引論：我們?yōu)槟砹?3篇?dú)庀髮W(xué)與氣候?qū)W論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫(xiě)作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

篇1

卒中后抑郁（poststrokedepressionPSD）是腦血管意外的常見(jiàn)并發(fā)癥，腦卒中后約60%的患者可發(fā)生抑郁［1，2］。卒中后的抑郁情緒和認(rèn)知障礙等可直接影響患者的病程及預(yù)后。早期康復(fù)治療能使PSD患者的抑郁心境有明顯改善，使康復(fù)治療步入良性循環(huán)，從而改善預(yù)后，現(xiàn)報(bào)導(dǎo)如下。

1資料與方法

1.1對(duì)象選取2004年3月～2005年6月在我院神經(jīng)內(nèi)科住院的86例PSD患者為研究對(duì)象。入組標(biāo)準(zhǔn)：（1）均符合1995年全國(guó)第四屆腦血管病學(xué)術(shù)會(huì)議制定的腦卒中診斷標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)CT證實(shí)為大腦半球病變（梗塞或出血），無(wú)意識(shí)障礙、失語(yǔ)及嚴(yán)重的認(rèn)知功能障礙；（2）均符合《中國(guó)精神疾病分類(lèi)方案與診斷標(biāo)準(zhǔn)》第3版（CCMD3）抑郁癥診斷標(biāo)準(zhǔn)；（3）病程10～15d；（4）無(wú)嚴(yán)重的心、肺、腎功能障礙，排除既往有神經(jīng)、精神病史及檢查不合作者。其中男54例,女32例；平均年齡58.4±9.4a；腦梗塞50例，腦出血36例。

1.2方法

1.2.1分組方法先按疾病類(lèi)型分層，爾后將入組的86名卒中后抑郁患者隨機(jī)分成康復(fù)組（研究組）46例，常規(guī)治療組（對(duì)照組）40例。兩組患者性別、年齡、發(fā)病時(shí)間、神經(jīng)功能缺損程度、日常生活活動(dòng)能力及抑郁程度均無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。

1.2.2治療方法兩組均給予神經(jīng)內(nèi)科常規(guī)治療和護(hù)理，對(duì)抑郁顯著的患者口服百憂(yōu)解治療。研究組采用運(yùn)動(dòng)再學(xué)習(xí)方法（MRP），在生命體征及病情穩(wěn)定48h后即開(kāi)始康復(fù)治療，早期均以肌肉按摩、神經(jīng)肌肉電刺激、患肢的抗痙攣擺放、關(guān)節(jié)的被動(dòng)與主動(dòng)活動(dòng)等，以保持關(guān)節(jié)正常活動(dòng)度及肌肉正常長(zhǎng)度為主。再根據(jù)患者病情，腦梗塞患者一般在發(fā)病后3～5d，腦出血患者在發(fā)病后10～20d進(jìn)行坐、立、行、走訓(xùn)練，同時(shí)通過(guò)具體的作業(yè)由易到難進(jìn)行日常生活活動(dòng)（ADL）訓(xùn)練與強(qiáng)化，每日1次，每次45min。康復(fù)師不斷地與患者進(jìn)行交流，講解神經(jīng)康復(fù)的基本原理及近期與遠(yuǎn)期目標(biāo)，使患者對(duì)腦卒中有全面、正確的認(rèn)識(shí)；不斷肯定、鼓勵(lì)患者所取得的每一個(gè)進(jìn)步；進(jìn)行適當(dāng)?shù)男睦硎鑼?dǎo)，以喚起患者戰(zhàn)勝疾病的信心。

1.2.3療效評(píng)定采用改良的Barthel指數(shù)（MBI）評(píng)定ADL，漢密爾頓抑郁量表（HAMD）評(píng)定抑郁狀態(tài)，分別于治療前及治療第40d末各評(píng)定1次，并進(jìn)行對(duì)比分析。HAMD24項(xiàng)評(píng)分≥8為輕度抑郁，≥20為中度抑郁，≥35為重度抑郁［3］。全部數(shù)據(jù)采用SPSS10.0統(tǒng)計(jì)軟件包處理，并進(jìn)行t檢驗(yàn)。

2結(jié)果

治療前后兩組患者M(jìn)BI、HAMD評(píng)定結(jié)果比較，見(jiàn)表1。

表1兩組MBI、HAMD評(píng)定比較（略）

注：組內(nèi)治療前后比較P＜0.05，P＞0.05；兩組間比較P＜0.05

表1顯示，治療40d末，研究組MBI、HAMD評(píng)定均有明顯改善，差異有顯著性（P<0.05），對(duì)照組治療前后改變不明顯（P>0.05）；治療后兩組間比較，研究組明顯優(yōu)于對(duì)照組，差異均有顯著性（P<0.05）。

3討論

PSD是腦卒中后常見(jiàn)并發(fā)癥之一，其發(fā)生的機(jī)制不明，目前有兩種學(xué)說(shuō)：（1）原發(fā)性?xún)?nèi)源性學(xué)說(shuō)，認(rèn)為腦卒中后破壞了去甲腎上腺素能神經(jīng)元和5羥色胺能神經(jīng)元及其通路，引起去甲腎上腺素和5羥色胺之間的平衡失調(diào)；（2）反應(yīng)性機(jī)制學(xué)說(shuō)，即卒中后肢體功能的喪失，社會(huì)功能減退，角色轉(zhuǎn)變，家庭關(guān)系等急性轉(zhuǎn)變超出患者所能應(yīng)對(duì)的范圍；患者卒中后對(duì)疾病認(rèn)識(shí)不足及對(duì)偏癱后果恐懼導(dǎo)致精神壓力過(guò)大；怕拖累家人、經(jīng)濟(jì)承受力的擔(dān)憂(yōu)等，多種家庭、社會(huì)、生理因素共同導(dǎo)致病后生理、心理平衡失調(diào)，而產(chǎn)生悲觀孤獨(dú)情緒，不愿意與人交流導(dǎo)致抑郁。

PSD與腦卒中的嚴(yán)重程度有明顯的相關(guān)性［4］，患者的神經(jīng)功能缺失越重，ADL越差，越易導(dǎo)致PSD。而隨著ADL的恢復(fù)，患者的抑郁程度亦會(huì)明顯改善。大腦是有可塑性的，早期康復(fù)治療，因能有效抑制異常運(yùn)動(dòng)模式的產(chǎn)生，誘發(fā)正常運(yùn)動(dòng)模式，促使大腦的神經(jīng)功能重組向符合生理要求的正確方向上發(fā)展。本研究顯示，研究組治療前后MBI、HAMD評(píng)定比較均有明顯改善，差異有顯著性（P<0.05），對(duì)照組治療前后改變不明顯（P>0.05）；治療后MBI、HRSD評(píng)定兩組間比較，研究組明顯優(yōu)于對(duì)照組，差異均有顯著性（P<0.05）。隨著康復(fù)治療，患者肢體功能不斷改善，ADL的不斷改善，激發(fā)起患者康復(fù)的信心，心理障礙逐步消除，有利于PSD的恢復(fù)。

康復(fù)訓(xùn)練是有計(jì)劃、有目的、循序漸進(jìn)的過(guò)程。在其間患者通過(guò)與康復(fù)師的不斷交流，康復(fù)師的耐心的心理疏導(dǎo)，向患者傳達(dá)積極的心理支持；通過(guò)建立良好的康復(fù)氛圍，安排偏癱患者的集體治療，促進(jìn)患者與患者間的交流及加強(qiáng)患者與家屬間的溝通，使其心情放松、愉快，不斷樹(shù)立自信心，從而打消患者不良的心理防御體制，消除卒中后不良行為與處理方式，使患者能正確認(rèn)識(shí)卒中事件本身，正確接納自己與自己的疾病，能積極主動(dòng)地參與治療，從而解除抑郁。

總之，早期神經(jīng)康復(fù)能從內(nèi)因與外因兩個(gè)方面改善患者的抑郁心理，促進(jìn)PSD的恢復(fù)，而PSD的恢復(fù)，反過(guò)來(lái)又可加速康復(fù)進(jìn)程的發(fā)展，最終改善患者肢體功能，減低致殘率，改善預(yù)后。

參考文獻(xiàn)

［1］于愷.卒中后抑郁的臨床研究進(jìn)展［J］.神經(jīng)疾病與精神衛(wèi)生，2004，4（5）：405

篇2

MediumRange Weather Forecasts, UK.(Eds.)

Use Of High Performance

Computing In Meteorology

Proceedings of the 11th ECMWF

Workshop on the Use of High

Performance Computing in Meteorology

2005,313pp.

Hardcover USD:151.00

ISBN 9789812563545

氣象學(xué)中高性能計(jì)算

的利用

有關(guān)氣象學(xué)中利用高性能計(jì)算的

第11屆ECMWF研討會(huì)會(huì)議錄

W茲韋費(fèi)爾霍夫G莫澤齊恩斯基編

地球科學(xué)特別是數(shù)值天氣預(yù)報(bào)（NWP）需要最高水平的計(jì)算機(jī)功能。中期天氣預(yù)報(bào)歐洲中心（ECMWF）具有在該領(lǐng)域中使用超級(jí)計(jì)算機(jī)的經(jīng)驗(yàn)。它每?jī)赡杲M織一次研討會(huì)，將氣象科學(xué)家、計(jì)算機(jī)科學(xué)家及研究人員聚集在一起，分享他們的經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)最新的進(jìn)展。

第11屆有關(guān)在氣象學(xué)中利用高性能計(jì)算的研討會(huì)于2004年10月25~29日在位于英格蘭南部城市雷丁的中期天氣預(yù)報(bào)歐洲中心舉行。從這次研討會(huì)上可以很清楚地看到當(dāng)今的氣候科學(xué)，特別是NWP繼續(xù)要求可以利用的最快的計(jì)算機(jī)。這種對(duì)于速度的需要主要是由于天氣模型使用的分辨率，物理學(xué)復(fù)雜性的增加，以及可用于數(shù)字同化的衛(wèi)星數(shù)據(jù)數(shù)量的增長(zhǎng)的結(jié)果。現(xiàn)在最快的商業(yè)上可以利用的計(jì)算機(jī)具有數(shù)千個(gè)標(biāo)量處理器或者數(shù)百個(gè)向量處理器，最大的系統(tǒng)達(dá)到了每秒幾十萬(wàn)億次肖浮點(diǎn)運(yùn)算的可持續(xù)性能。這些系統(tǒng)主要使用Fortran 90/95和C++編程，并且配備了用于處理器之間通訊的MPI，并且在某些情況下配備了用于節(jié)點(diǎn)內(nèi)共享內(nèi)存編程的Open MP。

這本會(huì)議錄共收集了20篇論文。(1)ECMWF使用新的IBM P690+的早期經(jīng)驗(yàn)；(2)為大尺度科學(xué)創(chuàng)建科學(xué)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)；(3)用于高效率計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的編程模型及語(yǔ)言；(4)地球模擬程序的運(yùn)行狀態(tài)；(5)非流體靜力學(xué)大氣GCM的開(kāi)發(fā)及其計(jì)算性能；(6)PDAF―并行數(shù)據(jù)同代框架：使用卡爾曼過(guò)濾的經(jīng)驗(yàn)；(7)運(yùn)行氣象預(yù)報(bào)中卡爾曼過(guò)濾最佳逼近與瞬時(shí)局部四維變量；(8)基于Intel總體結(jié)構(gòu)的高性能技術(shù)；(9)DkRZ的分布式數(shù)據(jù)管理；(10)澳大利亞氣象局的超級(jí)計(jì)算升級(jí)；(11)四維變量：NEC SX-6的優(yōu)化與性能；(12)天氣研究與預(yù)報(bào)模型：軟件總體結(jié)構(gòu)及性能；(13)為CMA的NWP工作建立有效的管理；(14)下一代超級(jí)計(jì)算機(jī)和JMA的NWP系統(tǒng)；(15)網(wǎng)格：一種21世紀(jì)NOAA的IT基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)；(16)分布式氣候數(shù)據(jù)資源的集成：NERC數(shù)據(jù)網(wǎng)格；(17)商品Linux群集和網(wǎng)格的任務(wù)幾何：適用于同步耦合、非對(duì)稱(chēng)大氣模型拓樸認(rèn)知負(fù)載平衡的解決方案；(18)在Cray XI上的地區(qū)氣候系統(tǒng)模型的移植與性能；(19)并行總體結(jié)構(gòu)上的分布式數(shù)據(jù)對(duì)象統(tǒng)一內(nèi)存模型；(20)氣象學(xué)中使用高性能計(jì)算的專(zhuān)題討論會(huì)經(jīng)驗(yàn)――對(duì)討論的總結(jié)。

本書(shū)對(duì)氣象學(xué)、氣候?qū)W以及海洋學(xué)領(lǐng)域中使用的新型并行技術(shù)的最新進(jìn)展及計(jì)劃作了極為出色的述評(píng)，可供相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員閱讀參考。

胡光華，高級(jí)軟件工程師

篇3

從實(shí)踐教學(xué)的角度，應(yīng)用氣象學(xué)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)的人才應(yīng)具備以下能力。

(1)基本技能能力。培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)該具備良好的從事氣象行業(yè)業(yè)務(wù)的基本技能，例如:大氣探測(cè)中氣象測(cè)報(bào)的基本技能、農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)要求的基本技能、天氣預(yù)報(bào)應(yīng)掌握的基本技能、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理及信息處理能力、氣象遙感數(shù)據(jù)處理及應(yīng)用能力等。這些基本技能的掌握可以使學(xué)生畢業(yè)后能盡快適應(yīng)業(yè)務(wù)，同時(shí)提高我校畢業(yè)生的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

(2)獲取和應(yīng)用知識(shí)的能力。訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，即具有辨別、判斷各種信息、提取有效信息、綜合分析與歸納決策的能力。同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)、獨(dú)立分析、解決問(wèn)題的能力、實(shí)際操作能力、設(shè)計(jì)計(jì)算能力、撰寫(xiě)科研論文、參與學(xué)術(shù)交流的能力、組織管理能力等多方面的應(yīng)用能力。

(3)創(chuàng)新能力。在教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)實(shí)施過(guò)程中加強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐課程和科研訓(xùn)練環(huán)節(jié)，培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒖茖W(xué)研究能力、科技開(kāi)發(fā)能力等。

2實(shí)踐教學(xué)課程體系

應(yīng)用氣象學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)課程體系建設(shè)按照學(xué)校實(shí)驗(yàn)?zāi)K、實(shí)習(xí)模塊、綜合訓(xùn)練模塊和設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)模塊的總體思想，以實(shí)踐能力培養(yǎng)為主線(xiàn)，旨在構(gòu)建分層次、多模塊、相互銜接的實(shí)踐教學(xué)體系。通過(guò)對(duì)原有實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行整合，并且對(duì)沒(méi)有實(shí)驗(yàn)(習(xí))條件的課程進(jìn)行充分的挖掘，形成新的課程體系(見(jiàn)圖1)。

(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)K。實(shí)驗(yàn)?zāi)K分為信息處理類(lèi)和業(yè)務(wù)基礎(chǔ)類(lèi)兩類(lèi)，主要為培養(yǎng)學(xué)生一些基本的實(shí)踐能力。業(yè)務(wù)基礎(chǔ)類(lèi)包括應(yīng)用氣象儀器學(xué)、天氣分析和預(yù)報(bào)2個(gè)實(shí)驗(yàn)課程;信息處理類(lèi)包括氣象遙感數(shù)據(jù)處理及應(yīng)用、地理信息系統(tǒng)上機(jī)實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用氣象統(tǒng)計(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用氣象程序設(shè)計(jì)、常用氣象統(tǒng)計(jì)軟件應(yīng)用等實(shí)驗(yàn)課程。

(2)實(shí)習(xí)模塊。實(shí)習(xí)模塊的設(shè)計(jì)考慮了氣象基本業(yè)務(wù)的需要，設(shè)計(jì)了氣象觀測(cè)實(shí)習(xí)和天氣預(yù)報(bào)實(shí)習(xí)，屬于氣象行業(yè)對(duì)人才要求的最基本技能。學(xué)生通過(guò)這2個(gè)實(shí)習(xí)可以有針對(duì)性地進(jìn)行測(cè)報(bào)和預(yù)報(bào)工作訓(xùn)練。

(3)綜合訓(xùn)練模塊。綜合訓(xùn)練模塊的設(shè)計(jì)考慮了學(xué)生綜合能力培養(yǎng)的需要。具體有農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)與方法教學(xué)實(shí)習(xí)、小氣候測(cè)定實(shí)習(xí)、設(shè)施環(huán)境調(diào)節(jié)、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害及其防御、應(yīng)用氣候?qū)W教學(xué)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)。學(xué)生通過(guò)此模塊的實(shí)習(xí)能夠提升自己綜合運(yùn)用相關(guān)知識(shí)的能力。

(4)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)模塊。設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)模塊的設(shè)計(jì)考慮了學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行科研的需要。具體有課題設(shè)計(jì)、專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)論文等實(shí)踐環(huán)節(jié)。通過(guò)整合和充分地“挖掘”，在新的實(shí)踐教學(xué)課程體系中，增加了氣象遙感數(shù)據(jù)處理及應(yīng)用、設(shè)施環(huán)境調(diào)節(jié)和農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害及其防御等實(shí)踐內(nèi)容，特別是設(shè)施環(huán)境調(diào)節(jié)是目前氣象業(yè)務(wù)不斷拓展的主要方向，北方地區(qū)的很多氣象業(yè)務(wù)單位已經(jīng)開(kāi)展設(shè)施農(nóng)業(yè)的氣象服務(wù)。

3實(shí)踐教學(xué)條件體系

實(shí)踐教學(xué)條件是實(shí)踐教學(xué)體系的基礎(chǔ)，在整個(gè)體系中起支撐作用。根據(jù)實(shí)驗(yàn)課程體系，主要是實(shí)驗(yàn)室、實(shí)習(xí)基地和師資隊(duì)伍建設(shè)。

(1)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。整合現(xiàn)有資源的基礎(chǔ)上，增加實(shí)驗(yàn)室面積和更新現(xiàn)有儀器設(shè)備，建設(shè)成為4個(gè)實(shí)驗(yàn)室，分別是氣象觀測(cè)實(shí)驗(yàn)室、天氣分析實(shí)驗(yàn)室、氣象信息處理實(shí)驗(yàn)室和專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)室。氣象觀測(cè)實(shí)驗(yàn)室和天氣分析實(shí)驗(yàn)室主要滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)?zāi)K中業(yè)務(wù)基礎(chǔ)類(lèi)實(shí)驗(yàn)課程和實(shí)習(xí)模塊中2個(gè)實(shí)習(xí)的進(jìn)行。氣象信息處理實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)?zāi)K中信息處理類(lèi)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)任務(wù)。專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)室完成綜合訓(xùn)練模塊的教學(xué)任務(wù)。

(2)實(shí)習(xí)基地建設(shè)。實(shí)習(xí)基地是教學(xué)科研工作的重要組成部分，是學(xué)生知識(shí)創(chuàng)新、技術(shù)開(kāi)發(fā)的重要基地，包括校內(nèi)實(shí)習(xí)基地和校外實(shí)習(xí)基地。①校內(nèi)基地建設(shè)包括地面氣象觀測(cè)場(chǎng)和氣象綜合實(shí)習(xí)基地。地面氣象觀測(cè)場(chǎng)可保證氣象觀測(cè)實(shí)習(xí)，氣象綜合實(shí)習(xí)基地主要用于滿(mǎn)足農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)與方法教學(xué)實(shí)習(xí)、小氣候測(cè)定實(shí)習(xí)、設(shè)施環(huán)境調(diào)節(jié)等課程的實(shí)習(xí)與實(shí)驗(yàn)、專(zhuān)業(yè)綜合試驗(yàn)、畢業(yè)論文等。②校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)主要分為3類(lèi)，分別是以測(cè)報(bào)為主要內(nèi)容的觀測(cè)實(shí)習(xí)基地，以天氣預(yù)報(bào)為主要內(nèi)容的預(yù)報(bào)實(shí)習(xí)基地和以專(zhuān)業(yè)綜合能力培養(yǎng)為主要內(nèi)容的綜合實(shí)習(xí)基地，這3類(lèi)實(shí)習(xí)基地反映了學(xué)生實(shí)踐能力增長(zhǎng)的過(guò)程，依靠實(shí)習(xí)基地的現(xiàn)有條件，利用地方長(zhǎng)處指導(dǎo)學(xué)生，特別是到校外氣象臺(tái)站進(jìn)行地面氣象觀測(cè)實(shí)習(xí)和天氣預(yù)報(bào)實(shí)習(xí)，可進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)狀態(tài)，能全面提高實(shí)際工作的水平和能力。

(3)師資隊(duì)伍建設(shè)。實(shí)踐課程的教師隊(duì)伍配備以實(shí)驗(yàn)室(或?qū)嵙?xí)基地)為平臺(tái)，通過(guò)培養(yǎng)和引進(jìn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)室(實(shí)習(xí)基地)配備1或2名專(zhuān)職或兼職實(shí)驗(yàn)教師，負(fù)責(zé)本實(shí)驗(yàn)室(實(shí)習(xí)基地)課程的授課工作。

4實(shí)踐教學(xué)管理體系

實(shí)驗(yàn)室和校內(nèi)實(shí)習(xí)基地由實(shí)驗(yàn)室主任負(fù)責(zé)日常管理，專(zhuān)職技術(shù)人員負(fù)責(zé)設(shè)備維護(hù)、實(shí)習(xí)準(zhǔn)備等工作，實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)具體實(shí)習(xí)的開(kāi)展。主要實(shí)驗(yàn)室(實(shí)習(xí)基地)除了保證學(xué)生實(shí)踐課程的授課之外，主要的運(yùn)行方式是對(duì)學(xué)生全年開(kāi)放。實(shí)行以實(shí)驗(yàn)室或課程為單位進(jìn)行運(yùn)作的管理機(jī)制和開(kāi)放性實(shí)踐教學(xué)的運(yùn)行機(jī)制。如地面氣象觀測(cè)場(chǎng)、氣象觀測(cè)室、天氣分析實(shí)驗(yàn)室配備專(zhuān)職和兼職的實(shí)踐指導(dǎo)教師，效仿氣象行業(yè)實(shí)際業(yè)務(wù)，學(xué)生分組負(fù)責(zé)的方法進(jìn)行全年的測(cè)報(bào)和預(yù)報(bào);1個(gè)年級(jí)如果能夠堅(jiān)持1年，學(xué)生測(cè)報(bào)和預(yù)報(bào)的技能就能基本能夠達(dá)到實(shí)際業(yè)務(wù)的需要。氣象綜合習(xí)基地同樣在配備專(zhuān)職和兼職老師的基礎(chǔ)上，采取學(xué)生分組“承包”，挑選主要大田和溫室作物種植，整個(gè)生育期內(nèi)負(fù)責(zé)“承包”實(shí)驗(yàn)地的發(fā)育期觀測(cè)和環(huán)境觀測(cè);同樣1個(gè)年級(jí)堅(jiān)持1年，學(xué)生也基本可以掌握發(fā)育期觀測(cè)、環(huán)境(包括小氣候、溫室)觀測(cè)的技能。學(xué)生只有掌握了這些基本的技能，指導(dǎo)教師進(jìn)而加強(qiáng)引導(dǎo)，就會(huì)逐漸增強(qiáng)其開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新的能力。

5實(shí)踐教學(xué)評(píng)價(jià)體系

篇4

關(guān)鍵詞 ：臺(tái)風(fēng)；降水；時(shí)空分布；特征；郴州

中圖分類(lèi)號(hào)：P466 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 論文編號(hào)：2014-0955

0 引言

郴州市地處湖南省東南部，地形復(fù)雜地貌多樣，東部是南北延伸的羅霄山脈，南部是東西走向的南嶺山脈，中部、北部低山、丘陵、平地交錯(cuò)，地勢(shì)自東南向西北傾斜，是全省受臺(tái)風(fēng)影響最嚴(yán)重的地區(qū)之一。每年7—9 月，西太平洋和南海熱帶氣旋從福建、廣東等沿海地區(qū)登陸，給郴州帶來(lái)不同強(qiáng)度的降水。臺(tái)風(fēng)降水多寡對(duì)郴州的旱澇而言是至關(guān)重要的，適量的臺(tái)風(fēng)降水可以緩解本地旱情和高溫，有利于農(nóng)作物的生長(zhǎng)；而臺(tái)風(fēng)暴雨則易誘發(fā)洪澇、山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，給人民生命財(cái)產(chǎn)造成重大損失。

長(zhǎng)期以來(lái)，氣象學(xué)者對(duì)熱帶氣旋的生成、結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、路徑、風(fēng)雨影響的預(yù)報(bào)進(jìn)行了大量的研究[1-4]。而近些年，關(guān)于臺(tái)風(fēng)降水的氣候研究在國(guó)內(nèi)外逐漸受到廣泛的重視。Englehart 等[5]探討了墨西哥西部臺(tái)風(fēng)降水氣候特征，并進(jìn)行模擬；王繼志[6]對(duì)1884—1979 近百年的西北太平洋臺(tái)風(fēng)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)；李英等[7-10]對(duì)影響中國(guó)的西北太平洋臺(tái)風(fēng)的時(shí)空分布、強(qiáng)度分布、移動(dòng)路徑和臺(tái)風(fēng)源地進(jìn)行了氣候?qū)W分析；孟瑩等[11-18]對(duì)影響臺(tái)灣、福建等某一小區(qū)域的臺(tái)風(fēng)降水特征進(jìn)行了探討。

然而，由于不同地區(qū)臺(tái)風(fēng)降水的氣候變化特征具有明顯的區(qū)域性特征，且迄今為止，關(guān)于影響郴州的臺(tái)風(fēng)降水的研究主要是對(duì)臺(tái)風(fēng)降水個(gè)例的研究[19-20]。因此，本研究對(duì)1959—2011年共142個(gè)臺(tái)風(fēng)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，著重從氣候變化角度分析影響郴州臺(tái)風(fēng)降水的基本特征，以期為氣候預(yù)測(cè)和氣象防災(zāi)減災(zāi)服務(wù)提供有益參考。

1 資料與方法

1.1 資料來(lái)源

本研究使用的臺(tái)風(fēng)資料來(lái)源于中國(guó)氣象局整編的《臺(tái)風(fēng)年鑒》（1959—1988 年）和《熱帶氣旋年鑒》（1989—2011 年）[21-22]；降水資料來(lái)源于湖南省氣候中心和郴州各縣（市）地面氣象觀測(cè)站共同提供的1959—2011 年10個(gè)測(cè)站的逐日降水資料。

1.2 研究方法

當(dāng)臺(tái)風(fēng)從東南沿海登陸并對(duì)郴州產(chǎn)生了影響，便進(jìn)行臺(tái)風(fēng)降水統(tǒng)計(jì)。臺(tái)風(fēng)過(guò)程降水統(tǒng)計(jì)時(shí)段為臺(tái)風(fēng)登陸前一日到降水過(guò)程結(jié)束之日；臺(tái)風(fēng)過(guò)程降水量為降水統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)的總降水量；臺(tái)風(fēng)月降水總量為月內(nèi)各次臺(tái)風(fēng)過(guò)程降水量的累加值（以臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)間為準(zhǔn)，可向下月跨月統(tǒng)計(jì)）；臺(tái)風(fēng)年度降水量為各月臺(tái)風(fēng)降水量之加。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

本研究用Fortran 語(yǔ)言對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析，并用Suffer 軟件進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 影響郴州臺(tái)風(fēng)登陸地點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)特征

1959—2011 年53 年共有142 個(gè)臺(tái)風(fēng)登陸影響郴州，年平均2.7 個(gè)，最多的年份有6 個(gè)（1961 年），其中1987、1993、1998 年無(wú)臺(tái)風(fēng)影響。由表1 可得，臺(tái)風(fēng)登陸影響郴州最早出現(xiàn)在4 月，最遲出現(xiàn)在11 月份；影響時(shí)段集中在7—9 月，共有臺(tái)風(fēng)110 個(gè)，年平均2.1 個(gè)，占總數(shù)的77.5%；8 月影響郴州的登錄臺(tái)風(fēng)最多，占總數(shù)的34.5%，9 月次之，占21.8%，4 月最少，僅占0.7%。

由表2 可得，影響郴州臺(tái)風(fēng)主要從廣東和福建沿海登陸，共有132 個(gè)，占總數(shù)的93%，從廣東登陸影響郴州的臺(tái)風(fēng)最多，占總數(shù)的64.8% ，福建次之，占28.2%，山東最少，僅占0.7%。

2.2 影響臺(tái)風(fēng)在郴州的降水特征

2.2.1 降水時(shí)空分布特征1959—2011 年郴州各縣市臺(tái)風(fēng)年平均降水量為140 mm，桂東的臺(tái)風(fēng)年平均降水量最多，為169 mm，汝城次之，為160 mm，安仁最少，為106 mm。臺(tái)風(fēng)年平均降水總體上自東南向西北逐漸減小，有明顯的多雨區(qū)和少雨區(qū)之分，東南部的汝城、桂東和中部的郴州位于多雨區(qū)內(nèi)，是郴州境內(nèi)臺(tái)風(fēng)雨水資源最豐富的區(qū)域，而西南部的臨武、宜章和最北部的安仁位于少雨區(qū)（見(jiàn)圖1a）。臺(tái)風(fēng)年最大降水區(qū)域出現(xiàn)在中部的郴州、資興和永興，中心在郴州，年最大降水703 mm；安仁最小，只有443 mm（見(jiàn)圖1b）。

1959—2011 年郴州各縣市臺(tái)風(fēng)年降水量≥100 mm的年份數(shù)（見(jiàn)圖2a）自東南向西北逐漸減少，其頻發(fā)區(qū)主要集中在郴州東南部，頻數(shù)極大值出現(xiàn)在桂東（19 年），極小值出現(xiàn)在安仁（8 年）。臺(tái)風(fēng)年降水量≥300 mm的出現(xiàn)次數(shù)（見(jiàn)圖2b）由中部向南北兩端逐漸減少，其頻發(fā)區(qū)主要集中在郴州中部，頻數(shù)極大值出現(xiàn)在郴州（8 年），極小值出現(xiàn)在安仁和宜章（2 年）。可見(jiàn)，郴州中部至東南一線(xiàn)受臺(tái)風(fēng)強(qiáng)降水的影響重于其他地區(qū)，尤其是郴州市區(qū)受臺(tái)風(fēng)強(qiáng)降水影響最嚴(yán)重，既是臺(tái)風(fēng)年降水最大中心，又是臺(tái)風(fēng)強(qiáng)降水易發(fā)中心。

臺(tái)風(fēng)主要影響季節(jié)（7—9 月）郴州各縣市平均臺(tái)風(fēng)降水量為110 mm，占臺(tái)風(fēng)年降水量的79%。7—9 月臺(tái)風(fēng)降水量的空間分布與臺(tái)風(fēng)年降水量相似，最大降雨中心區(qū)域也與年最大降雨中心相同（圖略），可見(jiàn)年內(nèi)臺(tái)風(fēng)降水總量主要取決于7—9 月臺(tái)風(fēng)降水量。其中，7 月臺(tái)風(fēng)主要影響地是郴州中部和南部，郴州、汝城、宜章等縣市在多雨區(qū)范圍內(nèi)（見(jiàn)圖3a），月最大降雨區(qū)位于永興至郴州一線(xiàn)（見(jiàn)圖3b），月最大降雨中心在郴州，降水量達(dá)648 mm，為臺(tái)風(fēng)月降水量歷史最大值，出現(xiàn)在2006 年；8 月臺(tái)風(fēng)多雨區(qū)位置較7 月略有北移，郴州、汝城、桂東等縣市在多雨區(qū)范圍內(nèi)（見(jiàn)圖3c），月最大降雨區(qū)位于郴州東北部，月最大降雨中心在資興，降水量達(dá)506 mm（見(jiàn)圖3d）；9 月多雨區(qū)面積略有縮小，降水量減少，位置較8 月略有南落，汝城、桂東等縣市在多雨區(qū)范圍內(nèi)，月最大降雨中心在汝城，降水量達(dá)243 mm（圖略）。

2.2.2 不同登陸地臺(tái)風(fēng)在郴州的降水特性影響郴州的臺(tái)風(fēng)主要是從廣東、福建登陸的臺(tái)風(fēng)，分析其降水特性為：1959—2011 年從廣東沿海地區(qū)登陸并影響郴州的臺(tái)風(fēng)共92 個(gè)，平均年降水量為113 mm，桂東降水量最多(113 mm)，汝城次之(108 mm)，安仁最少(62 mm)；平均臺(tái)風(fēng)年降水量的空間分布自南向北逐漸減小，多雨區(qū)位于桂東到汝城一線(xiàn)，其次為嘉禾、臨武，最少降雨區(qū)在郴州東北部（見(jiàn)圖4a）；臺(tái)風(fēng)最大降水區(qū)域集中在郴州西部，最大降水中心在嘉禾，降水量達(dá)368 mm（見(jiàn)圖4b）；臺(tái)風(fēng)年降水量≥100 mm的年份數(shù)（見(jiàn)圖5）自東南向西北逐漸減少，其頻發(fā)區(qū)主要集中在郴州東南部，頻數(shù)極大值出現(xiàn)在桂東和汝城（21 年），極小值出現(xiàn)在安仁（8 年）。

1959—2011年從福建沿海地區(qū)登陸并影響郴州的臺(tái)風(fēng)共40 個(gè)，平均臺(tái)風(fēng)年降水量為104 mm，資興降水量最多(130 mm)，郴州次之(128 mm)，臨武最少(82 mm)；平均臺(tái)風(fēng)年降水量的空間分布由中部向南北兩端逐漸減小，多雨區(qū)位于郴州—資興—桂東一線(xiàn)，其次為永興和汝城，最少降雨區(qū)在郴州最北端和西南部（見(jiàn)圖6a）；臺(tái)風(fēng)最大降水區(qū)域集中在郴州中部，最大降水中心在郴州市區(qū)，降水量達(dá)648 mm（見(jiàn)圖6b）；臺(tái)風(fēng)年降水量≥100 mm的年份數(shù)（見(jiàn)圖7）由中部向南北兩端逐漸減少，其頻發(fā)區(qū)主要集中在郴州中部，頻數(shù)極大值出現(xiàn)在郴州（18年），極小值出現(xiàn)在安仁和臨武（8 年）。

3 結(jié)論與討論

（1）影響郴州的臺(tái)風(fēng)平均年降水量總體上自東南向西北逐漸減小；臺(tái)風(fēng)年最大降水區(qū)出現(xiàn)在中部，7 月臺(tái)風(fēng)最大降水區(qū)出現(xiàn)在郴州中南部，8 月在郴州北部，9 月較8 月略有南移；臺(tái)風(fēng)年降水量≥100 mm的頻發(fā)區(qū)主要集中在郴州東南部，年降水量≥300 mm的頻發(fā)區(qū)主要集中在郴州中部，即郴州中部至東南一線(xiàn)受臺(tái)風(fēng)強(qiáng)降水的影響重于其他地區(qū)，是全市洪澇災(zāi)害最易出現(xiàn)的地方。

（2）臺(tái)風(fēng)登陸地點(diǎn)不同，影響郴州的臺(tái)風(fēng)降水差異較大。在廣東登陸的臺(tái)風(fēng)主要影響郴州西部，其帶來(lái)的降水往往比較均勻，強(qiáng)度不大；在福建登陸的臺(tái)風(fēng)主要影響郴州中部，由于地形作用，極易給郴州中部地區(qū)帶來(lái)強(qiáng)降水，造成洪澇災(zāi)害；從廣東沿海和福建沿海登陸臺(tái)風(fēng)，對(duì)境內(nèi)安仁和宜章2 個(gè)地區(qū)的影響相對(duì)較小。

（3）影響郴州的臺(tái)風(fēng)主要集中在7—9 月，該時(shí)段郴州境內(nèi)常出現(xiàn)大旱，臺(tái)風(fēng)影響所帶來(lái)的適量降水，可以有效緩解旱情，同時(shí)也可通過(guò)人工影響天氣充分開(kāi)發(fā)空中水資源，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。

（4）本研究中臺(tái)風(fēng)登陸地以省界為單位，有待進(jìn)一步細(xì)化到市或縣，為防臺(tái)減災(zāi)提供更精細(xì)化的分析依據(jù)。

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篇5

1 要高度重視氣象觀測(cè)工作

充分認(rèn)識(shí)觀測(cè)業(yè)務(wù)在整個(gè)氣象工作中的重要基礎(chǔ)作用，基層臺(tái)站必須把觀測(cè)業(yè)務(wù)作為氣象工作的重中之重來(lái)抓，分管業(yè)務(wù)領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)把主要精力放在提高觀測(cè)業(yè)務(wù)質(zhì)量上。在以自動(dòng)觀測(cè)為主的現(xiàn)階段，觀測(cè)員仍是保證觀測(cè)質(zhì)量的主體，肩負(fù)著光榮而又神圣的使命，各級(jí)臺(tái)站要妥善處理好業(yè)務(wù)、管理、科技服務(wù)之間的關(guān)系，關(guān)心觀測(cè)人員思想，工作和生活，切實(shí)解決觀測(cè)人員在工作生活中的困難和問(wèn)題，在觀測(cè)團(tuán)隊(duì)中營(yíng)造友好和諧的工作氛圍。

（1）偏關(guān)氣象局的經(jīng)驗(yàn)是：每年同觀測(cè)員訂立承包合同，完成全年任務(wù)，有獎(jiǎng)，四個(gè)人每人獎(jiǎng)金伍仟貳佰圓整，服務(wù)組完成任務(wù)才肆仟元獎(jiǎng)金。并且每人節(jié)假日雙工資也在壹仟圓左右，補(bǔ)助資金壓倒其他職工。出了錯(cuò)情，完不成任務(wù)，處罰力度很大。

（2）專(zhuān)管測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)的副局長(zhǎng)，常年堅(jiān)持值班，把測(cè)報(bào)的各個(gè)環(huán)節(jié)始終盯緊，不能有任何松懈。

（3）營(yíng)造良好的工作環(huán)境。測(cè)報(bào)室配備有飲水機(jī)，42寸液晶電視機(jī)，一對(duì)不銹鋼沙發(fā)，和休息用床。

2 作為觀測(cè)員，要加強(qiáng)業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，不斷提高業(yè)務(wù)水平和操作技能，這是確保取準(zhǔn)取全氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的前提

（1）積極支持職工進(jìn)修。沒(méi)有氣象相關(guān)學(xué)歷人員要積極進(jìn)修，偏關(guān)局有一人到河北氣象學(xué)校上中專(zhuān)畢業(yè)，三人到南京信息工程大學(xué)函授畢業(yè)，并取得學(xué)士學(xué)位，一人計(jì)算機(jī)本科畢業(yè)。局領(lǐng)導(dǎo)給每個(gè)進(jìn)修人員報(bào)往返路費(fèi)和住宿費(fèi)，學(xué)費(fèi)也按規(guī)定的比例給予報(bào)銷(xiāo)，這一措施極大地調(diào)動(dòng)了職工的學(xué)習(xí)積極性。

（2）測(cè)報(bào)組的人員，每周一、三、五日上午是學(xué)習(xí)時(shí)間，每月組織一次考試，成績(jī)作為年終考核的依據(jù)。首先學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)，如氣象學(xué)，氣候?qū)W，天氣學(xué)等。

（3）學(xué)習(xí)氣象觀測(cè)基礎(chǔ)知識(shí)，如云，能見(jiàn)度，天氣現(xiàn)象等。

（4）學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，如地面氣象觀測(cè)，氣象儀器與觀測(cè)方法指南，自動(dòng)氣象站，規(guī)范、電碼、規(guī)章制度，數(shù)據(jù)文件格式，相關(guān)法規(guī)等。

（5）學(xué)習(xí)臺(tái)站儀器相關(guān)方面的知識(shí)，如臺(tái)站觀測(cè)儀器常見(jiàn)故障的排除，日常維護(hù)保養(yǎng)等知識(shí)的學(xué)習(xí)。

（6）學(xué)習(xí)臺(tái)站新的觀測(cè)技術(shù)知識(shí)，如計(jì)算機(jī)原理、計(jì)算機(jī)操作，業(yè)務(wù)軟件操作方法，酸雨、輻射、大氣成分，雷電定位，農(nóng)業(yè)氣象，GPS/MET，高空觀測(cè)，數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法等。

3 嚴(yán)格執(zhí)行地面觀測(cè)規(guī)范，確保儀器設(shè)備正常運(yùn)行，這是確保準(zhǔn)確取得氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的保證

（1）嚴(yán)格執(zhí)行觀測(cè)值班紀(jì)律，不得擅自離開(kāi)工作崗位，密切監(jiān)視天氣演變，認(rèn)真按照規(guī)范要求完成各項(xiàng)觀測(cè)任務(wù)。

（2）堅(jiān)持每小時(shí)巡視儀器設(shè)備制度，確保儀器設(shè)備正常運(yùn)行。懂得自動(dòng)氣象站基本原理、操作、維護(hù)和日常維修方法，能正確安裝、操作和進(jìn)行一般維修。

4 建立與觀測(cè)業(yè)務(wù)發(fā)展相適應(yīng)的業(yè)務(wù)流程，確保各個(gè)環(huán)節(jié)無(wú)遺漏。

基層臺(tái)站的觀測(cè)業(yè)務(wù)要從單一觀測(cè)值向多種觀測(cè)綜合的方式轉(zhuǎn)化。一方面是完善地面氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)流程，特別是針對(duì)自動(dòng)氣象站運(yùn)行，人工觀測(cè)與自動(dòng)觀測(cè)的結(jié)合，要從流程上梳理好。另一方面是其他如區(qū)域氣象觀測(cè)站的監(jiān)視，酸雨觀測(cè)，雷電定位觀測(cè)，GPS/MET監(jiān)測(cè)等，納入到地面值班業(yè)務(wù)流程中。基層臺(tái)站觀測(cè)業(yè)務(wù)工作不斷增加，任務(wù)重，頭緒多，容易出現(xiàn)差錯(cuò)，必須建立科學(xué)的業(yè)務(wù)流程，協(xié)調(diào)好各項(xiàng)工作。

5 加強(qiáng)地市業(yè)務(wù)部門(mén)對(duì)基層觀測(cè)業(yè)務(wù)的管理。

（1）充分發(fā)揮地市級(jí)測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)管理人員赴臺(tái)站業(yè)務(wù)檢查和指導(dǎo)的作用，認(rèn)真檢查觀測(cè)薄，集體觀測(cè)記錄，自記紙、計(jì)算機(jī)、報(bào)表、儀器、觀測(cè)場(chǎng)，測(cè)報(bào)規(guī)章制度。

（2）縣局局長(zhǎng)每月要參加本站的地面氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)質(zhì)量分析會(huì)，對(duì)好的觀測(cè)質(zhì)量給予表?yè)P(yáng)，對(duì)存在的問(wèn)題，仔細(xì)分析找到解決問(wèn)題的方法。

（3）要嚴(yán)格執(zhí)行各類(lèi)規(guī)章制度，嚴(yán)格業(yè)務(wù)質(zhì)量考核，保證觀測(cè)質(zhì)量的真實(shí)性，杜絕考核不嚴(yán)和瞞報(bào)、少報(bào)錯(cuò)情的現(xiàn)象。強(qiáng)化業(yè)務(wù)檢查和質(zhì)量分析，消除各種隱患，杜絕人為重大差錯(cuò)。

6 加強(qiáng)觀測(cè)隊(duì)伍建設(shè)

（1）臺(tái)站要保證觀測(cè)員的數(shù)量，優(yōu)先將綜合素質(zhì)高，業(yè)務(wù)能力強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員安排到觀測(cè)崗位。要嚴(yán)格執(zhí)行觀測(cè)崗位考核制度，對(duì)考核不合格的要堅(jiān)決實(shí)行待崗再培訓(xùn)。

篇6

Classification forecast method for mid to longterm runoff in river basin

LI Hongyan1，XUE Lijun1，WANG Hongrui2，WANG Xiaoxi1

（1.Key Laboratory of Groundwater Resources and Environment，Ministry of Education，Jilin University，

Changchun 130021，China；2.College of Water Sciences，Beijing Normal University，Beijing 100875，China）

Abstract：Based on the basic principle of hydrologic cycle，the basic concept and classification of mid to longterm runoff forecast are defined from the perspective of impact factors of water vapor sources of river basin runoff，the meteorological factors （midterm），climate factors （longterm），and astronomical factors （very longterm） are selected as the predictors，and the tenday，monthly，seasonally （flood） or annual runoff targeting to the outlet section of river basin （or typical section） and drought and flood trend are forecasted.Through the comparison of the difference in the physical movement mechanism of water vapor system under different time scales，the rationality of “shortterm climate prediction” as the theoretical basis for mid to longterm runoff forecast is demonstrated.The impact factors for the runoff sources in river basin and their performance are summarized as three laws：the periodic law of astronomical factors is the main rule，which reflects the basic state of hydrological and climatic process；the random law of atmospheric circulation has interference on the basic state of hydrology and climate，which leads to fluctuation；and the characteristic law of river basin reflects the comprehensive effects from various factors，which has particularity.Finally，the mid to longterm runoff forecast can be divided into two categories：runoff process forecast in normal year and drought and flood forecast in abnormal calamity year.The former takes the hydrological and climatic elements as predictors whereas the latter takes the astronomical factors as predictors.In terms of service objects，the former serves for the regular operation and scheduling of water projects whereas the latter provides disaster forecast for disaster prevention and reduction in flood control and drought resistance departments.In terms of publication of results，the former provides the quantitative forecast of runoff process whereas the latter provides the qualitative forecast of level 3 （or level 5） and similar years.In terms of forecast methods，the former adopts mathematical statistics method or physical cause correlation analysis whereas the latter adopts comprehensive forecasting identification method of periodicity，randomness，and watershed particularity.

Key words：mid to longterm runoff forecast；runoff forecast；runoff classification forecast；runoff process forecast；serious flood and drought forecast

中國(guó)位于氣候環(huán)境變化最為激烈的季風(fēng)區(qū)，在地理緯度、海陸位置和青藏高原等因素作用下形成的獨(dú)特的東亞季風(fēng)環(huán)流，導(dǎo)致區(qū)域（流域）降雨的時(shí)空分布不均勻，加之人口眾多的社會(huì)因素，使得水資源短缺和旱澇災(zāi)害頻發(fā)成為水文工作面對(duì)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

河川徑流是大氣降水經(jīng)過(guò)流域下墊面的分配與調(diào)蓄作用后匯入河槽的水量，是能夠被人為直接調(diào)度的水資源，也是評(píng)價(jià)流域水資源狀況的重要指標(biāo)。一般而言，河川徑流與降水量的時(shí)空分布規(guī)律大體一致[1]，但是由于受流域的地形地貌、地質(zhì)條件、土壤類(lèi)型、巖石性質(zhì)、植被以及人類(lèi)活動(dòng)等多方面因素的影響，由降水轉(zhuǎn)化為徑流的過(guò)程比較復(fù)雜，導(dǎo)致河川徑流的時(shí)空分布更為復(fù)雜，因此，流域的徑流預(yù)報(bào)相對(duì)于降水預(yù)報(bào)更為復(fù)雜和困難。

中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)可以為解決天然來(lái)水與人為用水不協(xié)調(diào)的水資源調(diào)度和防洪抗旱的防災(zāi)減災(zāi)提供水文信息支持。流域中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)的研究對(duì)象屬于多因素耦合作用的復(fù)雜開(kāi)放巨系統(tǒng)，主要表現(xiàn)在以下幾方面：（1）影響因素眾多，有的難以進(jìn)行專(zhuān)業(yè)化抽象與概括，乃至準(zhǔn)確測(cè)量；（2）各影響因素之間，以及影響因素與徑流之間的作用機(jī)理復(fù)雜，難以進(jìn)行物理抽象，乃至數(shù)學(xué)表達(dá)；（3）環(huán)境變化導(dǎo)致系統(tǒng)狀態(tài)的非平穩(wěn)性[23]，如氣候變化導(dǎo)致水文循環(huán)變化、人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致的下墊面特征變化和跨流域調(diào)水直接改變徑流的時(shí)空分布等，最終導(dǎo)致流域水文資料的非一致性。因此，流域中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)難以做出精確而可靠的定量預(yù)報(bào)。

本文從流域中長(zhǎng)期徑流分類(lèi)預(yù)報(bào)基本概念、理論依據(jù)和預(yù)報(bào)方法等方面進(jìn)行創(chuàng)新探索，擬在針對(duì)不同需求提供實(shí)用性預(yù)報(bào)方法。

1中長(zhǎng)期徑流分類(lèi)預(yù)報(bào)的基本概念

1.1中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)

一般而言，水文預(yù)報(bào)[4]按預(yù)見(jiàn)期的長(zhǎng)短分為：（1）預(yù)見(jiàn)期為數(shù)小時(shí)或數(shù)天的稱(chēng)為短期水文預(yù)報(bào)，如河道洪水預(yù)報(bào)、流域降雨徑流預(yù)報(bào)；（2）預(yù)見(jiàn)期較長(zhǎng)的稱(chēng)為中長(zhǎng)期水文預(yù)報(bào)，如旬、月、季或年的徑流預(yù)報(bào)等，其中中期與長(zhǎng)期的劃分尚無(wú)統(tǒng)一界定，通常將預(yù)見(jiàn)期在15 d以上至1 a以?xún)?nèi)的稱(chēng)為長(zhǎng)期預(yù)報(bào)；（3）預(yù)見(jiàn)期超過(guò)1 a稱(chēng)為超長(zhǎng)期預(yù)報(bào)，如對(duì)大江大河或較大范圍未來(lái)旱澇趨勢(shì)的預(yù)測(cè)，有時(shí)亦稱(chēng)為水情展望。這里的預(yù)見(jiàn)期[5]是指預(yù)報(bào)與預(yù)報(bào)要素出現(xiàn)的時(shí)間間距。黃忠恕[6]認(rèn)為不同流域其暴雨特征與匯流時(shí)間差異性非常大，嚴(yán)格來(lái)講，不存在以預(yù)見(jiàn)期長(zhǎng)短來(lái)劃分預(yù)報(bào)過(guò)程長(zhǎng)與短的界限。有關(guān)人們對(duì)短期天氣預(yù)報(bào)和長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)（實(shí)質(zhì)應(yīng)該為氣候預(yù)測(cè)）的認(rèn)識(shí)歷史，下文還有更為詳實(shí)的闡述。習(xí)慣上把根據(jù)水文要素做出的預(yù)報(bào)稱(chēng)為短期預(yù)報(bào)，把包括氣象（或氣候）要素在內(nèi)的水文預(yù)報(bào)稱(chēng)為中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)。由此看來(lái)，短期預(yù)報(bào)和中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)的本質(zhì)差異在于預(yù)報(bào)因子的不同。因此，本文根據(jù)徑流來(lái)源的水汽形成機(jī)理與影響因素，把以氣象因素作為預(yù)報(bào)因子的稱(chēng)為中期徑流預(yù)報(bào)，把以氣候因素作為預(yù)報(bào)因子的稱(chēng)為長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)，把以天文因素作為預(yù)報(bào)因子的稱(chēng)為超長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)。預(yù)報(bào)項(xiàng)目為流域出口斷面（或典型斷面）的旬、月、季（汛期）或年徑流，同時(shí)也包括對(duì)流域旱澇趨勢(shì)的預(yù)測(cè)與估計(jì)。換言之，以落地雨為預(yù)報(bào)因子的稱(chēng)為短期水文預(yù)報(bào)，其他都稱(chēng)為中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)。

1.2中長(zhǎng)期徑流分類(lèi)預(yù)報(bào)

根據(jù)預(yù)報(bào)因子的不同，中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)分為正常年份的徑流過(guò)程預(yù)報(bào)和異常災(zāi)變年份的大旱大澇預(yù)測(cè)，前者的預(yù)報(bào)因子為氣象或氣候因素，后者的為天文因素。兩者在形成機(jī)理、預(yù)報(bào)方法和結(jié)果上都大不相同。

在徑流形成機(jī)理方面，流域的氣候特征主要受太陽(yáng)活動(dòng)、大氣環(huán)流和自然地理環(huán)境等因素的綜合作用。太陽(yáng)輻射為來(lái)自水文循環(huán)系統(tǒng)之外的天文因素，對(duì)氣候的影響呈周期性；大氣環(huán)流是氣候形勢(shì)的主導(dǎo)因子，具有季節(jié)性變化規(guī)律，與此同時(shí)，各種影響因素都是通過(guò)影響大氣環(huán)流來(lái)實(shí)現(xiàn)各自作用，即大氣環(huán)流為各種尺度天氣系統(tǒng)活動(dòng)提供基礎(chǔ)條件，呈現(xiàn)隨機(jī)性規(guī)律；流域性的自然地理特征對(duì)大氣環(huán)流有一致性的作用規(guī)律，反映流域響應(yīng)的特殊性和一貫性。因此，流域的水文氣候就是周期性規(guī)律和隨機(jī)性規(guī)律的耦合疊加，在長(zhǎng)時(shí)間尺度上呈現(xiàn)規(guī)律性，在短時(shí)間尺度上呈現(xiàn)隨機(jī)性。研究表明[7]，流域徑流異常的大旱大澇災(zāi)變年份有周期性規(guī)律，如嫩江和第二松花江的大旱大澇均存在10 a概周期性，且具有前后1 a的誤差。

在預(yù)報(bào)方法方面，在長(zhǎng)序列的觀測(cè)數(shù)據(jù)中，徑流異常年份的大旱大澇數(shù)據(jù)無(wú)疑是少數(shù)的，而正常年份的徑流數(shù)據(jù)占絕大多數(shù)。任何一種數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法或數(shù)學(xué)模型，所模擬的都是眾數(shù)規(guī)律，大旱大澇這樣小概率樣本不會(huì)獲得較好的模擬和預(yù)報(bào)結(jié)果。因此，數(shù)理統(tǒng)計(jì)和物理成因相關(guān)分析法適用于徑流過(guò)程定量預(yù)報(bào)，而關(guān)注于災(zāi)害成因及演變規(guī)律識(shí)別的災(zāi)變理論適合徑流異常災(zāi)變年份的大旱大澇預(yù)測(cè)。

在服務(wù)目的方面，流域徑流異常的大旱大澇預(yù)報(bào)與正常年份的徑流過(guò)程預(yù)報(bào)截然不同，前者旨在為決策部門(mén)提供是否發(fā)生大旱或大澇的災(zāi)變信息，豐、平、枯的定性預(yù)報(bào)足已保證減災(zāi)方案制定的方向性；后者主要為水庫(kù)興利運(yùn)行服務(wù)，如為發(fā)電、灌溉、供水等部門(mén)制定較為詳細(xì)的調(diào)度分配方案。

在預(yù)報(bào)成果形式上，徑流異常年份的大旱大澇采用豐平枯分級(jí)定性預(yù)報(bào)，并提供洪水相似年，以借鑒歷史洪水過(guò)程及災(zāi)情狀況；而正常年份的徑流過(guò)程要進(jìn)行定量預(yù)報(bào)，才能使結(jié)合預(yù)報(bào)成果編制水庫(kù)運(yùn)行優(yōu)化調(diào)度方案具有可操作性。

2中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)的理論基礎(chǔ)

中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)不僅僅局限于由流域落地雨到河槽徑流的產(chǎn)匯流過(guò)程，更應(yīng)探求徑流來(lái)源的水汽形成原因、條件及其影響因素，而這些內(nèi)容超出了水文學(xué)的研究范疇，已延伸拓展到氣象學(xué)和氣候?qū)W的研究領(lǐng)域。因此，中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)的實(shí)質(zhì)是氣象預(yù)報(bào)和氣候預(yù)測(cè)問(wèn)題，水文氣象學(xué)和水文氣候?qū)W是其學(xué)科基礎(chǔ)。

2.1長(zhǎng)期天氣過(guò)程

天氣預(yù)報(bào)按預(yù)見(jiàn)期的長(zhǎng)短通常分為三種：短期天氣預(yù)報(bào)（預(yù)見(jiàn)期為2～3 d）、中期天氣預(yù)報(bào)（預(yù)見(jiàn)期為4～9 d）、長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)（預(yù)見(jiàn)期為10～15 d以上），而預(yù)見(jiàn)期在1 a以上的預(yù)報(bào)稱(chēng)為超長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)。一般而言，長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率比短期天氣預(yù)報(bào)低。

隨著人們對(duì)長(zhǎng)期天氣過(guò)程及其物理因子研究的加深，已充分認(rèn)識(shí)到長(zhǎng)期天氣過(guò)程和短期天氣過(guò)程的重大差別：短期天氣過(guò)程是一種絕熱過(guò)程，可以憑借大氣運(yùn)動(dòng)的初始狀態(tài)做外延預(yù)報(bào)；長(zhǎng)期天氣過(guò)程是一種非絕熱過(guò)程，它的變化取決于大氣與下墊面的熱量交換，而與大氣的初始場(chǎng)關(guān)系并不重要。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究，人們逐步認(rèn)識(shí)到長(zhǎng)期天氣過(guò)程存在三種類(lèi)型和不同時(shí)間尺度變化，見(jiàn)表1。

表1長(zhǎng)期天氣過(guò)程的主要類(lèi)型和時(shí)間尺度[6]

Tab.1Main types and time scale of longterm weather process

類(lèi)型時(shí)間尺度可能的物理原因地氣環(huán)流低頻振蕩2～6周超長(zhǎng)波振動(dòng)、大氣能量（指數(shù)）循環(huán)天氣氣候季節(jié)變化3～6個(gè)月、

6～12個(gè)月大氣活動(dòng)中心、地氣相互作用、太陽(yáng)輻射季節(jié)變化年代際氣候變化26個(gè)月大氣環(huán)流準(zhǔn)兩年振動(dòng)3.5 a海氣相互作用（ENSO循環(huán)）5～6 a太陽(yáng)活動(dòng)雙振動(dòng)11 a太陽(yáng)黑子周期22 a太陽(yáng)活動(dòng)海爾周期（磁周期）30～40 a海氣相互作用、氣候干濕周期80～90 a太陽(yáng)活動(dòng)世紀(jì)周期短期氣候振動(dòng)是氣候變化中最短的變化過(guò)程，通常包括月、季、年氣候變化和年代際氣候變化。在過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)，月、季和年氣候變化被稱(chēng)為長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)；而1 a以上的氣候變化，即年代際氣候變化則被稱(chēng)為超長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)。顯然，長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)和超長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)概念的界定完全依據(jù)預(yù)見(jiàn)期的長(zhǎng)短，并由短期和中期天氣預(yù)報(bào)延伸而來(lái)。從直觀認(rèn)識(shí)的角度來(lái)看，因其邏輯清楚，便理所當(dāng)然地被人們接受。但是，隨著研究的不斷深入，伴隨社會(huì)生產(chǎn)生活對(duì)延長(zhǎng)預(yù)見(jiàn)期的需求，天氣概念也發(fā)生了質(zhì)的變化，即短中期（1～10 d）大氣環(huán)流狀況及其變化是天氣學(xué)問(wèn)題，而長(zhǎng)期（月、季和年）和超長(zhǎng)期（1 a以上）變化則是氣候?qū)W問(wèn)題，同時(shí)長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)和超長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)主要研究對(duì)象和解決的問(wèn)題而言，如月、季和年的平均環(huán)流狀況和冷暖（氣溫）、干濕（降水量）統(tǒng)計(jì)特征值等，也完全屬于氣候?qū)W范疇。從20世紀(jì)60年代以來(lái)，長(zhǎng)期和超長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)中普遍采用的預(yù)報(bào)因子逐漸集中在影響大氣環(huán)流季節(jié)變化的物理因素上，如海氣關(guān)系、地氣關(guān)系、日地關(guān)系和地球物理因素等，這些物理因素是氣候系統(tǒng)的重要組成部分，可稱(chēng)之為氣候系統(tǒng)內(nèi)部物理因素；而太陽(yáng)活動(dòng)、日蝕、月蝕和行星引潮力等稱(chēng)為氣候系統(tǒng)的外部物理因素。

2.2短期氣候預(yù)測(cè)

20世紀(jì)70年代，隨著“氣候系統(tǒng)”概念的提出，以及世界氣象組織開(kāi)展的全球氣候研究計(jì)劃、國(guó)家減災(zāi)10 a（1990年-1999年）活動(dòng)和關(guān)于全球氣候變暖學(xué)術(shù)討論等諸多因素的敦促下，使用長(zhǎng)達(dá)百年的“長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)”的概念終于被“短期氣候預(yù)測(cè)”所取代。

短期氣候預(yù)測(cè)是根據(jù)大氣科學(xué)原理，采用現(xiàn)代氣候動(dòng)力學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等方法和電子計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)、通訊技術(shù)等手段，在研究氣候變化成因的基礎(chǔ)上，對(duì)月、季、年際時(shí)間尺度的氣候趨勢(shì)和氣候?yàn)?zāi)害進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)。

3中長(zhǎng)期徑流分類(lèi)預(yù)報(bào)方法

3.1徑流過(guò)程定量預(yù)報(bào)方法

徑流過(guò)程預(yù)報(bào)可以歸納為基于氣象（氣候）條件或其它因素的物理成因分析法和分析水文要素自身變化規(guī)律的時(shí)間序列分析法兩大類(lèi)[78]。

（1）物理成因分析方法主要有以下幾種。a.考慮的因素是在已經(jīng)出現(xiàn)的天氣形勢(shì)下，影響本流域降水量的水汽條件與抬升作用，采用700 hPa或850 hPa形勢(shì)圖，在水汽輸送通道上選擇目標(biāo)站的露點(diǎn)或比濕來(lái)反映降水量的水汽條件，并采用冷空氣強(qiáng)度和地形條件來(lái)表征抬升變化，然后由統(tǒng)計(jì)方法得出預(yù)報(bào)結(jié)果。b.應(yīng)用上一旬的平均環(huán)流、前期下墊面情況和前期水量等因素與預(yù)報(bào)對(duì)象建立回歸方程，來(lái)預(yù)測(cè)下一旬的水量。c.在分析大氣環(huán)流的超長(zhǎng)波與長(zhǎng)波活動(dòng)的時(shí)空變化波譜特征及物理量譜特征的基礎(chǔ)上，利用諧譜參數(shù)或其它環(huán)流因子與預(yù)報(bào)對(duì)象建立預(yù)報(bào)模型。d.根據(jù)大氣環(huán)流前后期的演變規(guī)律，由前期環(huán)流預(yù)報(bào)后期的水文情勢(shì)，概括出幾種旱、澇年前期環(huán)流的模式，用判斷相似的方法進(jìn)行定性預(yù)測(cè)。e.以表征環(huán)流特征的各種環(huán)流指數(shù)與環(huán)流特征量和其它影響水文長(zhǎng)期變化過(guò)程的因子，采用逐步回歸或其它多元分析方法與預(yù)報(bào)對(duì)象建立定量聯(lián)系，據(jù)此進(jìn)行預(yù)報(bào)。物理成因分析法的難點(diǎn)在于如何將復(fù)雜的物理過(guò)程抽象為數(shù)學(xué)表達(dá)，半理論半經(jīng)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)公式水平只能給出大尺度的定性預(yù)報(bào)。

（2）時(shí)間序列分析的實(shí)質(zhì)是以水文過(guò)程要素的相關(guān)關(guān)系為預(yù)報(bào)依據(jù)，即相關(guān)系數(shù)越大，影響權(quán)重就越大，但客觀上，相鄰水文要素間并無(wú)因果關(guān)系（而與影響因素間存在因果關(guān)系）。20世紀(jì)60年代初，我國(guó)開(kāi)始把平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程的理論應(yīng)用于徑流長(zhǎng)期預(yù)測(cè)。考慮到水文序列一般不具有平穩(wěn)性，而把水文序列分解成趨勢(shì)項(xiàng)、周期項(xiàng)、隨機(jī)項(xiàng)，分項(xiàng)預(yù)測(cè)后進(jìn)行疊加，其中周期的識(shí)別一般用周期圖、譜分析和方差分析來(lái)進(jìn)行。20世紀(jì)70年代，自回歸模型得到進(jìn)一步的應(yīng)用，ARMA（自回歸移動(dòng)平均）模型、ARIMA（自回歸移動(dòng)平均求和）模型、季節(jié)ARIMA模型，以及非線(xiàn)性門(mén)限自回歸模型也已用于徑流預(yù)報(bào)。隨著數(shù)學(xué)理論的不斷發(fā)展，新的數(shù)學(xué)分支不斷涌現(xiàn)，并在水文預(yù)報(bào)領(lǐng)域得以應(yīng)用，為中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)開(kāi)辟了新的思路和方法，如模糊數(shù)學(xué)法[9]、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法[1013]、灰色系統(tǒng)理論[1415]、多層遞階預(yù)報(bào)方法[16]、混沌動(dòng)力學(xué)[1720]及分形理論[21]、最優(yōu)組合預(yù)測(cè)方法[22]、小波分析[2325]和支持向量機(jī)[2628]等方法。這些方法考慮水文因素和氣象因素，同時(shí)采用非線(xiàn)性數(shù)學(xué)方法來(lái)模擬流域徑流依這些影響因素的變化規(guī)律。

3.2大旱大澇定性預(yù)測(cè)方法

國(guó)外對(duì)旱澇災(zāi)害的研究大多是針對(duì)水文現(xiàn)象不確定性規(guī)律的模擬[29]，例如，Porporato 等[3033]采用混沌理論分析徑流序列的動(dòng)力特性，Sivakurn etc[34]討論了徑流時(shí)間序列的噪聲問(wèn)題以及處理方法，Shozo[35]采用小波變換和分形學(xué)方法預(yù)測(cè)時(shí)間序列等等，而針對(duì)流域水旱災(zāi)害的預(yù)測(cè)卻不多見(jiàn)。由于地理環(huán)境、人口和社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r的不同，國(guó)外側(cè)重于旱澇災(zāi)害形成機(jī)理及表現(xiàn)規(guī)律的科學(xué)探索和防災(zāi)減災(zāi)的組織管理，而我國(guó)更加重視研究流域旱澇災(zāi)害的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。

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[38]徐道一.翁文波.可公度性預(yù)測(cè)方法及其意義[A].高建國(guó).災(zāi)害預(yù)測(cè)方法集成[C].北京：氣象出版社，2010.（XU Daoyi，WENG mensurability prediction method and significance of Academician.GAO Jianguo.Integrated of disaster prediction method[C].Beijing：Meteorological Press，2010.（in Chinese））

篇7

目前，我國(guó)和世界上一些國(guó)家和地區(qū)把月、季和年的氣候變化和預(yù)測(cè)稱(chēng)為短期氣候變化和預(yù)測(cè)，它是國(guó)際大氣科學(xué)和地球科學(xué)領(lǐng)域的前沿科學(xué)。“短期氣候預(yù)測(cè)基礎(chǔ)”一直是南京信息工程大學(xué)（原南京氣象學(xué)院）大氣科學(xué)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)課程。南京氣象學(xué)院建校初期就在天氣動(dòng)力學(xué)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)了“中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)基礎(chǔ)”課程，在本世紀(jì)初，將其更名為“短期氣候預(yù)測(cè)基礎(chǔ)”。由于短期氣候預(yù)測(cè)為氣象臺(tái)站預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)的主要內(nèi)容之一，短期氣候預(yù)測(cè)相關(guān)課程教學(xué)質(zhì)量的高低將直接影響到學(xué)校特色專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。該課程主要的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生將大氣科學(xué)理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際業(yè)務(wù)工作中的能力。因此，該課程實(shí)踐教學(xué)具有舉足輕重的位置。本文結(jié)合南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)專(zhuān)業(yè)近年來(lái)在該課程方面的教學(xué)改革，探討如何利用實(shí)踐教學(xué)提高授課質(zhì)量和學(xué)生的綜合能力。

一、增強(qiáng)對(duì)實(shí)踐課程的重視

大氣科學(xué)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的主干課程理論性強(qiáng)，公式多，抽象難懂，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中感覺(jué)枯燥乏味，很難將理論概念和實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系起來(lái)。因此，通過(guò)實(shí)踐教學(xué)幫助學(xué)生把所學(xué)的理論知識(shí)和氣象臺(tái)站實(shí)際業(yè)務(wù)工作結(jié)合起來(lái)是十分重要的課題。就“短期氣候預(yù)測(cè)基礎(chǔ)”課程而言，其本身是一門(mén)應(yīng)用性和技術(shù)性很強(qiáng)的課程，所以實(shí)踐教學(xué)就顯得尤為重要。在南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)專(zhuān)業(yè)本科生及中國(guó)氣象局培訓(xùn)班多年課程教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上[1，2]，2010年孫照渤教授主編了普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材《短期氣候預(yù)測(cè)基礎(chǔ)》[3]。2011年，該教材被評(píng)為教育部普通高等教育精品教材和江蘇省高等學(xué)校精品教材。該教材充分考慮了課程的性質(zhì)及系統(tǒng)性，從短期氣候預(yù)測(cè)對(duì)象開(kāi)始到建立多種預(yù)測(cè)方法，特別設(shè)置了9個(gè)實(shí)習(xí)內(nèi)容，并給出了部分計(jì)算機(jī)程序，突出了實(shí)際應(yīng)用的重要性。課程教學(xué)內(nèi)容改革中，我們將理論講課學(xué)時(shí)由48學(xué)時(shí)減少至32學(xué)時(shí)，增加了16學(xué)時(shí)的實(shí)踐課時(shí)，并將其作為一門(mén)單獨(dú)的課程——《短期氣候預(yù)測(cè)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》。此外，在大四下學(xué)期的生產(chǎn)大實(shí)習(xí)中還特別設(shè)置了8學(xué)時(shí)的實(shí)踐。在教學(xué)過(guò)程中，相較于理論教學(xué)，學(xué)生更喜歡實(shí)踐教學(xué)的形式，更有利于激發(fā)學(xué)生對(duì)該課程產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。自由輕松的課堂氣氛，豐富的實(shí)踐內(nèi)容，靈活多變的教學(xué)手段，幫助學(xué)生對(duì)該課程產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲和強(qiáng)大的學(xué)習(xí)動(dòng)力。老師與學(xué)生大量的互動(dòng)交流，引導(dǎo)學(xué)生明確短期氣候預(yù)測(cè)在自己專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)中的意義，體會(huì)到這門(mén)課程的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，讓學(xué)生感受到這是一門(mén)知識(shí)豐富，與實(shí)際息息相關(guān)，且饒有趣味的學(xué)科，讓學(xué)生愉快地學(xué)習(xí)，從而真正吃透所學(xué)的知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效率和綜合能力，為將來(lái)從事相關(guān)業(yè)務(wù)工作與研究奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。

二、結(jié)合科研和業(yè)務(wù)工作設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和方法

“授人以魚(yú)，不如授人以漁”，“短期氣候預(yù)測(cè)基礎(chǔ)”實(shí)踐教學(xué)正是教會(huì)學(xué)生如何思考、分析和解決短期氣候預(yù)測(cè)的問(wèn)題[4，5]。“短期氣候預(yù)測(cè)基礎(chǔ)”教學(xué)團(tuán)隊(duì)的老師不僅有著很強(qiáng)的科學(xué)研究能力，而且還具備豐富的業(yè)務(wù)工作經(jīng)驗(yàn)。2010年，“氣候模擬與預(yù)測(cè)”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)被評(píng)為江蘇省高校“青藍(lán)工程”科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。自1998年以來(lái)，團(tuán)隊(duì)每年參加中國(guó)氣象局國(guó)家氣候中心組織的全國(guó)汛期降水預(yù)測(cè)會(huì)商工作，預(yù)測(cè)結(jié)果得到了大家的認(rèn)可。“短期氣候預(yù)測(cè)基礎(chǔ)”實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)結(jié)合了老師短期氣候預(yù)測(cè)的研究和業(yè)務(wù)工作的經(jīng)驗(yàn)以及大氣科學(xué)專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)，全面反映這一研究領(lǐng)域最新、最成熟的科研成果，實(shí)踐項(xiàng)目也相應(yīng)地不斷豐富和完善。

短期氣候預(yù)測(cè)實(shí)踐教學(xué)有一套完整的教學(xué)方案[6]。首先，讓學(xué)生理解大氣環(huán)流的表征和分型。我們利用科研和業(yè)務(wù)工作中最常用的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，使學(xué)生熟悉大氣環(huán)流中的基本概念。第二，讓學(xué)生掌握如何選擇和計(jì)算預(yù)測(cè)因子。如通過(guò)合成分析和奇異值分解方法來(lái)選擇大氣內(nèi)部因子和外部強(qiáng)迫因子，計(jì)算遙相關(guān)指數(shù)等。使學(xué)生熟悉短期氣候預(yù)測(cè)中選擇因子的基本方法。第三，讓學(xué)生掌握業(yè)務(wù)工作中短期氣候預(yù)測(cè)的基本步驟和方法。分別通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法和動(dòng)力學(xué)方法對(duì)我國(guó)汛期降水進(jìn)行預(yù)測(cè)，使學(xué)生熟悉短期氣候預(yù)測(cè)的完整過(guò)程。最后，讓學(xué)生熟悉對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果的評(píng)估，通過(guò)計(jì)算預(yù)測(cè)評(píng)分等，使學(xué)生了解短期氣候預(yù)測(cè)的評(píng)估方法。

短期氣候預(yù)測(cè)實(shí)踐教學(xué)涉及多門(mén)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課，具有很強(qiáng)的綜合性，針對(duì)這一特點(diǎn)，我們?cè)诮虒W(xué)方法上也在不斷改革和完善。實(shí)習(xí)前對(duì)學(xué)生進(jìn)行集中課堂指導(dǎo)，復(fù)習(xí)理論要點(diǎn)，講解實(shí)習(xí)目的，然后詳細(xì)講解實(shí)習(xí)內(nèi)容、資料、方法等，以及需要注意的關(guān)鍵問(wèn)題。實(shí)習(xí)過(guò)程中，需要大量的計(jì)算機(jī)編程，雖然在學(xué)習(xí)本課程之前，學(xué)生一般學(xué)習(xí)過(guò)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言課程，但主要是一些語(yǔ)言規(guī)則和算法，對(duì)于如何將計(jì)算機(jī)語(yǔ)言應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力仍有欠缺，教師需要在這方面進(jìn)行輔導(dǎo)。及時(shí)對(duì)學(xué)生碰到的一些問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)，分析討論問(wèn)題的原因，幫助學(xué)生解決問(wèn)題。選取部分實(shí)踐項(xiàng)目，對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，組員分工合作，由學(xué)生獨(dú)立收集資料，編寫(xiě)程序，分析結(jié)果，教師只在關(guān)鍵問(wèn)題上進(jìn)行指導(dǎo)，最后各組將結(jié)果制作成課件進(jìn)行演示交流。

三、提高學(xué)生綜合分析和應(yīng)用能力

實(shí)踐環(huán)節(jié)是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要步驟，在實(shí)踐教學(xué)中，充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性、研究性和創(chuàng)新性，從而提高學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和綜合素質(zhì)[7]。“短期氣候預(yù)測(cè)基礎(chǔ)”課程開(kāi)設(shè)在大氣科學(xué)專(zhuān)業(yè)第四學(xué)年上學(xué)期，該階段的學(xué)生已經(jīng)具備大氣科學(xué)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)，實(shí)踐教學(xué)的開(kāi)設(shè)可以促進(jìn)學(xué)生將已學(xué)的大氣科學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通，用于處理簡(jiǎn)單的業(yè)務(wù)工作。此外，可以為學(xué)生的本科畢業(yè)論文以及將來(lái)的科研工作打下基礎(chǔ)。例如“大氣環(huán)流因子在短期氣候預(yù)測(cè)中的應(yīng)用”這個(gè)實(shí)習(xí)個(gè)例，需要用到已經(jīng)學(xué)過(guò)的Fortran和GrADS繪圖語(yǔ)言，統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)中的奇異值分解方法，現(xiàn)代氣候?qū)W中的大氣環(huán)流知識(shí)等。在實(shí)習(xí)過(guò)程中老師僅提供所需數(shù)據(jù)，學(xué)生需要獨(dú)立編寫(xiě)程序，根據(jù)程序的結(jié)果繪制圖表，并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，完成實(shí)習(xí)報(bào)告。老師通過(guò)批閱實(shí)習(xí)報(bào)告，給予反饋意見(jiàn)。通過(guò)這種實(shí)踐教學(xué)過(guò)程，學(xué)生復(fù)習(xí)了已學(xué)的重要知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)一步深入理解奇異值分解方法，對(duì)于短期氣候預(yù)測(cè)的物理基礎(chǔ)有深刻的認(rèn)識(shí)。通過(guò)上機(jī)實(shí)習(xí)，學(xué)生學(xué)會(huì)了選擇短期氣候預(yù)測(cè)的前期大氣環(huán)流因子，并依此來(lái)制作短期氣候預(yù)測(cè)，達(dá)到“舉一反三”的目的，提高了動(dòng)手編程和分析問(wèn)題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立完成科研工作的習(xí)慣，培養(yǎng)了創(chuàng)新意識(shí)，為學(xué)生畢業(yè)以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

學(xué)生即將進(jìn)入業(yè)務(wù)工作單位，是注入氣象業(yè)務(wù)部門(mén)的新鮮血液。氣象基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)、實(shí)踐動(dòng)手能力強(qiáng)是優(yōu)秀的大氣科學(xué)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生應(yīng)該具有的能力。“短期氣候預(yù)測(cè)基礎(chǔ)”實(shí)踐教學(xué)不僅提高學(xué)生短期氣候預(yù)測(cè)的能力，而且為學(xué)生提供了一個(gè)動(dòng)手實(shí)踐的平臺(tái)。例如講授“中國(guó)東部夏季降水預(yù)測(cè)”內(nèi)容時(shí)，向?qū)W生介紹參加全國(guó)汛期降水預(yù)測(cè)會(huì)商的部分預(yù)測(cè)方法，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)自己的預(yù)測(cè)方法，得出自己的預(yù)測(cè)結(jié)果，并對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行評(píng)分。實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，教師現(xiàn)場(chǎng)講解基本方法思路和步驟，并以實(shí)例指導(dǎo)學(xué)生對(duì)關(guān)鍵部分進(jìn)行編程計(jì)算，使學(xué)生逐步掌握建立短期氣候預(yù)測(cè)方法的基本技能。這種實(shí)踐教學(xué)方式使學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容有了更直觀形象的認(rèn)識(shí)，加深了學(xué)生對(duì)降水預(yù)測(cè)方法的學(xué)習(xí)和運(yùn)用，將理論知識(shí)和實(shí)踐操作有機(jī)結(jié)合起來(lái)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，使學(xué)生盡早掌握實(shí)際業(yè)務(wù)技能。

“路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索”。短期氣候預(yù)測(cè)實(shí)踐課程任重而道遠(yuǎn)，從教材的編寫(xiě)到教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)，再到教學(xué)方法的改革都只是開(kāi)始。作為一名實(shí)踐教學(xué)團(tuán)隊(duì)中的老師，如何在實(shí)踐教學(xué)工作中，充分發(fā)揮自己的科研和業(yè)務(wù)工作經(jīng)驗(yàn)，利用豐富多彩的教學(xué)手段，讓學(xué)生學(xué)會(huì)面對(duì)問(wèn)題，有的放矢地結(jié)合自己學(xué)過(guò)的知識(shí)分析問(wèn)題，創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)解決問(wèn)題的方案和研究思路，學(xué)會(huì)團(tuán)隊(duì)合作，學(xué)會(huì)交流和取長(zhǎng)補(bǔ)短，是我需要時(shí)刻思考的重要問(wèn)題，這也是實(shí)踐的真正意義所在。未來(lái)的路還很長(zhǎng)，我們還需付出更多的努力，讓教材精益求精，教學(xué)內(nèi)容更加合理科學(xué)，教學(xué)方法更加靈活實(shí)用，不斷探索實(shí)踐教學(xué)的方法，提高實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量，為培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的氣象專(zhuān)業(yè)人才貢獻(xiàn)自己的力量。

參考文獻(xiàn)：

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[4]孫照渤，陳海山，李忠賢，等.“短期氣候預(yù)測(cè)基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革的體會(huì)[C]//大學(xué)地球科學(xué)課程報(bào)告論壇文集.北京：高等教育出版社，2008：289-290.

[5]孫照渤，陳海山，李忠賢，等.專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)方法改革的思考[C]//大學(xué)地球科學(xué)課程報(bào)告論壇文集.北京：高等教育出版社，2009：391-393.

篇8

一、油茶生長(zhǎng)生物學(xué)特征

油茶生長(zhǎng)年平均溫度15-21℃，能抗40℃的高溫，或在-10℃的低溫，無(wú)霜期260Td以上，各生長(zhǎng)生育期對(duì)溫度的敏感性不明顯，年平均總?cè)照諘r(shí)數(shù)在1200-2000h。

二、油茶生長(zhǎng)生育期適宜氣候條件

油茶屬一種喜溫潤(rùn)氣候，避強(qiáng)光喜弱光樹(shù)種，在遮蔭度適當(dāng)?shù)纳鷳B(tài)環(huán)境下生長(zhǎng)的食用油料植物。油茶生長(zhǎng)生育周期長(zhǎng)，從開(kāi)花到果實(shí)成熟約一年的時(shí)間，花期少陰雨，年平均溫度15—21℃，極端氣溫在許可范圍內(nèi)對(duì)溫度的要求不很明顯，降水量1000～2500㎜，年平均相對(duì)濕度75-85%，光照時(shí)間長(zhǎng)，怕漬澇。

三、油茶種植區(qū)氣候與地理環(huán)境

（一）油茶種植區(qū)的氣候

該縣地處中低緯度的亞熱帶季風(fēng)溫潤(rùn)氣候區(qū)，四季分明，降水充沛，光照充足，年均氣溫17.5℃，年均降水量1908㎜，是江西省暴雨中心區(qū)之一，年均相對(duì)濕度80-82%，無(wú)霜期長(zhǎng)，為265Td。年均日照總時(shí)數(shù)為1740h。

（二）油茶種植區(qū)的地理環(huán)境

該縣位于江西省東北部，鄱陽(yáng)湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)開(kāi)放區(qū)東南岸的丘陵山區(qū)，面積1140.76平方公里，其中6分為丘陵山地，平均海拔200-300m，大部海拔

（三）油茶生長(zhǎng)土壤條件

油茶，又名“茶子樹(shù)”，是茶屬中的常綠小喬木和喜酸性的油料植物，具有抗旱耐寒耐貧瘠特點(diǎn)。它適生于地勢(shì)開(kāi)闊的低山或高山下部的丘陵地帶，要求土層深厚、土壤肥沃、溫暖濕潤(rùn)、排水良好、帶微酸性的壤土，pH值在5-6.5的土壤中生長(zhǎng)最佳。

四、油茶種植地氣候區(qū)劃

利用該縣30年的氣象資料和1：5萬(wàn)地形數(shù)據(jù)與河流、居民點(diǎn)分布數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，選取≥10℃的年活動(dòng)積溫、極端最低氣溫、降水量作為區(qū)劃的主導(dǎo)因子，運(yùn)用GIS技術(shù)，結(jié)合傳統(tǒng)氣候區(qū)劃方法，對(duì)油茶種植地進(jìn)行氣候區(qū)劃，區(qū)劃結(jié)果分為三個(gè)等級(jí)即：適宜區(qū)、次適宜區(qū)和不適宜區(qū)。

（一）適宜區(qū)

海拔在50-100m，坡度

（二）次適宜區(qū)

海拔在100-200m，坡度200m，坡度>50度，不宜發(fā)展油茶生產(chǎn)。原因易造成水土流失和管理不便等。

（三）不適宜區(qū)

海拔>200m，≥10℃年活動(dòng)積溫

五、油茶種植技術(shù)與管理

（一）油茶種植地選擇方法

1.油茶種植地選擇

根據(jù)油茶的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性，油茶種植地應(yīng)選擇在背風(fēng)向陽(yáng)、地勢(shì)開(kāi)闊的丘陵山地（荒山坡地），或高山下部土層深厚、土壤肥沃、溫暖濕潤(rùn)、排水良好、光照時(shí)間長(zhǎng)的緩坡地帶；同時(shí)油茶又是一種喜光喜溫，喜酸性樹(shù)種植物，宜在pH值5-6.5的土壤中生長(zhǎng)，在自然環(huán)境下，有鐵芒箕、野生茶樹(shù)、杉木、茶樹(shù)、松樹(shù)、映山紅、烏飯樹(shù)等植物生長(zhǎng)的地方，它們對(duì)土壤酸性的具有指示性作用，凡上述植物生長(zhǎng)茂盛的丘陵山地均可作為油茶的種植地，忌在堿性土壤地上進(jìn)行油茶種植。

2.油茶種植方式

油茶種植地有全墾，人工梯田，洞穴三種方法。凡坡度1050度的山地必須采用洞穴方法種植。

（二）油茶苗的培育

1.油茶苗床地選擇

根據(jù)油茶生長(zhǎng)特性，苗床地應(yīng)選擇在土壤肥沃、光照充足、排水性好、PH值5—6.5的微酸土地育苗為宜，堿性土壤和地下水位高的地方不宜選擇；整地方法，將育苗的地塊施足基肥，灌好底墑后，筑成1.2m寬畦地（便于操作），長(zhǎng)度自然，畦兩側(cè)溝深20-30cm，溝底寬30～40cm，不積水且排水順暢。

2.油茶種苗培育

種苗的好壞，直接影響油茶的長(zhǎng)勢(shì)和產(chǎn)量，種苗培育方法有：一是種子優(yōu)選法，經(jīng)過(guò)對(duì)油茶生長(zhǎng)期觀察，優(yōu)選樹(shù)形好、顆粒大、無(wú)病蟲(chóng)害、產(chǎn)量高10年生以上的成熟果實(shí)，直接播種育苗；二是扦插育苗法；根據(jù)5.1.1苗床地選擇要求，將10年生以上無(wú)病蟲(chóng)害、生長(zhǎng)健壯、結(jié)果多的優(yōu)良單株春梢進(jìn)行扦插育苗作為種苗選擇；三是嫁接育苗法：根據(jù)油茶生長(zhǎng)生育期適應(yīng)性條件，種苗應(yīng)選擇樹(shù)形好，生長(zhǎng)健壯、無(wú)病蟲(chóng)害，果實(shí)大、產(chǎn)量高，豐產(chǎn)10年生以上的油茶樹(shù)枝條做接穗，砧木可采用白花油茶或紅花油茶實(shí)生苗或桔殼，枝接或芽接均可，嫁接苗發(fā)嫩芽后，應(yīng)有防遮陽(yáng)和防澇措施。

3.油茶樹(shù)苗的移栽

油茶樹(shù)苗移栽應(yīng)選擇樹(shù)形好，生長(zhǎng)健壯、無(wú)病蟲(chóng)害，生長(zhǎng)枝或嫩芽經(jīng)嫁接成活后的一類(lèi)、二類(lèi)苗；樹(shù)苗的質(zhì)量直接影響成活率，移栽時(shí)間最好選擇在春季的陰或小雨天氣，隨起即栽，移栽時(shí)將已整理的地塊挖好洞穴，把根系完整、無(wú)病蟲(chóng)害二年生長(zhǎng)樹(shù)苗漿根后再進(jìn)行移栽，定植時(shí)按以下步驟，將移栽苗擺正放入穴內(nèi)、回土、輕提、壓實(shí)、澆上定根水，嫁接苗的砧木處與地面高度平齊等措施；有條件的地方可用生根粉漿根或用營(yíng)養(yǎng)袋二次育苗移栽，此方法可以提高成活率。

4.油茶種植密度

根據(jù)油茶種植特點(diǎn)，密度應(yīng)根據(jù)種植地的實(shí)際情況而定，平緩的適當(dāng)稀些，徒陡的可密些，縱橫株間可采用錯(cuò)位排列進(jìn)行移栽，原則上畝栽60-80株，株行距3×3.5m；另外，林間可適度套種果樹(shù)等經(jīng)濟(jì)作物。

（三）油茶成年樹(shù)水肥管理與病蟲(chóng)害防治

1.油茶水肥管理

油茶幼樹(shù)成活后，應(yīng)澆水保苗。5月中下旬后，氣溫逐漸升高，嫁接苗將會(huì)長(zhǎng)出大量的新根，小芽萌發(fā)需要大量的養(yǎng)份供給；對(duì)于冬花型油茶終年花果不離枝，開(kāi)花結(jié)果越多消耗水肥越多。為此，要根據(jù)油茶樹(shù)生長(zhǎng)的實(shí)際情況合理施肥，針對(duì)幼樹(shù)以氮肥為主，堅(jiān)持薄施糞水或尿素，配合磷鉀肥；成年樹(shù)春季以氮肥為主，夏秋以磷鉀肥為主，冬季施用磷鉀肥。施肥量應(yīng)根據(jù)油茶的樹(shù)齡或需保果肥而定。油茶結(jié)果有大小年之分，大年以磷鉀肥為主，小年增施氮肥或復(fù)合肥，秋冬以有機(jī)肥為主，春夏可施速效肥。

2.油茶花果期管理

花期：油茶為主根發(fā)達(dá)的深根性樹(shù)種，油茶花期很長(zhǎng)，每年10-12月開(kāi)花，盛花期在11月前后，也有的常年開(kāi)花。實(shí)生油茶5年后有少量的開(kāi)花并結(jié)果，10年進(jìn)入盛果期；嫁接油茶3年后有少量的開(kāi)花并結(jié)果，6年進(jìn)入盛果期。盛果期可維持40-50年或更長(zhǎng)。8～9月是油茶生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期，花芽分化、果實(shí)膨大、油脂轉(zhuǎn)化需要大量的水分供應(yīng)，但秋風(fēng)秋雨過(guò)多，會(huì)影響蜜蜂傳授花粉的活動(dòng)能力影響產(chǎn)量。故有“七月落金八月落銀”的說(shuō)法。油茶花芽分化是在春梢基本結(jié)束生長(zhǎng)后開(kāi)始，由于各地的氣候差異，油茶花芽分化盛期為6月上旬至7月上旬，7月中旬至10初逐漸在減少。油茶花為兩性花，10月中旬開(kāi)始開(kāi)花，11月為盛花期，12月下旬開(kāi)花基本結(jié)束，少數(shù)延至翌年2月。

果實(shí)：油茶花授粉受精以后，子房略有膨大，12月中旬后基本停止增長(zhǎng)，3月后氣溫回升，幼果繼續(xù)生長(zhǎng)，4-8月果實(shí)體積增長(zhǎng)較快，7-8月為果實(shí)迅速增長(zhǎng)期，10月中、下旬成熟。但油茶具有秋未冬初開(kāi)花，一年四季花果不斷的生物學(xué)特性，秋旱、強(qiáng)寒潮等災(zāi)害性天氣對(duì)花果生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量影響較大。

3.油茶病蟲(chóng)害防治

針對(duì)油茶成年樹(shù)在生長(zhǎng)過(guò)程中的病蟲(chóng)害有炭疽病、軟腐病、煙煤病、茶毒蛾、油茶毛蟲(chóng)、油茶尺蠖等。防治方法；有生物防治、藥物防治和林業(yè)技術(shù)防治三種，它們各有所長(zhǎng)，前二者是根據(jù)不同的病蟲(chóng)害對(duì)癥下藥，效果顯著，此文不予介紹；林業(yè)技術(shù)防治法是目前采用最多的方法，成本低，簡(jiǎn)單易用，就是清潔林內(nèi)環(huán)境，保持林內(nèi)透光通風(fēng)透氣，減低林內(nèi)濕度，發(fā)病期間不宜施氮肥，應(yīng)增施磷肥、鉀肥，提高植株抗病性。油茶相對(duì)病蟲(chóng)害較少，應(yīng)根據(jù)病蟲(chóng)害發(fā)生情況，可針對(duì)性用藥劑防治或采用夏鏟冬墾滅蛹、滅幼蟲(chóng)，人工捕捉和燈光誘蛾，招引益鳥(niǎo)捕食害蟲(chóng)，施用白僵菌、蘇云金桿菌，讓害蟲(chóng)感病死亡等生物防治，它是油茶類(lèi)病蟲(chóng)害防治的方向。

（四）油茶林地扶育與修剪管理

1.油茶林地扶育

油茶為常綠闊葉樹(shù)種，幼樹(shù)主根長(zhǎng)而側(cè)根少，幼樹(shù)階段主要是以耕代撫管理，解決幼樹(shù)與雜草爭(zhēng)光、水、肥問(wèn)題；成年樹(shù)是從初果到大量結(jié)果的時(shí)期，是油茶經(jīng)營(yíng)最有價(jià)值的時(shí)期，要中耕撫育，每年至少鏟山除草一次，每隔3年，冬季要清理林地，深挖墾復(fù)，及時(shí)清除林地雜灌（草）木和病老殘枝一次。

2.油茶樹(shù)冠修剪

整枝修剪，優(yōu)化樹(shù)形是提高油茶產(chǎn)量和品質(zhì)的重要環(huán)節(jié)，修剪強(qiáng)度可分修剪和重剪，幼樹(shù)期不用修剪.長(zhǎng)至1.5m時(shí)剪頂即可。成年樹(shù)去弱留強(qiáng).剪密留疏，剪弱和病枯枝亂枝，使樹(shù)體枝條均勻分布，結(jié)構(gòu)緊湊，多留營(yíng)養(yǎng)枝，促發(fā)新枝，為來(lái)年豐產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

六、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)區(qū)劃，為該縣科學(xué)布局油茶種植，優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)，避免氣候風(fēng)險(xiǎn)，將會(huì)起到積極的作用。

[參考文獻(xiàn)]

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[10]雷小林，劉麗婷，文娟等油茶分子有種研究進(jìn)展[期刊論文].經(jīng)濟(jì)林研究.2006（4）

篇9

此外，我國(guó)學(xué)者在古生物學(xué)領(lǐng)域的方面也取得了亮眼的成績(jī)。過(guò)去十年，有頜類(lèi)的早期分化、硬骨魚(yú)類(lèi)的起源與早期分化逐漸成為國(guó)際演化生物學(xué)界關(guān)注的重點(diǎn)，相關(guān)研究成果在《Nature》、《Science》等雜志上屢有報(bào)道。中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所的朱敏研究員所帶領(lǐng)的早期脊椎動(dòng)物課題組的研究“探索有頜類(lèi)的早期分化以及硬骨魚(yú)類(lèi)的起源”提供了迄今為止最好、最完整的化石資料。新發(fā)現(xiàn)的古魚(yú)將有頜脊椎動(dòng)物幾大類(lèi)群的特征匯于一身，大大填充了它們之間的形態(tài)學(xué)鴻溝，第一次近乎完整地呈現(xiàn)了有頜脊椎動(dòng)物祖先可能具有的特征組合。來(lái)自沈陽(yáng)師范大學(xué)古生物學(xué)院的周長(zhǎng)付副教授與美國(guó)芝加哥大學(xué)和德國(guó)波恩大學(xué)合作，發(fā)現(xiàn)了我國(guó)迄今最原始的具毛發(fā)的哺乳動(dòng)物――“哺乳形巨齒獸”化石，證實(shí)了早期原始形哺乳動(dòng)物已廣泛具有哺乳類(lèi)皮膚結(jié)構(gòu)。此外，臨沂大學(xué)地質(zhì)與古生物研究所的鄭曉廷教授發(fā)現(xiàn)了一種新的樹(shù)棲賊獸類(lèi)--金氏樹(shù)賊獸，系統(tǒng)分析顯示賊獸屬于有冠類(lèi)哺乳動(dòng)物，表明了有冠類(lèi)起源于晚三疊紀(jì)時(shí)期并且在侏羅紀(jì)發(fā)生分化，體現(xiàn)了中生代哺乳動(dòng)物演化中存在許多趨同演化或逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象。

雜志從本期開(kāi)始將對(duì)2013年我國(guó)的科研人員和科研團(tuán)隊(duì)在《Nature》上發(fā)表的論逐一介紹。

許 琛 研究員

中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院

2004年赴美國(guó)哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院Dana-Farber腫瘤研究所從事免疫學(xué)研究，先后為博士后（受美國(guó)關(guān)節(jié)炎基金會(huì)資助），教授。2009年6月回生化與細(xì)胞所工作，擔(dān)任研究員，研究組長(zhǎng)。主要研究方向包括：生物膜對(duì)受體功能的動(dòng)態(tài)調(diào)控和T細(xì)胞介導(dǎo)型自身免疫病的發(fā)病機(jī)制 。

鈣離子提高T淋巴細(xì)胞對(duì)外來(lái)抗原的敏感性

細(xì)胞發(fā)揮功能的基礎(chǔ)是識(shí)別外來(lái)的抗原，這項(xiàng)功能由T細(xì)胞抗原受體（TCR）來(lái)行使。每一個(gè)T細(xì)胞表面都有幾千個(gè)TCR，像哨兵一樣擔(dān)任警戒任務(wù)；TCR的周?chē)侵|(zhì)分子，它們通過(guò)靜電力將TCR的活化位點(diǎn)屏蔽起來(lái)，保證它們?cè)跊](méi)有抗原的時(shí)候不會(huì)活化，接受抗原刺激后則快速活化，由此調(diào)控著“哨兵”的戰(zhàn)斗力。抗原激活TCR是T細(xì)胞免疫反應(yīng)關(guān)鍵性的一步。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的進(jìn)化，TCR能夠監(jiān)測(cè)到非常微量的抗原信號(hào)，從而保證機(jī)體能高效以及快速地清除入侵的病原體。TCR如何被抗原活化以及T細(xì)胞如何獲得這么高的抗原敏感性還是懸而未決的問(wèn)題。

鈣離子是人體內(nèi)必需的金屬離子，除了組成骨骼和牙齒外，還在細(xì)胞內(nèi)擔(dān)任非常重要的“信號(hào)使者”的角色。T細(xì)胞被抗原活化后，細(xì)胞外的鈣離子會(huì)通過(guò)鈣離子通道流入細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度會(huì)在數(shù)秒之內(nèi)提高10倍，并維持幾個(gè)小時(shí)。這些鈣離子能夠直接結(jié)合TCR周?chē)闹|(zhì)分子，中和它們的負(fù)電荷，從而解除脂質(zhì)分子對(duì)TCR活化位點(diǎn)的屏蔽，幫助TCR活化，將比較弱的抗原刺激信號(hào)放大，使得T細(xì)胞獲得完全的效應(yīng)功能。這種機(jī)制大大提高了T細(xì)胞對(duì)抗原的敏感性。

譯文引自：Nature 493， 111-115 （03 January 2013）

施一公 院士 教授

一個(gè)presenilin/SPP家族膜內(nèi)天冬氨酸蛋白酶的晶體結(jié)構(gòu)

受控膜內(nèi)蛋白水解（Regulated intramembrane proteolysis，RIP）是近年發(fā)現(xiàn)一種新的信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制，即跨膜蛋白能夠在它們的跨膜區(qū)被裂解并釋放出其胞質(zhì)部分，進(jìn)而進(jìn)入核內(nèi)控制基因的轉(zhuǎn)錄。在從細(xì)菌到人類(lèi)的廣泛生物中RIP蛋白均采用保守的模式。至今發(fā)現(xiàn)參與RIP的蛋白酶家族有三種，包括金屬蛋白酶S2P（site-2 protease）；天冬氨酸蛋白酶早老素（presenilin，PS）家族和信號(hào)肽肽酶家族（SPP）；絲氨酸蛋白酶rhomboid家族。天冬氨酸蛋白酶PS家族的底物包括淀粉樣前體蛋白（Amyloid precursor protein，APP）和質(zhì)膜受體Notch等。

研究人員報(bào)告了來(lái)自黑海甲烷袋狀菌JR1的presenilin/SPP同源物（PSH）的晶體結(jié)構(gòu)。這一蛋白酶包括9個(gè)跨膜區(qū)（TMs），采用了一種從前未報(bào)告過(guò)的蛋白質(zhì)折疊方式。其氨基（N）端區(qū)域，由TM16構(gòu)成，形成了一種馬蹄形狀的結(jié)構(gòu)，環(huán)繞著TM79構(gòu)成的羧（C）基端區(qū)域。兩個(gè)催化天冬氨酸殘基定位在TM6和TM7的胞質(zhì)側(cè)上，空間上相互接近。水分子通過(guò)N端和C端區(qū)域之間的一個(gè)大口袋接近催化天冬氨酸。

譯文來(lái)自：Nature 493， 56-61 （03 January 2013）

田永君 教授 燕山大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院院長(zhǎng)

1963年3月生，1987年于東北重型機(jī)械學(xué)院材料學(xué)專(zhuān)業(yè)獲工學(xué)碩士學(xué)位，1994年于中科院物理所獲得理學(xué)博士學(xué)位，1996-1998作為洪堡學(xué)者留學(xué)德國(guó)Jena大學(xué)（耶拿大學(xué)）固體物理研究所，教授，博士生導(dǎo)師。田永君教授1996年入選國(guó)家人事部“百千萬(wàn)”人才工程第一、二層次人選，國(guó)務(wù)院政府特貼專(zhuān)家，2001年被教育部聘為長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃特聘教授。2002年獲得國(guó)家杰出青年科學(xué)基金。

2011年，田永君教授科研團(tuán)隊(duì)所完成的“硬度的微觀理論及新型亞穩(wěn)材料設(shè)計(jì)”項(xiàng)目成果獲得國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。該項(xiàng)目從化學(xué)鍵入手，創(chuàng)建了硬度的微觀理論模型，建立了布居離子性新標(biāo)度，實(shí)現(xiàn)了極性共價(jià)晶體硬度的定量預(yù)測(cè)，解決了硬度與晶體微觀電子結(jié)構(gòu)間定量關(guān)聯(lián)這一理論難題。以此理論模型為基礎(chǔ)，項(xiàng)目設(shè)計(jì)出了系列的新型亞穩(wěn)材料，部分材料已被實(shí)驗(yàn)合成，使超硬材料探索從“定性”進(jìn)入到了“定量化”的可設(shè)計(jì)階段，推動(dòng)了計(jì)算材料科學(xué)的發(fā)展。23個(gè)國(guó)家和地區(qū)的100多個(gè)研究機(jī)構(gòu)使用本模型開(kāi)展跟蹤和拓展研究。硬度微觀模型已成為材料設(shè)計(jì)的一個(gè)實(shí)用工具，并被拓展到納米、缺陷和薄膜等研究領(lǐng)域。

超高硬度的納米孿晶結(jié)構(gòu)立方氮化硼

立方氮化硼是一種重要的超硬材料，在鐵基材料加工行業(yè)中獲得了廣泛應(yīng)用。遺憾的是人工合成立方氮化硼單晶的硬度還不到金剛石單晶的一半。根據(jù)著名的霍爾-佩奇（Hall-Petch）關(guān)系，多晶材料硬度隨晶粒尺寸減小而增大。因此，合成納米結(jié)構(gòu)立方氮化硼已成為提高硬度的有效手段。利用類(lèi)石墨結(jié)構(gòu)氮化硼前驅(qū)物在高溫高壓下的馬氏體相變，科學(xué)家們已合成出納米晶立方氮化硼，所能達(dá)到的最小晶粒尺寸為14nm。田永君及其合作者采用一種具有特殊結(jié)構(gòu)的洋蔥氮化硼為前驅(qū)物成功地合成出透明的納米孿晶結(jié)構(gòu)立方氮化硼，孿晶的平均厚度僅為3.8nm，其硬度達(dá)到甚至超過(guò)人工合成的金剛石單晶，斷裂韌性高于商用硬質(zhì)合金，抗氧化溫度高于立方氮化硼單晶本身。這些優(yōu)異的綜合性能表明納米孿晶結(jié)構(gòu)立方氮化硼是一種工業(yè)界期盼已久的刀具材料。

業(yè)已證明：在臨界尺寸（約10-15nm）以上，金屬及合金材料的硬度和強(qiáng)度隨晶粒尺寸減小而增大（霍爾-佩奇效應(yīng)），但在臨界尺寸以下，強(qiáng)度和硬度卻隨晶粒尺寸減小而減小（反霍爾-佩奇效應(yīng)）。令人驚奇的是，納米孿晶結(jié)構(gòu)立方氮化硼隨孿晶厚度減小能夠持續(xù)硬化到3.8nm卻不發(fā)生軟化。他們的理論分析表明：在納米尺度邊，多晶極性共價(jià)材料的硬化機(jī)制除了大家熟知的Hall-Petch效應(yīng)還有量子限域效應(yīng)的附加貢獻(xiàn)。研究成果突破了人們對(duì)材料硬化機(jī)制的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)，向人們展現(xiàn)了合成高性能超硬材料的新途徑――獲得超細(xì)納米孿晶結(jié)構(gòu)。

譯文來(lái)自：Nature 493， 385-388 （17 Janurary 2013）

劉 健 教授 南京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院

1966年4月生，四川合江人，漢族。1983年至1993年就讀于南京大學(xué)氣象系氣候?qū)W專(zhuān)業(yè)，先后獲得南京大學(xué)理學(xué)學(xué)士、碩士和博士學(xué)位。現(xiàn)為南京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院特聘教授，博士生導(dǎo)師，兼任中國(guó)第四紀(jì)科學(xué)研究會(huì)高分辨率氣候記錄專(zhuān)業(yè)委員會(huì)委員、中國(guó)氣象學(xué)會(huì)冰凍圈與極地氣象委員會(huì)委員、江蘇省氣象學(xué)會(huì)常務(wù)理事、江蘇省氣象學(xué)會(huì)氣候?qū)W與氣候變化專(zhuān)業(yè)委員會(huì)副主任。主要從事氣候模擬與全球變化研究。

在國(guó)際上首次成功地模擬了與氣候代用資料重建結(jié)果一致的東亞地區(qū)末次盛冰期（21ka BP）和中全新世暖期（6ka BP）的古氣候特征，并進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)機(jī)制闡釋?zhuān)辉谡J(rèn)識(shí)全球和東亞季風(fēng)年代-百年際尺度的變化規(guī)律及成因機(jī)制、揭示自然和人為因子對(duì)全球降水和海表溫度的不同影響與機(jī)理、定量區(qū)分自然和人類(lèi)活動(dòng)對(duì)湖泊環(huán)境變化的影響等方面取得了國(guó)際領(lǐng)先成果，在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)刊物Nature、Science和PNAS上。

自然與人為強(qiáng)迫因子對(duì)全球降水變化的不同影響

研究發(fā)現(xiàn)，自然因子（SV）和人為因子（GHG）引起的增暖都會(huì)使全球平均降水量增加，但增加的幅度差異顯著。在SV強(qiáng)迫下模擬的全球平均溫度每增加1℃全球平均降水量增加2.1%，而GHG強(qiáng)迫下對(duì)應(yīng)的全球平均降水量?jī)H增加1.2%；兩種情況下熱帶陸地區(qū)域平均降水量增加的幅度差異更大（5.5%與2.4%）。研究揭示其主要機(jī)制在SV增暖與GHG增暖情況下分別為海洋恒溫機(jī)制與大氣穩(wěn)定機(jī)制：在SV增暖情況下，地表受太陽(yáng)輻射加熱，由于熱帶太平洋東部溫躍層較西部淺，海洋恒溫效應(yīng)使得相同的SV加熱引起的東部增溫比西部小，從而加大熱帶太平洋東西向的海表溫度（SST）梯度，使熱帶太平洋東西向的氣壓梯度相應(yīng)增大，導(dǎo)致赤道東風(fēng)和Walker環(huán)流加強(qiáng)，有利于水汽向熱帶季風(fēng)及暖池區(qū)的輻合，使得全球平均降水量顯著增加，此為海洋恒溫機(jī)制；而在GHG增暖情況下，大氣中上層吸收長(zhǎng)波輻射加熱，會(huì)使大氣上下層間的溫度梯度減小，大氣穩(wěn)定度相應(yīng)增大，從而削弱Walker環(huán)流，減小熱帶太平洋東西向的SST梯度，不利于水汽向熱帶季風(fēng)及暖池區(qū)輻合，導(dǎo)致全球降水增量減少，此為大氣穩(wěn)定機(jī)制。

該研究區(qū)分了兩種類(lèi)型的增暖及其降水效應(yīng)并闡明了其主要機(jī)制，化解了古氣候重建與IPCC氣候預(yù)估關(guān)于增暖將導(dǎo)致熱帶太平洋東西向SST梯度增與減（La Nia型與El Nio型）的學(xué)術(shù)爭(zhēng)端，對(duì)人們更好地認(rèn)識(shí)并預(yù)估氣候變化具有重要意義；同時(shí)該研究發(fā)現(xiàn)GHG增加導(dǎo)致的增暖與太陽(yáng)輻射增加導(dǎo)致的增暖具有不同的大氣穩(wěn)定度、SST、降水效應(yīng)，這意味著通過(guò)地球工程（在大氣上層施放氣溶膠粒子以減少到達(dá)地表的太陽(yáng)輻射量）進(jìn)行太陽(yáng)輻射管控并不能完全抵消GHG對(duì)全球增暖的影響，這對(duì)于地球工程的規(guī)劃實(shí)施具有現(xiàn)實(shí)意義。

譯文來(lái)自：Nature 493， 656-659 （31 January 2013）

周嘉偉 研究員 中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究中心

畢業(yè)于江蘇南通大學(xué)醫(yī)學(xué)院，獲江蘇南通大學(xué)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)碩士、英國(guó)帝國(guó)理工醫(yī)學(xué)院（Imperial College of Science， Technology and Medicine）生化系博士學(xué)位。曾任江蘇南通大學(xué)醫(yī)學(xué)院助教、講師；1991年英國(guó)劍橋大學(xué)訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者、1992年日本岡山大學(xué)訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者 ；美國(guó)Hahnemann大學(xué)博士后。現(xiàn)中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究中心研究員。

周嘉偉研究方向：基底神經(jīng)節(jié)包括紋狀體（尾狀核和殼核）、蒼白球、黑質(zhì)和丘腦底核等在內(nèi)的一群密切關(guān)聯(lián)的腦結(jié)構(gòu)，它們參與了自主運(yùn)動(dòng)的控制和調(diào)節(jié)。臨床病理學(xué)研究已經(jīng)表明，這些核團(tuán)為帕金森病、亨廷頓氏病等神經(jīng)退行性疾病所累及。研究它們的發(fā)育過(guò)程、工作原理和病理狀態(tài)下功能與結(jié)構(gòu)變化，有助于進(jìn)一步闡述這些疾病的發(fā)病機(jī)理和尋找疾病治療的新靶點(diǎn)。

多巴胺D2受體通過(guò)調(diào)控aB-晶狀體蛋白抑制神經(jīng)炎癥反應(yīng)

周嘉偉實(shí)驗(yàn)室的研究發(fā)現(xiàn)，星形膠質(zhì)細(xì)胞在多巴胺D2受體（Drd2）缺失的情況下也會(huì)主導(dǎo)炎癥反應(yīng)的發(fā)生，而Drd2及其配體多巴胺的水平在中老年人群中均呈現(xiàn)進(jìn)行性下降。生理情況下，星形膠質(zhì)細(xì)胞的Drd2能夠通過(guò)控制其下游的aB-晶狀體蛋白（aB-crystallin， Cryab）的水平來(lái)抑制免疫反應(yīng)。Drd2缺失可導(dǎo)致Cryab明顯下調(diào)，小鼠腦內(nèi)多個(gè)區(qū)域炎癥反應(yīng)顯著增強(qiáng)，而在神經(jīng)毒素MPTP所致的帕金森病小鼠動(dòng)物模型中，Drd2的缺失加劇了膠質(zhì)細(xì)胞的激活，使炎癥反應(yīng)更趨嚴(yán)重，中腦多巴胺能神經(jīng)元對(duì)神經(jīng)毒素更加敏感，死亡率上升。但選擇性地提高星形膠質(zhì)細(xì)胞中的Cryab水平則可有效對(duì)抗Drd2缺失導(dǎo)致的慢性炎癥反應(yīng)。他們還發(fā)現(xiàn)，給予野生型小鼠注射Drd2激動(dòng)劑可以部分緩解MPTP等神經(jīng)毒素導(dǎo)致的急性神經(jīng)炎癥反應(yīng)以及多巴胺能神經(jīng)元死亡。

上述結(jié)果表明，星形膠質(zhì)細(xì)胞中的Drd2/Cryab信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在抑制因Drd2缺失所致的神經(jīng)炎癥過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。Drd2決定了星形膠質(zhì)細(xì)胞作用的兩面性――Drd2缺失可使星形膠質(zhì)細(xì)胞從生理狀態(tài)下神經(jīng)元的支持細(xì)胞轉(zhuǎn)化為對(duì)神經(jīng)元不利的促炎癥細(xì)胞。一直以來(lái)，Drd2被公認(rèn)為主要參與多巴胺能神經(jīng)傳導(dǎo)，此項(xiàng)研究則揭示了Drd2的一個(gè)與傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)迥然不同的新功能，即在星形膠質(zhì)細(xì)胞中發(fā)揮抑制其異常活化和神經(jīng)炎癥反應(yīng)的作用。

星形膠質(zhì)細(xì)胞中的多巴胺D2受體（Drd2）正常情況下通過(guò)αB-晶狀體蛋白抑制炎癥介質(zhì)相關(guān)基因的表達(dá)，從而發(fā)揮抑制炎癥的作用，而小膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)的Drd2則對(duì)該類(lèi)細(xì)胞炎癥因子的產(chǎn)生沒(méi)有顯著影響。

譯文來(lái)自：Nature 494，90-94 （07 February 2013）

張福鎖 教授

中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院

出生于1960年10月，陜西鳳翔人，教授，博士生導(dǎo)師。1990年2月從中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)博士后流動(dòng)站出站，1997年1月-2011年11月?lián)沃袊?guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院院長(zhǎng)，現(xiàn)任中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境與糧食安全研究中心主任一職。

一直從事植物根際生態(tài)調(diào)控與養(yǎng)分資源綜合管理的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究工作。在根際養(yǎng)分活化機(jī)理以及不同基因型植物適應(yīng)養(yǎng)分脅迫的生理機(jī)制研究方面取得了可喜的進(jìn)展，提出根際生態(tài)調(diào)控理論與技術(shù)體系，并通過(guò)對(duì)間套作、水旱輪作、重迎茬作物生長(zhǎng)障礙機(jī)制，各種作物生產(chǎn)體系（包括大田作物、蔬菜、果樹(shù)、煙草等）以及鹽生植物根際生態(tài)調(diào)控機(jī)制的系統(tǒng)研究，把理論與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，進(jìn)一步提出養(yǎng)分資源綜合管理的思路，通過(guò)全國(guó)大協(xié)作及國(guó)際合作項(xiàng)目的開(kāi)展，在深化根際理論，提高養(yǎng)分資源利用效率，保護(hù)生態(tài)環(huán)境等方面做出了貢獻(xiàn)。

中國(guó)氮沉降顯著增加

研究結(jié)果表明，從1980年至2010年中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)氮素沉降顯著升高，從1980年代每公頃年均13.2公斤氮增至2000年代21.1公斤氮，增幅約8公斤/公頃，比1980年代高60%；并以人口相對(duì)密集和農(nóng)業(yè)集約化程度更高的中東部地區(qū)（華北、東南和西南）的氮素沉降量和年增幅顯著高于人口密度相對(duì)較低和氮肥及其他人為活性氮排放相對(duì)較低的東北、西北和青藏高原地區(qū)。目前我國(guó)中東部地區(qū)（尤其是華北平原）的氮素沉降量已經(jīng)高于北美任何地區(qū)氮素沉降量，與西歐上世紀(jì)80年代（采取大氣活性氮減排措施/政策之前）氮沉降高峰時(shí)的數(shù)量相當(dāng)。研究還發(fā)現(xiàn)，從1980年代至2000年代，同樣在長(zhǎng)期不施氮肥條件下農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)水稻、小麥和玉米三大糧食作物的吸氮量平均增加16%，而非農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)木本、草本和所有物種的葉片含氮量平均增加33%；而同時(shí)期的植物葉片含磷量沒(méi)有發(fā)生顯著改變，指示土壤環(huán)境保持相對(duì)穩(wěn)定，氮素增加主要來(lái)自大氣沉降。

該小組的研究結(jié)果還表明，中國(guó)氮素沉降的增加主要受氮肥、畜牧業(yè)等農(nóng)業(yè)源和工業(yè)、交通源等非農(nóng)業(yè)源活性氮排放的影響。目前主要來(lái)自農(nóng)業(yè)源氨排放的銨態(tài)氮沉降是氮素沉降的主體，占總沉降量的2/3左右，氮肥的直接排放（農(nóng)田）和間接排放（養(yǎng)殖場(chǎng)畜禽糞便等）是銨態(tài)氮沉降的主要貢獻(xiàn)者；而以來(lái)自非農(nóng)業(yè)源（燃煤和汽車(chē)尾氣等化石能源燃燒）氮氧化物排放為主的硝態(tài)氮沉降約占總沉降量的1/3，硝態(tài)氮在沉降中的比例已經(jīng)從1980年代的1/6增至1/3，說(shuō)明來(lái)自非農(nóng)業(yè)源的排放增速更快。

這一研究成果揭示了過(guò)去30年（1980-2010年），我國(guó)出現(xiàn)了區(qū)域性大氣活性氮污染、氮素沉降以及農(nóng)田與非農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)“氮富集”加劇的現(xiàn)象；中國(guó)氮素沉降的顯著升高與氮肥施用（農(nóng)田不合理施氮及畜禽糞便等管理）和化石能源消費(fèi)大幅度增加所導(dǎo)致的人為活性氮排放有密切關(guān)系；實(shí)現(xiàn)氮肥和畜牧業(yè)等農(nóng)業(yè)源氨的減排是當(dāng)前中國(guó)控制氮素沉降的主要立足點(diǎn)，同時(shí)，大幅度減少各種化石能源等非農(nóng)業(yè)源活性氮的排放已越來(lái)越迫切。

譯文來(lái)自：Nature 494， 459-462 （28 February 2013）

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所

小麥D基因組供體種―粗山羊草基因組草圖

通過(guò)D基因組草圖的研究發(fā)現(xiàn)，在漫長(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)程中，D基因組的抗病相關(guān)基因（如NBS-LRR基因等）數(shù)量發(fā)生顯著擴(kuò)張，大大增強(qiáng)了它的抗病性；對(duì)抗非生物應(yīng)激反應(yīng)的基因也發(fā)生顯著擴(kuò)張，從而大大增強(qiáng)其抗逆性與適應(yīng)性；在D基因組發(fā)現(xiàn)了小麥特有的品質(zhì)相關(guān)基因，其中許多也發(fā)生了顯著擴(kuò)增，從而使小麥的品質(zhì)性狀大大得到改良，成為唯一能夠制作饅頭、面包、餃子等多種食品糧食作物；正是由于D基因組的加入，才使小麥的抗病性、適應(yīng)性與品質(zhì)得到大大改良，從而才使小麥走出發(fā)源地，走向世界各地，成為世界上種植區(qū)域最廣的第一大糧食作物。研究還發(fā)現(xiàn)大約在300萬(wàn)年前，由于重復(fù)序列的大量插入，使小麥基因組急劇膨大，這一事件可能與當(dāng)時(shí)地球的氣候變化有關(guān)。

小麥的基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究對(duì)于小麥的育種與生產(chǎn)產(chǎn)生了巨大的推動(dòng)作用。在細(xì)胞遺傳學(xué)時(shí)代，小麥細(xì)胞遺傳學(xué)走在各主要農(nóng)作物的前列，由于小麥矮稈基因、光周期不敏感基因與抗病基因的發(fā)掘與利用，促成了全球范圍的第一次“綠色革命”。在進(jìn)入基因組學(xué)時(shí)代之后，由于小麥基因組巨大而復(fù)雜，因而使其研究嚴(yán)重滯后，大大制約了小麥品種改良的進(jìn)展。基因組組測(cè)序已成為制約小麥科學(xué)研究與生產(chǎn)發(fā)展的關(guān)鍵，同時(shí)也對(duì)世界小麥研究工作者提出了巨大的挑戰(zhàn)。

譯文來(lái)自：Nature 496， 9195 （04 April 2013）

中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所

小麥A基因組的測(cè)序

篇10

1理論基礎(chǔ)

1．1中國(guó)風(fēng)水論

風(fēng)水是中國(guó)古代產(chǎn)生流傳的一種樸素的環(huán)境觀。它在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)指導(dǎo)人們審慎周密地考察自然、順應(yīng)自然、創(chuàng)造良好的居住環(huán)境，以便達(dá)到人和環(huán)境相協(xié)調(diào)的境界。從現(xiàn)代科學(xué)理論來(lái)看，風(fēng)水學(xué)是地球物理學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)、環(huán)境景觀學(xué)、生態(tài)建筑學(xué)、宇宙星體學(xué)、地球磁場(chǎng)方位學(xué)、氣象學(xué)和人體信息學(xué)合一的綜合性科學(xué)。風(fēng)水的產(chǎn)生是與人們擇地而居密不可分的，有“先民定而風(fēng)水生”的說(shuō)法。風(fēng)水思想從根本上說(shuō)是在人類(lèi)長(zhǎng)期與自然作斗爭(zhēng)的過(guò)程中逐步形成的。它從先民的定居而來(lái)，與人居環(huán)境有密切關(guān)系。因此，從風(fēng)水術(shù)中的地理層面來(lái)討論人居環(huán)境是必要的。在風(fēng)水術(shù)的核心理論中與人居環(huán)境相關(guān)的大致有三個(gè)，即：地形、地貌理論；山水城市理論；建筑的朝向、藏風(fēng)聚氣理論。在這三個(gè)核心理論中，地形、地貌理論總攬了人居環(huán)境。

1．2生態(tài)建筑學(xué)

生態(tài)建筑學(xué)在現(xiàn)代科學(xué)的意義上關(guān)注人與建筑自然的關(guān)系，同中國(guó)風(fēng)水學(xué)的“天人合一”宇宙觀，有著根本的一致。所謂生態(tài)建筑學(xué)(Acologies)或稱(chēng)建筑生態(tài)學(xué)(Are—ology)，是建立在研究自然界生物與其環(huán)境共生關(guān)系的生態(tài)學(xué)(Ecology)理論基礎(chǔ)上的建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)理論與方法。換句話(huà)說(shuō)，就是探索地球上生命活動(dòng)功能均衡發(fā)展的生態(tài)學(xué)延伸于建筑學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)分支，反映出現(xiàn)代建筑思潮的價(jià)值取向。根據(jù)現(xiàn)代科技的成就，生態(tài)建筑學(xué)在依據(jù)自然生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)造人工生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程中，應(yīng)實(shí)現(xiàn)能量和物質(zhì)流的平衡，即生態(tài)平衡原則。當(dāng)代生態(tài)建筑學(xué)是從整體有機(jī)聯(lián)系上以生態(tài)規(guī)律來(lái)揭示并協(xié)調(diào)人、建筑、自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境的相互關(guān)系。其實(shí)施手段，更以當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的物質(zhì)條件為重，來(lái)實(shí)現(xiàn)人在自然生態(tài)系統(tǒng)下構(gòu)建人工生態(tài)系統(tǒng)，以其間的具體的、物質(zhì)的交流，爭(zhēng)取達(dá)到最優(yōu)關(guān)系。

1．3整合生態(tài)氣候建筑理論

由于不同的地區(qū)氣候不同，建筑的生物氣候?qū)W應(yīng)用方法亦各異，但生物氣候建筑的設(shè)計(jì)思想方法還是有很大共性。西班牙巴塞羅那著名的建筑師J·巴爾巴便是生物氣候建筑理論的創(chuàng)始人，他認(rèn)為“整合生態(tài)氣候建筑”又可以稱(chēng)為可持續(xù)建筑。從建筑哲學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，建筑物及其有關(guān)能源的使用和視覺(jué)的污染，可以說(shuō)對(duì)環(huán)境破壞所造成的影響愈加嚴(yán)重。“生物氣候建筑”不僅在結(jié)構(gòu)形式上，而且在功能上體現(xiàn)生物的自我適應(yīng)、自我調(diào)節(jié)、自我完善功能，從而帶給人們舒適、安全、高效的棲息環(huán)境；在設(shè)計(jì)上他結(jié)合自然、遵從仿生學(xué)的原理、具有生態(tài)學(xué)的經(jīng)濟(jì)；在景觀上他融入環(huán)境而對(duì)環(huán)境無(wú)害。另外，生物氣候建筑在為人類(lèi)創(chuàng)造舒適的人居環(huán)境的同時(shí)，還關(guān)注健康的營(yíng)造。總之，生物氣候建筑的設(shè)計(jì)思想最初源于節(jié)省能源的需要，繼而上升到保護(hù)環(huán)境的高度。

2住宅的垂直綠化研究

基于以上的三大理論，在進(jìn)行住宅環(huán)境設(shè)計(jì)研究中，居住區(qū)應(yīng)充分利用有限的綠地面積和空間進(jìn)行垂直綠化，增加綠化的空間層次和綠色量，改善和提高居住區(qū)小氣候環(huán)境。充分利用當(dāng)?shù)刂参镔Y源，形成地方特色，創(chuàng)造出四季景觀，從而創(chuàng)造一個(gè)和諧的住宅生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)住宅建筑的可持續(xù)性。本文主要從地面綠化、墻面綠化、室內(nèi)綠化和屋頂綠化四個(gè)方面進(jìn)行改善研究，達(dá)到建筑與環(huán)境渾然。

2．1地面綠化

我國(guó)居住區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定綠地面積應(yīng)不少于居住區(qū)用地面積的30％～40％。綠化植物的生態(tài)效益如光合作用吸收二氧化碳釋放出氧氣，吸收各種有毒氣體。蒸騰水增加空氣濕度，炎夏降低植物周?chē)臏囟龋赵胍艏拔鼫蹓m等，全靠葉面來(lái)完成。因此生態(tài)效益與葉面積成正比。住宅環(huán)境綠化應(yīng)以喬木、灌木、草本的立體綠化模式為主，這種栽植方式葉面積最大，產(chǎn)生的生態(tài)效益是單草坪的幾倍、十幾倍甚至幾十倍，尤其要多栽大樹(shù)。據(jù)科學(xué)測(cè)算大樹(shù)吸收二氧化碳制造氧氣的功能是草坪的5倍，1000m。樹(shù)木每年可吸收二氧化碳16t釋放氧氣12t，吸塵量是草坪的3倍；成片樹(shù)陰下的氣溫比草坪溫度低5~C左右，配植結(jié)構(gòu)合理的綠地空氣濕度可增加54％。即使在綠化覆蓋率很高的國(guó)家，喬灌草配植的綠地的比例比純草坪也要高出5倍多。所以要充分發(fā)揮居住綠地生態(tài)效益必須建造立體綠化模式，從而提高綠地生態(tài)效益的效率，切不可不切實(shí)際的以草坪取勝。

2．2墻面綠化

居住區(qū)建筑的墻面綠化對(duì)居住環(huán)境質(zhì)量的改善尤為重要。墻面綠化是一種占地面積少而綠化覆蓋面積大的綠化形式，其綠化面積為栽植占地面積的幾十倍以上。住宅建筑的立面綠化有利于生態(tài)環(huán)境，植物的生長(zhǎng)過(guò)程明顯的改善著小氣候。實(shí)測(cè)表明，墻面綠化植物可以反射和吸收太陽(yáng)輻射熱的70％左右。另外，墻面綠化還可減弱城市噪聲，當(dāng)噪聲聲波通過(guò)濃密的藤葉時(shí)，約有26％的聲波被吸收掉。攀援植物葉片多有絨毛或凹凸的脈紋，能吸附大量的飄塵，起到過(guò)濾和凈化空氣的作用。另外，墻面本身的構(gòu)造決定了綠化的技術(shù)。首先要解決的就是種植培栽體，要考慮具有良好的保水保肥性，因在立面上氣候環(huán)境比平面的變化更劇烈。另外還要考慮美觀性，及栽培載體的輕便性，還要充分考慮到管理的方便性。針對(duì)這些問(wèn)題，有以下幾種壁面綠化技術(shù)，一種是利用壁面的基部種植攀援植物，讓其沿垂面爬蔓生長(zhǎng)，大多選莖節(jié)上有吸盤(pán)或強(qiáng)攀援性的藤蔓植物；第二種是利用帆布作為載體，在其上按一定距離縫制袋狀容器進(jìn)行輕型基質(zhì)栽培；第三種是，在壁面上按幾何圖形整齊地安裝輕型基質(zhì)塊，進(jìn)行養(yǎng)液循環(huán)栽培。墻面綠化要根據(jù)居住區(qū)的自然條件、墻面材料、墻面朝向和建筑高度等選擇適宜的植物材料及種植方法。

2．3室內(nèi)綠化

充分利用空問(wèn)，大力發(fā)展陽(yáng)臺(tái)和棚架綠化。隨著物質(zhì)文化生活水平的日益提高，人們對(duì)居室環(huán)境的要求也越來(lái)越高。陽(yáng)臺(tái)和棚架綠化，不但能滿(mǎn)足人們屋內(nèi)擺花的需求，改善居室空間環(huán)境，還能美化建筑物立面。陽(yáng)臺(tái)綠化的形式是多種多樣的，植物的選擇亦很廣泛。只要掌握安全和實(shí)用這兩個(gè)原則就可以了。目前，居室擺花與陽(yáng)臺(tái)綠化的有機(jī)結(jié)合，已成為人們美化生活的時(shí)尚。選擇常綠耐蔭的溫室觀葉花卉，如文竹、龜背竹、吊蘭、花葉常春藤等等，都能很好的改善居室環(huán)境。另外，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外居住建筑越來(lái)越多的設(shè)計(jì)入口花園以及空中庭院來(lái)改善住宅室內(nèi)環(huán)境(熱、聲、光環(huán)境和空氣品質(zhì))，長(zhǎng)沙市的香墅美地樓盤(pán)便是很好的例證。

2．4屋頂綠化

屋頂?shù)木G化種植總面積應(yīng)占屋頂總面積50％以上。可改善屋面溫度2~C～5~C左右，而且還可以使屋頂雨水的排放量減少三分之一，其余三分之二的雨水蓄存在屋頂上。通過(guò)屋頂綠化，能夠改善小環(huán)境的生態(tài)效應(yīng)。屋頂綠化能夠幫助過(guò)濾空氣中的灰塵、煙霧以及有害物質(zhì)。通過(guò)屋頂綠化能夠降低噪聲約3dB，并且能增強(qiáng)隔音約8dB。實(shí)用、精美和安全是營(yíng)造屋頂花園的三要素，而“安全”是屋頂花園的保證。屋頂?shù)某兄啬芰头缆┨幚韯t是保證屋頂花園的安全的關(guān)鍵。屋頂綠化設(shè)計(jì)須進(jìn)行以下方面的處理。荷載(承重、負(fù)荷)處理：設(shè)計(jì)活荷載大于3．5kN／m的屋頂，根據(jù)荷載大小，除種植地被、花灌木外，可以適當(dāng)選擇種植小喬木；設(shè)計(jì)活荷載為2．0～3．5kN／m的屋頂，根據(jù)荷載大小，栽植地被、花灌木；設(shè)計(jì)活荷載2．0kN／m以下的屋頂不宜進(jìn)行屋頂綠化。

防水處理：在進(jìn)行屋頂綠化施工時(shí)，首先在原屋面增加一層柔性防水層，且按相關(guān)技術(shù)規(guī)范操作。屋面進(jìn)行兩次閉水試驗(yàn)以確保防水質(zhì)量，第一次在屋頂綠化施工前進(jìn)行，第二次在綠化種植前，每次閉水時(shí)問(wèn)不小于72小時(shí)。排水處理：設(shè)置完善的排水系統(tǒng)，種植層下必須設(shè)置過(guò)濾層、排水層(見(jiàn)圖1)，種植面層應(yīng)保持排水的坡度，保證排水暢通。砌筑花臺(tái)不能利用女兒墻為其邊，應(yīng)根據(jù)排水槽寬度間隔一定距離，一般間隔距離大于20cm，材料應(yīng)選用輕質(zhì)材料。

種植床：種植床結(jié)構(gòu)包括種植層、過(guò)濾層、排水層、防水層。為滿(mǎn)足植物根系生長(zhǎng)需要，種植土要30cm至40cm厚，局部可設(shè)汁成60cm至80cm。種植床厚度應(yīng)根據(jù)屋頂設(shè)計(jì)活荷載數(shù)值確定，各層總重度應(yīng)小于1000kg／m。養(yǎng)護(hù)管理及灌溉：預(yù)留水樁和其它供水設(shè)施確保灌溉。定期檢查構(gòu)筑附著物的安全性，疏通排水管道。

篇11

青少年科技創(chuàng)新大賽是一項(xiàng)青少年科技創(chuàng)新成果和科學(xué)探究項(xiàng)目的綜合性科技競(jìng)賽，是面向在校中小學(xué)生開(kāi)展的具有示范性和導(dǎo)向性的科技教育活動(dòng)之一, 是中小學(xué)各類(lèi)科技活動(dòng)優(yōu)秀成果集中展示的一種形式。大賽每年舉辦一次，全國(guó)大賽時(shí)間為每年的7月底、8月初，重慶市比賽的時(shí)間為每年的4月初，作品上報(bào)時(shí)間在3月上旬。

中學(xué)生科技創(chuàng)新成果競(jìng)賽按項(xiàng)目申報(bào)人數(shù)分為個(gè)人項(xiàng)目和集體項(xiàng)目，按年齡段分為初中項(xiàng)目和高中項(xiàng)目，按研究學(xué)科分為數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、物理學(xué)、地球與空間科學(xué)、工程學(xué)、動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)、微生物學(xué)、醫(yī)藥與健康學(xué)、化學(xué)、生物化學(xué)、環(huán)境科學(xué)、行為與社會(huì)科學(xué)等13個(gè)學(xué)科。根據(jù)其研究學(xué)科分類(lèi)，完全可以在中學(xué)開(kāi)展相關(guān)學(xué)科的研究性學(xué)習(xí)，指導(dǎo)學(xué)生參加科技創(chuàng)新大賽，從而培養(yǎng)青少年科技創(chuàng)新能力。對(duì)中小學(xué)生進(jìn)行科技創(chuàng)新的教育是很艱巨工作，順利的進(jìn)行科技創(chuàng)新教育工作，不僅能提高學(xué)校教育教學(xué)的質(zhì)量，也能提高學(xué)生的思維能力，更能加強(qiáng)理論和實(shí)踐的相結(jié)合，提高學(xué)生日常活動(dòng)的有序性。

一、提出科學(xué)問(wèn)題

開(kāi)展青少年科技活動(dòng)首先就必須幫助學(xué)生和老師更新觀念，增強(qiáng)科技創(chuàng)新意識(shí)，這是活動(dòng)能否順利展開(kāi)并逐步達(dá)到成功彼岸的前提條件。

首先我們得要思考這么幾個(gè)問(wèn)題：科學(xué)研究神秘嗎？科學(xué)研究很難嗎？科學(xué)研究離我們很遠(yuǎn)嗎？中學(xué)生能不能做科學(xué)研究？

我想，要回答這么幾個(gè)問(wèn)題，我們先來(lái)看看科學(xué)研究的第一步：提出科學(xué)問(wèn)題。在教學(xué)過(guò)程中有的學(xué)生會(huì)有一些很奇妙的想法，比如：天空為什么是藍(lán)色的？海水為什么是藍(lán)色的？火箭為什么會(huì)升空？實(shí)際上，你閱讀愛(ài)迪生、牛頓等科學(xué)家的故事之后，你會(huì)發(fā)現(xiàn)思維是從疑問(wèn)和驚奇開(kāi)始的，提出科學(xué)問(wèn)題是學(xué)得真知的關(guān)鍵一步，對(duì)自然界、身邊事物觀察或?qū)e人結(jié)論質(zhì)疑的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題這遠(yuǎn)比解決問(wèn)題更重要。

調(diào)查研究顯示許多學(xué)生進(jìn)入高中后，往往會(huì)表現(xiàn)出學(xué)習(xí)積極性下降，不愿思考，不愛(ài)提問(wèn)，不敢提問(wèn)，不善提問(wèn)，從而導(dǎo)致許多學(xué)生不會(huì)提問(wèn)這一現(xiàn)狀。為了培養(yǎng)同學(xué)們積極提出新問(wèn)題的意識(shí)，我分別在針對(duì)高一和高二年級(jí)的研究性學(xué)習(xí)課堂中做了《中學(xué)生能不能做科學(xué)研究》的教學(xué)嘗試，鼓勵(lì)同學(xué)提問(wèn),培養(yǎng)問(wèn)題意識(shí)。鼓勵(lì)每位同學(xué)就自己在學(xué)習(xí)過(guò)程關(guān)于自然、社會(huì)、人生、生活和學(xué)習(xí)等領(lǐng)域中提出自己感到困惑的若干問(wèn)題，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的資料查詢(xún)、整理和文字修訂工作，最后形成比較有價(jià)值的問(wèn)題， 并利用課余時(shí)間和學(xué)生一起分析探討，啟迪學(xué)生運(yùn)用自己的心智能力去發(fā)現(xiàn)和探索問(wèn)題，從而促進(jìn)學(xué)生問(wèn)題意識(shí)的養(yǎng)成。例如我校高2013級(jí)學(xué)生夏若淳等比較了蜘蛛與蠶同為節(jié)肢動(dòng)物，蜘蛛絲和蠶絲同為蛋白質(zhì)構(gòu)成的大分子，但是否存在著差異，查閱文獻(xiàn)后發(fā)現(xiàn)蜘蛛絲和蠶絲差異的大小以及蠶絲與蜘蛛絲在特種紡織領(lǐng)域的適應(yīng)性比較均未見(jiàn)系統(tǒng)的文獻(xiàn)報(bào)道。于是在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下從文獻(xiàn)和實(shí)驗(yàn)兩方面對(duì)兩者的力學(xué)特性和抗腐蝕性進(jìn)行測(cè)定與比較。研究成果形成論文《蠶絲與蛛絲在特種紡織領(lǐng)域的適應(yīng)性比較》參加重慶市第27屆青少年科技創(chuàng)新大賽并榮獲二等獎(jiǎng)。所以，在科技創(chuàng)新教育過(guò)程中，我們要鼓勵(lì)同學(xué)提問(wèn),培養(yǎng)問(wèn)題意識(shí)。

二、如何選擇研究課題

青少年科技創(chuàng)新大賽的競(jìng)賽規(guī)則中明確提出大賽的評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)：“三自”原則和“三性”原則，自己選題，自己設(shè)計(jì)和研究；科學(xué)性，先進(jìn)性和實(shí)用性。學(xué)生在選擇課題時(shí)，課題內(nèi)容應(yīng)源于生活、淺處入手、做深做透的原則自己選擇。學(xué)生選擇出來(lái)的課題，學(xué)校專(zhuān)門(mén)組織團(tuán)隊(duì)根據(jù)課題研究是否具有合理可行，科學(xué)實(shí)用，持續(xù)發(fā)展的特點(diǎn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步的指導(dǎo)。保證學(xué)生的課題能夠做到具備科學(xué)性、創(chuàng)新性、實(shí)用性、完整性。

好的研究課題是走向成功的關(guān)鍵，每位研究者都必須重視課題的選擇，然后是完成這個(gè)課題，再完善這個(gè)課題。在這個(gè)過(guò)程中我校構(gòu)建了完善的中學(xué)生科技創(chuàng)新體系，有全校師生的積極努力配合；有物理、化學(xué)、生物、信息等學(xué)科的老師以及西南大學(xué)的專(zhuān)家擔(dān)任指導(dǎo)教師；有西南大學(xué)完善的科學(xué)研究設(shè)備和實(shí)驗(yàn)室；有向仲懷院士和蠶學(xué)與系統(tǒng)生物學(xué)研究所與我校共建的“‘大手拉小手’家蠶基因附中實(shí)驗(yàn)室”；有向仲懷院士為我校培養(yǎng)優(yōu)秀科技創(chuàng)新人才所設(shè)立的“西南大學(xué)附中院士研究基金”提供經(jīng)費(fèi)支持。如果我們學(xué)生仍然從事一些簡(jiǎn)單內(nèi)容的科技活動(dòng)，就難免顯得內(nèi)容陳舊，缺乏創(chuàng)新了，有了學(xué)校提供的相應(yīng)的條件，學(xué)生的選題就能夠選擇環(huán)境學(xué)、地球與空間科學(xué)（包括地質(zhì)學(xué)、礦物學(xué)、地貌學(xué)、海洋學(xué)、氣象學(xué)、氣候?qū)W、天文學(xué)、洞穴學(xué)、地震學(xué)、地理學(xué)）等乃至生物工程學(xué)方面的課題，而且我們會(huì)發(fā)現(xiàn)這些課題已經(jīng)成為現(xiàn)代青少年科技活動(dòng)的主流。例如，我校高2013級(jí)學(xué)生楊詩(shī)程選擇生物化學(xué)課題《抗菌蛋白PscAFP在酵母中的表達(dá)與抗菌活性測(cè)定》，該課題要順利完成，在中學(xué)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件下不可能完成，但楊詩(shī)程同學(xué)在生物教師和西南大學(xué)生物化學(xué)專(zhuān)家的指導(dǎo)下在西南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院實(shí)驗(yàn)室順利完成一系列實(shí)驗(yàn)，研究成果形成論文參加重慶市第27屆青少年科技創(chuàng)新大賽并榮獲一等獎(jiǎng)。

三、掌握技巧，提高科技創(chuàng)新能力

提高中學(xué)生的科技創(chuàng)新能力，它不僅要求學(xué)生更新觀念，樹(shù)立起強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識(shí)，還要求學(xué)生能熟練地掌握和運(yùn)用科學(xué)的思維方法和技巧。方法和技巧得當(dāng)，就為課題研究的成功奠定了基礎(chǔ)。因此，必須十分重視對(duì)學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)的思維和方法訓(xùn)練，把它作為科技活動(dòng)的一項(xiàng)必不可少的基礎(chǔ)建設(shè)。要制定切實(shí)可行的訓(xùn)練計(jì)劃，做到循序漸進(jìn)，盡可能幫助學(xué)生打好基礎(chǔ)。

基于以上認(rèn)識(shí)，結(jié)合我校實(shí)際，根據(jù)我的體會(huì)總結(jié)出以下幾點(diǎn)技巧：

1.買(mǎi)一本書(shū)

至少手中擁有一本《科技創(chuàng)新作品集》，并和指導(dǎo)教師或者家長(zhǎng)一起閱讀和討論，感受其他學(xué)生研究課題的定位，尋找適合您研究的課題。

2.省略發(fā)一封郵件，把你整理的文檔以附件形式發(fā)在此信箱中，寫(xiě)上班級(jí)和名字。

學(xué)生的初步想法（課題）必須查閱相關(guān)資料后形成文字材料，拿到指導(dǎo)老師辦公室討論分析，編制完成課題研究計(jì)劃，完成初始論證。

3.充分的準(zhǔn)備

學(xué)生到網(wǎng)站上查詢(xún)相關(guān)文件熟悉規(guī)則。根據(jù)規(guī)則要求準(zhǔn)備充足的材料。設(shè)計(jì)的展板要簡(jiǎn)潔明了，思路要清晰。并為答辯準(zhǔn)備充分，時(shí)刻考慮能引起專(zhuān)家興奮的地方（亮點(diǎn)），才能有人極力為你推薦，獲得更好的成績(jī)。

4.心理的準(zhǔn)備

學(xué)生在科技創(chuàng)新研究的路上將會(huì)遇到很多困難和挫折，這一點(diǎn)學(xué)生應(yīng)作好充分的思想準(zhǔn)備，只有堅(jiān)持到最后才能摘取成功的果實(shí)。

篇12

【文章編號(hào)】0450-9889（2013）12C-0031-03

在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的今天，加強(qiáng)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)，對(duì)國(guó)家、地方、高校以及大學(xué)生個(gè)人都極其重要。國(guó)外許多高校通過(guò)組織學(xué)生全面參與科研等方式進(jìn)行研究型創(chuàng)新實(shí)踐學(xué)習(xí)，培養(yǎng)創(chuàng)造性人才。我國(guó)許多高校也正在大力推動(dòng)本科生加強(qiáng)科研活動(dòng)，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)調(diào)查等，以促進(jìn)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)。然而，目前我國(guó)地方高校數(shù)量占全國(guó)高校總體的大部分，它們與重點(diǎn)研究型高校相比，在為學(xué)生提供的科研項(xiàng)目、資金及科研平臺(tái)及實(shí)驗(yàn)設(shè)施等方面還存在明顯差距。這必然要求地方高校在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力方面，必須努力尋找與本地區(qū)、本校情況相適應(yīng)的因地制宜的創(chuàng)新途徑。而探索有效的創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)途徑則是地方高校彌補(bǔ)不足的最重要方式。創(chuàng)新能力就是推陳出新的能力，具體是指人們運(yùn)用知識(shí)和理論，在科學(xué)、藝術(shù)、技術(shù)和各種實(shí)踐活動(dòng)領(lǐng)域中不斷提供具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值、社會(huì)價(jià)值、生態(tài)價(jià)值的新思想、新理論和新方法的能力。本文以貴州省凱里學(xué)院為例，探索如何構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

一、地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)加強(qiáng)創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的意義

《中華人民共和國(guó)高等教育法》明確規(guī)定，高等教育的基本任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才。創(chuàng)新教育是以培養(yǎng)人的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為基本價(jià)值取向的教育，其核心是研究和解決人的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)問(wèn)題。吳傳鈞院士認(rèn)為，地理科學(xué)是一門(mén)研究地球表層自然要素與人文要素的交互關(guān)系與作用的科學(xué)。地理科學(xué)作為一門(mén)綜合性專(zhuān)業(yè)，已經(jīng)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，其人才培養(yǎng)目標(biāo)已經(jīng)不僅是為中學(xué)基礎(chǔ)教育培養(yǎng)合格的地理學(xué)科教師。地理科學(xué)研究對(duì)象的綜合性還決定了實(shí)踐教學(xué)是地理創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的重要途徑。因此，加強(qiáng)地理專(zhuān)業(yè)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)，不僅可促使學(xué)生深刻理解地理環(huán)境事物發(fā)展與演變規(guī)律、人地關(guān)系地域系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等知識(shí)，還對(duì)培養(yǎng)地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生成為創(chuàng)新型人才，為國(guó)家構(gòu)建戰(zhàn)略創(chuàng)新體系提供支持具有重要基礎(chǔ)意義。

二、地方院校創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)面臨的困境

凱里學(xué)院作為地方新建本科院校，因其建設(shè)時(shí)間較短，在學(xué)科建設(shè)方面與國(guó)內(nèi)許多高校相比，還存在多方面的不足，在建立培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的機(jī)制方面還面臨許多困難。

從凱里學(xué)院內(nèi)部因素來(lái)看，存在以下幾方面不足：師資隊(duì)伍不完備，整體教學(xué)與科研隊(duì)伍水平不高；實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)施不完備，考核評(píng)價(jià)體系不完善，激勵(lì)等管理體制不健全；實(shí)驗(yàn)實(shí)踐基地?cái)?shù)量少，資源整合利用度低，沒(méi)有充分發(fā)揮實(shí)踐實(shí)驗(yàn)設(shè)施、基地的效能；實(shí)踐教學(xué)方法還存在不足，對(duì)促進(jìn)創(chuàng)造性和創(chuàng)新思維發(fā)展的方法還較少。

從凱里學(xué)院所處區(qū)域環(huán)境看，存在以下幾個(gè)方面的劣勢(shì)：區(qū)域經(jīng)濟(jì)落后，地方財(cái)政資金支持力度小；生源質(zhì)量不突出，教育資源整體匱乏；地處西部山區(qū)，地理區(qū)位條件差，對(duì)高級(jí)人才吸引力弱；當(dāng)?shù)厣鐣?huì)企業(yè)數(shù)量少、層次低，對(duì)高校實(shí)踐支持力度弱，能提供校外實(shí)習(xí)基地?cái)?shù)量少，產(chǎn)學(xué)研實(shí)踐平臺(tái)層次與水平低。

目前，凱里學(xué)院在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力過(guò)程中，在人才創(chuàng)新培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)體系的優(yōu)化設(shè)計(jì)，因地制宜地構(gòu)建合理的創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)體系與方案、高效的管理制度、評(píng)價(jià)考核體系等方面都亟待提高，并且還面臨著資金不足等問(wèn)題。因此，努力探索、研究適宜本地院校的創(chuàng)新能力培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)體系，是培養(yǎng)出優(yōu)秀的具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才的重要途徑，對(duì)于促進(jìn)地方、國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展等也具有重要意義。

三、構(gòu)建培養(yǎng)創(chuàng)新能力的地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)課程體系

目前，不少學(xué)者進(jìn)行了地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程體系的構(gòu)建。例如，朱愛(ài)琴對(duì)地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)提出了地理過(guò)程實(shí)驗(yàn)?zāi)K、地理教育實(shí)踐模塊、地理應(yīng)用實(shí)踐模塊、地理技術(shù)實(shí)踐模塊。

1986年錢(qián)學(xué)森提出，地理學(xué)應(yīng)當(dāng)是與自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、數(shù)學(xué)科學(xué)等并列的大科學(xué)體系，故稱(chēng)“地理科學(xué)”。它可分為三個(gè)層次，即基礎(chǔ)理論層次（基礎(chǔ)科學(xué)）、技術(shù)理論層次（技術(shù)科學(xué)）、技術(shù)層次（工程科學(xué)）。楊開(kāi)忠認(rèn)為科學(xué)體系應(yīng)是客觀存在的科學(xué)研究分工和協(xié)作發(fā)展的系統(tǒng)反映，并總結(jié)和概括出地理科學(xué)體系包括地理科學(xué)哲學(xué)、基礎(chǔ)地理科學(xué)、應(yīng)用地理科學(xué)和技術(shù)地理科學(xué)四個(gè)層次。構(gòu)建創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)課程體系也應(yīng)該是以科學(xué)的地理科學(xué)體系為基礎(chǔ)。本文以錢(qián)學(xué)森、楊開(kāi)忠等人構(gòu)建的地理學(xué)學(xué)科體系為基礎(chǔ)，根據(jù)凱里學(xué)院地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程體系的實(shí)際情況，進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建，將其分為地理科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)踐課體系、地理科學(xué)應(yīng)用實(shí)踐課體系、地理技術(shù)實(shí)踐課程體系、地理科學(xué)綜合創(chuàng)新實(shí)踐課程體系。

（一）地理科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)踐課程體系。主要是通過(guò)地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐去深刻認(rèn)識(shí)地球表層，理解人地相互作用關(guān)系及過(guò)程。包括核心基礎(chǔ)實(shí)踐課程與基礎(chǔ)實(shí)踐課程。

核心基礎(chǔ)課程有地球概論、地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、氣象學(xué)與氣候?qū)W、綜合自然地理學(xué)、植物與土壤地理學(xué)、水文學(xué)與地貌學(xué)等。基礎(chǔ)地理科學(xué)是核心基礎(chǔ)地理科學(xué)與自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)的合作領(lǐng)域。主要有人文地理學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)、文化地理學(xué)、人口地理學(xué)等專(zhuān)業(yè)課程。

在基礎(chǔ)實(shí)踐課程體系中，通過(guò)設(shè)置驗(yàn)證性和探究性等形式，在室內(nèi)、室外分別進(jìn)行觀察、測(cè)試、分析、考察及綜合自然地理實(shí)習(xí)等實(shí)踐訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)采集、分析處理等能力，并通學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，去分析、研究、探索出結(jié)論，促進(jìn)學(xué)生在實(shí)踐訓(xùn)練中對(duì)地理現(xiàn)象、地理環(huán)境客觀規(guī)律、人地關(guān)系的深刻認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)并激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究能力。

（二）地理科學(xué)應(yīng)用實(shí)踐課程。主要是把基礎(chǔ)地理科學(xué)的理論和方法系統(tǒng)地應(yīng)用于解決人口、資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)問(wèn)題。主要包括地質(zhì)、環(huán)境、資源、生態(tài)、城市、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等領(lǐng)域。主要的應(yīng)用實(shí)踐課程有經(jīng)濟(jì)地理學(xué)、巖溶學(xué)及應(yīng)用、區(qū)域分析與規(guī)劃、旅游地理學(xué)、鄉(xiāng)村旅游學(xué)、環(huán)境學(xué)概論、可持續(xù)發(fā)展理論、區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)、城市地理學(xué)、災(zāi)害地理學(xué)、生態(tài)旅游學(xué)等。

在應(yīng)用實(shí)踐課程體系中，主要讓學(xué)生通過(guò)室內(nèi)資料準(zhǔn)備與分析，室外實(shí)地綜合考察、觀測(cè)、調(diào)查研究，去獲得地理環(huán)境中自然要素、人文、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等各方面的數(shù)據(jù)資料，運(yùn)用地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)去分析與研究地理環(huán)境中的人口、資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的各方面及綜合問(wèn)題，并提出解決措施與辦法的實(shí)踐訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)思維分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。

（三）地理科學(xué)技術(shù)實(shí)踐課程。技術(shù)實(shí)踐課程是專(zhuān)門(mén)研究和開(kāi)發(fā)地理科學(xué)技術(shù)手段的科學(xué)，是地理科學(xué)的技術(shù)支持系統(tǒng)，它包括傳統(tǒng)地圖測(cè)量技術(shù)、數(shù)學(xué)分析方法、新興信息計(jì)算機(jī)技術(shù)與“3S”技術(shù)，是地理學(xué)與計(jì)算機(jī)、信息學(xué)、圖像學(xué)、遙感、衛(wèi)星等新興技術(shù)的結(jié)合。主要技術(shù)實(shí)踐課程有地圖學(xué)與測(cè)量學(xué)、遙感概論、地理信息系統(tǒng)原理、地理學(xué)的數(shù)學(xué)方法應(yīng)用、計(jì)量地理學(xué)等。

在技術(shù)實(shí)踐課程體系中，主要讓學(xué)生在運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)踐中，通過(guò)對(duì)地理信息系統(tǒng)技術(shù)、遙感技術(shù)掌握及相關(guān)軟件技術(shù)運(yùn)用，對(duì)數(shù)字化地圖、遙感影像等資料中提供大量的地理信息數(shù)據(jù)資料，進(jìn)行提取、分析運(yùn)用的實(shí)踐訓(xùn)練，以及運(yùn)用數(shù)學(xué)方法對(duì)地理事物的空間規(guī)律的分析、建模的實(shí)踐訓(xùn)練，建立認(rèn)識(shí)、分析地理空間事物信息系統(tǒng)的新思維、新思路、新技能。

（四）地理科學(xué)綜合創(chuàng)新實(shí)踐課程。主要是地理教學(xué)技能與理念的培訓(xùn)實(shí)踐，以及科技競(jìng)賽、科研課題、學(xué)術(shù)（畢業(yè)）論文寫(xiě)作等綜合性創(chuàng)新能力訓(xùn)練的實(shí)踐，它還是運(yùn)用地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)水平及創(chuàng)新實(shí)踐能力的綜合體現(xiàn)。包括教育教學(xué)實(shí)踐訓(xùn)練、科研課題研究實(shí)踐訓(xùn)練、學(xué)術(shù)（畢業(yè)）論文寫(xiě)作實(shí)踐、科技競(jìng)賽實(shí)踐訓(xùn)練等。綜合實(shí)踐課程有地理教學(xué)論、中學(xué)地理教學(xué)技能與教材精讀、教師教學(xué)技能訓(xùn)練、教學(xué)見(jiàn)習(xí)、社會(huì)綜合實(shí)踐調(diào)查、學(xué)術(shù)規(guī)范與論文寫(xiě)作、畢業(yè)論文寫(xiě)作講座等課程。

在綜合創(chuàng)新實(shí)踐課程中，主要讓學(xué)生參與課程教學(xué)技能的訓(xùn)練與實(shí)踐，通過(guò)主持或參與課題研究過(guò)程的實(shí)踐及撰寫(xiě)學(xué)術(shù)（包括畢業(yè)論文）論文等實(shí)踐訓(xùn)練形式，逐步培養(yǎng)具備良好的中學(xué)地理教學(xué)技能的能力，培養(yǎng)具有較強(qiáng)的信息處理、數(shù)據(jù)分析、研究寫(xiě)作等科學(xué)研究能力。

從地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)課程體系結(jié)構(gòu)可知（參見(jiàn)圖1）：基礎(chǔ)實(shí)踐課程是地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的基礎(chǔ)，側(cè)重于對(duì)自然環(huán)境特征及其演化規(guī)律認(rèn)識(shí)的實(shí)踐訓(xùn)練；應(yīng)用實(shí)踐課程側(cè)重于對(duì)自然環(huán)境整體系統(tǒng)中的社會(huì)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等問(wèn)題認(rèn)識(shí)與研究的實(shí)踐訓(xùn)練；技術(shù)實(shí)踐課程側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用新技術(shù)與方法進(jìn)行地理科學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行研究的實(shí)踐訓(xùn)練，它也是當(dāng)代研究地理科學(xué)領(lǐng)域的重要技術(shù)手段和工具；綜合創(chuàng)新實(shí)踐課程則是綜合運(yùn)用地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行教學(xué)技能、科學(xué)研究能力的實(shí)踐訓(xùn)練。其中基礎(chǔ)實(shí)踐課程與應(yīng)用實(shí)踐課程體系在地理科學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)體系中，起著培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的基礎(chǔ)知識(shí)鋪墊作用，技術(shù)實(shí)踐課程體系起著訓(xùn)練學(xué)生具備運(yùn)用地理科學(xué)系統(tǒng)理論與方法、先進(jìn)信息技術(shù)與數(shù)學(xué)方法進(jìn)行綜合實(shí)踐創(chuàng)新的技能，綜合創(chuàng)新實(shí)踐課程體系則是訓(xùn)練、培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用地理科學(xué)知識(shí)、理論與技術(shù)進(jìn)行實(shí)踐創(chuàng)新的能力。

圖1 地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程體系結(jié)構(gòu)

四、地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的實(shí)踐教學(xué)措施

凱里學(xué)院盡管在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力過(guò)程中面臨許多困難，但也在不斷向國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀高校學(xué)習(xí)，努力尋求適宜的學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的途徑，不斷彌補(bǔ)不足，并根據(jù)本學(xué)院及地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)的實(shí)際情況總結(jié)出以下幾方面的實(shí)踐教學(xué)措施。

（一）重視通識(shí)教育課程體系的建設(shè)。地理學(xué)是對(duì)自然要素與人文要素相互作用與關(guān)系及其時(shí)空規(guī)律的科學(xué)，因此地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)對(duì)學(xué)生具備良好的科學(xué)與人文素質(zhì)提出很高的要求。通過(guò)通識(shí)教育課程體系建設(shè)，可以使科學(xué)與人文教育的緊密結(jié)合。學(xué)生不僅可掌握所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)外，還可學(xué)習(xí)其他學(xué)科的知識(shí)，為綜合創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。哈佛大學(xué)等世界名校對(duì)通識(shí)教育課程建設(shè)非常有特色，要求學(xué)生所學(xué)知識(shí)必須包含文、理兩大領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)，通過(guò)多學(xué)科知識(shí)的結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和綜合創(chuàng)新能力。因此，加強(qiáng)通識(shí)課程體系的建設(shè)，對(duì)促進(jìn)地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的提升具有重要基礎(chǔ)作用。

（二）打造學(xué)生參與科研實(shí)踐的教學(xué)平臺(tái)。地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)是一門(mén)實(shí)踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科。要求學(xué)生具備很強(qiáng)的區(qū)域野外實(shí)地觀察力、運(yùn)用“3S”技術(shù)處理區(qū)域地理空間信息的能力、區(qū)域經(jīng)濟(jì)綜合分析的能力等。通過(guò)打造建設(shè)學(xué)生參與科研實(shí)踐的教學(xué)平臺(tái)，促進(jìn)學(xué)生在參與科研過(guò)程中去創(chuàng)新、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，主動(dòng)觀察、分析地理科學(xué)現(xiàn)象，促進(jìn)其創(chuàng)新思想與創(chuàng)造力的形成。

（三）重視實(shí)驗(yàn)室和實(shí)踐基地的建設(shè)與管理。雖然凱里學(xué)院資金困難是其實(shí)驗(yàn)室建設(shè)面臨的主要問(wèn)題，但只有加強(qiáng)建設(shè)才能為學(xué)生提供最好的創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)。在建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)該注意厲行節(jié)約、務(wù)實(shí)，集中資金優(yōu)先購(gòu)買(mǎi)急需的設(shè)備。加強(qiáng)對(duì)高水平實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的培育與引進(jìn)，注重引進(jìn)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)兼具的“雙師型”人才。對(duì)實(shí)驗(yàn)室的管理，從實(shí)驗(yàn)室管理制度與學(xué)校實(shí)驗(yàn)室資源整合等方面加強(qiáng)管理，充分發(fā)揮全校所有實(shí)驗(yàn)設(shè)備、設(shè)施的功效。

實(shí)踐基地建設(shè)是地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)的非常重要的組成部分。選擇典型的、具有區(qū)域綜合性強(qiáng)及區(qū)域特性突出的實(shí)踐教學(xué)區(qū)，作為穩(wěn)定野外實(shí)踐教學(xué)基地，是地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)必須達(dá)到的要求。凱里學(xué)院充分利用黔東南州及周邊區(qū)域特色，有效地建立自然、人文景觀為實(shí)習(xí)實(shí)踐基地。如劍河縣八郎國(guó)家地質(zhì)公園、雷公山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，雷山縣西江千戶(hù)苗寨風(fēng)景區(qū)等極具區(qū)域特色的自然、人文景觀作為實(shí)習(xí)基地。此外，還應(yīng)積極加強(qiáng)校外實(shí)習(xí)基地的建設(shè)與管理，改變以前將其作為實(shí)踐場(chǎng)所的觀念，尋求與實(shí)踐教學(xué)基地所在單位深入合作途徑，建立校企互利機(jī)制，促進(jìn)實(shí)踐基地建設(shè)的穩(wěn)定和持續(xù)發(fā)展。

（四）加強(qiáng)教師創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)素質(zhì)的建設(shè)。高素質(zhì)創(chuàng)新實(shí)踐人才的培養(yǎng)，離不開(kāi)具有創(chuàng)造能力的教師隊(duì)伍。只有教師具備地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)的前沿理論以及對(duì)相關(guān)交叉學(xué)科的最新理論有深入理解，才能在教學(xué)中講出新思路、新方法，并引領(lǐng)學(xué)生在科研實(shí)踐中去創(chuàng)新、探索。當(dāng)教師具有較強(qiáng)的創(chuàng)新實(shí)踐能力時(shí)，才能改善自己的教學(xué)方式，開(kāi)展有利于創(chuàng)新實(shí)踐培養(yǎng)的教學(xué)組織形式，從而培養(yǎng)出具有創(chuàng)新實(shí)踐能力的學(xué)生。

（五）建立地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程的質(zhì)量考核與評(píng)價(jià)體系。合理、有效的實(shí)踐課程質(zhì)量考核與評(píng)價(jià)體系是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的制度保障。地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)考核評(píng)價(jià)體系需要從實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、野外實(shí)踐基地的調(diào)查研究、教學(xué)技能訓(xùn)練與見(jiàn)習(xí)等幾方面分別進(jìn)行建立，從實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的準(zhǔn)備、流程設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)實(shí)踐參與過(guò)程，實(shí)踐作業(yè)及教育實(shí)習(xí)效果等幾個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行考核，其中實(shí)踐作業(yè)按實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)踐調(diào)查報(bào)告、學(xué)術(shù)論文等形式進(jìn)行評(píng)價(jià)。從學(xué)生與教師的角度分別建立考核體系，并對(duì)考核體系建立量化考核指標(biāo)。

總之，高校肩負(fù)著培養(yǎng)學(xué)生具備創(chuàng)新實(shí)踐能力的歷史重任。雖然地方高校在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力方面還存在許多限制性因素，但只要能因地制宜制訂創(chuàng)新實(shí)踐人才培養(yǎng)方案，從教師隊(duì)伍、實(shí)踐課程體系、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理、實(shí)踐基地建設(shè)及考核評(píng)價(jià)指標(biāo)體系等方面做好創(chuàng)新實(shí)踐基礎(chǔ)工作，提高大學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，一定能建設(shè)優(yōu)良的創(chuàng)新實(shí)踐人才培養(yǎng)基地，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展發(fā)揮重要作用。

【參與文獻(xiàn)】

[1]陳曄，徐晨.地方高校大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的研究與探索[J].高等理科教育，2011（3）

[2]鮑玉珩.美國(guó)大學(xué)的創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)：策略與模式[J].電影評(píng)價(jià)，2012（22）

[3]曹建，王海欣，朱若珊.以本科生科研促進(jìn)創(chuàng)新能力培養(yǎng)―北京大學(xué)的個(gè)案研究[J].中國(guó)高校科技，2003（1）

[4]王亞娟.培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力之路徑探析[J].價(jià)值工程，2011（ 14）

[5]付軍龍，溫恒福，王守紀(jì).大學(xué)創(chuàng)新教育論[M].北京：教育科學(xué)出版社，2012（6）

[6]吳傳鈞.論地理學(xué)的研究核心-人地關(guān)系地域系統(tǒng)[J].經(jīng)濟(jì)地理，1991（3）

[7]朱愛(ài)琴，周勇，謝雙玉.地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)“模塊式、層次化”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系構(gòu)建與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011（10）

[8]錢(qián)學(xué)森.關(guān)于地學(xué)的發(fā)展問(wèn)題[J].地理學(xué)報(bào)，1989（3）

[9]楊開(kāi)忠.論地理學(xué)體系建設(shè)[J].地理學(xué)報(bào)，1991（4）

[10]鄭度，陳述彭.地理學(xué)研究進(jìn)展與前沿領(lǐng)域[J].地球科學(xué)進(jìn)展，2001（5）

[11]吳懷宇，程光文，丁宇.高校學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)途徑探索[J].武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2012（3）

篇13

1.2水文地質(zhì)學(xué)的定義

地下水這一名詞有廣義與狹義之分。廣義的地下水是指賦存于地面以下巖土空隙中的水；包氣帶及飽水帶中所有含于巖石空隙中的水均屬之。狹義的地下水僅指賦存于飽水帶巖土空隙中的水。

水文地質(zhì)學(xué)（hydrogeology）是研究地下水的數(shù)量和質(zhì)量隨空間和時(shí)間變化的規(guī)律，以及合理利用地下水或防治其危害的學(xué)科。它研究在與巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈以及人類(lèi)活動(dòng)相互作用下地下水水量和水質(zhì)的時(shí)空變化規(guī)律以及如何運(yùn)用這些規(guī)律興利除害。

1.3水文地質(zhì)學(xué)研究的范疇及任務(wù)

水文地質(zhì)學(xué)是研究地下水的科學(xué)，主要研究地下水的分布、運(yùn)動(dòng)和形成規(guī)律，地下水的物理性質(zhì)和化學(xué)成分，地下水資源評(píng)價(jià)、開(kāi)發(fā)及其合理利用，地下水對(duì)工程建設(shè)和礦山開(kāi)采的不利影響及其防治等。在不同環(huán)境中，地下水的埋藏、分布、運(yùn)動(dòng)和組成成分均不相同。查明上述各方面狀況，可為科學(xué)地利用或防治地下水提供根據(jù)。水文地質(zhì)學(xué)對(duì)地下水的研究，著重自然歷史和地質(zhì)環(huán)境的影響，同主要用水文循環(huán)和水量平衡原理研究地下水的地下水水文學(xué)關(guān)系密切，只是研究的側(cè)重點(diǎn)稍有不同。

1.4水文地質(zhì)學(xué)及分支

隨著科學(xué)的發(fā)展和生產(chǎn)建設(shè)的需要，水文地質(zhì)學(xué)又分為區(qū)域水文地質(zhì)學(xué)、地下水動(dòng)力學(xué)、水文地球化學(xué)、供水水文地質(zhì)學(xué)、礦床水文地質(zhì)學(xué)、土壤改良水文地質(zhì)學(xué)等分支學(xué)科。近年來(lái)，水文地質(zhì)學(xué)與地?zé)帷⒌卣稹h(huán)境地質(zhì)等方面的研究相互滲透，又形成了若干新領(lǐng)域，如環(huán)境水文地質(zhì)學(xué)、地下水資源管理、同位素水文地質(zhì)學(xué)等。隨著生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，人類(lèi)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響到了舉足輕重的地步，與環(huán)境生態(tài)有關(guān)的水文地質(zhì)問(wèn)題迅速增長(zhǎng)。

水文地質(zhì)學(xué)是從尋找和利用地下水源開(kāi)始發(fā)展的，圍繞實(shí)際應(yīng)用，逐漸開(kāi)展了理論研究，目前已形成了一系列分支。

1.4.1地下水動(dòng)力學(xué)

地下水動(dòng)力學(xué)是研究地下水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，探討地下水量、水質(zhì)和溫度傳輸?shù)挠?jì)算方法，進(jìn)行水文地質(zhì)定量模擬。這是水文地質(zhì)學(xué)的重要基礎(chǔ)。

1.4.2水文地球化學(xué)

水文地球化學(xué)是水文地質(zhì)學(xué)的另一個(gè)重要基礎(chǔ)。研究各種元素在地下水中的遷移和富集規(guī)律，利用這些規(guī)律探討地下水的形成和起源、地下水污染形成的機(jī)制和污染物在地下水中的遷移和變化、地下水與礦產(chǎn)形成和分布的關(guān)系，尋找金屬礦床、放射性礦床、石油和天然氣，研究礦水的形成和分布等。

1.4.3供水水文地質(zhì)學(xué)

供水水文地質(zhì)學(xué)是為了確定供水水源而尋找地下水，通過(guò)勘察，查明含水層的分布規(guī)律、埋藏條件，進(jìn)行水質(zhì)與水量評(píng)價(jià)。合理開(kāi)發(fā)利用并保護(hù)地下水資源，按含水系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)管理。

1.4.4礦床水文地質(zhì)學(xué)

礦床水文地質(zhì)學(xué)是研究采礦時(shí)地下水涌入礦坑的條件，預(yù)測(cè)礦坑涌水量以及其它與采礦有關(guān)的水文地質(zhì)問(wèn)題。

1.4.5農(nóng)業(yè)水文地質(zhì)學(xué)

農(nóng)業(yè)水文地質(zhì)學(xué)的內(nèi)容主要包括兩方面，一是為農(nóng)田提供灌溉水源進(jìn)行水文地質(zhì)研究；二是為沼澤地和鹽堿地的土壤改良，防治次生土壤鹽堿化等問(wèn)題進(jìn)行水文地質(zhì)論證。

1.4.6水文地?zé)釋W(xué)

地?zé)崾且环N新的能源，如何利用由地下熱水或熱蒸汽攜至地表的地?zé)崮埽脕?lái)取暖、溫室栽培或地?zé)岚l(fā)電等，以及地下熱水的形成、分布規(guī)律，以及勘察與開(kāi)發(fā)方法等，是水文地?zé)釋W(xué)的研究?jī)?nèi)容。

1.4.7區(qū)域水文地質(zhì)學(xué)

區(qū)域水文地質(zhì)學(xué)是研究地下水區(qū)域性分布和形成規(guī)律，以指導(dǎo)進(jìn)一步水文地質(zhì)勘察研究，為各種目的的經(jīng)濟(jì)區(qū)劃提供水文地質(zhì)依據(jù)。

1.4.8古水文地質(zhì)學(xué)

古水文地質(zhì)學(xué)是研究地質(zhì)歷史時(shí)期地下水的形成、埋藏分布、循環(huán)和化學(xué)成分的變化等。據(jù)此，可以分析古代地下水的起源與形成機(jī)制，闡明與地下水有關(guān)的各種礦產(chǎn)的形成、保存與破壞條件。

地下水的形成和分布與地質(zhì)環(huán)境有密切聯(lián)系。水文地質(zhì)學(xué)以地質(zhì)學(xué)為基礎(chǔ)，同時(shí)又與巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地史學(xué)、地貌學(xué)、第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)等學(xué)科關(guān)系密切。工程地質(zhì)學(xué)是與水文地質(zhì)學(xué)是同時(shí)相應(yīng)發(fā)展起來(lái)的，因此兩者有不少內(nèi)容相互交叉。

地下水積極參與水文循環(huán)，一個(gè)地區(qū)水循環(huán)的強(qiáng)度與頻率，往往決定著地下水的補(bǔ)給狀況。因此，水文地質(zhì)學(xué)與水文學(xué)、氣象學(xué)、氣候?qū)W有密切關(guān)系，水文學(xué)的許多方法也可應(yīng)用于水文地質(zhì)學(xué)。地下水運(yùn)動(dòng)的研究，是以水力學(xué)、流體力學(xué)理論為基礎(chǔ)的，并應(yīng)用各種數(shù)學(xué)方法和計(jì)算技術(shù)。

2 水文地質(zhì)學(xué)演化歷史與發(fā)展現(xiàn)狀

2.1水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史

人們?cè)缭谶h(yuǎn)古時(shí)代就已打井取水。中國(guó)已知最古老的水井是距今約5700年的浙江余姚河姆渡古文化遺址水井。古波斯時(shí)期在德黑蘭附近修建了坎兒井，最長(zhǎng)達(dá)26公里，最深達(dá)150米。約公元前250年，在中國(guó)四川，為采地下鹵水開(kāi)鑿了深達(dá)百米以上的自流井。中國(guó)漢代鑿龍首渠，是一種井、渠結(jié)合的取水建筑物。在利用井泉的過(guò)程中，人們也探索了地下水的來(lái)源。法國(guó)帕利西、中國(guó)徐光啟和法國(guó)馬略特，先后指出了井泉水來(lái)源于大氣降水或河水入滲。馬略特還提出了含水層與隔水層的概念。

1855年，法國(guó)水力工程師達(dá)西，進(jìn)行了水通過(guò)砂的滲透試驗(yàn)，得出線(xiàn)性滲透定律，即著名的達(dá)西定律，奠定了水文地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ)。1863年，法國(guó)裘布依以達(dá)西定律為基礎(chǔ)，提出計(jì)算潛水流的假設(shè)和地下水流向井的穩(wěn)定流公式。1885年。英國(guó)的張伯倫確定了自流井出現(xiàn)的地質(zhì)條件。奧地利福希海默在1885年制出了流網(wǎng)圖并開(kāi)始應(yīng)用映射法。

19世紀(jì)末20世紀(jì)初，對(duì)地下水起源又提出了一些新的學(xué)說(shuō)。奧地利修斯于1902年提出了初生說(shuō)。美國(guó)萊恩、戈登和俄國(guó)安德魯索夫在1908年分別提出在自然界中存在與沉積巖同時(shí)生成的沉積水。1912年，德國(guó)凱爾哈克提出地下水和泉的分類(lèi)，總結(jié)了地下水的埋藏特征和排泄條件。美國(guó)邁因策爾于1928年提出了承壓含水層的壓縮性和彈性。他們?yōu)樗牡刭|(zhì)學(xué)的形成作出了重要貢獻(xiàn)。

泰斯于1935年利用地下水非穩(wěn)定流與熱傳導(dǎo)的相似性，得出了地下水流向水井的非穩(wěn)定流公式即泰斯公式，把地下水定量計(jì)算推進(jìn)到了一個(gè)新階段。20世紀(jì)中葉，蘇聯(lián)奧弗琴尼科夫和美國(guó)的懷特在水文地球化學(xué)方面作出了許多貢獻(xiàn)。到第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束時(shí)，在地下水的賦存、運(yùn)動(dòng)、補(bǔ)給、排泄、起源以至化學(xué)成分變化、水量評(píng)價(jià)等方面，均有了較為系統(tǒng)的理論和研究方法。水文地質(zhì)學(xué)已經(jīng)發(fā)展成為一門(mén)成熟的學(xué)科。

20世紀(jì)中葉以來(lái)，合理開(kāi)發(fā)、科學(xué)管理與保護(hù)地下水資源的迫切性和有關(guān)的環(huán)境問(wèn)題，越來(lái)越引起人們的重視。同時(shí)，人們對(duì)某些地下水運(yùn)動(dòng)過(guò)程有了新的認(rèn)識(shí)。1946年起，雅可布和漢圖什等論述了孔隙承壓含水層的越流現(xiàn)象。英國(guó)博爾頓和美國(guó)的紐曼分別導(dǎo)出了潛水完整井非穩(wěn)定流方程。

由于預(yù)測(cè)地下水運(yùn)動(dòng)過(guò)程的需要，促進(jìn)了水文地質(zhì)模擬技術(shù)的發(fā)展，20世紀(jì)30年代開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)室物理模擬，40年代末發(fā)展起來(lái)的電網(wǎng)絡(luò)模擬，到50—60年代在解決水文地質(zhì)問(wèn)題中得到應(yīng)用。

由于電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，70～80年代，地下水?dāng)?shù)學(xué)模擬成為處理復(fù)雜水文地質(zhì)問(wèn)題的主要手段。同時(shí)，同位素方法在確定地下水平均貯留時(shí)間，追蹤地下水流動(dòng)等研究中得到應(yīng)用。遙感技術(shù)及數(shù)學(xué)地質(zhì)方法也被引進(jìn)，用以解決水文地質(zhì)問(wèn)題。對(duì)于地下水中污染物的運(yùn)移和開(kāi)采地下水引起的環(huán)境變化，引起廣泛的重視。20世紀(jì)60年代以來(lái)，加拿大的托特提出了地下水流動(dòng)系統(tǒng)理論，為水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展開(kāi)拓了新的發(fā)展前景。

2.2國(guó)外水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀

水文地質(zhì)學(xué)是一門(mén)年輕的學(xué)科，它是基于地下水在地質(zhì)單元內(nèi)運(yùn)移時(shí)所發(fā)生的物理和化學(xué)變化而發(fā)展起來(lái)的，水文地質(zhì)學(xué)是研究地下水的數(shù)量和質(zhì)量隨空間和時(shí)間變化的規(guī)律，以及合理利用地下水或防治其危害的學(xué)科。水文地質(zhì)學(xué)誕生于19世紀(jì)中期，在20世紀(jì)初，依據(jù)法國(guó)水文地質(zhì)學(xué)理論原則（A.Hazen，C.Slichter，F(xiàn).King，O.Mainzer等），美國(guó)水文地質(zhì)科學(xué)家發(fā)展了實(shí)用水文地質(zhì)學(xué)的應(yīng)用。與此同時(shí)，德國(guó)和奧地利的水文地質(zhì)學(xué)家（F.Forchheimer，A.Thiem，O.Smreker，J.Kozeny等）詳細(xì)解釋了水文地質(zhì)，尤其是關(guān)于地下水流域和水力工程方面調(diào)查的方法。俄國(guó)人對(duì)水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展有著重大的貢獻(xiàn)（W.Dokutchaev，A.F.Lebedev等）。水文地質(zhì)學(xué)成為地質(zhì)科學(xué)中一門(mén)比較完整、系統(tǒng)的獨(dú)立學(xué)科，是在20世紀(jì)30—40年代。水文地質(zhì)學(xué)已被公認(rèn)為是地球科學(xué)的一個(gè)分支，是跨越于地質(zhì)科學(xué)和水文學(xué)之問(wèn)的一門(mén)獨(dú)立科學(xué)。水文地質(zhì)學(xué)在二戰(zhàn)以后有了深入的發(fā)展，特別是在地下水動(dòng)力學(xué)、水文地質(zhì)編圖、水文地質(zhì)采礦、模型和同位素方法、水文地球化學(xué)和地下水監(jiān)控這些領(lǐng)域。人類(lèi)活動(dòng)對(duì)包括地下水在內(nèi)的自然環(huán)境的改造異常強(qiáng)烈，產(chǎn)生了一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)進(jìn)入了生態(tài)環(huán)境水文地質(zhì)學(xué)的新階段。

在過(guò)去的幾十年中，國(guó)際水文地質(zhì)學(xué)發(fā)生了翻天覆地的變化，從專(zhuān)業(yè)期刊的發(fā)展中就可以看出。1963年，《地下水》（Ground Water）和《水文學(xué)雜志》（Journal of Hydrology）創(chuàng)刊；1965年，開(kāi)始出版《水資源研究》。此后，陸續(xù)創(chuàng)刊的歐美主流學(xué)術(shù)期刊有：1976年，《水資源進(jìn)展》（Advances in Water Resources）和《污染水文學(xué)雜志》（Joumalof Contaminant Hydrology）；1986年，《水文過(guò)程》（Hydrologic Processes）；1993年，《水文地質(zhì)學(xué)雜志》；1995年，《水文工程學(xué)雜志》（Joumalof Hydrologic Engineering）。期刊的數(shù)目大幅增加的同時(shí)，每種期刊上論文的數(shù)量和內(nèi)容也顯著增加。

國(guó)際水文地質(zhì)大會(huì)是公認(rèn)的比較權(quán)威的世界級(jí)水文地質(zhì)會(huì)議，至今已經(jīng)召開(kāi)了39屆（2011年在泰國(guó)舉行）。其中2006年10月9日在我國(guó)北京舉行的第34屆國(guó)際水文地質(zhì)大會(huì)是繼1988年在廣西桂林舉辦的第21屆國(guó)際水文地質(zhì)大會(huì)之后，再次在中國(guó)舉辦。此次大會(huì)又恰逢國(guó)際水文地質(zhì)學(xué)家協(xié)會(huì)成立50周年慶典，是國(guó)際水文地質(zhì)發(fā)展史上的重要里程碑。此次會(huì)議以“地下水的現(xiàn)狀與未來(lái)”為主題，圍繞全球地下水問(wèn)題與需求、中國(guó)地下水的現(xiàn)狀與未來(lái)等開(kāi)展交流與研討，展示全球、亞洲和中國(guó)水文地質(zhì)成果及新一輪國(guó)土資源大調(diào)查的水文地質(zhì)工作進(jìn)展。

在國(guó)際上，美國(guó)水文地質(zhì)調(diào)查研究經(jīng)歷了100多年的發(fā)展，在該領(lǐng)域長(zhǎng)期居于國(guó)際領(lǐng)先地位，影響和引導(dǎo)了國(guó)際水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展方向。從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局啟動(dòng)了多個(gè)項(xiàng)目，開(kāi)始對(duì)有害物質(zhì)水文過(guò)程和地質(zhì)隔離技術(shù)進(jìn)行深入研究。其水文地質(zhì)資料有90%向普通大眾公布，實(shí)現(xiàn)了水文地質(zhì)調(diào)查成果全國(guó)共享；在法國(guó)，各種公共管理部門(mén)、盆地基金機(jī)構(gòu)和地質(zhì)調(diào)查部門(mén)，通過(guò)各種媒介向公眾宣傳有關(guān)水資源的重要情況，回答提出的特殊技術(shù)問(wèn)題。目的是讓大家了解各種生產(chǎn)活動(dòng)給自然資源帶來(lái)的嚴(yán)重影響，提高對(duì)地下水和當(dāng)前共同利益的認(rèn)識(shí)，解釋那些按公眾意愿制定的政策和收費(fèi)規(guī)定。在總體研究結(jié)果基礎(chǔ)上對(duì)地下水變化情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和計(jì)算，以有利于管理機(jī)構(gòu)的決策。日本的東京灣將地下溫度場(chǎng)應(yīng)用于研究地下水循環(huán)，而這是我國(guó)學(xué)者地下水循環(huán)研究中一直忽視的一個(gè)主要因素。在歐洲，生態(tài)水文學(xué)的研究已經(jīng)形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，各國(guó)之間的聯(lián)系及對(duì)比研究較多。冰島是世界上地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用率較高的國(guó)家之一，地?zé)岚l(fā)電站裝機(jī)容量總計(jì)200 MWe，排名世界第8位，87%的家庭使用地?zé)崛∨Ｓ捎诮?jīng)濟(jì)發(fā)展所處的階段不同，國(guó)外目前研究礦山水文地質(zhì)工作的比較少。

總之，目前水文地質(zhì)在各個(gè)不同的領(lǐng)域都有發(fā)展，例如地下水文學(xué)、土壤力學(xué)、經(jīng)濟(jì)地質(zhì)、石油采鉆工程、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)、地球物理學(xué)、海洋地質(zhì)學(xué)和生態(tài)學(xué)。這個(gè)領(lǐng)域由于以上所有領(lǐng)域研究人員的杰出貢獻(xiàn)而豐富起來(lái)。目前，水文地質(zhì)處于轉(zhuǎn)折時(shí)期，由發(fā)現(xiàn)并最大程度的開(kāi)發(fā)利用新資源轉(zhuǎn)變?yōu)楹侠淼毓芾硭鼈儯@對(duì)于人類(lèi)和其它生物來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。

2.3國(guó)內(nèi)水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)人民早在4000年前的龍山文化時(shí)期就已經(jīng)鑿井開(kāi)發(fā)利用地下水了，但直到建國(guó)前，從事水文地質(zhì)工作的人員極少，幾乎沒(méi)有設(shè)備，只零星地進(jìn)行一些地下水調(diào)查工作。直到建國(guó)后，水文地質(zhì)事業(yè)才得到了較大發(fā)展。

我國(guó)水文地質(zhì)事業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了坎坷曲折的道路。20世紀(jì)50年代，是我國(guó)水文地質(zhì)事業(yè)創(chuàng)建、發(fā)展的重要年代，而后的“”，曾使正處在興旺發(fā)達(dá)的水文地質(zhì)工程地質(zhì)事業(yè)受到挫折。60年代前期，經(jīng)過(guò)重新調(diào)整，水文地質(zhì)工程地質(zhì)戰(zhàn)線(xiàn)再次出現(xiàn)大好形勢(shì)。可1966年開(kāi)始的10年動(dòng)亂再次使水文地質(zhì)工作受到了損害，到70年代前期，水文地質(zhì)工程地質(zhì)工作逐步有了好轉(zhuǎn)，并組建了基建工程兵水文地質(zhì)部隊(duì)，加強(qiáng)了水文地質(zhì)普查工作。直到1978年12月黨的以后，水文地質(zhì)工程地質(zhì)事業(yè)才走向了健康發(fā)展的道路，進(jìn)入了振興開(kāi)拓的新時(shí)期。

解放前，在水文地質(zhì)方面，地質(zhì)人員最先介入的是城市供水水文地質(zhì)勘查。上海、北京、天津等大城市由于需要開(kāi)鑿深井取用地下水。地質(zhì)學(xué)家謝家榮，曾在《地理雜志》第二卷第一期上發(fā)表過(guò)《鐘山地質(zhì)與南京井水供給的關(guān)系》一文，這是我國(guó)早期的重要水文地質(zhì)文獻(xiàn)之一。同時(shí)。西安、蘭州等城市也相繼完成了部分水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告。濟(jì)南、福建等地完成了泉水水文地質(zhì)調(diào)查等工作。

解放后，中華人民共和國(guó)的成立，為水文地質(zhì)工程地質(zhì)事業(yè)開(kāi)辟了廣闊的前景。1956年3月，地質(zhì)部召開(kāi)了第一屆全國(guó)水文地質(zhì)工程地質(zhì)協(xié)作會(huì)議。50年代的中后期，地質(zhì)部已在各地區(qū)建立了23個(gè)水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)，職工已達(dá)11000人，包括地質(zhì)、鉆探、化驗(yàn)等各個(gè)兵種，并開(kāi)始應(yīng)用物探手段。在此期間基本完成了我國(guó)主要平原地區(qū)1：20萬(wàn)水文地質(zhì)普查近100×104km2；編制了一些全國(guó)性水文地質(zhì)圖件；進(jìn)行了30多個(gè)城市和工業(yè)基地的供水水文地質(zhì)勘探；建立了40多個(gè)地下長(zhǎng)期觀測(cè)站；在近1000個(gè)礦區(qū)開(kāi)展了水文地質(zhì)工作，并在北京、山東、河北、福建等省市進(jìn)行了礦泉水勘察。20世紀(jì)60年代前期，由于自然災(zāi)害和“”所造成的后果，使我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)陷入嚴(yán)重困難境地，整個(gè)地質(zhì)工作的發(fā)展，也同樣受到嚴(yán)重影響。地質(zhì)部門(mén)專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍經(jīng)過(guò)調(diào)整，重新組建了個(gè)直屬大隊(duì)，分別承擔(dān)北京市城市建設(shè)、上海地面沉降、長(zhǎng)江三峽、湖北丹江口、黃河治理、西南鐵路及巖溶研究等方面的任務(wù)。但1966年編制出版了黃淮海平原和松遼平原的水文地質(zhì)圖系，是我國(guó)第一批正式出版的跨省圖系，在編圖技術(shù)和編圖方法等方面，都有所創(chuàng)新。20世紀(jì)70年代，我國(guó)水文地質(zhì)在地?zé)帷⑥r(nóng)業(yè)水文地質(zhì)等方面都取得了較大進(jìn)展。70年代后期，在一些重要城市開(kāi)展了環(huán)境水文地質(zhì)工作。各省廣泛開(kāi)展區(qū)域地下水資源的評(píng)價(jià)，比較普遍地應(yīng)用了電子計(jì)算機(jī)，并推廣數(shù)值法建立數(shù)學(xué)模型。工程地質(zhì)向定量評(píng)價(jià)方向發(fā)展，逐步采用先進(jìn)的測(cè)試技術(shù)，在巖、土體特性，區(qū)域穩(wěn)定性的巖體力學(xué)研究等方面，初步形成了自己的理論體系和技術(shù)系統(tǒng)。物探、遙感及同位素技術(shù)在水文地質(zhì)工程地質(zhì)工作中得到了初步應(yīng)用，取得了較好的效果。同期舉辦了若干次全國(guó)性的水文地質(zhì)工作會(huì)議，且國(guó)際交流日益增多。

1978年，黨的勝利召開(kāi)，從此我國(guó)的水文地質(zhì)事業(yè)發(fā)展邁入了一個(gè)嶄新的時(shí)期。至1996年，我國(guó)以1/20萬(wàn)為主的區(qū)域水文地質(zhì)普查工作全面完成。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，從1978年以來(lái)，中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)、中國(guó)建筑學(xué)會(huì)、中國(guó)水利學(xué)會(huì)、中國(guó)地理學(xué)會(huì)等部門(mén)，先后組織召開(kāi)了“地下水資源概念和評(píng)價(jià)方法”、“全國(guó)地下水資源評(píng)價(jià)學(xué)術(shù)會(huì)議”、“西北干旱地區(qū)地下水資源學(xué)術(shù)討論會(huì)”、“全國(guó)水文專(zhuān)業(yè)會(huì)議”等會(huì)議。重點(diǎn)討論了地下水資源的概念、分類(lèi)、評(píng)價(jià)方法、開(kāi)發(fā)利用及其它水文地質(zhì)問(wèn)題，并出版了相應(yīng)的學(xué)術(shù)會(huì)議論文集。基巖山區(qū)裂隙水與巖溶水的開(kāi)發(fā)利用，也日益受到重視。在全國(guó)性的巖溶水和裂隙水學(xué)術(shù)會(huì)議上，著重討論了巖溶地區(qū)巖溶發(fā)育規(guī)律，巖溶水和裂隙水的運(yùn)移機(jī)制及其評(píng)價(jià)方法。在環(huán)境地質(zhì)方面，召開(kāi)了全國(guó)性的環(huán)境水文地質(zhì)經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)、水文地球化學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)、地質(zhì)災(zāi)害研究與防治學(xué)術(shù)討論會(huì)等。探討了我國(guó)不同地區(qū)地下水污染現(xiàn)狀、評(píng)價(jià)方法，地質(zhì)災(zāi)害的成因、特征及防治措施，出版了相應(yīng)的學(xué)術(shù)會(huì)議論文集。此外，還召開(kāi)了地下水人工補(bǔ)給、地面沉降學(xué)術(shù)研討會(huì)。所有這些不僅反映了我國(guó)水文地質(zhì)研究的新方向，同時(shí)也可看出水文地質(zhì)研究已進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段。

2.4福建省水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀

福建省的水文地質(zhì)基礎(chǔ)調(diào)查資料雖然較全面，但局限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)方法和條件，調(diào)查深度及廣度有限，而且隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展及人類(lèi)經(jīng)濟(jì)工程活動(dòng)的不斷加強(qiáng)，水文地質(zhì)條件已發(fā)生了較大的變化，新的情況未能及時(shí)查清。

環(huán)境地質(zhì)調(diào)查資料相當(dāng)欠缺。環(huán)境地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)工作，滯后于國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的需要。如在生態(tài)環(huán)境保護(hù)、城市規(guī)劃、土地綜合利用、土壤改良、地質(zhì)環(huán)境的合理開(kāi)發(fā)利用、地質(zhì)災(zāi)害防治等方面，有的已開(kāi)展工作、但還很不全面，有的則剛剛起步。

水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查的技術(shù)與思路，基本上仍依托傳統(tǒng)思路和技術(shù)為主，在跨學(xué)科聚集、綜合和開(kāi)發(fā)研究，在應(yīng)用高新技術(shù)于調(diào)查上，同先進(jìn)省區(qū)相比，存在一些差距。如以往水文地質(zhì)工作重點(diǎn)放在地下水資源較豐富的地區(qū)，以找到多少地下水資源儲(chǔ)量為榮，而忽視了貧水地區(qū)水文地質(zhì)調(diào)查工作的重要性。

水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查成果的信息化、網(wǎng)絡(luò)化、社會(huì)化程度低，不能滿(mǎn)足政府和社會(huì)性公益成果的實(shí)用性、時(shí)效性需求，改變成果表達(dá)形式，改革服務(wù)方式并提供社會(huì)化服務(wù)已是一個(gè)重要問(wèn)題。

3 福建省水文地質(zhì)學(xué)為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)的內(nèi)容及主要成果

3.1背景材料

3.1.1上世紀(jì)60年代及以前完成的全省性水文地質(zhì)方面的工作主要成果

（1）提交1/20萬(wàn)區(qū)域性地質(zhì)—水文地質(zhì)綜合測(cè)量中間報(bào)告及普查報(bào)告和農(nóng)田供水水文地質(zhì)勘察中間報(bào)告；

（2）各地市城鎮(zhèn)供水、水文地質(zhì)地質(zhì)勘查報(bào)告（上世紀(jì)60年代及以前具體項(xiàng)目的工作）：1960年1月，福建省地質(zhì)局水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)童永福、程登科《福建省永安寧洋舊城幅綜合水文地質(zhì)測(cè)量普查報(bào)告書(shū)》等10余份城市水文地質(zhì)測(cè)量普查報(bào)告。

3.1.2上世紀(jì)70年代

（1）1970年～1979年提交《福建省沿海地區(qū)1/20萬(wàn)水文地質(zhì)工程地質(zhì)調(diào)查報(bào)告》等；

（2）提交完成了1/20萬(wàn)福州、福安、三沙、浮鷹島、福清幅、泉州幅、南日島、廈門(mén)、漳州、東山等區(qū)域水文地質(zhì)普查報(bào)告；

（3）各地市城鎮(zhèn)供水、水文地質(zhì)地質(zhì)勘查報(bào)告（上世紀(jì)70年代具體項(xiàng)目的工作）：1974年1月，福建省地質(zhì)局水文工程地質(zhì)隊(duì)《漳州幅、東山幅1/20萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)報(bào)告：地貌、第四系地質(zhì)、水文地質(zhì)部分》等10余份城市1/20萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)報(bào)告（包括水文地質(zhì)調(diào)查部分）。

3.1.3上世紀(jì)80年代

（1）1980年一1989年，完成1/50萬(wàn)福建省水文地質(zhì)圖、福建省1/50萬(wàn)農(nóng)業(yè)水文地質(zhì)區(qū)劃圖說(shuō)明書(shū)島嶼水文地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目；

（2）分別完成了福建省多幅1/20萬(wàn)和1/5萬(wàn)區(qū)域水文地質(zhì)工程地質(zhì)調(diào)查報(bào)告；

（3）各地市城鎮(zhèn)供水、水文地質(zhì)地質(zhì)勘查報(bào)告：1980年10月，福建省水文工程地質(zhì)隊(duì)童永福《福建省水文地質(zhì)圖1/50萬(wàn)》；1980年8月，江西省地質(zhì)局水文地質(zhì)大隊(duì)萬(wàn)益民、鄧健如、趙維良等《廣昌幅G-50-9 1/20萬(wàn)區(qū)域水文地質(zhì)普查報(bào)告》；福建省水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)完成《連城盆地水文地質(zhì)勘探報(bào)告》；福建省第一水文隊(duì)完成《漳州盆地水文地質(zhì)勘探報(bào)告》；1985年9月，福建省第二水文工程地質(zhì)隊(duì)福州綜合地質(zhì)組李文曲、黃宏灃、趙欽銘等完成《福建省福州市福州盆地水文地質(zhì)勘探報(bào)告》等20余份1/20萬(wàn)區(qū)域水文地質(zhì)普查報(bào)告，尚有單點(diǎn)供水簡(jiǎn)報(bào)672份。

3.1.4上世紀(jì)90年代

（1）1990年一1999年，提交了閩東、閩南沿海缺水地區(qū)供水水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告；

（2）提交1/2.5萬(wàn)同安縣新店埔園—?jiǎng)⑽宓暌?guī)劃區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)調(diào)查報(bào)告；

（3）各地市城鎮(zhèn)供水、水文地質(zhì)地質(zhì)勘查報(bào)告：1990年8月，福建省廈門(mén)水文地質(zhì)工程地質(zhì)公司林恢亮、陳強(qiáng)、鄭英才等《福建省同安縣新店埔園—?jiǎng)⑽宓暌?guī)劃區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)調(diào)查報(bào)告1/2.5萬(wàn)》等近30份水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告，尚有單點(diǎn)供水簡(jiǎn)報(bào)495份。

3.1.5 2000年以來(lái)地市城鎮(zhèn)供水、水文地質(zhì)地質(zhì)勘查

三明地區(qū)：2000年3月，閩西地質(zhì)礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)公司林昌威、林昭麗、吳開(kāi)化等《福建省大田縣區(qū)域水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告》；

龍巖地區(qū)：2000年8月，福建省水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察研究院李文祥、鄭藝貞、白振炎《福建省長(zhǎng)汀縣區(qū)域水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告》等各地區(qū)均有展開(kāi)；

廈門(mén)地質(zhì)工程勘察院進(jìn)行廈門(mén)地下熱水調(diào)查。

3.2已進(jìn)行和正在進(jìn)行為社會(huì)服務(wù)方面的專(zhuān)門(mén)水文地質(zhì)工作

福建省主要對(duì)地?zé)帷⒌V泉水等資源進(jìn)行了專(zhuān)項(xiàng)保護(hù)和為社會(huì)服務(wù)工作，并專(zhuān)門(mén)發(fā)文。如：閩地發(fā)[1999]85號(hào)《關(guān)于委托地（市）、縣地礦主管部門(mén)對(duì)部分地?zé)帷⒌V泉水采礦權(quán)進(jìn)行審批、發(fā)證的通知》等。

3.2.1福建省礦泉水水源保護(hù)

至2004年統(tǒng)計(jì)，福建省經(jīng)省或原地礦部全國(guó)儲(chǔ)委評(píng)審鑒定和儲(chǔ)量審批的飲用天然礦泉水水源地勘探報(bào)告235處，批準(zhǔn)允許開(kāi)采資源量（B級(jí)或C級(jí)）28990m3/d。礦泉水類(lèi)型主要為偏硅酸型233處，其中偏硅酸鍶復(fù)合型45處，碳酸偏硅酸型4處，到目前為止尚未發(fā)現(xiàn)鋰、硒、溴、碘、鋅等類(lèi)型礦泉水。礦泉水點(diǎn)勘探報(bào)告211項(xiàng)，其中，單礦泉水點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)的勘探報(bào)告209項(xiàng)。

至2008年，我省現(xiàn)同時(shí)具有采礦許可證和注冊(cè)登記證的礦泉水水源有40處，包括福州市6處、莆田市1處、泉州市7處、廈門(mén)市7處、漳州市7處、龍巖市3處、三明市4處、南平市2處、寧德市3處；僅有注冊(cè)登記證的礦泉水水源7處；僅有采礦許可證的礦泉水水源6處。尚有10余處有開(kāi)采未申報(bào)或正在申報(bào)等工作。

3.2.2福建省地?zé)崴Y源保護(hù)

地?zé)崾且环N寶貴的能源礦產(chǎn)，開(kāi)發(fā)利用地?zé)豳Y源首先是從開(kāi)發(fā)溫泉起始的，根據(jù)志書(shū)記載，福建溫泉利用已有1000多年歷史，進(jìn)入20世紀(jì)70年代以后，福建省開(kāi)始進(jìn)入有計(jì)劃的勘查開(kāi)發(fā)。在此之前僅對(duì)溫泉點(diǎn)進(jìn)行零星記載和研究。1971年，福建省水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)開(kāi)展了南靖湯坑的地?zé)峥碧焦ぷ鳌?982年，童永福等編制1：50萬(wàn)福建省地?zé)釁^(qū)劃圖時(shí)，統(tǒng)計(jì)各類(lèi)溫泉點(diǎn)190余處（其中包括部分20℃的）。至2000年為止，福建省已查明的地下熱水分布共196處。

由于趨利原因，近些年地?zé)峁ぷ髡{(diào)查和水源地的勘查有了長(zhǎng)足的開(kāi)展，但進(jìn)行系統(tǒng)研究的極少。

已在多個(gè)領(lǐng)域運(yùn)用地?zé)豳Y源，如城鎮(zhèn)地下熱水集中供熱、水產(chǎn)養(yǎng)殖與研究、農(nóng)業(yè)利用與研究、溫泉醫(yī)療保健、地震觀測(cè)等。

3.3福建省礦區(qū)水文地質(zhì)調(diào)查工作

礦區(qū)水文地質(zhì)工作始于上世紀(jì)50年代，主要是為礦山開(kāi)采設(shè)計(jì)提供水文工程地質(zhì)依據(jù)。如：1960年4月，福建省地質(zhì)局第一地質(zhì)大隊(duì)郭樹(shù)春完成《福建邵武楓林硫鐵礦區(qū)水文地質(zhì)初步普查報(bào)告》；1959年3月。1962年3月，福建省地質(zhì)局第五地質(zhì)大隊(duì)五〇七分隊(duì)提交了《福建省龍巖馬坑鐵礦地質(zhì)勘探中間報(bào)告》；1971年1月～1976年3月，福建省地質(zhì)一團(tuán)三中隊(duì)提交了《福建省龍巖馬坑鐵礦詳細(xì)勘探報(bào)告》；1979年12月，冶金工業(yè)部冶金地質(zhì)會(huì)戰(zhàn)指揮部第五地質(zhì)勘探桂世芳完成《福建省德化縣陽(yáng)山鐵礦西礦段礦床水文地質(zhì)勘探報(bào)告》等，礦山多數(shù)已經(jīng)或正在進(jìn)行水文地質(zhì)調(diào)查工作。

3.4福建省地下水水源地工作

全省已探明C級(jí)地下水可開(kāi)采資源量1萬(wàn)m3/d以上的水源地有：龍巖盆地巖溶水水源地、連城城郊盆地巖溶水水源地、永安市大湖—蝦蛤水源地、長(zhǎng)汀盆地巖溶水水源地、東山島松散巖類(lèi)孔隙水水源地、平潭島松散巖類(lèi)孔隙水水源地。

4 水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展趨勢(shì)及預(yù)測(cè)

對(duì)于地下水的區(qū)域研究，可以擴(kuò)展到整個(gè)流域或完整水文地質(zhì)單元來(lái)研究。進(jìn)一步研究典型生態(tài)環(huán)境區(qū)域的地下水動(dòng)力學(xué)特征，如荒漠、巖溶和黃土高原區(qū)域地下水運(yùn)動(dòng)規(guī)律，特別是淺層地下水變化的地表生態(tài)效應(yīng)及深層地下水賦存規(guī)律，可為地下水合理利用提供新的途徑。并且在已積累大量實(shí)際資料基礎(chǔ)上，做好對(duì)資料的二次開(kāi)發(fā)，編制相應(yīng)成果，以供生產(chǎn)部門(mén)應(yīng)用。在我國(guó)，由于地域面積較大，生態(tài)水文學(xué)研究也必需實(shí)行區(qū)際間的配合與協(xié)作，同時(shí)也必須與國(guó)際研究相同步，謀求更大范圍內(nèi)的合作。我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)地下水的監(jiān)測(cè)，掌握地下水的動(dòng)態(tài)，在已有監(jiān)測(cè)站網(wǎng)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，逐步完善地下水監(jiān)測(cè)技術(shù)、方法和新的監(jiān)測(cè)網(wǎng)站的建設(shè)，提高全國(guó)地下水動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)水平和預(yù)測(cè)能力。

地下水資源評(píng)價(jià)方面，在地表水、地下水綜合考慮的原則下，按照地下水系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

地下水動(dòng)力學(xué)與計(jì)算技術(shù)方面，要加強(qiáng)基本理論的研究，研究建立在各種復(fù)雜條件下的水文地質(zhì)模型及其相對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，研究建立水文地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)及相應(yīng)的儲(chǔ)存系統(tǒng)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行地下水評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)等。

對(duì)裂隙介質(zhì)、巖溶介質(zhì)中地下水系統(tǒng)數(shù)值模擬的關(guān)鍵技術(shù)尚未解決，地下水水質(zhì)模擬的可靠性問(wèn)題有待深入分析，地下水系統(tǒng)不同模擬方法的結(jié)合應(yīng)用具有更大的價(jià)值。

對(duì)環(huán)境水文地質(zhì)問(wèn)題的研究、人工補(bǔ)給的理論和方法的研究、遙感技術(shù)、同位素技術(shù)的應(yīng)用、裂隙水和巖溶水的研究以及目前所存在的城市供水不足、地面沉降、海水入浸、水質(zhì)污染等各種復(fù)雜的水文地質(zhì)問(wèn)題都是水文地質(zhì)工作者當(dāng)前或?qū)?lái)所面臨的重要研究課題。

我國(guó)礦山研究得較多，油田的水文地質(zhì)問(wèn)題僅是泛泛而談，未深入討論，還涉及一些關(guān)于隧道、高速公路等的工程地質(zhì)問(wèn)題；且國(guó)內(nèi)對(duì)工程中的水文地質(zhì)問(wèn)題和水巖相互作用造成的地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題研究較少。今后要加強(qiáng)礦山環(huán)境問(wèn)題的研究工作，水文地質(zhì)專(zhuān)業(yè)學(xué)者要與采礦人員合作。進(jìn)行多學(xué)科多方法研究；水資源與礦產(chǎn)資源要綜合開(kāi)發(fā)利用，例如把水資源作為伴生的礦產(chǎn)資源，建立煤水雙資源礦井。在涵養(yǎng)、保護(hù)地下水資源方面，需要加強(qiáng)與生態(tài)建設(shè)相協(xié)調(diào)的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，挖掘潛力，節(jié)約用水、探索深層承壓地下水如何科學(xué)利用，有關(guān)地下水形成、運(yùn)動(dòng)等基礎(chǔ)性問(wèn)題的科學(xué)研究也應(yīng)成為重要的戰(zhàn)略措施。

人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地下水資源的影響亦需要進(jìn)一步深入探索。土壤水研究理論及檢測(cè)技術(shù)尚需發(fā)展，尤其在溶質(zhì)運(yùn)移方面的研究欠缺很多。地?zé)岬难芯炕旧隙紝儆趨^(qū)域現(xiàn)狀的評(píng)價(jià)，目前基本無(wú)實(shí)際創(chuàng)新性成果，如地?zé)釛壦毓嗉夹g(shù)、沉積盆地地?zé)豳Y源勘探技術(shù)、地?zé)豳Y源綜合利用技術(shù)、熱儲(chǔ)工程等的研究。其它特殊類(lèi)型水，如礦泉水、凝結(jié)水、微咸水、咸水、鹵水等亦需進(jìn)一步研究。

縱觀水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展，初期實(shí)質(zhì)上是找水水文地質(zhì)學(xué)，到本世紀(jì)70年代，資源成為水文地質(zhì)學(xué)的主要課題，現(xiàn)在與環(huán)境生態(tài)有關(guān)的水文地質(zhì)問(wèn)題迅速增多。從某種意義上講，環(huán)境水文地質(zhì)已成為水文地質(zhì)學(xué)研究的核心課題。

5 福建省水文地質(zhì)學(xué)科發(fā)展中存在的問(wèn)題及研究對(duì)策

5.1福建省水文地質(zhì)學(xué)科發(fā)展中存在的一些問(wèn)題

歷史的原因，福建省在上世紀(jì)90年代后，水文地質(zhì)學(xué)科的發(fā)展基本開(kāi)始處于停滯狀態(tài)，一方面，供水多依賴(lài)于地表水，僅局部地區(qū)是地下水為主（如福建龍巖地區(qū)），另一方面，國(guó)家投入減少，使得水文地質(zhì)學(xué)科的發(fā)展研究也沒(méi)有大的進(jìn)展。2010年后，國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始重視水文地質(zhì)學(xué)科的發(fā)展。

工程引發(fā)的地下水問(wèn)題。如：（1）礦山開(kāi)采過(guò)程因?yàn)榈叵滤斐傻V山涌水、突水；（2）隧道掘進(jìn)過(guò)程造成問(wèn)題。龍廈鐵路象山隧道；（3）地下水超采引起的地面沉降等。

巖溶塌陷：三明、龍巖等覆蓋型巖溶區(qū)。

采空塌陷：主要發(fā)生于礦山地下開(kāi)采范圍大、持續(xù)歷史長(zhǎng)的區(qū)域。

地面沉降：東部沿海港灣河口平原區(qū)（福州溫泉開(kāi)采區(qū)）。

突發(fā)性、季節(jié)性特大雨造成地質(zhì)災(zāi)害，地表水和地下水互相溝通、連成一體，水源地成為一項(xiàng)迫切要去解決的問(wèn)題。

這些問(wèn)題的出現(xiàn)都會(huì)造成人民生命、財(cái)產(chǎn)的重大損失，國(guó)家也開(kāi)始進(jìn)行水文地質(zhì)學(xué)科與相關(guān)學(xué)科結(jié)合的發(fā)展。

5.2水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)

由主要研究天然狀態(tài)下的地下水，轉(zhuǎn)向更重視研究人類(lèi)活動(dòng)影響下的地下水；由局限于飽水帶的含水層，擴(kuò)展到包氣帶及“隔水層”；由只研究地殼表層地下水，擴(kuò)展到地球深層的水。

預(yù)計(jì)今后的水文地質(zhì)研究，在下列方面將有突破：裂隙水與巖溶水運(yùn)動(dòng)機(jī)制和計(jì)算方法；地下水中污染物和溫度運(yùn)移機(jī)制和計(jì)算方法；粘性土的滲透機(jī)制；包氣帶水鹽運(yùn)移機(jī)制；水文地球化學(xué)和同位素水文地質(zhì)學(xué)，地下水?dāng)?shù)學(xué)模型；地球深層水文地質(zhì)。

5.3福建省水文地質(zhì)學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)

近年來(lái)，水文地質(zhì)學(xué)科迎來(lái)了發(fā)展契機(jī)。2011年6月1日，中華人民共和國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則地下水環(huán)境》（HJ610-2011）在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)施。導(dǎo)則的實(shí)施對(duì)地下水工作者是一個(gè)新的開(kāi)端，特別是對(duì)于一級(jí)項(xiàng)目的地下水評(píng)價(jià)工作有了更高的要求，也使得社會(huì)發(fā)展環(huán)境中開(kāi)始重視地下水的工作，地下水成為社會(huì)發(fā)展中環(huán)境的一個(gè)不可或缺的重要因素。福建省在這個(gè)大環(huán)境下也從2011年開(kāi)始進(jìn)行了多流域、地區(qū)項(xiàng)目的地下水評(píng)價(jià)工作。

隨著人民生活水平的提高，社會(huì)開(kāi)始關(guān)注和參與地?zé)衢_(kāi)發(fā)租研究工作。一方面，民間投資者的熱情，使得原有地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用不斷提升；另一方面，當(dāng)前我國(guó)正在努力實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的工作目標(biāo)，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)。福建省在地?zé)崂谩㈤_(kāi)發(fā)已有逾百年的歷史，開(kāi)發(fā)利用地?zé)崽貏e是淺層地?zé)豳Y源不僅對(duì)于緩解我省能源緊張的形勢(shì)，對(duì)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的工作目標(biāo)將起到積極的推進(jìn)作用，依靠科技進(jìn)步，提高地?zé)豳Y源勘查開(kāi)發(fā)利用水平；加強(qiáng)地?zé)豳Y源特別是淺層地?zé)豳Y源的規(guī)劃工作，同時(shí)也能提供福建獨(dú)特的旅游資源和民生資源。

5.4福建省水文地質(zhì)學(xué)科發(fā)展的對(duì)策建設(shè)

地下水是水資源的組成部分，是生態(tài)與環(huán)境的重要要素，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要水源之一。在我省大部特別是沿海平原和海島地區(qū)，地下水在生活飲水、農(nóng)田灌溉、工業(yè)生產(chǎn)、城市發(fā)展和維系良好生態(tài)與環(huán)境方面發(fā)揮了重要作用。近年來(lái)，一些地區(qū)由于過(guò)量開(kāi)采地下水，導(dǎo)致地下水水位持續(xù)下降，地下含水層被疏干，引發(fā)了地面沉降、海水入侵、土地沙化；一些地區(qū)由于廢污水過(guò)量排放和面源污染的不斷加劇，造成地下水水質(zhì)惡化，地下水資源開(kāi)發(fā)利用中存在的諸多問(wèn)題已嚴(yán)重危及水資源的可持續(xù)利用，對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)安全構(gòu)成威脅，加強(qiáng)對(duì)地下水資源的管理和保護(hù)刻不容緩。

水資源屬?lài)?guó)家所有，加強(qiáng)水資源的合理分配、管理和保護(hù)事關(guān)國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全與公共安全。根據(jù)地下水的資源與環(huán)境屬性，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展以及生態(tài)與環(huán)境保護(hù)對(duì)地下水的要求，統(tǒng)籌考慮水資源的合理配置和公共資源的使用和保護(hù)準(zhǔn)則，合理劃分地下水功能區(qū)，協(xié)調(diào)地下水不同使用功能之間的關(guān)系，是政府加強(qiáng)公共管理和社會(huì)服務(wù)的重要體現(xiàn)，是履行《水法》賦予水行政主管部門(mén)依法管理地下水資源職責(zé)的客觀要求。

地下水賦存于地質(zhì)介質(zhì)中，具有運(yùn)動(dòng)緩慢、補(bǔ)給周期長(zhǎng)、循環(huán)更新慢、自我修復(fù)能力差、地下水系統(tǒng)遭到破壞后難以治理和修復(fù)等特點(diǎn)，必須采取嚴(yán)格的措施加以有效保護(hù)。以水文地質(zhì)單元為基礎(chǔ)、結(jié)合區(qū)域地下水主導(dǎo)功能劃分地下水功能區(qū)，制訂開(kāi)發(fā)利用和保護(hù)目標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)，為地下水合理開(kāi)發(fā)、保護(hù)、治理與管理提供科學(xué)依據(jù)，以保障供水安全、生態(tài)與環(huán)境安全和地下水資源的可持續(xù)利用。

針對(duì)福建省的上述特點(diǎn)和福建省現(xiàn)狀：最好按區(qū)域性（1：50萬(wàn)、1：20萬(wàn)、1：5萬(wàn)）、城鎮(zhèn)供水（如龍巖市、永安市……）、農(nóng)業(yè)供水（如連城）、工礦供水（洪寬工業(yè)區(qū)、永安造紙廠(chǎng)……）、專(zhuān)題性研究（如福建省地下水污染調(diào)查……）、地下水治理（如航站樓工程降水、鐵礦采空區(qū)降水）、地方病、地下熱水等。將有地下水可作為供水水源地區(qū)，以及沿海半島、島嶼缺水地區(qū)，進(jìn)行多手段、全方位地下水找水的工作；同時(shí)應(yīng)對(duì)地下水水源地進(jìn)行劃分，利于不同層級(jí)的保護(hù)；將地下水作為福建省水源地的應(yīng)急水源和儲(chǔ)備資源。

1999年，福建省地表水資源總量1215.39×108m3，多年平均值為1201×108m3。全省水資源總量1216.11×108m3，約占全國(guó)水資源總量的4.2%；人均水資源3665m3，高于全國(guó)平均水平，但其空間分配不均。缺水地區(qū)主要為沿海島嶼、半島岬角區(qū)及紅土臺(tái)地區(qū)。沿海四地市人口和工業(yè)產(chǎn)值占全省總量的70%，而水資源只占全省水資源的36%。特別是近年開(kāi)發(fā)港灣島嶼為開(kāi)發(fā)區(qū)、投資區(qū)，水資源供需矛盾突出。缺水者主要為農(nóng)灌用水和重點(diǎn)投資開(kāi)發(fā)區(qū)用水。這就需要福建省應(yīng)對(duì)沿海半島、島嶼缺水地區(qū)進(jìn)行多手段、全方位地下水找水的工作。

福建省地貌最大特點(diǎn)是平原分散，分水嶺分割面積小，地下水的匯水面積普遍較小。地貌形態(tài)受構(gòu)造控制，分水嶺及主干河谷常以北東、北西及北北東方向?yàn)橹鳎０毒€(xiàn)總體方向和主要干河呈交叉狀分布。這就要求按流域進(jìn)行系統(tǒng)性水文地質(zhì)、環(huán)境污染等綜合調(diào)查與研究。同時(shí)城市周邊1/5萬(wàn)區(qū)域水文地質(zhì)調(diào)查較欠缺，應(yīng)盡快完善該部分的工作。

加強(qiáng)地?zé)豳Y源勘查評(píng)價(jià)，同時(shí)勘查新的地?zé)崴磪^(qū)、評(píng)價(jià)不同地區(qū)地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用的適宜性、科學(xué)統(tǒng)一管理全省地下熱水資源、研究開(kāi)發(fā)新的地?zé)豳Y源形式等，提供一個(gè)成熟的技術(shù)流程、堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)和可靠的工作示范。

5.5今后工作建議

（1）開(kāi)展縣市范圍內(nèi)的主要地下水供水地域調(diào)查，以應(yīng)對(duì)極端氣象條件下的工程取水目標(biāo)。