基于地方環(huán)境保護(hù)的本科案例類(lèi)課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

蔡湘文+林珍銘+高崇輝+邵亞

教學(xué)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，其中最核心的環(huán)節(jié)是教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)。因?yàn)榻虒W(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)中所貫徹的設(shè)計(jì)理念能夠充分體現(xiàn)出教師的教育理念和價(jià)值追求[1]。而內(nèi)容設(shè)計(jì)要以學(xué)生為中心，為學(xué)生提供理論強(qiáng)、知識(shí)點(diǎn)全面、案例形象生動(dòng)、內(nèi)容專業(yè)，同時(shí)注重理論與實(shí)踐相結(jié)合的原則[2]，能夠以興趣為開(kāi)端，給學(xué)生更大發(fā)展空間，引領(lǐng)學(xué)生不斷深入學(xué)習(xí)和探討，擴(kuò)大學(xué)生的視野，創(chuàng)新思維，也提高了教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)課程的價(jià)值性。

恢復(fù)生態(tài)學(xué)是研究生態(tài)系統(tǒng)退化機(jī)理、恢復(fù)機(jī)制和管理過(guò)程的學(xué)科。其主要內(nèi)容分屬于基礎(chǔ)理論研究和應(yīng)用技術(shù)研究，在我們的人才培養(yǎng)模式課程設(shè)置中是以自然地理學(xué)、自然資源學(xué)、環(huán)境科學(xué)概論、土壤學(xué)和水土保持學(xué)為基礎(chǔ)，服務(wù)于土地復(fù)墾學(xué)、土地整理學(xué)和地質(zhì)環(huán)境整治。案例教學(xué)是《恢復(fù)生態(tài)學(xué)》教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，它能很好地把基本理論和實(shí)踐應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，為學(xué)生以后進(jìn)入社會(huì)進(jìn)行相關(guān)工作提供參考和借鑒。而結(jié)合本地經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的案例更能體現(xiàn)地方特色，實(shí)用性更強(qiáng)，也能更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。以下以廣西桂林漓江流域、桂林資源縣某采石場(chǎng)和桂林會(huì)仙濕地的生態(tài)重建為例來(lái)闡述案例的課程設(shè)計(jì)：

一漓江流域生態(tài)系統(tǒng)重建

河流生態(tài)恢復(fù)有河道近自然恢復(fù)、河流橫向生態(tài)恢復(fù)、河流縱向生態(tài)恢復(fù)三方面。其中，主要修復(fù)的技術(shù)方法包括緩沖區(qū)恢復(fù)、植被恢復(fù)等技術(shù)。

經(jīng)過(guò)調(diào)查和收集前人的研究資料，總結(jié)出漓江流域生態(tài)系統(tǒng)受損有兩個(gè)方面因素：自然因素和人為因素。自然因素包括：（1）漓江季節(jié)性枯水嚴(yán)重。漓江屬雨源性河流，徑流為降雨所形成，降雨時(shí)空分布不均?？菟陂g漓江兩岸山體裸露，失去山水景觀、河道干涸使水生物環(huán)境惡化。（2）水土流失與石漠化。漓江中下游峰叢洼地區(qū)石漠化問(wèn)題非常突出，不但破壞了生態(tài)環(huán)境景觀，而且使地表調(diào)蓄雨水的能力減弱，導(dǎo)致大面積水土流失，不利于植物的生長(zhǎng)和動(dòng)物生存。（3）洪澇災(zāi)害與巖溶干旱。漓江上游植被結(jié)構(gòu)退化使大氣降水迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榈乇韽搅?，因漓江下游河道狹窄，地下管道連通性差，導(dǎo)致市區(qū)及其他低洼地帶洪水排泄不暢，造成重大洪澇災(zāi)害。（4）巖溶塌陷。漓江中下游巖溶區(qū)的基巖塌陷和土洞較多，溝通導(dǎo)致水土流失。人為因素：一是漓江兩岸由于人類(lèi)大量砍伐樹(shù)木，人工林和次生林地表水與地下水，容易造成地表污染水、生活垃圾直接排入地下水系統(tǒng)，污染地下水，同時(shí)陸地比例增加，水源涵養(yǎng)、水土保持以及物種多樣性的維持功能下降，地表水系不發(fā)育。二是漓江水質(zhì)污染仍比較嚴(yán)重。由于水源枯竭，枯水期水量減少，再加上工業(yè)廢水和生活污水的排放，游輪排放的油類(lèi)懸浮物，水體富營(yíng)養(yǎng)。三是漓江河道內(nèi)亂采亂挖沙現(xiàn)象嚴(yán)重。漓江河道亂采亂挖沙現(xiàn)導(dǎo)致河床毀壞，河水滲漏，嚴(yán)重破壞了漓江獨(dú)特的自然景觀和旅游資源。四是農(nóng)業(yè)的發(fā)展，大量使用農(nóng)藥，殘留的農(nóng)藥隨著水流進(jìn)入漓江，進(jìn)而影響了漓江的水質(zhì)。

盡管如此，原有的治理技術(shù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，人類(lèi)活動(dòng)和自然在不斷變化，恢復(fù)治理技術(shù)也要與時(shí)俱進(jìn)，漓江生態(tài)系統(tǒng)重建技術(shù)也得到了更新。以“生態(tài)規(guī)劃、生態(tài)設(shè)計(jì)、生態(tài)施工、生態(tài)運(yùn)行”的原則和具體內(nèi)容，并指導(dǎo)“生態(tài)水庫(kù)”的建設(shè)，能擴(kuò)大對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的正效應(yīng)，減小人類(lèi)活動(dòng)和新建水庫(kù)對(duì)漓江的脅迫，改革傳統(tǒng)水庫(kù)工程的設(shè)計(jì)模式，形成漓江大水系科學(xué)調(diào)度和優(yōu)化配置，水庫(kù)的調(diào)度運(yùn)行接近自然河流的水文周期。漓江污染水體修復(fù)的生物———生態(tài)技術(shù)：利用物理、化學(xué)和生物的三重共同作用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)污染水體的修復(fù)。污水中的不溶性有機(jī)物通過(guò)濕地的沉淀、過(guò)濾作用，可以被微生物利用，污水中可溶性有機(jī)物則將通過(guò)植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代謝降解過(guò)程而被分解去除。開(kāi)展對(duì)漓江水生動(dòng)植物本底調(diào)查，并針對(duì)漓江流域不同情況進(jìn)行種養(yǎng)水生動(dòng)植物，調(diào)整水中生物的結(jié)構(gòu)，保護(hù)和恢復(fù)水生植被，從而恢復(fù)漓江生物多樣性。積極開(kāi)展漓江水質(zhì)污染綜合整治抓好沿江污染源治理和截污工作，以治理工業(yè)、生活、旅游污染源以及各支流為重點(diǎn)，加強(qiáng)污水管網(wǎng)配套，處理好城市生活污水和工業(yè)廢水，確保漓江環(huán)境水質(zhì)不再惡化，能夠讓水體自然恢復(fù)。將漓江流域人跡罕至的大山全部劃為自然保護(hù)區(qū)，封山育林，也可以將森林采取人工間伐，輪伐，人工造林的方式保持森林生態(tài)系統(tǒng)的平衡。強(qiáng)化漓江兩岸生態(tài)建設(shè)漓江兩岸綠化應(yīng)以美化和保護(hù)環(huán)境為前提，將綠化、美化相結(jié)合，自然景觀和點(diǎn)綴景觀相結(jié)合，通過(guò)人工栽培樹(shù)種，把兩岸建成一個(gè)多功能的綠化體系[3]。

二工礦業(yè)棄地恢復(fù)重建

資源縣某采石場(chǎng)項(xiàng)目區(qū)一帶是中低山地貌，受季風(fēng)環(huán)流影響較明顯，雨量較為豐富。礦區(qū)周?chē)脖恢饕悦?、杉?shù)、灌木為主，摻雜少量松樹(shù)。巖體為非含水層，以較小的裂隙水以滲流的形式排泄。礦山露天開(kāi)采，都要進(jìn)行挖掘，運(yùn)輸，還有生活等生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)，會(huì)對(duì)礦區(qū)及其周邊環(huán)境造成影響，礦山開(kāi)采對(duì)生態(tài)環(huán)境影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：基建占地，破壞植被和影響環(huán)境：露天礦山采礦場(chǎng)、堆料場(chǎng)、廢渣場(chǎng)、破碎場(chǎng)、生活區(qū)等設(shè)施占用土地，土地被挖損、壓占。還對(duì)該區(qū)域植被和植物生長(zhǎng)環(huán)境的影響，主要是露天礦山采掘施工過(guò)程中砍伐而導(dǎo)致的植物量減少，工程占地減少區(qū)域植被面積以及生物多樣性減少等方面。施工活動(dòng)、施工機(jī)械的碾壓和人員往來(lái)等也將不同程度地?fù)p毀和影響施工場(chǎng)地及周?chē)闹脖?。開(kāi)采鑿巖、出和運(yùn)礦車(chē)輛運(yùn)行時(shí)都會(huì)產(chǎn)生少量粉塵，影響周邊的空氣質(zhì)量。水土流失：礦山施工損壞了原有地貌、土地結(jié)構(gòu)和植被，使之喪失原有的水土保持能力，地表易被沖蝕，容易產(chǎn)生滑坡、泥石流等自然災(zāi)害。景觀變化：在礦山開(kāi)發(fā)建設(shè)過(guò)程中，露天開(kāi)采、砍伐植被、剝離堆土和礦渣占用土地，形成裸露邊坡，易造成荒漠化，改變?cè)芯坝^。噪聲的影響：礦區(qū)的空壓機(jī)、爆破、破碎機(jī)及運(yùn)礦車(chē)輛運(yùn)行時(shí)都會(huì)產(chǎn)生噪聲，影響了附近居民的正常生活，也對(duì)作業(yè)工人有一定影響。

從專業(yè)角度來(lái)看，土地復(fù)墾和生態(tài)修復(fù)是解決礦山環(huán)境保護(hù)和綜合治理的有效途徑。主要指對(duì)采礦引起的土地功能退化、生態(tài)結(jié)構(gòu)缺損、功能失調(diào)等問(wèn)題，通過(guò)工程、生物及其他綜合措施來(lái)恢復(fù)和提高生態(tài)系統(tǒng)的功能，逐步實(shí)現(xiàn)礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。endprint

隨著越來(lái)越多的人投入到礦產(chǎn)開(kāi)采，而礦產(chǎn)資源是不可再生資源，礦產(chǎn)資源不斷消耗，礦區(qū)的環(huán)境也不斷被破壞，為了減少損毀的土地，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，開(kāi)采的礦區(qū)有必要采取以下措施去保護(hù)環(huán)境，減少土地水土流失，恢復(fù)地力。采礦場(chǎng)防護(hù)措施。隨著生產(chǎn)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，采礦場(chǎng)面積亦不斷擴(kuò)大，其工作邊坡受到侵蝕會(huì)崩塌，直接影響到采礦，應(yīng)在采礦場(chǎng)的上方營(yíng)造防護(hù)林帶等措施。生活區(qū)、堆料場(chǎng)、廢渣場(chǎng)和排土場(chǎng)防護(hù)。根據(jù)土壤條件和地形特點(diǎn)，為減少水土流失和環(huán)境污染問(wèn)題，擇適點(diǎn)建設(shè)礦區(qū)垃圾池，當(dāng)垃圾達(dá)到一定數(shù)量后在礦區(qū)內(nèi)擇地進(jìn)行衛(wèi)生填埋。在堆料場(chǎng)、廢渣場(chǎng)和排土場(chǎng)坡腳處建設(shè)漿砌石擋土墻，防止堆積的廢渣滑塌和防止水土流失，對(duì)排土場(chǎng)坡面種植樹(shù)苗和草，保證邊坡的穩(wěn)定性。采礦場(chǎng)用地復(fù)墾。在采礦場(chǎng)，覆土適當(dāng)厚度整平地表，控制水土流失，并進(jìn)行堆場(chǎng)整治，適當(dāng)壓實(shí)，新排棄廢石應(yīng)立即進(jìn)行壓實(shí)整治，形成邊坡穩(wěn)定的復(fù)墾場(chǎng)地。生活區(qū)、堆料場(chǎng)和廢渣場(chǎng)用地復(fù)墾。建筑物和擋土墻進(jìn)行拆除、翻耕、覆土，將被巖石及廢渣壓實(shí)的土地進(jìn)行適當(dāng)?shù)乃烧?，改善土壤結(jié)構(gòu)，形成面積大、邊坡穩(wěn)定的復(fù)墾場(chǎng)地。排土場(chǎng)用地復(fù)墾。排土場(chǎng)最終坡度應(yīng)與土地利用方式相適應(yīng)，建設(shè)有控制水土流失措施，若開(kāi)采時(shí)間長(zhǎng)，可以在開(kāi)采過(guò)程中填平待復(fù)墾的區(qū)域，減少排土場(chǎng)的壓力。培育林地。選擇適宜樹(shù)種，特別是鄉(xiāng)土樹(shù)種和抗逆性能好的樹(shù)種，按照一定間距進(jìn)行種植，并推行灌木、草種同時(shí)播種，建立灌草多層立體生態(tài)模式，生物互利互補(bǔ)，提高植被質(zhì)量?；謴?fù)植被措施。清理場(chǎng)地的垃圾、廢渣后，翻耕和整平，根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，選擇適當(dāng)樹(shù)種，選擇陰雨天后或者土壤墑情較好的時(shí)間進(jìn)行間距植苗，把復(fù)墾后的土地變?yōu)楣嗄玖值?。改良土壤措施。在運(yùn)輸、搬運(yùn)以及場(chǎng)地使用過(guò)程中，土料中的礦物養(yǎng)分會(huì)流失，為確保復(fù)墾后土地地力得到很快恢復(fù)，復(fù)墾后的林地應(yīng)合理安排堆肥。堆肥不僅可以快速促進(jìn)枯落物的分解，加速土壤養(yǎng)分循環(huán)，改善土壤的理化性質(zhì)和林木的生長(zhǎng)條件，同時(shí)還能提高林地持水能力。監(jiān)測(cè)與管護(hù)。對(duì)復(fù)墾區(qū)原地貌地表狀況和復(fù)墾效果進(jìn)行監(jiān)測(cè)；針對(duì)復(fù)墾有林地植樹(shù)及草地綠化過(guò)程分配一定管理人員進(jìn)行巡視。

三會(huì)仙濕地恢復(fù)重建

被譽(yù)為“桂林之腎”的會(huì)仙濕地有三類(lèi)為自然濕地，一類(lèi)為人工濕地，最主要的濕地型有水田、湖泊、沼澤及魚(yú)塘。會(huì)仙濕地的植物群落以挺水植物群落和沉水植物群落為主，多樣性水平不高，群落的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單?，F(xiàn)在，會(huì)仙濕地水葫蘆受災(zāi)害最嚴(yán)重，濕地渠道有的已經(jīng)被水葫蘆完全蠶食。水葫蘆不僅阻塞了河道，還影響了水質(zhì)，阻礙了其他水生植物的生長(zhǎng)，使生物多樣性下降，破壞了生態(tài)環(huán)境。

會(huì)仙濕地只有從源頭上治理，才能更好保護(hù)好會(huì)仙濕地，采取的措施如下：（1）政府加強(qiáng)管理，制約濕地資源的過(guò)度開(kāi)發(fā)并實(shí)行退耕還濕工程。（2）建設(shè)濕地自然保護(hù)區(qū)（如：建設(shè)濕地公園）。（3）生物治理：在濕地區(qū)域內(nèi)通過(guò)土壤污染控制技術(shù)、土壤肥力恢復(fù)技術(shù)等技術(shù)來(lái)進(jìn)行濕地土壤恢復(fù)，然后人工或者自然植被恢復(fù)，恢復(fù)濕地生態(tài)系統(tǒng)。（4）濕地的基底恢復(fù)：通過(guò)采取工程措施，控制濕地及上游水土流失、改造基底，維護(hù)基底的穩(wěn)定性，穩(wěn)定濕地面積，并對(duì)濕地的地形、地貌進(jìn)行改造。（5）污水處理技術(shù)、水體富營(yíng)養(yǎng)化控制技術(shù)改善濕地水環(huán)境質(zhì)量。（6）引進(jìn)草魚(yú)的養(yǎng)殖，抑制水葫蘆的生長(zhǎng)。（7）嚴(yán)格控制化肥和農(nóng)藥的使用，生活用水和垃圾引起水體的富營(yíng)養(yǎng)化。（8）政府積極鼓勵(lì)和補(bǔ)助單位打撈，制作飼料養(yǎng)殖。（9）加強(qiáng)濕地研究，建立濕地監(jiān)測(cè)體系。

參考文獻(xiàn)

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