切需要研究的重要问题。
5、建立更为合理的投入机制。传统水利的投入机制,无法满足资源水利与环境水利的发展需求,其效益评价的基本准则,与资源水利与环境水利的价值观念相比,也已经显得陈旧。传统水利的投入机制不调整,资源水利与环境水利发展的必要投入就无法保证。如何为现代水利的发展建立起长期稳定、与经济发展同步按比例增长的投入机制,是早就应该提到议事日程之上,但是至今仍未得到解决,已经严重阻碍我国现代水利进程的瓶颈问题。
6、建立适合我国国情的公众参与制度。生态环境恶化,是在每一个局部地区都在争取“以最小代价获得自身最大利益”的发展中爆发的。只有“受害者”才是纠正“受益者”不良行为的根本力量。公众参与,在国际上已经被公认,是解决水资源与水环境问题的一个必不可少的重要环节。无论公众参与引出了多少麻烦,这一环节只是不断被健全、而不是被取消。如何从我国国情出发,逐步建立健全公众参与制度,对于现代水利的发展至关重要。
致谢:向立云、苑希民、梁志勇、吴玉成、李娜、王艳艳等多位专家对本文的修改提出了宝贵的建议,谨此深表感谢。
参考文献
[1].王志民主编:海河流域水资源管理研究,天津科学技术出版社,2001年。
[2].林镇洋、钟诗明:都市水环境与生态工程,2001年海峡两岸城市环境规划与管理研讨会论文集,2001。
[3].郭振泰:都市发展与水患,水患何时了——水患与防洪排水研讨会论文集,时报文教基金会丛书⑦(ISBN957-13-1727-6),1995。
[4].董哲仁:受污染水体的生物—生态修复技术,中国水利科技网,2001年12月。
注:
1海河流域水生态恢复研究(初步报告),水利部海河水利委员会,2002年2月。
2中国水旱灾害,中国水利水电出版社,1997年,p.291
篇10
一、生态课堂的由来和现实应用
课堂“生态环境”的由来。最初是来自我国古代的伟大教育家孔子的思想精华,其母亲因为生活环境,为其子三次迁家,孟母三迁正是受此典故的启发,教育就是要对学生群体的健康发展而做努力,对于学生的发展来说,在创新的教学方式中,努力做到平等、和谐、民主的课堂,让每个学生在课堂教育中,感受到安全、亲切和关照。这样才能让学生的发言更加活跃和积极。更加通俗的说就是,让师生做朋友。将由老师带领学生们,来造就他们张扬的个性、开放的思想、创新的品质。
在现代教学研究中发现,学生的学习心理发展存在着联系,智力――情感――感受,这样的传递关系使得教师对于学生,不仅仅只是一味的学习,更多的是情感和感受的处理,以往的教学只是重视前者,忽视了师生之间的情感交流,让学生的学习变成了一种痛苦,一种负担,难免会使得学生不去学习,这时使得课堂失去了对学生的吸引。
二、小学语文课堂“生态环境”的构建
传统的教学方式较为枯燥、无趣、僵化、死板等感觉,这种填鸭式的教学方式,会严重影响学生的学习兴趣,且传统的教学课堂过分的强调学习的封闭性和预设性,这对于这种情况,老师就需要进行教学方式创新,不再是单调的板书,如果讲课只是老师一个人的“舞台”,那是完全不行的,应该做到与学生进行教学上的互动,让学生主动思考问题,让学生在课堂中不断与老师进行交流和解惑,促进师生的感情,亩营造轻松、快乐的课堂环境。若只是进行课本上的教学,不能促进学生思维的活跃,会使得学生的思维僵化。老师就要反思自己,怎么样才能激发学生的思想,破除僵化。所以,在课堂教学中,不仅仅是课本上的知识学习,更应该结合实际提出相关问题以及提出考试必考题目,让学生们思考,回答自己的答案,使得学生形成举一反三的思想。不时的随机挑选几位同学上讲台进行笔试,或者对作业的错题进行评讲,让学生透彻了解每一道题。在经过课前的预习准备工作后,学生大致的了解了课本的内容,学生将需要自己去学习。需要鼓励学生有自己的看法和观点。但是实际上同学们对于独立思考,较为欠缺。主要有:学生思考的时间较短。这需要老师来引导学生来思考问题,把学生引导点子上,既能激发学生的想象力和可以给学生带来自信。学习分工的不合理会使得学习的积极性大打折扣,使得问题的归纳的和探讨浮于表面,不能够深入主题。部分学习能力较弱的学生不能够很好地发挥自己的学习能力,使得能力较强的同学“一言堂”。
三、小学“生态课堂”对老师的要求
1.学纲的制定
一个人要想有效率的做事,就必须要制定目标,而一个学生如果要提高自己的学习效率,就必定要有计划的学习,而制定学纲就显得尤为重要。学生可以依照自身的不足,以及自己的学习方式来制定自己的学纲,可以更好的学习。而老师就可以通过学生制定的学纲来发现学生学习的不足之处,可以收集大家的问题,然后有针对性的进行备课,这样不仅可以在有限的课堂教学时间内提高教学效率,而且能够更符合学生的胃口。老师已经不再是教学中的“主导者”,而更多的是“引导者”和“协助者”,通过学生的学习问题,来引导学生学习,在课堂中,不再只是教师主讲,更多的需要学生们的配合,而老师就是组织学生们讨论和思考分析问题,在老师正确的引导下,进行自主思考和努力解决问题,在学习中培养学生的语文兴趣。
2.培养学生的自主学习能力,把学生看成一个独特的人
学生的课前预习很重要,学生能够预习课本内容,提前明白哪里是重要的知识点和基础知识,并在教学之前就发现自己的不懂的地方,在老师课堂中有针对性的学习,这样可以使得事半功倍,培养学生的学习兴趣。并且有助于教师理解学生的思考方式,能够更好地针对学生语文问题进行解决,才能从根本上解决问题。第一,老师要清楚是否学生完全进入到自主学习状态,学生只有经过这个过程才能更好地投入学习,才能提高学习的效率,渲染出学习的好氛围。第二,老师要清楚学生在课前的预习方式是否真的正确,对于教学有帮助,在发现错误时,老师要及时的纠正。避免错误扩大化。
3.尊重学生的差异,还学生一个自信
若对于学生只是像以前采用“放养”,对于学生知识的巩固作用是不大的,而且只是在课堂上的学习,是远远不够的,课后课辅助学习也是非常重要的。若老师不能够想到这些,课时的所有努力就都是无用功。所以针对课后的知识巩固,老师们就需要安排人员进行知识抽查,以及定一个时间方便学生询问问题。不仅可以回答学生学习上的疑问,甚至可以了解学生的心灵世界,来促进师生良好关系的发展。课后作业的有效完成也是帮助学生提高学习能力的途径之一。进行课文预习和复习,可以来弥补个人的不足,提高学习的效率,为下次课堂的授课和复习打下牢固的基础,也有助于形成友好的学习氛围。孩子们在这种学习氛围中,兴趣高昂,孩子们不但收获了知识,还懂得了文明礼貌。由于有这样的情况,在这样的学习过程中,学会了和同伴们交流和沟通,学会表达自己的意见。
四、结尾
生态课堂,学生个体的身心通透自然、宁静和谐、每一个学生都是一个独立的、自成一体的、有生命力的生态小环境,它不仅需要讲究“生态平衡”,更需要“生态保护”。营造生态课堂,让学生每天都能以平和的心态到课堂上,以美好的心境对待每一天的学习。
篇11
引言
由于我国城镇化进程进一步加快,因此需要完善基础设 施,不断进行扩建、修建,会出现水土流失,而且会引发新的 生态环境问题。因此,必须对其中出现的新问题明确原因, 制定有效措施,比如,加大宣传力度,创造良好社会氛围、加 强对乡镇企业的管理,加大排污的控制力度等,从而使我国 城镇化过程中城市与环境协调发展。
1 水土保持生态建设概述
水土保持主要是指对水土流失的防治,并对其进行保护 和改善,同时对山区、丘陵区和风沙区水土资源进行合理的 利用,进而提高土地生产力,使其能够充分的发挥社会和经 济效益。从概念的角度来说,除了对水土流失进行防治以 外,水土保持所包含的内容还有使水土资源能够充分的利 用,并对环境进行美化等,美化环境除了上述的慎重使用复垦措施的内容外还包括了植树造林这一项内容。
水土保持生态建设的工程量比较复杂,与很多的学科、 部门都有着联系,因此,应该在调查评价水土资源现状的前 提下,依据国家的相关法规政策,合理编制各项工作的规划, 例如生态修复规划、城市水保规划等。我们应该不断地积累 经验,严格遵循自然规律,并吸取外国先进的技术经验,进而 促使区域绿色经济发展,同时运用不断进步的科学技术,促 进生态系统的循环。水土流失治理不但要将资源的可持 续利用发展当做目标,还要将市场配置资源的作用进行充分 的发挥,这样才可以对水土流失治理中存在的问题进行合理 有效的解决。
2 城镇化进程中的水土流失与生态环 境新问题
2.1 城市盲目扩张,大挖大填,诱发滑坡泥石流灾害
城镇为了扩张建设,进入山区进行开挖斜坡,导致由于 斜坡没有支撑的作用而造成滑坡;还在斜坡进行建设房屋进 行工业以及商业化的开发,对于山体的承载力不断加重,以
2.2 城镇周边乱挖滥弃,建筑及生活垃圾剧增,环境破坏和 污染加重
在对城镇化建设当中,工程中需要的土石方的量非常 大,在许多地方,对于土石的挖掘没有进行规划,造成挖掘混 乱,并且在管理中没有将其重视起来,管理不到位,在城市的 周边随便乱取土以及采石和挖砂,导致山体的植被被严重破 坏,给自然环境带来了很大的损失。目前,在一些城市当中, 城市周边由于被偷采,在城市周围留下许多的土坑;同样,也 有很多地方,对于建筑中产生的建筑垃圾或者对建筑进行拆 迁所产生的垃圾偷弃偷排,不仅仅是对于环境的一种破坏, 而且也能带来诸如泥石流以及滑坡类的灾害。同样,由于城 镇的扩大速度比较快,对于污水以及垃圾的处理的设施的建 设却比较滞后,也造成城市周边垃圾成堆,给城市的空气以 及水资源带来污染。
2.3 原有河道、塘堰等被填埋、淤积,蓄水滞洪功能丧失,恶 化生态环境
城市及其规划区有很多本身存在的水塘、蓄(排)水沟、 排洪排涝渠、洼地、湖泊等,而在当前的城镇化的发展中,一 些企业被利益所诱惑,占用这些设施,有时甚至会对其进行破坏。这样会致使城市失去自然蓄水、调节、滞洪、分流的能 力。如果大面积的地表发生硬化的现象,并且一些湖泊与河 流被不合理的占用,就会使得城市的涵养水源的能力变小, 地下水不能够及时的得到补给,这就会使得原来的就比较缺 水的城市愈发的缺水,并且这样的城市出现的数量会上升, 甚至会引出类似于地面沉降等的问题。依据当前的实际情 况,在我国共669座城市中,有着缺水问题的城市已经有了 大约400座,缺水现象比较严重的城市已经有了 110座[2]。除此以外,由于不断缩小的河流湖泊水,使得河流湖泊的纳 污、自净能力也在不断的下降,而这又会使得水体污染的现 象加重。同时,城市地面被大量花岗岩、大理石、地面砖、水 泥、混凝土与柏油等不透水材料覆盖,地面没有了土壤以及 林草植被的覆盖,使得城市的生态功能逐渐的减弱,破坏了 生态系统。
3 城镇化进程中的水土流失与生态环 境问题原因
3.1 人为原因
目前,在我国的城镇化的发展中,需要增加一些配套的 基础设施,或是对原有的基础设施进行改善或更新,而对于 这一个工程需要非常多的建设材料,例如大量的石料、细沙 与土壤应用在盖房或修路的施工中。而对于这些材料的来 源都要在河床或者山川处进行开采,但是在利益的趋势下, 就会使得这些活动再进行时没有约束,进而导致周边的环境 受到非常大的破坏,增加了水土流失的面积。
3.2 部分施工未按照水土保持法律、法规进行
有很多开发商在进行施工的时候,并未依据我国有关水 土保持、环境保护方面的法律法规施工。同样,在城镇化进 程中,有很多工程施工均未根据水土保持工程和水土保持措 施的相关规定施工,一味的追逐利益,忽视施工对环境带来 的不良影响,致使很多保持水土的植被被破坏,土壤污染,使 水土流失现象严重。
4 解决问题的有效措施
4.1 加大宣传力度,创造良好社会氛围
在水土保持方面,_定要将党和国家对于生态环境保持 的政策问题宣传到位,对于上级传达的重要精神贯彻到位, 将水土保持的好处和作用讲解到位,对于水土保持的政策法 规强化到位。在对内容的宣传上,不仅仅是将水土保持的作 用进行宣传,还要对水土流失的害处进行宣传,一定要将水 土保持在与防洪灾害以及水利的发展和社会化的可持续发 展方面的关系进行宣传,我们不能仅仅只是做表面工作,而 是要深入性的真正的将从生态方面贯彻到位,将生态建设的 重要性在社会发展以及国民的经济中提到一个高度。
4.2 各级政府要加大环境保护的关注和投入力度
各级政府应重视城镇规划作用,根据小城镇在地区中的 性能,注重修整完善小城镇规划;规划要具备科学性、合理性 以及可操作性。切合当地的自然环境、气候特征实际情况, 对于环境影响最小的前提下规划城镇的各功能区布局以合 理区域,打造城镇完善的功能分区。而建设过程中,对于衣 村环境基础设施建设投入要大大提高,不仅是改水、改厕,衣 村垃圾乱放问题,污水直接随意排放等严重的污染问题也要 改善,针对人畜禽粪便大力实施沼气工程,新衣村建设专项 经费提议运用奖励方式,就环保项目实行奖励补偿。
4.3 做好城镇化水土保持与环境发展的科学规划
在城镇化进程中能够很好的实现城市可持续发展,就必 须与其城市的实际情况呼应,进行实施城镇化和环境保护和 水土保持角度的可持续发展的计划,城镇化进程中要做好规 划一建设一治理的可持续发展道路。要有长久之计规划实施 城市建设和开发,不能只是以城市的建设和发展为主体实施 建设以及开发,导致忽略环境、植被以及水土保持问题的和 谐发展。而且城镇化进程中基础设施的投入必须考虑和分 析其城市的水土和植被习性,了解和调研其城市的水土保持 能力以及其流失因素。在城镇化建设过程中,最大限度的维 持原始地貌并以水土为核心,实施因地实施城镇化进程中的 水土保持工作。
在城镇化进程中要注重根本设施建设和水土保持的规 划,水土保持规划必须和城市的可持续发展,以及卫生城市 的建设、生态城市的建设、旅游城市的建设相协调,真正做到 保持城镇化进程中水土保持工作的有条不紊地开展。
4.4 按照规律,加快水土流失治理步伐
在几十年的实际水土流失治理工作中,流域治理经验越 来越丰富,其中有效的治理方式就是以小流域为治理单元, 统一规划“山水田林路草”根据地区实际,制定出合理的林 草、工程以及保土耕作措施。与此同时,要重视自然规律,将 生态自我恢复重视起来,使水土流失治理的速度加快,最终 实现人与自然和谐相处,并将水土流失治理防洪工作相结 合,走出一条真正的可持续发展之路。
5 结语
我国城镇化进程中的水土保持生态建设必须要从技术保 证、制度保证等各个方面做好保证,同时还需要对地形、地貌 等自然因素进行考虑,才能保证生态可持续发展。同时围绕 生态建设主题的要求,深入分析问题,合理规划,将生态环境 有效改善,实现人与自然的和谐,实现真正的可持续发展。
篇12
养殖场迁移到城镇。我国人民的生活水平随着经济的发展而不断的提高,从而对物质的需求也不断的提升。因此,城镇具名对畜牧制品和产品的需求也在不断的增长。而养殖户为了能在最短的时间将产品送到消费者手中,大多数养殖户都把养殖场迁移到了城镇的郊区。这不但节约了时间,还降低了运输成本。但是养殖场搬到城区之后,这在一定程度上占有更多的土地,从而减少了农业用田。同时,养殖场的各种排泄物、废水、废物等都不能使用在农田上了,只能是排放到养殖场的附近,这对城市郊区的生态环境有很严重的影响,同时也影响了地下水,从而严重破坏了城镇的环境。
过多的使用化学肥料。农家有机肥在农业生产过程中使用的越来越少,而化学肥料使用的则越来越多,因为,其具有价格便宜、效果显著、使用方便等优点。而畜牧养殖产生的粪便和尿液则不具备这些优点,因此,很少将畜牧养殖产生的粪便和尿液使用到农业生产过程中。管理人员不采取一些相应的措施去处理排泄物、废水等,只是随意的堆放,任其到处流淌,从而严重破坏了生态环境[2]。
2 对策
对畜禽的排泄物、废物加强管理。传统的分散性畜牧养殖相对于来说,工作比较简单,而规模化的养殖场的工作则比较繁琐,而且,工作量也很大。因此,在建设规范、完善的废物管理设施时,还要控制排放废物、污水等,并做好循环回收利用。同时,为了解决排泄物的问题,可以和当地的肥料制造厂签订合作协议,养殖场负责为各肥料厂提供排泄物,从而达到双赢的目的,这样不仅增加了一条产业链,还提高了养殖场的经济效益,另一方面,减少了废物的排放,保护了生态环境。
加强环境检测。随着现代化规模畜牧业的发展,环境检测部门应该加强环境检测工作,在检测过程中,应该根据规模养殖场的实际情况进行检测,进行严密的调查和分析,对不符合标准的养殖场,要责令其整改。这样做的原因是为了对畜牧业给环境造成的破坏程度有一个更详细科学的了解,并对其采取有效措施进行整改。
重视生态保护环境问题。如今,畜牧规模化养殖对生态环境造成了破坏,而其对生态环境破坏的程度则取决于管理人员的工作态度。由于管理人员不重视日常经营过程中产生的各种废物对生态环境造成的危害,并且还不能够降低污染污染程度。因此为了解决这些问题,需要畜牧场的工作人员将生态环境问题摆在第一位,同时,还要加强废水、废物等的收集管理问题,从而提高畜牧产品的质量管理问题。
篇13
随着人民对生活质量要求的快速提高,建筑能耗以更高的速度增加,例如冬季供热地区正迅速南扩,而北方地区空调器拥有量也迅速增加。建筑物寿命一般较长,建筑节能改造难度很大,因此在设计之初便考虑建筑能耗与环境影响便显得至关重要。而我国广大地区、不同气候、不同类型的建筑节能不是依靠墙体保温等措施就可以解决的[2],更需要从建筑设计到建筑细布构造处理以及环境控制设备及系统等各种技术的集成来解决。
另一方面,建筑环境特别是居住环境质量受到越来越多的重视,居住区内的空气质量、办公或居室内的空气品质、噪声水平以及交通状况都是人们关注的问题。一些房地产开发商也注意到这一现象,相继推出了以“绿色”、“生态”为宣传点的建设项目,但真正的“绿色生态”建筑或住区不仅仅是依靠多绿化就能解决的,更重要的是要考虑建筑物理环境中综合因素的影响,包括声、光、气流、热、能耗等诸多方面。
利用信息技术,以计算机模拟为主要手段,从建筑声学、光学、气流、微气候、空气品质、能耗等角度,对建筑设计方案进行全面的评价,不仅有助于房地产开发商提高建设水平、增强项目市场竞争力,也有助于提高普通消费者的生态意识、节能意识和环保意识,对于促进我国可持续发展具有重要意义。本文简要介绍由清华大学提出的建筑生态环境与节能效果综合评价的方法、策略等,并通过实例介绍了具体的评价内容,以期为我国实施建筑“星级”评价标准进行有益的探索。
2评价系统简介
2.1国外经验
关于建筑节能的评价,国外已经有了一些已经成熟并在实施的规范,并且有相应的标准模拟软件来评价建筑的节能状况以保证规范的实施。在美国有“节能之星”标准(EnergyStar),这个标准实施已经有10年了。它比美国“标准能源法案”(ModelenergyCode)要求更加节能30%。通过这套标准的实施,在不增加初投资的前提下可以节省30~50%能源消耗,可以节省50%的建造时间。也是因为有了这套标准,可以创造出激励一些具有创新意义的节能技术和建材发明的氛围。由于这套标准针对美国某地区而专门制订的,因此在美国并没有一个全国性的统一标准,例如Title-24标准主要在加州实施。
芬兰建立了一套叫做“能耗认证系统”的标准(EnergyCertificationSystem)。在香港也通过授予“建筑认证证书”(BuildingPass)的方式来对建筑的能耗情况进行规范。俄罗斯在莫斯科也实行了一种叫做“能耗护照”(EnergyPassport)的建筑节能规范。它包括一套新的节能标准MGSN,希望能够控制建筑设计、建造以及运行的质量,而且它可以为节能建筑提供潜在的购买者等信息,从而来促进节能建筑的良性发展。这些规范中都没有包括环境质量的评价内容,然而实际上节能的最终目的是为了提高环境水平,减少污染排放,从而真正做到可持续发展,所以完整的建筑生态环境与节能评价标准中应将环境质量的评价纳入其中。
2.2主要内容
建筑生态环境和节能效果评价系统是对建筑生态环境进行综合分析,从技术、经济、环境、能源及社会等角度给予研究,从而对建筑环境给出客观的评价和可行的建议。建筑生态环境的评价系统涉及内容广泛,包括小区规划评价、建筑单体评价、环境控制系统方案评价等等;牵涉到的关键技术较多,如建筑热环境模拟、计算流体力学(CFD),建筑日照分析与采光技术,噪声控制以及建筑材料技术等。这些内容的有机结合和相互交叉形成了建筑生态环境评价系统的技术核心。
开发成熟的软件系统实施建筑生态环境评价方法的基础。在我国形成可实施的评价系统,最终可能的有效途径之一,就是开发一套可以广泛运用的评价建筑生态与节能效果的软件平台,并形成相应的激励、保障实施措施,从而形成体系。
2.3评价方法
一个重要的工作是研究住区生态与节能效果评价指标,以及如何从模块化软件的模拟仿真结果中提炼出能充分反映建筑生态环境、能耗特征的评价参数,从而建立一套可操作的建筑环境评价软件平台的评价方法。
评价方法可采用的是模拟其运行状况的方法。这个方法有两个层次的标准,首先对于规划设计层次来说,可以通过模拟其日照、噪声、空气流场以及微气候等,对其规划和建筑设计直接进行评价。第二个层次,对于节能效果,需要对其进行全年模拟分析,而不是仅仅依靠稳态计算或者是设计计算,从而给出节能效果星级评价等级。这两个层次应该是必须同时满足的。
2.4评价策略
对于评价策略,可以分两步:一、在房屋建造之前,运用评价软件对规划和设计图纸进行模拟,给出相应审核评价(Plansreview);二、在建造完成之后,对建筑进行实地抽查考核,以确定建造是否与审核后的图纸相一致,如果是一致的,可相应授予一定的环境和节能效果星级等级。
2.5系统特点
归纳起来,这一评价系统具有以下主要特点:
a、清晰明了,易于理解与实施
b、相对灵活,可允许通过不同的手段达到相同的环境和节能效果;;
c、数据丰富且准确,能给予用户和房地产开发商明确的结论和指导依据;
d、激励机制完善,可操作。
3评价实例
以下通过实例,简要介绍建筑生态环境与节能效果综合评价的主要内容。
3.1居住小区声环境
某居住小区位于北京东四环路东侧,距四环路约400m,被现状住宅区和规划的城市干道分成东、西两区。小区总面积26公顷,容积率2.0,户型以一梯两户或三户的高层、小高层单元(11~18层)组成的板楼为主,边角处辅以一梯四户或六户的点式高层(14~18层),板楼前后间距40至60m。小区的周边环境好,交通便捷,但是随着小区及周边道路、用地建设的完善,过境交通量可能会增大,小区的安静可能会受到干扰,为此业主要求进行声环境评价。
经现场实测,图中的三个主要带状噪声源可能影响到居住小区声环境,为此分别进行了模拟分析。
图1—居住小区声环境分析
在分析的基础上,得到居住小区内的噪声分布,可以看到,颜色愈深的建筑所处的声环境越差,在没有采取设防噪绿带等降噪措施的情况下,其临街一面的室外噪声级不能满足居住区室外白天低于55dB、夜晚低于45dB的国家标准。为此,笔者对合理降噪提出了建议。
图2—居住小区噪声分布及小区示意图
3.2建筑群空气流场分析
仍以前述居住小区为例,这种高层建筑、多层建筑混合存在的小区,其建筑群内部的空气流动情况对其微气候有着重要的影响,局部风速太大可能对人们的生活、行动造成不便,也有可能在某些地方形成旋涡和死角,不利于室内的自然通风。因此,业主提出在规划设计阶段预测居住小区内的空气流动状况,以对小区内微气候作出合理的评价。
图3—建筑群空气流场分析
上图给出了该居住小区在北京冬季典型工况(北风,风速5m/s)下,1m水平高度上的空气流速分布图,暖色调表示风速高。原本业主担心在建筑群中部的南北大通道上会有较强的气流,但由于建筑布局比较合理,模拟分析显示在这一大通道区域内风速基本小于1.2m/s,适于居民走动、生活。倒是在建筑群的一些其他局部发现,由于绕流等的影响会形成局部气流过强,笔者对此也提出了合理的建议。值得说明的是,此分析结果可以多媒体三维动画显示,效果更加逼真。
3.3建筑群日照分析
当现代建筑越来越密集,从钢筋水泥的丛林中穿过的一缕阳光显得弥足珍贵,因此建筑群日照分析被越来越重视,人们不满足于冬至日一小时日射这样的要求,而更关心在周围建筑物遮挡和建筑物自身遮挡的情况下,究竟自己等实实在在接受多少阳光。下图给出某建筑群在夏季清晨的日照与遮挡状况,而利用多媒体技术的三维动画效果可将分析结果表现得更加逼真。
图5—建筑群日照分析
3.4居住小区微气候与热环境分析评价
居住小区微气候与热环境的评价内容,主要是考察人们在室外生活时切身感受到的诸如室外温度、湿度、太阳辐射、气流组织和绿化状况等微气候参数。其中温度作为人们感受居住环境好坏的主要参数,对评价小区热环境至关重要,也是影响人们在室外生活质量的主要因素,它同时综合反映了诸如小区的太阳辐射及绿化状况等其它因素的作用,也是就目前的技术手段而言相对较容易进行预测和比较的热环境参数。
值得指出的是,即便是同一个地区的气候情况也并不是处处相同的。“城市热岛”现象就是其中一个很好的例子。它是城市化对气温影响的最突出特征,显著反映了由于城市化的结果使得城市气温与郊区或其它地区气温的不同,并将给城市居民的工作生活带来深刻影响。一般说来,认为某个区域的实际气温是由基础气温、太阳辐射、长波辐射的线性叠加得到的。区域地貌、建筑密度、建筑材料、建筑布局、绿地率等因素决定了区域温度。即:M(I,t,x)=C(I,t,x)+L(I,t,x)+E(I,t,x)
其中M是区域气温,C是基础气温,L是局地地貌,E是城市化程度,I是天气状况,t是时间,x是地点。具体来说,在建筑群集地区,小区不同地方的温度环境在受相邻位置的建筑的材料结构和布局、小区的下垫面(如沙土或水泥路面)、绿化情况(包括水景布置)、以及交通和家电等人为排热因素的影响下,可能使得局地气温出现热岛或冷岛、以及滞后或提前等现象。
结合建筑群空气流动分析,在相关研究的基础上,笔者预测居住小区不同位置小范围内的逐时气温,同时进行比较并给出评价;所得结果既可供居民选择适合个人习惯的工作生活环境提出参考意见,同时也能为改善居住小区热环境指明方向。
下图是某居住小区中不同位置的“热岛强度”变化情况。从中可以看出,居住小区内热岛强度小,温度适宜,利于人们的室外活动以及室内持续进行自然通风,温度环境令人满意。其中的原因在于居住小区建筑布局合理,建筑间距选择合适(天空视角系数较高而利于长波辐射冷却);且集中绿地多,绿化好,并或多或少地采用了人工水景布置(使得其与空气的热湿交换加强,有效地降低了空气的温度)。值得一提的是,环境最好的区域均为小区居民日常生活、起居、休憩、娱乐等活动的主要场所,该区域内的健康适宜的温度环境将极大地利于居民的室内外的生活质量的提高。
图6—居住小区微气候与热环境分析评价
4小结
目前,该项目以被列为建设部国家十五科技攻关项目,并逐步开展整合软件系统、实际检验使用情况的工作,从对建筑生态环境和节能效果综合评价的项目入手,在实践中完善这一评价系统,并通过将建筑环境和节能效果综合评价理念的应用,明晰建筑生态环境的真正内涵,推广建筑节能概念,并为我国可持续发展做一定的探索。
参考文献