第52节：生态工程的实例和发展前景

1、物质循环再生原理物质循环再生原理物种多样性原理物种多样性原理协调与平衡原理协调与平衡原理整体性原理整体性原理系统学和工程学原理系统学和工程学原理（1 1）系统的结构决）系统的结构决 定功能原理定功能原理（2 2）系统整体性原理）系统整体性原理复习复习：生态工程所遵循的基本原理：生态工程所遵循的基本原理1 1、农村综合发展型生态工程、农村综合发展型生态工程一、生态工程的实例一、生态工程的实例人多地少、资源有限、人多地少、资源有限、产出不足产出不足建立农村综合发展建立农村综合发展型生态工程型生态工程北京窦店村以沼北京窦店村以沼气为中心的气为中心的生态生态工程工程问题问题:对策对策:案例案例:原理原

2、理:北京窦店村以沼气为中心的生态工北京窦店村以沼气为中心的生态工程程1 1、农村综合发展型生态工程、农村综合发展型生态工程一、生态工程的实例一、生态工程的实例原理原理:优点优点:2 2、小流域综合治理生态工程小流域综合治理生态工程一、生态工程的实例一、生态工程的实例保土蓄水、保土蓄水、耕作措施、耕作措施、林草措施、林草措施、生物措施生物措施甘肃陇南县甘肃陇南县“九子登科九子登科”模式模式问题问题:对策对策:案例案例:原理原理:水土流失严重水土流失严重一、生态工程的实例一、生态工程的实例山顶戴帽子：山顶戴帽子：山头实行封禁管理、营造水土保持林，保护山头实行封禁管理、营造水土保持林，保护和恢复植被

3、；和恢复植被；山腰系带子：山腰系带子：半山陡坡退耕还林还草，发挥林草拦蓄作用，半山陡坡退耕还林还草，发挥林草拦蓄作用，减少径流；减少径流；坡地修台子：坡地修台子：坡耕地以坡改梯田为突破口，建设基本农田，坡耕地以坡改梯田为突破口，建设基本农田，为调整农业产业结构提供条件；为调整农业产业结构提供条件；地埂锁边子：地埂锁边子：充分利用地埂种植经济作物，既获得经济效充分利用地埂种植经济作物，既获得经济效益，又保护地埂；益，又保护地埂；荒地荒沟栽苗子：荒地荒沟栽苗子：在荒山、荒沟、荒坡地建设薪柴林；在荒山、荒沟、荒坡地建设薪柴林；山脚种果子：山脚种果子：山脚发展经济林果园，促进商品经济发展；山脚发展经济

4、林果园，促进商品经济发展；沟底穿靴子：沟底穿靴子：在干、支、毛沟沟底修建谷坊、拦挡坝，建在干、支、毛沟沟底修建谷坊、拦挡坝，建设沟坝地，拦蓄泥沙，防止沟壑被水冲蚀而导致其不断扩张；设沟坝地，拦蓄泥沙，防止沟壑被水冲蚀而导致其不断扩张；见缝插针钉扣子：见缝插针钉扣子：利用田间地头、房前屋后栽植林果，发利用田间地头、房前屋后栽植林果，发挥零星作用，提高治理程度；挥零星作用，提高治理程度；秋田盖罩子：秋田盖罩子：在缓坡耕地改顺坡种植为横坡等高种植、实在缓坡耕地改顺坡种植为横坡等高种植、实行地膜覆盖等保土耕作措施。行地膜覆盖等保土耕作措施。一、生态工程的实例一、生态工程的实例2 2、小流域综合治理生态

5、工程小流域综合治理生态工程原理原理:注意注意:“综合综合”表现在同时考虑到生表现在同时考虑到生态效益和经济效益态效益和经济效益不同气候带、不同自然条件和不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区，生态不同经济发展水平的地区，生态工程模式应各具特色。工程模式应各具特色。一、生态工程的实例一、生态工程的实例2 2、小流域综合治理生态工程小流域综合治理生态工程小流域的综合治理，小流域的综合治理，“综合综合”表现在哪些方面表现在哪些方面？这一模式在其他小流域能够照搬吗？这一模式在其他小流域能够照搬吗？一、生态工程的实例一、生态工程的实例3 3、大区域生态系统恢复工程、大区域生态系统恢复工程我国土

6、地荒我国土地荒漠化严重漠化严重森林或草原植森林或草原植被恢复、水土被恢复、水土保持保持三北防护林三北防护林建设建设问题问题: :对策对策:案例案例:原理原理:一、生态工程的实例一、生态工程的实例3 3、大区域生态系统恢复工程、大区域生态系统恢复工程三三北北防防护护林林生生态态工工程程一、生态工程的实例一、生态工程的实例3 3、大区域生态系统恢复工程、大区域生态系统恢复工程整体性原理整体性原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、物种多样性原理、协调与平衡原理注意注意事项事项原理原理:一、生态工程的实例一、生态工程的实例3 3、大区域生态系统恢复工程、大区域生态系统恢复工程 国家为什么投入巨大的人力

7、和物力兴建三北防护林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？工程？这一工程为什么需要如此漫长的时间？一、生态工程的实例一、生态工程的实例3 3、大区域生态系统恢复工程、大区域生态系统恢复工程 这一工程横跨多个省区，根据协调与平衡原理和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？问题？一、生态工程的实例一、生态工程的实例 湿地湿地是指天然或人工、是指天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地或水域地带泥炭地或水域地带; ;静止静止或流

8、动、淡水、半咸水、或流动、淡水、半咸水、咸水体，包括低潮时咸水体，包括低潮时水水深不超过深不超过6 6米米的水域。的水域。 湿地包括多种类型，珊瑚礁湿地包括多种类型，珊瑚礁滩涂、红树林、湖泊、河流、滩涂、红树林、湖泊、河流、河口、沼泽、水库、池塘、水河口、沼泽、水库、池塘、水稻田等都属于湿地。它们共同稻田等都属于湿地。它们共同的特点是的特点是其表面常年或经常覆其表面常年或经常覆盖着水或充满了水，是介于陆盖着水或充满了水，是介于陆地和水体之间的过渡带。地和水体之间的过渡带。一、生态工程的实例一、生态工程的实例湿地的缩小湿地的缩小和破坏问题和破坏问题 江西鄱阳湖湿地江西鄱阳湖湿地生态恢复工程生态恢

9、复工程问题问题: :对策对策:案例案例:原理原理:采用工程和生物采用工程和生物措施相结合的方措施相结合的方法；在湿地的周法；在湿地的周围建立围建立缓冲带缓冲带一、生态工程的实例一、生态工程的实例鄱阳湖湿地生态系统鄱阳湖湿地生态系统主要措施：退耕还湖主要措施：退耕还湖主要困难：解决迁出湖区居民的生活和就业问题主要困难：解决迁出湖区居民的生活和就业问题整体性原理、整体性原理、协调与平衡协调与平衡原理原理原理原理:一、生态工程的实例一、生态工程的实例 湿地被誉为湿地被誉为地球的地球的“肾脏肾脏”，具有蓄洪防，具有蓄洪防旱，调节区域气候，防旱，调节区域气候，防止土壤侵蚀，自然净化止土壤侵蚀，自然净化污

10、水，为迁飞的鸟类和污水，为迁飞的鸟类和多种动植物提供栖息地，多种动植物提供栖息地，为人们提供休闲娱乐的为人们提供休闲娱乐的环境等功能。环境等功能。湿地的功能：湿地的功能：一、生态工程的实例一、生态工程的实例当初人们为什么要围湖造田？当初人们为什么要围湖造田？为什么说为什么说“退耕还湖退耕还湖”是一项巨大的系统工程？实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？施这一工程面临的主要困难是什么？地处湖区上游的人们对湿地恢复生态工程负有什么责任？地处湖区上游的人们对湿地恢复生态工程负有什么责任？5 5、矿区废弃地的生态工程、矿区废弃地的生态工程一、生态工程的实例一、生态工程的实例矿区生态

11、环境矿区生态环境的破坏问题的破坏问题 人工制作表土、人工制作表土、多层覆盖、植多层覆盖、植被恢复等被恢复等赤峰市元宝山矿赤峰市元宝山矿区生态恢复工程区生态恢复工程5 5、矿区废弃地的生态工程、矿区废弃地的生态工程一、生态工程的实例一、生态工程的实例系统学和工程学原理、系统学和工程学原理、整体性原理、整体性原理、协调与平衡原理协调与平衡原理种植耐旱的灌木、草种植耐旱的灌木、草和树和树合理确定载牧量合理确定载牧量改良表土改良表土5 5、矿区废弃地的生态工程、矿区废弃地的生态工程一、生态工程的实例一、生态工程的实例 在这一案例中，恢复植被的措施是植树和种草，为什么不在这一案例中，恢复植被的措施是植树

12、和种草，为什么不是种植农作物？是种植农作物？怎样合理地筹划养殖肉牛的数量？怎样合理地筹划养殖肉牛的数量？除煤矿外，你知道还有哪些矿区吗？这些矿区的除煤矿外，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？恢复工程与煤矿是否有不同之处？一、生态工程的实例一、生态工程的实例垃圾、大气、垃圾、大气、噪音等污染问噪音等污染问题题 城市绿化、污水净城市绿化、污水净化和废弃物处理等化和废弃物处理等综合治理综合治理对策与案例对策与案例: :一、生态工程的实例一、生态工程的实例环保模范城市环保模范城市大连大连 在城市规划和布局方面，要进行在城市规划和布局方面，要进行城市生态分区城市生态分区，合理

13、分布，合理分布工业区、居住区、生态绿地等。工业区、居住区、生态绿地等。推广推广环境友好技术环境友好技术和和低污染清洁工艺低污染清洁工艺，以减少污染的产出。以减少污染的产出。采取各种手段治采取各种手段治理污染，进行废弃理污染，进行废弃物的物的资源化利用资源化利用。加强监管。加强监管。一、生态工程的实例一、生态工程的实例协调与平衡原理、协调与平衡原理、整体性原理整体性原理废弃物填埋场废弃物填埋场城市绿化城市绿化一、生态工程的实例一、生态工程的实例 汽车尾气是城市大气污染的主要来源之一，汽车噪声又是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

14、车吗？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？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？染？ 城市的水污染问题应当采取哪些措施来解决？每一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？个城市居民应当在这方面承担什么责任和义务？二、生态工程发展的前景二、生态工程发展的前景1.1.“生物圈生物圈2 2号号”的实验及启示的实验及启示“生物圈生物圈2 2号号”外景外景二、生态工程发展的前景二、生态工程发展的前景 “ “生物圈生物圈2 2号号”于于19861986年年111

15、1月破土动工。月破土动工。19911991年年9 9月月，第一批第一批8 8名实验者进入其中并开始实验。名实验者进入其中并开始实验。19931993年年2 2月，向月，向“生物圈生物圈2 2号号”输氧，人员撤出。输氧，人员撤出。19941994年年2 2月第二批月第二批7 7名实名实验者进入其中，几个月后撤出，实验失败。验者进入其中，几个月后撤出，实验失败。1.1.“生物圈生物圈2 2号号”的实验及启示的实验及启示二、生态工程发展的前景二、生态工程发展的前景1.1.“生物圈生物圈2 2号号”的实验及启示的实验及启示（1 1）实验目的：）实验目的： 制造一个人工模拟的生命支持系统，以验制造一个人

16、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。统，仅依靠太阳能，能否维持生存。（2 2）实验特点：）实验特点：物质上：与外界隔绝；物质上：与外界隔绝；信息上：可以通过电力传输、电信和计算机信息上：可以通过电力传输、电信和计算机同外界相连；同外界相连；能量上：只允许太阳能通过玻璃射入。能量上：只允许太阳能通过玻璃射入。二、生态工程发展的前景二、生态工程发展的前景1.1.“生物圈生物圈2 2号号”的实验及启示的实验及启示（4 4）启示：）启示： 主要是温度失调；空气中主要是温度失调；空气中COCO2 2含量

17、猛增，含量猛增，氧气量减少，不足以维持人及动物生存。氧气量减少，不足以维持人及动物生存。（3 3）实验失败原因：实验失败原因： 使人们认识到使人们认识到人与自然人与自然和谐共处的重和谐共处的重要性，深化了对要性，深化了对自然规律自然规律的认识，尽管科的认识，尽管科学技术已经很发达了，但人类仍然没有能学技术已经很发达了，但人类仍然没有能力完全模拟出力完全模拟出自然生态系统自然生态系统。二、生态工程发展的前景二、生态工程发展的前景1.1.“生物圈生物圈2 2号号”的实验及启示的实验及启示多年来，人类梦寐以求地憧憬着冲出地球，向宇宙进军。随着多年来，人类梦寐以求地憧憬着冲出地球，向宇宙进军。随着地球

18、环境的恶化，这种愿望里似乎又加进了欲逃离的色彩，人们地球环境的恶化，这种愿望里似乎又加进了欲逃离的色彩，人们上下求索，加快了寻找上下求索，加快了寻找“诺亚方舟诺亚方舟”的步伐。也许的步伐。也许“生物圈生物圈2 2号号”的失败有技术上的失误或设备上的欠缺，也许的失败有技术上的失误或设备上的欠缺，也许人们今后还会向人们今后还会向“生物生物圈圈3 3号号”, ,“生物圈生物圈4 4号号”挑挑战。然而从战。然而从“生物圈生物圈2 2号号”失败的深层反映出来的信失败的深层反映出来的信息远比其本身更冷酷无情。息远比其本身更冷酷无情。它向人们证明：大像无形，它向人们证明：大像无形，大青息声。地球环境是在大青

19、息声。地球环境是在经历了几十亿年的风风雨经历了几十亿年的风风雨雨后形成的，对这种异常雨后形成的，对这种异常可靠的结构，人们渴望窥可靠的结构，人们渴望窥其脉络，望其项背，但却其脉络，望其项背，但却决不是简单的人工模仿再决不是简单的人工模仿再造能够完成的。造能够完成的。 “生物圈生物圈2 2号号”的失败告诫我们：的失败告诫我们：人类在茫茫宇宙中只有地球这一处家人类在茫茫宇宙中只有地球这一处家园，逃离和束手待毙都是与事无补的。园，逃离和束手待毙都是与事无补的。地球不是实验室，我们输不起，只有地球不是实验室，我们输不起，只有善待和保护它才是我们真正的出路。善待和保护它才是我们真正的出路。 二、生态工程

20、发展的前景二、生态工程发展的前景 我国目前面临的生态危机：我国目前面临的生态危机： 已经不单纯是环境污染问题，而是人口激增、环境和资源已经不单纯是环境污染问题，而是人口激增、环境和资源破坏、能源短缺等问题结合在一起的破坏、能源短缺等问题结合在一起的“并发症并发症”。我国生态工程的不足之处：我国生态工程的不足之处： 缺乏定量化模型的指导，难以设计出标准化、易操作的缺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；生态工程样板； 设计缺乏高技术含量，生态系统的调控缺乏及时准确的设计缺乏高技术含量，生态系统的调控缺乏及时准确的检测技术支持，缺乏理论指导等。检测技术支持，缺乏理论指导等。二

21、、生态工程发展的前景二、生态工程发展的前景 发达国家与我国的生态工程建设发达国家与我国的生态工程建设强调的重点有所不同，为什么？强调的重点有所不同，为什么？（P126)P126)：不但重视对生态环境的保护，：不但重视对生态环境的保护，更注重与经济、社会效益的结合；遵循更注重与经济、社会效益的结合；遵循“整体、整体、 协调、再生、循环协调、再生、循环”的基本原理，建立适合的基本原理，建立适合 中国农业和农村的特点的生态工程。中国农业和农村的特点的生态工程。目标是治理环境污染，目标是治理环境污染，集中于对破坏的生态系统进行生态恢复，生态工程集中于对破坏的生态系统进行生态恢复，生态工程 应用范围小，

22、不太强调经济效益。应用范围小，不太强调经济效益。二、生态工程发展的前景二、生态工程发展的前景二、生态工程发展的前景二、生态工程发展的前景 生态工程的恢复作用是有限的，不能认为只要有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。能力完全模拟出自然的生态系统。自然生态系统发展到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务价值高达6.46.4万美元，而为了达到同样的效果，用人万美元，而为了达到同样的

23、效果，用人 工制造和模拟的办法，人类至少要花费工制造和模拟的办法，人类至少要花费1010亿美元还亿美元还 不尽如人意。不尽如人意。 自然生态系统具有相当的自我恢复能力，自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。的这种能力，以节省投资。1.1.分析朝鲜三八线的资料，说明它所蕴涵的意义。分析朝鲜三八线的资料，说明它所蕴涵的意义。二、生态工程发展的前景二、生态工程发展的前景2.2.请在画出其物质和能量结构图的基础上，说明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。你所依据的生态工

24、程原理。运行运行原理原理：日光温室的增温效应可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；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；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

25、量和质量。的病虫害，提高蔬菜的产量和质量。 “四位一体四位一体”充分应用了充分应用了物质循环原理、生物多样性物质循环原理、生物多样性原理和整体性原理原理和整体性原理，提高，提高了单位土地面积的产出，同了单位土地面积的产出，同时减少了环境污染，大大提时减少了环境污染，大大提高了农业的综合效益。高了农业的综合效益。“四位一体四位一体”生态工程物质循环示意图生态工程物质循环示意图教材中教材中“四位一体四位一体”的图所示为近年来出现在我国北方农区的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。一种生态工程类型，它较好地解决了习题中所述问题。“四位四位”指指沼气池沼

26、气池、猪禽舍猪禽舍、厕所厕所及及日光温室日光温室四部分，是庭院经济与生态四部分，是庭院经济与生态农业相结合的一种生产模式。农业相结合的一种生产模式。生态工程应用到的基本原理农村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(甘肃陇南县甘肃陇南县“九子登科九子登科”模式模式) 大区域生态系统恢复工程(“三北三北”防护林退耕还林还草工程防护林退耕还林还草工程)湿地生态恢复工程(江西鄱阳湖湿地生态恢复工程江西鄱阳湖湿地生态恢复工程)矿区废弃地的生态工程(赤峰市元宝山矿区生态恢复工程赤峰市元宝山矿区生态恢复工程)城市环境生态工程(污水及垃圾

27、处理、城市绿化污水及垃圾处理、城市绿化)物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理整体性原理、协调与平衡原理、工程学原理整体性原理、协调与平衡原理物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理整体性原理、协调与平衡原理系统学和工程学原理协调与平衡原理、整体性原理3 3、下列关于我国生态工程与西方国家生态工程的比较中，正确的下列关于我国生态工程与西方国家生态工程的比较中，正确的是是( () )。 西方国家的生态工程以治理环境污染和恢复破坏的生态系统西方国家的生态工程以治理环境污染和恢复破坏的生态系统为主要目标，我国的生态工程则以经济和社会效益为主要目标为主要目标，我国的生态工程则以经济和社会效益为主要目标 西方国家的生态工程应用范围比我国小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 A B B C C D D4 4、“生物圈生物圈2 2号号”实验失败的直接原