1、5.2 生态工程的实例和发展前景嘉荫县第一中学嘉荫县第一中学 王海珍王海珍物质循环物质循环再生再生物种多样性物种多样性协调与平衡协调与平衡整体性整体性系统学和工程学系统学和工程学系统的结构决定功能系统的结构决定功能系统整体性系统整体性.农村综合型.生态工程的基本原理生态工程的基本原理两幅图各应用的原理？两幅图各应用的原理？.12生态农业生态农业园有什么园有什么价值？价值？嘉荫县嘉荫县生态农生态农业采摘业采摘园园新课导入新课导入生态工程的实例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、矿区废弃地的生态工程6、城市环境生态工程生态工程的实例
2、生态工程的实例1、农村综合发展型生态工程物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理等问题：问题：农村人口多、人多地少，产出不足。进行综合发展型生态工程，实现物质的多级循环利用工程。对策：对策：原理：原理：案例：案例：北京窦店村以沼气为中心的生态工程（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河流各级支流的集水区域，水土流失比较严重。(黄河）进行综合治理（具体措施？）整体性原理、协调与平衡原理、工程学原理问题问题：对
3、策对策：原理：原理：案例案例：甘肃陇南县“九子登科”模式2、小流域综合治理生态工程山顶戴帽子：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：利用零星地种果树。秋田盖罩子：覆盖地膜等保土耕作措施。“九子登科”模式 小流域的综合治理小流域的综合治理，“综合综合”表现在哪些方表现在哪些方面面？“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：通过还林、
4、还草、筑坝等达到蓄水、降低土壤侵蚀的生态效果；还考虑如何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；考虑到了种植薪柴林作燃料。建立一个稳定、持久、高效的生态系统。2.2.为什么要针对不同的地形采取不同的措施？这体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？现了生态工程的什么原理？山顶山顶土壤、气候条件恶劣，不宜蓄水，交通不土壤、气候条件恶劣，不宜蓄水，交通不便，改造成本高，适宜封山，依靠自然恢复力来便，改造成本高，适宜封山，依靠自然恢复力来恢复植被；恢复植被；山腰、荒地山腰、荒地等土壤，虽然水分条件较等土壤，虽然水分条件较好，但是仍不适宜种植农作物，
5、对于这样的地方好，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，加快植被恢复速度树等，加快植被恢复速度.这样既能降低土壤侵这样既能降低土壤侵蚀，又能创造一定的经济效益；蚀，又能创造一定的经济效益；对对沟底沟底而言，应而言，应建设堤坝系统，它可以蓄水和淤积土地，还能够建设堤坝系统，它可以蓄水和淤积土地，还能够减少山体的崩塌和滑坡减少山体的崩塌和滑坡；对对坡地和山脚农田坡地和山脚农田来说，土壤、水分条件良好，交通来说，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也较方便，土地生产力高，适宜种
6、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。植，以减少水土流失。根据不同的地形采取不同的措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收入问题，这体现了生态工程，这体现了生态工程协调与平衡、协调与平衡、整体性整体性原原理理。3.3.这一模式在其他小流域能够照搬吗？这一模式在其他小流域能够照搬吗？不能照搬不能照搬.要因地制宜地进行生态工程建设，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不同气候带、不同自
7、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。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物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理我国土地荒漠化问题（原因？）植树造林、退耕还林、还草 退耕还草和三北防护林建设（世界生态工程之最）（世界生态工程之最）案例案例：三北防护林问题：问题：对策：对策：原理：原理：为什么要建三北防护林？为什么要建三北防护林？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；同时这里自然
8、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，宜林则林，宜灌则灌，宜草则草；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。.红树林.4、湿地生态恢复工程（1 1）什么是湿地？）什么是湿地？目前国际上公认的湿地定义是目前国际上公认的湿地定义是湿地公约湿地公约作出的，作出的，即湿地是指天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥即湿地是
9、指天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地或水域地带炭地或水域地带;静止或流动、淡水、半咸水、咸水体，静止或流动、淡水、半咸水、咸水体，包括低潮时水深不超过包括低潮时水深不超过6 6米的水域。米的水域。湿地包括多种类型，珊瑚礁、滩涂、红树林、湖泊、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。河流、河口、沼泽、水库、池塘、水稻田等都属于湿地。它们共同的特点是它们共同的特点是其表面常年或经常覆盖着水或充满了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。水，是介于陆地和水体之间的过渡带。.红树林.红树林.珊瑚礁珊瑚礁.红树林.（
10、2 2）湿地的功能：）湿地的功能：湿地被誉为湿地被誉为地球的地球的“肾脏肾脏”，具有蓄洪防旱，具有蓄洪防旱，调节区域气候，防止土壤侵蚀，自然净化污水，调节区域气候，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。提供休闲娱乐的环境等功能。.红树林.湿地的缩小和破坏问题原理：原理：问题问题：对策对策：协调与平衡原理、整体性原理控制污染、退田还湖（方法？）案例案例：江西鄱阳湖湿地生态恢复工程4、湿地生态恢复工程.红树林.中国国家级湿地保护区保护成效分布图（1 1）当初人们为什么要围湖造田当初人们为什么要围湖造
11、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。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 2）为什么说为什么说“退耕还湖退耕还湖”是一项巨大的系统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？工程？实施这一工程面临的主要困难是什么？（3 3）地处地处湖区上游的人们对湿地恢复生态湖区上游的人们对湿地恢复生态工程负有什么责任？工程负有什么责任？
12、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。5 5、矿区废弃地的生态工程、矿区废弃地的生态工程土体、土壤和植被乃至整个地区生态系统的破坏。原理：原理：对策对策：问题：问题：系统学和工程学原理修复土地、恢复植被等案例案例：赤峰市元宝山矿区生态恢复工程5 5、矿区废弃地的生态工程、矿区废弃地的生态工程.特殊之处.（1 1）在这一案例中，恢复植被的措施是植树和种草，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？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 2）怎样
13、合理地筹划养殖肉牛的数量？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 3）除煤矿外，你知道还有哪些矿区吗）除煤矿外，你知道还有哪些矿区吗？这些矿区？这些矿区的恢复工程与煤矿是否有不同之处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。（4 4）你的家乡附近有矿区吗）你的家乡附近有矿区吗？你能结合那里的自然？你能结合那里的自然环境和社会
14、实际，对矿区恢复生态工程提出建议吗？环境和社会实际，对矿区恢复生态工程提出建议吗？江苏张家港江苏张家港.讨论题6 6、城市环境生态工程、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 问题问题：原理：原理：协调与平衡原理、整体性原理等对策对策：城市绿化污水净化和废弃物处理等综合治理具体对策？（1 1）汽车尾气是城市大气污染的主要来源之一，汽车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
15、由汽车造成的污染？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。（2 2）城市的水污染问题应当采取哪些措施来解城市的水污染问题应当采取哪些措施来解决决？每一个城市居民应当在这方面承担什么责任每一个城市居民应当在这方面承担什么责任和义务？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。类型类型问题问题主要原理主要原理对策对策农村综合农
16、村综合发展型发展型生态工程生态工程农村人口多、人多地少，产出不足。物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理进行综合发展型生态工程，实现物质的多级循环利用工程。小流域小流域综合治理综合治理生态工程生态工程河流各级支流的集水区域，水土流失比较严重。整体性原理、协调与平衡原理、工程学原理进行综合治理 大区域大区域生态系统生态系统恢复工程恢复工程我国土地荒漠化问题物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理植树造林、退耕还林、还草湿地生态湿地生态恢复工程恢复工程湿地的缩小和破坏问题协调与平衡原理、整体性原理控制污染、退田还湖矿区废弃矿区废弃地的生态地的生态恢复工程恢复工程土体、土壤和植被乃至整个地区
17、生态系统的破坏。系统学和工程学原理修复土地、恢复植被等城市环境城市环境生态工程生态工程城市生态系统面临的垃圾、大气、噪音等污染问题协调与平衡原理、整体性原理等城市绿化污水净化和废弃物处理等综合治理 课堂小结课堂小结1.1.如图是某生态农业示意图,下列说法不正确的是()A.用残渣来培育食用菌和蛆蛹,实现了废物的资源化B.该生态农业提高了能量利用率C.用蛆蛹粪便作有机肥还田,运用了物质循环再生原理D.离开人的管理,该生态工程仍可以正常运转D随堂测试随堂测试2 2南京古泉生态农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、养南京古泉生态农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、养蚯蚓、养蘑菇和种植果树等生产过程合理地组合
18、在一起蚯蚓、养蘑菇和种植果树等生产过程合理地组合在一起,形形成一个良性循环系统。下列相关说法错误的是成一个良性循环系统。下列相关说法错误的是()A.沼气池中生物的异化作用类型随时间变化的顺序依次是需氧型、兼性厌氧型、厌氧型B.从生态学角度看,人与畜禽的关系只是捕食关系C.农场内各种农产品的生产相互协调、互惠互利,实现了对能量和物质的多级利用D.果园内以猪粪、鸡粪为饲料养殖的蚯蚓能改良土壤,在该生态系统中属于分解者B3 3稻稻-鸭鸭-萍共作是一种新兴的生态农业模式，其中，水生萍共作是一种新兴的生态农业模式，其中，水生植物红萍（满江红）适生于荫蔽环境，可作为鸭子的饲料，植物红萍（满江红）适生于荫蔽
19、环境，可作为鸭子的饲料，鸭子能吃有害昆虫并供肥，促进水稻生长，对以此模式形成鸭子能吃有害昆虫并供肥，促进水稻生长，对以此模式形成的生态系统，下列叙述错误的是的生态系统，下列叙述错误的是（）A该生态系统的主要功能是物质循环和能量流动B鸭子既是初级消费者，又是次级消费者C生物群落由水稻、红萍、鸭子和有害昆虫组成D水稻和红萍分层分布，能提高光能利用率C4（多选）目前，一些地区采用人工浮床治理水体污染。人工浮床净化水体的机理包括（）A植物吸收水中的悬浮物，提高水体透明度B植物吸收水中的NO3-、PO43-等，降低水中氮、磷含量C浮床遮光，抑制浮游藻类的生长繁殖、防止水华发生D浮床下方水体氧浓度升高，减
20、少微生物种类和数量B C5 5江苏某农户创建的冬季生态型种植养殖模江苏某农户创建的冬季生态型种植养殖模式如下图所示，请据图回答下列问题。式如下图所示，请据图回答下列问题。（1）牛棚内产生的 可扩散进入蔬菜大棚，提高蔬菜大棚，提高蔬菜的光合效率；蔬菜光合作用产生的 可扩散进入牛棚。（2）秸杆除了作为牛的饲料外，还可与牛粪混合堆入进行 ，腐熟的产物肥效提高，这是因为 。这种肥料用作蔬菜栽培可以提高蔬菜产量。发酵氧气二氧化碳微生物将有机物分解为无机物（3）在牛的品系、饲料品种和用量不变的条件下，采用这种养殖模式，牛的生长速率明显提高，其主要原因是 。（4）牛棚保温所需的热能来源于牛身散热、地热、和 。（5）从生态系统主要功能的角度分析，这种种植养殖模式较好地实现了 。物质的循环利用和能量的高效利用发酵产热太阳光能牛棚内温度较高因而牛维持体温消耗的能量较少课后作业课后作业2 2/127/127你能用所学知识，设计一种你能用所学知识，设计一种生态工程，来较好地解决上述问题吗？生态工程，来较好地解决上述问题吗？请请再再画出其物质和能量结构图的基础画出其物质和能量结构图的基础上，说明你所依据的生态工程原理。上，说明你所依据的生态工程原理。
