朱常俠 高家通
(1.明達(dá)海洋工程有限公司 北京 100013;2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)國土資源學(xué)院 河北保定 071000)
近年來,為適應(yīng)新時(shí)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)轉(zhuǎn)型大發(fā)展的總體環(huán)境和滿足國家重大需求,地勘行業(yè)持續(xù)深度調(diào)整與改革,國家財(cái)政資金主要聚焦能源地質(zhì)、民生地質(zhì)等綠色地質(zhì)領(lǐng)域。因此,地勘單位轉(zhuǎn)型升級(jí)勢在必行[1],這客觀要求地質(zhì)工作應(yīng)從傳統(tǒng)的地質(zhì)找礦,向以生態(tài)環(huán)境保護(hù)為目標(biāo)的環(huán)境與災(zāi)害地質(zhì)、農(nóng)業(yè)地質(zhì)、旅游地質(zhì)、城市地質(zhì)等大地質(zhì)方向發(fā)展。
2016 年,“土地整治工程技術(shù)人才”被列為國家職業(yè)[2];2017 年,教育部批準(zhǔn)“土地整治工程”為新增專業(yè)[3]。新專業(yè)和新職業(yè)的誕生,為地勘單位拓展業(yè)務(wù)指明了一個(gè)新方向。但是,由于目前土地整治工程專業(yè)人才培養(yǎng)課程體系構(gòu)建問題尚未形成科學(xué)解答,對(duì)地勘行業(yè)向土地整治工程領(lǐng)域拓展具有一定影響。因此,運(yùn)用交叉學(xué)科和跨學(xué)科的創(chuàng)生理論和思想[4],研究和探索土地整治工程學(xué)科體系和課程體系,構(gòu)建、土地整治工程學(xué)科發(fā)展和專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),對(duì)地質(zhì)科學(xué)、地勘行業(yè)向土地整治工程領(lǐng)域拓展等,均具有較重要的意義。
土地整治工程屬于新專業(yè),具有新工科專業(yè)的一般性質(zhì)。新專業(yè)建設(shè)內(nèi)容一般包括制定專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和方案、組建課程體系、配置課程結(jié)構(gòu)和教學(xué)內(nèi)容、構(gòu)建實(shí)踐教育教學(xué)體系和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系等。其中,基于專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的課程,體系組建、課程結(jié)構(gòu)和教學(xué)內(nèi)容配置是土地整治工程專業(yè)建設(shè)的關(guān)鍵。由于土地整治工程涉及建筑、地質(zhì)、環(huán)境、生態(tài)等多種工程領(lǐng)域,具有多學(xué)科交叉融合和集成的特性。因此,土地整治工程需要將多學(xué)科交叉融合貫穿于專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)的全過程,并圍繞這一特征連續(xù)不斷地開展工作[5]。
但是,任何一門科學(xué)都有其特定的研究對(duì)象和領(lǐng)域(或內(nèi)容),以及相對(duì)獨(dú)立的研究思想和研究方法體系。其中,研究領(lǐng)域的范圍界限應(yīng)主要通過研究內(nèi)容范圍界限界定。因此,明確土地整治工程研究對(duì)象和內(nèi)容是本研究的重點(diǎn)。
土地整治工程研究主體應(yīng)該是土地及構(gòu)成土地的巖土水和生物。其中,土地又是土地科學(xué)的主要研究對(duì)象,巖土水又是巖土工程學(xué)的主要研究對(duì)象,生物又是生態(tài)學(xué)的主要研究對(duì)象。因此,土地整治工程與巖土工程學(xué)、生態(tài)學(xué)和土地科學(xué)的研究對(duì)象具有共同屬性,但又有明顯的不同。土地整治工程同時(shí)傳承了巖土工程學(xué)、生態(tài)學(xué)和土地科學(xué)的“基因”,通過它們的交叉、剝離與融合而形成了土地整治工程的獨(dú)特研究對(duì)象,即很復(fù)雜的巨型土地生態(tài)環(huán)境系統(tǒng),它是由巖土水、生態(tài)、地質(zhì)環(huán)境等多種子系統(tǒng)組成[6]。
土地整治工程類型主要有土地平整(包括挖填土石方、坡改梯、田檻支擋和邊坡防護(hù)等)、排灌溝渠(包括輸水隧洞、渡槽、倒虹吸、跌水、陡坡、溝道整治、岸坡防護(hù)等)、蓄取水(包括蓄水池塘、機(jī)井、泵站、水閘、水壩等)、機(jī)耕道路建設(shè)(包括干支道路、田間道路、生產(chǎn)道路、橋涵和隧道等)、村莊(或居民點(diǎn))整合與建設(shè)、地質(zhì)災(zāi)害(包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂縫和水土流失等)防治、巖土改良(包括污染場地和污染土、鹽堿土及其他性能不良的土壤的改良)等工程,而這些同時(shí)屬于巖土工程或地質(zhì)工程范疇[6]。此外,土地整治過程所涉及的生態(tài)破壞和修復(fù)(包括生態(tài)工程、規(guī)劃、造林、種草等)問題,同屬于生態(tài)學(xué)研究范疇。因此,土地整治工程需要生態(tài)學(xué)理論和技術(shù)支撐。另外,由于土地整治過程中,涉及土地資源、土地開發(fā)利用規(guī)劃等內(nèi)容。因此,土地整治工程又離不開土地科學(xué)理論和方法的支撐。綜上所述,土地整治工程傳承了巖土工程學(xué)、生態(tài)學(xué)和土地科學(xué)等學(xué)科的部分研究內(nèi)容,通過交叉、剝離與融通,形成了土地整治工程學(xué)的獨(dú)特研究領(lǐng)域[6]。
地質(zhì)學(xué)科(包括地貌及第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)等)融合生態(tài)學(xué)則產(chǎn)生了地質(zhì)生態(tài)學(xué)(也稱生態(tài)地質(zhì)學(xué)),它以地質(zhì)學(xué)理論、方法為主線,以生態(tài)學(xué)思想觀點(diǎn)為依托,在地球系統(tǒng)科學(xué)大框架之下,研究巖石、土壤、地下水和地表水、植被群落及其在現(xiàn)代地質(zhì)作用下產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境地質(zhì)問題與效應(yīng)[7]。地質(zhì)生態(tài)學(xué)在其提出之前,就以其獨(dú)特的研究方向產(chǎn)生于現(xiàn)有的自然科學(xué)學(xué)科之中,如工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、地球物理學(xué)等地質(zhì)分支學(xué)科[8]。
雖然地質(zhì)生態(tài)學(xué)的形成和提出較早[7-8],但是其目前尚處于探索階段,而且大多采用植被地理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)的方法和遙感技術(shù)研究植物(生物)與地質(zhì)因子之間的相互作用。而未來的理論發(fā)展,將更側(cè)重地質(zhì)學(xué)與生態(tài)學(xué)的滲透與融合,同時(shí)在植物(生物)與地質(zhì)因子之間構(gòu)建彼此相通的橋梁,突出地球生命與非生物因素協(xié)同與拮抗效應(yīng)[8]。土地整治工程正是地質(zhì)學(xué)與生態(tài)學(xué)相互滲透與融合的產(chǎn)物。因此,地勘行業(yè)向土地整治工程領(lǐng)域拓展的必要條件是發(fā)展地質(zhì)生態(tài)學(xué),在水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)學(xué)等學(xué)科中突出或融合生態(tài)學(xué)的基因,從而解決復(fù)雜的土地整治工程問題。
土地整治作為保證糧食安全的重要工具而被全世界認(rèn)可[9]。在我國,土地整治自20 世紀(jì)90 年代正式提出并開始運(yùn)作,到2008 年全面納入中共中央全面發(fā)展戰(zhàn)略布局,目前已發(fā)展成為最大規(guī)模的改變土地利用方式和生態(tài)系統(tǒng)的人類活動(dòng)之一。土地整治是指為滿足人類生產(chǎn)、生活和生態(tài)需要,對(duì)未利用、低效利用,以及閑置、損毀和退化土地進(jìn)行綜合治理的活動(dòng),包括土地平整、溝渠和坑塘、梯田、農(nóng)田水利、田間道路、水土保持和生態(tài)防護(hù)林等工程,它們同時(shí)具有巖土工程學(xué)或生態(tài)學(xué)、土地科學(xué)的一些屬性和特征。因此,地勘行業(yè)向土地整治工程領(lǐng)域拓展,除了土地的地質(zhì)環(huán)境及其巖土水要素外,還需要向土地和土壤的生態(tài)地質(zhì)研究方向發(fā)展。
理論和實(shí)踐表明,土地整治既有有利于生態(tài)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的正效應(yīng)一面,也有不利于生態(tài)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的負(fù)效應(yīng)一面。如不能揚(yáng)長避短,則不能充分利用土地多功能特性很好地為人類服務(wù)。在土地整治過程中,經(jīng)常會(huì)遇到下列生態(tài)學(xué)問題:生態(tài)景觀與生態(tài)設(shè)計(jì)問題;生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)平衡問和生態(tài)安全問題;生態(tài)破壞、生態(tài)恢復(fù)與穩(wěn)定問題;生物多樣性保護(hù)問題;生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值問題;生態(tài)環(huán)境保護(hù)問題;生態(tài)經(jīng)濟(jì)問題等。
其中,有些生態(tài)學(xué)問題,如土地整治的景觀、生物多樣、生態(tài)環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值等,早已引起全世界的廣泛關(guān)注,并進(jìn)行了較深入地研究。而有些生態(tài)問題,如土地整治的生態(tài)破壞與恢復(fù)、生態(tài)平衡、生態(tài)安全和生態(tài)經(jīng)濟(jì)等,雖被關(guān)注,但因缺乏相關(guān)科學(xué)發(fā)展基礎(chǔ)而研究尚淺。土地整治的生態(tài)學(xué)研究空間廣大,發(fā)展前景廣闊,需要深入研究的領(lǐng)域也較多。
(1)地勘行業(yè)向土地整治方向拓展業(yè)務(wù),一是通過廣泛、深入地與生態(tài)學(xué)、土地科學(xué)相結(jié)合,為巖土工程、環(huán)境地質(zhì)、水文地質(zhì)等向土地整治工程領(lǐng)域拓展提供一定基礎(chǔ)支撐。地勘行業(yè)向土地整治領(lǐng)域拓展的必要條件是發(fā)展地質(zhì)生態(tài)學(xué),包括水文地質(zhì)生態(tài)學(xué)、工程地質(zhì)生態(tài)學(xué)、環(huán)境地質(zhì)生態(tài)學(xué)和生態(tài)巖土工程學(xué)或生態(tài)地質(zhì)工程學(xué)等。二是通過與土地資源經(jīng)濟(jì)、規(guī)劃等相關(guān)學(xué)科的交叉融合,展開土地、礦產(chǎn)、地質(zhì)環(huán)境等的“多規(guī)合一”研究和生產(chǎn),共同實(shí)現(xiàn)地球資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。
⑵隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展,各種大型建設(shè)工程必不可缺少。同時(shí),對(duì)于礦山生態(tài)修復(fù)與山水林田湖草的修復(fù)問題也日益嚴(yán)峻,這些工程建設(shè)和生態(tài)修復(fù)又涉及水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)等。許多土地整治工程項(xiàng)目在進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)之前,都需要對(duì)場地工程與地質(zhì)進(jìn)行合理勘查與綜合評(píng)價(jià),只有嚴(yán)格掌控場地的水文與工程地質(zhì)狀況,才能尋找到更加明確、合適的工程方式。大面積的土地整治工程往往在率先破壞生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上進(jìn)行,如果其支撐基礎(chǔ)學(xué)科,如水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)等向生態(tài)研究方向進(jìn)行較深入的研究,則可盡可能地減少土地整治工程對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞和負(fù)面作用。