生態(tài)工程的基本原理

關于生態(tài)工程的基本原理

干裂的土地，赤紅的荒山，意味著不斷惡化的

，幼苗的上方是蔚藍的地球，地球似乎化作一滴甘露，滋潤著大地；幼苗又可寓意為

工程，雖然柔弱，卻頑強地支撐著地球；地球和幼苗組合和諧，象征著希望。生態(tài)環(huán)境生態(tài)你覺得本專題題圖有什么寓意?閱讀課本，理解生態(tài)工程的概念（學科知識、技術手段、最終目的）第2頁,共36頁，2024年2月25日，星期天生態(tài)工程的概念：

人類應用生態(tài)學和系統(tǒng)學等學科的基本原理和方法，通過設計、系統(tǒng)調控和技術組裝，對已破壞的生態(tài)環(huán)境進行修復、重建，對造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產方式進行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產力，從而促進人類社會和自然環(huán)境和諧發(fā)展。注意：1.學科知識：

；2.技術手段：

；3.最終目的：

。生態(tài)學和系統(tǒng)學系統(tǒng)設計、調控和技術組裝促進人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展第3頁,共36頁，2024年2月25日，星期天第一節(jié)生態(tài)工程的基本原理第4頁,共36頁，2024年2月25日，星期天生態(tài)工程建設目的：

遵循自然界物質循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產潛力，防止環(huán)境污染，達到經濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。

與傳統(tǒng)的工程相比，生態(tài)工程是一類少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。第5頁,共36頁，2024年2月25日，星期天（一）關注生態(tài)工程建設資料分析1：98洪水第6頁,共36頁，2024年2月25日，星期天根本原因：長江上游亂砍濫伐森林，水源涵養(yǎng)和水土保持功能急劇降低，造成大量泥沙淤積河道；中游圍湖造田、亂占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面積急劇減少。1.導致1998年長江洪水泛濫的主要原因是什么？直接原因：1998年度的罕見降雨。但這也與全球溫室氣體排放量增加而導致的溫度升高、氣候異常有關。2.洪災的發(fā)生反映出經濟發(fā)展模式存在什么問題？傳統(tǒng)的經濟發(fā)展模式不注重生態(tài)環(huán)境的保護，沒有考慮生態(tài)成本，經濟的發(fā)展以巨大的生態(tài)環(huán)境破壞為代價。討論:第7頁,共36頁，2024年2月25日，星期天（一）關注生態(tài)工程建設資料分析2：“石油農業(yè)”第8頁,共36頁，2024年2月25日，星期天第9頁,共36頁，2024年2月25日，星期天大量使用化肥、農藥和機械的生產方式，對石油等能源有高度的依賴性。農業(yè)生產：復雜的生物過程→簡單的機械和化學過程。投入高，產出也高；產生的廢棄物和有害物質的數量也很龐大，大大削弱了農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和持續(xù)生產力，并造成日益嚴重的農產品污染和環(huán)境污染等問題。

1.你對“石油農業(yè)”是如何理解的？2.“石油農業(yè)”的生產模式應當怎樣改進？大力發(fā)展生態(tài)農業(yè)第10頁,共36頁，2024年2月25日，星期天

除日常生活中能夠發(fā)現的實例外，農業(yè)活動對環(huán)境和人類健康造成危害的實例中，世界上影響較大的有藍嬰病。1973年，美國內布拉斯加州首次出現幼兒高鐵血紅蛋白癥（藍嬰?。Ｆ湓蚴秋嬘盟邢跛猁}含量超過10mg/L，這時過多的硝酸鹽會與紅細胞中的血色素結合，形成高鐵血紅蛋白。高鐵血紅蛋白不能為細胞和組織運輸足夠的氧?；純旱呐R床癥狀是在口、手或腳等部位出現時斷時續(xù)的藍色或淡紫色，呼吸困難、腹瀉、嘔吐、抽搐，嚴重的會失去知覺，甚至死亡。硝酸鹽來源于點源污染，如下水道、畜禽養(yǎng)殖場等，或非點源污染，如對農田、公園、草地等的施肥。

3.你能舉出一些農業(yè)生產活動對人體健康以及環(huán)境造成危害的實例嗎？第11頁,共36頁，2024年2月25日，星期天4.如何理解“污染物是放錯地方的資源”這句話？

對環(huán)境造成危害的污染物，采用一定的措施和技術，就能夠進行回收和循環(huán)利用，這樣不但能夠減少環(huán)境污染，而且提高了資源的利用效率，減少了資源的浪費。例如，對廢污水中的重金屬或氮、磷等養(yǎng)分就可以進行回收再利用。因此說污染物是放錯了地方沒有被利用的資源。第12頁,共36頁，2024年2月25日，星期天１．傳統(tǒng)經濟模式：毀壞水、大氣、土壤和生物資源，消耗地球贈給我們的自然資本，并造成環(huán)境污染。２．為了可持續(xù)發(fā)展，經濟發(fā)展必須符合生態(tài)學規(guī)律，改變“人類能征服自然”的原則，走生態(tài)經濟之路。資料1、資料2說明：第13頁,共36頁，2024年2月25日，星期天生態(tài)經濟：主要是通過實行“循環(huán)經濟”的原則，使一個系統(tǒng)產出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的生產原料，從而實現廢棄物的資源化，而實現循環(huán)經濟最重要的手段之一就是生態(tài)工程。第14頁,共36頁，2024年2月25日，星期天二、生態(tài)工程的基本原理物質循環(huán)再生原理物種多樣性原理協(xié)調與平衡原理整體性原理系統(tǒng)學和工程學原理

生態(tài)工程是人類學習自然生態(tài)系統(tǒng)“智慧”的結晶，是生態(tài)學、工程學、系統(tǒng)學、經濟學等學科交叉而產生的新興學科第15頁,共36頁，2024年2月25日，星期天1、物質循環(huán)再生原理沒有物質循環(huán)的系統(tǒng),就會產生廢棄物,造成環(huán)境污染,并最終影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定和發(fā)展.第16頁,共36頁，2024年2月25日，星期天是我國古代傳統(tǒng)農業(yè)的輝煌成就之一，也是生態(tài)工程最早和最生動的一種模式。無廢棄物農業(yè)1、種植能夠固氮的豆科作物2、堆肥和漚肥,改善土壤結構4、實現了土壤養(yǎng)分如氮、磷、鉀及微量元素的循環(huán)利用堆肥的堆制要為微生物創(chuàng)造好氧分解的條件，發(fā)酵溫度較高。漚肥多在水下漚制，以厭氧分解為主，發(fā)酵溫度低。3、培育了土壤微生物第17頁,共36頁，2024年2月25日，星期天生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念

生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復自身結構和功能相對穩(wěn)定的能力。.兩種穩(wěn)定性區(qū)別.比較兩種穩(wěn)定性抵抗力穩(wěn)定性：抵抗干擾，保持原狀恢復力穩(wěn)定性：遭到破壞，恢復原狀自動調節(jié)能力2、物種多樣性原理第18頁,共36頁，2024年2月25日，星期天資料分析第19頁,共36頁，2024年2月25日，星期天遇蟲害而死的樟子松我國“三北防護林”第20頁,共36頁，2024年2月25日，星期天(1).為什么樟子松林的松毛蟲會肆虐，幾十億株楊樹會毀于一旦？純樟子松林、楊樹林的生物多樣性低，食物鏈短而單調，缺少松毛蟲、天牛的天敵，而成片單一的林木又為其提供了豐富的食物來源，因而會導致了樹林的毀壞物種越豐富，生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性越高第21頁,共36頁，2024年2月25日，星期天珊瑚礁在養(yǎng)分稀少的深海中珊瑚礁區(qū)的生物多樣性高，食物鏈復雜，不同的生物占據了不同的時間位、空間位和資源位，因而充分利用了珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境。例如，氮、磷等養(yǎng)分就能夠在該區(qū)生物體間充分地循環(huán)利用而很少流出系統(tǒng)外。（2）從上面正面和反面的實例，你能得出怎樣的結論？你認為生物多樣性的破壞有人為因素嗎？只有保持生態(tài)系統(tǒng)較高的生物多樣性，才能保證生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和平衡。第22頁,共36頁，2024年2月25日，星期天資料分析討論：水葫蘆泛濫對生態(tài)系統(tǒng)造成影響需要考慮：生物與環(huán)境的協(xié)調關系第23頁,共36頁，2024年2月25日，星期天3、協(xié)調與平衡原理需要考慮環(huán)境承載力（環(huán)境容納量），以及生物與環(huán)境的適應。需要考慮：生物與環(huán)境的適應性，因地制宜討論：從協(xié)調與平衡原理出發(fā)，想一想，在我國西北地區(qū)進行防護林建設時，應選擇哪些特征的樹種？如果在該地區(qū)發(fā)展畜牧養(yǎng)殖業(yè)，你認為應該注意什么問題？樹種應選擇抗寒、耐旱，適應性強的沙棘，耐鹽堿力較強的沙棗等植物。

畜牧養(yǎng)殖應該注意：牲畜量不超過草地承載量

第24頁,共36頁，2024年2月25日，星期天4、整體性原理整體指社會-經濟-自然復合成的巨大系統(tǒng)例：林業(yè)工程建設中的問題一方面號召農民種樹，另一方面要考慮農民的生活問題生產成本消費效益經濟系統(tǒng)植物動物微生物非生物的因素自然系統(tǒng)政策管理科學文化社會系統(tǒng)社會習慣、法律制度等也都對生態(tài)工程建設有重要影響。只有應用整體性原理,才能統(tǒng)一協(xié)高當前與長遠、局部與整體、開發(fā)與環(huán)境建設之間的關系，保障生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定第25頁,共36頁，2024年2月25日，星期天5、系統(tǒng)學和工程學原理（1）系統(tǒng)的結構決定功能原理運用：改善和優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)的結構例：?；~塘模式第26頁,共36頁，2024年2月25日，星期天

?；~塘分布在我國長江三角洲、珠江三角洲一帶的水鄉(xiāng)，是一種典型的水陸物質和能量交換型生態(tài)工程。第27頁,共36頁，2024年2月25日，星期天（2）系統(tǒng)整體性原理

你能舉出系統(tǒng)整體功能大于部分之和的例子嗎?

系統(tǒng)各組分之間要有適當的比例關系，只有這樣才能順利完成能量、物質、信息等的轉換和流通，并且實現總體功能大于各部分之和的效果，即“1+1>2”。珊瑚礁“白化”豆科作物和固氮菌的共生

第28頁,共36頁，2024年2月25日，星期天固氮菌為豆科作物提供氮素，而豆科作物為其提供能量和其他營養(yǎng)，兩者的共生使豆科作物能夠在氮素缺乏的土地上生長；當把它們分開時，兩者的生長都要受到損害。

第29頁,共36頁，2024年2月25日，星期天歸納：生態(tài)工程的基本原理物質循環(huán)再生物種多樣性協(xié)調與平衡整體性系統(tǒng)學和工程學系統(tǒng)的結構決定功能系統(tǒng)整體性目的遵循自然界物質循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產潛力，防止環(huán)境污染，達到經濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。特點少消耗，多效益，可持續(xù)發(fā)展....第30頁,共36頁，2024年2月25日，星期天試分析下列事件可用何種生態(tài)工程原理來解釋：1.畜牧養(yǎng)殖應注意牲畜量不超過草地承載量2.使用堆肥和漚肥法實現生態(tài)農業(yè)3.廣東大量引種木麻黃作為行道樹，一年一種叫吹綿介殼蟲的害蟲使木麻黃遭受嚴重破壞，后來從國外引進澳洲瓢蟲，已持續(xù)發(fā)揮了控制害蟲的作用。4.針對過度放牧的草原，一方面要減少畜牧量，進行草地承包，有效管理。另一方面要設法增加農牧民的收入途徑。物質循環(huán)再生原理物種多樣性原理協(xié)調與平衡原理整體性原理第31頁,共36頁，2024年2月25日，星期天2．單一的人工林比天然混合林的穩(wěn)定性低，容易遭受害蟲危害，這體現了生態(tài)工程的什么原理（）

A．物質循環(huán)再生原理

B．協(xié)調與平衡原理

C．物種多樣性原理

D．系統(tǒng)整理性原理1．實現循環(huán)經濟的最重要的手段之一是（）

A．大力發(fā)展“石油農業(yè)”

B．生態(tài)工程

C．清除污染物

D．禁止產出污染物練一練BC第32頁,共36頁，2024年2月25日，星期天3．城市生活垃圾要做到分類、回收、利用，實現廢物資源化利用。與該做法關系最密切的生態(tài)工程原理是（）

A．物種多樣性原理B．整體性原理

C．物質循環(huán)再生原理D．系統(tǒng)學原理練一練4．協(xié)調與平衡原理主要指（）

A．生物與環(huán)境的適應及環(huán)境對生物的承載力

B．系統(tǒng)各組分之間要有適當的比例關系

C．自然系統(tǒng)、經濟系統(tǒng)、社會系統(tǒng)協(xié)調統(tǒng)一

D．物質循環(huán)和能量流動協(xié)調統(tǒng)一CA第33頁,共36頁，2024年2月25日，星期天練一練5.人類設計生態(tài)工程的根本目標是（）

A．促進自然界良性循環(huán)的前提下，達到生態(tài)效益與經濟效益的同步發(fā)展

B．促進自然界良性循環(huán)的前提下，防治環(huán)境污染，提高經濟效益

C．防治環(huán)境污染，達到生態(tài)效益與經濟效益的同步發(fā)展

D．促進自然界良性循環(huán)的前提下，充分發(fā)揮資源的生產潛力，防治環(huán)