高中生物《生态工程在农业中的应用》同步练习2浙科版必修

精选优质文档-倾情为你奉上第二节 生态工程在农业中的应用备课资料：生态工程在山区生态村建设规划中的应用以安吉县高坞岭村为例引言生态村的概念最早是在1991 年由丹麦学者Robert Gilman在他的报告“生态村及可持续的社会”中提出的。Robert Gilman认为：“生态村是以人类为尺度，把人类的活动结合到不损坏自然环境为特色的居住地中，支持健康的开发利用资源及能持续发展到未知的未来”。随后丹麦成立了生态村组织，并给出了如下定义：“生态村是在城市及农村环境中可持续的居住地，重视及恢复在自然与人类生活中4 种组成物质的循环系统土壤、水、火和空气的保护，它们组成了人类生活的各个方面”。而早在生态村的概念提出之前，20 世纪60年代，美国生态学家H. T. Odum 便提出了“生态工程（Ecological Engineering）”的概念，他认为“生态工程是人类用来控制以自然资源为能量基础的生态系统所使用的少量辅助性工程”。20 世纪80年代，我国学者马世骏教授提出了“生态工程是应用生态系统中物种共生与物质循环再生原理，结构与功能协调原则，结合系统分析的最优化方法，设计的促进分层多级利用物质的生产工艺。生态工程的目标就是在促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防治环境污染，达到经济效益与生态效益同步发展。它可以是纵向的层次结构，也可以发展为几个纵向工艺链索横向联系而成的网状工程系统。”可见，生态村的建设和生态工程的实施都是对自然界的一个人为干预，其目的是为了既能充分体现自然资源的价值，又能保证地区实现可持续发展。1 生态工程学基本原理中西方有关生态工程的定义具有不同的侧重面。西方生态工程理论上强调自然生态恢复，强调环境效益和自然调控；中国生态工程则强调人工生态建设，追求经济和生态效益的统一和人的主动改造与建设，被认为是发展中国家可持续发展的方法论基础。中国著名学者马世骏根据中国大量朴素的生态工程实践，归纳出“整体、协调、再生、循环”的生态工程原理，并明确其研究对象为社会经济自然复合生态系统。该复合生态系统具有生产、生活、供给、接纳、控制和缓冲功能，表现为错综复杂的人类生态关系。Scott D. Bergen等提出了生态工程设计的5大原则：设计要符合生态学原则、设计要为中心目标服务、保持工程技术的独立性、提高能量流和信息流的利用效率、明确生态工程设计的目的和意义。2 场地分析2.1 概况高坞岭村是中国竹乡，全国生态农业示范县安吉县的东部山区农村， 属天目山山脉， 海拔为192558m，东西高、中部低。村域总面积为10.3km2，农户575 户，总人口1890人，其中劳动力1206 人。全村共有5 个自然村，分别为蒋家村、梅家塘、里蛟河、白石坞和苦竹湾，成条带状镶嵌在山林之间。2.2 场地优劣势分析2.2.1 优势分析由于高坞岭村离县城有一定距离，且是海拔较高的山区农村，因此较好地保留了原来的自然系统风貌，山清水秀、气候凉爽、历史文化旅游资源丰富。它是安吉县的东大门，紧邻德清县，从地域角度上分析，具有一定的边界效应，且村内的安德公路又是安吉递铺通往德清的唯一路径，过往车辆频繁，人口流动性很大。2.2.2 劣势分析高坞岭村为典型的山区农村，山林占土地总面积的90.59%，山地多、平地少，土地后备资源严重不足，不宜发展工业，也无法开展纯农业的大面积种植。现有家庭作坊式的竹加工厂呈无序发展状态，且多是沿道路两侧零散分布，产生的废渣、废水等影响了局部的环境质量。3 生态工程的应用3.1 生态经济链的构建根据场地的优势因素和制约因素分析，高坞岭将建起以农家乐生态休闲游为核心，精品农业为辅助，工业限制发展的生态经济链。3.1.1 农家乐生态休闲游农家乐生态休闲游是一种乡村休闲产业，它是一个蕴含着乡村的、农业社会以及与经验的、人的日常生活环境。因此，它具有乡村性、地方性、生态性和体验性。高坞岭村农家乐生态休闲游的中心是“吃农家饭、住农家屋、干农家活、懂农家事、赏农家景”。主要是给城市居民提供有别于主题公园的、具有乡村显著特色的休闲度假的去处，给学生提供体验参与、实习科教的场所。它在保持资源原始价值的基础上产出更多生态型的附加值，并将此转换成货币形式作为农民的增收来源。3.1.2 农业生态化规划高坞岭村农业的发展方向为在农家乐生态休闲旅游的基础上，带动有机农产品为主的精品农业和生态果蔬园等为主体的观光农业的发展，积极地推广立体农业种植模式。高坞岭现有的黄浦江源高升绿茶基地和黄浦江源高升竹笋基地向有机食品基地发展，将高山白茶建成具有品牌的有机白茶基地，打响“来的时候带心情，去的时候带精品”的品牌经营模式。以四季蔬果为变化基调，以农事劳作为与自然亲近的捷径，发展“春季掘笋采茶，夏季摘桃赏竹，秋季果蔬争熟，冬季雪地探尖”的集观光、体验、科研、教育于一体的农家乐观光农业。3.1.3 工业生态化工业生态化即要求工业发展能实现资源保值、甚至增值。竹制品加工业属于资源保值的产业，而且原材料的运输成本很高，因此需要就地加工。在梅家塘的西南面建设竹加工厂集中点，规划用1 年时间完成本村竹加工厂的搬迁。进入工业集中点的加工厂要进行技术革新，提高原材料的利用效率，减少废弃物的排放。取缔用煤做燃料，排出的污水经处理达标后排入河道，废弃物统一收集、统一处理，竹屑、竹条等废弃物可作为燃料回收利用。严格控制本村工业的进一步发展，引导规模逐步扩大的加工型企业逐步向外转移。3.2 具体生态工程项目构建以农家乐生态休闲游为主体的生态经济链是高坞岭生态村建设的总体框架，也是一项综合性生态工程。为使整个系统完整有序，需要分步实施多项单一的生态工程项目，如图1 所示。1) 农村非点源污染控制生态工程：高坞岭村的非点源污染主要是生活污水和农业污染，或直接排入水体，或通过大雨径流进入水体。建立人工湿地系统是控制农村非点源径流污染的一种可行的生态技术。农家乐出来的含油废水先经过隔油池过滤后，进入湿地系统。高坞岭村的地势高低落差较大，因此比较容易利用地势差在地势平坦处建立人工湿地，并形成阶梯型的多级过滤净化系统。要充分考虑湿地系统中植被的分布以及构成，以适应季节等外界环境的变化。人工湿地建立后还可以成为农家乐生态休闲游的一个观光景点。2) 工业废水处理生态工程：根据工艺条件和产品种类，高坞岭村的工业废水或具有强氧化性，或含有砂石等。因此，不同的工业废水采用不同的处理方式，含砂废水建造沉砂池进行物理沉淀处理，氧化性废水采用化学中和进行处理，等处理达标后再排入河道。3) 生活垃圾处理生态工程：安吉县已经在规划建设生活垃圾镇乡一体化处理系统，各村负责活垃圾的收集。因此，非食物性的生活垃圾由镇负责清运、县负责统一处理。食物性垃圾和枯枝落叶、农作物废弃物等通过堆肥处理，制造有机肥，施于生态果蔬园、早园竹等农业生产地块。4) 秸秆处理生态工程：目前，可行的秸秆处理技术很多，如堆腐还田，虽然养分高，但是会在田里残留病菌，滋生病害；秸秆气化虽然可以提供能源，但是成本高，且供气不够稳定。因此，在高 坞岭实行秸秆碎化后还田处理工艺。5) 饮用水净化生态工程：由于高坞岭村离城区距离远，从城区统一引水所需费用非常高，而当地的水源又较为丰富，村民都是打井取水或从河道中取水。因此，需要实施饮用水净化生态工程，建立村级集中供水系统，对村庄的集中饮用水取水口进行保护和管理，保证村庄饮用水安全。6) 太阳能利用生态工程： 高坞岭村虽处在山区，但448.5kJ/m2 的平均辐射量能够保证太阳能的使用效果。要运用多种太阳能利用生态工程，除了使用太阳能热水器外，还要结合住宅建设，通过彰显式或隐藏式将太阳能利用和建筑更好地统一，使其像其他建筑部件、构件一样，最终成为建筑的一个部件。7) 河道综合整治生态工程：高坞岭村的河流穿村而过，基本维持了原有的生态系统和自然风貌，但是经过住宅区的河段，有污染现象。因此，围绕将高坞岭村建设成为生态休闲型生态村的中心，开展河道综合整治生态工程。通过物理打捞等方式清除河道垃圾，再进行河道生态堤岸建设，不经过住区的河道维持其原生态，保持水生生态系统的生物多样性。8) 绿色有机食品生态工程：通过多施有机肥，合理地施用化肥，有限利用农业防治、生物防治、物理防治、人工防治和科学地限量采用化学防治等手段，控制农药残留，保证绿色食品地生产过程不受污染。高坞岭村现有竹笋和茶叶已经通过绿色食品认证，因此通过几年的土地建设，可以积极申请有机食品认证。另有一处高山茶叶，没有施用任何化肥农药，可以建成有机白茶园。9) 立体农业生态工程：高坞岭村最为丰富的是山林资源，平地面积很小，因此要积极地推广立体农业生态工程，因地制宜推广竹林鸡、稻田蟹、稻田鱼等立体种养模式，丰富生物多样性，提高土地资源的利用率。4 结论本文从生态工程的理论、原则出发，通过生态工程的综合运用，构建高坞岭村以农家乐生态休闲游为中心的生态经济链，并引入生活污水、农业面源人工湿地处理、工业废水沉淀中和处理、生活垃圾堆肥处理、秸秆碎化肥田处理、饮用水净化、太阳能利用、河道综合整治、绿色有机食品和立体农业等9 项生态工程，从而使高坞岭村的整个生态经济链工程变得完整协调统一。w.w.w.g.k.x.x.c.o.m 专心-专注-专业