第52節(jié)：生態(tài)工程的實例和發(fā)展前景

第5.2節(jié)生態(tài)工程的實例和發(fā)展前景物質(zhì)循環(huán)再生原理物種多樣性原理協(xié)調(diào)與平衡原理整體性原理系統(tǒng)學和工程學原理（1）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理（2）系統(tǒng)整體性原理復習：生態(tài)工程所遵循的基本原理1、農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程一、生態(tài)工程的實例人多地少、資源有限、產(chǎn)出不足建立農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程北京竇店村以沼氣為中心的生態(tài)工程問題:對策:案例:原理:北京竇店村以沼氣為中心的生態(tài)工程1、農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程一、生態(tài)工程的實例原理:物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理優(yōu)點:

農(nóng)林牧副漁全面發(fā)展；開發(fā)可更新資源，減少環(huán)境污染。2、小流域綜合治理生態(tài)工程一、生態(tài)工程的實例保土蓄水、耕作措施、林草措施、生物措施甘肅隴南縣“九子登科”模式問題:對策:案例:原理:水土流失嚴重一、生態(tài)工程的實例●山頂戴帽子：山頭實行封禁管理、營造水土保持林，保護和恢復植被；●山腰系帶子：半山陡坡退耕還林還草，發(fā)揮林草攔蓄作用，減少徑流；●坡地修臺子：坡耕地以坡改梯田為突破口，建設(shè)基本農(nóng)田，為調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)提供條件；●地埂鎖邊子：充分利用地埂種植經(jīng)濟作物，既獲得經(jīng)濟效益，又保護地埂；●荒地荒溝栽苗子：在荒山、荒溝、荒坡地建設(shè)薪柴林；●山腳種果子：山腳發(fā)展經(jīng)濟林果園，促進商品經(jīng)濟發(fā)展；●溝底穿靴子：在干、支、毛溝溝底修建谷坊、攔擋壩，建設(shè)溝壩地，攔蓄泥沙，防止溝壑被水沖蝕而導致其不斷擴張；●見縫插針釘扣子：利用田間地頭、房前屋后栽植林果，發(fā)揮零星作用，提高治理程度；●秋田蓋罩子：在緩坡耕地改順坡種植為橫坡等高種植、實行地膜覆蓋等保土耕作措施。"九子登科"模式一、生態(tài)工程的實例2、小流域綜合治理生態(tài)工程整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、工程學原理原理:注意:①“綜合”表現(xiàn)在同時考慮到生態(tài)效益和經(jīng)濟效益②不同氣候帶、不同自然條件和不同經(jīng)濟發(fā)展水平的地區(qū)，生態(tài)工程模式應各具特色。一、生態(tài)工程的實例2、小流域綜合治理生態(tài)工程思考與討論小流域的綜合治理，“綜合”表現(xiàn)在哪些方面？

“綜合”表現(xiàn)在它一改以前的單純造林和蓄水、減沙等工程模式，同時考慮到了生態(tài)效益和經(jīng)濟效益：不但注重通過還林、還草、筑壩等措施達到蓄水、降低土壤侵蝕的生態(tài)效果；還考慮如何提高人們的生活水平。例如，不但種植農(nóng)作物，還同時種植經(jīng)濟作物來提高人們的收入；考慮到了種植薪柴林解決人們的燃料來源問題。結(jié)果是建立一個穩(wěn)定、持久、高效的生態(tài)系統(tǒng)。這一模式在其他小流域能夠照搬嗎？

這種模式在其他小流域不能照搬，還是要因地制宜地進行生態(tài)工程建設(shè)，不同氣候帶、不同自然條件和不同經(jīng)濟發(fā)展水平的地區(qū)，其生態(tài)工程的模式應各具特色。一、生態(tài)工程的實例3、大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復工程我國土地荒漠化嚴重森林或草原植被恢復、水土保持三北防護林建設(shè)問題:對策:案例:原理:一、生態(tài)工程的實例3、大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復工程三北防護林生態(tài)工程一、生態(tài)工程的實例3、大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復工程整體性原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理注意事項①考慮樹種生態(tài)適應性問題，種植適宜品種；②考慮樹種多樣性，保證防護林體系穩(wěn)定性；③不同地區(qū)應根據(jù)當?shù)厍闆r采取不同策略。原理:一、生態(tài)工程的實例3、大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復工程思考與討論國家為什么投入巨大的人力和物力興建三北防護林工程？這一工程為什么需要如此漫長的時間？

生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量關(guān)系到這一地區(qū)人民的生產(chǎn)和生活問題，對維護社會穩(wěn)定具有重要意義；更重要的是，這一地區(qū)的生態(tài)環(huán)境關(guān)系到下游地區(qū)人民的生產(chǎn)、生活和經(jīng)濟發(fā)展，如黃河上游的水土流失容易導致下游地區(qū)的洪水泛濫，而危害巨大的沙塵暴的發(fā)生也與這一地區(qū)的土地沙漠化關(guān)系密切；同時這里自然礦產(chǎn)資源豐富，對我國的經(jīng)濟發(fā)展和國家安全具有重要戰(zhàn)略意義。這一地區(qū)區(qū)域廣闊，氣候、自然條件復雜，總體經(jīng)濟發(fā)展水平較低等情況也決定了這個工程需要較長的時間，非一朝一夕之功。一、生態(tài)工程的實例3、大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復工程思考與討論這一工程橫跨多個省區(qū)，根據(jù)協(xié)調(diào)與平衡原理和生物多樣性原理，不同地區(qū)在造林設(shè)計上應當注意什么問題？

三北防護林跨越中國13個省、直轄市、自治區(qū);首先應考慮樹種的生態(tài)適應性問題，種植適宜品種；其次要考慮樹種的多樣性，保證防護林體系的穩(wěn)定性；不同地區(qū)應根據(jù)當?shù)厍闆r采取不同的策略，如條件惡劣的地區(qū)應該結(jié)合自然恢復力，而農(nóng)區(qū)的防護林中農(nóng)田防護林網(wǎng)可能占較大比重。一、生態(tài)工程的實例4、濕地生態(tài)恢復工程

濕地是指天然或人工、長久或暫時性的沼澤地、泥炭地或水域地帶;靜止或流動、淡水、半咸水、咸水體，包括低潮時水深不超過6米的水域。

濕地包括多種類型，珊瑚礁灘涂、紅樹林、湖泊、河流、河口、沼澤、水庫、池塘、水稻田等都屬于濕地。它們共同的特點是其表面常年或經(jīng)常覆蓋著水或充滿了水，是介于陸地和水體之間的過渡帶。一、生態(tài)工程的實例4、濕地生態(tài)恢復工程濕地的縮小和破壞問題江西鄱陽湖濕地生態(tài)恢復工程問題:對策:案例:原理:采用工程和生物措施相結(jié)合的方法；在濕地的周圍建立緩沖帶一、生態(tài)工程的實例4、濕地生態(tài)恢復工程鄱陽湖濕地生態(tài)系統(tǒng)①主要措施：退耕還湖②主要困難：解決遷出湖區(qū)居民的生活和就業(yè)問題整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理原理:一、生態(tài)工程的實例4、濕地生態(tài)恢復工程

濕地被譽為地球的“腎臟”，具有蓄洪防旱，調(diào)節(jié)區(qū)域氣候，防止土壤侵蝕，自然凈化污水，為遷飛的鳥類和多種動植物提供棲息地，為人們提供休閑娛樂的環(huán)境等功能。濕地的功能：一、生態(tài)工程的實例4、濕地生態(tài)恢復工程思考與討論當初人們?yōu)槭裁匆獓焯铮?/p>

主要原因：我國歷來人多地少，在“以糧為綱”的年代，圍湖造田，種植農(nóng)作物，以生產(chǎn)更多的糧食；片面強調(diào)經(jīng)濟發(fā)展，沒有認識到湖泊的巨大生態(tài)調(diào)節(jié)功能也是重要原因。為什么說“退耕還湖”是一項巨大的系統(tǒng)工程？實施這一工程面臨的主要困難是什么？

退耕還湖不僅包括退耕地為湖區(qū)，還包括退耕后湖區(qū)上游以及湖區(qū)周圍的生態(tài)環(huán)境保護工作；更重要的是原耕地上居民的遷移，要解決遷出居民的生活和就業(yè)等問題，這是退耕還湖工程的主要困難。地處湖區(qū)上游的人們對濕地恢復生態(tài)工程負有什么責任？保護環(huán)境，減少水土流失和水污染。例如,減少工廠、生活污水往水體中的排放，農(nóng)田中減少化肥和農(nóng)藥的施用量等。5、礦區(qū)廢棄地的生態(tài)工程一、生態(tài)工程的實例礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的破壞問題人工制作表土、多層覆蓋、植被恢復等赤峰市元寶山礦區(qū)生態(tài)恢復工程問題:對策:案例:原理:5、礦區(qū)廢棄地的生態(tài)工程一、生態(tài)工程的實例系統(tǒng)學和工程學原理、整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理原理:注意問題:①種植耐旱的灌木、草和樹②合理確定載牧量③改良表土5、礦區(qū)廢棄地的生態(tài)工程一、生態(tài)工程的實例思考與討論

在這一案例中，恢復植被的措施是植樹和種草，為什么不是種植農(nóng)作物？

礦區(qū)土壤條件惡劣，不適宜農(nóng)作物的生長，因此代之以適應性強，耐旱的灌木、草和樹。怎樣合理地籌劃養(yǎng)殖肉牛的數(shù)量？

首先要考慮到牧草的產(chǎn)量，以草定畜；從外地調(diào)運飼料要考慮飼養(yǎng)成本；更重要的是要考慮到土地對糞肥的承載力,以及對糞肥的加工或利用情況，要保持在承載力范圍以內(nèi)，以免養(yǎng)殖規(guī)模過大，糞肥數(shù)量巨大而造成新的污染。除煤礦外，你知道還有哪些礦區(qū)嗎？這些礦區(qū)的恢復工程與煤礦是否有不同之處？

除煤礦外，還有金礦、鐵礦等。這些生態(tài)恢復工程最重要的是改良表土，恢復植被，但要因地制宜。一、生態(tài)工程的實例垃圾、大氣、噪音等污染問題城市綠化、污水凈化和廢棄物處理等綜合治理問題:對策與案例:原理:6、城市環(huán)境生態(tài)工程6、城市環(huán)境生態(tài)工程一、生態(tài)工程的實例環(huán)保模范城市——大連①在城市規(guī)劃和布局方面，要進行城市生態(tài)分區(qū)，合理分布工業(yè)區(qū)、居住區(qū)、生態(tài)綠地等。②推廣環(huán)境友好技術(shù)和低污染清潔工藝，以減少污染的產(chǎn)出。③采取各種手段治理污染，進行廢棄物的資源化利用。④加強監(jiān)管。6、城市環(huán)境生態(tài)工程一、生態(tài)工程的實例協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理原理:廢棄物填埋場城市綠化6、城市環(huán)境生態(tài)工程一、生態(tài)工程的實例思考與討論汽車尾氣是城市大氣污染的主要來源之一，汽車噪聲又是城市噪聲污染的主要來源。你認為應當限制城市居民購買汽車嗎？為什么？如果不限制，應當采取什么措施來減少由汽車造成的污染？

減少污染的措施：制定法律法規(guī)，禁止市區(qū)內(nèi)鳴笛，禁止使用含鉛汽油，鼓勵使用電力、天然氣等無污染能源的新型汽車，以及對其的研究和應用等。

減少或禁止工廠的污水排放；進行污水凈化回收利用；實行雨水和污水分流。每一個城市居民都應該樹立節(jié)水意識、宣傳節(jié)水的意義，家庭生活中應該使用無磷洗衣粉和洗滌劑，制止或減少生活中的水污染行為。

城市的水污染問題應當采取哪些措施來解決？每一個城市居民應當在這方面承擔什么責任和義務？二、生態(tài)工程發(fā)展的前景1.“生物圈2號”的實驗及啟示“生物圈2號”外景二、生態(tài)工程發(fā)展的前景“生物圈2號”于1986年11月破土動工。1991年9月，第一批8名實驗者進入其中并開始實驗。1993年2月，向“生物圈2號”輸氧，人員撤出。1994年2月第二批7名實驗者進入其中，幾個月后撤出，實驗失敗。1.“生物圈2號”的實驗及啟示二、生態(tài)工程發(fā)展的前景1.“生物圈2號”的實驗及啟示（1）實驗目的：

制造一個人工模擬的生命支持系統(tǒng)，以驗證人類在離開地球的情況下，利用人工生態(tài)系統(tǒng)，僅依靠太陽能，能否維持生存。（2）實驗特點：①物質(zhì)上：與外界隔絕；②信息上：可以通過電力傳輸、電信和計算機同外界相連；③能量上：只允許太陽能通過玻璃射入。二、生態(tài)工程發(fā)展的前景1.“生物圈2號”的實驗及啟示（4）啟示：

主要是溫度失調(diào)；空氣中CO2含量猛增，氧氣量減少，不足以維持人及動物生存。（3）實驗失敗原因：

使人們認識到人與自然和諧共處的重要性，深化了對自然規(guī)律的認識，盡管科學技術(shù)已經(jīng)很發(fā)達了，但人類仍然沒有能力完全模擬出自然生態(tài)系統(tǒng)。

也說明了生態(tài)系統(tǒng)的復雜性，人類不可能模仿自然建造出穩(wěn)定的生物圈，只就表明人類只有一個適合生存的環(huán)境。二、生態(tài)工程發(fā)展的前景1.“生物圈2號”的實驗及啟示

多年來，人類夢寐以求地憧憬著沖出地球，向宇宙進軍。隨著地球環(huán)境的惡化，這種愿望里似乎又加進了欲逃離的色彩，人們上下求索，加快了尋找“諾亞方舟”的步伐。也許“生物圈2號”的失敗有技術(shù)上的失誤或設(shè)備上的欠缺，也許人們今后還會向“生物圈3號”,“生物圈4號”挑戰(zhàn)。然而從“生物圈2號”失敗的深層反映出來的信息遠比其本身更冷酷無情。它向人們證明：大像無形，大青息聲。地球環(huán)境是在經(jīng)歷了幾十億年的風風雨雨后形成的，對這種異?？煽康慕Y(jié)構(gòu)，人們渴望窺其脈絡(luò)，望其項背，但卻決不是簡單的人工模仿再造能夠完成的。

“生物圈2號”的失敗告誡我們：人類在茫茫宇宙中只有地球這一處家園，逃離和束手待斃都是與事無補的。地球不是實驗室，我們輸不起，只有善待和保護它才是我們真正的出路。二、生態(tài)工程發(fā)展的前景2.我國生態(tài)工程發(fā)展前景的分析與展望

我國目前面臨的生態(tài)危機：

已經(jīng)不單純是環(huán)境污染問題，而是人口激增、環(huán)境和資源破壞、能源短缺等問題結(jié)合在一起的“并發(fā)癥”。我國生態(tài)工程的不足之處：

缺乏定量化模型的指導，難以設(shè)計出標準化、易操作的生態(tài)工程樣板；設(shè)計缺乏高技術(shù)含量，生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控缺乏及時準確的檢測技術(shù)支持，缺乏理論指導等。二、生態(tài)工程發(fā)展的前景2.我國生態(tài)工程發(fā)展前景的分析與展望思考題

發(fā)達國家與我國的生態(tài)工程建設(shè)強調(diào)的重點有所不同，為什么？（P126)我國生態(tài)工程的特點：不但重視對生態(tài)環(huán)境的保護，更注重與經(jīng)濟、社會效益的結(jié)合；遵循“整體、協(xié)調(diào)、再生、循環(huán)”的基本原理，建立適合中國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村的特點的生態(tài)工程。西方發(fā)達國家生態(tài)工程的特點：目標是治理環(huán)境污染，集中于對破壞的生態(tài)系統(tǒng)進行生態(tài)恢復，生態(tài)工程應用范圍小，不太強調(diào)經(jīng)濟效益。二、生態(tài)工程發(fā)展的前景二、生態(tài)工程發(fā)展的前景

①生態(tài)工程的恢復作用是有限的，不能認為只要有了生態(tài)工程，就可以先污染，后治理。人類迄今尚沒有能力完全模擬出自然的生態(tài)系統(tǒng)。自然生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到今天已經(jīng)過幾十億年的進化，每平方公里每年的無形服務價值高達6.4萬美元，而為了達到同樣的效果，用人工制造和模擬的辦法，人類至少要花費10億美元還不盡如人意。②自然生態(tài)系統(tǒng)具有相當?shù)淖晕一謴湍芰Γ谏鷳B(tài)工程建設(shè)中應該積極利用自然生態(tài)系統(tǒng)的這種能力，以節(jié)省投資。1.分析朝鮮三八線的資料，說明它所蘊涵的意義。二、生態(tài)工程發(fā)展的前景2.請在畫出其物質(zhì)和能量結(jié)構(gòu)圖的基礎(chǔ)上，說明你所依據(jù)的生態(tài)工程原理。運行原理：日光溫室的增溫效應可使蔬菜等作物在冬天也能正常生長；同時也使豬禽免受嚴寒而快速生長；溫室內(nèi)的植物為動物提供氧氣，同時吸收二氧化碳；人、豬、禽的糞尿及蔬菜廢棄物和秸稈等物質(zhì)投入沼氣池產(chǎn)氣，同時溫室的高溫也提高了沼氣在冬天的產(chǎn)氣穩(wěn)定性；沼液和沼渣又是蔬菜的良好肥料，有助于減少蔬菜的病蟲害，提高蔬菜的產(chǎn)量和質(zhì)量。

“四位一體”充分應用了物質(zhì)循環(huán)原理、生物多樣性原理和整體性原理等，提高了單位土地面積的產(chǎn)出，同時減少了環(huán)境污染，大大提高了農(nóng)業(yè)的綜合效益?！八奈灰惑w”生態(tài)工程物質(zhì)循環(huán)示意圖教材中“四位一體”的圖所示為近年來出現(xiàn)在我國北方農(nóng)區(qū)的一種生態(tài)工程類型，它較好地解決了習題中所述問題?！八奈弧敝刚託獬?、豬禽舍、廁所及日光溫室四部分，是庭院經(jīng)濟與生態(tài)農(nóng)業(yè)相結(jié)合的一種生產(chǎn)模式。課堂重點：物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、工程學原理整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理系統(tǒng)學和工程學原理協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理1、根據(jù)下圖說明我國現(xiàn)有的生產(chǎn)模式嚴重違反了生態(tài)工程原理

A、整體性原理B、協(xié)調(diào)與平衡原理C、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理D、物質(zhì)循環(huán)再生的原理2、下列哪項生態(tài)系統(tǒng)對于蓄洪防旱具有非常重要的作用（）A．小流域綜合治理生態(tài)工程B．濕地生態(tài)系統(tǒng)C．草原生態(tài)系統(tǒng)D．森林生態(tài)系統(tǒng)課堂練習()3、下列關(guān)于我國生態(tài)工程與西方國家生態(tài)工程的比較中，正確的是(

)。①西方國家的生態(tài)工程以治理環(huán)境污染和恢復破壞的生態(tài)系統(tǒng)為主要目標，我國的生態(tài)工程則以經(jīng)濟和社會效益為主要目標②西方國家的生態(tài)工程應用范圍比我國小③我國的生態(tài)工程難以設(shè)計出標準化、易操作的生態(tài)工程樣板

A．①②③B．②C．③D．②③