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導(dǎo)語：在荒漠化治理方法的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
【關(guān)鍵詞】水土流失；水土保持；荒漠化；成因；危害；治理
中圖分類號：TV文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
我國大部分地區(qū)屬于季風(fēng)氣候，降水量集中，且多暴雨。易發(fā)生水土流失的地質(zhì)地貌條件和氣候條件是造成我國發(fā)生水土流失的主要原因。另外，對土地實行不合理的開墾，忽視因地制宜地自然規(guī)律，從而造成對土地的不合理利用，破壞植被和原本穩(wěn)定的地形。因此對水土保持與荒漠化治理的研究具有重要的現(xiàn)實意義。
一、荒漠化和水土流失的原因
1、土地荒漠化的原因也有很多，例如：充足的沙源、氣候變化異常、不合理的開荒、過度放牧、不合理的挖采和樹木砍伐、水資源的浪費等。土地的組成和結(jié)構(gòu)給土地的荒漠化帶來了充足的沙源，是不可避免的。最近幾十年氣候變化異常，全球氣候不斷變暖，高溫使土地上的水分加速蒸發(fā)，土壤含水量減少，加速土地的荒漠化。人為原因更是不容忽視的，為增加糧食的產(chǎn)量，人們將不適合耕種的土地開墾出來作為農(nóng)田使用，造成水分的不合理使用，原本貧瘠的土壤變得更加貧瘠，糧食產(chǎn)量也并未提高多少。不少牧民為了生活水平的提高，擴(kuò)大放牧的范圍，增加動物的數(shù)量，把大自然的天然草坪破壞的慘不忍睹，被破壞的植被在短期內(nèi)將會很難恢復(fù)甚至不能恢復(fù)。不合理的采礦也會造成土地的荒漠化，由于高額的利潤，不少人加入了采礦的隊伍，殊不知采礦需要在專業(yè)人士的指導(dǎo)下有序地進(jìn)行，因為被破壞的土地是無法用金錢來衡量的。土地不會輕易荒漠化的一個重要原因是有樹木的保護(hù)，很多人不明白這一點，或者是即使明白也不肯放棄自己的生財之道，隨意砍伐樹木，砍伐的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了一棵樹成長的速度，樹木死亡，土地也失去了應(yīng)有的保護(hù)，不得不面臨荒漠化的悲劇。在我國沿海地區(qū)的人們也許意識不到水分不足帶來的不便，在西北地區(qū)，缺水已成為一個嚴(yán)重的問題，缺少水分，人們還可以找到有水的地方，可是植物不能，沒有水，它就只有死亡，試想一下放眼望去光禿禿的一片是怎樣的情景。
2、水土流失的原因有自然原因和人為原因，自然原因主要是由地貌、氣候、土壤（地面組成物質(zhì)）、植被等因素造成的。人為原因主要指地表土壤加速破壞和移動的不合理的生產(chǎn)建設(shè)活動，以及其他人為活動，如戰(zhàn)亂等。引發(fā)水土流失的生產(chǎn)建設(shè)活動主要有陡坡開荒、不合理的林木采伐、草原過度放牧、開礦、修路、采石等。
二、荒漠化和水土流失的危害
荒漠化和水土流失雖然是兩種不同的現(xiàn)象，但它們造成的危害大致是相同的，只是荒漠化的危害要嚴(yán)重許多。
1、阻礙經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。土地荒漠化帶來的氣候特征是溫度高、沙塵彌漫、空氣干燥，這樣的天氣里面最容易引發(fā)火災(zāi)，造成房屋倒塌，人畜傷亡，電路、通信線路被毀，污染環(huán)境，影響經(jīng)濟(jì)的快速可持續(xù)發(fā)展，嚴(yán)重?fù)p害了國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民的生命財產(chǎn)安全。
2、生態(tài)環(huán)境惡化，影響人們生活，危害人類健康。水土流失和土地荒漠化對當(dāng)?shù)睾秃恿飨掠蔚纳鷳B(tài)環(huán)境、生產(chǎn)、生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展都造成極大的危害。水土流失破壞地面完整，降低土壤肥力，造成土地硬石化、沙化，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，威脅城鎮(zhèn)安全，加劇干旱等自然災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展，導(dǎo)致群眾生活貧困、生產(chǎn)條件惡化，阻礙經(jīng)濟(jì)、社會的可持續(xù)發(fā)展。自然災(zāi)害和水土流失是雙向作用的，自然災(zāi)害會導(dǎo)致水土流失，水土流失也會增加自然災(zāi)害發(fā)生的頻率。水土流失是在較為濕潤的地方發(fā)生，在較為干旱的地區(qū)就會直接發(fā)生土地荒漠化，省去了水土流失這一過渡階段。土地的荒漠化容易引起沙塵暴等天氣，影響人們出行，降低空氣的能見度，影響交通，造成飛機(jī)不能正常起飛或降落，使汽車、火車車廂等受到損傷，不能正常運行。還有可能損壞輸電線路和通訊工具，導(dǎo)致用電和通訊中斷，嚴(yán)重影響人們的日常生活甚至威脅生命。并且沙塵天氣使空氣中彌漫著浮沉，使空氣變得渾濁，對人們的呼吸道和皮膚造成傷害，此時的空氣變成了疾病傳播的一種媒介，患病人數(shù)不斷增加。
3、影響農(nóng)牧業(yè)的發(fā)展。水土流失和土地荒漠化對農(nóng)業(yè)造成了不小的損失，由于水土流失，農(nóng)田中的大量營養(yǎng)成分隨著水分一起消失不見，影響了土壤的化學(xué)組成和物理結(jié)構(gòu)，使土壤失去孕育農(nóng)作物的能力，農(nóng)作物減產(chǎn)，直接造成人類食物短缺。在荒漠化的地區(qū)，往往種子播種下去也會被風(fēng)吹走，長出的幼苗被沙塵覆蓋，影響光合作用，植物就不能正常生長或直接死亡。土地的荒漠化還會造成草場的退化，畜牧業(yè)也會面臨損失，許多以畜牧業(yè)為生的牧民不得不另謀出路，背井離鄉(xiāng)。
4、加劇貧困化，拉大了貧富差距?；哪退亮魇е饕霈F(xiàn)在離城市較遠(yuǎn)的地區(qū)，也就是較為貧困的地區(qū)，因為城市里面有認(rèn)為的綠化措施，這就使得貧困地區(qū)原本本賴以生存的經(jīng)濟(jì)來源受到損害。在城市地區(qū)人民生活水平逐步提高的同時，貧困地區(qū)的生活水平不斷降低，拉大了城鄉(xiāng)的貧富差距，與我國實現(xiàn)共同富裕的國民政策相違背。
三、水土保持和荒漠化治理的方法
面對日益嚴(yán)峻的生態(tài)環(huán)境，我們不能不采取一些行動來預(yù)防和治理，否則就只有等待滅亡的那一天到來。近年來就愈發(fā)體現(xiàn)了水土保持和荒漠化治理的重要性，主要措施有以下幾種。
1、防風(fēng)固沙。防風(fēng)固沙的方法有許多，包括設(shè)置沙障、在沙層上覆蓋致密物、利用廢塑料治理沙漠等。設(shè)置沙障可以有設(shè)置植物沙障、土沙障、籬笆沙障等。植物沙障不僅可以抵擋部分沙塵的侵蝕，延緩?fù)恋鼗哪倪M(jìn)程，還有截留降雨的作用，可以將部分降雨留在植物沙障內(nèi)，促進(jìn)植物生長，增加土壤水分。土沙障則是像一堵堵土墻，與風(fēng)向垂直，有很好的擋沙效果，但是需要大量的粘土來增強墻壁的韌性。在沙層上覆蓋塑料薄膜有防止水分蒸發(fā)的作用，防止土地沙化加劇，但是覆蓋的塑料薄膜極易被風(fēng)吹走，同時造成二次污染，因此不太提倡這種方法。
2、堅持退耕還林還牧。針對一些人口密度較小，降水量充足的地區(qū)，應(yīng)該實行 退耕還林的政策，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的自然修復(fù)，增加植被的覆蓋率，加快水土流失的治理進(jìn)程。生態(tài)環(huán)境的修復(fù)有利于農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)的增產(chǎn)增收，在較小的耕地面積上收獲更多的糧食，養(yǎng)育更多的人，達(dá)到山青、水秀、人富。
3、推廣節(jié)水灌溉。在一些人們比較集中的地區(qū)，農(nóng)作物種植面積較大，就不適宜采用退耕還林的政策，這是我們就應(yīng)該推廣節(jié)水灌溉。缺水是當(dāng)前面臨的一個嚴(yán)重的問題，節(jié)水灌溉不僅使農(nóng)作物更好地生長，使水分得以充分利用，還將多余的水節(jié)約下來，避免了水資源的浪費。還要根據(jù)不同的農(nóng)作物需水量的不同，給予它們適宜生長的土地，使土地資源發(fā)揮最大的作用。不同的氣候也應(yīng)該有不同的灌溉方法，要隨時掌握農(nóng)作物的習(xí)性。
4、宣傳防治宣傳教育。政府可以采取獎勵措施鼓勵人們進(jìn)行荒漠化和水土流失的治理，提高人們參與其中的積極性，刺激人們治沙的熱情，通過教育和媒體等多方面的宣傳，使人們主動投身到生態(tài)文明建設(shè)的浪潮中去，為水土保持和荒漠化治理盡一份力。
結(jié)束語
隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，環(huán)境也顯得尤其重要。面對越來越嚴(yán)重的環(huán)境問題，為了我國的生態(tài)文明建設(shè)，水土保持和土地荒漠化的防治顯示出其重要的地位，這也是我們所不能忽視的，我們應(yīng)當(dāng)齊心協(xié)力解決經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來的問題，不把環(huán)境作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的代價。
參考文獻(xiàn)
“水土保持和荒漠化監(jiān)測”是一門綜合性很強的應(yīng)用課程。在水土保持與荒漠化防治專業(yè)的課程體系中，它被安排在氣象學(xué)、土壤學(xué)、生態(tài)學(xué)、樹木學(xué)、水文學(xué)及地質(zhì)地貌等課程之后，學(xué)生綜合所學(xué)知識直接服務(wù)于現(xiàn)代水土保持和林業(yè)建設(shè)，具有鮮明的生產(chǎn)實踐意義。國家林業(yè)局自1994年以來組織開展了4次全國荒漠化監(jiān)測。2013年度全國水土流失動態(tài)監(jiān)測與公告項目全面啟動，這些國家監(jiān)測項目的實施需要一定數(shù)量的具有專業(yè)監(jiān)測能力的高素質(zhì)人才隊伍，所以與水土流失和荒漠化監(jiān)測相關(guān)的課程在水土保持與荒漠化防治專業(yè)中的地位不斷得到提升。目前，我國已經(jīng)在很多水土流失地區(qū)開展了多年的水土保持治理，并取得了一定的成效，但治理措施的成效如何，則需要通過水土保持監(jiān)測才能確定。如果沒有高質(zhì)量的水土流失監(jiān)測管理，那么就會出現(xiàn)比“霧霾”更為嚴(yán)重的環(huán)境災(zāi)害，所以水土保持和荒漠化監(jiān)測在水土保持與荒漠化防治，特別是開發(fā)建設(shè)中的水土流失防治中的重要性更加突出，相應(yīng)的“水土保持和荒漠化監(jiān)測”課程在水土保持與荒漠化防治專業(yè)核心知識領(lǐng)域的地位越來越受到重視。如西北農(nóng)林科技大學(xué)率先在國內(nèi)為水土保持及荒漠化防治專業(yè)開設(shè)了“水土流失及荒漠化監(jiān)測與評價”專業(yè)課，并在2006、2008年對該課程進(jìn)行了2次教學(xué)大綱的修訂。
二、“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程教學(xué)面臨的問題
（一）教材內(nèi)容無法滿足實際教學(xué)的需要
目前“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程使用的教材有西北農(nóng)林科技大學(xué)主編的全國高等教育“十五”國家級規(guī)劃教材《水土流失及荒漠化監(jiān)測與評價》，水利部水土保持監(jiān)測中心主編的《水土保持監(jiān)測理論與方法》，李智廣主編的《開發(fā)項目水土保持監(jiān)測》等。而以上教材的涉及面和側(cè)重點各有不同?！端亮魇Ъ盎哪O(jiān)測與評價》主要側(cè)重基礎(chǔ)理論知識、監(jiān)測方法和評價預(yù)測，缺少具體的可操作性的監(jiān)測方法；《水土保持監(jiān)測理論與方法》內(nèi)容較廣，既涉及了水土保持理論與實踐，也涉及了傳統(tǒng)、成熟的監(jiān)測方法和最新的監(jiān)測方法，作為監(jiān)測技術(shù)人員使用的工具書較好，但作為高校教材，其內(nèi)容繁瑣；《開發(fā)項目水土保持監(jiān)測》主要涉及了開發(fā)建設(shè)項目，而對宏觀設(shè)計涉及較少，所以也不能完全作為高校教材使用。由此可見，適用于水土保持與荒漠化防治專業(yè)的“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程教材相對較少，教材內(nèi)容無法滿足實際的需要。
（二）單一的教學(xué)方式影響了教學(xué)效果
“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程通常采用“滿堂灌”的教學(xué)方法，在授課過程中，教師只講述課程內(nèi)容，缺乏與學(xué)生的交流。這種傳統(tǒng)的“板書”講授方法，缺少對野外監(jiān)測實踐的分析。每節(jié)課超負(fù)荷的信息量使學(xué)生來不及理解消化，更不可能對眾多的基本監(jiān)測理論、監(jiān)測方法及實際應(yīng)用方法吃透和掌握。教學(xué)方式的單一使課堂教學(xué)枯燥乏味，學(xué)生只能被動聽課，學(xué)習(xí)效果差。雖然多媒體的引入使課堂教學(xué)中監(jiān)測實踐分析變得容易，彌補了傳統(tǒng)教學(xué)無法達(dá)到的效果，但是多媒體教學(xué)缺少互動環(huán)節(jié)，使學(xué)生思維變得遲鈍，無法成為教學(xué)的主體，從而失去學(xué)習(xí)的興趣。所以要提高“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程的教學(xué)效果，必須對教學(xué)方式和手段進(jìn)行必要的改進(jìn)。
（三）實踐教學(xué)學(xué)時有限
甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)現(xiàn)行的教學(xué)計劃中，“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程的學(xué)時較少，僅有40學(xué)時，其中包括10學(xué)時的實驗課。而“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程的教學(xué)內(nèi)容龐雜、概念繁多，尤其需要野外觀測及室內(nèi)測定的實驗內(nèi)容較多，但由于受實習(xí)經(jīng)費和教學(xué)時間的限制，學(xué)生只能在室內(nèi)做一些簡單的土壤性質(zhì)分析實驗，而對野外觀測只能在綜合實習(xí)中出去考察一些科研院所的監(jiān)測，且只能走馬觀花，對具體的方法了解較少。同時，由于缺少實習(xí)基地，學(xué)生們所見到的監(jiān)測儀器和設(shè)施少之又少，影響了學(xué)生對各種水土保持監(jiān)測措施的感性認(rèn)識和教學(xué)效果。
（四）課程考核方式不合理
目前，“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程考核方式仍以閉卷書面考試為主，學(xué)生只要在考試前死記硬背一下就可以應(yīng)付。然而，“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程授課目的不是為了讓學(xué)生背誦一些概念和理論，而是要讓學(xué)生能夠利用所學(xué)知識對水土流失和荒漠化狀況及治理措施的效益進(jìn)行實時監(jiān)測，以了解水土流失的治理成效并做出相應(yīng)評價。例如考核學(xué)生對徑流小區(qū)監(jiān)測的掌握狀況，書面考核只要學(xué)生背出小區(qū)定義和指標(biāo)即可，而對于學(xué)生在實際徑流小區(qū)監(jiān)測的動手能力卻很難考察。因此，如何減少書面考試帶來的弊端，真正激勵學(xué)生為熟練地運用知識而學(xué)習(xí)，而不是為考試而學(xué)習(xí)，是“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程教學(xué)改革需要考慮的重要問題。
三、“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程教學(xué)改革的措施
（一）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，滿足水土保持監(jiān)測實際工作的需要
1．課程教學(xué)突出重點內(nèi)容
針對“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程學(xué)時少、內(nèi)容多，尤其是實踐內(nèi)容更多的情況，應(yīng)把握課程的重點，合理選取、整合教材內(nèi)容在“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程的授課過程中，筆者在考慮課程自身系統(tǒng)完整性的基礎(chǔ)上，挑選出一些重點內(nèi)容在課堂上著重講解，如徑流小區(qū)監(jiān)測、小流域控制站監(jiān)測、水土保持效益監(jiān)測、風(fēng)力侵蝕監(jiān)測及開發(fā)建設(shè)項目水土保持監(jiān)測等。同時，對這些重點內(nèi)容不但在理論課上講，而且在實驗課時也要重點講解，以加深學(xué)生的記憶。這樣不僅有助于學(xué)生理解重點內(nèi)容，而且有助于學(xué)生的記憶和實踐，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。對于水土保持監(jiān)測的相關(guān)術(shù)語，只著重介紹學(xué)生以前課程沒有接觸過的新內(nèi)容，而對其他課程已經(jīng)講過的內(nèi)容，只是簡單的提示，避免與其他課程內(nèi)容重復(fù)。
2．補充學(xué)科發(fā)展的前沿內(nèi)容
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，水土保持與荒漠化監(jiān)測的新技術(shù)、新方法、新成果層出不窮。因此“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程既要加強原有的、成熟的原型監(jiān)測技術(shù)和方法的教學(xué)，夯實基礎(chǔ)知識和理論，又要緊跟學(xué)科發(fā)展的前沿，及時補充新的監(jiān)測方法和知識，介紹學(xué)科發(fā)展的最新動向。因此，筆者參考近年來發(fā)表在國內(nèi)外權(quán)威期刊上關(guān)于水保持監(jiān)測方面的文章，將甘肅省水保局進(jìn)行水保監(jiān)測培訓(xùn)的資料作為教學(xué)內(nèi)容的補充，讓學(xué)生了解目前水保監(jiān)測做了哪些工作，出現(xiàn)了什么樣的新技術(shù)，以拓寬學(xué)生的知識面。實驗課教學(xué)是課堂教學(xué)的重要組成部分，是整個教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié)，對提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力有著不可替代的作用。因此，在實驗內(nèi)容方面，筆者盡可能減少其他課程已經(jīng)做過的實驗，將降水徑流沖刷侵蝕溝量測、風(fēng)蝕量監(jiān)測、不同降雨強度（人工降雨儀控制）的徑流小區(qū)監(jiān)測及遙感在野外水土保持調(diào)查監(jiān)測中的應(yīng)用定為主要實驗內(nèi)容。結(jié)合生產(chǎn)實踐編寫監(jiān)測規(guī)劃、監(jiān)測實施細(xì)則和監(jiān)測報告，要求學(xué)生撰寫不同水土保持措施效益監(jiān)測的計算方法及土壤理化性質(zhì)方面的監(jiān)測方法，以增強學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，
（二）改革教學(xué)手段和方法，提升課堂教學(xué)效果
1．誘導(dǎo)式教學(xué)法
在理論教學(xué)的第一堂課上，教師應(yīng)向?qū)W生介紹當(dāng)今國家和社會對水土保持專業(yè)的重視，逐步引入本課程當(dāng)前發(fā)展的現(xiàn)狀，向?qū)W生介紹從事本專業(yè)的優(yōu)秀人才及成果，從而誘發(fā)學(xué)生為美好前途而發(fā)奮學(xué)習(xí)的雄心壯志。首先，從國家政策入手，向?qū)W生講明水土保持監(jiān)測既是國家生態(tài)建設(shè)的重要依據(jù)，又是國家評價所實施生態(tài)工程的理論基礎(chǔ)。通過監(jiān)測掌握水土流失動態(tài)，認(rèn)識水土流失規(guī)律，評價水土保持和生態(tài)工程的防治成效，建立土壤侵蝕模型，預(yù)報土壤流失量。以甘肅省案例來說明水土保持監(jiān)測的重要性，如“舟曲泥石流”的發(fā)生，就是由于缺少水土保持監(jiān)測方面的資料，導(dǎo)致舟曲人民損失慘重。生活中的實例最能誘發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，要讓學(xué)生明白水土保持監(jiān)測的目的就是為防治水土流失，保護(hù)、改良、合理利用山丘區(qū)和風(fēng)沙區(qū)水土資源，建立良好的生態(tài)環(huán)境，為實現(xiàn)山川秀美的“生態(tài)夢”而服務(wù)。
2．多媒體互動教學(xué)法
“水土保持與荒漠化監(jiān)測”是一門研究性和綜合性很強的應(yīng)用性課程，具有鮮明的生產(chǎn)實踐性，且隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)實踐的發(fā)展，監(jiān)測的基本理論知識和監(jiān)測方法不斷更新，這對該課程教學(xué)提出了更高的要求。筆者在授課過程，采用多媒體技術(shù)和傳統(tǒng)授課方式相結(jié)合的方法進(jìn)行教學(xué)。利用掛圖、視頻、實景圖片和案例結(jié)合的教學(xué)手段，使學(xué)生在較短的時間內(nèi)接收較大的信息量，使抽象的內(nèi)容形象化、具體化，收到了良好的效果。在氣象要素監(jiān)測的教學(xué)中，筆者通過多媒體圖片展示目前常用的氣候和水文觀測方法、觀測儀器、數(shù)據(jù)處理方法等，重點講解氣候和水文要素的觀測步驟和觀測過程中需要注意的事項，分析各種觀測方法的優(yōu)缺點以及各種觀測儀器的適用范圍。同時，要求學(xué)生在課余時間了解校園內(nèi)的各種氣候和水文觀測設(shè)施，并做成ppt，在下節(jié)課講解，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。每節(jié)課結(jié)束時，安排4～5個學(xué)生在課后搜集一些水土保持監(jiān)測的新進(jìn)展和新方法，也可以選取自己家鄉(xiāng)的某個小范圍為監(jiān)測區(qū)域，介紹如何用所學(xué)的知識對當(dāng)?shù)厮亮魇нM(jìn)行監(jiān)測，并做成ppt在課上展示給大家，讓同學(xué)們提出意見和看法，調(diào)動學(xué)生主動參與課堂教學(xué)的積極性，達(dá)到培養(yǎng)和提高學(xué)生綜合素質(zhì)的目的。
（三）加強實踐教學(xué)基地的建設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力
2010年，學(xué)校和學(xué)院投資50余萬元，建成了土壤分析實驗室，學(xué)生可以從監(jiān)測土壤理化性質(zhì)中了解水土保持措施的效果。水保系老師結(jié)合各自課程需要，安裝了水土流失徑流監(jiān)測固定小區(qū)、移動式微型徑流小區(qū)，人工模擬降雨系統(tǒng)、GIS圖像處理實驗室等監(jiān)測實驗設(shè)施，購置了侵蝕因子監(jiān)測儀器設(shè)備，包括自動氣象站、降雨、蒸發(fā)、風(fēng)速、溫濕度等監(jiān)測儀器，購買了風(fēng)蝕監(jiān)測的風(fēng)蝕自動監(jiān)測儀，基本滿足了校內(nèi)實驗教學(xué)的需要。同時，學(xué)校還建立了騰格里沙漠南緣馬路灘林場和定西安家溝流域水土保持野外教學(xué)基地，開展綜合實習(xí)。學(xué)院目前正在積極和甘肅省治沙所協(xié)調(diào)，準(zhǔn)備建立風(fēng)蝕監(jiān)測野外實習(xí)基地。在課程教學(xué)過程中，筆者還利用周末休息時間帶學(xué)生去“甘肅省黃河水土保持生態(tài)工程西果園示范區(qū)”進(jìn)行考察，了解常規(guī)監(jiān)測、調(diào)查監(jiān)測及生態(tài)效益監(jiān)測的方法及實驗設(shè)施。同時，部分學(xué)生通過參與老師的科研項目，了解了水土保持與荒漠化常規(guī)監(jiān)測和航空、遙感監(jiān)測技術(shù)。
（四）制定科學(xué)的考核標(biāo)準(zhǔn)，綜合評定學(xué)生的課程成績
以往“水土保持與荒漠化監(jiān)測”考核方式多以最終一次的考核成績?yōu)闇?zhǔn)，不能客觀反映學(xué)生的水平。為了全面、準(zhǔn)確、客觀地考察學(xué)生學(xué)習(xí)“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程的效果，應(yīng)優(yōu)化考核標(biāo)準(zhǔn)，重點考察學(xué)生對理論知識的運用能力，并以平時的學(xué)習(xí)表現(xiàn)及參與課堂教學(xué)的積極性等為參考。以此為標(biāo)準(zhǔn)，確定了“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程的考核比例：平時成績占15％，實習(xí)實驗成績占20％，監(jiān)測報告占5％，期末考試成績占60％，這種考核標(biāo)準(zhǔn)綜合考察了學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的全程表現(xiàn)，較客觀地反映了學(xué)生對課程理論知識、實踐能力的掌握程度，有效地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。在考試制度方面，課程實行了考卷責(zé)任制度，由任課教師出題（按照教學(xué)大綱命題，實行A、B卷制度），系主任檢查簽字，主管教學(xué)領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)。考試由學(xué)校教務(wù)處考試辦公室統(tǒng)一組織，監(jiān)考人員由學(xué)院教學(xué)工作人員安排在職教師監(jiān)考，同時教務(wù)處和學(xué)院派教師巡考。這樣的考核方式杜絕了學(xué)生平時不學(xué)習(xí)，考試作弊的現(xiàn)象，體現(xiàn)了客觀、公平的原則，使學(xué)生端正了學(xué)習(xí)態(tài)度。
四、“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程教學(xué)改革的成效
《地理課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出：“以某區(qū)域為例，分析區(qū)域生態(tài)環(huán)境建設(shè)、區(qū)域自然資源綜合開發(fā)利用、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、區(qū)際聯(lián)系和區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展等教學(xué)內(nèi)容與標(biāo)準(zhǔn)要求?！币虼?，教師在教學(xué)中應(yīng)該從專題教學(xué)思維入手，讓學(xué)生在綜合性思維中得到鍛煉，才能很好地面對以后的考試。由于高中地理分為自然地理與人文地理兩大知識板塊。因此，專題教學(xué)要按照“源于教材，而不拘泥于教材”的原則，有機(jī)地聯(lián)系高中甚至初中的地理知識與基本能力，這就是地理學(xué)科的專題綜合性特點。
在魯教版高中必修3“區(qū)域可持續(xù)發(fā)展”中，根據(jù)教學(xué)知識相似性，有必要把這六大知識點分為以下三大類：“荒漠化的危害與治理”單獨歸為自然災(zāi)害與治理類；“濕地資源的開發(fā)與保護(hù)”“流域綜合治理與開發(fā)”可以歸為河流水域區(qū)域綜合開發(fā)類；“區(qū)域農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展”“礦產(chǎn)資源的合理開發(fā)與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展”“區(qū)域工業(yè)化與城市化進(jìn)程”歸為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展類。通過以上對“區(qū)域可持續(xù)發(fā)展”的重新整合，專題教學(xué)知識點因而也需要結(jié)合相關(guān)試題重新整合，其整合步驟與具體復(fù)習(xí)策略分述如下：
1.自然災(zāi)害與治理類。自然災(zāi)害與治理類的學(xué)習(xí)目標(biāo)主要是對荒漠化具有感性的、初步的認(rèn)識，能夠描述荒漠化的基本特征，可以我國西北地區(qū)為例說明荒漠化形成的原因。在荒漠化的危害與防治方面熟記荒漠化的形成原理和荒漠化的危害，提出防治的措施，學(xué)會分析和解決一些簡單的實際問題。一個區(qū)域所存在的環(huán)境與發(fā)展問題，常常與森林、草場、水資源等開發(fā)利用過程中所存在的問題是密切相關(guān)的。2013年江蘇高考地理卷第30題是有關(guān)環(huán)境保護(hù)考題，我國沙塵暴天氣影響我國西北甚至華北地區(qū)，屬于自然災(zāi)害與治理類專題知識點的考查內(nèi)容。
因此，學(xué)生首先要知道荒漠化的基本特征，知道荒漠化形成的原因及危害，懂得治理荒漠化的措施等等內(nèi)容。比如設(shè)法恢復(fù)地表植被，如退耕還林、退耕還草。然后在分析區(qū)域存在的環(huán)境與發(fā)展問題時，要指出諸如水土流失、荒漠化等問題，既有自然原因，又有人為原因，我們更重視人為原因。不同的區(qū)域原因不同，綜合治理保護(hù)措施也因地而異。
2.河流水域區(qū)域綜合開發(fā)類。河流水域區(qū)域綜合開發(fā)類的學(xué)習(xí)目標(biāo)主要是對河流濕地概念及流域空間分布的理解與掌握，并能夠描述河流濕地、河流流域作用，舉例說明河流濕地資源、河流流域治理問題，通過其成因、發(fā)展變化規(guī)律，分析流域濕地開發(fā)的條件，識記該流域開發(fā)建設(shè)的基本內(nèi)容，以及綜合治理的對策等。2013年江蘇高考地理考卷第23～24道題，有關(guān)云南昆明滇池周邊水域的調(diào)水工程就屬于河流水域區(qū)域綜合開發(fā)類專題知識點的考查。
因此，學(xué)生要根據(jù)區(qū)域自然地理與人文地理特征、分布和成因進(jìn)行綜合學(xué)習(xí)，以提高各種地理技能，增強區(qū)域地理學(xué)習(xí)的有效性。同時，還要運用有關(guān)方法獲取地理信息，聯(lián)系所學(xué)地理知識，學(xué)會解釋、分析、解決具體地理問題。在以某河流為例說明流域開發(fā)建設(shè)和綜合治理時，要適當(dāng)了解其他河流開發(fā)建設(shè)和綜合治理的情況，以作比較，這有助于更好地認(rèn)識關(guān)于流域開發(fā)建設(shè)和綜合治理的問題，并確立具體問題具體分析的辯證觀念。
3.區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展類。區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展類的學(xué)習(xí)目標(biāo)主要是對區(qū)域的農(nóng)業(yè)資源或者區(qū)域礦產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展予以探討，進(jìn)而推到區(qū)域城市工業(yè)化與城市化進(jìn)程問題。因此，學(xué)生要學(xué)會分析區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的條件或者分析傳統(tǒng)工業(yè)區(qū)的繁榮與衰落的原因；要學(xué)會從文字和地理圖表中提取相關(guān)地理信息，根據(jù)區(qū)域發(fā)展中存在的狀況提出解決問題的措施；還要聯(lián)系所學(xué)地理基本原理，用于分析、解決其他區(qū)域的同類農(nóng)業(yè)與礦產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展問題。2013年江蘇高考地理考卷第21～22道題，就是有關(guān)我國玉米主產(chǎn)區(qū)分布的題目，與第29道題有關(guān)的北美五大湖地區(qū)就屬于區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展類專題知識點的考查。
在最近幾年的高考中，以區(qū)域圖（材料）為背景材料，結(jié)合圖（材料）中地理環(huán)境的特點，綜合考查區(qū)域內(nèi)環(huán)境問題的分布、產(chǎn)生原因及解決措施是比較常見的考查方式。
分析區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題的一般步驟和方法如下圖所示：
①明確區(qū)域地理位置和范圍。首先要根據(jù)題干材料，明確題目所要考查的區(qū)域是什么地方。只有搞清楚是“什么地方”，才有可能搞明白是“怎么回事”。②分析存在的環(huán)境問題的潛在因素。即通過分析明確該區(qū)域有可能存在哪些生態(tài)環(huán)境問題。③了解環(huán)境問題產(chǎn)生的危害。在明白“怎么回事”的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步了解這一問題可能導(dǎo)致的后果，即“會怎樣”。④分析環(huán)境問題產(chǎn)生的原因。在了解了環(huán)境問題的危害之后，進(jìn)一步分析為什么“會這樣？”，一般是從自然和人為兩方面分析，尤其是人為因素這是考查的重點，在分析時要結(jié)合題目所給的區(qū)域的實際情況，聯(lián)系人類生產(chǎn)活動。⑤制定綜合治理的措施。根據(jù)前面分析的原因，有針對性的提出綜合治理的措施，即應(yīng)該“怎么辦”。
當(dāng)然不同區(qū)域的生態(tài)環(huán)境問題不同，考查的具體內(nèi)容也有所區(qū)別，目前?？嫉膮^(qū)域生態(tài)環(huán)境問題的主要是分布相對比較廣泛、對人類生存影響比較大、且學(xué)生也比較熟悉的問題，主要有荒漠化、水土流失、森林和濕地破壞三大類問題。
一、荒漠化問題
西北地區(qū)是我國荒漠化危害最為嚴(yán)重的地區(qū)，主要表現(xiàn)為土地沙漠化，但近些年來我國其他一些地區(qū)出現(xiàn)了石質(zhì)荒漠化（江南丘陵地區(qū)）和次生鹽堿化（半干旱、半濕潤地區(qū)的不合理灌溉）。
對這一類問題的考查有兩種常見形式：①某一區(qū)域荒漠化的成因分析，尤其是對人為因素的分析，回答這類問題時要密切結(jié)合所考查地區(qū)的人類生產(chǎn)活動方式。②荒漠化綜合治理的措施。回答某一特定區(qū)域的治理措施時，不能一概而論，硬套課本上的知識點，要結(jié)合題目所給區(qū)域存在的具體問題，根據(jù)存在的問題有針對提出相應(yīng)的解決措施。
二、水土流失
黃土高原是我國水土流失最為嚴(yán)重的地區(qū)，另外西南地區(qū)、江南丘陵的水土流失也較為嚴(yán)重。
對這一類問題的考查有三種常見形式：①水土流失的危害。主要的危害有三方面：水土流失使土層變薄、變貧，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；水土流失使生態(tài)環(huán)境變的更加脆弱，抵御災(zāi)害的能力會大大降低；水土流失會淤塞江河湖泊，使河床、湖床抬高，泄洪、蓄洪能力降低，誘發(fā)洪災(zāi)。②水土流失的成因分析，尤其是人為因素導(dǎo)致的水土流失的分析，回答時要密切結(jié)合當(dāng)?shù)厝祟惖纳a(chǎn)活動方式。③水土流失的綜合治理。綜合治理的措施有工程措施、生物措施、農(nóng)業(yè)技術(shù)措施三者相互結(jié)合，其中恢復(fù)植被是最主要的、最根本的措施。
三、森林和濕地的破壞
森林破壞從世界范圍看，目前破壞最為嚴(yán)重的是熱帶雨林，我國森林破壞比較嚴(yán)重的地區(qū)是東北地區(qū)和西南地區(qū)。
關(guān)鍵詞：綠洲；可持續(xù)發(fā)展；風(fēng)沙危害；不確定性；策勒
引言
塔里木盆地南緣是指西起和田地區(qū)的皮山縣、東至巴音郭楞蒙古自治州的若羌縣、跨越1400km的狹長地帶。其南部直面昆侖山脈，北部與塔克拉瑪干沙漠相接。區(qū)域內(nèi)分布著大大小小百余片綠洲，其中較大規(guī)模的主要有皮山、和田、策勒、于田、民豐、且末、若羌等綠洲（圖1）。極端干旱少雨與多風(fēng)是該區(qū)域主要不利氣候特征。暖溫帶極端干旱氣候使得山前綠洲主體區(qū)域年降水量少于50mm，而潛在蒸發(fā)量是降水量的40倍以上。因此發(fā)源于昆侖山大大小小的融雪型河流對綠洲的演變、更迭施以決定性作用，限定了綠洲發(fā)展的規(guī)模、尺度與方向。此外，風(fēng)沙危害又使得荒漠化治理更為困難。然而，這里有著十分有利的光熱資源，可以滿足特色農(nóng)業(yè)與林果業(yè)的發(fā)展。作為生態(tài)與社會問題突出的區(qū)域，塔里木盆地南緣一直是學(xué)者與政府關(guān)注的焦點。熊黑剛等［1］對綠洲變遷歷史進(jìn)行研究，鐘巍等［2］通過孢粉研究了近4000a來環(huán)境變化狀況，高前兆［3］對水資源開發(fā)與綠洲生態(tài)環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行了系統(tǒng)闡述，萬的軍等［4］對近50多年的沙塵天氣變化特征進(jìn)行闡述，劉新春等［5］、李等［6］針對塔里木盆地分別就大氣降塵、春季沙塵暴頻次與大氣環(huán)流關(guān)系進(jìn)行分析，馬金珠等［7］對地下水脆弱性進(jìn)行了評價。2007—2012年執(zhí)行的“973”項目“干旱區(qū)綠洲化、荒漠化過程及其對人類活動、氣候變化的響應(yīng)與調(diào)控”，更是將塔里木盆地南緣的荒漠化、綠洲化設(shè)定為一個課題進(jìn)行系統(tǒng)研究，探討綠洲化演變過程的同時，亦對社會人文狀況進(jìn)行細(xì)致探討。2008—2013年執(zhí)行的國家科技支撐計劃項目“塔里木盆地西南緣生態(tài)綜合整治關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)與示范”把重點放在防沙固沙、防風(fēng)減災(zāi)關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)上，探討如何兼顧農(nóng)民增收，即如何將生態(tài)文明與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展有機(jī)結(jié)合，做到可持續(xù)發(fā)展。位于塔南中部策勒綠洲、隸屬于中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所的國家野外站———策勒荒漠草地生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站（下簡稱策勒站），自1981年建站以來，長期致力于該區(qū)域風(fēng)沙環(huán)境、綠洲生態(tài)安全研究，無論應(yīng)用技術(shù)還是理論研究，均做出了諸多卓有成效的研究與示范工作。本文將在前述研究，尤其策勒站多年工作的基礎(chǔ)上，針對塔里木盆地南緣區(qū)域特征，以該區(qū)域綠洲可持續(xù)發(fā)展為主題，結(jié)合當(dāng)前該區(qū)域的研究成果，系統(tǒng)討論實現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的可能性及實現(xiàn)該區(qū)域持續(xù)發(fā)展的科學(xué)基礎(chǔ)和現(xiàn)實基礎(chǔ)，并給出相關(guān)建議。
1塔里木盆地南緣綠洲影響可持續(xù)發(fā)展的主要生態(tài)問題
1．1風(fēng)沙危害與治理
塔里木盆地南緣常年盛行西北與東北風(fēng)，并在中部策勒綠洲形成交匯帶。歷史上由于風(fēng)沙肆虐，沙進(jìn)人退現(xiàn)象非常普遍。以策勒綠洲為例，縣城就因風(fēng)沙侵襲，被迫2次搬遷。也正是在此背景下，受當(dāng)?shù)匚校?981年中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所在此建站，展開了長達(dá)30多年的沙漠治理、研究、監(jiān)測和綠洲保護(hù)工作。近些年來，由于打井技術(shù)成本降低與大規(guī)模使用，極大促進(jìn)了綠洲防護(hù)林建設(shè)，也有效形成了綠洲風(fēng)沙防護(hù)帶。但如何既能建立防護(hù)帶，又能保障防護(hù)帶的可持續(xù)運營，成為新的課題?；诖耍瑖铱萍贾斡媱濏椖俊八锬九璧匚髂暇壣鷳B(tài)綜合整治關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)與示范”應(yīng)運而生（2009—2013年執(zhí)行）。該項目集成了當(dāng)前生態(tài)屏障建設(shè)的成功模式，也試驗并提出新的技術(shù)模式，取得良好效果。該項目在理清風(fēng)動力環(huán)境、沙丘運移規(guī)律等環(huán)境背景基礎(chǔ)上，成功地在以下三個方面展開工作：①藻類（結(jié)皮）、草本、灌木、喬木物種的篩選與擴(kuò)繁種植；②過渡帶優(yōu)勢植物種保護(hù)；③兼顧經(jīng)濟(jì)效益的生態(tài)屏障結(jié)構(gòu)、功能。在物種配置方面，形成結(jié)皮、草本、灌木、喬木相結(jié)合的多層次結(jié)構(gòu)特征，在功能上實現(xiàn)固阻沙、防大風(fēng)、可經(jīng)營，在經(jīng)濟(jì)效益上做到林果、飼草、藥材、用材相兼顧。以圖2為例，綠洲－荒漠交錯帶可以作為生態(tài)屏障的前沿第一道屏障，沙拐棗與檉柳的組合可以構(gòu)成效果良好的阻沙帶，肉蓯蓉、紅棗等當(dāng)?shù)靥厣r(nóng)業(yè)、林果業(yè)則可以有效構(gòu)成經(jīng)濟(jì)帶，中間輔助以沙棗、新疆楊等喬木進(jìn)一步鞏固防風(fēng)效果。通過上述項目的實施，已經(jīng)確定利用當(dāng)前的種植技術(shù)、物種篩選、管理水平，基本可以滿足高質(zhì)量生態(tài)屏障的建設(shè)要求，綠洲的防風(fēng)固／阻沙模式可以有效保護(hù)綠洲，并初步具有一定經(jīng)濟(jì)效益，支持其可持續(xù)管理。就綠洲面臨的風(fēng)沙危害與水資源短缺問題進(jìn)行比較，風(fēng)沙危害已不再占主導(dǎo)地位。綠洲的大規(guī)模開發(fā)利用，尤其是地下水的抽采，使得水資源的可持續(xù)利用成為綠洲發(fā)展面臨的首要問題。
1．2農(nóng)田開墾及水資源問題
以策勒綠洲為例，1977—2010年綠洲農(nóng)田面積已經(jīng)擴(kuò)大了近80％，達(dá)到約90km2，同時交錯帶面積則減少近40％，不到60km2。近幾年策勒綠洲依然高速擴(kuò)張，有超過10km2的交錯帶與沙漠直接被墾殖為農(nóng)田，同時塔南諸綠洲自1977年以來面積也不斷增加［8］。為探討風(fēng)蝕、風(fēng)積等風(fēng)沙危害對土壤環(huán)境的影響，對策勒綠洲不同位置農(nóng)田（其表征風(fēng)蝕強度不同）表層土壤粒徑分布進(jìn)行取樣分析［9］，結(jié)果顯示，在影響土壤粒徑特性方面，風(fēng)蝕、風(fēng)積等作用并不占主導(dǎo)地位，相反農(nóng)田的耕作年限是起到主導(dǎo)地位，并顯示出農(nóng)田持續(xù)耕作30a土壤質(zhì)地變化的一個界限。量化分析結(jié)果也顯示，耕作年限對土壤質(zhì)地的獨立影響占據(jù)67％，而風(fēng)沙作用僅占到11％。考慮到土壤粒徑分布特性既能有效反映出對風(fēng)蝕作用的響應(yīng)，又與土壤其它指標(biāo)或土壤綜合質(zhì)量高度相關(guān)［10］，可以推斷，農(nóng)田墾殖后持續(xù)30a耕作將會對土壤綜合環(huán)境產(chǎn)生積極影響，反之則會加劇土壤環(huán)境惡化。因此，問題的核心又回到綠洲發(fā)展面臨的經(jīng)典問題———水資源命題。綠洲擴(kuò)張與持續(xù)發(fā)展將對土壤環(huán)境產(chǎn)生積極影響，而諸多研究也表明綠洲其它生態(tài)要素（如小氣候、降塵等）具有正面影響，但問題是已有水資源是否足以支持當(dāng)前綠洲持續(xù)發(fā)展？這需要在長期系統(tǒng)的監(jiān)測基礎(chǔ)上，進(jìn)行區(qū)域水循環(huán)與水平衡等相關(guān)研究。目前綠洲擴(kuò)張已經(jīng)對當(dāng)?shù)厮Y源循環(huán)、配給方式產(chǎn)生重要影響，如曾經(jīng)對交錯帶植被生長繁殖有重要作用的洪水更多地直接引入農(nóng)田，地下水則逐漸成為綠洲生產(chǎn)的主要水源。僅基于目前和田區(qū)域地下水調(diào)查數(shù)據(jù)，就可以發(fā)現(xiàn)該區(qū)域地下水呈現(xiàn)顯著下降趨勢，地下水抽采井越打越深，井位埋深由幾年前的30m到目前的動輒百米。因此，盡管風(fēng)沙危害是綠洲面臨的重要問題，但水資源問題仍是綠洲發(fā)展的唯一制約因素，其補給、循環(huán)、水分利用效率等諸多方面，除了本身內(nèi)在的規(guī)律需要進(jìn)一步揭示外，政府政策、水資源利用方式和規(guī)模等諸多人為因素又加大了該命題破題的難度，即不僅需要從自然科學(xué)去揭示，更需要將社會科學(xué)引入進(jìn)來。因此，如何將社會科學(xué)有效融入自然科學(xué)研究已經(jīng)成為目前國際相關(guān)研究中的一個前沿和熱點?；诖?，下面以水為主線，對當(dāng)前沙漠有效治理及綠洲可持續(xù)發(fā)展面臨的問題，從認(rèn)識論以及方法論層面重點進(jìn)行闡述。
2對綠洲可持續(xù)發(fā)展的再探討
2．1認(rèn)識論———對綠洲化的再認(rèn)識
綠洲的高速擴(kuò)張，即綠洲化進(jìn)程，是研究區(qū)當(dāng)前自然地理過程改變的主要方式。在該區(qū)域極端干旱背景下，荒漠或沙漠是主體，如果沒有外來融雪型河流的侵入，則不會有綠洲存在。換言之，不同于其他區(qū)域荒漠作為侵入體的狀況，在該區(qū)域本質(zhì)上綠洲是“侵入體”。極端干旱少雨及多風(fēng)的氣候背景使得沙漠時刻要“奪回”自己領(lǐng)地，即荒漠化在該區(qū)域的發(fā)生具有“合理、正常”性。帶著這種觀念，我們會發(fā)現(xiàn)需要做的不是像其他區(qū)域的根除荒漠化，而是正視荒漠化的存在合理性，如何鞏固或合理調(diào)控綠洲化，使得荒漠化反噬作用達(dá)到最小，而非消滅。這樣，所有矛盾及認(rèn)識問題的出發(fā)點將會回到人為對荒漠改造過程是否合理，探尋綠洲與沙漠動態(tài)搏弈中的合適尺度或邊界，如何使二者達(dá)到一種動態(tài)平衡狀態(tài)。因此，荒漠化的治理就轉(zhuǎn)變?yōu)榫G洲擴(kuò)張尺度適宜性或綠洲適宜性規(guī)模的探討，這又需要對水資源及政策等人為因素的全方位考量。由于綠洲發(fā)展中起決定性作用的水分補給、消耗、循環(huán)過程，以及政策導(dǎo)向等均充斥著不確定特征，綠洲適宜規(guī)模也注定不是一個固定邊界，而是一個范圍或者一個分布，這就需要從方法論上，重新對綠洲適宜規(guī)模進(jìn)行再探討。
2．2方法論———不確定性理論在綠洲適宜規(guī)模研究中的應(yīng)用
綠洲適宜規(guī)模一直是干旱區(qū)研究者關(guān)注的重點科學(xué)問題。但已有研究思路均是從已有水資源供給量及耗水量出發(fā)，基于某個時間節(jié)點或具體區(qū)域，定性或定量提供一個靜態(tài)的綠洲規(guī)模范圍［11－13］，并沒有考慮水資源補給、消耗過程中各環(huán)節(jié)的不確定性，因此也提供不出綠洲適宜規(guī)模及其不確定性的動態(tài)特征?！安淮_定性”是指我們對事物“不能完全確信”的狀態(tài)，包括事物固有不確定性和認(rèn)知不確定性［14－15］，前者源于事物固有的隨機(jī)性，后者源于人們對所掌握知識和信息的局限性。不確定性廣泛存在于各個學(xué)科領(lǐng)域。以模型研究為例，存在模型輸入不確定性、結(jié)構(gòu)不確定性及參數(shù)不確定性［16］。盡管不確定理論起步很早［17］，但局限于計算能力，長時間處于停滯狀態(tài)。自20世紀(jì)90年代起，隨著計算機(jī)技術(shù)及運算能力的飛快發(fā)展，各學(xué)科中不確定性理論及方法研究都取得重大進(jìn)展。
3思考與建議
3．1數(shù)據(jù)持續(xù)獲取與共享
野外監(jiān)測數(shù)據(jù)、實驗數(shù)據(jù)，以及社會、人文、經(jīng)濟(jì)發(fā)展層面數(shù)據(jù)，均構(gòu)成研究工作的基礎(chǔ)，而長時間序列的數(shù)據(jù)更是高質(zhì)量研究的保障，也是科學(xué)決策支持過程中的重要論據(jù)。既然綠洲的可持續(xù)發(fā)展是一個系統(tǒng)命題，就需要各方面的長期、高質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)而進(jìn)行求解，但事實上，這方面目前還存在諸多問題。首先，一些需要監(jiān)測的地方存在盲點，如流域內(nèi)高海拔區(qū)域的氣象監(jiān)測；其次，監(jiān)測點位少，如地下水位監(jiān)測中，可能一個點在監(jiān)測，缺乏多點監(jiān)測數(shù)據(jù)；最后，數(shù)據(jù)質(zhì)量差，如人工監(jiān)測誤差或儀器精度不高等。這些問題有客觀原因，如高海拔作業(yè)困難，但也不能逃避一些人為原因，如以項目為驅(qū)動的方式，項目開始則進(jìn)行監(jiān)測，項目結(jié)束則一切結(jié)束。應(yīng)該說，目前中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)（CERN）站長期監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)有重要意義，但對塔里木盆地南緣諸綠洲研究來說，僅是一個參照點，距離高精度研究要求還有距離，因此還是需要從各學(xué)科背景出發(fā)建立長期有效的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)或?qū)嶒灥?。如從風(fēng)沙危害角度，需要建立長期氣象、集沙、降塵監(jiān)測點；從流域水文角度，需要建立高海拔氣象觀測點，徑流與地下水的實時監(jiān)測等；從植物生理生態(tài)，則需要建立長期小區(qū)實驗等等。此外，打破行政壁壘，做到數(shù)據(jù)共享也至關(guān)重要，如水文站、水利局等觀測資料，以及社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展資料等如何實現(xiàn)有效共享，都需要得到政策層面支持。
3．2注重多學(xué)科發(fā)展與交叉
綠洲生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性與可持續(xù)發(fā)展需要多學(xué)科的配合來實現(xiàn)，如風(fēng)沙物理學(xué)、流域水文、植物／作物生理生態(tài)學(xué)，甚至社會人文科學(xué)的輔助，以及自然科學(xué)與社會科學(xué)的如何耦合等等。僅從單一學(xué)科角度出發(fā)探討綠洲可持續(xù)發(fā)展，得出的結(jié)果也勢必具有很大局限性。就目前而言，各學(xué)科的理論深入研究還欠缺。如風(fēng)沙治理方面，雖然目前已有較完善技術(shù)體系，也取得了良好的效果，但這些體系多出于實驗或者長期形成的經(jīng)驗，從理論上揭示、證明方面還不足夠，即缺乏足夠的數(shù)理解釋；水循環(huán)方面，融雪型河流徑流變化對綠洲發(fā)展有直接影響，而在流域尺度內(nèi)，或更大尺度內(nèi)，水文循環(huán)的物理過程與機(jī)制，也還有待深入揭示；農(nóng)作物及各種生態(tài)防護(hù)植物構(gòu)成綠洲水分消耗的主體，但具體有關(guān)植物水分利用效率的研究還缺乏完整認(rèn)識。綠洲穩(wěn)定性與可持續(xù)發(fā)展的研究中，各個學(xué)科的耦合與交叉也亟待加強。如上述公式（6）中，綠洲適宜規(guī)模分布就由多個模塊與參數(shù)。此外，具體在每個方向研究過程中，不僅僅要從實驗科學(xué)中尋找答案，更需要進(jìn)行對數(shù)據(jù)的挖掘與模擬，因此與數(shù)學(xué)、農(nóng)學(xué)、水文學(xué)，甚至社會科學(xué)等專業(yè)的交叉勢在必行。
4小結(jié)
塔里木盆地南緣作為一個少數(shù)民族聚居的社會經(jīng)濟(jì)水平相對低下而自然環(huán)境又相當(dāng)惡劣的區(qū)域，從各方面來說都應(yīng)該值得各領(lǐng)域的科學(xué)家們?nèi)パ芯浚罱K目的是使得我們的研究落到地上，實現(xiàn)綠洲生態(tài)與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)的可持續(xù)發(fā)展。切實回答綠洲可持續(xù)發(fā)展命題，必須以水為主線、多學(xué)科配合，輔以長期監(jiān)測數(shù)據(jù)，充分考慮不確定性特征后，逐步解決。這不但需要高屋建瓴地進(jìn)行全面布局，還需要細(xì)化科學(xué)問題，整合多學(xué)科背景人員團(tuán)隊漸入式破題，更需要堅持，尤其是以水為主的各生態(tài)要素的持續(xù)監(jiān)測、實驗。以目前研究手段，相信在獲取長期高質(zhì)量數(shù)據(jù)后，細(xì)致深入回答綠洲可持續(xù)發(fā)展命題是可以實現(xiàn)的。該問題的解決，既找到綠洲與沙漠博弈過程的平衡點（閾），事實上也間接回答了荒漠化治理等相關(guān)生態(tài)問題。致謝：值奈曼站建站30周年之際，謹(jǐn)代表策勒站表達(dá)恭賀的同時，亦與兄弟臺站分享我站在風(fēng)沙危害防治及綠洲可持續(xù)發(fā)展方面所做的工作與些許想法。工作仍然有諸多不足之處，想法亦未必成熟、方案未必合理，希望能藉此良機(jī)得到各兄弟臺站的指點與幫助，共同為荒漠治理與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
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【關(guān)鍵詞】四版本；必修3；案例
【中圖分類號】C43 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B【文章編號】2095-3089（2012）13-0060-01
高中地理必修三教學(xué)的基本方法是案例教學(xué)法，即通過對一個具體的地理教學(xué)案例的描述，使學(xué)生達(dá)到對基本概念、知識的了解，并且從中掌握必要的觀察、學(xué)習(xí)、調(diào)查、運用圖表和數(shù)據(jù)分析的各種技能。就全國現(xiàn)在使用的四個版本教材來看，地理必修三所選用的案例差別比較大。對四版本地理教材案例的對比分析，可以找到其共同點和不同點，方便教師綜合各版本精選的典型案例，發(fā)揮案例教學(xué)的最優(yōu)教學(xué)效果。
1地理必修三不同版本教材中案例的選取情況
案例教學(xué)法是高中地理必修三教學(xué)的基本方法，但四版本的教材所選取的案例是不同的，具體情況如下課程標(biāo)準(zhǔn)要求人教版魯教版湘教版中圖版以兩個不同區(qū)域為例，比較自然環(huán)境，人類活動的區(qū)域差異長江三角洲
松嫩平原日本和英國
我國我國中國三大自然區(qū)以某區(qū)域為例比較不同發(fā)展階段地理環(huán)境對人類生產(chǎn)和生活方式的影響長江中下游平原美國匹茲堡美國東北部舉例說明產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和資源跨區(qū)域調(diào)配對區(qū)域地理環(huán)境的影響東亞
西氣東輸南水北調(diào)我國
南水北調(diào)
西氣東輸
西電東送珠江三角洲以某區(qū)域為例，分析該區(qū)域存在的環(huán)境問題與發(fā)展問題，諸如水土流失、荒漠化等發(fā)生的原因，森林、濕地等開發(fā)利用存在的問題，了解其危害和綜合治理保護(hù)措施我國西北地區(qū)
亞馬孫熱帶雨林黃土高原我國西北
地區(qū)
洞庭湖地區(qū)中國黃土高原以某流域為例，分析該流域開發(fā)的地理條件，了解該流域開發(fā)建設(shè)的基本內(nèi)容，以及綜合治理的對策措施美國田納西河流域長江流域田納西河流域美國田納西河流域以某區(qū)域為例，分析該區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的條件、布局特點和問題，了解農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的方法與途徑我國東北地區(qū)東北地區(qū)美國中國東北地區(qū)以某區(qū)域為例，分析該區(qū)域能源和礦產(chǎn)資源的合理開發(fā)與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系我國山西省德國魯爾區(qū)德國魯爾區(qū)德國魯爾區(qū)以某經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)域為例，分析該區(qū)域工業(yè)化和城市化的推進(jìn)過程，以及在此過程中產(chǎn)生的主要問題，了解解決這些問題的對策措施我國珠江三角洲地區(qū)珠江三角洲地區(qū)珠江三角洲地區(qū)中國江蘇省工業(yè)化
和城市化2地理必修三不同版本教材中案例選取的特點
對四版本教材案例的選取情況分析看出，雖然各版本選取的案例不同，但還是有一些共通之處，總的特點如下
2.1基本都是依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求來選取案例： 區(qū)域可持續(xù)發(fā)展是高中地理必修3的核心內(nèi)容，課程標(biāo)準(zhǔn)對這一核心內(nèi)容的描述基本都要求“以……為例，分析……”來進(jìn)行范例教學(xué)，雖然不同版本的教材選取的案例是不同的，除了個別版本教材對課程標(biāo)準(zhǔn)要求的某個方面沒有涉及相關(guān)案例，但是基本都是依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求選取案例的。課程標(biāo)準(zhǔn)要求的“以某區(qū)域為例比較不同發(fā)展階段地理環(huán)境對人類生產(chǎn)和生活方式的影響”和“資源跨區(qū)域調(diào)配對區(qū)域地理環(huán)境的影響”中圖版沒有直接涉及這兩方面的案例，魯教版對課程標(biāo)準(zhǔn)要求的“舉例說明產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移對區(qū)域地理環(huán)境的影響”方面沒有直接涉及案例。在課程標(biāo)準(zhǔn)要求的“以某區(qū)域為例，分析該區(qū)域存在的環(huán)境問題與發(fā)展問題，諸如水土流失、荒漠化等發(fā)生的原因，森林、濕地等開發(fā)利用存在的問題，了解其危害和綜合治理保護(hù)措施”方面，人教版是以我國西北地區(qū)為例分析荒漠化問題和以亞馬孫流域熱帶雨林為例分析森林保護(hù)問題，魯教版是以黃土高原為例分析水土流失問題，湘教版是以我國西北地區(qū)為例分析荒漠化問題和以洞庭湖為例分析濕地保護(hù)問題，中圖版是以中國黃土高原為例分析荒漠化問題，雖然各版本選擇分析的環(huán)境問題不同，但都是符合課程標(biāo)準(zhǔn)要求的。
2.2四版本教材選取的案例有相同的： 教材中的案例都是專家根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求從國內(nèi)外精心挑選的典型的，有代表性的案例，四版本教材選取的案例總體是不一樣的，但是對于課程標(biāo)準(zhǔn)要求的某些方面，不同版本教材選擇的案例還是有相同的。例如課程標(biāo)準(zhǔn)要求的“舉例說明產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和資源跨區(qū)域調(diào)配對區(qū)域地理環(huán)境的影響”人教版和湘教版都有涉及西氣東輸，魯教版和湘教版都有涉及南水北調(diào)。課程標(biāo)準(zhǔn)要求的“以某區(qū)域為例，分析該區(qū)域存在的環(huán)境問題與發(fā)展問題，諸如水土流失、荒漠化等發(fā)生的原因，森林、濕地等開發(fā)利用存在的問題，了解其危害和綜合治理保護(hù)措施”人教版和湘教版都有舉例我國西北地區(qū)，魯教版和中圖版都舉例我國黃土高原。在課程標(biāo)準(zhǔn)要求的其它方面，不同版本教材也有相同點。
2.3四版本教材案例選取的數(shù)量不同： 各版本教材雖然都是依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求選擇的案例，但在案例選擇數(shù)量上還是有差別的。人教版一共選擇了10個案例，湘教版一共選擇了9個案例，魯教版一共選擇了8個案例，中圖版一共選擇了7個案例。
3四版本教材案例對比分析對教學(xué)啟示
我想應(yīng)該三管齊下，即認(rèn)知內(nèi)驅(qū)力（指導(dǎo)學(xué)習(xí)任務(wù)本身的動機(jī)）、自我提高的內(nèi)驅(qū)力（學(xué)生因自己的勝任能力和工作成就而贏得相應(yīng)地位的需要）、附屬內(nèi)驅(qū)力（學(xué)生為獲得教師和家長的贊評與認(rèn)可而產(chǎn)生的學(xué)習(xí)動力），其中使用多媒體和板圖、板畫不失為一個很好的方法，說到具體的操作有如下幾點：
1. 創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知興趣和求知欲?；哪畬τ趯W(xué)生來說并不陌生，但是我們是草原地區(qū)，學(xué)生缺少直觀的感覺，所以，開篇給學(xué)生呈現(xiàn)幾幅本校去阿勒泰地區(qū)拍攝的沙漠照片，既增強了學(xué)生的直觀感覺，又潛移默化地增強了對支援邊疆建設(shè)老師的敬佩，培養(yǎng)了學(xué)生的奉獻(xiàn)精神。其中有一副照片有蜥蜴，有一副照片有充滿生機(jī)的草，這些都暗示著生命的可貴和力量，希望學(xué)生能懂得老師的良苦用心，珍惜今天我們所處的安全、平和的環(huán)境。當(dāng)然，在播放照片時，選擇的不要太多，否則沒有代表性，學(xué)生容易產(chǎn)生視疲勞，預(yù)先效果達(dá)不到，可能還會產(chǎn)生副作用。
2. 培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生對地理學(xué)習(xí)的需要。在高一的地理緒論課中就提到地理價值觀，學(xué)習(xí)地理是要為生活和生產(chǎn)服務(wù)的，看著周邊的城市沙漠化越來越嚴(yán)重，我們所居的城市沙塵暴的次數(shù)越來越多，我們能深深地感受到沙漠化離我們越來越近了，增強了學(xué)習(xí)治理沙漠化的求知欲望，為講荒漠化的防治措施打下了一個很好的伏筆。教師可以很好地引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)的知識解決實際問題，認(rèn)識地理知識的價值，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)地理的需要，這也是新課程標(biāo)準(zhǔn)對培養(yǎng)公民的目標(biāo)之一。
3. 增加教學(xué)的趣味性。即在教學(xué)過程中以豐富有趣的內(nèi)容和活動吸引學(xué)生。課堂教學(xué)也有美育價值，如優(yōu)美的語言，畫面山水瑰麗，聲響悅耳，形、聲、色齊全，使學(xué)生有身臨奇境之感，另外教師要有親和力，教師整日不茍言笑，穿著古板，語言單調(diào)，講課沒有激情，學(xué)生怎能感知美。此外，教師的誠信、教書藝術(shù)、報畫藝術(shù)等綜合素質(zhì)也影響著學(xué)生。還有，教師對學(xué)生的課外熏陶也可以激活學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)，如在講西北地區(qū)以干旱為主的自然特征的時候，找同學(xué)在黑板上呈現(xiàn)出來，既讓學(xué)生的技能有了用武之地，又讓其他學(xué)生對西北地區(qū)的經(jīng)度地帶性規(guī)律有了深刻的印象和對西北地區(qū)荒漠化的原因有了深刻的理解。
關(guān)鍵詞：土地資源；土地資源管理；可持續(xù)發(fā)展
中圖分類號： F301.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1674-0432（2013）-24-86-1
1 土地資源管理可持續(xù)發(fā)展的研究進(jìn)展
20世紀(jì)90年代聯(lián)合國召開了世界環(huán)發(fā)大會之后，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略便成了世界各國熱議的話題。世界各國也達(dá)成了共識，分別制定了相應(yīng)的社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。當(dāng)今的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量日益下降，資源的持續(xù)發(fā)展與利用受到國際社會的普遍重視。土地資源的持續(xù)利用是人口、社會經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的條件和前提。
2 土地資源管理可持續(xù)利用發(fā)展中出現(xiàn)的問題
2.1 耕地數(shù)量急劇減少，土地資源浪費嚴(yán)重
隨著我國經(jīng)濟(jì)、社會的快速發(fā)展和人口的不斷增長，國家對土地資源的需求越來越高。我國的土地資源有限，部分地區(qū)土地施工規(guī)劃不合理，土地使用管理不嚴(yán)格，管理監(jiān)督體制不完善，出現(xiàn)因建造房屋大量侵占農(nóng)業(yè)耕地的現(xiàn)象。城市和農(nóng)村都在大規(guī)模地填溝伐木，興建住房，部分地區(qū)由于建設(shè)規(guī)劃不合理，施工質(zhì)量差，許多建設(shè)完成后的房子，使用時間不長便進(jìn)行拆除，拆除后房子所占用的土地很難再進(jìn)行農(nóng)業(yè)種植，耕地面積急劇減少，大量的土地資源被浪費。
2.2 生態(tài)環(huán)境惡化，土地質(zhì)量下降，土地生產(chǎn)力降低
受錯誤觀念的影響，許多農(nóng)業(yè)種植人員在進(jìn)行作物種植時只注重收成，不注重對土地的保養(yǎng)和維護(hù)投入，許多土地的礦物資源不斷地流失，這種重產(chǎn)出輕投入的觀念嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境，導(dǎo)致土地質(zhì)量下降，降低了土地的生產(chǎn)力，長此以往，不但造成作物減產(chǎn)，而且加快了土地的貧乏速度。
2.3 人均土地資源數(shù)量少，后備資源不足
雖然我國的土地總面積位居世界前列，但是，由于我國人口眾多，部分土地難以用于農(nóng)業(yè)種植，耕地面積有限，用于農(nóng)牧業(yè)的土地遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平，耕地墾殖率達(dá)不到世界的平均水平，甚至達(dá)不到部分亞非國家的水平。隨著我國人口的進(jìn)一步增多，以及城市化進(jìn)程的不斷加快，我國的后備資源匱乏的問題將會越來越突出。
2.4 土地的不合理利用，加強荒漠化程度
近年來我國環(huán)境不斷惡化，耕地面積迅速減少，土地退化嚴(yán)重，部分地區(qū)過度放牧，森林資源亂砍亂伐，導(dǎo)致我國將近四分之一的草場出現(xiàn)退化的現(xiàn)象，水土流失程度加重，土地荒漠化程度加深，荒漠化面積不斷擴(kuò)大，不合理的化肥農(nóng)藥使用，降低土地質(zhì)量，造成許多農(nóng)業(yè)用地?zé)o法進(jìn)行作物栽培。雖然我國對部分土地進(jìn)行開發(fā)使用，但是由于開發(fā)程度不高，許多用地的產(chǎn)量較低、時間長，這部分土地被擱置不用，土地資源嚴(yán)重浪費。
3 針對我國土地資源的現(xiàn)狀，提出土地資源可持續(xù)利用的幾點建議
3.1改革土地制度，加強土地管理
地方政府要切實落實中央頒布的各項政策，配合國家的方針計劃，加強對所屬區(qū)域的土地管轄，徹底改變土地主體權(quán)缺失的難題。加強法律在土地使用管理中的作用，大力改革司法、土地立法和監(jiān)督制度， 不斷健全和完善我國的土地法律制度，保障我國土地資源的可持續(xù)利用。建立相關(guān)機(jī)制，加強土地資源的宏觀調(diào)控和微觀管理，對于產(chǎn)業(yè)用地和耕地之間的矛盾，要積極的協(xié)調(diào)，及時解決，確保土地使用的合理合法性，達(dá)到可持續(xù)使用的目的。對土地制定、土地使用的總體規(guī)劃和全年計劃，要加強宏觀調(diào)控，運用法律、經(jīng)濟(jì)、行政等手段對土地使用進(jìn)行統(tǒng)籌安排，最終達(dá)到加強土地管理和有效利用土地的目的。
3.2 開展土地整治，改善生態(tài)環(huán)境
對土地資源的開發(fā)使用進(jìn)一步的治理，增加土地的植被面積，對于荒漠化進(jìn)行治理，加大管理投入，縮小荒漠化面積。土地治理要以預(yù)防為主，采取防治結(jié)合的辦法，對部分地區(qū)開展綜合治理工作，減少洪水等災(zāi)害給土地帶來的損失，對于人為原因造成的土地破壞要加大懲罰力度，提高人民對于土地保護(hù)的意識。
3.3 實行節(jié)約用地
隨著我國工業(yè)的不斷發(fā)展以及城市化程度的加深，非農(nóng)業(yè)用地面積的擴(kuò)大，耕地減少是必然的趨勢，加上我國對于土地開墾的技術(shù)能力低，開墾的土地難以滿足快速增長的人口需求，這就要求我們要節(jié)約使用耕地，對每一寸土地都要十分珍惜，盡量做到少用土地，少占耕地，杜絕土地浪費的現(xiàn)象發(fā)生。
本文細(xì)述了土地是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，土地資源的可持續(xù)利用發(fā)展是轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，實現(xiàn)人與資源、自然和諧共處的必然選擇，緩解人地兩者的矛盾。因此，做好土地資源管理的可持續(xù)利用發(fā)展工作愈加具有其非凡重要的意義。
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【關(guān)鍵詞】蓄水滲膜；滲灌；3D打印
0 引言
土地荒漠化已成為當(dāng)今全球最為嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題之一[1]。治理荒漠化的根本措施是恢復(fù)植被，而恢復(fù)植被的關(guān)鍵是土壤的水分條件[2]。經(jīng)過多年的努力，國內(nèi)外積累了豐富的防治荒漠化的理論與技術(shù)，如蓄水集水技術(shù)[3]、固體水技術(shù)[4]、保水劑蓄水技術(shù)[5]、容器育苗技術(shù)[6]和節(jié)水灌溉技術(shù)[7]等，這些方法各有優(yōu)缺點。我國目前應(yīng)用的節(jié)水灌溉技術(shù)主要包括噴灌、滴滲灌、微灌、覆膜灌溉等[8]。
近年來，蓄水滲膜技術(shù)作為節(jié)水灌溉新技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。蓄水滲膜材料是功能導(dǎo)水纖維與可降解友好樹脂復(fù)合而成的實現(xiàn)科學(xué)釋水的薄膜材料[9]，通過科學(xué)釋水的材料學(xué)設(shè)計解決荒漠化地區(qū)節(jié)水造林的難題。分子滲水和自調(diào)節(jié)土壤濕度的蓄水滲膜新材料技術(shù)，建立了維系植物正常生長時根部需水規(guī)律與導(dǎo)水纖維功能化設(shè)計的關(guān)聯(lián)性聯(lián)系，在荒漠化地區(qū)節(jié)水造林中已取得了@著的成效[10]。
滲灌是將壓力水或者無壓力水以水分子的形式通過安裝在管道上的滲灌滴頭濕潤土壤[11]。滲灌技術(shù)是一種地下微灌形式的灌溉技術(shù)，與其他治理荒漠化的技術(shù)相比，滲灌技術(shù)具有節(jié)水、節(jié)肥、省藥、生態(tài)效果明顯、系統(tǒng)運行壓力低、耗能少、使用壽命長、工作量少，成本低等優(yōu)點。滲灌技術(shù)中水的利用率可達(dá)到94%，是目前干旱沙漠缺水地區(qū)最好的節(jié)水灌溉方式之一。
滲灌滴頭是滲灌系統(tǒng)的核心部件，設(shè)計一種具有良好工作性能的滲灌滴頭會極大的提高系統(tǒng)的工作性能。但是滲灌滴頭的設(shè)計制造過程復(fù)雜多樣，國內(nèi)目前的滲灌滴頭的常用制作流程為：二維圖紙模具設(shè)計模具加工注塑實驗修改定型。這樣的設(shè)計流程不僅周期長，而且成本高，使用傳統(tǒng)的設(shè)計制造方法無法快速實現(xiàn)產(chǎn)品的改進(jìn)或提高。因此，提出通過結(jié)合蓄水滲膜技術(shù)及3D打印快速成型技術(shù)[12]設(shè)計制造滲灌滴頭，既提高滲灌滴頭的使用性能，又實現(xiàn)滲灌滴頭的快速設(shè)計及試制，從而加快滲灌器材更新?lián)Q代的步伐。
1 滲灌滴頭的設(shè)計
滲灌滴頭的設(shè)計在性能上需滿足其滲水功能，即根據(jù)作物的生長需水量定時定量地向土壤中滲水供給作物。因此要以水分子的形式滲水，從滲水管流入的水以水分子的形式流入土壤中，工作水頭一般為7-10米，過水流道直徑一般在0.3-4.0mm之間，出水流量在2-20L/h之間變化；另外還需出水均勻、穩(wěn)定，滲水管的壓力大則出水的速率高，滲灌滴頭必須能夠自動調(diào)節(jié)水流的大小，滿足水分的流速。因此，采用蓄水滲膜材料制備導(dǎo)水纖維片并內(nèi)嵌置滲灌滴頭中以滿足上述性能要求。此外，滲灌滴頭還應(yīng)堅固耐用、價格低廉 ，整個滲灌系統(tǒng)也應(yīng)該嚴(yán)格控制制作成本，滿足滲灌滴頭的工程應(yīng)用，達(dá)到經(jīng)濟(jì)的目的。經(jīng)過多次計算，結(jié)構(gòu)修改，強度校核后設(shè)計滲灌滴頭的結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示。
鑒于傳統(tǒng)的設(shè)計方法過于復(fù)雜，采用3D打印技術(shù)設(shè)計制造滲灌滴頭將大大縮短設(shè)計周期，降低設(shè)計成本。3D打印技術(shù)能夠把三維設(shè)計模型在幾個小時到幾天時間內(nèi)轉(zhuǎn)換成實體模型，然后再對實體模型進(jìn)行測試、評估和修改，該設(shè)計模式可以加速設(shè)計研發(fā)效率，提高生產(chǎn)效率。
如圖2設(shè)計路線所示，結(jié)合蓄水滲膜技術(shù)及3D打印快速成型技術(shù)設(shè)計制造滲灌滴頭，完成結(jié)構(gòu)設(shè)計后，利用3D打印技術(shù)加工出嵌入式滲灌滴頭原型，并安裝到模擬實際環(huán)境中進(jìn)行實驗，對滲水的整個過程進(jìn)行觀察記錄，根據(jù)導(dǎo)水效果進(jìn)行對比分析進(jìn)一步完善，最終完成現(xiàn)場實驗及應(yīng)用。
根據(jù)滲灌滴頭結(jié)構(gòu)簡圖，利用SolidWorks三維設(shè)計軟件進(jìn)行三維實體建模，如圖3所示。其工程圖如圖4所示。
2 滲灌滴頭的試制
2.1 滲水纖維片的制備
滲水纖維片的支撐材料采用堿液預(yù)處理后的尼龍纖維。復(fù)合調(diào)濕材料由高吸水性樹脂材料和無機(jī)材料復(fù)合而成。高吸水性樹脂材料選擇聚丙烯酰胺（PAM），無機(jī)材料選擇天然蒙脫土（MMT），分別制備成黏結(jié)劑PAM溶液與MMT懸浮液，采用溶液共混法以1∶250的比例配制成復(fù)合膠體溶液。將預(yù)處理后的支撐纖維放入導(dǎo)水膠體溶液中充分浸潤后懸垂烘干，制備出具有導(dǎo)水功能的涂層纖維，將纖維裁切成纖維片。通過滲水纖維片，水分以水分子的形式緩慢釋放并作用于植物根部，以滿足植物生長過程中所需的合理水分，能大大減少水分的地表蒸發(fā)及地下滲漏。
2.2 滲灌滴頭外殼的制備
用SolidWorks對滲灌滴頭外殼進(jìn)行三維實體造型后，進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到STL格式的數(shù)據(jù)文件。利用分層軟件依照所需精度要求對產(chǎn)品的STL文件進(jìn)行切片處理，得到切片數(shù)據(jù)載入加工設(shè)備的控制系統(tǒng)。外殼制備使用的設(shè)備為武漢賓湖機(jī)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)有限公司的HRPS-II型號3D打印機(jī)。該設(shè)備采用選擇性激光燒結(jié)法（SLS）的快速成形技術(shù)。激光束在計算機(jī)的控制下對光敏樹脂進(jìn)行掃描，激光軌跡為零件的各個分層的截面信息，光敏樹脂在激光經(jīng)過的地區(qū)發(fā)生了光聚合反應(yīng)而固化，形成零件的薄層斷面。一層被固化后，工作臺下移一個層厚的距離，新的光敏樹脂由滾筒鋪覆到零件的表面，新的表面又會經(jīng)過激光的照射，產(chǎn)生新的一層零件表面粘合在前一層上，如此反復(fù)，直到整個零件成型。其特點為成型精度高，可達(dá)±0.1mm、表面質(zhì)量好，原材料的利用率高，能制造復(fù)雜度特別高，精細(xì)度特別好的零件。
3 試驗分析
為得到結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，系統(tǒng)投資少，低消耗的滲灌滴頭，需要進(jìn)行各種試驗驗證設(shè)計方法。影響滲灌滴頭設(shè)計因素有兩個：滲灌滴頭流道的直徑及滲水纖維片的厚度。試制不同流道直徑的滲灌滴頭，內(nèi)嵌不同厚度的滲水纖維片，在實驗室搭建試驗平臺測試這兩種影響因素對滲水效果的影響。試驗平臺采用沙箱模擬沙化地區(qū)，用帶刻度的導(dǎo)水管與不同參數(shù)的滲灌滴頭樣品相連，插入沙箱。室溫常壓條件下進(jìn)行滲水實驗，每隔一段時間通過導(dǎo)水管上標(biāo)注刻度讀取并記錄液面下降的高度，統(tǒng)計分析。
實驗結(jié)果表明，在開始滲水后，出現(xiàn)液面下降后，滲水的速度較為緩慢；經(jīng)過一段時間后，液面下降的高度較大，表明在這個過程中滲水的速度加大；隨著時間推移，液面下降的高度逐漸減小，滲水的速度降低。隨著滲灌滴頭流道直徑的增加，滲水的速率會逐漸增大；隨著滲水纖維片厚度的增加，滲水速率也是不斷增加。可見不同的流道寬度及滲水纖維片的厚度是影響滲水的速率的重要因素。由此我們可以根據(jù)不同的環(huán)境，不同的作物對水分的要求來設(shè)計滲灌滴頭，從而達(dá)到可控的導(dǎo)水速率和導(dǎo)水量。
4 結(jié)論與展望
傳統(tǒng)滲灌設(shè)備研制采用模具制作方式不僅耗材，而且周期長、成本高、系列化難，嚴(yán)重制約著國內(nèi)滲灌器件的研制更新和產(chǎn)品系列化、品種多樣化。本文結(jié)合快速成型技術(shù)對滲灌滴頭的設(shè)改型提出新思路：基于蓄水滲膜材料制備滲水纖維片，將其嵌入滲灌滴頭內(nèi)實現(xiàn)滲灌材料的可控緩釋水功能；滲水試驗結(jié)果表明設(shè)計制造的滲灌滴頭具有良好的滲水性能，通過設(shè)計不同的滲灌滴頭流道和纖維片厚度，可得到不同的導(dǎo)水速率和導(dǎo)水量，以滿足不同植物生長所需的水分，從而應(yīng)用于滲灌技術(shù)達(dá)到節(jié)水的目的。該設(shè)計思路不僅加快了滲灌滴頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計和修改，而且可直接加工出滲灌滴頭樣品，用于滲灌試驗，驗證設(shè)計的合理性，從而大大縮短了滴頭的開發(fā)周期和成本，為規(guī)格多樣化、產(chǎn)品系列化提供了強有力的解決方案。
基于蓄水滲膜材料及快速成型技術(shù)來制備地下滲灌管材，其實際利用效果還不夠成熟，實際的種植環(huán)境也更為復(fù)雜，許多問題還需要深入研究，如滲灌滴頭導(dǎo)水速率的控制、如何有效防止滴頭堵塞等問題，需要進(jìn)一步優(yōu)化制備方案，進(jìn)行更多實際環(huán)境的試驗驗證，從而使?jié)B灌技術(shù)及蓄水滲膜技術(shù)在沙漠治理方面發(fā)揮更好的作用。
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