潜流人工湿地课件.ppt
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1、 应用生态学、经济学有关理论和系统论的方法以生应用生态学、经济学有关理论和系统论的方法以生态环境保护与社会经济协同发展为目的(也可叫可持续态环境保护与社会经济协同发展为目的(也可叫可持续发展),对人工生态系统、人类社会生态环境和资源进发展),对人工生态系统、人类社会生态环境和资源进行保护、改造、治理、调控、建设的综合工艺技术体系行保护、改造、治理、调控、建设的综合工艺技术体系或综合工艺过程。或综合工艺过程。搞生态工程的主要目的,是要解决当今世界面临的搞生态工程的主要目的,是要解决当今世界面临的生态环境保护与社会经济发展的协调问题,即要解决现生态环境保护与社会经济发展的协调问题,即要解决现代人类
2、社会的可持续发展问题。代人类社会的可持续发展问题。一一、生态工程的原理、生态工程的原理v 从解题的角度生态工程也可以理解为是人工生态系统,那么生从解题的角度生态工程也可以理解为是人工生态系统,那么生态系统所具有的特性在生态工程中应该体现出来,包括生态系统态系统所具有的特性在生态工程中应该体现出来,包括生态系统的组成、功能及稳定性(抗干扰性)。的组成、功能及稳定性(抗干扰性)。v生态工程原理:生态工程原理:v1、物质循环再生原理(生态系统的功能)、物质循环再生原理(生态系统的功能)包括物质的多层利用,提高物质的利用率包括物质的多层利用,提高物质的利用率,减少对环境的污染;减少对环境的污染;但并不
3、能提高能量的传递效率但并不能提高能量的传递效率v2、物种多样性原理(生态系统的稳定性)、物种多样性原理(生态系统的稳定性)物种的丰富度越高生态系统的稳定性越高、但在人力成本投入物种的丰富度越高生态系统的稳定性越高、但在人力成本投入越多的生态系统,对物种的丰富度要求越低越多的生态系统,对物种的丰富度要求越低一、生态工程的原理一、生态工程的原理v生态工程原理:生态工程原理:v3 3、协调与平衡原理(生态系统的组成、生态系统承载、协调与平衡原理(生态系统的组成、生态系统承载力)力)v 协调协调-主要是生物与环境的协调主要是生物与环境的协调(强调生物要强调生物要和环境相适应和环境相适应););生物与生
4、物之间的协调(种间关系)生物与生物之间的协调(种间关系)平衡平衡-是种群数量与环境的负载能力要平衡是种群数量与环境的负载能力要平衡v4 4、整体性原理、整体性原理 要考虑到自然生态系统的规律,更重要的是,要考要考虑到自然生态系统的规律,更重要的是,要考虑到经济和社会等系统的影响力。虑到经济和社会等系统的影响力。v5 5、系统学和工程学原理(生态系统结构与功能的有机、系统学和工程学原理(生态系统结构与功能的有机结合)结合)一、生态工程的原理一、生态工程的原理v(一)根据生态工程其主要组成成份可划分为(一)根据生态工程其主要组成成份可划分为v1、农业生态工程(以农作物为主)、农业生态工程(以农作物
5、为主)v2、林业生态工程(以林木为主)、林业生态工程(以林木为主)v3、草原生态工程(以草本植物为主)、草原生态工程(以草本植物为主)v4、湿地生态工程(以水生植物为主)、湿地生态工程(以水生植物为主)二、生态工程的分类二、生态工程的分类v(一)根据生态工程主要功能可划分为(一)根据生态工程主要功能可划分为v1、保护生态工程(例如三北防护林)、保护生态工程(例如三北防护林)v2、治理生态工程(小流域生态治理、生活污水净、治理生态工程(小流域生态治理、生活污水净化)化)v3、恢复生态工程(退耕还林、退牧还草)、恢复生态工程(退耕还林、退牧还草)v4、景观生态工程(城市景观绿化)、景观生态工程(城
6、市景观绿化)二、生态工程的分类二、生态工程的分类v明晰不同生态工程所注重的原理侧重点,这是解题明晰不同生态工程所注重的原理侧重点,这是解题的关键的关键v1、农业生态工程即生态农业(主要体现物质循环、农业生态工程即生态农业(主要体现物质循环性、整体性、高效性、无污染性、性、整体性、高效性、无污染性、持续性的原则,持续性的原则,更多的是强调直接经济价值,人的参与作用)更多的是强调直接经济价值,人的参与作用)v例如:水乡地区例如:水乡地区桑基鱼塘、南方桑基鱼塘、南方“猪沼果猪沼果”生生态农业模式态农业模式 、西北、西北“五配套五配套”生态农业模式生态农业模式 、“稻鸭共育稻鸭共育”模式、北方的四位一
7、体模式。模式、北方的四位一体模式。三、试题解答要点三、试题解答要点v(07广东广东.16)1“猪沼茶猪沼茶”是华南山地丘陵地区常见的是华南山地丘陵地区常见的生态农业模式,由种植(茶树)、养殖(猪)、农户(人)生态农业模式,由种植(茶树)、养殖(猪)、农户(人)和沼气生产(微生物)四个子系统构成。该生态农业模式和沼气生产(微生物)四个子系统构成。该生态农业模式(C)vA是由茶树、猪、人和微生物组成的生态系统是由茶树、猪、人和微生物组成的生态系统 vB实现了物质和能量在系统中的循环利用实现了物质和能量在系统中的循环利用vC使整个生产过程进入了废物资源化的良性循环使整个生产过程进入了废物资源化的良性
8、循环 vD注重系统内部的自身调节作用,不需要外部投入注重系统内部的自身调节作用,不需要外部投入v(08山东基能山东基能)18生态农业是一个自我维持的农业生态农业是一个自我维持的农业生产系统,其特点是在保持和改善系统内的生态平生产系统,其特点是在保持和改善系统内的生态平衡,不对其周围环境造成明显改变的情况下,求得衡,不对其周围环境造成明显改变的情况下,求得最大生产力和可持续发展。下列不属于生态农业生最大生产力和可持续发展。下列不属于生态农业生产方式的是产方式的是vA病虫害的生物防治病虫害的生物防治 B作物轮作、套种作物轮作、套种vC使用化肥提高作物产量使用化肥提高作物产量 D秸秆等农业废弃秸秆等
9、农业废弃物的资源化利用物的资源化利用v3(2007年高考四川理综年高考四川理综T3,改编)在社会主义新农村,改编)在社会主义新农村建设中,四川某地通过新建沼气池和植树造林,构建了新建设中,四川某地通过新建沼气池和植树造林,构建了新型农业生态系统(如图所示)。下列叙述正确的是(型农业生态系统(如图所示)。下列叙述正确的是(ABD)vA该生态系统中,处于第二营养级的生物有人和家禽家该生态系统中,处于第二营养级的生物有人和家禽家畜畜vB该生态系统中人的作用非常关键,植物是主要成分该生态系统中人的作用非常关键,植物是主要成分vC该生态系统的建立,提高了各营养级间的能量传递效该生态系统的建立,提高了各营
10、养级间的能量传递效率率vD沼气池的建造和植树造林,提高了该生态系统的稳定沼气池的建造和植树造林,提高了该生态系统的稳定性性 v4、在我国南方某些地区建立了、在我国南方某些地区建立了“桑基鱼塘桑基鱼塘”农业生态系统农业生态系统,获得了鱼、猪、蚕和粮全面丰收。右图是该生态系统的物质获得了鱼、猪、蚕和粮全面丰收。右图是该生态系统的物质循环和能量流动示意图。请据图回答:循环和能量流动示意图。请据图回答:v(1)该生态系统所需的能量来自该生态系统所需的能量来自 阳光阳光 。v(2)该生态系统的生产者是该生态系统的生产者是 桑和稻桑和稻 。v(3)该生态系统中除了已知的生物种类外该生态系统中除了已知的生物
11、种类外,还必须有还必须有 细菌和真细菌和真菌菌 等生物作为等生物作为 分解者分解者 。v(4)在该生态系统内在该生态系统内,物质经多次重复利用物质经多次重复利用,提高了提高了 物质利用物质利用 率。率。v(5)该生态系统是根据的该生态系统是根据的 物质循环利用物质循环利用 原理建立的。原理建立的。v(08江苏生物江苏生物)26(8分)江苏某农户创建的分)江苏某农户创建的冬季生态型种植养殖模式如下图所示,请据冬季生态型种植养殖模式如下图所示,请据图回答下列问题。图回答下列问题。v(1)牛棚内产生的)牛棚内产生的_二氧化碳二氧化碳 _可扩散进入蔬菜大棚,提高蔬菜大棚,可扩散进入蔬菜大棚,提高蔬菜大
12、棚,提高蔬菜的光合效率;蔬菜光合作用产生的提高蔬菜的光合效率;蔬菜光合作用产生的_氧气氧气 _可扩散进入牛棚。可扩散进入牛棚。v(2)秸杆除了作为牛的饲料外,还可与牛粪混合堆入进行)秸杆除了作为牛的饲料外,还可与牛粪混合堆入进行_发酵发酵 _,腐熟的产物肥效提高,这是因为腐熟的产物肥效提高,这是因为 微生物将有机物分解为无机物微生物将有机物分解为无机物 。这。这种肥料用物蔬菜栽培可以提高蔬菜产量。种肥料用物蔬菜栽培可以提高蔬菜产量。v(3)在牛的品系、饲料品种和用量不变的条件下,采用这种养殖模式,)在牛的品系、饲料品种和用量不变的条件下,采用这种养殖模式,牛的生长速率明显提高,其主要原因是牛的
13、生长速率明显提高,其主要原因是牛棚内温度较高因而牛维持体温牛棚内温度较高因而牛维持体温消耗的能量较少消耗的能量较少 。v(4)牛棚保温所需的热能来源于牛身散热、地热、)牛棚保温所需的热能来源于牛身散热、地热、_太阳光能太阳光能 _和和_发发酵产热酵产热。v(5)从生态系统主要功能的角度分析,这种种植养殖模式较好地实现)从生态系统主要功能的角度分析,这种种植养殖模式较好地实现了了物质的循环利用和能量的高小利用物质的循环利用和能量的高小利用。v明晰不同生态工程所注重的原理侧重点,这是解题明晰不同生态工程所注重的原理侧重点,这是解题的关键的关键v2、林业生态工程(主要体现物种多样性原理、协、林业生态
14、工程(主要体现物种多样性原理、协调与平衡原理,主要应用在生态环境的保护方面)调与平衡原理,主要应用在生态环境的保护方面)v例如:我国的三北防护林例如:我国的三北防护林三、试题解答要点三、试题解答要点v8我国的我国的“三北三北”防护林是一项规模空前的防护林是一项规模空前的生态建设工程,被誉为生态建设工程,被誉为“绿色万里长城建设绿色万里长城建设工程工程”。下列属于植树造林在保护环境方面。下列属于植树造林在保护环境方面要求的是(要求的是(ABD)vA调节气候调节气候 vB防风固沙,防止荒漠化防风固沙,防止荒漠化vC提供木材提供木材 vD维持大气的碳维持大气的碳氧平衡氧平衡三北防护林三北防护林”被誉
15、为中国的被誉为中国的“绿色长城绿色长城”,被列入了世界,被列入了世界吉尼斯纪录。吉尼斯纪录。20余年的时间里,中国用了上百亿元资金余年的时间里,中国用了上百亿元资金来来“筑城筑城”,局部收效不小,但为什么北方有些地区每年,局部收效不小,但为什么北方有些地区每年仍有沙尘暴?仍有沙尘暴?案例案例9v材料一:中国科学院植物研究所首席研究员蒋高明认为在年均降水量低材料一:中国科学院植物研究所首席研究员蒋高明认为在年均降水量低于于350毫米的地方,造林必须付出消耗地下水的代价,并付出大量的人毫米的地方,造林必须付出消耗地下水的代价,并付出大量的人力与物力。有些草原地区的造林实践证明是不可取的,例如内蒙古
16、自治力与物力。有些草原地区的造林实践证明是不可取的,例如内蒙古自治区某盟自新中国成立以来的森林覆盖率只有区某盟自新中国成立以来的森林覆盖率只有1%左右左右,整个三北防护林,整个三北防护林规划区更广阔的生态背景是干旱、半干旱区中的草原、荒漠,只有南部规划区更广阔的生态背景是干旱、半干旱区中的草原、荒漠,只有南部山区和干旱区的局部山区和干旱区的局部(高山阴坡、河流两岸等高山阴坡、河流两岸等)地区才能够生长森林地区才能够生长森林。v材料二:在宁夏,许多材料二:在宁夏,许多“生态建设林生态建设林”成片死亡;准备用来造成片死亡;准备用来造“灌木林灌木林”的的“树树”坑挖好了,灌木没有种活,却破坏了天然草
17、原植被,还形成了坑挖好了,灌木没有种活,却破坏了天然草原植被,还形成了新的新的“风蚀坑风蚀坑”。由于普遍种纯林,发生虫害时,一倒一大片,仅小小。由于普遍种纯林,发生虫害时,一倒一大片,仅小小天牛就将宁夏天牛就将宁夏20年的建设成果年的建设成果几十亿株杨树毁于一旦。几十亿株杨树毁于一旦。v材料三:中国科学院连续材料三:中国科学院连续4年的实验充分证实,在那些生态年的实验充分证实,在那些生态退化尚没有达到生态恢复退化尚没有达到生态恢复“阈值阈值”的广大草原地区、半干旱的广大草原地区、半干旱荒漠地区,自然界靠其固有的恢复能力是能够实现生态恢复荒漠地区,自然界靠其固有的恢复能力是能够实现生态恢复的,不
18、需要造林,也不需要飞播种草。采取的的,不需要造林,也不需要飞播种草。采取的“以地养地以地养地”、“借助自然力恢复借助自然力恢复”途径,成本只有每亩途径,成本只有每亩20元,主要的费用元,主要的费用是帮助当地解决了水、电、路等难题,而真正用在生态恢复是帮助当地解决了水、电、路等难题,而真正用在生态恢复上的费用只有每亩上的费用只有每亩4元钱围栏费!且自然恢复的草原、灌木元钱围栏费!且自然恢复的草原、灌木和天然乔木都是本地的,没有外来种,最符合自然规律,更和天然乔木都是本地的,没有外来种,最符合自然规律,更令人工林望尘莫及的是,野生动物种群在没有任何投资的前令人工林望尘莫及的是,野生动物种群在没有任
19、何投资的前提下自然恢复。提下自然恢复。v试根据前面的材料,运用生态工程的原理来分析其不成功之处,并提出试根据前面的材料,运用生态工程的原理来分析其不成功之处,并提出合理化建议合理化建议v材料分析:该工程为一林业生态工程题目,解答该题目时,紧扣题目中材料分析:该工程为一林业生态工程题目,解答该题目时,紧扣题目中给出的材料,结合生态工程原理,主要体现物种多样性原理、协调与平给出的材料,结合生态工程原理,主要体现物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理等衡原理、整体性原理等v参考答案:不成功之处:参考答案:不成功之处:1、不符合协调与平衡原理。例如在一些不适宜、不符合协调与平衡原理。例如在一些不适
20、宜树木生长的地方种植树木,只能破坏原有的植被结构,整个三北防护林树木生长的地方种植树木,只能破坏原有的植被结构,整个三北防护林地区大部分是不适宜种植树木的。地区大部分是不适宜种植树木的。2、不符合物种多样性原理。树种的、不符合物种多样性原理。树种的单一造成天敌的泛滥单一造成天敌的泛滥v 建议:建议:1、遵循自然规律,保护原有的植被生态,即使栽种也要种植本地、遵循自然规律,保护原有的植被生态,即使栽种也要种植本地物种。物种。2、在一些适宜种植树木的地方栽种的树种要选取多种既适合本、在一些适宜种植树木的地方栽种的树种要选取多种既适合本地生长又能共存的品种种植地生长又能共存的品种种植v明晰不同生态工
21、程所注重的原理侧重点,这是解题明晰不同生态工程所注重的原理侧重点,这是解题的关键的关键v3、草地生态工程(主要体现协调与平衡原理、草地生态工程(主要体现协调与平衡原理、整、整体性原理体性原理)v例如:退牧还草、退耕还草例如:退牧还草、退耕还草三、试题解答要点三、试题解答要点v(江苏生物江苏生物)11.内蒙古呼伦贝尔草原上的牧内蒙古呼伦贝尔草原上的牧民以养羊为主业。近年来的过度放牧致使草民以养羊为主业。近年来的过度放牧致使草原退化,也使分布在这里的野生黄羊种群密原退化,也使分布在这里的野生黄羊种群密度大幅度下降,面临濒危。针对这一事实,度大幅度下降,面临濒危。针对这一事实,下列观点正确的是(下列
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