基于水土之美的生態(tài)文明研學旅行開發(fā)研究
——以武漢市蔡甸西湖流域水土保持科技示范園為例

李星明，雷 雯，陳芷涵，李家成

(1.華中師范大學地理過程分析與模擬湖北省重點實驗室，武漢 430079；2.華中師范大學地理科學省級實驗教學示范中心，武漢 430079；3.湖北省發(fā)展和改革委員會/華中師范大學武漢城市圈研究院，武漢 430079)

十八大以來，我國把態(tài)文明建設(shè)放到現(xiàn)代化建設(shè)全局的戰(zhàn)略地位給予了高度重視[1].十九大報告重點提出要加快生態(tài)文明體制改革，建設(shè)美麗中國[2].習近平主席圍繞生態(tài)文明建設(shè)提出了“生態(tài)興則文明興，生態(tài)衰則文明衰”的論斷.中共中央國務(wù)院《關(guān)于加快推進生態(tài)文明意見》提出生態(tài)文明建設(shè)堅持把培育生態(tài)文化作為重要支撐，將生態(tài)文明納入社會主義核心價值觀體系，加強生態(tài)文化的宣傳教育，提高全社會生態(tài)文明意識[3].教育部、國家發(fā)展改革委等11個部門發(fā)布的《關(guān)于推進中小學生研學旅行的意見》，提出研學旅行正處在大有可為的發(fā)展機遇期，要大力推動研學旅行健康快速發(fā)展.這一系列政策的實施表明加快推進生態(tài)文化教育與生態(tài)文明建設(shè)已刻不容緩.生態(tài)文明的基本含義包括生態(tài)意識文明、生態(tài)制度文明和生態(tài)行為文明.生態(tài)制度文明是從國家層面關(guān)于生態(tài)文明建設(shè)提出的政策方針，而如何建設(shè)生態(tài)文明需要從人的意識和行為出發(fā)培養(yǎng)生態(tài)文明的認知.教育是培養(yǎng)和提高生態(tài)文明認知的重要措施，教育需從“娃娃”抓起，生態(tài)文明也需從“娃娃”抓起.青少年和兒童正處于教育的關(guān)鍵時期，因此可通過培養(yǎng)他們的生態(tài)文明意識和規(guī)范生態(tài)文明行為來推進生態(tài)文明建設(shè).研學旅行可以讓學生將課本中獲取的關(guān)于生態(tài)文明的知識與生態(tài)文明建設(shè)實踐體驗融合，實現(xiàn)生態(tài)文明科普教育的目標.

學術(shù)界對水土資源與生態(tài)文明建設(shè)及旅游業(yè)的關(guān)系展開了多維度的研究.水土資源與生態(tài)文明建設(shè)的研究主要集中在兩者的關(guān)系、水土保持與生態(tài)文明建設(shè)的措施和內(nèi)容等方面.水土資源及水土保持問題是生態(tài)文明建設(shè)的關(guān)鍵，是生態(tài)文明的基礎(chǔ)[4].鄉(xiāng)村水土資源的保護與治理是美麗鄉(xiāng)村生態(tài)文明建設(shè)的重要途徑[5-6]，亦是推動鄉(xiāng)村生態(tài)文明建設(shè)的核心和基礎(chǔ)[7].水土保持與生態(tài)文明建設(shè)措施和內(nèi)容的研究主要從水土流失與退耕還林措施、水土保持措施、水土保持監(jiān)測、生態(tài)文化建設(shè)等方面展開.水土流失生態(tài)脆弱區(qū)的治理應(yīng)根據(jù)生態(tài)文明建設(shè)和水土保持的先進思想與方法，注重分區(qū)的防治規(guī)劃，形成長效治理機制[8].此外，應(yīng)重點保護林地資源，加大植樹造林、退耕還林和飛播造林等措施的實施力度[9].水土保護措施應(yīng)充分發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)的自然修復功能，輔之以相應(yīng)的人工建設(shè)，加快水土流失的治理，增加修復區(qū)的林草面積和質(zhì)量，提升其生態(tài)服務(wù)價值，實現(xiàn)水土資源的可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)保護[10].水土保持監(jiān)測是通過觀測水土流失數(shù)據(jù)，以探索水土流失規(guī)律，并發(fā)揮水土保持監(jiān)測在政府決策、社會經(jīng)濟發(fā)展和社會公眾服務(wù)中的作用[11].對于水土保持生態(tài)文化建設(shè)，要注重創(chuàng)作進行科普教育、反映水土保持的文化作品，并形成特色水土保持行業(yè)文化[12].水土資源與旅游業(yè)關(guān)系的研究主要集中在旅游開發(fā)與水土資源及水土保持的相互影響、水土資源與生態(tài)旅游、水土資源的旅游開發(fā)等方面.旅游開發(fā)中，風景區(qū)產(chǎn)生經(jīng)濟效益的同時也可能造成水土資源流失等問題[13].水土流失是降低旅游區(qū)質(zhì)量的重要因素[14].因此，旅游開發(fā)中要處理好與水土保持的關(guān)系.以水土保持為基礎(chǔ)發(fā)展生態(tài)旅游產(chǎn)業(yè)，振興地方經(jīng)濟；同時以生態(tài)旅游為經(jīng)濟支撐，開展水土保持工作[15].旅游資源開發(fā)與水土保持工作互相促進[16].水土資源與生態(tài)旅游的研究主題更多地關(guān)注水土保持與生態(tài)旅游的關(guān)系[15，17]、生態(tài)旅游開發(fā)[18]、水土流失與生態(tài)旅游的關(guān)系[19]、小流域生態(tài)旅游資源的評價[20]等方面.此外，甘枝茂提出水土保持技術(shù)、過程與成果是可以作為旅游吸引物和開展旅游活動的旅游資源進行綜合開發(fā)利用的[21].可見，水土資源保護是生態(tài)文明建設(shè)的關(guān)鍵一環(huán)，也是旅游開發(fā)的生態(tài)基礎(chǔ).

關(guān)于研學旅行的研究，學者們從研學旅行的目的出發(fā)，研究如何將“學”和“行”結(jié)合起來[22]，并作為學校教育的一種有效補充[23].研究主題更多地關(guān)注研學旅行的教育功能，研究內(nèi)容集中在研學旅行的教育內(nèi)涵[23]和特點[22，24]、研學旅行與地理教育[25]、研學旅行的價值[26]和實施[27]、研學旅行基地建設(shè)[28-30]等方面.農(nóng)場研學旅行通過農(nóng)場活動的研學，讓下一代或城市居民了解農(nóng)民的生產(chǎn)與生活，達到對農(nóng)業(yè)相關(guān)知識的科普效果[31]；森林研學旅行可以讓學生了解森林保護知識，有利于形成森林保護意識[32].對于研學旅行開發(fā)的研究，邱濤將研學旅行基地分為自然景區(qū)、文化遺產(chǎn)等類型[30]，并利用自然和人文資源優(yōu)勢建設(shè)研學旅行基地，如地質(zhì)、礦業(yè)遺址地質(zhì)公園[33]、世界文化遺產(chǎn)地[34]等.吳清等還構(gòu)建了古村落研學旅行的產(chǎn)品體系[35].綜上，現(xiàn)有研究鮮有關(guān)注水土資源保護利用與生態(tài)文明教育的結(jié)合，更缺少應(yīng)用水土保持的生態(tài)功能開發(fā)生態(tài)文明研學旅行的相關(guān)研究.

鑒于此，本研究以武漢市蔡甸西湖流域水土保持科技示范園為例，將水土資源的保護利用實踐與生態(tài)文明教育相結(jié)合，應(yīng)用水土保持技術(shù)與措施的生態(tài)治理、知識普及和景觀體驗等功能開發(fā)研學旅行項目，以發(fā)現(xiàn)并體驗水土之美，這對于生態(tài)文明研學旅行基地開發(fā)并探索生態(tài)文明教育和生態(tài)文明建設(shè)的途徑與方法具有重要的理論與實踐價值.

1 水土之美的內(nèi)涵

水土資源是水資源和土地資源的合稱.中國是水土流失最嚴重的國家之一，水土流失已經(jīng)成為中國主要的環(huán)境問題[36].因此，推進生態(tài)文明建設(shè)離不開水土流失防治與水土保持等問題.我們知道，水土保持主要技術(shù)與措施包括工程措施、生物措施和蓄水保土措施.工程措施是為保護水土資源修筑的各項工程措施，包括治坡過程、治溝工程和小型水利工程；生物工程是采取造林種草及管護的辦法，維護和提高土地生產(chǎn)力的一種措施，包括造林、種草和封山育林、育草；蓄水保土措施是保土蓄水、改變坡面微地形、增加植被覆蓋、改良土壤以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的措施與方法.水土保持是一個綜合的系統(tǒng)工程，具有生態(tài)性、科技性和教育性的特性，水土保持技術(shù)與措施及特性形成水土保持旅游資源[21].天然而優(yōu)美的水土環(huán)境以及采取水土保持技術(shù)與措施而形成的生態(tài)化景觀形成水土之生態(tài)美；水土保持的工程技術(shù)、生物技術(shù)和蓄水保土技術(shù)與方法的科技性形成水土之科技美；水土保持的生態(tài)思想、生態(tài)知識以及水土保持技術(shù)的科普教育形成水土之知識美.根據(jù)水土之美的內(nèi)涵構(gòu)成(圖1)開發(fā)研學旅行，進行生態(tài)文明科普教育，讓學生領(lǐng)略生態(tài)美、科技美和知識美，感受水土旅游資源的魅力，進而形成生態(tài)保護思想和意識，以促進生態(tài)文明建設(shè).

圖1 水土之美的構(gòu)成Fig.1 The composition of the beauty of water and soil

1.1 水土之生態(tài)美

水土是構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的重要物質(zhì)，人類的生產(chǎn)生活離不開水土.韋昭注：“水氣不潤，土枯不養(yǎng)，故乏財用”，因此，潤水養(yǎng)土具有重要的經(jīng)濟價值和生態(tài)價值.清潔的水資源是水域生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，不同的“水”景觀如河流、湖泊、海洋和瀑布等，既能秀美如“樹陰照水愛晴柔”，又能壯美如“黃河之水天上來”.肥沃的土地資源是地域生態(tài)系統(tǒng)的基石，多樣的“土”如黃土、濕地、沙漠等形成多種多樣的地形地貌景觀，自然界中的土地美在“汗滴禾下土”的滋養(yǎng)萬物.天然水土景觀都彰顯了水土資源原生的美學價值.因此，水土之生態(tài)美首先美在天然水土景觀.其次，水土之生態(tài)美美在水土保持技術(shù)實施后形成的生態(tài)化景觀.運用工程技術(shù)治坡、治溝和建立水利工程形成梯田、山溝和水池等生態(tài)化景觀；運用生物工程造林種草和改善水土環(huán)境形成山林、草地和水體等生態(tài)化景觀；運用蓄水保土技術(shù)等高耕作形成農(nóng)田等生態(tài)化景觀.利用水土保持主要技術(shù)與措施實現(xiàn)山、水、林、田、湖、草的綜合治理，還原水土生態(tài)系統(tǒng)，體現(xiàn)水土之生態(tài)美.

1.2 水土之科技美

科技應(yīng)用是中性的，而科技與真、善結(jié)合卻是美的，科技揭示真實世界內(nèi)在的深層的美，人類把握科技美的能力有限，反而印證科技美展現(xiàn)的超越性的完善的美[37].應(yīng)用水土保持主要技術(shù)與措施，防治水土流失，保護水土資源.科技應(yīng)用于水土保持形成水土之科技美.根據(jù)水土保持的三大技術(shù)與措施，水土科技美主要表現(xiàn)為工程技術(shù)美、生物工程美和蓄水保土技術(shù)美.首先，工程技術(shù)美美在各類治坡、治溝和小型水利工程，工程本身具有科技美感與美學景觀價值.修筑梯田、等高挖截流溝和溝壑治理等工程措施科學防治水土流失，保護和利用水土資源，彰顯科學技術(shù)的魅力；其次，生物工程美美在造林、種草和封山育林、育草以及利用生物凈化水土環(huán)境等.按不同地形營造不同的林田景觀，育林、育草形成豐富、多樣的植被景觀，利用生物凈化水土環(huán)境形成多類型的水體景觀.因地制宜地運用生物工程營造良好水土環(huán)境，以充分發(fā)揮生物工程技術(shù)美；第三，蓄水保土技術(shù)與方法包括改變坡面微地形、增加植被覆蓋、增強土壤有機質(zhì)抗蝕力以及提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)措施等，應(yīng)用科技手段模擬水土流失過程和展現(xiàn)蓄水保土過程，運用等高耕作等科學措施提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力，展示蓄水保土之科技美.

1.3 水土之知識美

羅曼·羅蘭說“大自然一直是萬書之本，知識的源泉”.水土保持的生態(tài)思想、生態(tài)知識以及水土保持技術(shù)的科普教育形成水土之知識美.水土之知識美，是水土之美的深層表達.首先，水土之知識美美在生態(tài)思想.與水土資源相關(guān)的生態(tài)理論和生態(tài)觀念構(gòu)成生態(tài)思想.生態(tài)理論是人們?yōu)榱朔乐嗡亮魇?、解決生態(tài)環(huán)境破壞等問題提出的與水土資源相關(guān)的理論體系，生態(tài)理論應(yīng)用能指導水土保持實踐；生態(tài)觀念是人們尊重水土生態(tài)系統(tǒng)，形成的對水土環(huán)境的生態(tài)保護思想以及和諧共處的生態(tài)發(fā)展觀念.其次，水土知識美美在生態(tài)知識.生態(tài)知識是人們在長期探索水土保持研究與實踐中形成的大量成熟的生態(tài)技術(shù)、方法與內(nèi)容.水土保持的工程技術(shù)、生物工程和蓄水保土技術(shù)，本身就體現(xiàn)了水土保持豐富的生態(tài)知識.具體表現(xiàn)為農(nóng)、林和水利等修筑工程、封山育林、蓄水保土、等高耕作和等高截流等防治水土流失，保護水土資源等生態(tài)知識.第三，水土知識美美在科普教育.對學生和游客進行水土保持生態(tài)理論、生態(tài)思想的科普教育，激發(fā)人們產(chǎn)生保護水土資源的生態(tài)意識，培育人們形成保護水土的生態(tài)觀念與生態(tài)思想；應(yīng)用先進的科學技術(shù)模擬水土保持的工程技術(shù)、生物工程和蓄水保土技術(shù)，不僅能讓學生和游客身臨其境地體驗與認識到水土保持的生態(tài)效果及其重要性，更能激發(fā)學生學習與探索水土保持技術(shù)的強烈愿望，引導學生未來積極從事水土保持的生態(tài)文明建設(shè)的研究與實踐.

2 水土之美的研學旅行開發(fā)——以武漢市蔡甸西湖流域水土保持科技示范園為例

2.1 案例地概況

蔡甸西湖流域水土保持科技示范園位于湖北省武漢市蔡甸城區(qū)的玉賢街鴿翅嶺村，依蔡甸區(qū)西湖水系而建，總面積為185.8 hm2.園區(qū)地處江漢平原東部淺丘區(qū)，東靠炎山，南依西湖.山上林木蒼翠，山下農(nóng)田連片分布，水域面積廣闊.多年來，園區(qū)致力于水土保持工作，采用現(xiàn)代科學技術(shù)積極探索與創(chuàng)新水土保持路徑，現(xiàn)已建成水土保持監(jiān)測室、人工降雨區(qū)、小型溝道觀測站等水土保持研究項目，并分為科研實踐、科普教育、生態(tài)能源示范、生態(tài)修復等功能區(qū).園區(qū)于2011年被命名為全國第三批水土保持科技示范園區(qū).在2019年蔡甸西湖流域水土保持科技示范園旅游規(guī)劃中，將蔡甸西湖流域水土保持科技示范園與研學旅行相結(jié)合進行旅游開發(fā)，并致力于打造國家級中小學生研學實踐教育基地.因此，基于水土之美，以蔡甸西湖流域水土保持科技示范園為生態(tài)文明研學旅行開發(fā)的案例地，借鑒深圳市水土保持科技示范園建立水土流失模擬試驗區(qū)、邊坡防護展示區(qū)、模擬水土危害等多維開展水土保持科普教育戶外課堂的經(jīng)驗[38]，研究開發(fā)體現(xiàn)水土之生態(tài)美、水土之科技美和水土之知識美的研學旅行基地，以探索進行生態(tài)文明教育與建設(shè)的可行路徑.

2.2 園區(qū)研學旅行項目設(shè)計與開發(fā)

2.2.1 水土生態(tài)之美與研學項目開發(fā) 根據(jù)水土體現(xiàn)的天然景觀美和技術(shù)應(yīng)用后形成的水土景觀，結(jié)合案例地山水生態(tài)條件和技術(shù)手段，打造體現(xiàn)水土生態(tài)美的研學旅行項目.

1) 欣賞水土之天然景觀美.案例地臨近武漢西湖流域的索子長河，區(qū)內(nèi)湖水清澈，是天然形成的優(yōu)美的濕地景觀，體現(xiàn)了多樣的自然水土生態(tài)系統(tǒng).良好的生態(tài)環(huán)境和優(yōu)美的濕地景觀充分體現(xiàn)了自然水土景觀之美；2) 體驗水土保持技術(shù)應(yīng)用后的生態(tài)化景觀.利用工程治污，變污水為凈水，設(shè)計與建設(shè)無邊泳池、垂釣池及其他生態(tài)凈化池灣，既讓人們了解與學習污水處理過程，又能通過開展游泳、垂釣項目體驗污水治理的成果；利用蓄水保土的等高耕作技術(shù)規(guī)劃設(shè)計農(nóng)田景觀，如建設(shè)張灣等高耕作農(nóng)田景觀.不僅讓學生現(xiàn)場了解“等高耕作是在坡面上沿地形等高線實施耕犁、作畦及栽培等作業(yè)，形成等高溝壟和作物條壟，是保持水土、提高抗旱能力的保土耕作方法”等知識，而且，讓學生領(lǐng)略到通過技術(shù)實施后形成壯美的梯田等耕作景觀，以調(diào)動學生對生態(tài)文明建設(shè)的興趣與熱情.

表1 水土生態(tài)之美研學旅行項目
Tab.1 The study travel projects of the ecological beauty of water and soil

2.2.2 水土科技之美與研學項目開發(fā) 依據(jù)案例地多年以來采用現(xiàn)代科學技術(shù)積極探索與創(chuàng)新水土保持路徑的優(yōu)勢，通過科技與水土保持主要技術(shù)與措施的結(jié)合，基于水土之科技美進行工程技術(shù)美、生物工程美和蓄水保土技術(shù)美的研學旅行項目的開發(fā).

1) 應(yīng)用水土保持工程技術(shù)設(shè)計科普研學項目：結(jié)合高科技手段，建設(shè)模擬水土流失產(chǎn)生與治理過程展示系統(tǒng)，給學生展示最逼真的三維水土流失與治理過程，了解水土流失的成因與治理技術(shù).設(shè)計白湖小型水利工程模型項目讓學生知曉水利工程在控制水流、調(diào)節(jié)和分配水量、防洪防澇等的作用；2) 應(yīng)用水土保持生物工程開展研學項目：建設(shè)3D動態(tài)全方位模擬水土保持工程項目，還原樹木的水土保持作用，同時育林育草種樹和凈化周圍水體，規(guī)劃炎山西湖生態(tài)圈，充分展現(xiàn)生物工程治理的核心，讓學生了解樹木對水土保持的重要性，感受水土之生物工程技術(shù)美；3) 應(yīng)用水土保持蓄水保土技術(shù)開展研學項目：建立蓄水保土VR展示廳.應(yīng)用VR技術(shù)使學生了解蓄水保土的過程和技術(shù)方法，讓學生感受水土之蓄水保土技術(shù)美.

表2 水土科技之美研學旅行項目
Tab.2 The study travel projects of the scientific beauty of water and soil

2.2.3 水土知識之美與研學項目開發(fā) 根據(jù)水土保持的生態(tài)思想、生態(tài)知識和科普教育等水土之知識美，開發(fā)研學項目，以豐富學生生態(tài)知識、提高學生生態(tài)保護意識.

表3 水土知識之美研學旅行項目
Tab.3 The study travel projects of the knowledge beauty of water and soil

1) 生態(tài)思想與研學項目：根據(jù)水土保持的生態(tài)思想與生態(tài)理念建設(shè)“土到農(nóng)家”農(nóng)家小院等項目.農(nóng)家小院采用清潔能源、保土用土進行有機蔬菜生態(tài)種植，不施農(nóng)藥和化肥，構(gòu)建零污染的生態(tài)環(huán)境，讓學生知曉應(yīng)用生態(tài)技術(shù)對提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益及對生態(tài)環(huán)境保護的重要性，真正領(lǐng)會將水土知識的生態(tài)思想理念應(yīng)用到實踐中的價值；2) 生態(tài)知識與研學項目：根據(jù)水土保持工程設(shè)施的治溝知識建設(shè)全自動監(jiān)測徑流小區(qū)項目，以不同的水保措施進行水土流失監(jiān)測試驗，分析在坡度相同的多種水土保持狀態(tài)下水土流失的產(chǎn)生過程及強度，以及氮、磷、鉀的流失量，讓學生了解水土流失的危害.設(shè)計護坡展示區(qū)展現(xiàn)水土保持中工程技術(shù)的應(yīng)用，采用景觀帶沿主干道布設(shè)的水土保持綜合護坡技術(shù)，通過牌示和語音等解說系統(tǒng)讓學生了解水土保持綜合護坡生態(tài)知識；3) 科普教育與研學項目：前文所述項目實際上均為科普而建的研學項目.另外，建設(shè)蔡甸西湖水土流失博物館和科普知識長廊，介紹蔡甸所在的江漢平原等的水土保持工作，科普推廣水土流失的產(chǎn)生、類型、危害及其治理等相關(guān)知識，培育學生水土保持的生態(tài)思想與生態(tài)理念，鼓勵學生積極投身生態(tài)文明建設(shè).

3 結(jié)語

水土資源是人類賴以生存與可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，研究與發(fā)現(xiàn)水土之美，對于探索生態(tài)文明教育和進行生態(tài)文明建設(shè)具有重要的理論與實踐意義.文章根據(jù)水土保持的工程措施、生物措施和蓄水保土耕作措施的研究與實踐，將水土之美分為生態(tài)美、科技美和知識美.

基于水土之美，以湖北省武漢市蔡甸西湖流域水土保持科技示范園為生態(tài)文明研學旅行開發(fā)的案例地，研究開發(fā)體現(xiàn)水土之生態(tài)美、水土之科技美和水土之知識美的研學旅行項目，對于探索依托水土資源進行生態(tài)文明研學旅行基地的建設(shè)具有重要理論與實踐指導意義.研究水土之美并開發(fā)設(shè)計研學旅行項目表明，將諸如水土保持科技示范園等科研基地與研學項目結(jié)合進行研學旅行基地建設(shè)，不僅能充分發(fā)揮科技示范園的科普教育等綜合功能，更能有效培養(yǎng)學生的生態(tài)文明思想與意識，引導學生積極從事生態(tài)文明建設(shè)的研究與實踐.