教育专题：51_生态工程的基本原理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章 生态工程,干裂的土地，赤红的荒山，意味着不断恶化的,，幼苗的上方是蔚蓝的地球，地球似乎化作一滴甘露，滋润着大地；幼苗又可寓意为,工程，虽然柔弱，却顽强地支撑着地球；地球和幼苗组合和谐，象征着希望。,生态环境,生态,本图寓意？,生态工程,是指人类应用,生态学,和,系统学,等学科的基本原理和方法，通过,系统设计、调控和技术组装,，对,已被破坏,的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而促进,人类社会和自然环境,的和谐发展。,生态工程概念突破,理论基础,生态学和系统学,技术手段,通过系统设计、调控和技术组装,操作过程,对已被破坏的生态环境,进行修复,、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式,进行改善,，,并提高,生态系统的生产力,最终目的,促进人类社会和自然环境的和谐发展,第一节 生态工程的基本原理,生态工程建设的,目的,是：,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。与传统的工程相比，生态工程是一类,少消耗、多效益、可持续,的工程体系。,一、关注生态工程建设,分析传统经济模式带来哪些问题？,资料分析,资料1：,1998年夏季，长江流域经历了自1954年以来的最大洪灾。加上其他地区水灾，1998年全国受灾人数上亿，近500万所房屋倒塌，2000多万公顷的土地被淹，直接经济损失达1600多亿元人民币。,讨论:,1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？,根本原因,：长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水土保持功能急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；中游围湖造田、乱占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面积急剧减少。,直接原因,：1998年度的罕见降雨。但这也与全球温室气体排放量增加而导致的温度升高、气候异常有关。,解决措施,：,我国政府提出的“积极营造长江中上游水源涵养林和水土保持林”计划，即以生物措施为主，结合工程措施，提高森林覆盖率；“退耕还湖”和改革不合理耕作方式等。,在进行生态工程建设时，要考虑到怎样解决农村（尤其是湖区或山区的迁出人员）的能源来源问题以及如何提高农民的经济收入。,2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？,传统的经济发展模式,不注重生态环境的保护,，没有考虑生态成本，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。,资料2：我国是农业大国，人均土地、水等资源占有量远低于世界平均水平。虽然我国用占世界10%的耕地养活了占世界21%的人口，但由于受到西方,“石油农业”模式,的影响，加上人口压力以及缺乏生态环境意识，所造成的资源破坏和农业环境污染，已经对社会的可持续发展造成很大障碍,1.你对,“,石油农业,”,是如何理解的？,“,石油农业,”,大量使用化肥、农药和机械的生产方式，因对石油等能源有高度的依赖性而得名。,理解：,a,优点,:由于其投入高，产出也高，对粮食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用，,b,缺点,：它所产生的废弃物和有害物质的数量很庞大，大大削弱了农业生态系统的稳定性和持续生产力，并造成日益严重的农产品污染和环境污染等问题。,资料分析2问题讨论,2,.如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？,对环境造成危害的污染物，采用一定的措施和技术，就能够进行回收和循环利用，这样不但能够减少环境污染，而且提高了资源的利用效率，减少了资源的浪费。例如，对废污水中的重金属或氮、磷等养分就可以进行回收再利用。因此说污染物是放错了地方没有被利用的资源。,P108资料分析2问题讨论,传统经济模式：,毁坏,水、大气、土壤和生物资源,，消耗地球赠给我们的,自然资本,，并造成环境污染。,为了可持续发展，走生态经济之路。,生态经济：,主要是通过实行,“循环经济”,的原则，使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的,资源化,，而实现循环经济最重要的手段之一,就是,生态工程。,1、物质循环再生原理,地球以有限的空间和资源，长久维持着众多生物的生存、繁衍和发展，奥秘就在于,物质能够在各类生态系统中,，,进行区域小循环和全球地质大循环,。,理论基础:物质循环,二、生态工程所遵循的基本原理,无废弃物农业,我国古代传统农业的辉煌成就之一，是生态工程最早和最生动的一种模式。,2、物种多样性原理,单一的樟子松林被松毛虫害死,食物链短而单调，缺少松毛虫、天牛的天敌。,理论基础：生态系统的稳定性,生物多样性很高的珊瑚礁维持的很好,3、协调与平衡原理,由于周边城市、工业和农田的排水中氮、磷的浓度较高，使太湖水体中的水葫芦和藻类疯长,理论基础：生物与环境的协调与平衡,西北地区年降雨量450nm，只适宜种植灌木和草的地区，却被硬性规定种植属于乔木的杨树，“杨家将”因为不适应长成了“小老头“防护林变成了残败的”灰色长城“,提示：,抗寒、耐旱，适应性强的沙棘，耐盐碱力较强的沙枣等植物。,P111资料分析问题讨论,从协调与平衡原理出发，想一想，在我国西北地区进行防护林建设时，应选择哪些特征的树种？如果在该地区发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？,提示,：,西北畜牧养殖应该注意,牲畜数量不能超过草地的承载量,。,处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑,环境承载力,。,环境承载力又称环境容纳量,是指某种环境所能养活的生物种群的数量。,4、整体性原理,进行生态工程建设时，不但要考虑到,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。,人类处在一个社会、经济、自然复合而成的系统中。,例：林业工程建设中的问题,理论基础：社会、经济、自然复合系统,5、系统学和工程学原理,系统的结构决定功能原理,生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，,通过改变和优化结构,，,达到改善系统功能,的目的。,系统整体性原理,系统各组分之间要在适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1+12”。,理论基础：分布式优于集中式和环式,理论基础：整体功能大于部分之和,5、系统学和工程学原理,系统整体性原理,例如：珊瑚礁之所以能够保持很高的系统生产力，得益于珊瑚虫和藻类组成的高效的植物动物营养循环。通常情况下，失去了共生藻类的珊瑚虫会因为死亡而导致,珊瑚礁逐渐“白化”,，失去其鲜艳的色彩，那里的生物多样性也将锐减，从而造成系统的崩溃。,豆科作物和固氮菌的共生也是一例。固氮菌为豆科作物提供能量和其他营养，两者的共生使豆科作物能够在氮素缺乏的土地上生长；当把它们分开时，两者的生长都要受到损害。,课本旁栏思考：,固氮菌为豆科作物提供氮素，而豆科作物为其提供能量和其他营养，两者的共生使豆科作物能够在氮素缺乏的土地上生长；当把它们分开时，两者的生长都要受到损害。,豆科作物和固氮菌的共生,试分析下列事件可用何种生态工程原理来解释,1.畜牧养殖应注意牲畜量不超过草地承载量,2.使用堆肥和沤肥法实现生态农业,3.广东大量引种木麻黄作为行道树，一年一种叫吹绵介壳虫的害虫使木麻黄遭受严重破坏，后来从国外引进澳洲瓢虫，已持续发挥了控制害虫的作用。,4.针对过度放牧的草原，一方面要减少畜牧量，进行草地承包，有效管理。另一方面要设法增加农牧民的收入途径。,物质循环再生原理,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,2单一的人工林比天然混合林的稳定性低，容易遭受害虫危害，这体现了生态工程的什么原理（）,A物质循环再生原理,B协调与平衡原理,C物种多样性原理,D系统整理性原理,1实现循环经济的最重要的手段之一是（ ）,A大力发展“石油农业”,B生态工程,C清除污染物,D禁止产出污染物,课堂练习,B,C,3城市生活垃圾要做到分类、回收、利用，实现废物资源化利用。与该做法关系最密切的生态工程原理是（ ）,A物种多样性原理 B整体性原理,C物质循环再生原理 D系统学原理,4协调与平衡原理主要指（ ）,A生物与环境的适应及环境对生物的承载力,B系统各组分之间要有适当的比例关系,C自然系统、经济系统、社会系统协调统一,D物质循环和能量流动协调统一,课堂练习,C,A,5.人类设计生态工程的根本目标是（ ）,A促进自然界良性循环的前提下，达到生态效益与经济效益的同步发展,B促进自然界良性循环的前提下，防治环境污染，提高经济效益,C防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展,D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，达到生态效益与经济效益的同步发展,课堂练习,D,6.我国西北土地沙化和盐渍化非常严重，原因有多种，其中一个主要原因是超载放牧，导致草地退化。试分析上述事实主要违背了生态工程的什么原理（ ）,A系统整体性原理,B协调与平衡原理,C物种多样性原理,D整体性原理,课堂练习,B,7在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴以及收入等问题。以上做法依据的生态工程原理是（ ）,A系统整体性原理,B整体性原理,C系统结构决定功能原理,D以上都不是,课堂练习,B,