潛流人工濕地PPT課件

1、 應(yīng)用生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟學(xué)有關(guān)理論和系統(tǒng)論的方法以生態(tài)環(huán)境保護與社會經(jīng)濟協(xié)同發(fā)展為目的（也可叫可持續(xù)發(fā)展），對人工生態(tài)系統(tǒng)、人類社會生態(tài)環(huán)境和資源進行保護、改造、治理、調(diào)控、建設(shè)的綜合工藝技術(shù)體系或綜合工藝過程。 搞生態(tài)工程的主要目的，是要解決當今世界面臨的生態(tài)環(huán)境保護與社會經(jīng)濟發(fā)展的協(xié)調(diào)問題，即要解決現(xiàn)代人類社會的可持續(xù)發(fā)展問題。 一 、生態(tài)工程的原理第1頁/共44頁 從解題的角度生態(tài)工程也可以理解為是人工生態(tài)系統(tǒng)，那么生態(tài)系統(tǒng)所具有的特性在生態(tài)工程中應(yīng)該體現(xiàn)出來，包括生態(tài)系統(tǒng)的組成、功能及穩(wěn)定性（抗干擾性）。 生態(tài)工程原理： 1、物質(zhì)循環(huán)再生原理（生態(tài)系統(tǒng)的功能） 包括物質(zhì)的多層利用，提高物質(zhì)的

2、利用率,減少對環(huán)境的污染；但并不能提高能量的傳遞效率 2、物種多樣性原理（生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性） 物種的豐富度越高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性越高、但在人力成本投入越多的生態(tài)系統(tǒng)，對物種的豐富度要求越低一、生態(tài)工程的原理第2頁/共44頁 生態(tài)工程原理： 3 3、協(xié)調(diào)與平衡原理（生態(tài)系統(tǒng)的組成、生態(tài)系統(tǒng)承載力） 協(xié)調(diào)-主要是生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)( (強調(diào)生物要和環(huán)境相適應(yīng)););生物與生物之間的協(xié)調(diào)（種間關(guān)系） 平衡-是種群數(shù)量與環(huán)境的負載能力要平衡 4 4、整體性原理 要考慮到自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，更重要的是，要考慮到經(jīng)濟和社會等系統(tǒng)的影響力。 5 5、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理（生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的有機結(jié)合）一、生態(tài)工程

3、的原理第3頁/共44頁 （一）根據(jù)生態(tài)工程其主要組成成份可劃分為 1、農(nóng)業(yè)生態(tài)工程（以農(nóng)作物為主） 2、林業(yè)生態(tài)工程（以林木為主） 3、草原生態(tài)工程（以草本植物為主） 4、濕地生態(tài)工程（以水生植物為主）二、生態(tài)工程的分類第4頁/共44頁 （一）根據(jù)生態(tài)工程主要功能可劃分為 1、保護生態(tài)工程（例如三北防護林） 2、治理生態(tài)工程（小流域生態(tài)治理、生活污水凈化） 3、恢復(fù)生態(tài)工程（退耕還林、退牧還草） 4、景觀生態(tài)工程（城市景觀綠化）二、生態(tài)工程的分類第5頁/共44頁 明晰不同生態(tài)工程所注重的原理側(cè)重點，這是解題的關(guān)鍵 1、農(nóng)業(yè)生態(tài)工程即生態(tài)農(nóng)業(yè)（主要體現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)性、整體性、高效性、無污染性、 持續(xù)

4、性的原則，更多的是強調(diào)直接經(jīng)濟價值，人的參與作用） 例如：水鄉(xiāng)地區(qū)桑基魚塘、南方“豬沼果”生態(tài)農(nóng)業(yè)模式 、西北“五配套”生態(tài)農(nóng)業(yè)模式 、“稻鴨共育”模式、北方的四位一體模式。 三、試題解答要點第6頁/共44頁 (07廣東.16)1“豬沼茶”是華南山地丘陵地區(qū)常見的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，由種植（茶樹）、養(yǎng)殖（豬）、農(nóng)戶（人）和沼氣生產(chǎn)（微生物）四個子系統(tǒng)構(gòu)成。該生態(tài)農(nóng)業(yè)模式（C ） A是由茶樹、豬、人和微生物組成的生態(tài)系統(tǒng) B實現(xiàn)了物質(zhì)和能量在系統(tǒng)中的循環(huán)利用 C使整個生產(chǎn)過程進入了廢物資源化的良性循環(huán) D注重系統(tǒng)內(nèi)部的自身調(diào)節(jié)作用，不需要外部投入第7頁/共44頁 (08山東基能)18生態(tài)農(nóng)業(yè)是一個自我

5、維持的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，其特點是在保持和改善系統(tǒng)內(nèi)的生態(tài)平衡，不對其周圍環(huán)境造成明顯改變的情況下，求得最大生產(chǎn)力和可持續(xù)發(fā)展。下列不屬于生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的是 A病蟲害的生物防治 B作物輪作、套種 C使用化肥提高作物產(chǎn)量 D秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用第8頁/共44頁 3（2007年高考四川理綜T3，改編）在社會主義新農(nóng)村建設(shè)中，四川某地通過新建沼氣池和植樹造林，構(gòu)建了新型農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)（如圖所示）。下列敘述正確的是（ABD） A該生態(tài)系統(tǒng)中，處于第二營養(yǎng)級的生物有人和家禽家畜 B該生態(tài)系統(tǒng)中人的作用非常關(guān)鍵，植物是主要成分 C該生態(tài)系統(tǒng)的建立，提高了各營養(yǎng)級間的能量傳遞效率 D沼氣池的建造和植樹造林

6、，提高了該生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 第9頁/共44頁 4、在我國南方某些地區(qū)建立了“?；~塘”農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),獲得了魚、豬、蠶和糧全面豐收。右圖是該生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動示意圖。請據(jù)圖回答： (1)該生態(tài)系統(tǒng)所需的能量來自 陽光 。 (2)該生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者是 桑和稻 。 (3)該生態(tài)系統(tǒng)中除了已知的生物種類外,還必須有 細菌和真菌 等生物作為 分解者 。 (4)在該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi),物質(zhì)經(jīng)多次重復(fù)利用,提高了 物質(zhì)利用 率。 (5)該生態(tài)系統(tǒng)是根據(jù)的 物質(zhì)循環(huán)利用 原理建立的。 第10頁/共44頁 (08江蘇生物)26（8分）江蘇某農(nóng)戶創(chuàng)建的冬季生態(tài)型種植養(yǎng)殖模式如下圖所示，請據(jù)圖回答下列問題。第11

7、頁/共44頁 （1）牛棚內(nèi)產(chǎn)生的_二氧化碳 _可擴散進入蔬菜大棚，提高蔬菜大棚，提高蔬菜的光合效率；蔬菜光合作用產(chǎn)生的_氧氣 _可擴散進入牛棚。 （2）秸桿除了作為牛的飼料外，還可與牛糞混合堆入進行_發(fā)酵 _，腐熟的產(chǎn)物肥效提高，這是因為 微生物將有機物分解為無機物 。這種肥料用物蔬菜栽培可以提高蔬菜產(chǎn)量。 （3）在牛的品系、飼料品種和用量不變的條件下，采用這種養(yǎng)殖模式，牛的生長速率明顯提高，其主要原因是牛棚內(nèi)溫度較高因而牛維持體溫消耗的能量較少 。 （4）牛棚保溫所需的熱能來源于牛身散熱、地?zé)帷太陽光能 _和_發(fā)酵產(chǎn)熱 。 （5）從生態(tài)系統(tǒng)主要功能的角度分析，這種種植養(yǎng)殖模式較好地實現(xiàn)了物

8、質(zhì)的循環(huán)利用和能量的高小利用 。第12頁/共44頁 明晰不同生態(tài)工程所注重的原理側(cè)重點，這是解題的關(guān)鍵 2、林業(yè)生態(tài)工程（主要體現(xiàn)物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理，主要應(yīng)用在生態(tài)環(huán)境的保護方面） 例如：我國的三北防護林三、試題解答要點第13頁/共44頁 8我國的“三北”防護林是一項規(guī)?？涨暗纳鷳B(tài)建設(shè)工程，被譽為“綠色萬里長城建設(shè)工程”。下列屬于植樹造林在保護環(huán)境方面要求的是（ABD） A調(diào)節(jié)氣候 B防風(fēng)固沙，防止荒漠化 C提供木材 D維持大氣的碳氧平衡第14頁/共44頁三北防護林”被譽為中國的“綠色長城”，被列入了世界吉尼斯紀錄。20余年的時間里，中國用了上百億元資金來“筑城”，局部收效不小，但

9、為什么北方有些地區(qū)每年仍有沙塵暴？案例9第15頁/共44頁 材料一：中國科學(xué)院植物研究所首席研究員蔣高明認為在年均降水量低于350毫米的地方，造林必須付出消耗地下水的代價，并付出大量的人力與物力。有些草原地區(qū)的造林實踐證明是不可取的，例如內(nèi)蒙古自治區(qū)某盟自新中國成立以來的森林覆蓋率只有1%左右 ，整個三北防護林規(guī)劃區(qū)更廣闊的生態(tài)背景是干旱、半干旱區(qū)中的草原、荒漠，只有南部山區(qū)和干旱區(qū)的局部(高山陰坡、河流兩岸等)地區(qū)才能夠生長森林 。 材料二：在寧夏，許多“生態(tài)建設(shè)林”成片死亡；準備用來造“灌木林”的“樹”坑挖好了，灌木沒有種活，卻破壞了天然草原植被，還形成了新的“風(fēng)蝕坑”。由于普遍種純林，發(fā)

10、生蟲害時，一倒一大片，僅小小天牛就將寧夏20年的建設(shè)成果幾十億株楊樹毀于一旦。第16頁/共44頁 材料三：中國科學(xué)院連續(xù)4年的實驗充分證實，在那些生態(tài)退化尚沒有達到生態(tài)恢復(fù)“閾值”的廣大草原地區(qū)、半干旱荒漠地區(qū)，自然界靠其固有的恢復(fù)能力是能夠?qū)崿F(xiàn)生態(tài)恢復(fù)的，不需要造林，也不需要飛播種草。采取的“以地養(yǎng)地”、“借助自然力恢復(fù)”途徑，成本只有每畝20元，主要的費用是幫助當?shù)亟鉀Q了水、電、路等難題，而真正用在生態(tài)恢復(fù)上的費用只有每畝4元錢圍欄費！且自然恢復(fù)的草原、灌木和天然喬木都是本地的，沒有外來種，最符合自然規(guī)律，更令人工林望塵莫及的是，野生動物種群在沒有任何投資的前提下自然恢復(fù)。第17頁/共44

11、頁 試根據(jù)前面的材料，運用生態(tài)工程的原理來分析其不成功之處，并提出合理化建議 材料分析：該工程為一林業(yè)生態(tài)工程題目，解答該題目時，緊扣題目中給出的材料，結(jié)合生態(tài)工程原理，主要體現(xiàn)物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理等 參考答案：不成功之處：1、不符合協(xié)調(diào)與平衡原理。例如在一些不適宜樹木生長的地方種植樹木，只能破壞原有的植被結(jié)構(gòu)，整個三北防護林地區(qū)大部分是不適宜種植樹木的。 2、不符合物種多樣性原理。樹種的單一造成天敵的泛濫 建議：1、遵循自然規(guī)律，保護原有的植被生態(tài)，即使栽種也要種植本地物種。 2、在一些適宜種植樹木的地方栽種的樹種要選取多種既適合本地生長又能共存的品種種植第18頁/共4

12、4頁 明晰不同生態(tài)工程所注重的原理側(cè)重點，這是解題的關(guān)鍵 3、草地生態(tài)工程（主要體現(xiàn)協(xié)調(diào)與平衡原理 、整體性原理) 例如：退牧還草、退耕還草三、試題解答要點第19頁/共44頁(江蘇生物)11.內(nèi)蒙古呼倫貝爾草原上的牧民以養(yǎng)羊為主業(yè)。近年來的過度放牧致使草原退化，也使分布在這里的野生黃羊種群密度大幅度下降，面臨瀕危。針對這一事實，下列觀點正確的是（ACD） A過度放牧降低了草原生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力 B家羊是草原生態(tài)系統(tǒng)的外來入侵物種 C野生黃羊與家羊之間是競爭關(guān)系 D草原生態(tài)保護與牧業(yè)發(fā)展之間產(chǎn)生了矛盾第20頁/共44頁 明晰不同生態(tài)工程所注重的原理側(cè)重點，這是解題的關(guān)鍵 4、人工濕地生態(tài)工程

13、（主要體現(xiàn)協(xié)調(diào)與平衡原理、系統(tǒng)學(xué)與工程學(xué)原理） 人工濕地主要包括植物、基質(zhì)和微生物三部分 植物的去污機理包括植物根系對水中N、P的吸收（去除富營養(yǎng)化）、根系分泌次生代謝物抑制其他水生植物（藻類）的生長（兩面性）；地上部分遮光抑制水中水華的生成；植物根系還可為基質(zhì)中的好氧微生物提供氧氣。 根據(jù)其在水中的生長位置分為：沉水植物、挺水植物和浮水植物 考點1、2三、試題解答要點第21頁/共44頁 基質(zhì)主要通過過濾除去水中的懸浮物，一些帶有微孔結(jié)構(gòu)的基質(zhì)同時具有吸附作用；為微生物的生長提供附著位點；為植物生長提供基礎(chǔ)。 不同的基質(zhì)對于植物的生長、污水處理效果存在差異?；|(zhì)的選擇一是考慮水質(zhì)處理要求，處理

14、生活污水，主要考慮氮磷的去除；處理礦水及工業(yè)污水，主要去除水中的重金屬或色素等。二是考慮植物生長、基質(zhì)的酸堿性?；|(zhì)的合理搭配也能提高污水處理效果。 現(xiàn)使用的及處于試驗階段的基質(zhì)有土壤、沸石、石灰石、花崗巖碎石、蛭石、石英砂、沙、煤灰渣和高爐渣等。考點1第22頁/共44頁 微生物可以分解利用污水中污染物或富集污水中的過量離子 。 在基質(zhì)中、植物根系等處都含有大量微生物，他們分解轉(zhuǎn)化的污染物一部分可以自身利用，一部分可轉(zhuǎn)化為植物利用部分 微生物的選擇要考慮微生物之間的互容性，微生物與植物的共存性，有些植物可以分泌某種抑制物如有機酸，抑制某些微生物的生長 現(xiàn)研究較為成熟的有氮細菌、磷細菌等。另外還

15、有硫酸鹽還原細菌、氨化細菌、碳水化合物分解細菌、鐵細菌及諾卡菌屬、鏈霉菌屬、小單孢菌屬的放線菌等。第23頁/共44頁人工濕地的分類 1、表面流人工濕地（Surface Flow Constructed Wetlands SFW）表面流人工濕地基質(zhì)為土壤，污水在濕地表面運行。 這種類型濕地容易孳生蚊蟲，散發(fā)臭味，環(huán)境效果差。污水與植物根系、基質(zhì)中微生物不能充分接觸，不能完全發(fā)揮植物根系及基質(zhì)中微生物的作用，現(xiàn)在建造的人工濕地大多不選用這種類型。第24頁/共44頁第25頁/共44頁 2、潛流人工濕地（Subsurface Flow Constructed Wetlands SSFW）潛流人工濕地基

16、質(zhì)類型較多。有的是沙、礫石、沸石或煤渣。有的是以這幾種基質(zhì)以不同比例混合。 污水在基質(zhì)空隙運行，不直接暴露在空氣中。這種類型濕地環(huán)境效果較好。污水在基質(zhì)空隙能與植物根系充分接觸，充分利用基質(zhì)中的微生物。新建人工濕地大多選用這種類型。人工濕地的分類第26頁/共44頁第27頁/共44頁 3、垂直流人工濕地（Vertical Flow Constructed Wetlands VFW）垂直流人工濕地綜合了表面流及潛流的特點，污水在基質(zhì)中沿垂直方向流動，可以使污水與植物根系及基質(zhì)中的微生物充分接觸，同時由上而下的流水可以為好氧微生物的活動提供更多溶解氧，因而能提高凈化效果。但基建要求較高，現(xiàn)處于試驗階

17、段。人工濕地的分類第28頁/共44頁 （08廣東.32）(10分) 隨著水體富營養(yǎng)化程度日趨嚴重，淡水湖泊藻類水華頻繁發(fā)生。人工打撈和投放大量化學(xué)殺藻劑緊急處理是常用的治理方法。近年來，研究者采用投放食浮游植物的魚類和種植大型挺水植物構(gòu)建生物修復(fù)系統(tǒng)的方法，收到較好的效果。根據(jù)上述材料回答問題： （1）殺藻劑處理水華與生物修復(fù)的方法相比，主要缺點是 二次污染 和 持效短 。 （2）在該修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)中，主要生產(chǎn)者是 藻類 和 大型挺水植物 ，魚類屬于該生態(tài)系統(tǒng)的 消費者 。 （3）生物修復(fù)系統(tǒng)構(gòu)建后，種間關(guān)系發(fā)生了哪些主要變化? 大型挺水植物與藻類競爭；魚類捕食藻類 （4）挺水植物在該系統(tǒng)中的作

18、用是 吸收營養(yǎng)，降低富營養(yǎng)化程度 和 分泌次生代謝物抑制藻類生長 。該修復(fù)系統(tǒng)經(jīng)過一段時間運行后，群落結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定，群落的這個變化過程屬于 次生演替 。第29頁/共44頁 14為配合西部大開發(fā)，國家林業(yè)局目前計劃在西部地區(qū)實施三大重點生態(tài)工程，以下屬于這三大工程的是（ABC ABC ） A A在長江上游、黃河上中游地區(qū)實施造林綠化工程 B B在西北、華北北部和東北西部的風(fēng)沙干旱地區(qū)實施防沙治沙工程 C C在東北、內(nèi)蒙古等重點國有林區(qū)實施天然林資源保護工程 D D在沿海實施植樹造林工程第30頁/共44頁 15（2007年南京二模，改編）每年2月2日是“世界濕地日”，下列有關(guān)濕地生態(tài)系統(tǒng)的敘述中正

19、確的是（ACD） A濕地包括沼澤、泥炭地、灘涂、河流、湖泊、紅樹林等 B濕地中存在的圓褐固氮菌、硝化細菌能將N2還原成NH3 C濕地是巨大的蓄水庫，具有調(diào)節(jié)流量和控制洪水的作用 D濕地具有直接使用價值、間接使用價值及潛在使用價值第31頁/共44頁 16下列屬于濕地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)效益的是（ACD） A蓄洪防旱，調(diào)節(jié)區(qū)域氣候 B工業(yè)用水的資源 C鳥類的棲息地 D控制土壤侵蝕，自然凈化污水第32頁/共44頁 17.下列關(guān)于濕地生態(tài)恢復(fù)工程的敘述正確的是（ ABD ） A該工程采用工程和生物措施相結(jié)合的方法 B要建立緩沖帶，以盡量減少人類的干擾 C濕地的恢復(fù)，只注意退耕還濕地或建立自然保護區(qū)就可以 D

20、濕地的恢復(fù)除利用生物工程手段外，還要依靠自然演替機制恢復(fù)其生態(tài)功能第33頁/共44頁 18下列關(guān)于“生物圈2號”實驗的敘述正確的是（ ABD ） A建立“生物圈2號”的目的是制造一個人工模擬的生命支持系統(tǒng) B“生物圈2號”中設(shè)置了生產(chǎn)者、消費者、分解者三大功能類群 C“生物圈2號”完全模擬地球條件 D“生物圈2號”實驗的失敗，使人們認識到與自然和諧共處的重要性第34頁/共44頁 19美國的“生物圈2號”（模擬地球自然生態(tài)系統(tǒng)）歷經(jīng)2年終告失敗，與“生物圈1號”（地球）相比，主要差別是(BCD) A能量來源不同 B空間和資源有限 C物質(zhì)循環(huán)的深度和廣度 D自動調(diào)節(jié)能力第35頁/共44頁 20下列

21、說法中，正確的是(ABD) A 退耕還林、退耕還草可以有效提高特定地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性，提高生態(tài)效益 B . “三北”防護林的建成，將大大改善我國華北北部、東北大部分和西北北部的生態(tài)環(huán)境并被譽為“世界生態(tài)工程之最” C 生態(tài)工程的建設(shè)周期較短，生態(tài)效益往往不明顯 D 在特定地區(qū)建設(shè)防護林體系時，應(yīng)充分遵循生態(tài)平衡原理和生物多樣性原理第36頁/共44頁 21（2006年海口模擬）關(guān)于生態(tài)工程的實例問題和對策的理解，錯誤的是（ABD） A農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程是解決我國人多地少問題的唯一途徑 B濕地生態(tài)系統(tǒng)工程會加劇人多地少的矛盾，對人類發(fā)展不利 C小流域綜合治理生態(tài)工程不僅可以維持生態(tài)系統(tǒng)得穩(wěn)定性，還可以提高經(jīng)濟效益 D只要各種生態(tài)工程技術(shù)發(fā)展成熟，我們完全可以先污染后治理第37頁/共44頁 22由于國情不同，我國的生態(tài)工程建設(shè)需走中國特色的道路，以下觀點正確的是（AB ） A重視生態(tài)環(huán)境保護與經(jīng)濟效益結(jié)合 B重視生態(tài)環(huán)境保護與社