时间：2023-03-21 17:14:01
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不同划分标准之间存在交叉，如可控因素既包括有形因素，也包括无形因素。实际上，海上执法的本质在于通过强制手段协调人类海洋活动之间以及人类海洋活动与自然环境之间的矛盾与冲突。据此，按照人类社会与自然关系角度划分影响因素，能较好地反映影响海上执法的不同方面;同时，鉴于海上执法以国家为单位开展，该划分方法也能够更好地保持国家之间的可比性。进一步来看，从人类社会与自然关系角度，可以将影响一国海上执法活动开展的各种因素划分为经济社会因素与自然环境因素，其中经济社会因素是指对海上执法活动开展拥有影响的社会物质和精神条件，涉及一国的整个社会经济文化体系，包括政治制度、经济特性、文化特性和科技特性等因素;自然环境因素是指能够影响到海上执法开展的天然形成的客观物质条件，包括自然地理、自然资源等因素。上述的经济社会因素，主要反映国家海上执法活动所涉及的人文环境，范围广、内涵复杂，并且国家之间的差异难以衡量，如美国与英国的政治制度和文化特性的差异;同时，一些经济社会因素本身的界定就较为模糊，如一国科技水平的高低常用定性方法来衡量，主观性较强。相比之下，自然因素作为影响海上执法的重要方面，可以用来刻画海上执法活动的自然环境，具有客观实在性，容易进行量化分析与比较。鉴于此，本文重点针对自然环境因素进行探讨(见表2)。由上表可知，影响国家海上执法活动开展的自然环境因素包括自然地理和自然资源两大因素，前者主要包括国家空间区位和所处海域水文气象等，后者主要包括海岸线、海岛、管辖海域、海洋资源等。其中，空间区位是指一国在地球表面所处的具置及与其他国家的空间相对位置关系，并不涉及国家间的政治经济联系。鉴于自然因素具有地域差别性，并且大都非人力所能控制，故此一国在开展海上执法活动时，必须充分考虑相关自然因素的影响，因地制宜，才能达到海上执法的目标效果。
二、海上执法的自然因素影响解析
如前所述，海上执法开展于特定的自然环境之下，受到多种自然因素的影响，并且不同自然因素对于海上执法的具体影响程度不同，因此有必要分别针对各种因素进行细化分析，并探究其对海上执法的影响。
2.1自然地理因素自然地理因素是指地理位置以及与此相关的各种自然条件，影响海上执法开展的自然地理因素主要包括空间区位、水文气象等。(1)空间区位空间区位是指一国在地球所处的具置以及同其他国家间的空间关系，可用其所跨经纬度范围、濒临海域、接壤国家等进行精确刻画。第一，不同经纬度范围对应不同的气候类型，如印度尼西亚位于东经96°～140°、南纬12°～7°之间，主要气候类型是热带雨林气候;俄罗斯位于北纬40°～80°之间，主要气候类型是亚寒带针叶林气候与极地气候。经纬度不仅直接影响海上执法的开展，还通过影响其他涉海活动间接地影响海上执法。如俄罗斯气候寒冷，冬季漫长，不利于开展海上执法;但同时恶劣的气候条件也降低了海上走私、偷渡等犯罪的发案率，降低了海上执法的复杂性。第二，濒临海域类型可划分为濒临边缘海与濒临大洋两种。国家间的海洋权益纠纷主要集中于边缘海，如我国与日本在东海、与东南亚相关国家在南海的划界纠纷，澳大利亚与东帝汶关于帝汶海海域划界纠纷等。相比之下，一侧邻近大洋的国家较少出现海洋权益纠纷，如日本的东向太平洋一侧。因此，濒临边缘海的国家，其海上执法的复杂性较高。第三，海向接壤国家是指与一国管辖海域边界相连的国家。由于海洋的流动性和开放性，海向接壤国家间易产生海洋权益纠纷，尤其是海域划界。全球大致存在376～400条潜在海域边界，已经确权的仅占1/3。①以南海为例，我国南海诸岛周边主要国家有越南、菲律宾、马来西亚、文莱、印度尼西亚等，各国在南海海域权益纠葛复杂，在进行海上执法时，相关事件极易升级为国际外交事件，甚至带来区域和全球海洋格局的变化，需要格外审慎。因此，海向接壤国家数量多的国家，其海上执法国际性和复杂性较高。总的来说，空间区位对海上执法的影响主要体现在两方面。一方面，空间区位决定一国管辖海域的气候类型，气候温和的海域涉海活动比较容易，海上违法活动的发案率较高，海上执法任务较为繁重，要求海上执法队伍具备较大的规模;气候恶劣的海域违法活动相对较少，但海上执法活动的难度较大，对海上执法装备性能与执法人员素质的要求较高。另一方面，空间区位决定一国濒临海域的类型与海向接壤国家的数量，濒临边缘海或海向接壤国家多，较易与邻国产生海洋权益纠纷，对海上执法队伍的维权执法能力要求较高，需要有一支更强有力的海上执法队伍。(2)水文气象水文气象是指国家所处海域相关的水文和气象状况，包括海域水温、海况、海洋灾害等因素。第一，海域水温主要指海洋表层温度。部分涉海产业对海域水温要求较高，如近海旅游、渔业生产等。海域温度过低的国家涉海活动相对较少，如加拿大北部濒临北冰洋，常年水温在8℃以下，冰期在270天以上，严重影响海上旅游、渔业生产、航运等涉海活动的开展，降低了海上执法的复杂性。第二，海况是指风力作用下的海面外貌特征，对海上执法的影响具有两面性。一方面，海况对船舶安全航行、飞机巡逻侦察等影响较大，海况差不利于海上执法的开展，并易引发海难，加大了海上执法的难度;另一方面，海况差的海域涉海活动较少，在一定程度上降低了海上执法的复杂性。第三，海洋灾害包括强对流天气、海雾、风暴潮、海冰、赤潮等。一方面，海洋灾害不利于海上执法的开展，如在强对流天气下，海上巡航的危险性会大大提升，进而提高海上执法的复杂性;另一方面，海洋灾害对涉海活动的影响较大，如海雾、海冰极易造成海难事故，赤潮会导致海洋生物的大量死亡，给海洋渔业带来毁灭性的打击，从侧面提高了海上执法的复杂性。一般而言，水文气象不佳的国家涉海活动较少，但海上执法的危险性较高，不仅对海上执法装备提出较高的要求，并且要求海上执法人员具备良好的应对海上突发事件的技能;水文气象条件好的国家涉海活动较多，海上走私、偷渡等犯罪的发案率相对较高，通常需要配备较多的快艇、直升机等，以提高海上执法的灵活性与机动性，实现对海上违法活动的有效管控。
2．2自然资源因素自然资源是指天然存在并且有利用价值的自然物。影响海上执法开展的自然资源因素主要包括海岸、海域、海岛、海洋资源等。(1)海岸及海岸线海岸是指邻接海洋边缘的陆地，是海洋和陆地相互接触和相互作用的地带，按照构成物质划分为不同类型;海岸线是指陆地与海洋的交界线，包括海岛海岸线与大陆海岸线，可用其形态和分布情况进行精确刻画。第一，按照海岸的构成物质，可划分为基岩海岸、平原海岸和生物海岸三种。生物海岸主要指珊瑚礁海岸和红树林海岸，涉海活动较为单一，海上执法以环境保护为主，专业性较强;平原海岸和基岩海岸附近涉海活动较多，包括海上旅游、渔业、航运等，海上执法需兼顾各方，综合性较强。第二，海岸线形态主要包括海岸线的总长度和曲折程度。一方面，海岸线长的国家通常管辖海域面积较大，海上执法目标区域广阔，提高了海上执法的难度;另一方面，海岸线曲折的国家，海湾、海岛数量越多，近海深度越浅，适宜走私、偷渡、海盗等犯罪行为的开展，提高了海上执法的复杂性。如东南亚的菲律宾、印尼等国，海岸线曲折、海岛及海湾众多，走私和海盗活动猖獗，海上执法的复杂性较高。第三，一国海岸线的分布情况可分为连续分布、间断分布两种，连续分布如韩国、澳大利亚、印度等国，间断分布如美国、法国、德国、西班牙等国。一般来说，海岸线连续分布的国家，海上执法力量资源分布较为紧密，易于集结机动，能够有效应对大型突发事件;海岸线间断分布的国家，海上执法力量资源分散，如美国海上执法力量资源分散于东海岸和西海岸，不易进行集结，海上执法的灵活性受限。通常情况下，生物海岸附近海域的执法要求执法人员具备较高的环保专业素养，并相应配备专业化的环保设备;平原海岸和基岩海岸附近海域的执法则对执法人员的综合素养要求较高。海岸线长的国家，海上执法目标区域广阔，相关执法装备(船舶、飞机)应具备较好的续航能力，以实现全覆盖;海岸线曲折程度高的国家，应配备较多的快艇与直升机，保证海上执法具备较高的机动性与灵活性，以有效打击相关违法行为。海岸线间断分布的国家，应建立完善的高层协调机制，以克服执法力量资源分散、不易集结的缺点。(2)管辖海域一国管辖海域包括领海、毗连区、专属经济区和部分国际海底区域等，不同区域的国家权利不同，从领海基线向外依次是领海、毗连区、专属经济区(见图1)。第一，国家在本国管辖海域内享有管控违法行为、开发相关资源等诸多权利(见表3)，因此各国均十分重视对本国管辖海域的划界。如韩国和日本在1996年领海及毗连区法公布后，均主张更宽泛的基线制度，以扩大本国管辖海域面积，攫取更多的海洋利益。就海上执法而言，管辖海域面积大的国家，涉海活动较多，海上执法的全面覆盖较为困难，提高了海上执法难度。第二，由于一国在不同海域(领海、毗连区、专属经济区)的权利不同，海上执法的侧重点也有所差异。由上表可知，从领海到专属经济区，国家海上执法职能逐渐趋于专业化。换言之，领海和毗连区面积比重大的国家，海上执法综合性较强，如地中海沿岸的非洲国家;专属经济区面积比重大的国家，海上执法专业性和国际性较强，如日本和新西兰等国。需要指出的是，管辖海域较大的国家，应兼顾海上执法的全面性、机动性与灵活性，海上执法队伍不仅要配备续航能力高的大型舰艇与固定翼飞机，也应配备一定数量的快艇与直升机;专属经济区面积比重大的国家，应注重对执法队伍海洋维权能力的培养，建立完善的定期维权巡航制度，以使本国在专属经济区的权利能够得到充分保障。(3)海岛海岛是指四面环水、时高于水面的陆地区域，其数量、到陆岸距离和空间分布形态对海上执法具有重要影响。第一，海岛数量影响海上执法目标空间区域的范围。海岛作为海上活动的重要载体，本身就是海上执法的主要目标区域之一。同时，海岛直接影响一国管辖海域的面积，部分近岸海岛作为领海基点，是计算一国管辖海域的起始点;边远海岛周围12海里属于一国领海，并拥有200海里的专属经济区。因此，海岛数量多的国家，海上执法目标空间区域较为广阔，提高了海上执法的难度。第二，按照海岛到陆岸的距离，可划分为近岸海岛与边远海岛两种。一般来说，近岸海岛的开发管理较为完善，相关执法活动较易开展;边远海岛由于离陆岸较远，对执法船舶的续航能力与抗风浪能力要求较高，不易实现常规化监管，如我国南海诸岛远离陆岸，最南的曾母暗沙到海南岛直线距离1600千米，很难实现海上执法的全面覆盖，海上执法难度增大。第三，海岛的空间分布形态可分为集中分布与离散分布两种。集中连片分布的海岛较易实现统一管理，降低海上执法的难度;零星离散分布的海岛涉及海域广阔，如马来群岛有大小岛屿两万多个，涉及海域东西宽4500千米，南北长3500千米，如此广阔的分布范围提高了相关国家海上执法的难度，且易诱发海上非法行为，加大了海上执法的复杂性。简言之，海岛数量多、离陆较远、分布离散的国家，海上执法目标空间区域较为广阔，在保证海上执法的全面性、机动性与灵活性的同时，应注重对边远岛礁的经济建设和国防建设，有针对性地为海上执法队伍配备监控设备和携带轻型武器的直升机、中小型无人机，以实现对边远海岛周边大面积海域的有效监控。(4)海洋资源海洋资源是指形成和存在于海水、海洋中的资源，主要包括生物资源、能源资源、化学资源和空间资源等，其蕴藏量、分布形态及地点和流动性对海上执法具有重要影响。第一，海洋资源蕴藏量对海上执法的影响主要体现在以下两方面。一方面，海洋资源是各国海上执法机构监管和保护的主要对象之一，海洋资源蕴藏量大的国家，通常海上执法的难度较大;另一方面，海洋资源丰富的海域承载力较高，涉海活动较多，提升了海上执法的复杂性。如秘鲁附近海域渔业资源丰富，非法捕捞活动频繁，秘鲁海岸警卫队与国家警察局长期合作，征募人手监视并鼓励非法捕捞线报，以便海岸警卫队抓捕非法人员。第二，海洋资源的分布形态与地点对海上执法具有重大影响。一方面，海洋资源集中于同一海域的国家较易实现对相关资源的全面保护和监管，如英国虽然管辖海域面积广阔，但其海洋油气资源主要在北海，降低了海上执法的难度;另一方面，分布于专属经济区的海洋资源易受到邻近国家的觊觎，引起海洋权益纠纷，提高了海上执法的复杂性，如在南海，中国主张管辖海域的油气资源被掠夺，就属于这种现象。第三，部分海洋资源具有流动性，较难实现监管与保护。一方面，海洋渔业资源的流动性，使得某些渔业资源成为几个国家的共有资源，因此渔业资源的管理和保护往往要进行国际间和区域间合作，海上执法的国际性特征突出;另一方面，海洋流动性资源的开发也易引起相邻国家间的冲突，如日韩渔业冲突，仅20世纪五六十年代就先后有328艘日本渔船、3929名日本渔民被韩扣留，44人丧生，而2000年以来日本也扣押了150余艘韩国渔船。大体上，海洋资源蕴藏量较大或分布分散的国家，为实现对特定资源的有效保护与监管，不仅要求拥有一定规模的专业执法队伍，并且需要海上执法人员具备较高的专业素养;对于海洋资源密布的专属经济区海域，应在定期维权巡航中给予重点关照;流动性海洋资源丰富的国家，对海上执法的机动性与灵活性要求较高，并且需要根据相关资源的流动特征，有针对性地开展海上巡航。
三、海上执法的自然环境评价分析
各种自然因素构成海上执法开展的基础背景，并对海上执法产生了复杂影响，进而对海上执法力量建设提出不同的具体要求。海上执法的自然环境评价应充分考虑这种复杂性，以达到对海上执法自然环境的客观映射甚至再现。
3．1自然环境对海上执法影响的复杂性自然环境对海上执法的影响是一个不断变化的过程，同时自然环境内部各因素也并非完全割裂，而是存在着各种各样的联系，构成了复杂的“海上执法—自然环境”系统，故此必须辩证地看待自然环境对海上执法的影响。首先，自然环境对海上执法的影响具有多面性。一方面，海上执法作为人类涉海活动的一种，它的展开不可避免地受到自然环境的影响，恶劣自然环境下的海上执法必将受到限制;另一方面，自然环境通过影响海上执法的客体，进而对海上执法产生间接影响，譬如良好自然环境下的涉海活动增多，提高了海上执法的复杂性。其次，不同自然因素对海上执法的影响具有关联性(见图2)。不同自然因素对海上执法的具体影响既有不同，各种自然因素之间又并非完全割裂。例如，海岸线长度和曲折度影响一国领海基线的划定，进而影响一国管辖海域的面积;海岛附近海域往往蕴藏着丰富的矿藏，影响一国海洋资源总量的大小，等等。再次，自然环境对海上执法的影响兼有静态性和长时效的特点。一方面，自然环境具备相对的时空稳定性，短时期内变化较小，对海上执法的影响呈现静态性。虽然部分自然因素呈现一定的变动性，但变化幅度不大，对海上执法的影响较小。如以港口、盐场建设等人类活动以及河口淤积等自然作用的影响为例，我国山东省海岸线总长度2598．01千米，年均增长约7．16千米，变化幅度仅为0．27%。①另一方面，多数自然因素的变化具有不可逆性，一旦发生变化则很难恢复原状，尤其是海洋是不可再生资源，一经利用即在相当时期内不能再生，对海上执法的影响具有长时效的特点。最后，自然环境对海上执法活动的影响程度随着社会经济的发展而有所变化，且不同自然因素的变化趋势与程度不同。一方面，随着社会经济和科技水平的不断提高，人类摆脱自然因素限制的能动性逐渐增强，部分自然因素的影响趋弱，如随着造船技术的提升，海上巡航执法受恶劣天气的影响程度逐渐降低;另一方面，经济社会和科技的发展能够增强部分自然因素对海上执法的影响，如随着经济社会与科技发展，从海洋中开采或提取某种资源变得有利可图和技术可行之时，就会增加相关涉海活动，海洋资源对海上执法的影响也随之加大。总的来说，“海上执法—自然环境”系统是一个复杂巨系统，各自然因素对海上执法的影响具有多面性、关联性、静态性、长时效等特点。在针对某一国家进行海上执法的自然环境分析时，需要兼顾全面性与针对性，以真实地反映自然环境对海上执法的影响。
3．2海上执法的自然环境评价指标体系海上执法作为人类涉海活动的一种，不可避免地受到自然环境的影响。海上执法自然环境评价指标体系作为海上执法自然环境的客观映射甚至再现，应具体而真实地反映自然环境对海上执法投入、执法难度、执法发展方向等重要层面的影响。鉴于此，海上执法自然环境评价指标体系的构建，一方面要遵循构建指标体系的一般原则，即满足科学性、全面性、合理性和易得性等;另一方面，该指标体系构建应以影响海上执法的重要自然因素为主线，在精简、不重叠的基础上，真实再现自然环境对海上执法影响的复杂性。海洋油气资源和渔业资源的总量及其分布情况作为基本出发点。一方面，油气资源与渔业资源是最重要的海洋资源。世界水产品的85%左右产于海洋;海底石油可采储量1350亿吨，占全球总量45%;海洋天然气储量140亿立方米，占全球总量50%以上。另一方面，这两种资源的典型性强，油气资源不可再生，其开发需要一定技术支持，且易引起海洋环境污染和邻国间海洋权益纠纷;渔业资源具备流动性，其开发和保护往往需要国际间的合作。众所周知，人类社会与自然环境是相互依存、融为一体的，很多因素其实是两者交汇融合的共同结果，如海域划界纠纷、海域承载力及其繁忙程度等，既涉及自然因素，又涉及经济社会因素。同时，海上执法自然环境内部诸因素之间又存在复杂的关系。从这个庞大复杂的“人类社会—自然环境”系统中，厘清各自然因素对海上执法影响并建立科学的指标体系是十分困难的。为保证各指标的独立性、客观性以及指标体系的全面性，上述指标体系在构建过程中，需从自然环境角度出发，考虑海上执法的主要自然影响因素，采用大量的定量指标和相对指标，在保证真实性和客观性的同时，利用相对指标信息量大的特点，确保指标体系具备较好的涵盖性和全面性。部分指标的计算方法及相关说明。需要强调的是，相对指标采用两个有联系的指标的比值来反映自然环境对海上执法的影响，把有关自然因素的绝对差异抽象化，可以弥补绝对指标的不足，更好地说明海上执法自然环境的内在结构特征，为深入分析自然环境对海上执法的影响提供依据，更有利于对海上执法自然环境的客观重现。
四、结语
众所周知，大多数混凝土结构直接暴露于自然环境的太阳照射下，其与外界间热量交换主要依靠对流换热和辐射，故混凝土内温度响应模型有别于有遮挡或背阴条件下混凝土内温度响应模型．混凝土在太阳辐射的作用下，考虑日照的导热边界条件可用式（21）表示。联立方程式（13），（21），（22）和（23）可知，当获取现场地理和太阳日总辐射量等信息后，即可建立无遮挡条件下混凝土内温度响应模型与自然环境温度作用模型间的联系，如式（25）所示。从式（21）还可看出，若无辐射传热（即R＝0）则其转化为式（18）．这表明若利用所求解的混凝土热扩散系数α值（式（16）和（17））、混凝土表面温度梯度（即式（19））和温度（即式（8））及其自然环境温度等参数，则可推导出混凝土与自然环境间的实时表面换热系数β值．该法克服了传统求解表面换热系数的不足（如多基于稳态传导，试样与现场实况误差大等），能用于实时求解自然环境与混凝土间的表面换热系数，这为研究现场自然环境和人工模拟环境提供了理论依据．此外，从上述推导亦可知，若利用式（16），（19），（21）和（22）及其测定的混凝土与自然环境温度等参数，则可反推导出太阳实时总辐射热量，这为获取现场实时太阳总辐射热量提供了求解方法．
2试验
2．1试验原料、混凝土配制及试验仪器试验所用的主要原料为P•O42．5级硅酸盐水泥（湖南长沙平塘水泥厂），聚羧酸系列高效减水剂（湖南长沙黄腾外加剂厂），I级粉煤灰（湖南湘潭电厂），S95级矿粉（湖南涟源钢铁集团有限公司产），长沙本地产河砂（细度模数约为2．9），连续级配粒径5～20mm石灰岩碎石，长沙本地自来水．配制C30级混凝土所用原料配比（质量比）为水泥∶矿粉∶粉煤灰∶砂∶石∶水∶减水剂为290∶50∶60∶730∶1050∶164∶4．2．所采用的温度测定仪为湖南省长沙市三智电子科技有限公司生产的SHT10温湿度传感器，测试前应对其精度进行校正，其精度为±0．1℃，扫描响应时间为5s，漂移量小于0．4℃／yr，可实时测定温度值．
2．2试样制作与试验过程按照JTGE30—2005《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》和T0553—2005《水泥混凝土立方体抗压强度试验方法》的力学性能试验要求安排实验；浇筑尺寸为150mm×150mm×150mm立方体试样，成型24h后脱模，放入标准养护池中养护；28d的实测抗压强度约为34MPa．采用钻芯机从试样侧面取芯，制成直径为100mm±1mm，高度为150mm±1mm的圆柱体；然后，利用钻机钻取距表面不同厚度（35mm和50mm）的孔，相应孔径约为10mm±1mm，将温度传感器置入孔中并用相同级配的混凝土砂浆密封；养护一定程度后，将所制备的含传感器的试样置于杜瓦瓶中（其端面与杜瓦瓶口平齐），并采用相同级配的混凝土浇筑成型和养护；根据测试要求，将试样长时间（不少于3个月）置于所测自然环境中，以使得混凝土内各处温湿度基本一致．图1为用于测定一维混凝土内温度响应规律的试件简图。图2为相应的实物图．测试有遮挡条件下混凝土内温度响应规律的过程中，将试样置于四周空旷且距地高度约为1．5m的百叶箱中，传感器一端连接测定仪，记录不同时刻环境温度值和混凝土内不同深度温度响应值；自然环境温度随时间变化规律亦采用温度传感器测定，其探头直接悬挂于百叶箱中间；与之相比，无遮挡条件下混凝土内温度响应规律测定过程中，试样置于相同场地距地高度约为1．5m钢筋架上．
3分析与讨论
3．1有遮挡条件下自然环境中混凝土内温度响应为了更好地研究自然环境温度和混凝土内温度变化规律，本文以长沙地区2011年8月16至18日为例研究了有遮挡条件下自然环境中的混凝土内不同深度处温度的变化特征，并对17日的实测结果进行了拟合，相应的测试结果及其部分拟合曲线如图3所示。从图3可以看出，自然环境温度和混凝土内温度呈现出有规律的周期性变化，其波动周期约为24h，利用所建立的正弦（余弦）函数模型拟合实测结果可大致描述温度波动规律．这表明上述所推导理论模型是合理的．至于部分区域出现拟合曲线与实测结果偏离是因昼夜时间长短不等使得升温和降温波动周期不相等造成的，将另文详细阐释．自然环境温度与混凝土内温度间的差别主要表现为混凝土内温度响应波动曲线相对光滑、数据离散性小、温度波动滞后和幅值衰减等方面，这是因混凝土的热传导系数、密度及其比热容等赋予混凝土较大的热阻———起延滞和消弱作用造成的．从图3可知，有遮挡条件下混凝土内温度响应主要受环境变化、混凝土传热系数和表面换热系数影响．利用实测数据的温度波动幅值，结合式（16）可求出混凝土内的热扩散系数约为3×10－3m2／h；实测混凝土的密度约为2300kg／m3，若取其比热容为920J／（kg•K），利用实测数据和式（18），则可求得实测现场混凝土表面与空气间的表面换热系数（对流换热）约为20．5W／（m2•K）；将计算参数代入本文建立的混凝土内温度响应模型，可求出35mm和50mm处的相位滞后分别约为0．44和0．54，其与图3中的拟合曲线的相位差基本吻合，这表明该模型具有较好的精度．
3．2无遮挡条件下自然环境中混凝土内温度响应大多数混凝土结构工程多暴露于太阳直接照射下，为了研究有／无遮挡对自然环境温度和混凝土内温度变化规律，本文以长沙地区2011年8月19日为例研究了无遮挡条件下自然环境与混凝土内不同深度处温度的变化特征．长沙地区测量现场约处于北纬28．2°，日出时间约为6时，日落时间约为19时，8月19日天气状况与16～18日基本相同，相应的日辐射小时最大值约为1．73MJ／（m2•h）．鉴于此，该处仅对太阳照射期间（即6～19时）温度变化规律进行探讨，相应的实测温度值及其拟合曲线如图4所示．从图4中可以看出，被太阳直接照射的混凝土内温度响应规律明显有别于有遮挡条件下混凝土内温度响应，主要表现在温度响应的波动幅值增加、温度变化率大、最高温度值增加及其时间提前等方面．本试验所拟合的曲线是基于太阳照射期间温度值，从图4中可以看出分别基于混凝土内温度响应和自然环境温度所推导出的等效环境温度理论拟合基本一致，部分区域略有差异是因参数取值等造成的，这表明上述理论推导所提出的环境等效温度可以用于描述相应日照条件下混凝土内温度响应规律．混凝土内温度随太阳升起而快速增高，随日落急速降低，于13时左右混凝土内（35mm）的温度出现极大值；而自然环境温度于14．5时左右达到最大值，其随日落而缓慢降低；无太阳照射期间混凝土内温度响应规律与有遮挡条件下的响应规律相似．无遮挡条件下，混凝土获得的热量主要来源于太阳辐射能量———部分辐射能转化为混凝土内能以提高自身温度，另一部分以红外线形式散射入环境中．混凝土温度极大值是在其接受太阳辐射能和自身散射失掉的能量达到平衡后出现的———若混凝土获取的辐射能量大于散射失掉能量，则多余的能量将转化为混凝土内能以升高混凝土温度；若散失能量大于混凝土通过辐射获取的能量，则混凝土温度会逐渐降低；故混凝土表层温度达到最大值会出现在混凝土获取的辐射能与散失掉的能量达到平衡时刻．环境温度升高主要是通过吸收混凝土散射能量（红外线）而到达的，混凝土向大气散失能量需要一个时间过程，此即为相应的滞后时间．因而，自然环境温度出现极大值滞后于无遮挡条件下混凝土出现温度极大值时刻．产生这两者差异是由于有／无遮挡条件下混凝土与外界环境之间热能传输方式不同造成的．在有遮挡条件下，混凝土与环境间传热主要以表面对流换热为主；而太阳照射条件下，两者间换热方式由辐射和对流换热主导．辐射至混凝土表面的热能大量传导入混凝土内，从而使得混凝土温度快速升高，部分能量以对流换热和辐射方式传递给空气．从图4中还可以看出，太阳照射的混凝土内温度响应值远远大于自然环境温度，理论计算混凝土表层温度可超过50℃，这表明混凝土内温度响应规律受其获取能量的方式影响显著，自然环境温度变化规律能否直接等效于混凝土内温度变化规律，应视混凝土所处自然环境条件而定，这为人工室内模拟试验温度参数选取提供了依据．
4结论
1．1气候因子与鼠疫
气候因子是导致鼠疫从沉寂到激活转变的关键因素，几乎每次鼠疫的爆发和流行都与气候变化密切相关。许多学者主要探讨温度、降水、日照及其衍生指标与鼠疫的关系，研究表明，温度、降水、日照等气候因子影响着鼠疫宿主及媒介蚤的行为、繁殖及其数量。
1．1．1温度
温度对鼠疫宿主特别是鼠类的影响，首先表现在对鼠体温的影响，温度适宜时，发育、繁殖正常，温度不适宜时，发育迟缓，成熟较晚，受孕率较低，且后代可能不育。褐家鼠可在－10～－20℃的冷库中营巢繁殖，但这样的温度条件对板齿鼠的发育及繁殖是不利的。而黄鼠适于在20～30℃活动，气温高于30℃或低于10℃活动强度显著减弱。此外，温度直接影响着媒介(蚤)传播鼠疫的途径，进而影响鼠疫的流行。由于蚤属于冷血性节肢动物，除对环境温度敏感外，与宿主本身的温度也有所差别，因此，鼠疫菌能否在蚤－宿主间传播，主要依赖于菌、蚤对不同环境温度的适应能力，而不单一依赖于蚤菌栓的最适温度。蚤类与菌栓的最适生存温度共同决定着鼠疫菌的繁殖能力。Perry等证实菌栓形成的功能性hms基因座复合物最适温度约是20～26℃，温度升高，蚤形成菌栓的能力降低，当温度达到30℃时，菌栓形成停止。另外，环境温度与蚤的媒介能力关系极大，蚤活动最适温度为23．5℃，研究显示，夏季最高日温与美国西南地区人类鼠疫发病频率相关，即夏季最高日温大于下限阈值的天数与人类鼠疫发病频率呈现正相关，反之，夏季最高日温大于上限阈值的天数与人类鼠疫发病频率呈现负相关，显然高温会影响蚤形成菌栓以及保持传染的能力，高温时间持续的越长，天气也越干燥，蚤类越不容易生存，从而减少对人类的传播。值得注意的是，虽然高温和低湿与蚤生存率负相关，但湿度超过90%可能导致幼蚤感染致病性真菌，正如鼠疫在热带地区的湿热低地局部流行那样，鼠疫仅在某些重要环境因素的特定界值范围内发生。
1．1．2降水
降水是促进鼠疫流行的一个重要环境因素。研究显示，降水量与干旱区啮齿类动物、人类鼠疫传播存在正相关，即降水量增多会导致鼠疫传播的风险加大，例如美国的西部和中亚。Parmenter等分析了三个时空范围近半个世纪发生的211例人间鼠疫与降水的关系，发现新墨西哥州冬季降水与人间鼠疫发生率正相关。Enscore等对亚利桑那和新墨西哥两个毗邻州的研究也支持这一结论。潜在的机制可能涉及“营养级联假说”，即降雨能促进植物生长和昆虫繁殖，增加啮齿类动物的食物利用度，加快啮齿类动物繁殖，进而达到阈值爆发鼠疫。尽管在相对干燥的暖温带，研究多支持“营养级联假说”，但Brown等认为单一的“营养级联假说”解释降水与啮齿类丰度的关系过于片面化，因为他们在沙漠的一项长期研究并未发现降水与啮齿类丰度具有相关性。同样，湿热地区的研究结果也不能用“营养级联假说”解释，中国云南地区降水量的增加与鼠疫的发生呈现负相关，Stenseth等也发现哈萨克斯坦夏季降水增加会导致秋季沙鼠鼠疫的流行，但降水过多则抑制了鼠疫的流行。由此可见，鼠疫的发生不仅与降水有关，而且还可能与疫源地的其他环境特征有关。
1．1．3日照
日照既有昼夜的变化，又有季节的变化，也对鼠类产生显著的影响。昼夜光线的变化影响到鼠类的活动时间。昼行鼠在天亮活动，天黑时停止，如黄鼠、花鼠等;夜行鼠反之，如子午沙鼠、鼢鼠等。光是外界环境对鼠类刺激的重要信号之一。除了极少穴居地下鼠类外，其余各种鼠都需要某种强度的自然光。光的昼夜和季节性的变化影响到鼠的繁殖、换毛、蛰眠和迁移等，特别是对鼠类生殖腺的发育、怀孕期和繁殖过程等周期性现象更具意义。日照通过眼和脑影响脑下垂体，刺激垂体前叶分泌，促使生殖器官发育，使雌性和排卵，完成性周期。若在此过程缺乏光信号，鼠类就不可能实现生殖;假使在繁殖季节给予适量的额外的光照，则能促使鼠类即便在寒冷无光的季节也能快速繁殖。因而，不同鼠疫疫源地内啮齿动物鼠疫流行与季节变动相适应，冬眠鼠类黄鼠、旱獭鼠疫疫源地人间鼠疫流行高峰为7～9月;长爪沙鼠疫源地人间鼠疫一年四季都可发生，但以4～5月为第一高峰，10～11月为第二高峰。南方黄胸鼠疫源地全年均可能有病例发生，但气候不同，流行高峰也不一致。
1．2地理景观因子
地理景观因子对鼠疫的影响主要表现在海拔、纬度、植被、土壤以及地形地势等方面。李海荣等通过聚类分析表明，我国的鼠疫疫源地就形成环境可分为3类:(1)西部高海拔早獭、田鼠鼠疫疫源地，包括喜玛拉雅旱獭鼠疫疫源地等4类鼠疫疫源地。该区疫源地主要分布在海拔3000～5000m的起伏山地，植被类型以高寒草甸、草原为主，土壤类型为高山、亚高山草甸草原土，并形成高Ca的弱淋积的化学地理景观。(2)北部中高海拔沙鼠、田鼠及黄鼠疫源地。包括达乌尔黄鼠疫源地、沙鼠疫源地及布氏田鼠疫源地。该区海拔500～3000m，疫源地分布在低海拔平原和中海拔山地，植被类型以温带草甸、温带丛生禾草草原、温带矮禾草及矮半灌木等为主，土壤类型大多为栗钙土、棕钙土及黑钙上等钙质土壤为主，并形成温带富Ca、Mg的弱淋积典型草原、干草原和荒漠草原化学地理景观。(3)滇西及东南沿海中低海拔黄胸鼠疫源地。包括黄胸鼠疫源地和剑川大绒鼠疫源地。该区疫源地主要分布在海拔500～2000m的山地，植被类型以热带、亚热带常绿、落叶阔叶灌丛、矮林及热带常绿针叶林－灌丛为主，土壤类型主要是赤红壤和红壤，并形成富Fe、Al的亚热带森林强淋积景观。另外，地理景观因子对鼠疫的影响也表现在对宿主、媒介的丰富度以及物种多样性的影响。
1．2．1植被
植物一方面是鼠疫宿主的食物来源，另一方面是其隐蔽场所，宿主中鼠类对植物种类具有很大的选择性。因此，植物生长的好坏，决定着鼠类的数量消长动态。于吕海等的研究指出，植物的生长给鼠疫宿主提供了适宜的生存繁殖条件，促其数量增加，为动物鼠疫流行奠定了基础。Parmenter等的研究也指出，生长的植物带给草食动物较多食物来源。若植物中携带有大量病原菌，再加上啮齿类动物的大量繁殖就可能会导致鼠疫大范围的流行。与鼠疫有关的植被类型主要有干草原、荒漠草原、高山森林草原与高山草甸以及农作物区域等，这些地区中的植被类型与组成决定着鼠疫宿主是否可能迁徙，以及是否能够成为自然疫源地之间的屏障。此外，植物在鼠疫菌的保存和传播中也起到了某些作用，宋志忠等研究认为，某些植物具有充当鼠疫菌自然宿主和传播媒介的可能，鼠疫菌可能通过根而进入植物的茎和叶，啮齿类动物通过取食带菌植物而感染，造成动物间鼠疫流行，资料证实褐家鼠、沙土鼠、猴、鼬类、山猫、犬及藏系绵羊等通过摄食而发生了鼠疫。
1．2．2土壤
土壤类型是决定各种植物、动物及生态分布的基础条件，不同的土壤类型直接影响鼠疫宿主的生存和分布，也因影响植物的生长而间接作用于鼠疫宿主，还通过影响鼠疫传播媒介的生存而影响鼠疫的流行。高巨真等发现鼠疫的传播媒介蚤游离后均潜藏在不到1cm深的含水量较高的疏松表土中，表土小气候最佳的情况下，游离蚤的最长存活期可超过恒温条件下平均寿命的35%。此外，蚤类的幼虫是在尘土中发育和羽化的，因而土壤的温度、湿度和化学成分对蚤的生长繁殖起到了关键的作用。另外，土质也是影响鼠疫流行的一个关键因素。在长期的进化过程中，鼠疫宿主形成了自己特有的分布区，只有在特定的栖息地内、特定的土质中才能进行正常的筑洞和生存。例如草原黄鼠大都栖息在地势平坦，植被低矮的沙质土壤地带;子午沙鼠和长爪沙鼠主要栖息于松软的土质地带;内蒙古锡盟东苏旗地区的布氏田鼠喜栖息于土质坚硬地带或岗地;旱獭生活的洞穴必须具备干燥、厚实的土质层，潮湿不利于旱獭生存，土层薄不利于旱獭挖洞穴;除鼠类外，蒙古兔喜欢栖息于靠近水缘的具有一定湿度的土质地带如林地、灌木丛。王五一等在发现世界鼠疫疫源地分布于热带和温带的半干旱荒漠草原与半湿润草原和湿热沿海森林的基础上，又发现了鼠疫发源地分布在富钙、富铁地区。我国著名鼠疫学者刘云鹏也曾多次指出:“鼠疫好发于红土地带”。在我国南方的部分疫源地中也确实观察到了这种规律，研究显示可能与红壤中的铁元素关系密切。
1．2．3地形、地势与海拔、纬度
世界上所有鼠疫疫源地的总和统称为鼠疫自然疫源地带，界于北纬47°和南纬40°之间的地带，并受到全球性长周期气候变化的影响。我国地势西高东低，地形复杂多样，高原山地面积广，呈三级阶梯分布，复杂的地形地貌孕育了鼠疫宿主、媒介和病原体的生物多样性。从生态学角度观察，鼠疫自然疫源地是在相应地理景观条件下，宿主、媒介和病原体经过长期的进化，通过自然选择形成相对稳定的生态系统。因此，根据方喜业等鼠疫疫源地分型方法的研究，以生态学为指导，采用3项指征(即疫源地景观、宿主、鼠疫菌亚种下生物型)、两级分型法，将我国鼠疫自然疫源地区划成12块疫源地，几乎遍布蒙新区和青藏区以及部分西南区和中南区。过去一直认为由于地理景观屏障而造成鼠疫疫源地独立存在，随着一些不明地区疫源地调查的开展，推测“三江并流”区域可能是鼠疫由青藏高原向横断山谷地以至云贵高原传播的“走廊”。另外，龚正达等的研究指出家鼠鼠疫流行区主要处于西南部小兽多样性相对较低的区域内，并随着小兽多样性沿纬度或海拔梯度向的不断增高，鼠疫的发病率呈减少和消失的趋势，说明鼠疫的发生和分布与宿主动物多样性及空间分布格局有一定的关系。反之，野鼠鼠疫疫源地位于横断山中部北纬26～27°，海拔2300～3200m，正好地处小兽及其寄生蚤类多样性最高的区域间。但在这里，野鼠鼠疫疫源地能够长期存在而多年未发生人间鼠疫，提示在山地自然环境条件下，环境异质性较高、森林植被保护较好、宿主及其寄生蚤多样性较高的地区，对鼠疫的长期保存、降低疾病流行成因的条件和机制可能有利。
2环境因素与鼠疫关系的研究
2．1经典方法对环境因素与鼠疫关系的研究
影响动物鼠疫的因素很多，其中包括气象因素、地理因素、生物因素以及社会环境因素等，所以传统研究方法基于鼠疫监测数据，多采用数学模型拟合分析其与鼠疫的关联性，常用相关性分析、因子分析、主成分分析以及聚类分析等方法对这些因子进行筛选。相关性分析表明，鼠疫宿主丰富度与海拔、相对湿度、年均气温、年降雨量、蚤类物种数、鼠疫菌有无分布呈显著正相关，与年辐射总量、年日照时数、年干燥度、地貌类型数、土壤类型数呈显著负相关，与植被类型数有一定相关性，但不显著。鼠间鼠疫发生与蚤类物种数、植被类型、土壤类型、干燥度、年日照时数呈显著正相关，与年均气温、年均降雨量、年均相对湿度呈显著负相关。因子分析表明，影响鼠间鼠疫发生的主要环境因子包括年均气温、年日照时数、年降雨量及年均相对湿度等气候因子，高度差、地貌类型数、植被类型数、土壤类型数和年均干燥度代表的景观因子，以及鼠间鼠疫发生区的地形地势、宿主因子以及媒介蚤类物种数。如因子分析能解决因子间的自相关问题，以主成分分析法提取公因子的因子分析方法在研究环境影响因子方面有很好的应用前景。
2．2新技术对环境因素与鼠疫关系的研究
目前，景观流行病学、生物地理统计学、3S技术(GIS地理信息系统、RS卫星遥感遥测技术、GPS全球定位系统)等理论和方法在疾病研究中的广泛应用和实践，为研究鼠疫自然疫源性疾病提供了新的思路和方法。近年，基于景观生态学理论对疾病空间异质性、生态学过程和尺度关系的研究和实践备受国内外学者的关注。结合3S技术和空间统计分析方法，有关非生物地理环境因素与鼠疫关系的研究已取得一些进展。如美国疾病控制与预防中心(CDC)用3S技术和鼠疫监测数据构建了美国西南部鼠疫风险空间模型，依据海拔、植被类型等因素对高风险区域进行了划分。Eisen等在新墨西哥州利用基于包含3种地理景观的GIS模型，确定出人类暴露于鼠疫的危险区域。Girard等对美国亚利桑那州草原上鼠疫主动监测分离的鼠疫菌生态型进行空间聚类分析，发现鼠疫生态型可分为迅速扩张型和缓慢存留型，而易感啮齿动物密度升高，有利于感染扩张型鼠疫菌造成鼠疫的爆发。Adjemian等采用趋势面分析及多元线性回归分析，阐述了美国西部鼠疫扩散传播的机制。Neerinckx对坦桑尼亚卢绍托地区1986～2003年鼠疫疫情资料进行分析发现，海拔和植被指数景观环境因子与鼠疫发病率有直接关系。Kausrud等采用高分辨率气候指标重建既往气候的气候模型，对人间鼠疫及动物间鼠疫进行预测，发现气候同鼠疫疫情存在高度一致性。并提示随着气候变暖，在未来的几十年中亚的鼠疫活动可能更加频繁。杨林生等利用GIS对1840年以来我国鼠疫的时空分布规律进行了系统分析，从整体上分析了我国鼠疫疫源地空间分布特点。
3结语
自然界中的混凝土设施一直处于各种因素同时或交互的作用中，在室内模拟自然环境对混凝土综合耐久性的影响，在理论上和技术上都存在困难。因此，在现有研究基础上，设计了由多个单项耐久性循环试验组成的综合耐久性循环试验方法，力求真实地反映不同自然环境因素共同作用时混凝土耐久性的劣化规律。氯盐侵蚀能阻碍混凝土的碳化，阻碍由碳化对混凝土强度及密实性等的升高作用，故先进行氯盐侵蚀条件下的干湿循环试验，再进行碳化试验，最后进行冻融循环。根据试验室内标准普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准，碳化的时间为28d，抗硫酸盐侵蚀试验15个循环(本试验将硫酸盐换为氯盐)，25次冻融循环结束后进行动弹模量测试，本研究设计进行三个大循环，每个大循环做10d的碳化，每个大循环做5个干湿循环，冻融循环做25个进行冻融循环试验。混凝土综合耐久性的试验流程如下:(1)混凝土立方体试样养护至7、14、28d时，测试其抗压强度。(2)混凝土棱柱体试样养护至56d时，开始进行氯盐侵蚀条件下的干湿循环试验，每个干湿循环需2d，共进行5个循环，共需10d。干湿循环试验完毕后，放在盐水中浸泡4d，测试所有试样的动弹模量。(3)完成干湿循环的试样开始进行碳化试验，碳化时间为10d。碳化试验完毕后，放在盐水中浸泡4d，测试所有试样的动弹模量。(4)完成碳化试验的试样，开始进行混凝土试样的冻融循环试验，共进行25个循环，约需4d。冻融循环试验完毕后，测试所有试样的动弹模量，并取其中一个试样，测试混凝土微观孔隙含量。(5)上述所有试验组成一个综合耐久性循环试验，共计需32d。第一个综合耐久性试验完成后，按(2)～(4)顺序进行第2个综合耐久性循环试验。本研究共进行了2个综合耐久性循环试验，混凝土劣化至冻融循环试验的停止条件，故停止试验。为进一步了解经过综合劣化后混凝土的情况，完成第2个综合耐久性循环试验的试样，在标准养护室养护64d后，测试剩余所有试样的动弹模量，并取其中一个试样，测试混凝土微观孔隙含量。为了进行对比，安排了对比试样放在标准养护室中持续养护，并在上述试验节点的相同龄期，测试了对比试样的相关性能，如动弹模量和微观孔隙构造。
2试验结果及分析
2．1混凝土抗压强度不同龄期的两种混凝土的抗压强度见表4所示。从表4可以看出，不论是普通混凝土还是粉煤灰混凝土，抗压强度随龄期增长而增长，掺加粉煤灰的混凝土的强度略低于普通混凝土强度，特别是当龄期较短情况下。混凝土28d抗压强度为49MPa和48MPa，均达到了C40混凝土的强度要求。
2．2混凝土动弹模量
大量试验数据资料和以往研究显示，水泥混凝土内部的裂纹扩展或界面强度的衰减都会直接导致混凝土动弹模量的下降。动弹模量是评价混凝土内部损伤的有效指标，同时动弹模量的测试为非破坏试验，因此，可以利用进行耐久性试验的试样进行无损检测。本研究将混凝土动弹模量的变化作为反映混凝土综合耐久性破坏的指标进行了测试。不同混凝土经过耐久性试验后的动弹模量变化趋势见图1所示。从图1可以看出，没有经受耐久性影响、一直在标准养护室养护状态下，不论普通混凝土还是掺加粉煤灰的混凝土，混凝土的动弹模量都呈持续增加趋势。这是由于水泥混凝土通过水泥的持续水化使混凝土内部逐渐密实、强度逐渐提高，因而动弹模量持续增加。与普通混凝土相比，掺加粉煤灰后混凝土的动弹模量稍有降低，但不明显。本研究耐久性起始龄期为56d，此时粉煤灰的二次水化作用逐渐显现，因而动弹模量有一定提高，表明粉煤灰类矿物添加剂可以起到增加混凝土后期强度的效果。而对于经受综合耐久性作用的试样，混凝土的动弹模量出现波浪形变化。不论普通混凝土还是掺加粉煤灰的混凝土，干湿循环和碳化对修复混凝土内部损伤、提高混凝土动弹模量都具有一定的促进作用。与碳化相比，干湿循环对混凝土的修复作用更加明显。试验结果显示，冻融循环作用对混凝土的破坏作用是决定性的。在本研究探讨的混凝土耐久性影响因素中，即使是在氯盐环境中，干湿循环对混凝土的修复作用也比较明显，碳化也不会增加混凝土内部损伤，对于修复混凝土内部损伤有一定作用。而经过第一个综合耐久性的冻融循环后，混凝土动弹模量出现下降，最大下降幅度达到45%。而经过第二个综合耐久性的冻融循环后，混凝土动弹模量最大下降幅度达到68%。干湿循环和碳化对混凝土的修复不能阻挡冻融循环对混凝土的巨大破坏作用。从图1还可以看出，混凝土的内部损伤是在耐久性影响因素的综合作用下逐渐累积而增加的。本研究进行了两个循环的综合耐久性试验，动弹模量累计下降率达到69%。由于试验是在氯盐环境中进行的，混凝土的冻融破坏非常显著，如果在非氯盐环境中进行试验，动弹模量的下降率可能会减小。两个综合耐久性试验完成并在标准养护室养护64d后，在水泥进一步水化作用下，混凝土内部损伤得到进一步的恢复，动弹模量恢复到综合耐久性试验之前的80%。试验结果还显示，虽然利用粉煤灰代替了等质量的水泥，但混凝土的耐久性完全没有降低，这进一步表明矿物添加剂对混凝土耐久性有改善作用。
2．3混凝土微观孔隙构造
在某种程度上，微观孔隙构造决定了混凝土的宏观性能。国际著名水泥混凝土材料专家内维尔(Neville)在《PropertiesofConcrete》一书中指出“孔隙可以用于预测混凝土的各方面性能”。因此，经受综合耐久性影响因素作用的混凝土微观孔隙构造发生何种变化，对于了解其宏观性能的变化将有一定的帮助作用。本研究利用压汞仪测试了综合耐久性试验过程中水泥混凝土内部微观孔隙构造，并计算出了微观孔隙的分形参数。不同混凝土经受和未经受耐久性影响因素作用的混凝土微观孔隙构造特征参数主要参数绘制成图，见图2～5所示。分形维数表征微观孔隙的复杂程度，平均孔径表征孔隙的大小程度，总表面积表征孔隙表面的大小，这四种指标均表征混凝土内部的密实程度、孔隙的多少和大小、孔隙的复杂程度。从上述四图可以看出，对于不经受耐久性影响因素作用的混凝土，随着养护时间的延长，混凝土内部总孔隙量下降、总表面积减小、平均孔径增加，说明混凝土在水化作用下持续密实，内部孔隙变少、变小。而分形维数的增加则表明混凝土内部孔隙变的复杂，水泥水化结晶作用堵塞了部分孔隙，使总孔隙量下降、孔隙形状更加复杂。其次，在低龄期时，普通水泥混凝土的孔隙量较掺加粉煤灰的水泥混凝土的孔隙量多、孔隙构造复杂，随着龄期的增加，二者的差异减小，粉煤灰的二次水化作用比较明显。对于经受耐久性影响因素作用的混凝土，除上述特点外，更主要特点是冻融循环作用使混凝土内部构造发生了明显的改变，特别是第二个综合耐久性试验循环后，微观孔隙总孔隙量和总表面积明显增加、分形维数明显下降，均表明冻融作用对混凝土内部产生了巨大的损伤。结果还显示，经过养护，受冻融循环作用产生的内部损伤可以得到部分恢复，对于混凝土宏观性能的提高是有积极作用的。
2．4微观构造与动弹模量的关系
上述分析表明，经过耐久性影响因素作用后，混凝土的力学性能(动弹模量)和微观孔隙构造均有比较规律的变化。图6为二者关系图，图中包括了经受和未经受耐久性影响因素作用的混凝土的试验数据。从图6可以看出，水泥混凝土的动弹模量与微观孔隙总孔隙量之间具有较好的相关性。粉煤灰混凝土的总孔隙量比普通水泥混凝土大，而二者之间的动弹模量没有明显差异。混凝土微观孔隙其他特征指标与动弹模量的关系与此类似，在此不再赘述。图6混凝土微观孔隙与动弹模量的关系上述结果表明，混凝土微观孔隙特征参数和动弹模量与混凝土类型、混凝土所经受的环境条件具有较好的一致性，利用该类指标可以很好的表征水泥混凝土的综合耐久性。
3结论
（1）中提出了一种能量自获取管理系统，其中生能器件是太阳能光伏电池和风能发电机，储能元件是锂离子电池和超级电容器，考虑到锂离子电池的自放电现象较弱，充放电的次数较少，而超级电容器则刚好相反。因此，将太阳能光伏电池作为主能源向传感器节点宫供电，并同时给锂离子电池供电，风能发电机则作为辅助电能给超级电容器充电，超级电容器充满电后便将能量快速的转移到锂离子电池中。这种采用锂电池配合超级电容器的供电方式广泛的应用在自获取能量的传感器节点中。从生能元件的角度考虑，中使用太阳能光伏电池和温差电池为生能元件，其中温差电池粘贴在太阳能光伏电池的背面，通过太阳能光伏电池工作时候的背温和环境中的温差来发电。振动的能量也能为传感器节点提供能量，振动能量采集器件可以是机电式或者压电式，其中采用压电式的装置比较多。比较了集中能量采集器的特性，并建立了相应的能量转换模型，以应用在无线传感器的网络仿真中。中自制了一种自获取水下能量的装置，利用不同的金属材料在电解质溶液中放电的原理，通过多片这样的电池为传感器节点供电，这中电池充分利用水下环境，为水下传感器网络提供了一种全新的供电方式。
（2）关于水下传感器网络节点的部署研究，国内外现在研究的比较多的是水下三维环境下的节点部署。提到了一种部署网关节点的方法来最大化网络生存时间。但是，目前针对具有自获取能量的水下无线传感器节点的部署研究还没有开始，在这样的部署条件下，传感器的部署除了要考虑水下的三维环境以及通讯媒介的改变外，还要综合考虑节点的能量以及能量采集的便利性。因此这是一个新兴的研究领域。
（3）针对于水下传感器节点的路由研究，考虑到水声信道传输的特点，水下传感器网络的路由跟陆地上的传感器网络有着明显的差异。《水下无线传感器网络能量路由协议的仿真研究》提出一种基于表驱动路由协议设计思想的选优能量路由协议能够有效的延长网络生存时间。也是采用类似的路由算法。
2.项目研究内容、研究目标以及拟解决的关键问题
2.1研究目标
（1）综合考虑影响路由协议的因素，通过设定不同的影响权值来实现最优路由算法，以便于适应不同的检测环境。
（2）采用新的传输机制，降低网络的时延和传输错误率。
（3）构建基于基站式的检测网络拓扑结构，路由算法由基站根据影响因子实时调整，检测节点定时与基站同步路由算法，在降低水下传感器能耗的同时，由于其是基于基站的广播方式，提高了系统的可拓展性。
2.2研究内容
本项目旨在实现基于自获取能量的水下无线传感器网络的部署和路由研究。在项目期间，将针对于目前的所做研究结合研究目标概括以下三点主要内容：
（1）完善协议MAC层传输机制算法。
完善课题组提出的OVSF传输机制，其依据下面公式实现不同节点之间的不相干数据传输。此机制成熟地应用在水下无线传感网络协议中，降低网络延时同时提高能量利用率。
实现基于优先级的传输机制，最大程度优化传输路径
（2）基于基站式的路由广播机制
基于层次分析（AHP）的路由算法，实现不同检测环境下通过调整不同的权值来优化路由协议。
构建基于基站的检测网络拓扑结构，基站实时检测影响路由协议的因素变化情况，并且根据相应的权值计算并广播相路由协议，水下节点会依据设定的阀值来决定是不是改变目前所用传输路由协议。
（3）实现整个系统持久工作，能量来源为自获取（分为节点获取和基站获取）。
基站是基于太阳能、风能等自然能量，采取自获取的方式来补充电池。
节点采用在现在国外提出的生物能的基础上改进型，提出基于三个阶段数据传输算法，实现最大化利用能量的前提下去实现数据的无差别传输。
2.3拟解决的关健问题
（1）如何在自获取能量的前提下实现系统的持久工作，同时实现网络在最优的路由协议下数据通信将是本项目的重点解决难题。
（2）基于OVSF和优先级的算法：优化课题组之前提出的算法同时将算法成熟地应用在项目所提出的协议中，达到时延和能量利用率的要求。
3.项目的特色和创新之处
本项目旨在研究基于自获取能量的水下无线传感网络的部署和路由研究，和以往此方向的研究相比，本研究项目的特色和创新之处在于：
（1）采用自获取的方式来解决节点能源问题，大幅度地增加网络的使用寿命。
（2）采用OVSF码与基于优先级的传输机制，降低网络的数据传输时延。
关于矿业开发与人口的研究
在清一代,黔西北地区,由于矿业的大规模开采,吸纳了邻省及其他各省份众多人口。《黔南识略》[21]和《黔南职方纪略》[22]二书,对黔西北地区人口迁移都有记载。《黔南职方纪略》对人口数量进行了统计,把客民分为有产客民、无产客民、居住乡场不填丁口之户三种,而这些移民与矿业开发之间有着千丝万缕的联系,这是难得的材料。当前学术界对矿业开发与人口关系研究的论文有李中清的《1250—1850年西南移民史》、古永继的《元明清时期贵州地区的外地移民》等。其中李文指出:“1700年至1850年间,有三十万余矿工迁进西南去开发西南矿藏。”[23]古文指出:“威宁州,其地盛产铅、铜,外地客民汇集。”[24]此外,蒋德学的《试论清代贵州的移民》[25]、王敏的《清代贵州移民叙论》[26]等文对黔西北地区人口迁移与矿业开发之间的关系研究也有所涉及。曹树基著《中国人口史》第五卷,对清代大定府各时期的人口变化论述十分详实,指出:“在贵州各府中,大定府是铅矿重要产地,同时也是矿业人口增长最快的地区之一”。[27](P261)《简明中国移民史》一书虽未对黔西北地区的移民情况作专门介绍,但其指出,当时贵州省的整体移民情况是“自由迁入的移民数量更多,他们的性质与迁入其他地区的流民并无二致。其中很大一部分移民的就属矿业移民”。[28](P439)成崇德的《清代西部开发》一书对移民与矿业开采有深刻的描述,该书指出:大量的剩余人口的涌入,伴随其足迹所至的是“一座座新的厂矿出现在寂无人烟的丛山密林中”。[29](P337)此外,《中国西南边疆发展史》[30]、《西南历史文化地理》[31]、《清代边疆开发研究》[32]等书也不同程度的涉及到黔西北地区矿业移民问题。从以上研究成果不难窥见黔西北地区矿业开发与移民之间的密切关系。虽然矿业移民在某种程度上带动了黔西北地区的经济与社会发展,然而,其带来的不利影响也是不容忽视的,这是一个值得深入研究的问题。
关于矿业开发与自然环境变迁的研究
矿业开发易使自然环境遭到破坏,前人早已认识到其中之利害,从众多的记载可知,各矿区及邻近地区往往是自然环境破坏较严重地区。目前,学术界对于黔西北矿业开发与自然环境变迁的研究成果不多,论文主要有袁轶峰的《清前期黔西北的矿业开发与生态环境变迁》,此文主要从环境史的角度来研究清代前期黔西北的矿业开发造成的环境问题,而最突出的问题是石漠化和森林资源的耗竭。[33]此外蓝勇的《历史时期西南经济开发与生态变迁》[34],杨伟兵的《明清以来云贵高原的环境与社会》[35]与《云贵高原的土地利用与生态环境变迁(1659-1912)》[36]等研究也对黔西北地区的矿业开发与生态环境变迁有所涉及。随着矿业的开发,人口的大量增加,黔西北地区的森林覆盖率逐渐降低,森林的变少使得对森林极其依赖的动物种群,如老虎、鹦鹉等,失去了生存的空间,使多种动物种群面临着十分严重乃至灭绝的危机。这方面的著作主要有文焕然的《中国历史时期植物与动物变迁研究》[37]、文榕升的《中国珍稀野生动物分布变迁》、何恒业的《中国珍稀鸟类的历史变迁》与《中国珍稀兽类的历史变迁》等书。其中文榕升一书研究老虎等动物物种的变迁,该书进而指出,历史上黔西北地区动物物种繁多,如虎、麝、长臂猿等。何书《中国珍稀鸟类的历史变迁》对黔西北出产的好几种鸟类等做了十分详实的研究,并指出:清康熙十二年《贵州通志•威宁府》、清《黔中风土志•大定府•平远州》、乾隆十四年《黔南识略•大定府•平远州》、清代黄元治的《黔中杂记》等书都记载了威宁府的物产有鹦鹉,威宁以东的平远州(今织金县)也出产鹦鹉,然而令人遗憾的是,当前“黔西北一带的鹦鹉,久已绝迹”。[38](P245)论文有袁轶峰的《明清时期贵州生态环境的变化与虎患》一文,该文不仅给“虎患”下了定义,而且还指出“虎患”发生的原因,他说“康熙盛世时期的王朝开拓和山地垦殖导致大量的植被和动物无法在短时间复萌。它严重破坏了老虎的生境与生态,使得人与虎的缓冲地带的杂林木荡然无存,可供虎猎食的野生动物也随之大量减少。为了生存,虎只有加大猎食范围,促使虎不断的向人类逼近”。[39]限于史料的缺乏,关于黔西北地区动物物种与数量的变迁,存在很大难度,这一领域的研究还亟待加强。森林的减少不仅会引发虎患,也会引发水土流失,使土层变薄,植物生长能力减弱,引发石漠化现象。对于黔西北石漠化形成时期,学者们持有不同观点。韩昭庆的《贵州石漠化人为因素介入的起始界面试析》一文指出:“采矿吸引大批人员进入黔西北、黔西地区,使得这些地区成为雍乾时期人口增加最大的地方,为解决这些移民的吃饭问题,鄂尔泰早就建议开矿的同时,也要在此毁林开荒,这些政策无疑会对黔西北原本脆弱的生态环境产生负面影响。”[40](P162)另一文《雍正王朝在贵州的开发对贵州石漠化的影响》则指出:“贵州西部、西北部及南部等地开矿,使得这些生态脆弱地带遭受了史无前例的破坏,雍正时期也就成为人为因素开始影响贵州石漠化的重要时期。”[41](P120)在胥思省的《清代贵州开发及其影响初探》、张友谊的《清代贵州石漠化分布状况及其人为成因的初步研究》等文,对黔西北地区石漠化的分布作了比较详实的阐述,其中胥文指出:清初经过康熙及雍正年间的一系列开发,到了乾隆时期,随着高产农作物的引进,改变贵州土地的利用方式与对土地破坏使得地利得到最大的发挥的同时,一定程度上产生了石漠化。[42](P18-19)而张文指出:自雍正王朝后大量汉民移入,大规模的“向山地进军”,增加了发生水土流失的几率,引发石漠化现象。[43](P38-39)但苦于在该方面的历史资料有限,无法展开深入的研究,学术界对于矿业开发与自然环境变迁的相互关系研究成果不多,且结论多为今人的推测,因此需要做更深入的研究。
发展农村幼儿教育事业，提高保教质量，要根据“职前培训和在职培训相结合、长期培训与短期培训相结合、幼教理论与农村实际相结合、理论学习与实践提高相结合”的原则，通过多种途径，采取各种措施，培养与造就一支稳定而合格的幼儿教师队伍，提高她们的专业水平。还有要为农村幼儿教师提供良好的工作和生活环境，增加他们外出进修和学习的机会，解决其医疗、保险等后顾性问题，从而保证农村幼儿教师不但有投身农村幼儿教育的激情，而且有长期工作下去的动力，即所谓的“引得进”、“留得住”。
2注重幼儿时期的品德、品行的教育
农村里，父母因为忙于外出打工，常常忽视了对孩子的教育，因而，为小朋友们创设一个清洁，优秀、舒适、富有教育意义的环境，对他们的成长是非常的重要。教师要注意每个幼儿的德育教育，要有针对性的教育，把德育深入每一个幼儿的内心。例如：让农村的小朋友回归大自然，去感受家乡的美丽，教会孩子们帮助父母做家务事，对表现比较好的我们可以颁发“大红花”以作奖励。这样不仅培养了小朋友了小顺心，而且还培养了小朋友积极主动的性格。
3为幼儿创设良好的学习环境，因地制宜
俗话说：“环境塑造人”。由于经济的发展，农村“城市化”倾向逐渐加剧，许多家长一味模仿城里人，不惜本钱给孩子买各种洋玩具或很贵的玩具，使孩子在室内玩耍的时间越来越多，而孩子在野外的时间相对减少，虽然他们生在农村，长在农村，与大自然贴得那么近，却很少有机会与大自然亲近，他们不认识稻谷，分不清麦苗和小草，不知红薯长在哪儿……照这样发展下去，这些土生土长的农家孩子，对土地、对自然的感情将会越来越淡薄。良好的环境能给幼儿提供思考、观察以及动手能力表现的条件。嫩而过陶冶幼儿的情操，发展幼儿的智慧，让幼儿的身心得到慢慢的健康发展。
3.1变废为新
充分的发动孩子和家长收集废弃的物品，经过自己的精心设计、加工、改制之后，成为自己喜欢的东西。在大自然中，我们有着取之不竭的资源。例如：利用烂泥巴进行美工活动，孩子们可以尽情地摆弄，挖洞、团圆、堆高、捏塑，获取造型经验和乐趣。可以使用废弃的糖纸折叠、裁剪成各式各样的蝴蝶、小人，将用后的汽水易拉罐剪成不同形的花儿，用装鞋子的硬纸盒裁剪成不同的图案等。
3.2制作标本
孩子在幼儿时期总是换踹着一种好奇、新颖的心态，所以我们可以利用这种心态，让孩子们制作各式各样的果实标本，然后进行粘贴。例如：收集玉米籽、大豆、葵花籽等，可以制作成美丽的花朵；收集树叶、小草、小花等可以制作成一幅动人的山水画。这些制作似乎是很幼稚或者是是很粗糙，但是那包含着有幼儿们的童心、想象力等，因而孩子们会非常珍爱自己的作品。我们还可以摆在校园的走廊，让别的小朋友也欣赏，这样不仅提升了小朋友的自信，而且还培养了小朋友的意志力。
3.3设置自然的植物园
在设置的植物园区里，我们让小朋友从自己家里带上种子，如：玉米、高粱、向日葵、麦子、大豆等，然后让小朋友自己种下，每天浇水、施肥，看着种子慢慢的发芽、长大、成熟，从而提高小朋友们热爱劳动的积极性，同时还能亲身的体会父母的辛勤。也可以为小朋友们设置小动物的饲养区，我们可以养殖一些小兔子、小鸡、小鸭、小狗等，让孩子们经常与小动物进行接触，并熟悉它们的生活习性和特点，从而培养孩子们的爱心与责任心。
4从小培养环保意识
教师要从孩子的视角出发，站在孩子的立场去看待周边的事物，结合幼儿教育的特点，联系日常生活中的环保教育。幼儿园环保教育应该是能够广泛反映我们生活环境以及幼儿容易理解和接受的环境知识。这里的环境，应该是我们的周边，我们的家园。在周围的环境中，幼儿有许多可以看得见、摸得着、闻得到的事物和现象，如观察垃圾堆及被污染的河水、听听刺耳的噪音、欣赏美妙地音乐等等。只要我们老师时时做个具有环保意识的有心人，完全可以充分利用这些随手可得的教育内容自编成教材，以专题环保教育为主，将丰富的环保教育知识渗透到幼儿的一日生活及各种教学活动中，让幼儿从感性的活动的基础上获得并形成有关的知识。让幼儿从小就有保护环境的意识。
5就地取材，制作特色性的玩具
玩具是幼孩时期不可缺少的物质。但是在农村并不能像大城市里有大量的、高档的玩具，为了弥补不足，我们只能教孩子们自己制作玩具，就地取材。然而在在制作的过程中还能培养孩子们的动手能力、操作能力等。例如：将高粱杆用针线将其穿在一起，然后进行数数，并学习数的分解、合成等，还可以使用高粱杆或者是麦秸等进行拼图；用积木搭建各式各样的高楼大厦等；用水果或者是蔬菜雕刻不同的不同的工艺品；用破碎的布料为洋娃娃制作花哨的衣服、裙子等；用葫芦做成不倒翁、花瓶等；用筷子做成秤杆，用瓶盖制作成秤盘，再用线将其穿起即可。在这样的制作活动中，孩子们通过自己的动手和丰富的想象力，制作出自己喜欢的玩具，更加能让他们的童年值得回忆。
6开展丰富多彩的活动
幼儿在活动中无拘无束地表现自己对生活的认识、感受和体验，在这个生动、亲切、有趣的氛围中，心态完全处于正常、平等、积极的求知地位，而教师充当的则是孩子游戏的伙伴。由于设备有限，可以让幼儿多做一些传统的民间游戏，它形式多样，有的是徒手进行的，有的只需十分简单的材料，具有较强的趣味性和娱乐性，深受幼儿喜欢。例如：促进幼儿小肌肉发展的游戏有：抓石子、翻绳、转陀螺、弹珠子等；发展幼儿智力的有：黑白板、爬梯子、五湖四海等；锻炼幼儿大肌肉动作的有：踢毽子、捉迷藏、跳皮筋等；还有发展幼儿动作的协调性、敏捷性和平衡性的，如老鹰捉小鸡、瞎子摸瘸子、踩高跷、独木桥等。这些具有生活气息、风采各异的游戏，简单易学，不受场地、人数、孩子接受能力差异的限制，三五成群就可以进行。它们能促进幼儿的身体的协调发展，合作能力的发展和幼儿社会性的发展。
讨论会开始了。管老师向大家展示了许多被污染了的环境，介绍了许多环境污染的资料，便开始提问：“环境污染有哪些危害呢？”刷刷刷，许多只手高高地举起。老师请张一鸣起来回答。
张一鸣站了起来，看了看天花板很担忧的说：“现在各地的工厂排出废气，经压力后会向上浮，万一冲破大气层，太阳的辐射就会透过紫外线伤害我们的身体。”
他刚说完陈含箐就连忙站了起来，回答道：“我个人认为白色污染度人体的危害比较大——”她顿了顿，又说：“现在人们购物后就会用那种塑料袋，既不方便又不卫生，如果放过重的东西就会坏掉。我在电视上看到过有人把4个塑料袋埋在土中一星期，就可以污染一亩半良田，让200多人一个月吃不上饭。”“两位同学的回答都很精彩！”老师带头拍起了掌。
“下面我们进入下一个板块：怎样能保护环境？”同学们齐声回答：“植树！”
老师打破沙锅问到底，“还有吗？”“有！”我没等老师叫我，就站起来补充：“告诉大家一个‘秘方’，只用一袋牛奶。首先，把牛奶袋开一个小口喝掉，然后把袋子里放满水，一根绳子系紧小口的对角，最后吊在树上，树就可以挂水了！＂老师微微笑着夸我的想法好。
论文关键词：自然环境，依赖性，发展
自然环境是和社会环境相对的一个概念，有着广义与狭义之分。狭义的自然环境是指与人所处的地理位置相联系的各种自然条件的总和，包括地理位置、气候、土壤、山脉、河流、植物、动物、矿藏等。广义的自然环境指除了人类社会之外的各种自然物质、能量、信息的因素所构成的一个整体系统。人总是生活在一定的自然环境之中，人的生活和发展与自然环境息息相联，都要受到自然环境的影响和制约，离开了自然环境，个人乃至整个类将失去生存和发展的根基，人也将不复存在。因此，自然环境对人的发展来说是一个基础、一个前提。
一、自然环境是人生理发展不可或缺的自然条件
人作为自然存在物，有其自然属性，人是自然界发展到一定历史阶段的产物，人源于自然。这一事实决定了人永远不能割断自身同自然之间的联系。人从自然中输入物质、能量和信息，经过加工、处理和转化来满足自身的需要，形成自己的体力和智力；同时人也向自然界输出物质和信息，影响和改变自然界。这个输入和输出关系，就是人和自然的实际联系。它说明人只是在与自然的相互联系中依靠自身的智慧和劳动，从自然界那里获得物质、能量和信息借以维持自身的生存和发展。承认人的肉体存在的客观性就必然承认维持这种存在、满足这种生物组织生理需要的合理性。因此，人有自然需要。自然需要简言之也就是维持人的生命存在的生物需要、生理需要。早在《1844年经济学哲学手稿》中马克思就提到，“在一定意义上，吃、喝、性行为等等，也是真正的人的机能；男女之间的关系，是人和人之间最自然的关系。”[1](P87)在《德意志意识形态》中马克思、恩格斯指出：“一切人类生存的第一个前提也就是一切历史的第一个前提哲学论文，这个前提就是人们为了能够创造历史，必须能够生活。但是为了生活，首先需要衣、食、住以及其他东西。”[2](P31)恩格斯在谈到马克思生前的伟大贡献时强调：“正像达尔文发现有机界的发展规律一样，马克思发现了人类历史的规律，即历来为繁茂复杂的意识形态所掩盖着的一个简单事实：人们必须首先吃、喝、住、穿，然后才能从事政治、科学、艺术、宗教等等。”[3](P574)
人的这些生理需要的满足最终需要通过物质资料生产的形式来满足杂志网。而自然环境是包括在物质资料生产其中的，是物质资料生产赖以发展的基础。作为物质资料生产赖以发展的基础，自然环境在其中发挥着怎样的作用呢？恩格斯曾指出“经济学家说劳动是一切财富的源泉。其实劳动和自然界一起才是一切财富的源泉，自然界为劳动提供材料，劳动把材料变成财富。”[4](P77)马克思则进一步指明劳动过程所具有的三个要素，即劳动本身、劳动对象和劳动资料。马克思这里所说的劳动对象，指的即是自然环境中的森林、土地、矿藏、河流等因素。在马克思看来，自然环境是作为生产力要素之一的劳动材料或劳动对象而进入人类社会的物质生产活动的。作为生产力的要素之一，自然环境首先对人类社会的物质生产活动产生直接的影响，并进而通过物质生产活动间接地影响人类社会生活的其他方面。正因为如此，马克思强调“任何历史记载都应当从这些自然基础，指人们的生理特征和人们所遇到的各种自然条件以及它们在历史进程中由于人们的活动而发生的变更出发。”[5](P220)
其实，人和自然之间具有原始的内在一致性，从人的生命存在看，人依靠自然界而生活；从肉体方面来说，人和动物一样，靠无机界生活；从人的生命活动看，人的生命活动以自然界为基石，人的生命活动的能力在某种意义上也是以自然界为第一资源，自然界不仅是人的直接的生活资料，而且是人的生命活动的材料、对象和工具。人类的劳动对象如土地、树木、矿石等，都是自然界提供。“没有自然界，没有感性的外部世界，工人什么也不能创造。”[1](P53)马克思继而写道：“自然界一方面在这样的意义上给劳动提供生活资料，即没有劳动加工的对象，劳动就不能存在，另一方面，也在更狭隘的意义上提供生活资料，即维持工人本身的肉体生存的手段。”[1](P36)自然环境是自然的有机整体，它为人生理的发展提供物质基础。因此，我们在谈论人的发展时不能漠视自然环境的作用，塑造良好的自然环境成了促进人全面发展的必备物质条件。
二、自然环境为人的精神文化发展提供重要保证
人的发展是现实的、具体的、全面的和动态的发展过程，是在一定的时间和空间中展开和完成的，这既是一个历史形成和发展的过程，又是一个在现实的自然环境中形成和发展的过程。良好的自然环境在人的精神文化的发展中发挥着十分巨大的价值功能，它是人类实践活动的产物，打上了人类实践活动的印记，是人类文明的凝聚和体现，反过来又为人的发展提供重要保证。
首先，自然环境满足人享受自然美的精神需求。爱美是人的本性哲学论文，按照美的原则和规律塑造人，是人的全面发展的重要内容。自然之美并不是人主动建构起来的，更不是自然中的事物触发人的审美“细胞”而产生的“幻觉”，自然之美是某种自然的存在，是大自然的一些属性，诸如它的颜色、味道、棱角、线条等，它们是直接地呈现自己。良好的自然环境为人提供了客观的审美对象，唤起了人们的审美情趣和美感，给人营造了美的氛围，以美的气息净化着人的心灵世界。
其次，自然环境还是科学活动的对象，作为人类生产活动对象的自然，同样存在于人类的科学活动之中。“从理论领域来说，植物、动物、空气、光等等，一方面作为自然科学的对象，一方面作为艺术的对象，都是人的意识的一部分，是人的精神的无机界，是人必须事先进行加工以便享用和消化的精神食粮。”[1](P56)克思把“科学活动”看作人类的一种活动，是“生产的一些特殊的方式”。科学活动的首要内容是认识自然，从“精神上掌握自然”，然后在生产活动过程中“驱使自然力”为人类服务。
最后，建构良好的自然环境还会引发人们在价值观念、生活方式、消费方式等一系列领域发生革命性的变革，有助于人形成文明、健康、科学的生活方式和消费方式，促进人的全面发展。良好的自然环境的建设会使人领略到大自然本身的美，人在审美活动中又会自觉意识到自然环境对于人的发展的意义，将维护自然美内化为自身的价值理念，从而对自然环境给以呵护，用美的原则塑造自然环境，使自然环境更美，使人与自然更加和谐。正是在这种人与自然、主体与客体、感性与理性和谐统一的自由自觉的审美活动中，人与自然环境始终保持着良性互动，两者在交互作用中都能得到全面的发展。在今天自然资源已经十分有限的情况下，工业化时代的奢侈浪费的生活方式，不仅超越了自然界的支付能力，造成生态平衡被破坏，而且也给人自身形成很大压力，打破了人自身发展的平衡状态，出现了不少难以治愈的“文明病”。人的全面发展并不意味着对物欲过分追求。人并不是庸俗的经济动物，不能为满足贪得无厌的物质欲望不惜掠夺自然资源，置自然资源枯竭和环境退化而不顾。作为具有理性的个体应该朝着既有利于自然发展，又有利于人的身心发展的目标努力，重视良好的自然环境的建构，促进人的全面发展。
三、保护自然环境，为人的发展营造条件
从某种意义上讲哲学论文，自然环境因素就是人发展的基础因素。这就好比个人的发展是粒种子，那么“环境”就是土壤。种子很重要，土壤更重要。没有好的土壤，再好的种子也是白搭。要想种子茁壮成长，就必须有块肥沃的土壤杂志网。这是一个显而易见的道理。我们要实现人的全面发展，首先也必须要打造这样一块肥沃的最适宜“种子”生长的“土壤”，这就要保护我们赖以生存的自然大环境。
近些年来，我们赖以生存的自然大环境出现了一系列的问题：空气污染严重、世界性水源危机、森林惨遭毁灭、物种不断减少、臭氧层变薄等等，表面是天灾，在这天灾的背后是人祸，特别是传统的粗放型经济发展方式和掠夺式的资源开发超过了自然环境合理的承载能力，使得空气、水、土地、生物等环境要素遭到严重的破环，生态系统维持生命的功能退化，资源支撑能力下降。所有这一切已经说明，人类的破坏行为正在将自然界驱赶到一种生态死亡的绝境中，同时也使自己陷入一种十分危险的境地。人与自然的对抗，不仅直接关系到整个类的发展，而且也关系到我们每一个人的身心健康，所以必须走出当前人与自然紧张的状态，保护我们赖以生存的自然大环境，努力实现人与自然的和谐共存。
（一）树立人与自然和谐相处的自然观
人与自然对抗，源于极端的人类中心主义，是将人与自然的对立绝对化和极端化的结果。人类的许多灾难最深层的原因就在于人与自然相互对抗的自然观。这种对抗既是社会发展和人类文明进步的结果，同时又是社会发展和人类文明进步程度不够的结果，因为这种人与自然对抗的自然观不是从来就有的，也不是永恒存在的，必将为人与自然和谐的生态自然观所代替。走出极端的人类中心主义，强化环境伦理意识，既承认自然工具价值，同时又要承认其内在的价值，这既是当今人类减少种种灾难的基本途径，又是人全面发展的必然之路。
（二）改变传统的经济发展观
要从根本上使人与自然的关系从冲突走向和谐，必须放弃传统的经济发展观，积极发展经济，努力实现经济生态化。所谓经济生态化是指人类经济活动日趋符合生态规律要求，日益实现在生态上合理的过程，其本质和核心内容是：使基于劳动过程引发的人与自然之间物质代谢及其产物，逐步比较均衡、和谐，顺畅与平稳地融入自然生态系统自身的物质代谢之中的过程。因此，只有发展生态经济，才能彻底克服人与自然的尖锐对抗状态，实现人与自然的和谐发展，为人更好的发展提供基础条件。
（三）树立科学文明的消费观
尽管非典、禽流感等继续威胁着人类，然而野生动物的口腹之欲仍未杜绝。因此，倡导文明饮食文化哲学论文，树立科学健康的消费观，有利于人与自然的和谐，有利于个人发展，同时也利于子孙后代。
（四）加强环境立法，增强环境执法力度
协调人与自然之间的关系，保护自然大环境，除了依靠经济手段，建立新的可持续经济发展模式发展生态经济，树立新的可持续消费观，倡导绿色消费等等，还必须借助于法制手段，建立和健全环境法制机制，使自然环境的保护有法可依、有法必依。
（五）加强生态教育，提高人们的生态意识
人们在对工业文明的反思中，认识到要对工业文明中人与自然的关系进行拨乱反正，把人与自然的尖锐对抗转变为人与自然的和谐统一，还必须实施和推行教育改革，发展生态教育事业，提高人们的生态意识和环境意识，这才是保护自然环境的根本长远之计。生态化教育是和构建未来生态文明相一致的新型教育体系，它可以分为学校生态教育和公众生态教育。对于学校而言，要以生态文明观为指导，致力于解决教育过程中人类与自为自然之间的时代性矛盾，从而致力于培养具有生态文明素质的新人。对于公众教育而言，要致力于提高公众的绿色意识和参与生态环保的自觉性，积极参与解决人类与自然之间产生的生态危机，从而推动生态文明的形成和发展。
参考文献：
[1]马克思．1844年经济学哲学手稿[M]．北京：人民出版社，2000．
[2]马克思恩格斯全集（第3卷）[M]．北京：人民出版社，1979．
[3]马克思恩格斯选集（第3卷）[M]．北京：人民出版社，1995．
[4]马克思恩格斯选集（第1卷）[M]．北京：人民出版社，1995．
[5]马克思恩格斯全集（第46卷）[M]．北京：人民出版社，1979．
