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1、1 52 生态工程的实例和发展前景 学习目标 1. 结合生态工程的实例， 分析相关的生态工程原理。2. 评述生态工程发展前景， 举例说出我国生态工程的特点。3. 尝试设计简单的生态工程。 方式一进入 21 世纪，伴随着人类生产、生活方式的变化及乡村城市化和城乡一体化的深 入，农业已从传统的生产形式逐步转向景观、生态、健康、医疗、教育、观光、休闲、度假 等方向。 农业观光园的出现，就等于扩大了人类的生存空间，为人类生存和需求创造了更好 的、更易适应的环境条件。 结合以上内容请同学们思考下面问题： (1) 农业观光园有什么样的价值？ (2) 结合本地的实际，请你来设计一个有特色的农业观光园，你有何
2、设想？ 可能我们也没有办法一下子想出一个理想的方案，那我们就来看看一些具体的例子吧。看看 专家们在碰到具体的生态学问题时是如何处理的？ 方式二上海血铅超标事件 2011 年 9 月初，康桥地区儿童在入园、入学前进行体检当中，陆续发现部分儿童血液的含 铅量超标，此后对当地1 306 名儿童进行血铅检测，发现49 名儿童血铅超标，其中以13 岁儿童为主。 联合调查组认定， 血铅超标主要是儿童接触环境中含铅灰尘经消化系统摄入体 内所致。 结合以上内容， 大家思考一下， 在经济发达的上海出现此类严重的污染事件，说明了什么？ 面对严重的环境污染问题，我们有什么样的具体措施？我们可以从今天要学习的内容中找
3、到 一些可以借鉴的方法和思路。 一、生态工程的实例 1农村综合发展型生态工程 (1) 问题：农村人口多，人多地少，产出不足。 2 (2) 对策：建立农村综合发展型生态工程，实现物质的多级循环利用。 (3) 案例：北京窦店村以沼气工程为中心的物质多级利用工程。 2小流域综合治理生态工程 (1) 问题：河流各级支流的集水区域，水土流失严重。 (2) 对策 生态工程原理：整体性原理、协调与平衡原理以及工程学等原理。 措施：保土蓄水、耕作措施、林草措施等工程和生物措施，层层设防来控制土壤侵蚀。 (3) 案例：我国甘肃陇南地区“九子登科”治理模式。 3大区域生态系统恢复工程 (1) 问题及原因 问题：土
4、地荒漠化严重。 原因：过度樵采(32%)，过度放牧 (30%)，盲目开垦 (27%)，不合理利用水资源(9.6%) ，其 他(1.4%) 。 (2) 对策：森林或草原的植被恢复、水土保持等。 (3) 案例：“三北防护林”生态工程。 4湿地生态恢复工程 (1) 湿地作用：具有蓄洪防旱，调节区域气候，控制土壤侵蚀，自然净化污水，为迁飞的鸟 类和多种动、植物提供栖息地，以及为人们提供休闲娱乐的环境等功能。 (2) 问题：人们对湿地进行排水和围垦已经破坏了地球上80% 的湿地资源。 (3) 对策 采用工程和生物措施相结合的方法，使受到干扰的湿地得以恢复。 在湿地周围建立缓冲带，以减少人类的干扰， 使湿
5、地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。 (4) 案例：鄱阳湖的生态恢复工程。 5矿区废弃地的生态恢复工程 (1) 问题：土体、土壤和植被乃至整个地区生态系统的破坏。 (2) 对策：人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等，其中关 键在于植被恢复，以及为植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。 (3) 案例：我国赤峰市元宝山矿区生态恢复工程。 6城市环境生态工程 (1) 问题：固体废弃物污染、大气污染、噪声污染等方面。 (2) 对策：用生态工程的方法对城市环境进行综合治理。 在城市规划和布局方面，要进行城市生态分区，合理分布工业区、居住区、生态绿地等。 推广“环境友好技术”和低
6、污染清洁生产工艺，以减少污染的产出。 采取各种手段治理污染，进行废弃物的资源化利用。加强监管。 3 (3) 案例：张家港、大连、厦门等环境保护模范城市。 归纳总结生态工程实例归纳与比较 实例问题原理对策案例 农村综合发展 型生态工程 人多地少，资源有 限 物质循环再生 原理、整体性原 理、物种多样性 原理 建立综合发展型 生态工程 窦店村以沼气工 程为中心的生态 工程 小流域综合治 理生态工程 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 运用多种原理， 应用多种措施综 合治理 甘肃陇南地区 “九子登科”治 理模式 大区域生态系 统恢复工程 土地荒漠化 协调与平衡原 理、整体
7、性原理 退耕还林还草、 植树造林等 “三北”防护林 生态工程，退耕 还林还草生态工 程 湿地生态恢复 工程 湿地的缩小和破坏 控制污染、退田 还湖 江西鄱阳湖生态 恢复工程 矿区废弃地的 生态恢复工程 生态环境的破坏 系统学和工程 学原理 修复土地、恢复 植被 赤峰市元宝山矿 区生态恢复工程 城市环境生态 工程 环境污染 协调与平衡原 理、整体性原理 等 城市绿化、污水 净化、废弃物处 理、合理布局等 张家港、大连、 厦门等环境保护 模范城市 例 1下列生态工程模式与典型实例或措施对应有错误的一项是( ) A农村综合发展型生态工程北京郊区窦店村物质多级循环利用工程 B小流域综合治理生态工程甘肃
8、陇南地区的“九子登科”治理模式 C大区域生态系统恢复工程“生物圈2 号”生态恢复工程 D湿地生态系统恢复工程平堤行洪，退田还湖，移民建镇 答案C 解析大区域生态系统恢复工程的对策是实施一系列森林或草原植被恢复的生态工程、水土 保持的生态工程等，典型实例是退耕还林还草生态工程、“三北”防护林生态工程等。 例 2下列措施不适合用于矿区生态环境恢复的是( ) A机械法整平压实土地 B人工制造表土，植树种草 C排石整地，改良优化土壤 4 D开发农田，广种农作物，增加农民收入 答案D 解析矿区废弃地的土地条件极端恶劣，植被难以恢复而农作物更难以生长，大力发展农田， 收效难以保证，不符合生态工程的整体性原
9、理。 二、生态工程的发展前景 1“生物圈2 号”生态工程的实验及启示 (1) 设计目的：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 人工生态工程，仅仅依靠太阳能，能否维持生存。 (2) 失败原因：温度失调；“大气和海洋”比例与地球相差甚远，导致空气中CO2的含量猛 增， O2量减少，不足以维持人及动物的生存。 (3) 启示：使人们认识到人与自然和谐共处的重要性，深化了对自然规律的认识，尽管科学 技术已经很发达了，但人类仍然没有能力完全模拟出自然生态系统。 2对我国生态工程发展前景的分析与展望 (1) 生态工程特点：我国生态工程建设，要重视对生态环境的保护，更要注重与经济
10、、社会 效益的结合。 (2) 存在问题 我国生态工程难以设计出标准化、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。 3我国政府十分重视生态工程建设 以生态工程为技术支撑的“中国生态农业”，其试点县和乡已有2 000 多个。 归纳总结 1中国和西方国家生态工程建设的区别 比较项目中国西方国家 目标或思想 “整体、协调、再生、循环”“天 人合一” 治理环境污染、进行生态恢复 背景条件人多地少，人均资源占有量少 经济发展水平高，人均土地、水资 源占有量多 建设重点生态环境与经济、社会效益结合 集中于对被破坏的生态系统进行生 态恢复 缺点 缺
11、乏定量化模型的指导，难以设计 出标准化、易操作的生态工程样板 应用范围小，不强调经济效益 5 2. 生态农业常见类型 (1) 桑基鱼塘模式：人工建立的高产稳产的农业生态系统。做到蚕粪养鱼，鱼粪肥塘，塘泥 肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕茧三丰收，如图所示： (2) 沼气农田立体养殖模式：通过控制温室内的温度、光照、气体和水肥等因素，缩短生产 周期，大幅度提高粮食、蔬菜和水果的产量和质量，如图所示： 例 3下列描述中不符合“生物圈2 号”实验给人的启示的是( ) A人要与自然和谐共处 B加深对自然规律的认识，按自然规律办事 C人类早晚会建立第2 个“生物圈”，无须担心地球恶化 D大自然给人类提供的
12、支持与服务可谓无价之宝 答案C 解析“生物圈2 号”工程使我们认识到与自然和谐共处的重要性，迄今为止， 人类仍然没 有能力去完全模拟出自然生态系统，自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝。 例 4下图是某同学绘制的我国北方农区的一种“四位一体”的生态家园示意图，其中沼 气池、猪舍、厕所和日光温室等保持了合理的结构和比例。下列说法正确的是( ) A在农村发展沼气有利于保护林草植被 B该工程充分体现了物种多样性的原理 C保持生物比例合理遵循了整体性原理 D能量可随着沼气的使用而流入生物体内 6 答案A 解析在农村发展沼气可以解决生活燃料问题，有利于保护林草植被；该工程实现能量和物 质的多级利用，
13、 充分体现了物质循环再生的原理；保持生物比例合理遵循了协调与平衡原理。 生态工程的实例和发展前景 实例 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 发展前景 “生物圈 2号”生态工程的实验及启示 对我国生态工程发展前景的分析与展望 1下列关于我国生态工程与西方发达国家生态工程的比较中，正确的是( ) 西方国家的生态工程以治理环境污染和恢复被破坏的生态系统为主要目标，我国的生态工 程注重生态环境与经济、社会效益相结合西方国家的生态工程应用范围比我国小我 国的生态工程难以设计出标准化、易操作的生态工程样板 A
14、 B C D 答案A 解析发达国家与我国的生态工程建设强调的重点有所不同，西方国家的生态工程除了治理 环境污染的目标外，主要是通过介于工程和依靠自然恢复力的一种中间途径，集中于对破坏 的生态系统进行生态恢复；我国的生态工程走有中国特色的道路，不但要重视对生态环境的 保护， 更要注重与经济、社会效益相结合；总体来看，发达国家的生态工程的应用范围比我 国小， 也不那么强调经济效益；不过，目前我国的生态工程还有一些不足之处，如缺乏定量 化模型指导，难以设计出标准化、易操作的生态工程样板等。 2如图为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于( ) 7 A物质循环利用的生态工程 B山区小流域综合治理与开发
15、的生态工程 C节水和废水处理与应用的生态工程 D清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程 答案C 解析从题图中看出，该生态工程实现了废水的循环利用。 3下列有关生态工程的原理和事例中，错误的是( ) 选项有关事例相关的生态工程原理 A 无废弃物农业遵循物质循环再生原理 B 在人工林中增加植被的层次遵循物种多样性原理 C 无锡太湖水体富营养化引起大面积水华违反协调与平衡原理 D 前面造林，后面砍林违反系统学和工程学原理 答案D 解析D项中讲的是在追求生态效益时必须考虑到社会效益、经济效益，这明显是整体性原 理。 4下列关于小流域综合治理生态工程的叙述，错误的是( ) A该工程的主要目的是治理小流域
16、的水土流失问题 B该生态工程运用了整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理以及工程学原理 C该生态工程针对不同的地形采取不同的措施 D该生态工程做到了经济效益与生态效益相统一 答案B 解析小流域综合治理生态工程主要解决的问题为水土流失，要针对不同的地形采取不同措 施，遵循协调与平衡原理，同时要注重造林、蓄水和减沙工程与当地居民的经济、社会、生 活联系起来，遵循了整体性原理，而并未充分体现物质循环再生原理。 5生态农业建设是建设社会主义新农村的重要内容之一。下面是两种生态农业模式： 模式 1 鸡猪鱼立体养殖模式：一亩鱼池配68 头猪， 100120 只鸡，鱼池中各种鱼 的比例大致为：鲢鱼占20% ，草鱼占40% ，鲤鱼、鳙鱼占40% ，每亩投放鱼苗4 500 尾。每 天从鸡舍中收集新鲜的鸡粪晒干，经初步发酵后混入一定量饲料喂猪，猪粪喂鱼。 8 模式 2 “四位一体”生态模式：以太阳能为动力，以沼气为纽带，将日光温室、沼气池、 蔬菜种植和温室养猪相结合的一种新型农业生产模式。 请分析回答有关问题： (1) 在 模
