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1、,生态工程实例及其应用前景,第二节,一、生态工程的实例,1. 农村综合发展型生态工程,问题：农村中物质、 能量的多级利 用问题,对策：进行综合发展型 生态工程,案例：北京窦店村以沼 气为中心的生态 工程,思考与讨论,2.这一生态系统的结构和功能有哪些特点？有哪些值得借鉴的做法？,1.在这一案例中，主要运用了哪些生态工程的基本原理？,思考与讨论,2.这一生态系统的结构和功能有哪些特点？有哪些值得借鉴的做法？,1.在这一案例中，主要运用了哪些生态工程的基本原理？,物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理等。,思考与讨论,2.这一生态系统的结构和功能有哪些特点？有哪些值得借鉴的做法？,这个案例以
2、沼气工程为核心，农林牧副渔各业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经济发展；同时又降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。,1.在这一案例中，主要运用了哪些生态工程的基本原理？,物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理等。,2. 小流域综合治理生态工程,问题：小流域水土流失问题,对策：进行综合治理,案例：甘肃陇南县“九子登科”模式,“九子登科”模式,山顶戴帽子：山头实行封禁管理、营造水土保持林，保护和恢复植被；山腰系带子：半山陡坡退耕还林还草，发挥林草拦蓄作用，减少径流；坡地修台子：坡耕地以坡改梯田为突破口，建设基本农田，为调整农业产业结构提供条件；地埂锁边子：充分利用地埂种植经济作物，
3、既获得经济效益，又保护地埂；,荒地荒沟栽苗子：在荒山、荒沟、荒坡地建设薪炭林；山脚种果子：山脚发展经济林果园，促进商品经济发展；沟底穿靴子：在干、支、毛沟沟底修建谷坊、拦挡坝，建设沟坝地，拦蓄泥沙，防止沟壑被水冲蚀而导致其不断扩张；,“九子登科”模式,见缝插针钉扣子：利用田间地头、房前屋后栽植林果，发挥零星作用，提高治理程度；秋田盖罩子：在缓坡耕地改顺坡种植为横坡等高种植、实行地膜覆盖等保土耕作措施。,“九子登科”模式,思考与讨论,1.小流域的综合治理，“综合”表现在哪些方面？,“综合”表现在它一改以前的单纯造林和蓄水、减沙等工程模式，同时考虑到了生态效益和经济效益：不但注重通过还林、还草、筑
4、坝等措施达到蓄水、降低土壤侵蚀的生态效果；还考虑如何提高人们生活水平。例如，不但种植农作物，还同时种植经济作物来提高人们的收入；考虑到了种植薪柴林解决人们的燃料来源问题。各种措施的结果是建立一个稳定、持久、高效的生态系统。,思考与讨论,1.小流域的综合治理，“综合”表现在哪些方面？,2.为什么要针对不同的地形采取不同的措施？这体现了生态工程的什么原理？,山顶土壤、气候条件恶劣，不宜蓄水，交通不便，改造成本高，适宜封山，依靠自然恢复力来恢复植被；山腰、荒地等土壤，虽然水分条件较好，但是仍不适宜种植农作物，对于这样的地方可自然恢复，也可人为种植适宜的林木、草或果树等，加快植被恢复速度，这样既能降低
5、土壤侵蚀，又能创造一定的经济效益；,2.为什么要针对不同的地形采取不同的措施？这体现了生态工程的什么原理？,对沟底而言，应建设堤坝系统，它可以蓄水和淤积土地，还能够减少山体的崩塌和滑坡；对坡地和山脚农田来说，土壤、水分条件良好，交通也较方便，土地生产力高，适宜种植农作物来解决人们的粮食和收入等问题，但是在坡地上要水平梯田种植，以减少水土流失。根据不同的地形采取不同的措施，既要考虑到生态效益，又要考虑到人们的生活和收入问题，这体现了生态工程协调与平衡、因地制宜的原理和思想。,3. 这一模式在其他小流域能够照搬吗？,3. 这一模式在其他小流域能够照搬吗？,这种模式在其他小流域不能照搬，还是要因地制
6、宜地进行生态工程建设，不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区，其生态工程的模式应各具特色。,3. 大区域生态系统恢复工程,问题：我国土地荒漠化问题,对策：植树造林、退耕还林、还草,案例：退耕还草和三北防护林建设,思考与讨论,1国家为什么投入巨大的人力和物力兴建三北防护林工程？这一工程为什么需要如此漫长的时间？,思考与讨论,1国家为什么投入巨大的人力和物力兴建三北防护林工程？这一工程为什么需要如此漫长的时间？,生态环境的质量关系到这一地区人民的生产和生活问题，对维护社会稳定具有重要意义；更重要的是，这一地区的生态环境关系到下游地区人民的生产、生活和经济发展，而,危害巨大的沙尘暴的发生也
7、与这一地区的土地沙漠化关系密切；同时这里自然矿产资源丰富，对我国的经济发展和国家安全具有重要战略意义。这一地区区域广阔，气候、自然条件复杂，总体经济发展水平较低等情况也决定了这个工程需要较长的时间，非一朝一夕之功。,2这一工程横跨多个省区，根据协调与平衡原理和生物多样性原理，不同地区在造林设计上应当注意什么问题？,2这一工程横跨多个省区，根据协调与平衡原理和生物多样性原理，不同地区在造林设计上应当注意什么问题？,首先应考虑树种生态适应性问题，种植适宜品种，宜林则林，宜灌则灌，宜草则草；其次要考虑树种多样性，保证防护林体系的稳定性；不同地区应根据当地情况采取不同策略，如条件恶劣地区应该结合自然恢
8、复力，而农区的防护林中农田防护林网可能占较大比重。,4. 湿地生态恢复工程,4. 湿地生态恢复工程,什么是湿地？,4. 湿地生态恢复工程,什么是湿地？,目前国际上公认的湿地定义是湿地公约作出的，即湿地是指，不问其为天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地或水域地带、静止或流动、淡水、半咸水、咸水体，包括低潮时水深不超过6米的水域。,湿地包括多种类型，珊瑚礁、滩涂、红树林、湖泊、河流、河口、沼泽、水库、池塘、水稻田等都属于湿地。它们共同的特点是其表面常年或经常覆盖着水或充满了水，是介于陆地和水体之间的过渡带。,珊瑚礁,滩涂,红树林,红树,沼泽,湿地被誉为地球的“肾脏”，具有蓄洪防旱，调节区域气候
9、，防止土壤侵蚀，自然净化污水，为迁飞的鸟类和多种动植物提供栖息地，为人们提供休闲娱乐的环境等功能。,典型黄海滩涂湿地,地处江淮平原，中国沿海最大的一块滩涂湿地，保证了数百万计水禽的迁徙，满足了丹顶鹤等濒危物种的越冬安全。,江苏盐城保护区（盐城沿海滩涂湿地）保护区,4. 湿地生态恢复工程,问题：湿地的缩小和破坏问题,对策：控制污染、退田还湖,案例：江西鄱阳湖湿地生态恢复工程,思考与讨论,1.当初人们为什么要围湖造田？,思考与讨论,1.当初人们为什么要围湖造田？,主要原因：我国历来人多地少，在“以粮为纲”的年代，围湖造田，种植农作物，以生产更多的粮食；片面强调经济发展，没有认识到湖泊的巨大生态调节
10、功能也是重要原因。,2.为什么说“退耕还湖”是一项巨大的系统工程？实施这一工程面临的主要困难是什么？,退耕还湖不仅包括退耕地为湖区，还包括退耕后湖区上游以及湖区周围的生态环境保护工作；更重要的是原耕地上居民的迁移，要解决迁出居民的生活和就业等问题，这是退耕还湖工程的主要困难。,2.为什么说“退耕还湖”是一项巨大的系统工程？实施这一工程面临的主要困难是什么？,思考与讨论,3.地处湖区上游的人们对湿地恢复生态工程负有什么责任？,保护环境，减少水土流失和水污染。例如,减少工厂、生活污水往水体中的排放，农田中减少化肥和农药的施用量等。,思考与讨论,3.地处湖区上游的人们对湿地恢复生态工程负有什么责任？
11、,5.矿区废弃地的生态工程,问题：矿区生态环境的破坏问题,对策：修复土地、恢复植被等,案例：赤峰市元宝山矿区生态恢复工程,思考与讨论,1.在这一案例中，恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？,矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，因此代之以适应性强，耐旱的灌木、草和树。,思考与讨论,1.在这一案例中，恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？,思考与讨论,2.怎样合理地筹划养殖肉牛的数量？,首先要考虑到牧草的产量，以草定畜；从外地调运饲料要考虑饲养成本；更重要的是要考虑到土地对粪肥的承载力,以及对粪肥的加工或利用情况，要保持在承载力范围以内，以免养殖规模过大，粪肥数量巨大而
12、造成新的污染。,思考与讨论,2.怎样合理地筹划养殖肉牛的数量？,思考与讨论,3.除煤矿外，你知道还有哪些矿区吗？这些矿区的恢复工程与煤矿是否有不同之处？,除煤矿外，还有金矿、铁矿等。这些生态恢复工程最重要的是改良表土，恢复植被，但要因地制宜。,思考与讨论,3.除煤矿外，你知道还有哪些矿区吗？这些矿区的恢复工程与煤矿是否有不同之处？,6. 城市环境生态工程,问题：城市生态系统面临的垃圾、大气、噪音等污染问题,对策与案例：城市绿化污水净化和废弃物处理等综合治理,大于60分贝属于噪音,废弃物填埋示意图,思考与讨论,1.汽车尾气是城市大气污染的主要来源之一，汽车噪声又是城市噪声污染的主要来源。你认为应
13、当限制城市居民购买汽车吗？为什么？如果不限制，应当采取什么措施来减少由汽车造成的污染？,减少污染的措施：制定法律法规，禁止市区内鸣笛，禁止使用含铅汽油，鼓励使用电力、天然气等无污染能源的新型汽车，以及对其的研究和应用等。,思考与讨论,1.汽车尾气是城市大气污染的主要来源之一，汽车噪声又是城市噪声污染的主要来源。你认为应当限制城市居民购买汽车吗？为什么？如果不限制，应当采取什么措施来减少由汽车造成的污染？,思考与讨论,2.城市的水污染问题应当采取哪些措施来解决？每一个城市居民应当在这方面承担什么责任和义务？,减少或禁止工厂的污水排放；进行污水净化回收利用；实行雨水和污水分流。 每一个城市居民都应
14、该树立节水意识、宣传节水的意义，家庭生活中应该使用无磷洗衣粉和洗涤剂，制止或减少生活中的水污染行为。,思考与讨论,2.城市的水污染问题应当采取哪些措施来解决？每一个城市居民应当在这方面承担什么责任和义务？,思考题,发达国家与我国的生态工程建设强调的重点有所不同，为什么？,1.“生物圈2号”的实验及启示,问题提出:,设计:,实验及结果:,失败原因:,给人类的启示:,二、生态工程的发展的前景,“生物圈2号”于1986年11月破土动工。1991年9月，第一批8名实验者进入其中并开始实验。1993年2月，向“生物圈2号”输氧，人员撤出。1994年2月第二批7名实验者进入其中，几个月后撤出，实验失败。,
15、2.我国生态工程发展前景的分析与展望,西方国家生态工程的特点,我国生态工程的特点,我国生态工程存在的问题及发展前景,发达国家经济发展水平较高，人均土地、水等资源占有量较多，所以这些国家的生态工程往往注重生态恢复，而较少注重经济效益。而我国人口较多，人均土地、水资源和能源占有量少，所以在进行生态工程时，一定要注重生态效益、社会效益和经济效益的统一。,发达国家与我国的生态工程建设强调的重点有所不同，为什么？,思考题,思考与讨论,1.分析朝鲜三八线的资料，说明它所蕴涵的意义。,生态工程的恢复作用是有限的，不能认为只要有了生态工程，就可以先污染，后治理。人类迄今尚没有能力完全模拟出自然的生态系统。自然
16、生态系统发展到今天已经过几十亿年的进化，每平方公里每年的无形服务价值高达6.4万美元，而为了达到同样的效果，用,思考与讨论,1.分析朝鲜三八线的资料，说明它所蕴涵的意义。,人工制造和模拟的办法，人类至少要花费10亿美元还不尽如人意。 另一方面，自然生态系统具有相当的自我恢复能力，我们在生态工程建设中应该积极利用自然生态系统的这种能力，以节省投资。,日光温室,猪禽舍,材料2： 阅读以下资料和我国北方“四位一体”生态农业模式图，回答下列问题,“四位一体”生态工程的优点：温室的增温效应使猪、禽和蔬菜在冬天也能正常生长； 温室内的植物吸收二氧化碳，同时为动物提供氧气；动物的粪尿、生活垃圾及蔬菜废弃物投
17、入沼气池产气；沼液和沼渣又是蔬菜的良好肥料；清洁新能源的开发与利用。,此农业生态系统中起决定作用的是 .使用沼气池里的残渣为什么可以提高蔬菜的产量现在菜农遇到了阴雨连绵天气,为增加蔬菜的产量，你能提出合理化建议吗？ 为了生产无公害的蔬菜，可以还可使用哪些栽培技术？,农作物,沼气池里的残渣含有丰富的矿物质，能提高农作产量。,白天适当提高温度，夜晚适当降低温度,可以利用组织培养技术或无土栽培技术。,练一练,1.人类设计生态工程的根本目标是 A促进自然界良性循环的前提下，达到生态效益与经济效益的同步发展 B促进自然界良性循环的前提下，防治环境污染，提高经济效益 C防治环境污染，达到生态效益与经济效益
18、的同步发展 D促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展,练一练,1.人类设计生态工程的根本目标是 A促进自然界良性循环的前提下，达到生态效益与经济效益的同步发展 B促进自然界良性循环的前提下，防治环境污染，提高经济效益 C防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展 D促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展,2.（多选）生态工程体系的特点是A少消耗B多效益 C可持续D多投资,2.（多选）生态工程体系的特点是A少消耗B多效益 C可持续D多投资,3实现循环经济的最重要的手段之一是
19、 A大力发展“石油农业” B生态工程 C清除污染物 D禁止产出污染物,3实现循环经济的最重要的手段之一是 A大力发展“石油农业” B生态工程 C清除污染物 D禁止产出污染物,4单一的人工林比天然混合林的稳定性低，容易遭受害虫危害，这体现了生态工程的什么原理（ ）A物质循环再生原理B协调与平衡原理C物种多样性原理D系统整理性原理,4单一的人工林比天然混合林的稳定性低，容易遭受害虫危害，这体现了生态工程的什么原理（ ）A物质循环再生原理B协调与平衡原理C物种多样性原理D系统整理性原理,5城市生活垃圾要做到分类、回收、利用，实现废物资源化利用。与该做法关系最密切的生态工程原理是（ ）A物种多样性原理
20、B整体性原理C物质循环再生原理D系统学原理,5城市生活垃圾要做到分类、回收、利用，实现废物资源化利用。与该做法关系最密切的生态工程原理是（ ）A物种多样性原理B整体性原理C物质循环再生原理D系统学原理,6.在人类的生产活动中，为了不受大自然的惩罚，必须具备正确的观点是（ ）A只有讲求生态效益，才能获得稳定的经济效益B遵循生态系统自身规律，大力扩展耕地面积C保护对人类有益的生物资源，消灭对人类不利的种群D优先考虑经济效益，充分开发、利用自然资源,6.在人类的生产活动中，为了不受大自然的惩罚，必须具备正确的观点是（ ）A只有讲求生态效益，才能获得稳定的经济效益B遵循生态系统自身规律，大力扩展耕地面
21、积C保护对人类有益的生物资源，消灭对人类不利的种群D优先考虑经济效益，充分开发、利用自然资源,7.我国“三北防护林”，虽然取得了巨大的生态和经济效益，但由于没有完全按照自然生态规律办事，也产生了不少问题。例如，辽宁西部的章古台地区，由于单一种植樟子松树，使松毛虫因为没有天敌而肆虐一时，使很多地方几乎成了不毛之地。这个事实说明了（ ）,A樟子松树的抗虫能力很差B松毛虫的危害性很强，并专一性的侵害樟子松树C生物多样性对生态系统的重要性D由于植物种类达单一，导致松毛虫只能侵害樟子松树,A樟子松树的抗虫能力很差B松毛虫的危害性很强，并专一性的侵害樟子松树C生物多样性对生态系统的重要性D由于植物种类达单
22、一，导致松毛虫只能侵害樟子松树,8.（多选）我们的祖先实施的“无废弃物农业”，使我国的土壤维持了几千年的肥力，其实这种模式就是生态工程最早和最生动的模式，这种模式的诀窍在于( ) A积极种植能够固氮的豆科植物B收集一切可能的有机物 C采集某种特殊植物，将其根茎叶加水一起捣碎榨汁，作为肥料 D采用堆肥和沤肥等多种方法，把有机物转变为有机肥料,8.（多选）我们的祖先实施的“无废弃物农业”，使我国的土壤维持了几千年的肥力，其实这种模式就是生态工程最早和最生动的模式，这种模式的诀窍在于( ) A积极种植能够固氮的豆科植物 B收集一切可能的有机物 C采集某种特殊植物，将其根茎叶加水一起捣碎榨汁，作为肥料
23、 D采用堆肥和沤肥等多种方法，把有机物转变为有机肥料,下列对城市垃圾的处理办法不妥当的是（ ） A. 垃圾进行分类处理，并实现垃圾资源化利用 B. 改露天放置为掩埋处理，地表种植植物 C. 利用热解方法使垃圾分解 D. 垃圾堆放在一块，通过微生物自然分解,下列对城市垃圾的处理办法不妥当的是（ ） A. 垃圾进行分类处理，并实现垃圾资源化利用 B. 改露天放置为掩埋处理，地表种植植物 C. 利用热解方法使垃圾分解 D. 垃圾堆放在一块，通过微生物自然分解,D,下列措施中不符合城市生态工程建设基本原理的是( ) A城市规划，分区建设工业区、居住区、生态绿地等 B大力推广“环境友好技术”和低污清洁生产工艺 C采用浮床工艺法等手段治理水污染 D用法律手段严禁汽车上路，造纸厂酒厂生产，以断绝污染的源头,下列措施中不符合城市生态工程建设基本原理的是( ) A城市规划，分区建设工业区、居住区、生态绿地等 B大力推广“环境友好技术”和低污清洁生产工艺 C采用浮床工艺法等手段治理水污染 D用法律手段严禁汽车上路，造纸厂酒厂生产，以断绝污染的源头,D,
