1、,物质循环再生原理,物种多样性原理,协调与平衡原理,整体性原理,系统学和工程学原理,（1）系统的结构决定 功能原理,（2）系统整体性原理,复习：生态工程所遵循的基本原理,5、2 生态工程的实例和发展前景,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 矿区废弃地的生态恢复工程 城市环境生态工程,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,建立农村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:,原理:,生态工程之沼气工程,讨论：,这个案例以沼气工程为核心，农林牧副渔各业全面发展，增加了就业
2、机会；同时又降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。,1.在农村综合发展型生态工程案例中，主要运用了哪些生态工程的基本原理?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？,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,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:,整体性原理、协调与平衡原理、 工程学原理,原理:,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
3、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。 秋田盖罩子：覆盖地膜等保土耕作措施。,“九子登科”模式,分析甘肃省陇南县的“九子登科”模式，在说明“九子”措施含义的基础上，谈谈你对小流域综合治理生态工程的理解。,1.小流域的综合治理，“综合”表现在哪些方面？“综合”表现在不但注重通过还林、还草、筑坝等措施达到蓄水、降低土壤侵蚀的生态效果；还考虑如何提高人们的生活水平的经济效益。各种措施的结果是建立一个稳定、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？,
4、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的经济效益，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,植树造林、退耕还林、还草,退耕还草还草和三北防护林建设,问题:,对策:,案例:,物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理,原理:,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
5、，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？,应考虑树种的生态适应性问题，种植适宜品种； 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
6、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,江西鄱阳湖湿地生态恢复工程,问题:,对策:,案例:,协调与平衡原理、 整体性原理,原理:,湿地包括沼泽、滩涂、低潮时水深不超过6米的浅海区、河流、湖泊、水库、稻田等” 。,1.当初人们为什么要围湖造田？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？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？,主要原因：我国历来人多地少，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。,退耕还湖包括
7、退耕地为湖区、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。,保护环境，减少水土流失和水污染,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:,系统学和工程学原理,原理:,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？2.怎样合理地筹划养殖肉牛的数量？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？,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。,首先
8、要考虑到牧草的产量，以草定畜；更重要的是要考虑到土地对粪肥的承载力, 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。,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。,大 于60分 贝 属 于 噪 音,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:,对策与案例:,环保模范城市大连,协调与平衡原理、整体性原理,原理:,江苏张家港,辽宁大连,福建厦门,山东威海,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
9、？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？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。,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。,1.“生物圈2号”的实验及启示,问题提出:,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
10、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）实验目的：,制造一个人工模拟的生命支持系统，以验证人类在离开地球的情况下，利用人工生态系统，仅依靠太阳能，能否维持生存。,（2）实验场所：,（3）实验特点：,物质上：与外界隔绝； 信息上：可以通过电力传输、电信和计算机同外界相连； 能量上：只允许太阳能通过玻璃射入。,（4）实验结果：,（5）实验启示：,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,美国 亚利桑那州,以失败告终,2、我国生态工程发展前景的分析与展望,西方国家生
11、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。,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。,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。 自
12、然生态系统具有相当的自我恢复能力，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。,1.分析朝鲜三八线的资料，说明它所蕴涵的意义。,127页思考与讨论,2.在我国北方地区，由于冬天气温很低，会导致农作物不能生长，家畜生长缓慢，甚至停止，沼气池不能正常产气；而农民要解决蔬菜的不间断生产问题。很显然，大量使用造价昂贵、并用燃料加热的玻璃温室是不符合我国国情的。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？请在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。,教材中“四位一体”的图所示为近年来出现在我国北方农区的一种生态工程类型，它较好地解决了习题中所述问题。
13、“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的一种生产模式。 它的运行原理为：日光温室的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；温室内的植物为动物提供氧气，同时吸收二氧化碳；人、猪、禽的粪尿及蔬菜废弃物和秸秆等物质投入沼气池产气，同时温室的高温也提高了沼气在冬天的产气稳定性；沼液和沼渣又是蔬菜的良好肥料，有助于减少蔬菜的病虫害，提高蔬菜的产量和质量。,“四位一体”生态工程物质循环示意图,“四位一体”充分应用了物质循环再生和物种多样性等原理，提高了单位土地面积的产出，同时减少了环境污染，大大提高了农业的综合效益。,生态工程的实例分析
14、,1.根据下图说明我国现有的生产模式严重违反了生态工程原理。 ( ) A、整体性原理B、协调与平衡原理C、系统的结构决定功能原理D、物质循环再生的原理,D,2(江苏)24海洋渔业生产中，合理使用网眼尺寸较大的网具进行捕捞，有利于资源的可持续利用。下列不正确的解释是A更多幼小的个体逃脱，得到生长和繁殖的机会 B减少捕捞强度，保持足够的种群基数C维持良好的年龄结构，有利于种群数量的恢复 D改变性别比例，提高种群出生率,【答案】D,3 (重庆理综)稻-鸭-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，鸭子能吃有害昆虫并供肥，促进水稻生长，对以此模式形成
15、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,C,4(江苏生物)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。,（1）牛棚内产生的_二氧化碳 _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_氧气 _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_发酵 _，腐熟的产物肥效提高，这是因为 微生物将有机物分解为无机物 。这种肥料用作蔬菜栽培可以提高蔬菜产量。,（
16、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，其主要原因是牛棚内温度较高因而牛维持体温消耗的能量较少 。 （4）牛棚保温所需的热能来源于牛身散热、地热、_太阳光能 _和_ 发酵产热 。 （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 。,40生物选修3；现代生物科技专题（15分） 现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池、曝光池、兼氧池、植物池”，其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后，可用于浇灌绿地。回答问题： （1）污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中，微生物通过 呼吸将有机物分解。 （2）植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了 （生态系统、群落、种群）。在植物池的食物网中，植物位于第 营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于 所固定的 能。 （3）生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、和 等原理 （4）一般来说，生态工程的主要任务是对 进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。,40（1）无氧和有氧（或细胞） （2）群落 一 生产者 太阳（3）物质循环再生 物种多样性（4）已被破坏的生态环境（或受损的生态系统）,
