崇明生态科技馆布展脚本方案.doc

概要崇明生态科技馆为生态专题科技馆，位于崇明县城桥新城科技文化中心内，科技馆建筑总面积5000平米，展示区域面积2500平米。展区共两层，设序厅、四个主展区、尾厅和科普影院七个部分。指导思想以科学发展观为指导，以崇明三岛总体规划、崇明生态岛建设纲要为统领，倡导可持续发展理念，聚焦最能反映崇明特色的地质、生态、科技方面内容，展示人与自然和谐的生态科技知识，全面提高公众科学文化素质和精神文明素养，为建设生态崇明和构建和谐崇明服务。展示定位以现代化、科技化、人性化为目标，以展示、教育、传播为目的，通过标本模型、互动展项、多媒体、机电一体化等形式和手段，成为简描崇明生态时空、展示生态科技成果、普及生态文明理念、遐想崇明生态科技未来的一个窗口和基地。受众目标为国内外不同层次的人群，重点关注中小学学生。让观众在参观和参与互动体验的过程中接受相关的生态科技知识和技能，激发公众特别是青少年对生态科学的兴趣、加速生态科技知识和成果的普及应用。展示内容总体结构生态科技馆设序厅、四个主展区、尾厅和科普影院。其功能分述如下：一、序厅序厅是通过陈列前言，对整个科技馆展陈内容进行综合概括与说明，集中表达主题思想和设计理念，引导观众对崇明生态科技馆有一个全面的了解。二、四个主展区四个主展区的内容分别为成岛奥秘、湿地生态系统、生态保护、绿色能源。其内部的逻辑关系是：成岛奥秘，展示地质地貌上的独特性；湿地生态系统，展示自然环境上的优势性；生态保护，展示利用原则上的优先性；绿色能源，展示能源开发上的科学性。每个展区包括主展项目、相关资料知识、互动项目等内容。三、尾厅尾厅主要是结合崇明的远景规划及科技发展，通过手拉手等互动形式，诉说对崇明未来的展望，给观众参观完生态科技馆后留下美好的遐想空间。四、科普影院科普影院为4D影院，作为一个独立的科普媒体，兼有常年多视角全方位普及各类科技知识的载体功能，通过放映自拍专题片以及各类购买、租借的相关科普4D片，起到对各层次人士普及科普知识的作用。主展区展示内容介绍主展区从专家提供的众多素材中共选择了四大主题，十六大块内容，五十多个知识点，具体分述如下：第一展区 成岛奥秘一、展示主题展示崇明岛形成的科学原因和历史过程，体现崇明的地质特色和人类智慧。二、主要知识点本展区根据崇明的实际和展示的需要设计了三块内容，选取了十六个知识点。三块内容为：一沙一世界，自然造化，人类智慧。十六个知识点为：崇明岛露出水面的时间及各个时期的状况（县志记载的史料），新构造运动（相关科研的成果），地壳运动，风化，侵蚀，搬运，长江水系，冲积岛，潮汐，机械沉积，化学沉积，生物沉积，地转偏向力，人工促淤，围垦工程，应对流域内人类活动对崇明岛的影响。三、知识点介绍（一）一沙一世界展示崇明岛历史形成过程，实为成岛奥秘的引子。这部分内容以自然造化和人类智慧作为成岛奥秘的核心。它的主要功能是科学地解释成岛奥秘的两个主要方面：地质作用和人类智慧，诠释崇明岛从无到有、从小到大的科学原理。（二）自然造化主要从地质学的角度，分内力作用与外力作用两个方面，力求展示鲜为人知的科学知识和清晰脉络。1、地壳运动（内力地质作用）任何事物的形成都有他的内因和外因，同样崇明的形成也有它的内因和外因。没有地壳运动所造成的华夏地势由东高西低向西高东低的大逆转，就没有崇明岛形成的地质基础，这个过程发生在新生代时期。约在第四纪前夕（260万年前）长江切穿三峡，流入东海开始塑造和改变东海大陆架地貌，并为崇明岛的形成产生直接影响。这些都是崇明岛形成的地质基础和时空环境所要诠释的内因。崇明岛从无到有经历三个过程：高山变浅海、漫长而复杂的水下工程、由海变成岛。从小到大有两个阶段：浅海阶段、河口阶段。（1）崇明岛露出水面的时间及各个时期的状况：明洪武苏州府志、明正德崇明县志、清初天下郡国利病书、清乾隆崇明县志、清光绪崇明县志提供的图文，是崇明岛露出水面的时间及各个时期状况的重要依据。（2）新构造运动：一种地质学概念。指新近纪和第四纪的构造运动，对现代地貌的形成有重大影响。它在崇明岛和长三角地区的形成过程中起到了决定性的作用。（3）地壳运动：指由于地球内部原因引起的地壳内部物质的一切物理运动和化学运动，如地壳变形、岩浆活动等。狭义的是指地球内营力作用所引起的地壳隆起、拗陷和各种构造形态形成的运动。它为崇明岛和长三角地区的形成，奠定了巨大的空间位置。2、泥沙来源和沉积条件（外力地质作用）这部分内容主要是讲外力作用对崇明岛形成的影响，因涉及到很多具体的方面，所以泥沙来源可以作概述性、宏观性的展示，但沉积条件则作为重点来展示。（1）风化：地球表面或近地球表面的岩石在大气圈和生物圈各种营力作用下所产生的物理变化和化学变化。（2）侵蚀：由于海水、流水、移冰、降水或风的作用而使土壤或岩石磨损、腐蚀并由一点至另一点迁移。与风化明显不同，风化不一定涉及物质迁移。（3）搬运：指地表和近地表的岩屑和溶解质等风化物被外营力搬往他处的过程，是自然界塑造地球表面的重要作用之一。外营力包括水流、波浪、潮汐流和海流、冰川、地下水、风和生物作用等。搬运方式主要有推移（滑动和滚动）、跃移、悬移和溶移等。不同营力有不同的搬运方式。崇明的泥沙主要是由长江水搬运而来。（4）长江水系（由模型来表示）突出崇明的河口位置。（5）冲积岛：在江河入海口处，由径流携带的泥沙常年累月的堆积而形成的岛屿，是大陆岛的一个特殊类型，也称沙岛。崇明是世界最大的河口冲积岛。（6）潮汐：海水受月球和太阳等天体的引力作用而发生的周期性升降现象。根据潮汐周期又可分为以下三类：半日潮型、全日潮型、混合潮型。崇明属非正规半日浅海潮。（7）机械沉积：随着搬运介质速度的降低，被搬运物沿着搬运方向按颗粒大小或矿物比重依次沉积下来。（8）化学沉积：包括胶体沉积和真溶液沉积。胶体沉积：胶体颗粒极小，一般不受重力作用影响，搬运很远，沉积很慢。胶体质点带有正电荷称正胶体，例Fe2O3。带有负电荷称负胶体，例黏土，腐殖质。在一定介质中带有相同电荷的胶体质点互相排斥，可以长时间保持悬浮状态。但当胶体溶液中加入一定量不同性质的电解质时，即发生中和作用，并在重力影响下引起胶体絮凝沉淀。如在海岸地带，携带胶体的大陆淡水与富含电解质的海水混合时，常发生胶体沉淀。真溶液沉积：溶解于水中的物质是各种各样的，由于溶解质的溶解度不同，以及溶液的性质、温度、PH等因素的影响，真溶液物质沉积也有先后远近的顺序。（9）生物沉积：包括生物遗体沉积和生物化学沉积。3、自然形态崇明的形成除了内力地质作用和外力地质作用之外，在很大程度还受地球运动的制约和影响，特别是地球的自转运动所产生的地转偏向力，对崇明岛的自然形态，如修长的身材、西北东南向的走势，都有着决定性作用。同时主要由月球对地球引起的潮汐作用，对崇明岛的地面高程、地表形态等也有很大的作用。地转偏向力：因地球自转而产生的以地球经纬网为参照系的力。地转偏向力是科氏力（科里奥利力）在沿地球表面方向的一个分力。（三）人类智慧崇明成岛1300多年来从小到大的演变过程中，除了自然造化这个原因外，人类的生存智慧和生产力的提高，也在发挥着越来越大的作用。崇明岛能如此快速地从两个很小的沙洲，历经沧桑成长为世界第一大冲积岛，其中崇明人民可歌可泣的垦拓壮举，具有不可磨灭的历史功勋。当前和将来长江流域的水利工程和水土保持工作，正使或将使长江水沙状况发生新的变化，崇明正面对或将面对新的挑战。（水上的固堤及水下的监测）1、人工促淤人工促淤：保滩促淤工程是防止岸滩被波浪，水流淘刷，促使泥沙在海堤前滩面上落淤，从而达到保滩又保堤的目的的海岸工程措施。保滩促淤工程包括丁坝，顺坝，护坎等设施和植物保滩措施。（1）工程促淤崇明的工程促淤:2002年2010年，崇明岛新建丁坝14条，工程长度3347米；维修丁坝26条，工程长度5251米。（2）生物促淤崇明的生物促淤：崇明岛生物促淤主要通过开展滩涂种青和沿江防护林建设。滩涂芦苇被崇明人民称作为“绿色长城”，其消浪、促淤护岸能力显而易见，它是防汛抗台的第一屏障，是保滩护岸的良好的生物工程。为此，崇明县水利工程工程所自己动手，自筹资金，2002-2010年以来滩涂种青11.3万余亩。滩涂防护林建设。20002002年，实施了海塘达标工程绿化，20032006年，实施了崇明滩涂和大堤生态防护林建设工程，工程范围位于崇明岛南沿一线大堤外侧滩涂，种植面积9108亩。事实上，滩涂植树须在滩涂芦苇进入老化阶段、滩面高程恢复在3.5米以上才可行，比如在西沙湿地退化的滩涂上营造一些池杉林、杂交柳等耐湿树种。2、围垦工程在长江入海口的崇明三岛由于长江携带的泥沙而自然长大，长江北支的逐渐淤塞伴随而至，人们主动促淤围垦。崇明岛1949年面积约600平方公里，经过60多年的围垦，其面积已达1267平方公里，增加了一倍多。19491985年，围垦52次，其中，规模较大的9次，围得土地面积434平方公里。在这些新围的土地上，先后设置了8个国营农场和新村、绿华2个乡，为崇明岛整个国民经济的发展起到了重要作用，崇明岛面积由1949年600平方公里左右，增加到1064平方公里（其中永隆沙、兴隆沙22平方公里）。19861995年10年间，先后围垦滩地16处，围得土地面积104平方公里。1996年10月31日，市人大常务委员会通过了上海市滩涂管理条例，滩涂围垦逐步走上法制轨道。条例出台之后，19972010年14年间，围垦滩地14处，围得土地面积100多平方公里。3、应对流域内人类活动对崇明岛的影响（1）提高堤岸的抗冲刷能力崇明岛国际级一线海塘228.47公里，其中南沿83.65公里的海塘达标工程具有抵御百年一遇高潮位和1112级台风的自然灾害能力。为了更好地应对江流海潮的冲刷和特大风、雨、潮的侵袭，崇明正在规划扩大达标工程的岸线和提高相关堤岸的建设标准，确保崇明岛的生命线工程金汤永固。（2）加强滩涂湿地资源的保育崇明县滩涂资源丰富，据2010年上海市滩涂资源公报，崇明岛-5m线以上的滩涂面积1273km2，约占全市滩涂-5m线以上的滩涂总面积的34.3%，主要分布在崇明北沿边滩、崇明东滩、北港北沙等区域。崇明岛多年来通过大面积围垦，高滩资源有所减少，中低滩资源还比较丰富，滩涂资源总量基本保持平衡。其中，崇明东滩是一块动态的滩涂，目前仍在不断向东淤涨，但速度已有所减缓，北支边滩、南沿边滩基本保持平衡。目前，已建立起“上海崇明东滩鸟类国家级自然保护区”、“上海长江口中华鲟湿地自然保护区”、“崇明西沙湿地公园”等。并积极探索更加合理、科学、持续的开发利用好这一自然资源。第二展区 湿地生态系统一、展示主题展示崇明最具生态特色的一种自然生态系统湿地生态系统。二、知识点本展区设计了三块内容，选取了九个知识点。三块内容为：生态系统功能，崇明湿地，湿地生物多样性；九个知识点为：生态系统定义，生态系统功能，湿地生态系统，湿地生态系统特征，湿地定义，崇明岛湿地概况，湿地对崇明生态的价值，植物，动物。三、主要知识点介绍（一）生态系统1、生态系统定义生态系统是指由生物群落与无机环境构成的统一整体。生态系统的范围可以按照研究的目的可大可小，它们之间相互交错，最大的生态系统是生物圈。为了维系自身的稳定，生态系统需要不断输入能量，否则就有崩溃的危险；许多基础物质在生态系统中不断循环，其中碳循环与全球温室效应密切相关。2、生态系统功能（1）能量流动能量流动指生态系统中能量输入、传递、转化和丧失的过程。能量流动是生态系统的重要功能，在生态系统中，生物与环境，生物与生物间的密切联系，可以通过能量流动来实现。（2）物质循环生态系统的能量流动推动着各种物质在生物群落与无机环境间循环。这里的物质包括组成生物体的基础元素：碳、氮、硫、磷，以及以DDT（又名滴滴涕，一种农药）为代表的，能长时间稳定存在的有毒物质。具体分：气体型循环、水循环、沉积型循环。气体型循环。元素以气态的形式在大气中循环即为气体型循环，又称“气态循环”，气态循环把大气和海洋紧密连接起来，具有全球性。碳-氧循环和氮循环以气态循环为主。水循环。水循环是指大自然的水通过蒸发，植物蒸腾，水汽输送，降水，地表径流，下渗，地下径流等环节，在水圈，大气圈，岩石圈，生物圈中进行连续运动的过程。水循环是生态系统的重要过程，是所有物质进行循环的必要条件。沉积型循环。沉积型循环发生在岩石圈，元素以沉积物的形式通过岩石的风化作用和沉积物本身的分解作用转变成生态系统可用的物质，沉积循环是缓慢的、非全球性的、不显著的循环。沉积循环以硫、磷、碘为代表，还包括硅以及碱金属元素。3、湿地生态系统湿地生物群与其相互作用的地理环境所构成的自然系统。4、湿地生态系统特征（1）系统的生物多样性由于湿地是陆地与水体的过渡地带,因此它同时兼具丰富的陆生和水生动植物资源,形成了其它任何单一生态系统都无法比拟的天然基因库和独特的生物环境,特殊的土壤和气候提供了复杂且完备的动植物群落,它对于保护物种、维持生物多样性具有难以替代的生态价值。（2）系统的生态脆弱性湿地水文、土壤、气候相互作用,形成了湿地生态系统环境主要素。每一因素的改变,都或多或少地导致生态系统的变化,特别是水文,当它受到自然或人为活动干扰时,生态系统稳定性受到一定程度破坏,进而影响生物群落结构,改变湿地生态系统。（3）生产力高效性湿地生态系统同其它任何生态系统相比,初级生产力较高。据报道,湿地生态系统每年平均生产蛋白质9g/m2,是陆地生态系统的3.5倍。（4）效益的综合性湿地具有综合效益,它既具有调蓄水源、调节气候、净化水质、保存物种、提供野生动物栖息地等基本生态效益,也具有为工业、农业、能源、医疗业等提供大量生产原料的经济效益,同时还有作为物种研究和教育基地、提供旅游等社会效益。（5）生态系统的易变性易变性是湿地生态系统脆弱性表现的特殊形态之一,当水量减少以至干涸时,湿地生态系统演潜为陆地生态系统,当水量增加时,该系统又演化为湿地生态系统,水文决定了系统的状态。5、湿地生态系统功能九大功能：（1）蓄水补水、调蓄洪水；（2）湿地土壤的生态服务功能；（3）防止自然力侵蚀；（4）调节局域气候；（5）物质的源、汇和转化器；（6）滞留沉积物、净化污染功能；（7）提供动植物栖息地及维持生物多样性；（8）自然资源供给；（9）旅游休闲、科研教育。（二）崇明湿地1、湿地的定义2011年11月17日中美绿色合作伙伴（湿地研究）第五次工作会议上，通过综合中美两国科学家关于湿地特征和功能的多年研究成果，双方学者对用于科学研究的湿地给出了最新定义：处于水陆交汇之处，随水位变化形成的区间及周边受水位显著影响区域的生命部分和非生命部分组成的生态系统。2、崇明岛湿地概况崇明岛湿地面积约180,000公顷，占长江口湿地总面积的65，上海地区湿地的75。崇明岛湿地不仅面积大，而且类型多样，既囊括了长江口湿地的六大类型：潮间带湿地、潮下带湿地、沙洲湿地、湖泊湿地、河道湿地和低洼湿地，还有人工潮感林泽湿地这一独特类型。（三）崇明湿地生物的多样性截止2005年，崇明东滩的鸟类有298种，鱼类202种（包括附近区域）。此外，还有高等植物122种，浮游植物和浮游动物分别为180种和170种，大型底栖动物76种，已鉴定的昆虫100多种。1、植物物种的空间分布由于滩涂的不断淤高，演替受滩涂发育驱动，因此植物群落沿高程的空间分布格局代表演替的时间格局。沿高程梯度，从低到高，滩涂植物群落所处的演替阶段也从初级到高级，即：藻类盐渍光滩藨草-海三棱藨草群落互花米草群落芦苇-互花米草群落。（1）藻类盐渍光滩滩涂潮间带最低区域, 包括中潮带和低潮带，此带滩涂海水淹没的时间长，盐度高，形成以青灰色粗粉沙为主的盐渍地。这里一般不生长高等植物，在海三棱藨草带外出现较多的硅藻。（2）藨草-海三棱藨草带在高潮带的下层和中潮带的中下层，分布着大面积的藨草-海三棱藨草群落。但是自90年代末期以来，互花米草入侵并呈现出快速增长，导致海三棱藨草和藨草群落的分布大面积缩小，局部区域已经不复存在。（3）互花米草带互花米草本是原产于北美的大西洋西岸，1979年引入我国，上世纪90年代中期首度在崇明东滩发现，后于2001年和2003年两次人工引种，现已成为崇明东滩最优势的被子植物。（4）芦苇-互花米草带芦苇群落和互花米草群落是崇明东滩中、高潮带的主要优势群落。在盐度较高的东部和北部，以互花米草群落为主；而在东滩东北部高潮带中上层及东滩南部的高潮带以芦苇群落为主。2、动物（1）鸟类截止2005年，崇明东滩的鸟类有298种，其中国家一级重点保护野生鸟类4种（东方白鹳、白头鹤、黑鹳和白尾海雕），国家二级重点保护野生鸟类37种，有22种鸟类列入中国濒危动物红皮书。其他还有人工湿地鸟类、淡水湿地鸟类、东亚澳大利西亚候鸟迁徙鸟类。（2）鱼类崇明岛周边水域集江河淡水鱼类区系和海洋鱼类区系之大成，共有鱼类202种,隶属2纲、21目、61科、140属；鱼类种群生态类型丰富，有淡水鱼类、终生河口湿地鱼类、季节性河口湿地-海洋鱼类、溯河洄游鱼类、降河洄游鱼类、及临时性河口湿地-海洋鱼类。在上述鱼类中，有国家一级保护鱼类2种（中华鲟，白鲟），国家二级保护鱼类1种（松江鲈）。最具重要经济价值的有4种：凤尾鱼，刀鱼、前额间银鱼、日本鳗鲡。（3）蟹类崇明生态湿地蟹类主要有中华绒螯蟹、天津厚蟹、拟穴青蟹、无齿相手蟹、招潮蟹、谭氏泥蟹、狭额绒螯蟹等。（4）其他动物除鸟类、鱼类、蟹类，崇明岛滩涂其他动物主要是大型底栖动物，主要有两大类群，即软体动物群和环节动物群。软体动物群在崇明东滩生活的软体动物主要为两大类群，瓣鳃类与腹足类。可以发现约21种，其中瓣鳃类7种，腹足类14种。在崇明滩涂生活的种类大多数为小型个体，所以种类数较多。环节动物群底栖环节动物约有67种，主要为多毛类。分布在崇明滩涂的多毛类环节动物有管栖的种类如厚鳃蚕，有栖于泥沙中的疣吻沙蚕等。分布于滩涂的环节动物中以小头虫的数量最多。第三展区 生态保护一、展示主题主要展示崇明生态保护方面的知识，包括水资源、土地资源、大气、生物资源等保护内容，以及生态安全、生态保护的知识、技术介绍。二、主要知识点本展区主要设计了四块内容，选取了十个知识点。四块内容为水资源保护，土地资源保护，大气保护，生物资源保护。十个知识点为：崇明水系，水闸的作用及意义，水资源的利用，水污染治理，土壤改良，盐碱地改良手段，护坡的作用和生态护坡的特点，生产生活减少大气污染的节能减排措施，特有资源水仙的保护及改良科技，控制加拿大一枝黄花、互花米草。三、知识点介绍1、崇明水系、水闸的作用及意义崇明的水域面积占有率约为16.6%，其中9.4%为沟河水系，主要由市级环岛运河、县级竖河、乡级横河、村级泯沟和湖泊构成，基本形成南引北排、东西贯通，引、排、航运、灌溉相结合的四级河道网络。作为长江口大型的冲积岛，密集的河网水系是崇明岛主要特色的生态景观之一，在整个岛域的生态建设中发挥着独特的作用和服务功能。崇明河流的生态系统服务功能主要有生活供水、生产供水、内陆航运、水产品生产、输沙、防汛、净化水质、固定CO2、生物多样性、景观、旅游和文化娱乐等。崇明岛环岛目前共有的24座水闸和41座沿江涵闸，与河网水系共同构成了集引、供、排、蓄、航、灌、景为一体的多功能水利系统，在生态岛建设中发挥着独特的作用和服务功能。通过水闸调度，可充分发挥长江口过境水资源量大质优的资源优势和潮汐涨落的水动力优势，实现有序引排、定向流动、合理控制河道水位，保障全岛防汛安全与供水安全，并通过促进水体流动，提高水环境容量和水环境承载能力。目前已初步建成水闸自动监测系统，研发了集成GIS、自动监测、数据库、网络和数学模型等技术的崇明岛水资源综合调度管理决策支持系统，实现水资源调度的自动化、网络化和智能化。崇明岛常用的调水措施包括西水东调、南引北排和选择引排等，年调水总量视各年具体情况有所变化，但目前年引水总量一般已超过14亿方、排水总量超过6亿方。2、青草沙水库青草沙原水工程是创建国家环保城市的重要项目，是上海市委、市政府“十一五”重点投入的民心工程。项目由水库及取水泵闸、长江原水过江管、陆域输水管线及增压泵站三大主体工程组成，总投资约170亿元，于2006年开工建设，2011年6月8日正式建成投运。建成后，水库总面积约67.2km，最大有效库容达5.53亿立方米，设计有效库容为4.35亿立方米。设计供水规模719万m3/d，供水范围覆盖杨浦、虹口、闸北、黄浦、静安、长宁、普陀、徐汇等8个区，受益人口达1150万人。青草沙水源地原水工程的建设，是上海科技创新支撑引领重大工程、服务城市建设与管理、服务社会民生的典范。经过二十余年的多学科、多专业的技术攻关和集成创新，青草沙团队创造了数个工程世界之“最”：800m主龙口开创了河口水库合龙工艺之最，7.2km输水隧道开创了中等直径盾构一次掘进工艺之最，708万m3/d高扬程泵站开创了节地节电之最，2km大口径输水钢管开创了长距离曲线顶管施工工艺之最，水库科学实证基地开创了湖库富营养化预控技术之最。科技创新打造百年水源地，利用江心滩涂围库、利用上下游水闸换水、利用潮涨潮落引排水，将水库建成集“避咸蓄淡、避污蓄清、天然自净、潮汐蓄能”于一身，无不体现了青草沙团队的独具匠心，科技力量将继续为青草沙水库的安全运行提供强有力的技术支撑。3、水污染治理近20年来的工程建设和开发使崇明水环境受到了不同程度的污染。因此，如何改善水环境，保护水环境，建立生态水环境，是崇明岛基础设施建设中最优先考虑实施的工程。从2005年起，针对崇明地区水系属于平原感潮河网和当地居民工农业生产、生活特点，崇明进行了系统的水污染治理工作取得了显著成效。（1）生态修复技术是健康修复技术的捍卫者：人们将生物降解有机物而消除污染和净化环境的过程称为生物-生态修复。利用生态修复技术（如人工湿地）对崇明岛内受污染河流进行修复，示范工程水质已由原来劣类水体逐步恢复至类水质。（2）面源污染可视化系统是水资源保护和调度的完美桥梁：岛域水环境面源污染可视化系统的研制为崇明岛域水资源调度与利用提供了智能决策支持，通过各种不同幕景设置，精确预测和模拟整个崇明岛域面源污染的情况，为岛域水资源管理和决策提供技术支持。（3）河道综合整治让水环境生态更上一层楼：立足于崇明地区河网河岸砂质土壤结构不稳定的水文水利特点，以生态为主导的技术（如生态护坡）为支撑，充分利用本地植被等资源，通过对生态河道修复技术的研发以及成套实用技术的示范与推广，形成具有崇明特色的河道生态综合整治技术体系。（4）分散式污水处理技术在崇明岛的应用：农村污水的污染问题正成为崇明农村生态环境恶化的主要原因之一，大部分农村地区还没有污水处理设施。针对崇明农村地区人口密度低、居住分散、集中式污水处理很难覆盖的特点，建立适应崇明地区特点的分散式污水处理技术体系，其最大的优点是不需要修建和维护大规模的污水管网，适用于不同程度的现场条件，可便捷、快速地实现污水处理，投资和维护费用都很低。崇明农村分散污水处理技术推广应用，有力减少了污染物排放，大大提升了整个崇明水环境质量。4、土壤改良及盐碱地改良手段崇明岛是世界上最大的河口冲积岛，其成土母质中含有大量的海相沉积物，盐份含量高。崇明新增土地来源于海滩的围垦，属于典型的盐碱化土壤。降低土壤盐分、增加土壤肥力是盐渍土壤改良的主要目标。目前常用的改良措施包括物理、化学与生物法，并同时配合以适当的农业种养措施。但传统改良过程中物质消耗较大，且由于不合理的耕作和大量施加有机肥和菌肥使改良过程中和改良后的土壤释放出较多的CO2，不符合发展低碳农业的目标。低碳化土壤改良技术：从土壤改良剂的制备到改良过程中的耕作措施都需达到节能降耗的要求，而且改良后的土壤呼吸（释放CO2量）较传统技术改良的土壤大幅下降，土壤有机碳保留能力显著增强（崇明东滩低碳化改良实例）。5、护坡的作用和生态护坡的特点传统的护坡工程强调的主要是结构强度功效，却往往忽视了其对环境的破坏；生态护坡作为岩土工程与环境工程相结合的产物,兼顾了防护与环境两方面的功效，是建设生态河流的有效手段。河流生态护坡应该包括两方面的含义：一是护坡，特别是水位变动区的水土保持。二是生态。这二者在结构和功能上的高度统一才是真正的生态护坡。生态护坡的作用主要有以下6个方面：（1）首先在满足行洪排涝要求的基础上，保证岸坡的稳定，促进岸边的水土保持，防止水土流失；（2）生态护坡是与周围生态系统密切联系的开放式的系统，结构上的多孔性和透水性可以使其发挥与周围生态系统不断进行物质交换的作用；（3）生态护坡可以构建良好的动态平衡的生态系统，系统内的生物之间能够形成复杂的食物链关系，通过食物链传递可以有效地降解有机物，提高土壤肥力，提升自净能力，还有利于维护生态系统的健康和稳定，保护生物多样性；（4）生态护坡可以有效地促进对营养物质的转化和吸收，消减面源污染；（5）生态护坡是动力式的系统。它与水流之间是相互作用的，水流对岸坡有冲刷作用，岸坡对水流有阻碍作用，岸坡生态系统是地表水与地下水交换的媒介；（6）生态护坡可以营造和美化景观。随着人们对生态河流建设意识的增强，过去二十年间生态护坡技术趋于多样化，目前应用各种材料的生态护坡技术已经多达数十种。6、生产、生活减少大气污染的节能减排措施降低崇明岛大气中颗粒物浓度的措施：从源头上截断烟尘排放源；充分发挥崇明岛自然环境的自身调节功能，使大气质量有明显提高；加强大气环境的监测管理。除了工业排放，还应该从以下几个角度采取措施加强崇明大气污染控制：（1）控制岛内各种机动车和农用拖拉机的数量；（2）监控和控制建筑施工扬尘、有计划的实施新建工厂、住宅、拆除旧房、修建道路和露天堆场等，减少产生的扬尘污染大气环境；（3）协调外界污染物对崇明岛的影响，崇明地处上海市吴淞工业区和宝钢总厂下风向，最近距离只有10km多。当风向为南或东南时，大量污染物经过远距离迁移输送，在某种特定的气候条件下会影响岛内大气环境，在这些工业区下风向种植植物隔离带是减少外部污染影响崇明空气品质的手段。7、崇明特有物种资源保护及改良科技水仙花，历来是深受人们喜爱的花中珍品，在我国以福建漳州和上海崇明的水仙最为有名。崇明水仙和漳州水仙齐名，它们同出一源，组成中国水仙两大品系。上海的崇明水仙具有花香幽雅、花期长等特点，可与英国玫瑰齐名，是中国的十大名花之一，在崇明已有400多年的栽培史，早在二十世纪三十年代已销往上海、江苏等地，是上海的传统品牌。近年对生产技术的提高、改造，使球茎的质量和产量有了大幅提高。崇明水仙的特点是球根自然分株较少，且芳香浓郁，经月不散，为他地水仙所不及。花瓣润白似玉，状如圆盘，心呈金黄，宛如酒盏，故有“金盏银台”之美称。水仙在吐蕊绽放之际，那青翠欲滴的叶片，亭亭玉立的花梗，衬托着春雪般晶莹的花朵，阵阵芳馨沁人心脾，更给人以朴素、淡雅而又高洁、脱俗的美感。“崇明水仙”中最名贵品种有：白玉水仙、琉璃水仙、喇叭水仙、球头水仙和亚香水仙。8、外来入侵植物的控制（1）控制加拿大一枝黄花加拿大一枝黄花是原产于北美的菊科植物，曾于1935年被当作庭院观赏植物引入我国，后逸生成为恶性杂草，对入侵区的社会经济、自然生态系统和生物多样性均构成了一定威胁。对其加以控制势在必行。对于加拿大一枝黄花的防治有两个关键因素：时机和方法。目前,对加拿大一枝黄花的防治方法主要有：物理、化学、生物以及综合防治。（2）控制互花米草本是原产于北美的大西洋西岸，1979年引入我国，上世纪90年代中期首度在崇明东滩发现互花米草，后于2001年和2003年两次人工引种；现已成为崇明东滩最优势的被子植物。互花米草已大规模取代海三棱藨草，甚至使后者局部灭绝；互花米草同样入侵土著芦苇群落，取代芦苇后形成互花米草的单物种群落。目前，互花米草群落已占据了崇明东滩有植被分布面积的50%以上，主要分布于原有的海三棱藨草外带大堤之间；如不采取紧急控制措施，目前尚存的海三棱藨草斑块将会荡然无存。互花米草入侵带来了明显的生态、经济及社会后果，对其进行控制与管理也就显得极为必要。实际上，对互花米草的控制是非常困难且昂贵，目前采用的方法有物理法、化学法、生物控制以及综合-生态控制法。复旦大学与上海市绿化局等共同提出了“崇明东滩鸟类国家级自然保护区互花米草生态控制与鸟类栖息地优化工程方案”，该方案已得到专家的论证和国家林业局以及上海市政府的认可。目前，该生态工程项目正在崇明东滩实施。第四展区 绿色能源一、展示主题主要展示绿色能源、绿色能源的利用及崇明当地绿色能源的利用与规划，包括太阳能、风能、生物质能、地热能、潮汐能及智能电网等内容。二、主要知识点本展区设计了六块内容，选取了十八个知识点。六块内容为：风能的原理及利用，太阳能的原理及利用，生物质能的原理及利用，地热能的原理及利用，其他绿色能源的原理及利用，智能电网。十八个知识点为：风能，如何利用风能，崇明风能利用的现状及规划，太阳能，太阳能的利用，崇明太阳能的利用现状与规划，生物质能，生物质能的利用，崇明生物质能的利用现状与规划，地热能，地热能的利用，崇明地热能的利用现状与规划，潮汐能，潮汐能的利用，潮汐能资源可开发方案，智能电网的定义，中国智能电网的建设的基础条件，崇明智能电网的发展现状与远景。三、知识点介绍绿色能源是指可再生能源，主要包括水能、生物能、太阳能、风能、地热能和海洋能，这些能源消耗之后可以恢复补充，很少产生污染。广义的绿色能源还包括在能源的生产、及其消费过程中，对生态环境低污染或无污染的能源，如天然气、清洁煤和核能等。崇明县境内有着丰富的风能、太阳能、地热能、生物质能资源，根据上海市崇明县绿色能源发展规划，预计到2020年，全县总耗能中绿色能源所占的比重由2010年的20%左右将增加到为39%，农村生活用能中的绿色能源的比重由24%增加至63%。新增绿色能源发电项目可节约标煤2.6万吨/年，减排二氧化碳7.9万吨/年、二氧化硫0.04万吨/年、烟尘0.01万吨/年、氮氧化物0.03万吨/年。加上新安装的热水器所节约的能源，绿色能源可节约标煤累计达到6.19万吨/年。未来崇明可再生能源与天然气电厂的发电量完全能满足崇明自身的用电需求，达到真正意义上的“零碳输入”。（一）风能的原理及利用1、风能风能是地球表面空气流动所形成的动能，它是太阳能的一种转化形式。风速愈大，它具有的能量愈大。风能资源：全球的风能约为72万亿千瓦，其中可利用的风能为2107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。2、如何利用风能风能利用形式主要是将大气运动时所具有的动能转化为其他形式的能量。（1）风能资源评估的参考判据：风功率密度、风向频率及风能密度方向分布、风速的日变化和年变化、湍流强度、其他气象因素。 功率密度风功率密度蕴含风速、风速分布与空气密度的影响，是风场风能资源的综合指标，风功率密度等级见下表。应注意下表中风速参考值依据的标准条件（见表的注1、注2）与风场实际条件的差别。风功率密度等级表风功率密度等级10m高度30m高度50m高度应用于并网风力发电风功率密度W/m2年平均风速参考值m/s风功率密度W/m2年平均风速参考值m/s风功率密度W/m2年平均风速参考值m/s11004.41605.12005.62100-1505.1160-2405.9200-3006.43150-2005.6240-3206.5300-4007.0较好4200-2506.0320-4007.0400-5007.5好5250-3006.4400-4807.4500-6008.0很好6300-4007.0480-6408.2600-8008.8很好7400-10009.4640-160011.0800-200011.9很好注：1、不同高度的年平均风速参考值是按风切变指数为1/7推算的。2、与风功率密度上限值对应的年平均风速参考值，按海平面标准大气压及风速频率符合瑞利分布的情况推算。风向频率及风能密度方向分布风电场同机组位置的排列取决于风能密度方向分布和地形的影响。在风能玫瑰图上最好有一个明显的主导风向，或两个方向接近相反的主风向。在山区主风向与山脊走向垂直为最好。风速的日变化和年变化用各月的风速（或风功率密度）日变化曲线图和全年的风速（或风功率密度）日变化曲线比较,与同期的电网日负荷曲线对比；风速（或风功率密度）年变化曲线图，与同期的电网年负荷曲线对比，两者相一致或接近的部分越多越好。湍流强度IT值在0.10或以下表示湍流相对较小，中等程度湍流的IT值为0.100.25，更高的IT值表明湍流过大。注：风场的湍流特征很重要，因为它对风力发电机组有不利影响，主要是减少输出功率，还可能引起极端荷载，最终削弱和破坏风力发电机组。其他气象因素特殊的天气条件对风力发电机组提出特殊的要求，会增加成本和运行的困难，如最大风速超过40m/s或极大风速超过60m/s，气温低于零下20，积雪、积冰、雷暴、盐雾或沙尘多发地区等。崇明地区50m高度的风功率密度为239.4W/m2，根据风电场风能资源评估方法（GB/T 18710-2002）制订的风功率密度等级划分标准，风功率密度等级为2级。同时风电场轮毂高度有效风速小时数为8097小时（3.5-25 m/s），而风电场湍流强度也较小。在风向上，主要集中在东南偏南（SSE）、西北（NW）、北（N），对风机布置较为有利，对风能利用也较为方便。（2）风力发电的原理：利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来驱动发电机发电。目前的风车技术每秒三米的速度便可以开始发电。（3）风力发电机的类型按照风机的轴向风电机组可分为：水平轴风力发电机与垂直轴风力发电机。水平轴风力发电机是世界上利用最多的形式，主要用于大功率并网风机,目前主流机组功率1.53MW,最大功率7MW。垂直轴风力发电机主要适用于小型风力发电机。按照发电机的类型风电机组可分为：异步型a.笼型异步发电机；定子向电网输送不同功率的工频交流电。b.绕线式双馈异步发电机；定子向电网输送工频交流电，转子由变流器提供转差功率。同步型a.永磁同步发电机；由永磁体产生励磁磁场，定子输出功率经全功率变流器变换后向电网输送工频交流电。b.电励磁同步发电机；由外接到转子上的直流电流产生磁场，定子输出经全功率变流器变换后向电网输送工频交流电。3、崇明风能利用的现状与规划崇明风能利用现状：崇明已建设一批风电场（东滩风电场、长兴风电场、前卫风电场）并陆续在崇明北部和长兴岛建设新风电场，远期有规划在东北海上建设海上风电场。崇明风资源利用规划：根据崇明的地理特点，将全县的风资源划分为崇明岛、长兴岛两个区域分别进行规划。（二）太阳能的原理及利用1、太阳能太阳能也叫太阳辐射能，是太阳内部高温核聚变反应所释放的辐射能，其中约二十亿分之一到达地球大气层，是地球上光和热的源泉。太阳能资源：尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一，但已高达173,000TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤，每秒照射到地球的能量则为49940000000焦。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能。2、太阳能的利用太阳能资源的分布与各地的纬度、海拔高度、地理状况和气候条件有关。上海市属北亚热带季风区，气候温和湿润，降水丰沛，四季分明，光照充足，太阳能资源较为丰富。多年平均年日照时数为2014小时左右，多年平均太阳辐射量在4542MJm2a左右，属我国太阳能资源四类区域，适合建设太阳能光伏发电项目。（1）太阳能资源的评估方法：太阳能资源丰富程度、太阳能资源利用价值、太阳能资源稳定程度评估、太阳能资源日最佳利用时段评估。太阳能资源丰富程度评估以太阳总辐射的年总量为指标，进行太阳能资源丰富程度聘雇。具体的资源丰富程度等级见下表；指标资源丰富程度1740KWh(m2a)资源丰富1400-1740KWh(m2a)资源较丰富1160-1400KWh(m2a)资源较贫乏2的关系。太阳能电池板的组成太阳能电池板由电池片、组件边框、钢化玻璃、封装材料以及接线盒等组成。3、崇明太阳能的利用现状与规划崇明太阳能利用现状：分散型利用（太阳能热水器和风光互补路灯）、集中型利用（前卫村青少年科普基地和陈家镇开发公司生态实验楼的光伏建筑一体化）。崇明太阳能资源利用规划：大型建筑的太阳能综合利用、分散化太阳能综合利用。（三）生物质能的原理及利用1、生物质能生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用。更是唯一一种可再生的碳源，可转化为常规的固态、液态和气态燃料。生物质能资源：地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨，其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的1020倍，但目前的利用率不到3%。2、生物质能的利用生物质能的利用包括：热化学转化、生物化学转化、能源植物。生物质能利用原理：（1）热化学转化生