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【关键词】脑卒中;抑郁;康复治疗
卒中后抑郁(poststrokedepressionPSD)是脑血管意外的常见并发症,脑卒中后约60%的患者可发生抑郁[1,2]。卒中后的抑郁情绪和认知障碍等可直接影响患者的病程及预后。早期康复治疗能使PSD患者的抑郁心境有明显改善,使康复治疗步入良性循环,从而改善预后,现报导如下。
1资料与方法
1.1对象选取2004年3月~2005年6月在我院神经内科住院的86例PSD患者为研究对象。入组标准:(1)均符合1995年全国第四届脑血管病学术会议制定的脑卒中诊断标准,并经CT证实为大脑半球病变(梗塞或出血),无意识障碍、失语及严重的认知功能障碍;(2)均符合《中国精神疾病分类方案与诊断标准》第3版(CCMD3)抑郁症诊断标准;(3)病程10~15d;(4)无严重的心、肺、肾功能障碍,排除既往有神经、精神病史及检查不合作者。其中男54例,女32例;平均年龄58.4±9.4a;脑梗塞50例,脑出血36例。
1.2方法
1.2.1分组方法先按疾病类型分层,尔后将入组的86名卒中后抑郁患者随机分成康复组(研究组)46例,常规治疗组(对照组)40例。两组患者性别、年龄、发病时间、神经功能缺损程度、日常生活活动能力及抑郁程度均无显著性差异(P>0.05)。
1.2.2治疗方法两组均给予神经内科常规治疗和护理,对抑郁显著的患者口服百忧解治疗。研究组采用运动再学习方法(MRP),在生命体征及病情稳定48h后即开始康复治疗,早期均以肌肉按摩、神经肌肉电刺激、患肢的抗痉挛摆放、关节的被动与主动活动等,以保持关节正常活动度及肌肉正常长度为主。再根据患者病情,脑梗塞患者一般在发病后3~5d,脑出血患者在发病后10~20d进行坐、立、行、走训练,同时通过具体的作业由易到难进行日常生活活动(ADL)训练与强化,每日1次,每次45min。康复师不断地与患者进行交流,讲解神经康复的基本原理及近期与远期目标,使患者对脑卒中有全面、正确的认识;不断肯定、鼓励患者所取得的每一个进步;进行适当的心理疏导,以唤起患者战胜疾病的信心。
1.2.3疗效评定采用改良的Barthel指数(MBI)评定ADL,汉密尔顿抑郁量表(HAMD)评定抑郁状态,分别于治疗前及治疗第40d末各评定1次,并进行对比分析。HAMD24项评分≥8为轻度抑郁,≥20为中度抑郁,≥35为重度抑郁[3]。全部数据采用SPSS10.0统计软件包处理,并进行t检验。
2结果
治疗前后两组患者MBI、HAMD评定结果比较,见表1。
表1两组MBI、HAMD评定比较(略)
注:组内治疗前后比较P<0.05,P>0.05;两组间比较P<0.05
表1显示,治疗40d末,研究组MBI、HAMD评定均有明显改善,差异有显著性(P<0.05),对照组治疗前后改变不明显(P>0.05);治疗后两组间比较,研究组明显优于对照组,差异均有显著性(P<0.05)。
3讨论
PSD是脑卒中后常见并发症之一,其发生的机制不明,目前有两种学说:(1)原发性内源性学说,认为脑卒中后破坏了去甲肾上腺素能神经元和5羟色胺能神经元及其通路,引起去甲肾上腺素和5羟色胺之间的平衡失调;(2)反应性机制学说,即卒中后肢体功能的丧失,社会功能减退,角色转变,家庭关系等急性转变超出患者所能应对的范围;患者卒中后对疾病认识不足及对偏瘫后果恐惧导致精神压力过大;怕拖累家人、经济承受力的担忧等,多种家庭、社会、生理因素共同导致病后生理、心理平衡失调,而产生悲观孤独情绪,不愿意与人交流导致抑郁。
PSD与脑卒中的严重程度有明显的相关性[4],患者的神经功能缺失越重,ADL越差,越易导致PSD。而随着ADL的恢复,患者的抑郁程度亦会明显改善。大脑是有可塑性的,早期康复治疗,因能有效抑制异常运动模式的产生,诱发正常运动模式,促使大脑的神经功能重组向符合生理要求的正确方向上发展。本研究显示,研究组治疗前后MBI、HAMD评定比较均有明显改善,差异有显著性(P<0.05),对照组治疗前后改变不明显(P>0.05);治疗后MBI、HRSD评定两组间比较,研究组明显优于对照组,差异均有显著性(P<0.05)。随着康复治疗,患者肢体功能不断改善,ADL的不断改善,激发起患者康复的信心,心理障碍逐步消除,有利于PSD的恢复。
康复训练是有计划、有目的、循序渐进的过程。在其间患者通过与康复师的不断交流,康复师的耐心的心理疏导,向患者传达积极的心理支持;通过建立良好的康复氛围,安排偏瘫患者的集体治疗,促进患者与患者间的交流及加强患者与家属间的沟通,使其心情放松、愉快,不断树立自信心,从而打消患者不良的心理防御体制,消除卒中后不良行为与处理方式,使患者能正确认识卒中事件本身,正确接纳自己与自己的疾病,能积极主动地参与治疗,从而解除抑郁。
总之,早期神经康复能从内因与外因两个方面改善患者的抑郁心理,促进PSD的恢复,而PSD的恢复,反过来又可加速康复进程的发展,最终改善患者肢体功能,减低致残率,改善预后。
参考文献
[1]于恺.卒中后抑郁的临床研究进展[J].神经疾病与精神卫生,2004,4(5):405
1实践教学目标体系
从实践教学的角度,应用气象学专业培养的人才应具备以下能力。
(1)基本技能能力。培养的学生应该具备良好的从事气象行业业务的基本技能,例如:大气探测中气象测报的基本技能、农业气象观测业务要求的基本技能、天气预报应掌握的基本技能、计算机数据处理及信息处理能力、气象遥感数据处理及应用能力等。这些基本技能的掌握可以使学生毕业后能尽快适应业务,同时提高我校毕业生的市场竞争力。
(2)获取和应用知识的能力。训练和培养学生的自学能力,即具有辨别、判断各种信息、提取有效信息、综合分析与归纳决策的能力。同时培养学生综合应用知识、独立分析、解决问题的能力、实际操作能力、设计计算能力、撰写科研论文、参与学术交流的能力、组织管理能力等多方面的应用能力。
(3)创新能力。在教学计划和教学实施过程中加强教学实践课程和科研训练环节,培养创新实验能力、科学研究能力、科技开发能力等。
2实践教学课程体系
应用气象学专业实践教学课程体系建设按照学校实验模块、实习模块、综合训练模块和设计开发模块的总体思想,以实践能力培养为主线,旨在构建分层次、多模块、相互衔接的实践教学体系。通过对原有实践环节进行整合,并且对没有实验(习)条件的课程进行充分的挖掘,形成新的课程体系(见图1)。
(1)实验模块。实验模块分为信息处理类和业务基础类两类,主要为培养学生一些基本的实践能力。业务基础类包括应用气象仪器学、天气分析和预报2个实验课程;信息处理类包括气象遥感数据处理及应用、地理信息系统上机实验、应用气象统计学实验、应用气象程序设计、常用气象统计软件应用等实验课程。
(2)实习模块。实习模块的设计考虑了气象基本业务的需要,设计了气象观测实习和天气预报实习,属于气象行业对人才要求的最基本技能。学生通过这2个实习可以有针对性地进行测报和预报工作训练。
(3)综合训练模块。综合训练模块的设计考虑了学生综合能力培养的需要。具体有农业气象业务与方法教学实习、小气候测定实习、设施环境调节、农业气象灾害及其防御、应用气候学教学实习、毕业实习等实习环节。学生通过此模块的实习能够提升自己综合运用相关知识的能力。
(4)设计开发模块。设计开发模块的设计考虑了学生独立进行科研的需要。具体有课题设计、专业综合实验、毕业论文等实践环节。通过整合和充分地“挖掘”,在新的实践教学课程体系中,增加了气象遥感数据处理及应用、设施环境调节和农业气象灾害及其防御等实践内容,特别是设施环境调节是目前气象业务不断拓展的主要方向,北方地区的很多气象业务单位已经开展设施农业的气象服务。
3实践教学条件体系
实践教学条件是实践教学体系的基础,在整个体系中起支撑作用。根据实验课程体系,主要是实验室、实习基地和师资队伍建设。
(1)实验室建设。整合现有资源的基础上,增加实验室面积和更新现有仪器设备,建设成为4个实验室,分别是气象观测实验室、天气分析实验室、气象信息处理实验室和专业综合实验室。气象观测实验室和天气分析实验室主要满足实验模块中业务基础类实验课程和实习模块中2个实习的进行。气象信息处理实验室完成实验模块中信息处理类实验课程的教学任务。专业综合实验室完成综合训练模块的教学任务。
(2)实习基地建设。实习基地是教学科研工作的重要组成部分,是学生知识创新、技术开发的重要基地,包括校内实习基地和校外实习基地。①校内基地建设包括地面气象观测场和气象综合实习基地。地面气象观测场可保证气象观测实习,气象综合实习基地主要用于满足农业气象业务与方法教学实习、小气候测定实习、设施环境调节等课程的实习与实验、专业综合试验、毕业论文等。②校外实习基地建设主要分为3类,分别是以测报为主要内容的观测实习基地,以天气预报为主要内容的预报实习基地和以专业综合能力培养为主要内容的综合实习基地,这3类实习基地反映了学生实践能力增长的过程,依靠实习基地的现有条件,利用地方长处指导学生,特别是到校外气象台站进行地面气象观测实习和天气预报实习,可进入实战状态,能全面提高实际工作的水平和能力。
(3)师资队伍建设。实践课程的教师队伍配备以实验室(或实习基地)为平台,通过培养和引进,每个实验室(实习基地)配备1或2名专职或兼职实验教师,负责本实验室(实习基地)课程的授课工作。
4实践教学管理体系
实验室和校内实习基地由实验室主任负责日常管理,专职技术人员负责设备维护、实习准备等工作,实习指导教师负责具体实习的开展。主要实验室(实习基地)除了保证学生实践课程的授课之外,主要的运行方式是对学生全年开放。实行以实验室或课程为单位进行运作的管理机制和开放性实践教学的运行机制。如地面气象观测场、气象观测室、天气分析实验室配备专职和兼职的实践指导教师,效仿气象行业实际业务,学生分组负责的方法进行全年的测报和预报;1个年级如果能够坚持1年,学生测报和预报的技能就能基本能够达到实际业务的需要。气象综合习基地同样在配备专职和兼职老师的基础上,采取学生分组“承包”,挑选主要大田和温室作物种植,整个生育期内负责“承包”实验地的发育期观测和环境观测;同样1个年级坚持1年,学生也基本可以掌握发育期观测、环境(包括小气候、温室)观测的技能。学生只有掌握了这些基本的技能,指导教师进而加强引导,就会逐渐增强其开发和创新的能力。
5实践教学评价体系
在出勤方面,我坚持做到了有事先请假,不迟到早退,及时到岗到位,积极参加学校组织的体育比赛,认真学习广播操,积极参加各种培训、研修和读书活动。
摘要:为了研究各类台风对郴州降水的影响,为气候预测和气象防灾减灾服务提供有益参考,笔者对1959—2011 年53 年间影响台风在郴州的年降水分布、不同强度的降水分布、关键月份的降水和不同登陆地的降水特性进行统计分析。结果表明:在时间分布上,影响郴州的台风降水发生在4—11 月,主要集中在7—9 月,8 月台风降水频次最多,9 月次之,4 月最少;在空间分布上,台风年平均降水量总体上自东南向西北逐渐减小,台风年最大降水区出现在中部,7 月台风最大降水区出现在郴州中南部,8 月在郴州北部,9 月较8 月略有南移;此外,台风登陆地点不同,影响郴州的台风降水差异较大,在广州登陆的台风主要影响郴州西部,在福建登陆的台风主要影响郴州中部。
关键词 :台风;降水;时空分布;特征;郴州
中图分类号:P466 文献标志码:A 论文编号:2014-0955
0 引言
郴州市地处湖南省东南部,地形复杂地貌多样,东部是南北延伸的罗霄山脉,南部是东西走向的南岭山脉,中部、北部低山、丘陵、平地交错,地势自东南向西北倾斜,是全省受台风影响最严重的地区之一。每年7—9 月,西太平洋和南海热带气旋从福建、广东等沿海地区登陆,给郴州带来不同强度的降水。台风降水多寡对郴州的旱涝而言是至关重要的,适量的台风降水可以缓解本地旱情和高温,有利于农作物的生长;而台风暴雨则易诱发洪涝、山体滑坡等地质灾害,给人民生命财产造成重大损失。
长期以来,气象学者对热带气旋的生成、结构、强度、路径、风雨影响的预报进行了大量的研究[1-4]。而近些年,关于台风降水的气候研究在国内外逐渐受到广泛的重视。Englehart 等[5]探讨了墨西哥西部台风降水气候特征,并进行模拟;王继志[6]对1884—1979 近百年的西北太平洋台风进行了统计;李英等[7-10]对影响中国的西北太平洋台风的时空分布、强度分布、移动路径和台风源地进行了气候学分析;孟莹等[11-18]对影响台湾、福建等某一小区域的台风降水特征进行了探讨。
然而,由于不同地区台风降水的气候变化特征具有明显的区域性特征,且迄今为止,关于影响郴州的台风降水的研究主要是对台风降水个例的研究[19-20]。因此,本研究对1959—2011年共142个台风资料进行统计,着重从气候变化角度分析影响郴州台风降水的基本特征,以期为气候预测和气象防灾减灾服务提供有益参考。
1 资料与方法
1.1 资料来源
本研究使用的台风资料来源于中国气象局整编的《台风年鉴》(1959—1988 年)和《热带气旋年鉴》(1989—2011 年)[21-22];降水资料来源于湖南省气候中心和郴州各县(市)地面气象观测站共同提供的1959—2011 年10个测站的逐日降水资料。
1.2 研究方法
当台风从东南沿海登陆并对郴州产生了影响,便进行台风降水统计。台风过程降水统计时段为台风登陆前一日到降水过程结束之日;台风过程降水量为降水统计时段内的总降水量;台风月降水总量为月内各次台风过程降水量的累加值(以台风登陆时间为准,可向下月跨月统计);台风年度降水量为各月台风降水量之加。
1.3 统计分析
本研究用Fortran 语言对数据进行处理与分析,并用Suffer 软件进行绘图。
2 结果与分析
2.1 影响郴州台风登陆地点的统计特征
1959—2011 年53 年共有142 个台风登陆影响郴州,年平均2.7 个,最多的年份有6 个(1961 年),其中1987、1993、1998 年无台风影响。由表1 可得,台风登陆影响郴州最早出现在4 月,最迟出现在11 月份;影响时段集中在7—9 月,共有台风110 个,年平均2.1 个,占总数的77.5%;8 月影响郴州的登录台风最多,占总数的34.5%,9 月次之,占21.8%,4 月最少,仅占0.7%。
由表2 可得,影响郴州台风主要从广东和福建沿海登陆,共有132 个,占总数的93%,从广东登陆影响郴州的台风最多,占总数的64.8% ,福建次之,占28.2%,山东最少,仅占0.7%。
2.2 影响台风在郴州的降水特征
2.2.1 降水时空分布特征1959—2011 年郴州各县市台风年平均降水量为140 mm,桂东的台风年平均降水量最多,为169 mm,汝城次之,为160 mm,安仁最少,为106 mm。台风年平均降水总体上自东南向西北逐渐减小,有明显的多雨区和少雨区之分,东南部的汝城、桂东和中部的郴州位于多雨区内,是郴州境内台风雨水资源最丰富的区域,而西南部的临武、宜章和最北部的安仁位于少雨区(见图1a)。台风年最大降水区域出现在中部的郴州、资兴和永兴,中心在郴州,年最大降水703 mm;安仁最小,只有443 mm(见图1b)。
1959—2011 年郴州各县市台风年降水量≥100 mm的年份数(见图2a)自东南向西北逐渐减少,其频发区主要集中在郴州东南部,频数极大值出现在桂东(19 年),极小值出现在安仁(8 年)。台风年降水量≥300 mm的出现次数(见图2b)由中部向南北两端逐渐减少,其频发区主要集中在郴州中部,频数极大值出现在郴州(8 年),极小值出现在安仁和宜章(2 年)。可见,郴州中部至东南一线受台风强降水的影响重于其他地区,尤其是郴州市区受台风强降水影响最严重,既是台风年降水最大中心,又是台风强降水易发中心。
台风主要影响季节(7—9 月)郴州各县市平均台风降水量为110 mm,占台风年降水量的79%。7—9 月台风降水量的空间分布与台风年降水量相似,最大降雨中心区域也与年最大降雨中心相同(图略),可见年内台风降水总量主要取决于7—9 月台风降水量。其中,7 月台风主要影响地是郴州中部和南部,郴州、汝城、宜章等县市在多雨区范围内(见图3a),月最大降雨区位于永兴至郴州一线(见图3b),月最大降雨中心在郴州,降水量达648 mm,为台风月降水量历史最大值,出现在2006 年;8 月台风多雨区位置较7 月略有北移,郴州、汝城、桂东等县市在多雨区范围内(见图3c),月最大降雨区位于郴州东北部,月最大降雨中心在资兴,降水量达506 mm(见图3d);9 月多雨区面积略有缩小,降水量减少,位置较8 月略有南落,汝城、桂东等县市在多雨区范围内,月最大降雨中心在汝城,降水量达243 mm(图略)。
2.2.2 不同登陆地台风在郴州的降水特性影响郴州的台风主要是从广东、福建登陆的台风,分析其降水特性为:1959—2011 年从广东沿海地区登陆并影响郴州的台风共92 个,平均年降水量为113 mm,桂东降水量最多(113 mm),汝城次之(108 mm),安仁最少(62 mm);平均台风年降水量的空间分布自南向北逐渐减小,多雨区位于桂东到汝城一线,其次为嘉禾、临武,最少降雨区在郴州东北部(见图4a);台风最大降水区域集中在郴州西部,最大降水中心在嘉禾,降水量达368 mm(见图4b);台风年降水量≥100 mm的年份数(见图5)自东南向西北逐渐减少,其频发区主要集中在郴州东南部,频数极大值出现在桂东和汝城(21 年),极小值出现在安仁(8 年)。
1959—2011年从福建沿海地区登陆并影响郴州的台风共40 个,平均台风年降水量为104 mm,资兴降水量最多(130 mm),郴州次之(128 mm),临武最少(82 mm);平均台风年降水量的空间分布由中部向南北两端逐渐减小,多雨区位于郴州—资兴—桂东一线,其次为永兴和汝城,最少降雨区在郴州最北端和西南部(见图6a);台风最大降水区域集中在郴州中部,最大降水中心在郴州市区,降水量达648 mm(见图6b);台风年降水量≥100 mm的年份数(见图7)由中部向南北两端逐渐减少,其频发区主要集中在郴州中部,频数极大值出现在郴州(18年),极小值出现在安仁和临武(8 年)。
3 结论与讨论
(1)影响郴州的台风平均年降水量总体上自东南向西北逐渐减小;台风年最大降水区出现在中部,7 月台风最大降水区出现在郴州中南部,8 月在郴州北部,9 月较8 月略有南移;台风年降水量≥100 mm的频发区主要集中在郴州东南部,年降水量≥300 mm的频发区主要集中在郴州中部,即郴州中部至东南一线受台风强降水的影响重于其他地区,是全市洪涝灾害最易出现的地方。
(2)台风登陆地点不同,影响郴州的台风降水差异较大。在广东登陆的台风主要影响郴州西部,其带来的降水往往比较均匀,强度不大;在福建登陆的台风主要影响郴州中部,由于地形作用,极易给郴州中部地区带来强降水,造成洪涝灾害;从广东沿海和福建沿海登陆台风,对境内安仁和宜章2 个地区的影响相对较小。
(3)影响郴州的台风主要集中在7—9 月,该时段郴州境内常出现大旱,台风影响所带来的适量降水,可以有效缓解旱情,同时也可通过人工影响天气充分开发空中水资源,创造更大的经济效益。
(4)本研究中台风登陆地以省界为单位,有待进一步细化到市或县,为防台减灾提供更精细化的分析依据。
参考文献
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[19] 张小玲,孙建华,陶诗言.2002 年8 月湖南致洪强降水过程与成因分析[J].气候与环境研究,2004,9(3):475-493.
在专业发展方面,我认真阅读所订的教育书刊《心理世界》和专业书籍《气象学与气候学》,能及时对学生进行心理辅导,善于做差生的思想工作,把教书育人中师生的心理共鸣作为自己的追求,力求达到这种教与学的最高境界,主动参与校本研修,发展积极、有新意的见解,积极参加课堂教学研究,参与教学竞赛和展示,教学成绩突出,学生满意率高,得到了学校和学生家长的充分肯定。
在出勤方面,我坚持做到了有事先请假,不迟到早退,及时到岗到位,积极参加学校组织的体育比赛,认真学习广播操,积极参加各种培训、研修和读书活动。
在教研教改方面,我撰写的论文《地理教师素质的提高要与时俱进》被评为“优秀论文”,骨干教师精品课获奖,参加“我选择,我奉献,我快乐”演讲比赛获奖,非学历远程培训作业考试成绩优秀,建立了教师个人博客,积极开展网络研修,工作效果好。
总之,我珍视骨干教师称号,认真履行骨干教师职责,但是,没有最好,只有更好,今后我要不断努力,为党的教育事业多做贡献。
城市化对气候影响,气候变化对社会、环境经济的影响是极其复杂的。IPCC在1995年的气候变化第二次评估中指出:在今后几十年中,明确地检测出在大部分生态和社会系统中气候引起的变化会是极为困难的。这是因为这些系统是极其复杂的,而且它们之间有许多非线性反馈及其对众多同时继续发生变化的气候和非气候因子的敏感性。目前此问题的研究取得了一定的进展。
1.城市化气候效应研究
城市气候的研究是伴随着世界城市化进程而出现和发展的。而真正系统地研究城市气候,是自19世纪初期英国的Luke Howard(1772-1864)的《伦敦气候》一书开始。继Howard之后,法人E.Renon(1815-1902)对法国巴黎城市气候作了有价值的研究。
在19世纪,城市气候研究多以气温为主,只有少数文献涉及雾和降水。到了20世纪,城市气候研究的要素越来越多。Schmidt(1919)对城市内部不同景观地区的小气候进行研究,于1927年首创利用汽车装备气象观测仪器做流动观测。与此同时,Schmass(1927)研究慕尼黑城市对降水的影响,认识到城市下风方向降水有增多的现象。KratZer(1937)总结了20世纪30年代以前的城市气候研究工作,著出了世界上第一部以描述城市气候的特征和现象为主的通论性的城市气候著作《城市气候》,此书在世界城市气候研究史上具有承上启下的作用。
第二次世界大战之后,城市气候研究的广度、深度和方法都有显著的发展。到60年代末,其进展速度更快,陆续发表了不少关于城市气候研究的论著。1968年联合国世界气象组织气候学委员会在比利时首都布鲁塞尔召开了第一次国际性的城市气候会议“城市气候和建筑气候学讨论会”。此次会议之后,“METROMEX”(1970)开始制定和实施,它标志着城市气候研究的新发展。
进入80年代之后,城市气候的研究更有了显著的进展。Landsberg在1981年发表的《城市气候》一书,这是继KratZer(1956)之后,对世界特别是发达国家城市气候研究工作的总结,系统地分析了城市和郊区气候的差异及其形成原因。周淑贞、张超(1985)的《城市气候学导论》是我国第一部城市气候专著。这两部专著的问世对推动世界和我国城市气候的研究起到了很大的促进作用。
我国城市气候的研究起步较晚,1980年夏中国气象学会气候学术会议在庐山召开。1982年9月中国地理学会在福建厦门召开了第一次中国城市气候学术会议,会后出版了论文集《城市气候与城市规划》,这是我国第一部城市气候论文集。我国国家教委科技司为了促进我国高等院校城市气候研究工作的开展和协作,于1985年12月在上海举行了城市气候学术研讨会,并成立了“全国高校城市气候研究中心”。此后,该中心分别于1987年4月和1990年6月在上海和广州举行了第二次和第三次城市气候学术研讨会。
我国城市气候研究主要在城市环境特征及其应用、城市的大气质量和污染、城市气候与城市规划等方面,但分析较多的是城市热岛和逆温等问题。张一平,何云玲(2002)探讨了昆明城市热岛效应呈立体空间分布特征。何萍,李宏波(2003)找出了我国不同城市热岛强度分布特征,发现城市热岛强度的变化规律。郑祚芳等(2007)研究了近30年来城市化进程对北京区域气温的影响,认为城市化带来的热岛效应是导致局地增暖的主要因子。任春艳等(2006)研究了西北地区城市化对城市气候环境的影响,证明西北地区城市发展对气候的影响不完全符合库次涅茨曲线特征。以上研究有助于深入探讨城市化对区域气候的影响机制。
随着现代技术的突飞猛进,也相应出现了一些先进的有关气候的观测仪器,这更加利于气象学专家及学者开展城市气候研究。在此期间,城市气候研究得到了长足的发展。通过研究也取得一些结论:城市热岛、逆温、风和降水对大气污染有明显的影响,而大气污染对太阳辐射、透明度也有明显影响(李星敏,白爱娟,2009;白美兰,2006;赵晶等,2001)。除了研究上述这些城市对城市气候产生的影响外,随着人们对城市气候的认识逐步深入,研究的焦点逐渐转移到气候变化影响的研究。
2.气候变化影响的研究
刘惠民和邓慧平(1999)认为目前针对气候变化影响的基本研究方法有:(1)未来气候情景。主要有四类:一是假设的情景;二是用古气候、历史气候和现代气候资料推测的气候情景;三是根据大气环流模式(GCMs)CO2倍增数值试验结果产生的气候情景;四是综合气候资料时间序列分析法推测的未来气温、降水变化和GCMs预测的温室效应引起的气候变化生成的气候情景。(2)专业-气候模式,是指在影响研究中,被气候变化影响的对象,可分为经验统计模式、动力模式以及介于两者之间的统计-动力模式。
受人为活动干扰较弱的自然生态系统,其地理分布、物种的物候学特性以及灭绝等变化主要受气候因素的影响。因此,可将其作为指示性指标,评估气候变化对自然生态系统的影响(IPCC WGII,2001a)。近年来,国际上已经开发了多种方法鉴别气候变化对非生物和生物系统的影响,如利用青蛙、蝴蝶等作为检测指示性物种识别对气候变化的响应,推测气候变化对自然系统的影响。
丁一汇(2009)认为对于农业、水资源等社会经济系统,由于受气候变化和其他因素的共同作用,难以分离气候变化对这些系统的单独影响。在农业影响评估上,20世纪90年代应用GCM预估气象要素月均值,作为作物模型的输入进行站点上的影响评估。21世纪初,利用PRECIS进行降尺度分析,构建高分辨率的气候变化情景,与空间CERES作物模型嵌套(熊伟,2004)。对于生态系统的影响评估的主要方法有:(1)实验室模拟和野外观测实验法;(2)历史相似或类比法;(3)数值模拟和预测的方法。对于水资源的影响评估主要集中在敏感性分析上(扬华庭和王芳,1996)。
社会经济影响评价模型包括:经济损失值、生计损失值和经济风险值3部分。评价方法采用IPCC的通用方法。近年来,国内许多学者在建立自然灾害变异指标(如震级、干早指数、风浪等级等)、自然灾害损失评价指标(包括直接经济损失和间接经济损失)、自然灾害分级标准等方面做了有益的探索(马宗晋,1988;高庆华,1991;王雪臣,王守荣,2004)。
目前评估气候变化影响、脆弱性和适应性的方法大多通过构建未来社会经济变化的情景,利用气候模式对未来人类活动引起的气候变化进行情景预估。但情景分析不同于预测,并不力图描绘被研究对象未来最可能发生的情况。 2000年出版的IPCC《排放情景特别报告〉提出了4种全球未来可能的社会经济发展框架,通过对相关假设和特征的量化,衍生出多种温室气体排放情景,是评估未来气候变化可能影响的基础。在SRES所构建的社会经济情景中,社会经济发展的主要驱动因素包括人口、经济增长、技术变化、能源、土地利用、社会公平性、环境保护和全球一体化。
中国进行气候变化情景构建经历了三个主要阶段:(1)增量情景。(2)CO2倍增情景。(3)渐进递增情景。
中国为应用区域气候模式(RCM)发展气候情景作了大量探索性工作,并应用于气候变化的影响评估中。国家“九五”科技利用RegCM2(高学杰等,2003)模拟了CO2倍增情境下中国的区域气候情景;2002年,中国科学家引进英国Hadley气候中心的RCM-PRECIS,将HadAM3H的预测结果降尺度分析到50km的水平格点上,构建了中国的区域SRES气候情景,并已应用于农业、水资源、自然生态系统的影响评估研究中(许吟隆等,2003;2006)。
目前进行气候变化影响研究工作只能根据各种方法,研究制定未来气候构想或称未来气候情景(Scenario)(Gleick PH.),近年来有些影响研究已采用相互作用方法和集成方法(Norman JR,Pierre RC,Kenneth DF,et al.,1993;Dowlatabadi H,Morgan MG,1993)。
随着全球化和信息化的迅速发展、生产的全球重构与转移以及交通网络基础设施完善,现有城市群将加快发展,城市下垫面性质改变以及热释放、大气污染、水污染而导致城市区域淡水短缺、环境污染、生态退化等问题日趋显现,城市热岛效应加强。气候变化背景下,这些问题可能强化甚至恶化,沿海城市群未来面临的环境和灾害问题可能更趋于复杂(董锁成,2010)。李刚(2010)通过研究发现皖江城市群的生态占用是生态供给的近4倍,可持续发展能力欠缺。郑斌(2008)认为城市群的环境问题的成因首先是地理气候的因素造成污染物的转移,其次城市群对于资源利用的同质性造成环境污染的叠加效应。
3.解决途径研究
为解决上述城市化发展带来的气候负面影响,须提倡低碳经济,而碳交易市场是整个低碳经济的基础和关键。钟劲松(2010)认为碳交易的基本原理是,通过承认碳排放的所有权,合同一方通过支付另一方获得温室气体减排额,将购得的减排额用于减缓温室效应,从而实现其减排目标。
有关排污权交易的理论研究方面,国外研究已经比较深入,主要集中在以下几个方面:
3.1排污权交易内容的界定。Stavins (1994) 认为,一个完整的排污权交易制度应包括以下八项要素:总量控制目标;排污许可;分配机制;市场定义;市场运作;监督与实施;分配与政治性问题;与现行法律及制度的整合。
3.2排污权拍卖的问题。Hahn (1984) 指出,在不完全竞争的市场中,排污权的初始分配会影响排污权交易制度的效率。因此,选择合适的排污权初始分配方案是至关重要的。1990 年美国国会在关于《清洁大气法修改方案》的辩论中,提出了三种初始分配方案:公开拍卖、固定价格出售和免费分配。
3.3排污权交易中的市场势力问题。Burniaux (1999) 认为,在排污权交易市场,通常存在两种类型的市场势力:一是成本最小化操作,也称为利润最大化操作;二是排他性操作。Hahn (1984) 研究了排污权交易市场上,当一个企业具有市场势力,其他企业都是竞争性企业(价格接受者) 的情况下,市场均衡是如何变化的。Tietenberg(1991) 认为,市场势力使得新排污企业偏重污染的治理; Godby(2000) 则从实验经济学的角度,检验了上面两种类型的市场势力的存在性。(4)排污权交易中的交易成本问题,Stavins (1995) 认为,交易成本在市场中无所不在,因而排污权的初始分配是决定治理效率的重要因素。Cason (2003) 用实验方法验证了Stavins 的观点。
3.4排污权交易中的企业监督问题,Malik (1990) 认为,企业的违规行为降低了排污权交易市场的效率。因此,在设计排污权的交易机制时,必须考虑企业的违规行为。Stranlund(1999) 研究了排污权交易体系的外部监督和实施问题,并研究了管制者应如何分配资源来监督和处罚违规企业。
中国关于排放权交易的研究和实践相对较少。中国的碳排放权交易主要在境外展开,绝大部分是通过清洁发展机制(Clean Development Mechanism,CDM)的形式进行的(钟劲松,2010)。目前,国内碳交易制度,碳交易场所和碳交易平台刚刚起步,既没有碳证券、碳基金、碳期货、碳掉期交易等类型的碳金融衍生产品,也没有科学合理的利益补偿机制(郭清马,2010)。
有关排污权交易市场的建立顺序方面,我国的排污权交易市场呈现出政府热心推动,产权交易机构热心筹建,企业冷眼观望的“两热一冷”现象(武汉光谷联合产权交易所,2010)。但尹敬东(2010)认为全国各地能源消费和能源效率差异较大,再加上行业的条条分割, 缺少一个严格的基于全国统一的碳排放配额制度,没有配额的限制,没有排放的基准,企业没有购买碳排放的积极性,市场主体缺位,使得各地能源的生产和使用之间不相匹配。
我国国内区域间碳交易市场研究和实践也比较少。截止2009年底,全国已有八个省、市先后建立了排污权交易市场。目前对于碳交易的研究主要集中在区域内的交易机制建设上,如陈万灵(2010)分析了广东构建碳交易市场的定位与对策,揭建成(2010)提出了完善浙江省排污权交易制度的对策建议。鲜开林(2010)论证了辽宁沿海经济带排污权交易的内涵界定。蒋运多等(2010)构建了城市群资源、环境与经济系统协调发展的综合评价指标体系。李清雅等(2010)认为未来的排污权交易应采用以流域管理为基础,考虑污染物影响范围创建排污权交易新市场。黄德春等(2010)从经济基础、环保水平及法律保障三个角度分析了长三角地区建立排污权交易市场可行性。D.Y.C. Leung等(2008)认为区域间的排放交易的依赖于交易的公平、透明、成本控制、政策配套、市场特征、交易主体的利益诉求等多个因素。杨志等(2010)和Oberndorfer(2007)认为“欧盟排放交易体系”(EU Emission Trading System,EU ETS)可以作为中国设计区域以及全国的“碳交易”市场很好的借鉴。而陈波等(2010)认为美国碳交易市场的多样性发展方式尤其值得中国借鉴。
4.目前研究简评
目前的研究大都基于总体或区域气候变化及其影响的研究,取得了诸多成果,而针对城市化这一特定要素变化所引致的气候效应影响的科学研究工作开展得非常不足。目前的气候变化影响评估方法和结果主要还是一般性的讨论,存在很大的不确定性。首先,由于影响机制的不同,目前主要沿用经济学领域的城市化概念及其指标来研究气候层面的影响显然不合理。其次,城市化气候效应的识别和量化评估方法的缺乏,不同尺度上模型验证的不充分、未来气候情景预估和社会经济情景构建的不完善。绝大部分气候变化影响、适应性和脆弱性评估模型是以定量的气候和非气候情景(包括社会经济和环境情景)作为输入参数,因而,气候变化影响评估最主要的不确定性来源之一就是各种情景假设的不确定性。城市化气候效应致使区域气候变化更加复杂,气候情景更具不确定性,主要是因为气候模式的不完善和未来温室气体排放情景的不确定。后者主要来源于不能准确地描述未来几十、上百年城市社会经济、环境变化、土地利用变化和技术进步等非气候情景。同样,理论界在社会经济研究中仍然没有将城市化气候效应纳入变量范畴。
而对于排污权相关理论的研究,通过市场机制解决污染问题已经成为全球共识,但如何建立起适合不同地区不同层次的交易市场和交易制度是一个复杂的工程。我国目前国内的研究主要集中于区域内的碳排放交易研究,即通过采取相关措施,在城市群内通过建立起排污权交易体系,可以起到有效控制污染的作用。城市群之间,特别是东部沿海跨越行政区划的区域间,东西部不同区域间的交易市场应当如何建立,目前处于摸索阶段,虽然广东和香港间进行过类似探索,但经验对于东西部城市带之间的跨区域市场是否具有借鉴意义也值得思考。在城市带发展过程中,受到本地区气候效应影响的前提条件下,又当如何建立起跨区域的排污权交易市场,排放配额如何在不同区域间分配以及采取何种方式,哪些排放物是可以交易的,多个地方行政力量的作用当如何协调,区域间的排放权交易所如何建立等等诸如此类问题尚需要大量的研究工作。
显然,城市化气候效应及其影响的研究尚有诸多需要解决的理论与技术问题,需要跨学科的系统研究。就其发展的趋势来看,目前至少须在以下几方面获得进展:
4.1城市化气候效应的认识还存在不确定性。气候层面的“城市化”概念及其指标如何界定和修正?城市化到底对气候产生了怎样的影响?区域气候系统对城市群温室气体等强迫的敏感性如何?目前所认识的城市化气候的“五岛效应”在漫长的气候变化趋势中到底处于什么样的位置?城市化气候效应与一般气候过程差异及反馈,城市化气候效应与一般气候变化分离及其估算。诸如此类基本问题尚存争议和处理上的难度。
4.2城市化气候变化影响评价科学方面存在不确定性。需要在推进(1)的基础上开展区域城市群不同尺度上气候变化与社会经济发展相关性研究。同时,评价方法的单一和评价指标的不完善也是气候变化影响研究领域需要解决的重要问题。不同的行业对气候变化具有不同的敏感性,需对其域值进行研究和界定并进一步构建城市化气候效应综合影响的评估指标体系。
4.3加强东部城市群区域碳循环的研究。进行城市群温室气体和气溶胶排放情景的分析和预测,研究城市群社会经济活动及物理和化学过程对区域大气中二氧化碳浓度的影响,城市群区域土地利用和城市群生态系统对碳循环的影响。分析东部城市群区域的温室气体浓度变化、传输过程、聚集方式、分布特点、发展趋势及其对区域气候变化驱动。
4.4从城市功能布局、产业布局和人口布局等角度研究城市化模式对城市化气候效应的影响,在此基础上探讨城市化战略;
4.5将城市化气候效应纳入经济系统,考察涵盖城市化气候因素的区域经济变化规律;
4.6把碳交易和期权契约等政策工具和思想引入城市化气候效应解决机制中,探讨诸如东部、中部和西部不同地区的城市化气候效应分担解决机制的可行性和具体路径。
基金项目:973项目(2010CB428506)和教育部人文社会科学基金青年项目(10YJC790241)。
参考文献:
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[3]丁一汇. 中国气候变化:科学、影响、适应及对策研究[M]. 中国环境科学出版社,2009.
[4]黄德春.长三角跨界水污染排污权交易机制构建研究[J].华东经济管理,2010(5):52-54.
中图分类号:G642.0 文献标志码:A?摇 文章编号:1674-9324(2014)05-0213-02
目前,我国和世界上一些国家和地区把月、季和年的气候变化和预测称为短期气候变化和预测,它是国际大气科学和地球科学领域的前沿科学。“短期气候预测基础”一直是南京信息工程大学(原南京气象学院)大气科学专业的一门重要的专业课程。南京气象学院建校初期就在天气动力学专业开设了“中长期预报基础”课程,在本世纪初,将其更名为“短期气候预测基础”。由于短期气候预测为气象台站预报业务的主要内容之一,短期气候预测相关课程教学质量的高低将直接影响到学校特色专业人才的培养质量。该课程主要的教学目标是培养学生将大气科学理论知识应用到实际业务工作中的能力。因此,该课程实践教学具有举足轻重的位置。本文结合南京信息工程大学大气科学专业近年来在该课程方面的教学改革,探讨如何利用实践教学提高授课质量和学生的综合能力。
一、增强对实践课程的重视
大气科学专业开设的主干课程理论性强,公式多,抽象难懂,学生在学习过程中感觉枯燥乏味,很难将理论概念和实际应用联系起来。因此,通过实践教学帮助学生把所学的理论知识和气象台站实际业务工作结合起来是十分重要的课题。就“短期气候预测基础”课程而言,其本身是一门应用性和技术性很强的课程,所以实践教学就显得尤为重要。在南京信息工程大学大气科学专业本科生及中国气象局培训班多年课程教学实践的基础上[1,2],2010年孙照渤教授主编了普通高等教育“十一五”国家级规划教材《短期气候预测基础》[3]。2011年,该教材被评为教育部普通高等教育精品教材和江苏省高等学校精品教材。该教材充分考虑了课程的性质及系统性,从短期气候预测对象开始到建立多种预测方法,特别设置了9个实习内容,并给出了部分计算机程序,突出了实际应用的重要性。课程教学内容改革中,我们将理论讲课学时由48学时减少至32学时,增加了16学时的实践课时,并将其作为一门单独的课程——《短期气候预测基础课程设计》。此外,在大四下学期的生产大实习中还特别设置了8学时的实践。在教学过程中,相较于理论教学,学生更喜欢实践教学的形式,更有利于激发学生对该课程产生浓厚的学习兴趣。自由轻松的课堂气氛,丰富的实践内容,灵活多变的教学手段,帮助学生对该课程产生强烈的求知欲和强大的学习动力。老师与学生大量的互动交流,引导学生明确短期气候预测在自己专业学习中的意义,体会到这门课程的实际应用价值,让学生感受到这是一门知识丰富,与实际息息相关,且饶有趣味的学科,让学生愉快地学习,从而真正吃透所学的知识,提高学习效率和综合能力,为将来从事相关业务工作与研究奠定扎实的基础。
二、结合科研和业务工作设计实践教学内容和方法
“授人以鱼,不如授人以渔”,“短期气候预测基础”实践教学正是教会学生如何思考、分析和解决短期气候预测的问题[4,5]。“短期气候预测基础”教学团队的老师不仅有着很强的科学研究能力,而且还具备丰富的业务工作经验。2010年,“气候模拟与预测”创新团队被评为江苏省高校“青蓝工程”科技创新团队。自1998年以来,团队每年参加中国气象局国家气候中心组织的全国汛期降水预测会商工作,预测结果得到了大家的认可。“短期气候预测基础”实践教学内容的设计结合了老师短期气候预测的研究和业务工作的经验以及大气科学专业的特点,全面反映这一研究领域最新、最成熟的科研成果,实践项目也相应地不断丰富和完善。
短期气候预测实践教学有一套完整的教学方案[6]。首先,让学生理解大气环流的表征和分型。我们利用科研和业务工作中最常用的统计学方法,使学生熟悉大气环流中的基本概念。第二,让学生掌握如何选择和计算预测因子。如通过合成分析和奇异值分解方法来选择大气内部因子和外部强迫因子,计算遥相关指数等。使学生熟悉短期气候预测中选择因子的基本方法。第三,让学生掌握业务工作中短期气候预测的基本步骤和方法。分别通过统计学方法和动力学方法对我国汛期降水进行预测,使学生熟悉短期气候预测的完整过程。最后,让学生熟悉对预测结果的评估,通过计算预测评分等,使学生了解短期气候预测的评估方法。
短期气候预测实践教学涉及多门基础课和专业课,具有很强的综合性,针对这一特点,我们在教学方法上也在不断改革和完善。实习前对学生进行集中课堂指导,复习理论要点,讲解实习目的,然后详细讲解实习内容、资料、方法等,以及需要注意的关键问题。实习过程中,需要大量的计算机编程,虽然在学习本课程之前,学生一般学习过计算机语言课程,但主要是一些语言规则和算法,对于如何将计算机语言应用到实际的生产实习,学生的实践动手能力仍有欠缺,教师需要在这方面进行辅导。及时对学生碰到的一些问题进行总结,分析讨论问题的原因,帮助学生解决问题。选取部分实践项目,对学生进行分组,组员分工合作,由学生独立收集资料,编写程序,分析结果,教师只在关键问题上进行指导,最后各组将结果制作成课件进行演示交流。
三、提高学生综合分析和应用能力
实践环节是培养创新人才的重要步骤,在实践教学中,充分激发学生学习的自主性、研究性和创新性,从而提高学生的动手能力、创新能力、团队合作能力和综合素质[7]。“短期气候预测基础”课程开设在大气科学专业第四学年上学期,该阶段的学生已经具备大气科学专业基础,实践教学的开设可以促进学生将已学的大气科学知识融会贯通,用于处理简单的业务工作。此外,可以为学生的本科毕业论文以及将来的科研工作打下基础。例如“大气环流因子在短期气候预测中的应用”这个实习个例,需要用到已经学过的Fortran和GrADS绘图语言,统计预报中的奇异值分解方法,现代气候学中的大气环流知识等。在实习过程中老师仅提供所需数据,学生需要独立编写程序,根据程序的结果绘制图表,并分析实验结果,完成实习报告。老师通过批阅实习报告,给予反馈意见。通过这种实践教学过程,学生复习了已学的重要知识点,进一步深入理解奇异值分解方法,对于短期气候预测的物理基础有深刻的认识。通过上机实习,学生学会了选择短期气候预测的前期大气环流因子,并依此来制作短期气候预测,达到“举一反三”的目的,提高了动手编程和分析问题的能力,培养了学生独立完成科研工作的习惯,培养了创新意识,为学生毕业以后的工作打下坚实的基础。
学生即将进入业务工作单位,是注入气象业务部门的新鲜血液。气象基础知识扎实、实践动手能力强是优秀的大气科学专业毕业生应该具有的能力。“短期气候预测基础”实践教学不仅提高学生短期气候预测的能力,而且为学生提供了一个动手实践的平台。例如讲授“中国东部夏季降水预测”内容时,向学生介绍参加全国汛期降水预测会商的部分预测方法,引导学生独立设计自己的预测方法,得出自己的预测结果,并对预测结果进行评分。实践教学过程中,教师现场讲解基本方法思路和步骤,并以实例指导学生对关键部分进行编程计算,使学生逐步掌握建立短期气候预测方法的基本技能。这种实践教学方式使学生对教学内容有了更直观形象的认识,加深了学生对降水预测方法的学习和运用,将理论知识和实践操作有机结合起来,提高了学生的学习兴趣,增强了学生解决实际问题的能力,使学生尽早掌握实际业务技能。
“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”。短期气候预测实践课程任重而道远,从教材的编写到教学内容的设计,再到教学方法的改革都只是开始。作为一名实践教学团队中的老师,如何在实践教学工作中,充分发挥自己的科研和业务工作经验,利用丰富多彩的教学手段,让学生学会面对问题,有的放矢地结合自己学过的知识分析问题,创造性地设计解决问题的方案和研究思路,学会团队合作,学会交流和取长补短,是我需要时刻思考的重要问题,这也是实践的真正意义所在。未来的路还很长,我们还需付出更多的努力,让教材精益求精,教学内容更加合理科学,教学方法更加灵活实用,不断探索实践教学的方法,提高实践教学的质量,为培养出更多优秀的气象专业人才贡献自己的力量。
参考文献:
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[3]孙照渤,陈海山,谭桂容,等.短期气候预测基础[M].北京:气象出版社,2010.
[4]孙照渤,陈海山,李忠贤,等.“短期气候预测基础”课程教学改革的体会[C]//大学地球科学课程报告论坛文集.北京:高等教育出版社,2008:289-290.
[5]孙照渤,陈海山,李忠贤,等.专业课程教学方法改革的思考[C]//大学地球科学课程报告论坛文集.北京:高等教育出版社,2009:391-393.
摘要:利用广西1981—2012 年干旱、洪涝、低温冷害和风雹等4 种农业气象灾害数据,并结合粮食作物单产资料,采用线性回归、滑动平均和灰色关联等分析方法,研究了广西近32 年来农业气象灾害的变化特征及其对广西农业生产的影响。结果表明,1981—2012 年4 种农业气象灾害的受灾率变化均不明显,但具有阶段性特征。20 世纪80 年代至90 年代初,干旱受灾率呈递增趋势,1988—1992 年干旱受灾率居高不下,均在20%以上,90 年代中后期干旱受灾率较小且变化平缓;21 世纪以后广西又处于较旱阶段;洪涝、风雹、低温冷害在20 世纪80 年代至90 年代初受灾率均相对较小,尤其是低温冷害少有发生;20 世纪90 年代中后期及以后,洪涝受灾率呈明显周期性波动减小,风雹受灾率呈明显周期性波动增大,低温冷害也呈周期性的暴发。4 种农业气象灾害对农业影响程度为:对粮食作物、双季早稻、双季晚稻、玉米等,干旱>洪涝>风雹>低温灾害;对单季稻而言,洪涝>干旱>风雹>低温灾害,说明干旱和洪涝是影响广西农业生产的主要气象灾害。
关键词 :农业气象灾害;农业生产;灰色关联分析;广西
中图分类号:S166 文献标志码:A 论文编号:2014-0773
基金项目:国家自然科学基金重点项目“广西红壤肥力与生态功能协同演变机制与调控”(批准号:U1033004)资助。
第一作者简介:王燕,女,1972年出生,副教授,硕士,主要从事农林业生态及农林业气象学教学科研。通信地址:330045 江西农业大学园林与艺术学院,Tel:0791-83813243,E-mail:wangyan312@163.com。
通讯作者:黄国勤,男,1962年出生,江西余江人,首席教授,二级教授,博士生导师,博士后,主要从事耕作制度、农业生态等方面的教学与科研工作。通信地址:330045 江西省南昌市昌北经济开发区江西农业大学生态科学研究中心,Tel:0791-83828143,E-mail:hgqjxnc@sina.com。
收稿日期:2014-08-05,修回日期:2014-10-10。
0 引言
广西地处中国西南边陲,属云贵高原向东南沿海丘陵过渡地带,具有周高中低、形似盆地、山地多、平原少的地形特点,属热带、亚热带湿润季风气候,是中国南方重要的农业省区之一,最主要的农作物是水稻,其次是玉米[1]。由于其特殊地理和气候条件,使广西成为中国气象灾害多发的地区之一,表现为气象灾害种类多、分布广、频率高、成灾比例高的特点[2-5]。对农业生产影响较大的气象灾害主要有干旱、洪涝、低温冷害、热带风暴、冰雹等灾害性天气,多种气象灾害常常并发或交替发生,给农业生产造成巨大损失,严重制约着社会经济的发展[6-9]。对广西近些年来气象灾害影响,特别是对农作物产量影响的定量研究较少,本文运用定量和定性分析相结合的方法,分析了广西1981—2012 年主要农业气象灾害(干旱、洪涝、风雹、低温冷害)的年际和年代变化特征,并运用灰色系统理论中的灰色关联分析法对广西主要农业气象灾害对农作物产量的影响程度进行定量分析[10-14],以找出各种气象灾害对广西农作物产量影响的主次关系,为农业综合防御气象灾害提供参考依据。
1 资料来源与分析方法
1.1 资料来源
农业灾害灾情指标一般有受灾面积、成灾面积、农作物灾损量等,每种指标都从不同角度反映了灾害强度及其对农业生产系统的危害程度[15]。本文采用1981—2012 年广西各种气象灾害的农作物受灾面积、成灾面积、绝收面积资料来源于中国种植业信息网—灾情数据库;同期农作物播种面积、产量资料来源于中国种植业信息网—农作物数据库。
1.2 分析方法
采用线性回归、滑动平均法分析农业气象灾害变化特征。由于每年农作物播种面积均有变化,为了合理反映气象灾害对农业造成的影响,本文用受灾率(即农作物受灾面积与总播种面积的百分率)对受灾情况进行分析。
采用灰色关联分析法分析农业气象灾害对农作物产量的影响大小。农业气象灾害系统是农业系统与气象灾害系统两个灰色系统的复合体,因此可以通过灰色关联分析区分析各气象灾害的综合影响大小。以农作物产量作为参考序列,各种气象灾害的受灾面积为比较序列,求其关联度和关联序,从而判断引起该系统发展的主要和次要因素。关联度分析一般包括下列几个步骤。
(1)设参考数据列为X0={x0(k), k=1,2,…,n},比较数据列为Xi={xi(k), k=1,2,…,n}(i=1,2,…,n)。
(2)原始数据变换:目前灰色关联分析中的原始数据变换主要有均值化变换、初值化变换和标准差变换。本文对参考数据列和比较数据列进行均值化处理,使之无量纲化、归一化。
(3)求绝对差:Δi(k) =x0(k)- xi(k) (i=1,2, …,m;k=1,2,…,n)
(4)求关联系数ξi(k):计算各比较数据列与参考数据列在各时刻的关联系数,其计算公式如下。
式中ρ为分辨系数,其意义是削弱最大绝对差数值太大引起的失真,提高关联系数之间的差异显著性,ρ∈(0,1),一般可取0.1~0.5。本文取ρ=0.5。
(5)求关联度ri:取ξi(k)的算术平均值。
(6)关联序按ri的大小排序,就形成关联序。它直接反映了比较系列对参考系列的贡献大小或主次关系。ri的值越大,说明其关联的程度越大,ri的值越小,则其关联程度越小。
2 结果与分析
2.1 农业气象灾害特征分析
由图1 和图3 干旱受灾率的线性变化趋势及其5年滑动平均距平的变化可见,近32 年广西旱灾变化趋势不显著,但有一定的阶段性特征。1981—1988 年旱灾率呈渐增趋势,变幅达22%;1988—1992 年受灾率居高不下,均在20%以上,其中1988 年最大,达25.7%;1993—1998 年干旱受灾率小,波动平缓,变化位于5.2%~7.4%之间;1999 年以后干旱受灾率较大,波动剧烈,其中1999、2004 和2010 年干旱受灾率分别为16.28%、17.8%和18.3%;而2001、2002 和2012 年受灾率分别为0.84%、1.6%和1.3%。从5 年滑动平均距平来看,20 世纪80 年代旱灾的受灾比表现为正距平,而涝灾为负距平,说明这个时期广西处于较旱时段。
洪涝是广西第二大农业气象灾害,其历年的受灾率(7.5%)低于干旱(11.8%)。由图2 可见,近32 年来,洪涝受灾率总体上以0.6 个百分点每10 年的速率增大。1981—1993 年洪涝受灾率小,且年际变化幅度不大,多数年份受灾率在5%以下,1993 年以后洪涝灾害受灾率5.2 个百分点每10 年的速率显著减小,其中1994年受灾率最大,达27.6%。从5 年滑动平均距平来看,20 世纪90 年代洪涝受灾率表现为正距平,干旱受灾率为负距平,说明这个时期广西为相对湿润期。
风雹灾害包括大风和冰雹两种灾害。其发生的主要特点是范围小、时间短、来势凶猛、强度大,对农业的影响主要表现是使植株受机械损伤[16]。由图5 可见,1981—2012 年,广西风雹灾害以0.9 个百分点每10 年的速率增大。20 世纪80 年代至90 年代初,农作物受风雹灾害轻(约2%),略有增加但变化幅度小。1994年以后受灾率波动大,特别是1997—2008 年风雹受灾率呈周期性增大,其中2008 年最大,达12.97%。5 年滑动平均距平(图4)显示,风雹受灾率在20 世纪90 年代初、2002 年以后表现为正距平,说明此阶段风雹对农作物影响相对较强。
低温冷害是生育期因温度低而影响作物生长发育并引起减产的自然灾害[17]。由图6 可见,20 世纪80 年代至90 年代初广西低温冷害的受灾率介于0~1%,受灾程度变化平缓,农作物受低温影响小;20 世纪90 年代中后期低温冷害的受灾率呈周期性波动,变幅较大(达12.5%),农作物受低温影响较大。
2.2 农业气象灾害对农业生产的影响分析
水稻和玉米等粮食作物是广西主要的农作物。根据灰色系统分析方法的思路和要求,本文采用1981—2012 年广西粮食作物平均单产、双季早稻单产、双季晚稻单产、单季稻单产和玉米单产数据为参考序列,选取影响农业生产的主要气象灾害干旱、洪涝、风雹和低温冷害的受灾面积为比较序列,采用灰色关联分析方法计算以上4 种气象灾害与粮食产量之间的关联度和关联序列,结果见表1。
由表1 可知,干旱、洪涝对广西农作物产量的影响最大,低温冷害的影响最小,风雹影响次小。低温冷害对农作物的影响主要表现为春季的烂秧天气和秋季的寒露风,20 世纪六七十年代早稻烂秧天气影响严重,后因品种改良及耕作技术的提高,早稻受春季低温、晚稻受秋季寒露风危害大大减小。风雹灾主要是台风、雷雨大风及冰雹产生,广西风灾主要发生在夏季,冰雹主要发生在春季,风雹灾的发生一般范围小、时间短,所以对农作物产量的影响不大。广西干旱有春旱(2—4 月)、夏旱(6—8 月)、秋旱和冬旱之分,以春、秋旱发生频率最高(年年发生)、范围最广,夏旱次之,冬旱最轻。广西一年四季均有暴雨出现,但以夏季风盛行期间(4—9)月较为集中,特别是6—7 月份易形成洪涝灾害[1]。
广西早稻的生长期为3 月中下旬至7 月上中旬,春旱直接影响早稻播种及前期生长,而生长的后期,常受洪涝灾害的影响,从而严重影响产量。因此,对双季早稻而言,干旱为主要的气象灾害,洪涝次之。
广西晚稻的主要生长季大约在7—9 月,不但夏旱经常发生,而且常常出现夏秋连旱,使水稻的抽穗开花以及灌浆不能正常进行,结实率降低,空壳率高,严重影响产量。
广西种有春玉米和秋玉米,多种植在丘陵山地,该地区恰是干旱高频严重区,干旱会影响玉米的正常拔节、抽雄、吐丝期,造成减产。
对单季稻而言,洪涝灾害的影响最重,干旱次之。广西单季稻生长期大约在5—9 月,正是广西暴雨集中期,特别是生长前期和中期,洪涝灾害及其衍生灾害频发,严重影响单季稻的生育进程,中后期常受夏、秋干旱影响,使水稻的抽穗开花以及灌浆不能正常进行,结实率降低,从而影响产量。
3 结论与讨论
(1)1981—2012 年广西干旱、洪涝、风雹和低温冷害等4 种农业气象灾害的受灾率变化均不明显,但具有阶段性特征。20 世纪80 年代至90 年代初,干旱受灾率呈递增趋势,特别是1988—1992 年受灾率居高不下,均在20%以上;20 世纪90 年代中后期较小且变化平缓,21 世纪以后干旱受灾率较大且波动剧烈;洪涝、风雹、低温冷害在20 世纪80 年代至90 年代初受灾率均相对较小,变幅不大,特别是低温冷害少有发生,20世纪90 年代中后期以后,洪涝受灾率呈明显周期性波动减小,风雹受灾率呈明显周期性波动增大,低温冷害也呈周期性的暴发。
(2)对各主要农业气象灾害与农作物产量的灰色关联分析表明,干旱和洪涝是过去32 年间广西主要的农业气象灾害,低温冷害对农业的影响程度最小。4种农业气象灾害对农业影响程度为:对粮食作物、双季早稻、双季晚稻、玉米等,干旱>洪涝>风雹>低温灾害;对单季稻而言,洪涝>干旱>风雹>低温灾害。因此防御干旱、洪涝是农业气象防灾减灾、提高广西农作物产量的关键。
广西农业气象灾害频发,正确认识灾害的发生规律和特征是采取有效的防灾减灾措施的前提。现阶段广西处于较旱阶段,抗旱仍是广西现阶段和未来一定时期主要的农业防灾减灾主题。风雹灾不断增大、低温冷害随机发生,虽然对农业生产的影响较少,但近年来其发生范围和强度在不断增大,因此对二者的预防仍不容忽视。因此,农业生产要根据农业气象灾害的特点,因地制宜地合理布局,充分利用本地的气候资源,趋利避害,同时要加强气象灾害的监测、预报及防御工作,提高防灾减灾水平,减少损失。
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中图分类号:G424 文献标识码:A
Research on the Innovation Development Pattern
of the Experiment System of Geographical
Sciences in the Context of Transition of Local University
HUANG Fang, LIANG Yahong
(College of Resource and Environment Science, Pingdingshan University, Pingdingshan, He'nan 467000)
Abstract At present there are many problems in the experiment system of geographical sciences. These problems are as follows: the lack of comprehensive experiments or innovative experiment, the disagreement with socioeconomic development of experiment contents. In this article, the innovation development pattern of the experiment system of geographical sciences includes the innovation of training targets, management mode and experiment contents.
Key words innovation development pattern; experiment teaching; geographical sciences; local university
随着我国社会经济的不断发展,社会需要大批高层次应用技能型人才,而目前大多数毕业生无法满足市场或行业对高技能型人才的要求。要实现 “人口红利”向“人才红利”的转化,人才培养目标和人才培养模式势必要改变。
地理科学是一门跨越了自然科学和人文科学的综合型和交叉性学科,旨在培养学生的地理思维和地理技能,使学生在掌握了扎实的地理基础知识的基础上,能够系统地解决自然、社会、经济等领域与空间相关的复杂问题,或具备在地理科学方面进行教学或科研的能力。①可实际情况是,毕业生和社会的需求相脱节,学生的就业率和就业满意度均比降低。实验教学是培养学生动手能力和解决实际问题的主要途径,要想实现学校和社会的“无缝链接”,必须认真找出目前实验教学环节存在的问题,然后有针对性地创新发展实验教学体系。②
1 地理科学专业实验教学存在的主要问题
首先,实验类型多为认知型和验证型实验,缺乏综合型和创新型实验。学生对实验的认识仅限于教材和老师的有限讲解,对知识向实验的迁移和转化能力不足,致使实验沦为走形式,学生做实验的积极性和热情受到较大影响。
其次,实验内容、实验方式的设计没有明确的市场导向性,没有反映出当前社会、经济、环境发展的特点。学生所学的在社会上用不上,社会需要的学生又不具备。实验设计没有充分考虑学生的认知规律,缺乏层次性。在实验课里教师讲的内容理论性较强,与实际联系太少。比如,在进行地理信息系统课程有关“缓冲区分析”的实验中,主要讲了软件中哪个菜单哪个命令来完成缓冲区分析,为了实验而实验,没有将缓冲区分析和实际生活结合起来,学生学了之后不知道在什么情况下去用。
2 实验教学创新模式
2.1 培养目标创新
在地方高校里,地理科学专业大多定位为师范类专业,以培养合格的中学地理老师为主要培养目标。中学教育实习所占时间较长,大约4个月。一部分不愿当老师的学生在教育实习中表现不积极,实习流于形式,甚至出现厌烦情绪。另外,中学对地理老师的需求有限,重视程度有限,即便有学生选择了去中学当地理老师,但就业满意度较低。鉴于此种情况,培养目标需要重新定位,除了面向中学培养高素质地理老师外,还要面向社会培养应用型、服务型的地理人才,及面向科学研究培养地理科研人才。
2.2 “3+1”管理模式创新
在传统的实验教学里,多为“1+1”即“任课老师+学生”的管理模式,老师讲,学生听;老师做,学生看,然后模仿,整个实习过程短而仓促,学生收获不大。“3+1”的教学模式是指“工程师+老师+研究人员+学生”的模式。
基于不同的培养目标,打造多元化的管理模式。教育型人才的培养主要依靠双导师制的方式,培养知行合一的“H”型教师。“H”型教师,即:既精通教育理论,又擅长教育实验,同时又能使理论和实验互补共生,均衡发展的复合型教师。双导师是指同时由校内、校外各一名老师担任学生的教育指导老师。校内老师由教学经验丰富的老师担任,负责教育理论传授及学术指导和职业规划方面的工作。校外老师由优秀的中学地理老师负责教育技能、教育实验及职业道德方面的培养。双师制不失为一种培养优秀中学地理教育人才的上策。
研究型人才的培养方式主要靠课题参与,让学生参与到有科研项目的老师(特别是博士或教授)团队中,即“学生+科研导师”的模式,学生和导师之间实行双向选择,一旦选择了对方,这种稳定的学术型的师生关系可以长期固定下来,直到学生大学毕业。在地方高校里,博士或教授有的科研基础和科研能力相对较强,学校的科研项目大部分集中在这些人手中,这就为他们利用优势科研资源和科研平台为本科生提供科研训练创造了机会,吸收学生进入科研课题也可以解决老师在数据收集、野外考察等环节人手不足这一普遍存在的问题。调查发现,这种培养模式对打算考研的同学有较大吸引力,事实也证明在本科阶段接受基础科研训练可以让学生更快地融入研究生阶段的学习,在考研录取中这些学生也更受研究生导师的青睐。 另外,事实也证明,科研训练还可以为学生参加众多比赛助一臂之力,比如“挑战杯”大赛, GIS应用大赛,甚至貌似与地理学相去甚远的电子商务大赛等,有科研基础的本科生在这些大赛中更容易脱颖而出。
对于应用型或服务型人才的培养,可以结合所学课程,在课程实习中选择与相关企业或事业单位相结合,由这些单位工作经验丰富、业务技能精湛的工程师担任实习指导老师。如气象与气候学课程的实习可以去气象局,让学生将课堂上所学的理论知识运用到气象预报的实践中;城市规划课程的实习可以去城市规划研究院或城建局,让学生跟着规划设计师们参与到城市规划的诸多环节。诸如此类的实习既可以让课堂上抽象的、枯燥的、死板的理论知识变得更加具体化、形象化、灵活化,又可以让学生变被动学习为主动学习。在实习中由于学生所做的事情都直接服务于社会,这会让他们觉得自己做的事情很有意义,课堂上所学的知识很有用,进而增强他们的自我认同感和社会责任感。反过来,会增强他们在课堂上学习的动力和进一步明晰学习的方向,进而形成学习上的良性循环。“工程师+学生”的管理模式可以避免书本知识与社会需求的脱节,使学生在上学期间即可亲身感受真正的工作环境,熟悉业务流程,投身到为社会服务的实践中,这样学生一毕业就成为身经百战的“成品”,必将受到用人单位的欢迎。
以上三种管理模式都要求室内实验与野外考察相结合、基础实验与应用创新实验相结合、课程实验与行业实践相结合。③
2.3 实验内容创新
根据实验内容的难易程度及所涵盖的知识基础,将实验分为三个层次:基础实验、综合型实验和创新型实验。④
基础实验一般为教材里所要求的实验,伴随着课堂教学进行,多为验证型实验。基础实验旨在培养学生基本的实验技能、熟悉实验流程和仪器的使用,要求学生掌握基本地学原理。基础实验分为一般基础实验和专业基础实验,一般基础实验为所有实验的基础之基础,主要包括大学化学实验和计算机程序设计基础。大学化学实验的目的主要是让学生掌握化学反应的基本规律、仪器分析方法、溶液的四大平衡及其分析方法等;计算机程序设计基础主要让学生掌握一门计算机编程语言,为以后建立模型做深入分析提供技术基础。专业基础实验主要指专业基础课所对应的相对独立的基本实验。其中自然地理方向的专业基础课主要包括:地质学基础、地球概论、水文学、植物地理学、土壤学、地貌学、气象学与气候学等;专业技术课程包括GIS、遥感概论和地图学;人文、经济地理方向的课程主要指人文地理学和经济地理学。
综合型实验是指将多学科知识有机组合在一起,运用多种技术、方法手段来解决某一综合型的实际问题,其实验内容包含多种相互联系的地理元素。⑤综合型实验旨在培养学生宏观地理思维能力,及综合运用地理知识解决实际问题的能力。比如对区域旅游资源的评价,评价内容需要用到自然地理、经济地理、人文地理方面的多种知识,而评价方法和手段又需要借助地理信息系统和遥感。综合型实验对应的课程包括:区域分析与规划、区域调查方法、旅游开发与规划、土地利用规划等(规划类);现代教育技术、地理教学论、班级管理等(教育教学类)。
创新型实验旨在培养学生的创新能力和研究能力,使学生在已有的知识储备基础之上能在技术手段上有所创新或在方法上创新或者有新的发现,甚至在理论上有所创新。该类实验对学生思维的广度、深度及灵活性方面要求较高。创新型实验来源较广,包括教师的科研项目、学生毕业论文、学生的科研立项、“挑战杯”大赛、GIS大赛、创业大赛、服务地方等。创新型实验往往设计学科较多,社会响应面较广,学术或应用价值较大,备受学生欢迎,因此对指导老师的要求也较高。必要时,学校可根据自身师资力量、地方需求规模、地方社会经济发展政策等,联合社会力量,采取“学校+企业”或“学校+农户”的方式共同完成此类实验,以期达到良好的社会效益、经济效益和环境效益。如:经济发展与生态环境耦合发展机制研究、土地利用变化的水环境响应模拟。
以上三种实验在教学中都要强调学生的自主学习,充分调动学生学习的主动性和学习热情,在实验前、实验中、实验后都要让学生发挥自己的能动作用,以“学生为中心”开展丰富多彩的实验活动,促进学生能力的发展。
3 结语
地理科学是一门实践性较强、社会覆盖面较广的学科,实验教学是提高学生技能的重要途径。目前是地方本科院校向应用技能型大学转型的关键时期,而实验教学的创新是转型成功的决定性因素之一,地理科学的综合性特点要求在人才培养方面必须联系社会发展的实际,在实验教学培养目标、实验教学管理方式和实验教学内容方面进一步发展创新,只有这样才能培养出适合社会发展需求的新型地理人才,才能提高学生的就业满意度。反过来,才会有更多人自愿投入到地理科学事业的发展中。
(下转第221页)(上接第187页)
基金项目:2014年度河南省高等教育教学改革研究项目“新建地方本科院校地理科学类专业实践教学体系改革研究”;2013年度平顶山学院教学改革研究重点项目“新建地方本科院校实践教学体系构建与实践改革研究――以地理科学类专业为例”(2013JYZD07])
注释
① 蔡运龙.地理学人才结构与课程体系[J].中国大学教学,2007.9:19-20.
② 李旭,李守中,杨玉盛.高校地理实践教学改革驱动因素及其趋向探析[J].中国大学教学,2008.9:75-77.
垂直绿化是与地面垂直相对应,在立体空间进行绿化的一种方法。它是在建筑物的檐、墙、杆、栏等处栽植藤本植物、攀缘植物和垂吊植物,以达到防护、绿化和美化等效果。它不仅能增加建筑物的艺术效果,使环境更加整洁美观、生动活泼,而且占地少、见效快、绿化率高。在居住区绿化建设中,精心设计各种垂直绿化小品,如藤廊、拱门、篱笆、棚架、吊篮等,可使整个住宅更有立体感,既增强了住宅的生态效果,又提高了人们的生活空间的品质。近年来,由于全球呼吁可持续发展,对于建筑这个耗能大行业的改善研究显得尤为紧迫。而占据建筑大半的住宅建筑的可持续发展研究更是当务之急。在我国,住宅建筑中平地绿化面积越来越少,因此进行垂直绿化势在必行。
1理论基础
1.1中国风水论
风水是中国古代产生流传的一种朴素的环境观。它在很长时间内指导人们审慎周密地考察自然、顺应自然、创造良好的居住环境,以便达到人和环境相协调的境界。从现代科学理论来看,风水学是地球物理学、水文地质学、环境景观学、生态建筑学、宇宙星体学、地球磁场方位学、气象学和人体信息学合一的综合性科学。风水的产生是与人们择地而居密不可分的,有“先民定而风水生”的说法。风水思想从根本上说是在人类长期与自然作斗争的过程中逐步形成的。它从先民的定居而来,与人居环境有密切关系。因此,从风水术中的地理层面来讨论人居环境是必要的。在风水术的核心理论中与人居环境相关的大致有三个,即:地形、地貌理论;山水城市理论;建筑的朝向、藏风聚气理论。在这三个核心理论中,地形、地貌理论总揽了人居环境。
1.2生态建筑学
生态建筑学在现代科学的意义上关注人与建筑自然的关系,同中国风水学的“天人合一”宇宙观,有着根本的一致。所谓生态建筑学(Acologies)或称建筑生态学(Are—ology),是建立在研究自然界生物与其环境共生关系的生态学(Ecology)理论基础上的建筑规划设计理论与方法。换句话说,就是探索地球上生命活动功能均衡发展的生态学延伸于建筑学领域的一个分支,反映出现代建筑思潮的价值取向。根据现代科技的成就,生态建筑学在依据自然生态系统创造人工生态系统过程中,应实现能量和物质流的平衡,即生态平衡原则。当代生态建筑学是从整体有机联系上以生态规律来揭示并协调人、建筑、自然环境和社会环境的相互关系。其实施手段,更以当代科学技术的物质条件为重,来实现人在自然生态系统下构建人工生态系统,以其间的具体的、物质的交流,争取达到最优关系。
1.3整合生态气候建筑理论
由于不同的地区气候不同,建筑的生物气候学应用方法亦各异,但生物气候建筑的设计思想方法还是有很大共性。西班牙巴塞罗那著名的建筑师J·巴尔巴便是生物气候建筑理论的创始人,他认为“整合生态气候建筑”又可以称为可持续建筑。从建筑哲学的观点来看,建筑物及其有关能源的使用和视觉的污染,可以说对环境破坏所造成的影响愈加严重。“生物气候建筑”不仅在结构形式上,而且在功能上体现生物的自我适应、自我调节、自我完善功能,从而带给人们舒适、安全、高效的栖息环境;在设计上他结合自然、遵从仿生学的原理、具有生态学的经济;在景观上他融入环境而对环境无害。另外,生物气候建筑在为人类创造舒适的人居环境的同时,还关注健康的营造。总之,生物气候建筑的设计思想最初源于节省能源的需要,继而上升到保护环境的高度。
2住宅的垂直绿化研究
基于以上的三大理论,在进行住宅环境设计研究中,居住区应充分利用有限的绿地面积和空间进行垂直绿化,增加绿化的空间层次和绿色量,改善和提高居住区小气候环境。充分利用当地植物资源,形成地方特色,创造出四季景观,从而创造一个和谐的住宅生态环境,实现住宅建筑的可持续性。本文主要从地面绿化、墙面绿化、室内绿化和屋顶绿化四个方面进行改善研究,达到建筑与环境浑然。
2.1地面绿化
我国居住区设计规范规定绿地面积应不少于居住区用地面积的30%~40%。绿化植物的生态效益如光合作用吸收二氧化碳释放出氧气,吸收各种有毒气体。蒸腾水增加空气湿度,炎夏降低植物周围的温度,吸收噪音及吸滞粉尘等,全靠叶面来完成。因此生态效益与叶面积成正比。住宅环境绿化应以乔木、灌木、草本的立体绿化模式为主,这种栽植方式叶面积最大,产生的生态效益是单草坪的几倍、十几倍甚至几十倍,尤其要多栽大树。据科学测算大树吸收二氧化碳制造氧气的功能是草坪的5倍,1000m。树木每年可吸收二氧化碳16t释放氧气12t,吸尘量是草坪的3倍;成片树阴下的气温比草坪温度低5~C左右,配植结构合理的绿地空气湿度可增加54%。即使在绿化覆盖率很高的国家,乔灌草配植的绿地的比例比纯草坪也要高出5倍多。所以要充分发挥居住绿地生态效益必须建造立体绿化模式,从而提高绿地生态效益的效率,切不可不切实际的以草坪取胜。
2.2墙面绿化
居住区建筑的墙面绿化对居住环境质量的改善尤为重要。墙面绿化是一种占地面积少而绿化覆盖面积大的绿化形式,其绿化面积为栽植占地面积的几十倍以上。住宅建筑的立面绿化有利于生态环境,植物的生长过程明显的改善着小气候。实测表明,墙面绿化植物可以反射和吸收太阳辐射热的70%左右。另外,墙面绿化还可减弱城市噪声,当噪声声波通过浓密的藤叶时,约有26%的声波被吸收掉。攀援植物叶片多有绒毛或凹凸的脉纹,能吸附大量的飘尘,起到过滤和净化空气的作用。另外,墙面本身的构造决定了绿化的技术。首先要解决的就是种植培栽体,要考虑具有良好的保水保肥性,因在立面上气候环境比平面的变化更剧烈。另外还要考虑美观性,及栽培载体的轻便性,还要充分考虑到管理的方便性。针对这些问题,有以下几种壁面绿化技术,一种是利用壁面的基部种植攀援植物,让其沿垂面爬蔓生长,大多选茎节上有吸盘或强攀援性的藤蔓植物;第二种是利用帆布作为载体,在其上按一定距离缝制袋状容器进行轻型基质栽培;第三种是,在壁面上按几何图形整齐地安装轻型基质块,进行养液循环栽培。墙面绿化要根据居住区的自然条件、墙面材料、墙面朝向和建筑高度等选择适宜的植物材料及种植方法。
2.3室内绿化
充分利用空问,大力发展阳台和棚架绿化。随着物质文化生活水平的日益提高,人们对居室环境的要求也越来越高。阳台和棚架绿化,不但能满足人们屋内摆花的需求,改善居室空间环境,还能美化建筑物立面。阳台绿化的形式是多种多样的,植物的选择亦很广泛。只要掌握安全和实用这两个原则就可以了。目前,居室摆花与阳台绿化的有机结合,已成为人们美化生活的时尚。选择常绿耐荫的温室观叶花卉,如文竹、龟背竹、吊兰、花叶常春藤等等,都能很好的改善居室环境。另外,现在国内外居住建筑越来越多的设计入口花园以及空中庭院来改善住宅室内环境(热、声、光环境和空气品质),长沙市的香墅美地楼盘便是很好的例证。
2.4屋顶绿化
屋顶的绿化种植总面积应占屋顶总面积50%以上。可改善屋面温度2~C~5~C左右,而且还可以使屋顶雨水的排放量减少三分之一,其余三分之二的雨水蓄存在屋顶上。通过屋顶绿化,能够改善小环境的生态效应。屋顶绿化能够帮助过滤空气中的灰尘、烟雾以及有害物质。通过屋顶绿化能够降低噪声约3dB,并且能增强隔音约8dB。实用、精美和安全是营造屋顶花园的三要素,而“安全”是屋顶花园的保证。屋顶的承重能力和防漏处理则是保证屋顶花园的安全的关键。屋顶绿化设计须进行以下方面的处理。荷载(承重、负荷)处理:设计活荷载大于3.5kN/m的屋顶,根据荷载大小,除种植地被、花灌木外,可以适当选择种植小乔木;设计活荷载为2.0~3.5kN/m的屋顶,根据荷载大小,栽植地被、花灌木;设计活荷载2.0kN/m以下的屋顶不宜进行屋顶绿化。
防水处理:在进行屋顶绿化施工时,首先在原屋面增加一层柔性防水层,且按相关技术规范操作。屋面进行两次闭水试验以确保防水质量,第一次在屋顶绿化施工前进行,第二次在绿化种植前,每次闭水时问不小于72小时。排水处理:设置完善的排水系统,种植层下必须设置过滤层、排水层(见图1),种植面层应保持排水的坡度,保证排水畅通。砌筑花台不能利用女儿墙为其边,应根据排水槽宽度间隔一定距离,一般间隔距离大于20cm,材料应选用轻质材料。
种植床:种植床结构包括种植层、过滤层、排水层、防水层。为满足植物根系生长需要,种植土要30cm至40cm厚,局部可设汁成60cm至80cm。种植床厚度应根据屋顶设计活荷载数值确定,各层总重度应小于1000kg/m。养护管理及灌溉:预留水桩和其它供水设施确保灌溉。定期检查构筑附着物的安全性,疏通排水管道。
【正文】
一、中国地理学的开先河之作
1858年(咸丰三年),英国人慕维廉(W.Muirhead)所著《地理全志》由上海的江南制造总局出版。该书是中国最早的一部用中文所写的地学文献。慕维廉是英国传教士,1846年来华,居住上海。他和洪仁轩有交往,曾到南京考察的政治、经济、宗教。他的中文著述还有:《大英国志》、《天文地理》及《知识五门》。《地理全志》由“广学会”发行,是适应维新运动而出版的科学著作。该书分上、下编,共十五卷,线装木刻本。上编主要讲地理,除总论外,分别论述亚西亚、欧罗巴、阿菲利加、亚墨利加、大洋群岛等五个地域,“分文、质、政三等”论述。下编主要讲地质,标题是:地质论、地势论、水论、气论、光论、草本总论、生物总论、地文论、地史论〔1〕。 将世界地理的知识介绍给了中国。之后,上海还陆续出版了《绘地法要》(著者不详,金楷理、王德均译,1875年江南制造总局出版)、《测地绘图》(富路玛著,傅兰雅、徐寿译,1876年江南制造总局出版)、《测候丛谈》(著者不详,金楷理、华衡芳译,1876年江南制造总局出版)《测绘海图全法》(华尔敦著,傅兰雅、赵元益译,1901年江南制造总局出版)等介绍西方地理学方法技术的著作以及《八省沿海图》、《平园地球图》(两图均为江南制造总局出版,年代不详)等地图。
1901年,在上海南洋中学任教的张相文编写了《初等地理教科书》(二册,上海南洋公学印,光绪二十七年(1901年)初版)和《中等本国地理教科书》(四册,上海兰陵社印,光绪二十七年(1901年)四月初版)。此两书是我国最早的地理教科书,印行总数达二百万部以上,为地理学知识在我国的普及做出了重要贡献〔2〕。
1908年,张相文著中国第一本自然地理学著作——《地文学》(地文学一词来自日本,即自然地理学),由上海文明书局印发,至民国二年(1913年)已发行了第三版〔3〕。 作者鉴于当时一般的地文学著作不是译自东洋就是西洋,故撰此书,“会萃各大家学说,博引旁搜,一切证例悉以中国之事实为本”,力求“亲切详瞻”〔4〕。 这在当时也是一个可贵的创举。
张相文在《地文学》绪论中,一开始就说:“地文学者,地理学之精髓也。言地理必济地文,其旨趣始深,乃不病於枯寂无味,而於他学科亦多互相关联,如天文学、地质学、动植物学、人种学、气象学、物理学、化学,莫不兼容并包,以为裨益人生之助。……于以统合各科,而蕲进于实用,此地文学所以为最重要之学科也。”此言时至今日仍有参考价值。
《地文学》一书,篇幅不多,全书共197页, 附中西对照表长达13页,附彩色图十余幅。该书的特点主要有:
(1)内容分星界、陆界、水界、气界、生物界五编。
(2)“参酌东西各大家学说”。如讲到太阳系的形成时, 介绍了康德及拉普拉斯的星云说。
(3)对于旧地学家迷惑不解地许多自然地理方面的事物, 均能科学地阐明其形成原因与发展规律。例如,在讲到片麻岩的形成时说:“原始界(太古界)岩石,层理清晰,乍见儿如水成岩,而其成分则为结晶质;又与火成岩无异,是为化形岩(变质岩),大抵受地下之热力与压力,使最古之水成岩,悉数融解,再为凝结,逐变为片麻岩。”
(4)重视联系中国实际。“举为例证,以本国为宗, 其为中国所无,或调查未晰,而于地文有切要之关系者,兼及他国”如讲到地质时代各界、系地层时,就指出其在我国的分布,讲到河口泥沙沉积时,则以崇明岛为例而加以说明。
(5)“尤时时注意实用,如防霜、避电、培植森林、 改良土壤等,各举其要,以为实地应用之资”。
二、活跃的地理学术组织及刊物
后,上海地理学的发展出现一段颇为繁荣的时期。除了继续介绍国外地理学的知识和思想外,中国人自己的研究活动逐渐地活跃了起来,研究人员不断增加,研究活动向有组织的方向发展。在这段时期先后出现“中华地学会”、“建国地学社”和“中华地理教育研究会”三个地理学术组织,并发行了《地学季刊》和《地理之友》两个地理学术刊物。
1.中华地学会及《地学季刊》
中华地学会于1931年1月成立,由葛绥成(中华书局编辑)、 盛叙功(暨南大学教授)、李长傅(东方舆地学社兼暨南大学南洋文化事业部编辑)、丁绍恒(大同大学教授)、刘虎如(商务印书馆编辑)等人发起,先后参加会员约80人,其中大部分系上海方面的会员,外地会员约20余人,分布在江苏、浙江、安徽、湖北、湖南、四川、福建、河南及辽宁等地。
该会成立后的主要工作是编辑出版《地学季刊》。1932年1 月创刊号出版,共刊载18篇文章,合计约20余万字,由大东书局印行。“发刊词”称:“地学之宗旨,在于研究人地相互关系,使吾人于世界各处之风土人情,能详释其因果,寻求其系统,以明今后应如何改造之途径。……同仁有鉴于此,组织中华地学会,以期交换知识,发展地学。内而国计民生,外而国际概况,俾有真确之认识。期有裨益于中华之建设,固意中之事也”。至1934年底,《地学季刊》一卷四期出齐,共80余万字,此时由于印刷困难,1935年2月2日举行第三次年会,讨论季刊的继续出版工作,并修改会章,改选职员,聘请丁文江、王云五、何炳松、竺可桢、金兆梓、翁文灏、费伯鸿、舒新城、为名誉会员,选举葛绥成、李长傅、盛叙功、丁绍恒、顾因明、董文、楚曾、洪懋熙、褚绍唐为执行委员、葛绥成为总务主任、李长傅为编辑主任、褚绍唐为干事。《地学季刊》第二卷起改由学会自行印发,每期约15万字,内容理论与实际并重,着重系统研究和现代趋向,至1936年底后又出版了四期,共约50余万字,由上海中国科学公司总经售,各大城市均有特约代售处。
1937年抗战开始,因会员分散,季刊无法继续出刊,学会工作也告停止。至此,《地学季刊》共出刊了2卷8期,合计约130万字, 刊载各类文章124篇(其中包括续载7篇,译文24篇,如不计续载则为117 篇)。其类别为:1.介绍辩证唯物主义的地理学思想的论文6篇;2. 经济地理及人文地理10篇;3.自然地理12篇;4.中国地理28篇;5.历史地理(包括边疆地理、地名学及地理学家)19篇;6.外国地理6篇;7. 地理教学9篇;8.游记及考察9篇;9.地方志17篇;10.书目及书刊评介3篇;11.国外地理动态及会务报告5篇。
三十年代的上海各种思潮都在此汇聚。当时上海地理学的领域中部分人士开始接受辩证唯物主义观点并介绍新哲学观点的地学刊物。这方面的文章计有楚图南的“人文地理学的发达及其流派”、李长傅的“地理学研究的新阶段”(2卷1期、2期)、“转形期的地理学”(2卷4 期)等约10多篇。
楚图南在“人文地理学的发达及其流派”一文最早介绍了新社会派的人文地理学的基本思想:“这个学派最先的渊源,当然要从嘉尔(即马克思)算起,他的《资本论》的名著里已经提出了经济怎样为一切历史建筑或社会建筑的基础。由于经济手段或经济关系的变化,而历史或社会也不能不随之而变化。将这个原则应用于地理学上的问题,即人地相关的问题。于是发生了人类历史的发展即人类文化的发展是自然契机(因素)规定了呢?还是社会契机(因素)规定了呢?据蒲列哈诺夫的意见,自然环境是最终的规定。但自然环境对于人类的影响,则以在自己的作用之下所发生的经济关系为媒介而主要地影响人类,这便是这派人文地理学的最基本见解或根本原则。这个原则的最初应用,始于墨西尼可夫的《文明与历史上的大河》,其方法和体系的大致规定,则始于威特福噶尔诸人的《地理学批判》。”李长傅在该刊二卷中连续发表了四篇介绍辩证唯物主义地学观的文章。他在“科学的地理学的新转向”一文中批判了当时流行的人地关系论后指出:“人地关系的缺憾,据威特福噶尔之说,陷于速成推理法,把人与地的中间项的劳动过程漏掉了,其结论是任意规定,虽有时正确,但常常半正确,甚至完全错误。要救济这缺憾只有利用辩证法的唯物论”。他又在“转形期的地理学浅释”一文中认为:“正确的地理方法应是辩证唯物论,它应用于社会科学即唯物史观,应用于自然科学即自然辩证法。人对自然的活动不是个人的而是集体的,因此发生人对自然、人对人们二种活动……,自然以劳动过程为媒介,才能在人类之社会生活中发生作用。所以,一切人文地理学的现象,其主动力不在自然、不在人类,而在生产力和生产关系”。该文还引介威特福噶尔的图式,说明在不同社会制度下,劳动力、劳动手段和劳动对象的不同特点由此形成不同类型的人地关系,这也就是辩证唯物主义地理学的中心思想。在当时特定的历史条件下,他们的文章不得不用隐晦的词句论述,如资产阶级为“布尔乔”,马克思为“马卡尔”、“嘉尔”等巧妙地躲避当时政府的审查。
《地学季刊》中关于中国地理方面的文章,李长傅的“中国地理区域论”(1 卷1期和3期)两篇文章是比较系统的中国地理的区划研究。前文介绍了中国各种地理分区(如张其昀、翁文灏、香川干一、葛德石、博克斯顿、洛克斯比的分区和田中季作的东北分区等),并加以评论,最后提出作者的意见,分全国为25个地理区。后文分为绪论和本论两段。绪论历述地形区(野田势次郎、史密斯、李长傅)、气候区(竺可桢、甘德楼)、生物地理区(邹树文、钱崇澍)等部门分区及综合分区(张其昀、葛德石、香川干一及李长傅等)。作者将全国分为北部、南部、东北及西北四大区,26个分区,并论述了各分区的特征。以上两文是我国三十年代较系统的地理区划研究论文。
李长傅的“中国湖泊的研究”(1卷4期)论述了湖泊的意义、分类、成因、变动与人生的关系及我国湖泊的分布等。此文亦为我国早期系统的全国湖泊研究论述。
褚绍唐的“中国都市的地理因素”(1卷2期)对我国205 个较大的城市,从地理位置、腹地条件、水运和气候条件及经济基础分析了我国都市的地理因素,为我国较早研究都市地理因素的文章。
《地学季刊》在历史地理方面主要有楚图南的“中国历史地理学的发展”(2卷3期)。该文讨论了历史地理学的定义、发展史略、研究的重要性、有关的科学、历史地理学与唯物辩证法、中国历史地理学的目的等。作者还提出了必需以唯物辩证法的方法来研究历史地理,同时指出中国历史地理学的最终目的不仅是说明历代疆域沿革,最重要的是在中国这块土地上,以历史的地理因素或条件,来阐发中华民族、中国社会文化的发展的性质和发展的过程。
在地名学方面,葛绥成的“地名的研究”(2卷1期),论述了地名的意义、种类、构造、变化、同地异名及别称、地名和国语、翻译地名应注意的事项等等,是我国最早较系统的地名研究论述。李长傅的“扬子江名称考”(1卷2期)指出在隋唐时即有扬子桥,扬子津之名,唐永淳元年(682年)曾在扬子桥设扬子县, 扬子津扬子江之名已散于诗歌文章中。当时扬子江仅指扬州以南的大江。至1658年(顺治十五年)马尼刺大学教授D.F.Navarette始称中国最有名的大河洋子江, 意为“大洋之子”(Son of Ocean),后又译为扬子江,并谓此江发源于云南。至1793年(乾隆五十八年)英国使者马卡尼(Marcartney)至扬州,称自此至扬子江岩约二英里,此后在国外的文献中,遂多称全江为扬子江。
关于地理景观方面的论述,葛绥成的“景观研究(1卷4期)论述了文化景观、空中摄影、景观综合、景观论等内容,主要根据日文材料,此文为我国介绍景观论的早期论述。
转贴于 此外,还有盛叙功译介的日本黑正岩的“科学的经济地理学”( 1卷1期、2期),德国威特噶尔的“中国农地的灌溉问题”(2卷2期)和“中国治水事业与水利事业”、丁绍恒的“中俄界约桌原委与边防之危机”(1卷1期)、葛绥成的“十年来的中国疆域和政治区划的变迁”(2卷1、2期)、褚绍唐的“中国地图史略”(1卷4期)、 楚图南译的“近代地理测量及绘图学之发达”(2卷2期)、何锡昌的“自然科学体系所见地理学之地位及其本质”(1卷3期)、张沦波的“地理科学之解释及其代表作”(1卷3期)、周宋康的“地理环境决定论”(2卷3期)、葛绥成译Taylor.G的“环境和人种”(2卷 3、4期)等较重要的文章。以上说明,30年代上海中华地学会编辑的《地学季刊》站在时代的前列,起到了推动我国地理科学发展的作用。
2.建国地学社
建国地学社由卢材禾(社长、复旦大学教授)、乐汉英(上海艺术研究社出版部主任)、陈闻远(南京朝报编辑)、卢毅(复旦大学教授)、黄望平(中华铁工厂工程师)、庄国钧(立达图书公司经理)、王成祖(大夏大学文学院院长、圣约翰、东吴大学教授)、黄国璋(清华大学、中央大学、北平师范学院地理系主任)、陆承荫(中华舆地学社绘图组长)、蒋天任(苏州中学讲师)、申广霆(暨南大学助教)12人发起。据他们向当时社会局申请备案〔5〕的理由称:(1)集合地理学者,研究专科学术;(2)联络会员感情,增进工作效能;(3)协助政府推进地理教育,并研究地理建国方案,以为政府之参考;(4 )促进国民理解地理建国之重要,以养成正确之国家观与世界观。他们准备做的工作有:(1 )聘请专家编辑地理教材,地图以及各种专门著作;(2 )计划制作地理模型、仪器、照片,以应一般教学与普及之需要;(3 )对本国各区域作精密之实地调查(注重土地利用),出版报告;(4)举行学术演讲;(5)搜集地学资料,会员约30至50人。据笔者访问当时活跃在上海地学界的现华东师大地理系褚绍唐教授和西欧北美地理研究所的钱今昔教授,该学会在上海虽未开展较有影响的活动,但当时的地理学工作者积极以地理学参加抗战后国家重建的精神由此可见一斑。
3.中华地理教育研究会
1947年8月31日,中国地理学会在上海召集年会, 讨论中学地理课程问题,因时间匆促,一时未能获结果,乃推举葛绥成、许逸超、褚绍唐三人负责召集上海中学地理教师作一讨论。9月10日, 中学地理讨论会在晓光中学开会,各大中学地理教师共二十九人出席,由葛绥成报告开会宗旨,许逸超讲述地理学教育的趋势。旋即讨论地理教学实际问题,如教学时间问题、高中自然地理教学问题、高中本国地理区域问题、各省区域面积问题、外国地名译音问题。讨论结果由于问题颇大,需较长时间讨论与研究,乃决定筹备上海地理教育研究会,推举葛绥成、许逸超、王文元、邱祖谋、卢材禾、褚绍唐、陈尔寿、陈大森、朱jǐng@①琳九人为筹略委员。10月5 日上海地理教育研究会在市立育才中学成立,到会会员四十七八,会上洪绂先生作了中国省区改造问题报告,最后逐条讨论章程并选定第一届理监事。推举翁文灏为名誉理事长、王成祖为名誉副理事长、许逸超为理事长、葛绥成、卢材禾等14人为监事,褚绍唐为总干事、葛绥成为总编辑、洪绂、丁锡祉等11人为研究委员。该会成立后为了使外地同行加入便利而更名为“中华地理教育研究会”,同时在国内各重要城市均进行组织分会。武汉分会由邹新垓主持;北平分会由王成祖、李良骥二人主持;东南分会由李式金(厦门大学)主持;南京分会由孙承烈(南京中国地理研究所)主持,西北分会由冯绳武(兰州大学)主持;昆明分会由王立本主持,贵阳分会由王钟山(贵阳师范学院)主持;台湾分会由任德庚(台北师范学院)主持。中华地理教育研究会已成一全国性的地理学术组织〔6〕。 中华地理教育研究会“其旨趣拟本纯学术之立场,探讨新地学之真义,以效之方法,使达成教育之目的,并期待群策群力,搜辑地学之新资料,以谋有所贡献于我国之地理教育”。〔7〕
中国地理教育研究会成立后,会务积极进行,1947年10月21日召开首界理监事会,并欢迎中央大学李旭旦教授由美国返国,开会时由李先生报告了美国地理教育状况,并决定该会刊物名称为《地理之友》,创刊号于1948年3月出版〔6〕。该研究会的主要活动是编辑出版《地理之友》。翁文灏在其发刊词中称:“地理研究对于国民思想,民族前途,以及人类文化等,都有莫大的关系。……我国科学地理师资的缺乏,教材和教法的欠当,是人所共晓的事,以至三十年来的地理教育,始终在非驴非马的状态中。……但补救之道不外两点:一是普及地理教育灌输正确观念和知识;二是服务地理界的同志,要从今后下决心训练自己,同时放弃一味室内埋首陈书的陋习,各就所在各地做实地考察。这样时日一久,自有相当满意的收获。我希望‘地理之友’的同志,能负起这等使命!”
至1949年前,《地理之友》共出版两期,第1 期文章有:许逸超“地理学的因素和原则”、洪绂“地理教育之目的”、葛绥成“记清代地图学家邹代钧”、丁锡祉“地理基图”、李震明“中国地形的区分”、杨景雄“第二次世界大战后领土之变更”、马湘泳“钱唐江下游地形实察与今后潮汐之影响”、李震明书评“南海诸岛地理志略”、任德庚“新生的菲律宾共和国”、褚绍唐“修正高级中学课程标准草案意见书”、章生道“北行纪要”。第2 期文章有:刘恩兰“我国疆土拓殖的地理背景”、王成祖“地理教材的适用”,刘德生“台岛地形随笔”、卢材禾、秦华麟“台北区域地理”、徐俊鸣“河南的地理形势和军略价值”、陈尔寿“当前我国水利建设的三大要务”、章生道“佘山地形考察”、唐永銮“东北地理景观”、秦华麟“〔新书介绍〕谌译中国区域地理”、陈大森译“刚果河之游”。许逸超在“地理学的因素和原则一文中认为研究地理的因素可分为两组九个,自然地理和人文地理各占四个半因素。研究地理要根据因果原则、通论原则、分布原则。分布原则是地理学特有的原则。“地面上任何现象涉及到分布,就含有地理的意义。火山的原因和现象,个别叙述,地质的意味很浓,但寻求火山的分布,并问为什么地球上的火山带要环绕着太平洋沿岸,这就是地理了。”很好地表述了地理学的特质。但文中也存在着当时地理学者将自然现象同人文现象简单类比的问题,“至于我们中国,有人说是老而不死的一个国家;早晚能否大地回春很难推料。我们知道,这种由幼而壮而老而返老还童的轮回哲学,本是地形学的基本原则,今日人文地理的许多现象,也都可以引用了。”洪绂在“地理教育的目的”一文中提倡了地理的爱国主义教育功能,“地理学为中学初级教育重要之一门,应使学生认识中国大好河山,无尽之富源,与我刻苦耐劳之人民,从而引起爱国爱乡之念。学地理始知中国之伟大,其在世界之使命,并藉以明晰中国文化之地理基础,以冀从因袭的,传统的文化根基上,创造一个有意识的,合理化的新文化。在物质方面,由目前在崩溃中的传统的经济重建科学的技术的经济,……。”李震明在“中国地形的区分”一文中阐述了中国地形的要点、分布、界线、几种特殊的地形(黄土、赭色砂岩、石灰岩地形、沙漠)和五大地形区(青藏高原、蒙新沙漠草原地域、北部地域、中部南部地域、东北地域)。王成祖在“地理教材的适用”一文中讲述了区域的顺序、位置的意义、地形气候的比较、分布范围的确定、统计数字的应用、时事发展的诠释、风土人情的影证、风景区的描摹、图解的补充、中外地理的差别十个地理教材适用的问题。陈尔寿在“当前我国水利建设的三大要务”一文中论述了当时我国黄泛区的复兴问题,YVA (长江上游水利计划)的梦想和南北两大港口(北方塘沽港的继续修筑和南方黄浦港的正式开辟)三大水利建设要务。在黄泛区的复兴问题中提出“不仅是希望这个区域能够恢复昔日的旧观,并且可以将‘工业农’的理想在这里作为试验,……”。它们反映了当时上海地理学和地理教育研究的水平。上海解放后,中华地理教育研究会继编了一期《新地理之友》。1951年,上海地理学会成立,中华地理教育研究会逐并入其中,刊物停办。
三、地理教育事业与地理学著作和地图的出版
上海的地理教育在中国也是较早开始的。1870年,上海同文馆开设了地理课〔8〕;1876年创办的格致书院也开设有地理课〔8〕。1897年创办的南洋公学也开设了地理课〔8〕,1899年至1903 年中国近代地学大师张相文在此教授国文与地理〔9〕。
1929年,大夏大学高等师范专科开设了史地组,后在文学院下设史地系。开设有人生地理、中国地理、外国地理、地理绘图、地理教学法、自然地理等课程。主要任课教师有:葛绥成、李长傅、邬翰芳、孟寿椿、王成祖等〔10〕。1931年,暨南大学史地系成立,先后开设了中国地理、历史地理、地理学史、气象学、地形学、经济地理、人文地理、世界地理、政治地理、地图学等课程。楚图南、王庸、王勤@②、王成祖、姚明辉、许逸超、盛叙功、洪绂、王文元、褚绍唐、葛绥成等先后在此开课〔11〕。复旦大学在抗战期间成立了史地系,其设立的目的是:“养成能独立研究史地之人材”;“培养中等学院史地课之良好师资”;“灌输全校学生以史地知识”〔12〕。开的地理课程有:中国地理、气候学、地图学、经济地理、地学概论、人文地理、亚洲地理、美洲地理、欧洲地理、政治地理。任美锷、叶粟如、顾颉刚等曾在此任教。〔13〕
这一时期,上海凭借其雄厚的研究、出版力量,出版了许多地理学著述,它们中较有影响的有:葛绥成编著《世界文化地理》、《地理数学法》、《中国近代边疆沿革考》、《地形学》等书;李长傅的《人文地理学》、《地理政治学》、《转形期的地理学》、《南洋地理志略》等书;盛叙功的《农业地理》、《交通地理》;丁绍恒的《近代本国地理沿革志》;张资平的《地图绘法和绘制》;楚图南的《地理学发达史》等书。地图出版在国内更是一枝独秀,大量的地图出版机构(如世界舆地学社、东方舆地学社、大众舆地学社、中华舆地学社等)出版了大量的地图。其中《申报地图》为我国的地图出版做出了重要贡献。《申报地图》是上海《中华民国新地图》和《中国分省新地图》的习惯统称,是上海《申报》为创刊六十周年而于1930年秋由丁文江、翁文灏、曾世英开始编绘的。它在地学上的贡献主要是根据古今中外经纬测量成果,运用等高线,并采用分层设色法编绘,具有很强的科学性。它为我国地学所做的另一贡献是为我国培植了地图印刷力量。(原有人主张到日本小林又株式会社胶印厂印刷,印价较便宜,但丁文江等人最终确定在上海出版)。至1949年后,我国印刷质量较高的地图大都由当时《申报地图》培植起来的上海中华厂承印〔14〕。
解放前上海地学一百年的发展过程中,呈现出了从译介到独立研究不断发展;研究力量从个体到形成组织;内容逐渐与中国国情相结合;地理教育较发达;地理出版兴旺等特征。上海是我国近代地理学研究、教育和传播的一个重要中心,为我国地理学的发展作出了重要的贡献。
参考文献
〔1〕王子贤:《简明地质学史》,河南科技出版社,1985年出版,第202至206页。
〔 2〕林超:《中国现代地理学萌芽时期的张相文和中国地学会》, 会议资料,存河南大学地理系资料室。
〔3 〕张天麟:《张相文对中国地理学发展的贡献——纪念“中国地学会”成立七十周年》,会议资料,存河南大学地理系资料室。作者为张相文堂兄弟。
〔4〕《地学杂志》创刊号:绍介图书。
〔5〕上海市社会局第五科36组55号(上海档案局全宗号6、目录号5、案卷号1807,该资料现藏上海档案馆。)
〔6〕“中华地理教育研究会务概况”,《地理之友》1卷1期。
〔7〕“中华地理教育研究会缘起”,《地理之友》1卷1期。
〔8〕唐振唐:《上海史》,上海人民出版社,1988年第191页。
〔9 〕张天麟:“张相文对中国地理学发展的贡献——纪念‘中国地学会’成立七十周年”。
〔10〕《大夏大学年鉴》民国十八年,藏华东师大档案馆。
〔11〕据华东师大地理系褚绍唐教授和西欧北美地理研究所钱今昔教授回忆。
摘要:以云南农业大学农学与生物技术学院农学专业为例,论述了云南农业大学为适应云南高原特色农业发展,结合社会需求,在人才培养目标定位、创新人才培养模式、组建优秀教学团队、优化人才培养过程等方面进行的探索与实践,以实现农学专业人才培养目标,提高教学质量,着力打造具有地域特色、行业特质、自身特点的农学品牌专业,满足云南省农业产业对高素质农业人才的需求。
关键词 :高等农业院校;模式;创新;品牌专业
中图分类号:G 642文献标志码: A文章编号: 1004.390X(2015)01.0060.05
收稿日期:2014.09.18修回日期:2014.10.22网络出版时间:2015.01.0713:06
基金项目:农学国家级特色专业建设项目;“作物栽培学与耕作学”国家级、省级教学团队建设项目;云南省高等学校品牌专业建设工程;云南省高等学校教学改革研究项目(云教高〔2013〕106)。
作者简介:周平(1967—),男,云南永胜人,副教授,主要从事气象学与气候学研究。
*通信作者:陈军文(1977—),男,苗族,湖南沅陵人,副教授,博士,主要从事农业生态学研究。
网络出版地址:http://cnki.net/kcms/detail/53.1044.S.20150107.1306.013.html
Innovating Mode of Talents Training and Building Brand of
Agronomy Specialty: A Case Study on Agronomy
Specialty of Yunnan Agricultural University
ZHOU Ping, TANG Tianxiang, HAI Meirong, LIU Yating, CHEN Junwen
(College of Agronomy and Biotechnology, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201, China)
Abstract:In the present paper, as a case study on agronomy specialty of College of Agronomy and Biotechnology, Yunnan Agricultural University, it has been reported that the exploration and practice for targeting orientation of talents training, innovating mode of talents training, organization of excellent teaching group, optimizing process of talents training have been made by Yunnan Agricultural University to adapt the development of agriculture characteristics of Yunnan plateau in context of the social demand for talents. These efforts are to achieve the objective of talents training of agronomy specialty, to advance the teaching quality, to heavily build agronomy brand specialty with local, professional, and self characteristics, and to satisfy the demand for high?quality agricultural talents in agricultural industry of Yunnan province.
Keywords: high agricultural colleges and universities; mode; innovation; brand specialty
高等学校品牌专业建设,是优化学科专业结构,加强专业改造、丰富专业内涵提升专业整体水平,推进教学改革,提高人才培养质量的重要举措,也是专业获取国内外持续竞争力和求得竞争优势的重要战略手段。云南农业大学作为云南省唯一的高等农业院校,如何适应新形势下高原特色农业发展对复合型、应用型人才的需求,在日益严峻的竞争中保持办学优势,一直是我们思考和探索的问题。
农学专业是云南农业大学传统优势特色专业,设置于1938年,经过几代人几十年的艰苦创业与努力,农学专业在师资队伍、人才培养、教学团队和科研平台建设等方面均有较大的发展,办学水平不断提高。1995年被列为云南农业大学校级重点专业,2001年被列为云南省省级重点专业,2010年被列为国家级特色专业,2014年被列为云南省高等学校品牌专业加以建设,已经形成完备的本科—硕士—博士(作物遗传育种)培养体系,为云南省乃至全国培养了一大批优秀农业人才,取得了一批具有显著社会效益的科研成果。
一、明确培养目标,突出专业特色和优势
人才培养目标是专业建设的灵魂,人才培养目标的调整应结合地方经济结构调整和学校自身的优势,以社会需求为导向,突出专业特色和优势,以培养适应地方经济发展的高素质应用型人才。为此,云南农业大学农学专业长期坚持利用云南省得天独厚的生物资源优势、民族多样性优势和毗邻东南亚诸国的区位优势,立足边疆、面向全国、走向世界,在水稻高产、小麦抗旱节水栽培、玉米坡耕地水土保持与高产栽培、薯类和甘蔗资源以及药用植物开发与利用等方面已探索出相应的技术体系及理论,取得了一批在全国有影响的成果,形成了独具特色的高原作物研究方向和农学专业人才培养模式。本着“开学养正、育四海英才;明理尚农、兴九州粮仓”的办学理念和“德才双馨、耕读至诚”优良教风和学风,通过人才培养模式的探索、教学体系的改革、教学方法的改进、师资队伍的建设和学生能力的培养,实现农学专业“厚基础、宽口径、高素质、应用型”的人才培养目标。
云南农业大学农学品牌专业建设依托3个省级重点学科(作物遗传育种、作物栽培学与耕作学、作物学)、1个博士点(作物遗传育种)、5个硕士点(作物遗传育种、作物栽培学与耕作学、植物学、生物化学与分子生物学、药用植物资源)和2个专业学位硕士领域(作物、种业),在保持传统优势的同时不断加强生物技术、信息技术在农业中的应用;在加强基础知识教育的同时不断拓展专业方向,立足云南农业生物多样性丰富的实际,充分发挥团队、科研、平台优势,利用国家级、省级质量工程项目(国家级特色专业、国家级教学团队、省级教学名师、省级精品课程)建设成果,采取本科生全程导师制,分类指导,因材施教,培养既具有农作物高产栽培、良种培育及农业经营管理、农业综合技术体系等方面的基础理论、基本知识和专业实验技能,又能运用现代化生物技术、信息技术、绿色农业生产技术理论知识指导现代农业生产和社会主义新农村建设,既可从事农业科学研究、农业技术开发与推广、农业教育和农业行政管理,又能从事企业经营、市场营销以及农产品开发的高层次、创新型的复合型、应用型人才。
二、适应形势发展,创新人才培养模式
云南农业大学农学专业与其他部分农业院校一样,普遍存在原有培养目标偏大的问题,希望把所有学生都培养成全能型农业科技人才,毕业后几乎能胜任所有与农业生产、农业科研相关的工作、贪大求全,忽视共性与个性的培养;培养方案重理论轻实践,导致学生动手能力和创新能力不强。针对农学专业存在的上述问题,2010年根据学科和专业发展的需要以及学校教育教学定位,在广泛听取用人单位、学生、一线教师对培养方案的意见和建议的基础上,聘请校内外有关专家对人才培养方案进行论证,最后完成2010版农学专业人才培养方案。新版人才培养方案以培养农学应用型专门人才为目标,强调“厚基础、宽口径、高素质、应用型”,不仅仅以岗位能力培养为准,在注重基础理论培养的同时,更注重学生创新精神、实践能力、综合素质的培养与锻炼,为学生的可持续发展奠定坚实的基础。
2010版农学专业人才培养方案构建了“三平台、六模块”的课程体系及“(2+1)×2+(1+2)×2”的培养模式。“三平台”即素质教育平台、专业教育平台和实践教学平台;“六模块”即公共必修课模块、公共选修课模块、学科共同课模块、专业基础课模块、专业课模块、专业选修课模块。不断优化的课程体系,能够充分调动学生自主学习的积极性。“(2+1)×2+(1+2)×2”的培养模式:即一、二年级的第一、二学期理论教学,第三学期实践教学;三、四年级的第一学期为理论教学,第二、三学期为实践教学。其中一年级第三学期为执行公共实践教学模块,二年级第三学期为课程实习、专业实践、社会实践,三年级第二、三学期为毕业实习、生产实习和毕业论文试验。四年级第二、三学期为预就业实习、就业见习。实现实践教学四年不断线,形成了完善的实践教学体系,全面加强了学生创新创业精神和实践能力的培养。2010版的人才培养方案的特点表现在:一是培养目标转向复合型、应用型人才培养;二是加强了现代农业生物技术和农学专业课课程设置的连续性和系统性;三是大幅度增加实践教学和选修课学分(专业实验教学与实践教学累计学分达51个学分,占总学分的28.3%,专业选修课增加3学分,另外新增了12个课外选修学分,并将两学期制改为三学期制)。因此,2010年的人才培养方案更贴近云南农业大学人才培养的核心——创新精神和实践能力的培养。培养的学生具有坚实的基础理论、较强的专业技能和综合素质,特别是通过产、学、研紧密结合,极大地增强了学生的实践动手能力,能适应云南特色农业产业发展对人才的需求,近三年农学专业不低于90%的就业率也从侧面说明人才培养方案的调整取得了成功,但和现代农学专业的发展要求相比,仍然存在着继续调整和优化的必要。
发展高原特色农业,是云南省根据农业实际和发展需要做出的一项重大决策,是深入实施西部大开发战略和桥头堡建设的重大任务,对云南探索现代农业新路、补齐农业产业发展短板、增强农业竞争能力、促进农民持续增收、推动云南跨越发展意义重大[1]。其实质就是充分利用云南地理优势独特,气候优势突出,物种优势明显,开放优势巨大等条件,以保障农产品供给、增加农民收入为主要目标,广泛运用现代科学技术、先进管理经验和现代生产经营组织方式,打造云南在全国乃至世界有优势、有影响、有竞争力的战略品牌,努力走出一条具有云南高原特色的农业现代化道路[2.3]。为此,云南农业大学为适应云南经济发展,培养适合云南高原特色农业发展,满足科学技术研究、农业生产管理、农业行政管理、现代农业企业管理等不同需求的高素质、国际化农学专业技术人才,搭建校、企、研相结合的教育平台,构建了“2+1+1”多元化人才培养模式。
“2+1+1”的教学模式(见图1),即学生2年的通识教育和专业基础教育;1年多元化专业教育模块(主干核心课程群和延伸课程群),包括农业生物技术课程群、作物学课程群、农业经营管理课程群和农业行政课程群模块;1年的毕业实习和预就业实习,根据学生未来的就业取向,按照科研院所实验、企业实训、预就业实习分流培养。
“2+1+1”的人才培养模式具有以下4个特点。
(1)突出高校、企业和科研院所协同创新。将科研院所和企业的优势资源有效转化为教学资源,解决教学资源不足、教学平台不高、师资队伍不强的难题。
(2)突出以学生为主体和中心。一方面,改变教学方式,使学生由被动学习向主动学习转变,形成学生参与、师生互动式的教学过程;另一方面,学生根据择业目标自主选择核心课程群和实习、实训方式,培养农业产业发展的研究型、应用型、管理型等多层次人才。
(3)突出理论和实践相结合。建设以专业课程为核心的课程群,优化课程体系、更新教学内容,通过实验、实训和实习相结合,培养实践能力、创新能力和创业能力。
(4)突出本、硕、博一体培养模式。加强和充实与学科硕士点发展相适应的课程设置,探索本科教育与研究生教育衔接,逐步实现本、硕连读或本、硕、博连读。
三、围绕品牌专业建设,组建优秀教学团队
建设一支高素质的优秀教学团队,是打造品牌专业的基本保证,是促进品牌专业建设可持续发展的关键措施。农学专业教学团队在作物栽培学与耕作学省级(2008年)、国家级(2010年)教学团队基础上组建,团队成员33人,其中教授12人,副教授11人和高级实验师2人,博士生导师9人,硕士生导师22人;具高级职称的教师有25人,比例达75.8%,22人具有博士学位,占人员总数66.7%,6人具有硕士学位,占人员总数18.2%;具有研究生以上学历所占的比例为84.8%。35岁及以下年龄教师有6人,占团队总人数的18.2%;36~45岁年龄教师有19人,占团队总人数的57.6%;46岁及以上年龄教师有8人,占团队总人数的24.2%。教学团队中有云南省有突出贡献的专业技术人才二等奖获得者1名,云南省高等学校教学名师3名,农业部产业体系岗位专家1名,云南省现代农业产业技术体系岗位专家7名,云南省中青年学术技术带头人及后备人才7名。
围绕农学品牌专业建设形成了省级教学名师、知名教授为带头人,以教授、副教授为主体,中青年教授、副教授为骨干,多学科相互融合,积极致力于不断教学改革,教学特色鲜明、学术造诣高、教学能力强、教学经验丰富、热爱本科教学,学历、年龄、学缘结构合理的优秀教学团队。一支优秀的教学团队能掌握行业科技与生产发展的动态,推动教学内容、教学方法改革和研究,促进教学研讨和教学经验交流,推进教学资源开发,促进专业办学水平和教育质量的提高,以质量树品牌,实现专业办学目标和教学团队自身的可持续发展,充分发挥品牌专在学校及行业中的引领、示范作用。
四、突出能力培养,优化人才培养过程
(一)加大教学改革力度,提高课堂教学效果
在教学过程中不断更新教学内容、改进教学方法、更新教学手段、探索考核方式等全面加强教学改革。在教学内容上注重基础知识和学科前沿知识相结合,增加云南地方特色作物及最新科研成果、先进生产技术;在教学方法上积极推广“教—学互动模式”教学法,同时引入案例教学法、小组讨论法、情景教学法等,充分调动学生自主学习积极性,培养学生文献查阅、表达等能力和团队合作的精神;在教学手段上积极推进多媒体教学、双语教学和网络课件的使用;在考试改革上探索笔试与口试相结合、闭卷与开卷相结合、理论性考试与实践性考试相结合、撰写课程论文与基本知识考查相结合。
(二)创造优良的实验教学平台,提高学生的实践与创新能力
实践教学是高等教育教学手段的重要形式,是将理论知识转化为能力培养应用型人才的一个重要环节,其目的是有效促使学生理论联系实际,巩固和深化所学理论知识,提高动手能力,培养创新精神。以国家级实验教学示范中心为标准,以“云南省作物学实验教学示范中心”、“云南高校作物种质创新及可持续利用重点实验室”、“云南省现代农业马铃薯产业体系研发中心”和“云南省优势中药材规范化种植工程研究中心”等平台为依托,重点建设基础实验教学平台,为提高动手能力和开展科学训练奠定基础,一方面保障实验室建设的投入真正用于本科教学实验条件的改善[4],同时辅以特色专业、教学团队等各级教学质量工程项目实施,减少验证性实验,增加综合性、设计性创新型实验项目的开出率,不断完善管理制度,实现全面开放,从而为学生实习、实训、学科竞赛和科技创新搭建良好的教学科研平台。学生结合教师科研课题,开展科学研究四年不断线的多元化实践教学,不仅锻炼了学生艰苦创业和独立解决问题的能力,实现了“产—学—研”的紧密结合,有效地培养和提高了学生的自学能力、实践能力、协作精神及科研综合素质。
(三)注重实践基地建设,改善实践教学条件
农学专业学生在四年的学习中要经历认知实习、生产实习和毕业实习等实践教学环节。保证每个实践教学环节的质量可以提高学生的实践能力和社会经历,完善和稳定实践教学基地的建设是保证实践教学质量的重要条件[5]。强化农学、生物技术、食品、农业经济、行政管理等专业的学科交叉,按照“共建,共享,共赢”的原则,与企业和科研院所紧密合作,建设实践、实训基地,提供学生实习、实训平台,解决教学资源不足、教学平台不高、师资团队不强的难题。为满足学生实践教学的需要,2011年起新增丽江市农业科学研究所、云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所和云南沃森农业科技有限公司等3个校外实习基地,至此校外实习基地达到9个,另外还有1个校内实习农场和7个研究所。共建人才培养实践基地,不仅极大地改善学生实践教学条件,而且丰富了学生的视野,提高了教师的水平,为农学专业的实习教学注入新的理念、并提高了实习教学质量。
(四)开设教授讲坛,开阔学生视野
为培养学生创新意识和社会实践能力,开拓学生眼界、激发学习热情,使学生对本院专家教授的研究方向和成果有一个更深入的理解,为学生进一步深造做准备,同时为学生修读课外学分创造机会,对学生开设了《教授讲坛》。讲坛内容主要有:代谢工程、高原甘蔗育种理论与实践、云南中药材种植发展与展望、薯类作物与人类生活、云南省玉米病害研究进展、全球杂交水稻研发概况、双孢蘑菇的研究与栽培、油菜生物技术与育种、岩白菜的研究进展等农学及相关领域的最新研究成果。
五、结束语
农学专业一直是云南农业大学的特色专业,在东南亚地区具有一定的影响力。云南农业大学在农学品牌专业的建设过程中,在人才培养目标定位、人才培养模式创新与优化人才培养过程等方面进行了探索[6],开展了有益的尝试,取得了一定的成绩,但品牌专业建设涉及人才培养的各个方面,要真正打造被社会广泛认可的一流品牌专业,实现品牌专业的带头、示范作用,还需在教育教学理念先进性、培养方案创新性、科学性及教学内容与课程体系改革如何适应新世纪对高素质创新型人才培养的要求,完善教学管理制度,突出专业特色等方面做进一步的研究[7]。
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参考文献]
[1]曾小力.云南省高原特色农业发展路径问题探究[J].云南农业大学学报:社会科学,2013,7(6):17.21.
[2]樊兴伟,阮朴生.以特色农机推动高原特色农业发展[J].农机科技推广,2013(1):49, 51.
[3]张艳诚.发展特色农机化助推高原特色农业发展[J].云南农业大学学报:社会科学,2013,7(S1):89.93.
[4]宁海龙,邹德堂,唐鑫华,等.应用型人才培养模式下农学专业实践教学体系及构建[J].高等农业教育,2011(5):43.45.