《生态工程的实例和发展前景》课件L.ppt

复习：生态工程的,目的遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。特点少消耗，多效益，可持续发展基本原理物质循环再生物种多样性协调与平衡整体性系统学和工程学系统的结构决定功能系统整体性,.,.,.,农村综合型.,生态工程的实例和发展前景,.,资料分析.,一、生态工程的实例,背景资料,在我国13亿人口中，有9亿多人口生活在农村，,现代中国农业的发展,1978年以前是典型的生态、有机农业1978年-1985年是半生态、有机农业。1985年-1990年是半石油农业、化学农业。1990年到现在是典型的石油农业、化学农业。,中国农业逐步走入机械化现代化道路,消极影响,破坏土壤营养结构污染严重农业产品利用率低,怎样才能实现物质的多级循环利用怎样在资源条件有限的情况下，取得经济效益、社会效益、生态效益的全面提高？,问题,对策,农村综合发展型生态工程,案例分析1,沼气工程北京郊区窦店村,沼气，是各种有机物质，在隔绝空气（还原条件），并必适宜的温度、湿度下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。,沼气是可再生的清洁能源，既可替代秸秆、薪柴等传统生物质能源，也可替代煤炭等商品能源，而且能源效率明显高于秸秆、薪柴、煤炭等。,沼气工程核心,遵循的原理,物质循环再生原理整体性原理物种多样性原理,现实意义,达到了物质利用的良性循环缓解了农村“三料”的缺乏问题提高了土地产出水平创造多种劳动力就业机会，增加农民收入开发可以更新的资源，减少环境污染,讨论：,这个案例以沼气工程为核心，农林牧副渔各业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经济发展；同时又降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。,1.在农村综合发展型生态工程案例中，主要运用了哪些生态工程的基本原理 2.这一生态系统的结构和功能有哪些特点？有哪些值得借鉴的做法？,物质循环再生原理、系统的结构决定功能原理、整体性原理、物种多样性原理等,小流域水土流失问题严重,问题,对策,小流域综合治理生态工程,案例分析2,“九子登科”治理模式 甘肃陇南县,山顶戴帽子：山头实行封禁管理、营造水土保持林，保护和恢复植被；山腰系带子：半山陡坡退耕还林还草，发挥林草拦蓄作用，减少径流；坡地修台子：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；地埂锁边子：充分利用地埂种植经济作物，既获得经济效益，又保护地埂；荒地荒沟栽苗子：在荒山、荒沟、荒坡地建设薪炭林；山脚种果子：山脚发展经济林果园，促进商品经济发展；沟底穿靴子：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；见缝插针钉扣子：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；秋田盖罩子：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。,”九子登科”模式,修建水平梯田为什么能减少水土流失？,改变坡面水流路线、降低水流速度；促进泥沙就地沉积。,工程措施（打坝淤地）,淤地坝,遵循的原理,整体性原理协调与平衡原理,分析甘肃省陇南县的“九子登科”模式，在说明“九子”措施含义的基础上，谈谈你对小流域综合治理生态工程的理解。,1.小流域的综合治理，“综合”表现在哪些方面？“综合”表现在不但注重通过还林、还草、筑坝等措施达到蓄水、降低土壤侵蚀的生态效果；还考虑如何提高人们的生活水平。各种措施的结果是建立一个稳定、持久、高效的生态系统。,2.为什么要针对不同的地形采取不同的措施？这体现了生态工程的什么原理？3.这一模式在其他小流域能够照搬吗？,根据不同的地形采取不同的措施，既要考虑到生态效益，又要考虑到人们的生活和收入问题，这体现了生态工程协调与平衡、因地制宜的原理和思想。,这种模式在其他小流域不能照搬，还是要因地制宜地进行生态工程建设，不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区，其生态工程的模式应各具特色。,我国土地荒漠化问题,问题,对策,大区域生态系统恢复工程,案例分析3,三北防护林生态工程,虫害泛滥,遵循的原理,物种多样性原理协调与平衡原理整体性原理,大区域生态系统恢复工程“三北”防护林案例,1.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？,三北防护林跨越中国13个省、直辖市、自治区，对我国具有重要的意义：生态环境的质量关系到这一地区人民的生产和生活问题，对维护社会稳定具有重要意义；更重要的是，这一地区的生态环境关系到下游地区人民的生产、生活和经济发展同时这里自然矿产资源丰富，对我国的经济发展和国家安全具有重要战略意义。这一地区区域广阔，气候、自然条件复杂，总体经济发展水平较低等情况也决定了这个工程需要较长的时间,2.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问题？,首先应考虑树种的生态适应性问题，种植适宜品种；其次要考虑树种的多样性，保证防护林体系的稳定性；不同地区应根据当地情况采取不同的策略，如条件恶劣的地区应该结合自然恢复力，而农区的防护林中农田防护林网可能占较大比重。,湿地,湿地是陆地与水域之间的过渡形态，包括沼泽、滩涂、低潮水深不超过6米得浅海区、河流、湖泊、水库、稻田等。,湿地功能,一、湿地是蓄水调洪的巨大贮库二、湿地是重要的水源地三、湿地是生态环境的优化器四、湿地是重要的物种资源库五、湿地是重要的物产和能源基地,湿地的缩小和破坏问题,问题,对策,湿地生态恢复工程,案例分析4,江西鄱阳湖湿地生态恢复工程,遵循的原理,协调与平衡原理整体性原理,湿地生态恢复工程案例,1.当初人们为什么要围湖造田？2.为什么说“退耕还湖”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？3.地处湖区上游的人们对湿地恢复生态工程负有什么责任？,主要原因：我国历来人多地少，围湖造田，种植农作物，以生产更多的粮食；片面强调经济发展，没有认识到湖泊的巨大生态调节功能也是重要原因。,退耕还湖包括退耕地为湖区，湖区上游以及湖区周围的生态环境保护工作；更重要的是原耕地上居民的迁移，要解决迁出居民的生活和就业等问题，这是退耕还湖工程的主要困难。,保护环境，减少水土流失和水污染,矿区生态环境的破坏问题,问题,对策,矿区废弃地的生态恢复工程,案例分析5,赤峰市元宝山矿区生态恢复工程,遵循的原理,系统学和工程学原理,矿区废弃地的生态恢复工程案例,1.在这一案例中，恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？2.怎样合理地筹划养殖肉牛的数量？3.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？,矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，因此代之以适应性强，耐旱的灌木、草和树。,首先要考虑到牧草的产量，以草定畜；从外地调运饲料要考虑饲养成本；更重要的是要考虑到土地对粪肥的承载力,要保持在承载力范围以内，以免养殖规模过大，粪肥数量巨大而造成新的污染。,除煤矿外，还有金矿、铁矿等。这些生态恢复工程最重要的是改良表土，恢复植被，但要因地制宜。,城市生态系统面临 的垃圾、大气、噪音等污染问题,问题,对策,城市环境生态工程,案例分析6,生态城市,遵循的原理,协调与平衡原理整体性原理等,城市生态工程,1.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染？2.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？,减少污染的措施：制定法律法规，禁止市区内鸣笛，禁止使用含铅汽油，鼓励使用电力、天然气等无污染能源的新型汽车，以及对其的研究和应用等。,减少或禁止工厂的污水排放；进行污水净化回收利用；实行雨水和污水分流。每一个城市居民都应该树立节水意识、宣传节水的意义，家庭生活中应该使用无磷洗衣粉和洗涤剂，制止或减少生活中的水污染行为。,提醒,在肯定生态工程的作用，特别是对恢复和重建受损生态环境的重要作用的同时，不要忘记大自然固有的强大的生态恢复力量，更不能误认为只要有了生态工程，就可以走“先污染、破坏，后治理”的老路。,.,.,.,.生物圈2号,二、生态工程发展的前景,1、“生物圈2号”生态工程的实验及启示,“生物圈2号”于1986年11月破土动工。1991年9月，第一批8名实验者进入其中并开始实验。1993年2月，向“生物圈2号”输氧，人员撤出。1994年2月第二批7名实验者进入其中，几个月后撤出，实验失败。,.,.,.,布局.,2、我国生态工程发展前景的分析与展望,西方国家生态工程的特点,我国生态工程的特点,我国生态工程存在的问题及发展前景,注重生态效益、社会效益和经济效益的统一,缺乏定量化模型的指导，缺乏高科技含量。,随着社会、经济发展，及可持续发展战略的实施，发展前景广阔。,在我国北方地区，由于冬天气温很低，会导致农作物不能生长，家畜生长缓慢，甚至停止，沼气池不能正常产气；而农民要解决蔬菜的不间断生产问题。很显然，大量使用造价昂贵、并用燃料加热的玻璃温室是不符合我国国情的。你能用所学知识，设计一种生态工程，来较好地解决上述问题吗？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。(四位一体),教材中“四位一体”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。“四位”指沼气池、猪禽舍、厕所及日光温室四部分，是庭院经济与生态农业相结合的一种生产模式。它的运行原理为：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；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，提高蔬菜的产量和质量。,“四位一体”生态工程物质循环示意图,“四位一体”充分应用了物质循环和生物多样性等原理，提高了单位土地面积的产出，同时减少了环境污染，大大提高了农业的综合效益。,