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目前国内外仍然没有一本专业的《葡萄生态学》教材。虽然2009年以后西北农林科技大学葡萄酒学院主要参考了张光伦教授主编的《园艺生态学》教材,并结合葡萄生态学自身的特点制作了课件和讲义。但是,生态学的研究日新月异,分支也越来越多。因此在教学过程中,在讲授葡萄生态学基本理论的基础上适当拓展理论视野,密切关注葡萄生态学领域科学研究前沿和动态,将最新研究成果引入课堂教学中,保持教学内容的新颖性。过去5年的教学改革与实践发现,《园艺生态学》教材能系统地为学生提供生态学的一些基本理论和基础知识,课程组则结合最新的葡萄生态方面的研究成果不断进行补充和优化。如在葡萄气候区划方面,授课老师根据研究结果补充了我国大陆性季风气候条件下葡萄区划指标体系的构建。再如我国优质葡萄酒产区主要位于干旱缺水、生态脆弱的区域,保护生态环境一直是葡萄与葡萄酒产业发展坚守的重要目标。在葡萄生态学的讲授中不断更新了沙漠产区、戈壁滩产区、盐碱地较为严重的产区等发展葡萄酒产业的生态需求。另外,根据不同生态因子对葡萄与葡萄酒质量的影响不同,课程组采用了区别于园艺生态学、森林生态学等课程的授课架构和顺序,对涉及重要生态因子的章节加强了学时和内容。例如目前水分缺乏和低温冻害已经成为影响我国葡萄与葡萄酒产业发展的重要因素,对这两章的讲授则更为详细。最后,在教学过程中课程组注重基本概念、基本理论和基本技能的训练,以及学生独立思考能力和意识的培养。只有深刻掌握了这些基本知识,对葡萄原料质量、葡萄酒质量和风格等方面的评价才能更加客观和深入。
1.2改革与创新教学方法
1.2.1提高教学过程的师生互动过去由于没有参考教材,并受“注入式”教学思想的影响,上课时主要是老师讲解,学生忙于记笔记,强调讲授的作用。课程教学改革以来,在教学过程中经常穿插提问、增加小测验,这样既可以集中学生上课的注意力,同时又促进了学生对教学内容的温习和思考。另外,在每节课的前5分钟鼓励学生向老师提出问题,由授课老师和同学们共同思考,在下课前5~10分钟进行解答和评论。既提高了学生探究知识的热情,又能最大程度地调动全班同学共同思考,相互学习。改革实践中另一种互动的方式是提前定向生态学热点主题,如气候变化对葡萄与葡萄酒产业的影响、环境污染与葡萄生产等,让学生自己查阅文献,同学们经过准备后在课堂上进行讨论。这些教学方法的改革把过去以教为主变为教与学互动,充分发挥了学生的主观能动性,教学效果良好。
1.2.2增加学生主导的课程讨论课课堂讨论是教学过程中一个重要的辅助环节,有利于活跃课堂气氛,激发学生的学习兴趣和热情,提高教学效果。葡萄生态学课程教学改革以来,一直安排4个学时进行学生为主导的课堂讨论。具体做法为首先按照我国行政区划的31个省、直辖市、自治区,将每个年级全体同学分为31个小组,通过查阅文献、数据统计,并结合生态学课程讲授的内容,对每个区域进行生态评价,并结合当地葡萄与葡萄酒产业进行论述。所有讨论内容需制作成幻灯片,并上台讲解5分钟。同时,随机挑选5名学生作为评委,授课老师辅助点评,其它同学进行交流和质疑。整个课堂以学生为主导,授课老师主要进行引导和辅助点评,最大程度提高学生的积极性、主观能动性和创造性。实践证明讨论课不仅提高了同学们的团队协作意识,也锻炼了材料收集与组织能力、演讲能力等。另外,各小组通过查阅文献、上台讲解,对该产区的生态条件有了非常深刻的认识。所有小组通过集体交流,使得全年级的每一个同学对全国的生态条件都有了全面的了解和独立的思考,为以后葡萄栽培学、葡萄品种学学习,以及进入产区工作奠定了良好的基础。
1.2.3加强现代化教学手段的应用葡萄生态学课程教学的手段已完全实现多媒体教学,但是由于该课程涉及的知识面较广、概念较多,所以仅依靠幻灯片进行讲解有时仍显得较为枯燥和抽象。因此,授课老师在尽量制作更为优美的幻灯片的同时,根据章节内容,收集整理大量实地照片、视频进行讲解。授课老师利用科研活动、考察等机会,分别在新疆、辽宁、山东、吉林、四川等产区从生态学的角度拍摄了大量实地照片和视频,如土壤类型、植被类型、地形地貌、园地建设等,为学生提供了许多真实而直观的例子。另外,课程组还积极下载和制作各种视频,补充说明各个知识点,让学生更加容易理解和记忆。课程组在新疆北疆地区拍摄了戈壁滩产区从原地选择、葡萄园管理到酒厂生产全过程的视频,以生态学知识为切入点,为学生详细介绍了北疆产区的生态条件及其对葡萄酒质量的影响,让学生更加容易理解我国干旱地区葡萄与葡萄酒的特点及其生态学基础。
2改革考核方式,重视学生综合素质的培养
采用考试、课堂讨论以及小论文撰写等多种考核形式,可以综合评定教学效果。葡萄生态学课程教学改革以来,从以前的成绩构成仅为期末试卷考试加上平时考勤改为讨论课成绩、平时考勤成绩、实验成绩、期末成绩4大块,而且期末试卷成绩的比例由原来的80%降为65%,更加注重了对平时讨论、实验、实践能力的考核,导向性地培养学生独立思考和动手的能力。
(2)后现代生态学世界观对设计的检验作用。经过了长时间的发展,生态学渐渐被人们所重视,生态学已涉及了生活的方方面面,对生态学的研究也广泛起来,生态学知识也丰富起来。这些生态学的知识成为检测设计是否优良的重要法宝。例如,美国军队的工程师在佛罗里达州的湿地国家动物保护区的北部建造的一系列小型水坝,其目的是为了这个区的灌溉,并提供一块适合放牛的湿地,以满足养牛者们的需求。结果:湿地被放干了,动物灭绝了,土地盐碱化,还出现了沙漠化的特征。此结果与生态学的世界观背道而驰,实为不良设计。
(3)优良设计证明后现代生态世界观的正确性。为特殊的需要设计不能让人感觉特别,相反,要尽可能地和更多的东西协调一致,这一点很重要,一件把一个人(或一个群体)隔离开或边缘化的设计物品一般是不能被接受的。[1]对于一个活动不方便的群体,有的坐着轮椅,有的推着婴儿车或购物车,有的正在矫正视力,有的走路需要拐杖。为了使这个群体感到舒服与关爱,设计不应该显得特别,而应该尽可能地具有包容性。这种充满人文关怀的优良设计,再一次证明了后现代生态世界观的重要性。
2为什么要让后现代生态学的世界观改变设计
随着生产力的发展,人类渐渐有了与自然抗争的能力,人类的活动能力和范围也渐渐超出了自然的承受能力,从而产生了极其严重的后果,我们生存的地球成为受伤的地球。酸雨问题、温室效应、土地沙漠化、热带雨林退化、土壤污染等,这些问题已严重影响到了每个地球人的生活,我们的地球因为这些问题而伤痕累累。从历史的角度我们能够明确,在近百年来,地球生态变化是多么惊人。由于森林资源的减少,动物栖息地的破坏,中国的物种正在前所未有地加速灭亡。海南黑冠长臂猿和海南黑熊等大大减少,稀有植物如望天树、龙脑香等也处于濒于灭绝的境地。时间不等人,想改变我们生活的地球就要从现在做起,每天做一点,每人做一点。
3后现代生态世界观下的设计方法
(1)坚持绿色设计。设计师参与改善环境阻止进一步恶化的方式非常多,如拆解设计。为拆解设计是绿色设计的一大进展,可拆解的技术有助于循环利用,是在设计的源头即考虑到并解决好废物处理的问题。设计师还可以参与到新能源的发现使用中,如太阳能、地热能、潮汐能、风力等。如何将这些能源真正地运用到人们的日常生活中,节约自然资源,正是设计师所应对的巨大挑战。
(2)众多人参与设计。真正的设计团队是一个跨学科的科研队伍。这样的一个团队基本成员往往包括一位人类学家、一位心理学家、一位强烈爱好生物学和生态学的环境科学家、一位医生、一位电力和机械工程师、一位律师、一位平面设计师等。这听起来有点吓人,但当有设计需要时,一群人共同分享同一个梦想,他们拥有不同的洞察力,用一双双慧眼寻找各种可能性。当今,全球存在大量设计顾问公司,以青蛙设计公司为例,我们是由于其产品设计而知其名,然而产品设计只能作为公司设计中的一个极小的组成部分,还包括企业形象设计与辅助交流设计。“今天产品的视觉外观,常常折中于代表客户的利益、使用者的体验、产品的开发以及生产成本、审美、原材料、市场调研等领域中,表现为不同观念之间一种冗长对话的过程。”2009年青蛙公司推出“全球创意公司”主题,无论是顾问、新科技,还是回应环境,回应社会,更多地体现为集体合作的关系,表现为多学科的交流以及多元化的重要性。
(3)重视设计师意图。帕帕奈克说过“设计师的意图和对设计物品的有意使用会产生精神价值。”设计师在设计时应该时刻提醒自己:设计会有效地帮助环境的可持续吗?设计能够帮助那些边缘化的人更好地生活吗?设计能帮助节约能源吗?设计能有助于获得可再生能源吗?它能节省不可替代资源吗?设计师的提问将在精神上激励我们,滋养我们的心灵。
(4)真正关注设计伦理。真正在关注设计伦理,首先必须把注意力从“职业道德”上移开,这些所谓的职业道德,常常成为其自我保护的工具。真正关注设计伦理,是冷静地思考我们在设计什么,为什么这样设计,以及这样设计的后果可能是什么从而使设计实践更加的从容。
(5)设计师的适度介入。社会、环境与生态问题是大量的,现代社会出现了大量的以天下为己任的设计师,他们想改变人们的生活方式、工作方法,必须改变不利于人类的生存环境。然而这并不一定是件好事,以莱索托的妇女为例。莱索托的妇女的社会生活围绕着碾玉米展开的,电动玉米磨碎机的引进,是为了简化其工作,但这种介入打破了当地妇女的社会组织,当属不良设计。
(6)改革设计教育,明确人类状态。今天的设计教育存在着大量的问题,其中之一就是设计技巧教得太多了,与设计紧密相关的生态、社会、经济和社会环境有关的学问又教得太少了。设计教育中还应加入大量人类状况的研究,如对于地球上的人类社会来说,什么是理想的状态?什么是全球生态和行为系统的参数?我们的资源限度是什么?人类的局限是什么?我们不知道什么?只有明确了真正的人类状况,设计师才能具有全局性的思维与眼光,才能做出真正的优良设计。
4后现代生态世界观将如何改变21世纪的设计
(1)人们将更加强调设计产品的质量、耐久和制作工艺。当今天的生活被垃圾包围,废弃的轮胎堆成一座座山时,有没有想过这种结果与设计有着不可推脱的责任。“有计划的废止制度”作为通用汽车公司总裁斯隆和设计师厄尔的一大创造,创新了汽车设计的新模式。有计划地废弃车辆部件并有计划地推出新产品,造成消费者心理的老化,从而促进汽车销售。这种制度是违背生态学世界观的,浪费资源,污染环境,不利于人类的长远发展。
(2)设计师和制造商将会对一种新产品的引进所造成的最终后果进行提问。这属于设计伦理的范畴,帕帕耐克认为,“冷静地思考我们在设计什么,为什么这样设计,以及我们的设计干预最终的后果可能是什么,这些问题是伦理思考的基础。”设计师有了这种意识,设计会变得更加胸有成竹,设计实践也会更加从容。
[论文关键词]丹霞地貌生态设计生态调控
丹霞地貌在我国有着广泛的分布。据统计,全国共有600多处丹霞地貌,以长江以南福建、广东、广西等地区发育最为典型。在自然力的作用下,丹霞地貌呈现出瑰丽奇特的自然景观,吸引了众多的中外游客。随着我国旅游业的发展,丹霞地貌作为一种旅游资源得到了进一步的开发和利用,先后建立了一批风景旅游区。但是,在开发过程中却常常为了追求经济利益而忽视了对景观资源的保护与管理,导致水土流失、植被退化、环境污染等一系列问题的出现。为了减少对自然环境的破坏,保护景观的特色和质量,运用景观生态学原理,针对丹霞地貌风景区进行生态化设计与调控是十分必要的和迫切的。
一、景观生态学与景观结构
景观生态学是现代地理和生态学相结合的产物,是一门连接自然科学和人类学的交叉性学科,属于宏观尺度空间研究范畴[1]。它注重景观结构与生态过程的相互作用,强调生态整体性和空间异质性,通过对旅游区的景观结构、功能和演化过程的研究,从而实现对景观的优化利用与管理。
描述景观空间结构的基本要素有斑块、廊道、基质和缘[2-3]。斑块是景观中与周围在外貌和性质上不同并具有一定内部均匀性的空间单元,在旅游区内是指以自然景观为主的地域和服务网点;廊道是景观中与相邻两边环境不同的线性或带状结构,旅游区内的廊道主要表现为河流、林带、交通线及其两侧的带状树木、草地;基质是景观中分布最广、连续性最大的景观背景结构,对应于旅游区内的自然地理环境;缘则是指旅游区的保护带或旅游斑的环境,作为缓冲区,可避免自然环境与周围社会环境直接接触,有利于旅游区的生态保护。
二、丹霞地貌景观生态设计
丹霞地貌风景区以自然旅游资源为主体,不仅具有观赏的功能,还具有维持区域生态环境,保护生物多样性的功能。一旦遭到破坏,将难以恢复乃至无法恢复,无论是对当地的生态环境还是旅游业来说,这无疑是个致命的打击。因此,对风景区进行设计与开发,应从生态学角度出发,以保护、优化风景区内自然生态环境,保证旅游资源的可持续利用为最终目标。
(一)景观的结构设计
1.斑块的设计。景观要素及其功能格局是控制旅游区生态环境状况的关键。在自然风景区内,按照景观生态学理论,在斑块设计方面应以大型植被斑块作为主要考虑对象,同时需要一定数量分散的小型斑块作为补充。就丹霞地貌风景区而言,它最具特色的景观要素是赤壁丹崖,丹山、碧水、秀峰、奇石构成了旅游区重要的旅游资源。因此,为保护旅游景点的整体性,应以巨型的旅游斑为主要考虑对象。选择具有典型意义的景点与周围环境组成旅游斑,斑块的构成大体上是有一个近圆的核心区,弯曲边界和有利于物种传播的边缘指状突出。对于斑内脆弱的核心区,为避免破坏地质结构,应禁止游客进入,可以考虑建立远距离观景平台,配置观景设施,为游客提供远距离观景服务。红色岩系胶结和固结程度较差,岩石硬度小,易受风化侵蚀,因此在旅游斑内严禁砍伐树木,禁止在崖壁上人工斧凿和雕刻。旅游区内自然植被斑块对于维持生态环境的稳定性具有重要的意义:大型的植被斑块可以起到涵养水源、调节气候、保护生物的作用;小型自然植被斑块既可作为动物临时栖息地和避难场所,有助于生物多样性的保护,又可增加景观异质性,扩散干扰风险,因此要注意保留、保护,加强实时监测,及时养护管理。作为游客休憩、消费为主的小型人为斑块,则要注意远离巨型旅游斑块,沿廊道分散安排,合理布局。
2.廊道的设计。在旅游区内,廊道的构成主要是引导游客活动的旅游线路。丹霞地貌风景区内的廊道除了具有旅游线路引导功能外,还是联系斑与斑、斑与种源之间的纽带,因此,廊道的设计必须从多方面考虑,总的思路是保护、保持原有地形,其宽度、长度和位置的设计应根据山体实际情况而定,综合估计其利弊。根据丹霞地貌风景区独特的地质条件,廊道的设计应注意以下几点:(1)为了保护地形,同时也为了控制游客数量,景区内应以步行道为主,不宜建造盘山公路,也不宜修建高空索道;(2)旅游区内不同斑块之间要有廊道相通,注意保持廊道和斑块植被结构的相似性,以保证斑块之间的连通性,满足内部种在斑块间运动的需要,保护景观整体的生态功能;(3)在线路选择时,最好利用现有自然通道,同时避开生态脆弱区;(4)在道路施工时,尽量利用自然的无污染的材料,如木材,石板等;另外,对于某些自然廊道,如林带、河流等,既是景观中能流、物流的通道,同时本身也具有娱乐价值,因而要注意加以保护与管理,避免人为破坏。
3.基质和缘的设计。基质是景观中的背景地域,在很大程度上决定着景观的性质,对景观的动态起主导作用。从生态学角度看,保持旅游区内基质的稳定性对于实现景区内生态系统平衡具有十分重要的意义;从生态规划角度看,对基质的全面调查与研究也是对旅游区进行功能分区、优化景观格局的基础。由于丹霞地貌多发育在气候湿润地区,流水对其影响极大,因此在开发时要注重流域的完整性;从景观上来讲要注意山水结合,突出“山体为主,水体映衬”,体现丹山碧水的特色。另外,在旅游区要规划一定宽度的缓冲区。一方面,作为交通工具的停放地和旅游者住宿、购物区,满足游客生活需求;另一方面,将游览以外的活动集中在缓冲区,可减轻旅游区内部环境压力,保护生态环境的稳定性。
(二)优化景观格局
景观格局是景观组成单元的类型、数目以及空间分布与配置。景观生态学强调空间格局对过程的影响,通过优化景观格局来改善景观的功能、调整能流物流的输入输出,从时空尺度上来耦合生态与社会过程之间的联系,管理景观资源的利用[2]。目前,“集聚间有离析”的景观格局被认为是生态学意义上最优化的景观格局(Forman,1995)。依此为规划目标,注重风景区内质地粗细结合,大小斑块互为补充,斑、廊和缘的合理布局,最终实现土地利用的合理分类。如在廊道之间或没有廊道的地方加设一行小的斑块以增加调景观连接度;在细质地的景观局部设置小型植被斑块和廊道;设置边界过度带,作为服务区,为游客提供休憩机会等。目的是使景观要素之间达到稳定的动态平衡状态,在优化景观格局的同时还丰富了视觉空间,最终形成以地貌景观为依托,并融合当地自然、人文景观于一体的景区整体风格。
三、丹霞地貌景观生态调控
(一)景观生态管理
在生态系统进行动态监控和实际调查的基础上,利用生态学的原理和方法对旅游区进行管理,力求使系统结构合理,功能协调,促进系统内的互利共生与良性循环。这包括对景观、基础设施和人员的管理等几个方面。
为了保护丹霞地貌风景旅游区内的天然风貌,保证视觉景观的多样性和独特性,除了历史遗留的文物古迹、楼台庙宇外,在景区内应避免建造新的人工建筑物,必要的基础设施要严格限制其规模和数量,设施的造型,色彩、质地等也要与周围环境相协调,不能破坏景观视觉美感。由于自然或人为因素而遭到破坏的景点和基础设施,需要及时修缮或替换,确保基础设施的正常发挥。
加强游客管理,正确引导游客的旅游行为,一是通过计算景区环境容量来确定游客数量,防止因游客数量过多加重环境压力;二是通过广泛的宣传,普及环保知识,增强游客的环保意识,提高游客保护自然地貌的自觉性;三是通过制订相应的规章制度来约束游客的某些不良行为(如攀爬、刻画等)。
对于旅游区工作人员,要进行集中培训,提高自身的文化素质与服务水平,加强与旅游者的沟通。实践证明,只有游客与管理人员相互合作,共同努力,才能促使旅游业的良性发展。
(二)景观生态监测
景观生态监测的任务是不断监视景区内生态系统的状况,确定其改变的方向和速度,并查明人类活动对这些变化所起的作用,以便能快速、准确的制定出相应对策。随着科学技术的发展,现代高新技术在景观生态学的应用,景观生态监测的水平不断得到提高[4]。
1.3S系统的应用
3S系统是对GIS、GPS和RS的总称。三者各具特色又相互关联,在解决问题的功能上各自存在优点和不足。只有把三者结合起来形成一个有机系统,实现各种技术的综合,才能完全实现监测地表变化的功能,在资源、环境调查和区域管理中发挥巨大作用。随着景观生态规划、研究尺度的扩展,3S技术逐渐成为景观规划不可缺少的方法和手段。目前,该项技术已被应用于旅游区位置的确定,生物资源调查,地貌监测等方面。由于丹霞地貌主要分布于长江流域以南区域,气候湿热,风化强烈,加之其特殊的岩性特征,对于环境的变化极为敏感,因此,利用3S技术对丹霞风景区内的地形地貌实施监控是十分必要的。
2.LEDESS空间明晰化模型
LEDESS模型[4](LandscapeEcologicalDesignandEvaluationSupportSystem)原意为景观生态决策与评价支持系统。其主要功能是帮助决策者对景观中自然环境部分进行管理和规划,尽量减少未来出现的非确定因子,分析不同的决策方案对植物和动物种群造成的生态后果。将LEDESS模型引入丹霞地貌风景区,用来模拟植被演替过程,按植被演替和生境的需要,评估物种生境适宜性,计算潜在生物斑块间的景观连接度,将对景区的规划、建设和保护有很大的帮助。
目前,我国对3S系统或LEDESS模型的研究与应用尚处于初级阶段,还要进一步加强国际间的合作与交流,善于借鉴国外先进经验,加快对这方面的研究,尽快应用于实践,为实施有效的生态保护和恢复行动奠定基础。
参考文献
[1]许慧、王家骥,景观生态学的理论与应用[M]北京:中国环境科学出版社1993
2加强对水生态系统保护与修复的重视度
水生态系统的保护与修复是近年来才提出的国家战略重点项目,有些资源保护单位对其的重视度不够,意识较为淡薄。水土保持的第一要素就是水资源,生态系统的有效建设也一定要以水资源的基础建设为依据。因此,我国各相关单位一定要重视水生态系统的保护修复工作,完善基础设施建设,实现资源的优化配置,合理开发资源,做好协调生产工作,并立足未来,从长远角度考虑,将该工作列为国家发展的重要内容,实现新措施的有效运用。
3因地制宜、综合治理、坚持创新
众所周知,我国国土面积广阔,水生态系统由于地区差异,会出现不同的问题,解决水土流失问题,也不能仅仅依靠一种策略。坚持因地制宜、综合治理和创新发展的方法就显得尤为重要。
3.1针对水生态修复保护系统地的差异,应该采取因地制宜的方式予以完善。
例如,在农田边缘开挖截根沟,在与林地接壤处挖掘排水沟,对潜在威胁大的水蚀沟采用回填对策等等。
3.2采取不同的生物措施实施保护修复。
根据季节差异进行植树,结合土壤特点,因地制宜的选取种植树木,在保护植被覆盖率的基础上,利用沟谷营建水源涵养林,并做好防风固沙、排水种植等工作,有效缓解冲刷侵袭。
3.3创新保护与修复方法。
具体而言,要创新体制,发挥制度的规范作用,完善监管,加强验收,保证权责分明。此外,还要深化改革,改进以往的治理方法,调动广大人民群众的参与热情,并坚持技术创新,采取高科技方式对水生态系统进行研究,尊重科学,做好系统建设工作。
4扎实推进水生态系统的保护修复工作
明确思路,打好工作基础是有效保护与修复水生态系统的关键。国家在系统维护动工前可以搭建试点项目,结合地区差异和自然状况特点,对水生态系统进行综合治理。在试点工程建设过程中国,对水土流失问题进行综合分析,积累工作经验,并进一步贯彻落实新的治水方式,总结技术问题,扎实科学基础,从而完善保护修复能力,推广现代化新技术。