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1、第二节 生态工程的实例和发展前景,20世纪70年代以来，我国生态工程的理论和实践都取得长足进展。在某些研究领域已处于国际领先地位，在实践上已应用于农业生产、环境保护、城镇建设等许多方面，取得了举世瞩目的成就。,一、生态工程的实例,1、农村综合发展型生态工程,农村中物质、能量的多级利用问题进行综合发展型生态工程北京窦店村以沼气为中心的生态工程,问题:对策:案例:,思考与讨论,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.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？这个案例以沼气工程为核心，农林牧副渔各业全面发展，增加了劳动力
2、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。,2、小流域综合治理生态工程,小流域水土流失问题进行综合治理甘肃陇南县“九子登科”模式,问题:对策:案例:,山顶戴帽子：封山育林。山腰系带子：还林还草，发挥林草拦蓄 作用，减少径流。坡地修台子：坡耕地改梯田种植作物。地埂锁边子：地埂种植经济作物。荒地荒沟栽苗子：在荒山、荒沟、荒坡 地建薪柴林。山脚种果子：果园沟底穿靴子：修建坝、堤、拦蓄泥沙，减少山体的崩塌和滑坡。见缝插针钉扣子：利用零星地种植林果。秋田盖罩子：覆盖地膜等保土耕作措施。,“九子登科”模式,思考与讨论,小流域的综合治理，“综合”表现在哪些方面？通过还林、还草、
3、筑坝等达到蓄水、降低土壤侵蚀的生态效果；还提高人们的生活水平。如：种植农作物，种植经济作物来提高人们的收入，种植薪柴林作燃料。建立一个稳定、持久、高效的生态系统。,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？3.这一模式在其他小流域能够照搬吗？,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。,这种模式在其他小流域不能照搬，还是要因地制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,我国土地荒漠化问题植树
4、造林、退耕还林、还草 退耕还草和三北防护林建设,问题:对策:案例:,三北防护林跨越中国13个省、直辖市、自治区;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，如黄河上游的水土流失容易导致下游地区的洪水泛滥，而危害巨大的沙尘暴的发生也与这一地区的土地沙漠化有关。,为什么要建三北防护林？,大区域生态系统恢复工程“三北”防护林案例,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？,三北防护林跨越中国13个省、直辖市、自治区，对我国具有重要的意义：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
5、态环境关系到下游地区人民的生产、生活和经济发展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,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？,首先应考虑树种的生态适应性问题，种植适宜品种；其次要考虑树种的多样性，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的策略，如条件恶劣的地区应该结合自然恢复力，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,湿地的缩小和破坏问题控制污染、退田还湖江西鄱阳湖湿
6、地生态恢复工程,问题:对策:案例:,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。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
7、体中的排放，农田中减少化肥和农药的施用量等。,5、矿区废弃地的生态工程,矿区生态环境的破坏问题 修复土地、恢复植被等赤峰市元宝山矿区生态恢复工程,问题:对策:案例:,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。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，粪肥数量巨大而造成新的污染。3.除煤矿外，你知道还有哪些矿区吗？这些矿
8、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。,6、城市环境生态工程,城市生态系统面临的垃圾、大气、噪音等污染问题 城市绿化污水净化和废弃物处理等综合治理,问题:对策:,江苏张家港,辽宁大连,福建厦门,广东深圳,广东珠海,山东威海,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？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，
9、以及对其的研究和应用等。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？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。
10、,二、生态工程发展的前景,“生物圈2号”生态工程的实验及启示,“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。,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。,“生物圈2
11、号”的物质循环途径是怎样的？“生物圈2号”失败的原因？,在1991至1993年的实验中，由于研究人员发现：生物圈2号的氧气与二氧化碳的大气组成比例，无法自行达到平衡；生物圈2号内的水泥建筑物影响到正常的碳循环；多数动植物无法正常生长或生殖，其灭绝的速度比预期的还要快。经广泛讨论，确认“生物圈2号”实验失败，未达到原先设计者的预定目标。说明了生态系统的复杂性，人类不可能模仿自然建造出稳定的生物圈，只就表明人类只有一个适合生存的环境，也说明物质循环和能量流动是不能模仿的,人们的梦想家园 多年来，人类梦寐以求地憧憬着冲出地球，向宇宙进军。随着地球环境的恶化，这种愿望里似乎又加进了欲逃离的色彩，人们上
12、下求索，加快了寻找“诺亚方舟”的步伐。也许“生物圈2号”的失败有技术上的失误或设备上的欠缺，也许人们今后还会向“生物圈3号”、“生物圈4号”挑战。然而从“生物圈2号”失败的深层反映出来的信息远比其本身更冷酷无情。它向人们证明：大像无形，大青息声。地球环境是在经历了几十亿年的风风雨雨后形成的，对这种异常可靠的结构，人们渴望窥其脉络，望其项背，但却决不是简单的人工模仿再造能够完成的。“生物圈2号”的失败告诫我们：人类在茫茫宇宙中只有地球这一处家园，逃离和束手待毙都是与事无补的。地球不是实验室，我们输不起，只有善待和保护它才是我们真正的出路。,“生物圈2号”的启示是？,将难以永续生存 这证明了在已知
13、的科学技术条件下，人类离开了地球将难以永续生存。同时证明：目前地球仍是人类唯一能依赖与信赖的维生系统。1996年，巴斯将生物圈2号交由美国哥伦比亚大学管理与规划未来的走向，做为生态学、环境变迁研究及教学的基地。哥伦比亚大学开始将生物圈2号既存的生态系统仿真实验及新的研究计划整合于一体并对外界开放，做为研究及学习中心，以探索我们人类生活与环境生态的互动影响。,“生物圈2号”的物质循环途径是怎样的？“生物圈2号”失败的原因？“生物圈2号”的启示是？我国生态工程发展的分析与展望？,我国生态工程发展的分析与展望？,1、西方发达国家生态工程的特点：目标是治理环境污染，集中于对破坏的生态系统进行生态恢复，生态工程应用范围小，不太强调经济效益。2、我国生态工程的特点：不但重视对生态环境的保护，更注重与经济、社会效益的结合；遵循“整体、协调、再生、循环”的基本原理，建立适合中国农业和农村的特点的生态工程。3、我国生态危机：不是单纯的环境污染问题，而是与人口激增、环境与资源破坏、能源短缺等问题结合在一起的“并发症”。4、我国生态工程的不足之处缺乏定量化模型指导，难以设计出标准化、易操作的生态工程样板；设计缺乏高科技含量，生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术支持，缺乏理论性指导等。,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,
