资源描述
,湖南长郡卫星远程学校,2009,年上学期,制作,03,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,Page,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,专题五 生态工程,第1页,1.物质循环再生原理,2.物种多样性原理,3.协调与平衡原理,4.整体性原理,5.系统学和工程学原理,（1）系统结构决定功效原理,（2）系统整体性原理,回顾：生态工程基本原理,第2页,学 习 目 标,1.生态工程实例,2.生态工程发展前景,5.2 生态工程实例和发展前景,第3页,教学目标,1,知识与技能目标,能够对生态工程实例进行科学分析，总结出它们特点，并应用生态工程原理，设计简单生态工程。,2,过程与方法目标,经过参观、调查、搜集资料等方法，了解农村综合发展型生态工程、小流域综合治理生态工程、大区域生态系统恢复工程、湿地生态恢复工程、矿区废弃地生态恢复工程、城市环境生态工程详细办法。走出“先污染，后治理”老路，并展望生态工程发展前景。,3,情感与价值观目标,必定我国农民和科技工作者在实践中创造，了解实践出真知道理，培养求实、创新及勇于实践科学精神和科学态度。,教学重点：,举例说出生态工程实例并说出这些实例所利用主要生态工程原理,教学难点：,举例说出生态工程实例并说出这些实例所利用主要生态工程原理,教学方法：,探究、讲授、讨论,第4页,20世纪70年代以来,我国生态工程理论和实践都取得长足进展。在一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，取得了举世瞩目标成就。,第5页,1.,农村综合发展型生态工程,2.,小流域综合治理生态工程,3.,大区域生态系统恢复工程,4.,湿地生态恢复工程,5.,矿区废弃地生态恢复工程,6.,城市环境生态工程,一、生态工程实例,在进行生态工程建设时，应该依据当地实际条件，,因地制宜,地进行。,第6页,类型,内容,农村综合发展型生态工程,小流域综合治理生态工程,大区域生态系统恢复工程,湿地生态恢复工程,矿区废弃地生态恢复工程,城市环境生态工程,问题,对策,案例,原理,第7页,背景资料：,在我国,13,亿,人口中，有,9,亿多,人口生活在农村。,1.农村综合发展型生态工程,人多地少,是,突出,矛盾,第8页,1.农村综合发展型生态工程,物质、能量多级利用问题，,资源有限，,产出不足（人多地少）。,建立,农村综合发展型生态工程，,实现物质多级循环利用，提升能量利用率。,北京窦店村,以沼气工程为中心,物质多级循环利用工程,问题：,对策：,案例：,第9页,第10页,思考与讨论,2.,这一生态系统结构和功效有哪些特点？有哪些值得借鉴做法？,1.,在这一案例中，主要利用了哪些生态工程基本原理？,物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理,等。,这个案例以沼气工程为关键,，农林牧副渔各业全方面发展，,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，,促进了农村可连续发展。,第11页,2.小流域综合治理生态工程,水土流失,比较严重给下游地域带来严重水患，流失土壤中含有大量,氮、磷、钾,植物所需养分。,问题：,对策：,案例：,小流域：,河流各级,支流,集水区域（面积普通在3-50km,2,）,第12页,我国黄河携带,大量泥沙,，是许许多多小流域,水土流失,积累在一起所致。,第13页,2.小流域综合治理生态工程,水土流失比较严重，给下游地域带来严重水患，流失土壤中含有大量氮、磷钾植物所需养分。,进行综合治理,甘肃陇南县,“九子登科”,模式,问题：,对策：,案例：,基本原理：,整体性原理，协调与平衡原理，工程学原理,保土畜水、耕作办法、林草办法,等工程和,生物,办法，控制土壤侵蚀。,问题：,对策：,案例：,第14页,九子登科模式,山顶戴帽子：,山头实施封禁管理、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，降低径流；,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，既取得经济效益，又保护,地,埂；,荒地荒沟栽苗子：,在荒山、荒沟、荒坡地建设薪,柴,林；,第15页,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，预防沟壑被水冲蚀而造成其不停扩张；,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，提升治理程度；,秋田盖罩子：,在缓坡耕地改顺坡种植为横坡等高种植、实施地膜覆盖等保土耕作办法。,九子登科模式,第16页,第17页,安塞,(,陕西）纸坊沟小流域综合治理,第18页,改变,以前单纯造林和蓄水、减沙等工程模式，同时考虑到了生态效益和经济效益,（,不但重视经过还林、还草、筑坝等办法到达蓄水、降低土壤侵蚀生态效果；还考虑怎样提升人们生活水平,）,。比如,：,不但种植农作物，还同时种植经济作物来提升人们收入；,考虑到了种植,薪柴林处理人们燃料起源问题。,各种办法结果是建立一个稳定、持久、高效生态系统。,思考与讨论,1.,小流域综合治理，,“,综合,”,表现在哪些方面？,第19页,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，即使水分条件很好，不过仍不宜种植农作物，对于这么地方可自然恢复，也可人为种植适宜林木、草或果树等，加紧植被恢复速度,.,这么既能降低土壤侵蚀，又能创造一定经济效益；,对,沟底,而言，应,建设堤坝系统，它能够蓄水和淤积土地，还能够降低山体崩塌和滑坡,；,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，适宜种植农作物来处理人们粮食和收入等问题，不过在坡地上要水平梯田种植，以降低水土流失。,依据不一样地形采取不一样办法，既要考虑到生态效益，又要考虑到人们生活和收入问题,，,这表达了生态工程,协调与平衡、,整体性,原理,。,2.,为何要针对不一样地形采取不一样办法？这表达了生态工程什么原理？,第20页,3.,这一模式在其它小流域能够照搬吗？,不能照搬,。,要,因地制宜,地进行生态工程建设，不一样气候带、不一样自然条件和不一样经济发展水平地域，其生态工程模式应,各具特色。,第21页,过分放牧,土地荒漠化,第22页,3.大区域生态系统恢复工程,问题：,对策：,案例：,我国土地荒漠化问题,（主要分布在西北地域）,造成土地荒漠化原因：,过分樵采，过分放牧，盲目开垦，不合理利用水资源，其它。,植树造林、退耕还林还草,退耕还林还草、防沙治沙、,三北防护林建设（世界生态工程之最）,第23页,三北：华北、东北、西北,第24页,三北防护林建设（世界生态工程之最）,第25页,风能工程,集水工程,第26页,思考与讨论,1.,国家为何投入巨大人力和物力兴建三北防护林工程？这一工程为何需要如此漫长时间？,(1),生态环境质量关系到,这一地域人民生产和生活问题，,对维护社会稳定含有主要意义；,更主要是，这一地域生态环境关系到,下游地域人民生产、生活和经济发展，,而,危害巨大沙尘暴发生也与这一地域土地沙漠化关系亲密；,同时这里自然矿产资源丰富，,对我国经济发展和国家安全含有主要战略意义。,(,2),这一地域区域辽阔，气候、自然条件复杂，,总体经济发展水平较低,等情况决定,。,第27页,物种多样性原理,协调与平衡原理,整体性原理,1.大区域生态系统恢复工程,主要利用哪些生态工程基本原理？,第28页,2.,这一工程横跨多个省区，依据,协调与平衡原理和生物多样性原理，,不一样地域在造林设计上应该注意什么问题,？,三北防护林跨越中国,13,个省、直辖市、自治区,；,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，确保防护林体系稳定性；,不一样地域应依据当地情况采取不一样策略，如条件恶劣地域应该结合自然恢复力，而农区防护林中农田防护林网可能占较大比重。,（因地制宜）,第29页,第30页,4.,湿地生态恢复工程,（,1,）什么是湿地？,湿地定义是,湿地条约,作出，即湿地是指天然或人工、长久或暂时性,沼泽地、泥炭地或水域地带；,静止或流动、淡水、半咸水、咸水体，包含低潮时水深不超出,6,米水域。,湿地包含各种类型，,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，,是介于陆地和水域之间过渡形态。,第31页,珊瑚礁,滩涂,第32页,红树林,红树,第33页,第34页,沼 泽,第35页,.,第36页,第37页,第38页,湿地生态系统,第39页,.,.,生物多样性,.,第40页,中国,湿地是仅次于,加拿大和俄罗斯,世界第三个湿地大国。,第41页,湿地被誉为,地球“肾脏”,，含有,蓄洪防旱，调整区域气候，预防土壤侵蚀，自然净化污水，为迁飞鸟类和各种动植物提供栖息地，,为人们提供休闲娱乐环境等功效。,（,2,）湿地功效：,第42页,第43页,第44页,4.湿地生态恢复工程,问题：,对策：,案例：,湿地缩小,造成,气候恶劣、地下水位下降、生物多样性锐减、鸟类绝迹等。,采取工程和生物办法相结合,（废水处理、土地处理、,建立缓冲带，尽可能降低人干扰，自然演替恢复、,退田还湖）,江西鄱阳湖湿地生态恢复工程,第45页,江西省永修县吴城镇鄱阳湖湿地秋景,第46页,协调与平衡原理,整体,性原理,湿地生态,恢复,工程,主要利用哪些生态工程基本原理？,第47页,思考与讨论,1.,当初人们为何要围湖造田？,处理粮食短缺问题,；,片面强调经济发展，没有认识到湖泊巨大生态调整功效。,2.,为何说,“,退耕还湖,”,是一项巨大系统工程？实施这一工程面临主要困难是什么？,退耕还湖不但包含退耕地为湖区，还包含退耕后湖区,上游,和,湖区周围生态环境保护工作；,退耕还湖工程,主要困难,是,原耕地上居民迁移,后,要,处理迁出居民生活和就业等问题。,第48页,保护环境，降低水土流失和水污染。,比如,：,降低工厂、生活污水往水体中排放，农田中降低化肥和农药施用量等。,3.,地处湖区上游人们对湿地恢复生态工程负有什么责任？,第49页,甘肃皋兰淘金后满山矿洞触目惊心,第50页,福建紫金山矿业,5.,矿区废弃地生态恢复工程,问题：,对策：,案例：,采矿业对生态环境破坏,人工制造表土、,多层覆盖、,关键在于植被恢复，以及土壤微生物群落重建。,赤峰市元宝山矿区生态恢复工程,第51页,恢复操作：,首先机械方法平整压实土地，人工制造表土；,然后在表土上植树种草。,第52页,系统学和工程学原理,矿区废弃地生态恢复工程,主要利用哪些生态工程基本原理？,第53页,实例：,分布式优于集中式和环式,理论基础：,改进和优化系统结构以改进功效。,意义：,系统结构决定功效原理：,系统整体性原理：,整体功效大于部分之和,桑基鱼塘,珊瑚礁区藻类和珊瑚虫关系、,豆科作物和固氮菌,保持系统很高生产力,回顾：系统学和工程学原理,第54页,矿区土壤条件恶劣，不宜农作物生长，,应种植,适应性强，耐旱灌木、草和树。,思考与讨论,1.,在这一案例中，恢复植被办法是植树和种草，为何不是种植农作物？,2.,怎样合理地策划养殖肉牛数量？,考虑牧草产量，以草定畜；,从外地调运饲料要考虑喂养成本；,考虑到土地对粪肥承载力,以及对粪肥加工或利用情况，,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污染。,第55页,还有,金矿、铁矿,、铜矿,等。这些生态恢复工程最主要是,改良表土，恢复植被，,但要因地制宜。,3.,除煤矿外，你知道还有哪些矿区吗？这些矿区恢复工程与煤矿是否有不一样之处？,第56页,大量垃圾造成环境污染,第57页,大量垃圾造成环境污染,第58页,大气污染,第59页,煤不完全燃烧和汽车尾气排放,是大气污染主要起源。,第60页,大于,60,分贝属于噪音,噪声污染方面：城市环境噪声,平均达65dB，,属于,中等,污染水平。,第61页,问题：,对策：,案例：,6.城市环境生态工程,城市生态系统面临,垃圾、大气、噪音,等污染问题,城市是由,自然、经济和社会,系统所组成人工系统。生态工程方法对城市环境,进行综合治理。,（,城市生态分区；环境友好技术，低污染清洁生产工艺；治理污染，废弃物资源化利用；健全法制进行监督,）,第62页,浮床生态工艺法,净化污水：,种植特殊水生、半水生植物以吸收水中化学元素，,采收绿色植物体有能够直接做饲料，,有在干燥处理后能够提取铜、锌、汞等金属。,第63页,废弃物填埋示意图,垃圾,分类处理，垃圾资源化利用，,掩埋处理，热解，燃烧发电等,第64页,问题：,对策：,案例：,6.城市环境生态工程,城市生态系统面临,垃圾、大气、噪音,等污染问题,城市是由,自然、经济和社会,系统所组成人工系统。生态工程方法对城市环境,进行综合治理。,（,城市生态分区；环境友好技术，低污染清洁生产工艺；治理污染，废弃物资源化利用；健全法制进行监督,）,张家港、大连、厦门、深圳、珠海、威海,等城市被同意为首批国家,环境保护模范城市。,第65页,协调与平衡原理,整体性原理,城市环境生态工程主要利用哪些生态工程基本原理？,第66页,降低污染办法：制订法律法规，禁止市区内鸣笛，,禁止使用含铅汽油，,勉励使用电力、天然气等无污染能源新型汽车，以及对其研究和应用等。,思考与讨论,1.,汽车尾气是城市大气污染主要起源之一，汽车噪声又是城市噪声污染主要起源。,你认为应该限制城市居民购置汽车吗？为何？假如不限制，应该采取什么办法来降低由汽车造成污染？,第67页,降低或禁止工厂污水排放；,进行污水净化回收利用；,实施雨水和污水分流。,每一个城市居民都应该,树立节水意识、宣传节水意义，,家庭生活中应该使用,无磷洗衣粉和洗涤剂，,阻止或降低生活中水污染行为。,2.城市水污染问题应该采取哪些措施来处理？每一个城市居民应该在这方面负担什么责任和义务？,第68页,生态工程,应用到基本原理,农村综合发展型生态工程,物质循环再生原理、,整体性原理、物种多样性原理,小流域综合治理生态工程,整体性原理、协调与平衡原理、系统学和工程学原理,大区域生态系统恢复工程,物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理,湿地生态恢复工程,协调与平衡原理、整体性原理,矿区废弃地生态恢复工程,系统学和工程学原理,城市环境生态工程,协调与平衡原理、整体性原理,第69页,在必定生态工程作用，尤其是对,恢复和重建受损生态环境主要作用同时，,不要忘记大自然固有强大生态恢复力量；,更不能误认为只要有了生态工程，就能够,走发达国家“先污染、破坏，后治理”老路。,第70页,1.,“,生物圈,2,号,”生态工程,试验及启示,问题提出,:,二、生态工程发展前景,第71页,第72页,问题提出：,设计：,试验及结果：,失败原因：,给人类启示：,1.,“,生物圈,2,号,”生态工程,试验及启示,第73页,（1）实验目：,制造一个人工模拟生命支持系统，以,验证人类在离开地球情况下，利用人工生态系统，仅依靠太阳能，能否维持生存。,（,2,）试验场所：,（,3,）试验特点：,物质上：与外界隔绝。,内部主要由7种模拟生态群落区和两个大气扩张室组成。,1.,“,生物圈,2,号,”生态工程,试验及启示,美国,亚利桑那州沙漠中,信息上：能够经过,电力传输、电信和计算机同外界相连。,第74页,（,3,）试验特点：,能量上：,人封闭地生活在其中，,只允许太阳能经过玻璃射入。,物质循环路径：主要靠,分解者和生产者,（,6,）试验启示：,（,4,）试验结果：,（,5,）试验失败原因：,主要是温度失调，以及CO,2,多；O,2,少,第75页,第76页,认识到与自然友好共处主要性。,自然界给人类提供生命支持服务是,无价之宝。,在现有技术条件下人类,没有能力去完全模拟出,自然生态系统。,“,生物圈,2,号,”生态工程,试验启示,第77页,2.,我国生态工程发展前景分析与展望,（1）西方国家生态工程特点,（2）我国生态工程特点,（3）我国生态工程存在问题及发展前景,除了治理环境污染目标之外，,主要是经过介于工程和依靠自然恢复力一个中间路径，,集中于对破坏生态系统，,尤其是开矿后废弃地以及湿地等进行,生态恢复，,不那么强调,经济效益。,第78页,（2）我国生态工程特点,A.我国当前生态危机：？,B.我国生态工程分析：？,不单纯是环境污染问题，,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,“并发症”,。,走中国特色道路，,生态环境保护与经济和社会效益结合。,我国农业生态工程遵照,“整体、协调、再生、循环”,基本原理。,第79页,发达国家与我国生态工程建设强调重点有所不一样，为何？,（,P126,）,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，,所以这些国家生态工程往往,重视生态恢复，而较少重视经济效益。,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,重视生态效益、社会效益和经济效益统一。,第80页,A.我国生态工程存在问题？,B.我国生态工程前景？,（3）我国生态工程存在问题及发展前景,缺乏定量化模型指导；设计缺乏高科技含量，生态系统调控缺乏及时准确检测技术支持，缺乏理论性指导等。,我国生态工程符合我国国情，,以,生态工程为技术支撑“中国农业生态工程”。,数以百计,环境保护生态工程试点，,也都不一样程度取得生态、经济和社会效益，,如小张庄。,伴随我国社会、经济发展，以及,可连续发展战略实施，,我国生态工程一定会展现出辽阔发展前景。,第81页,生态工程恢复作用是有限，不能认为只要有了生态工程，就能够先污染，后治理。人类迄今尚没有能力完全模拟出自然生态系统。,自然生态系统发展到今天已经过几十亿年进化，每平方公里每年无形服务价值高达,6.4,万美元，而为了到达一样效果，用人工制造和模拟方法，人类最少要花费,10,亿美元还不尽如人意。,自然生态系统含有相当自我恢复能力，,在生态工程建设中应该主动利用自然生态系统这种能力，以节约投资。,思考与讨论,1.,分析朝鲜三八线资料，说明它所蕴涵意义。,第82页,2.,在我国北方地域，,因为冬天气温很低，会造成农作物不能生长，家畜生长迟缓，甚至停顿，沼气池不能正常产气；,而农民要处理蔬菜不间断生产问题。很显然，大量使用造价昂贵、并用燃料加热玻璃温室是不符合我国国情。你能用所学知识，设计一个生态工程，来很好地处理上述问题吗？请在画出其物质和能量结构图基础上，说明你所依据生态工程原理。,“,四位一体,”,为近年来出现在我国北方农区一个生态工程类型。,“,四位,”,指沼气池、猪禽舍、厕所及日光温室四部分,，是庭院经济与生态农业相结合一个生产模式。,第83页,“,四位一体,”,生态工程物质循环示意图,思索：,“四位一体”运行原理,？,第84页,“四位一体”,它运行原理为：,日光温室增温效应,可使蔬菜等作物在冬天也能正常生长；同时也使,猪禽免受严寒而快速生长；,温室内,植物为动物提供氧气，同时吸收二氧化碳；,人、猪、禽粪尿及蔬菜废弃物和秸秆等物质投入,沼气池产气，,同时温室高温也提升了沼气在冬天产气稳定性；,沼液和沼渣又是蔬菜良好肥料，,有利于降低蔬菜病虫害，,提升蔬菜产量和质量。,“,四位一体,”,充分应用了,物质循环,再生、物种,多样性,等,原理，,提升产出，降低环境污染，大大提升了农业综合效益。,第85页,在我国北方一些地域冬季采取了“四位一体”（,“四位”指沼气池、猪禽舍、厕所及日光温室,）农业生态工程模式以下关于此模式叙述不正确是（）,A温室和猪禽舍间CO2和O2扩散，有利于提升产量,B禽畜维持体温消耗能量降低，生长速率提升,C粪便、落叶作为沼气发酵原料，沼液沼渣可作为肥料,D温室保温所需热能主要来自于生物呼吸产热,D,第86页,生态工程,应用到基本原理,农村综合发展型生态工程,物质循环再生原理、,整体性原理、物种多样性原理,小流域综合治理生态工程,整体性原理、协调与平衡原理、系统学和工程学原理,大区域生态系统恢复工程,物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理,湿地生态恢复工程,协调与平衡原理、整体性原理,矿区废弃地生态恢复工程,系统学和工程学原理,城市环境生态工程,协调与平衡原理、整体性原理,第87页,Bye Bye!,第88页,再见,第89页,
展开阅读全文
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490 
