生态工程的基本原理 3课件

选修3现代生物科技专题,专题5生态工程,5.1生态工程的基本原理,生态工程的概念,人类应用生态学和系统学的基本原理和方法，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。,1.学科知识：；2.技术手段：；3.最终目的：。,三个含义,生态学和系统学,系统设计、调控和技术组装,促进人类社会和自然环境的和谐发展,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。,生态工程建设目的,（一）关注生态工程建设,【分析资料1】,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。,解决长江洪水泛滥的措施有：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。,大量使用化肥、农药和机械的生产方式，对石油等能源有高度的依赖性；把农业生产这一复杂的生物过程，变成了简单的机械过程和化学过程；投入高，产出也高；同时产生的废弃物和有害物质的数量也很庞大，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。,1.你对“石油农业”是如何理解的？,【分析资料2】,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。,3.如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？,4.石油农业的生产模式应当怎样改进？,大力发展生态农业。,主要是通过实行“”原则，使一个系统产生出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的，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是。,循环经济,生产原料,生态工程,生态经济,原料产品原料产品,（二）生态工程所遵循的基本原理,1.物质循环再生原理,（1）理论基础：,物质循环,可避免环境污染及其对系统稳定性和发展的影响。,（2）意义：,资料分析,只有保持生态系统较高的生物多样性，才能保证生态系统的稳定和平衡。,2.物种多样性原理,（1）理论基础：,（2）意义：,生态系统的抵抗力稳定性,生物多样性程度可提高系统的抵抗力稳定性，提高系统的生产力。,资料分析,生态系统的生物数量不能超过环境承载力的限度。,需要考虑：生物与环境的协调关系,3.协调与平衡原理,（1）理论基础：,（2）意义：,生物与环境的协调与平衡,生物数量不能超过环境承载力，可避免系统的失衡和破坏。,4、整体性原理,整体指社会-经济-自然复合成的巨大系统,统一协调各种关系，保障生态系统的平衡和稳定。,（1）理论基础：,（2）意义：,社会-经济-自然复合系统,5、系统学和工程学原理,（1）系统的结构决定功能原理,改善和优化生态系统的结构以改善功能,例：桑基鱼塘模式,（1）理论基础：,（2）意义：,分布式优于集中式和环式,（2）系统整体性原理,【思考】你还能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗?,整体功能大于各部分之和,珊瑚礁“白化”,豆科作物和固氮菌的共生,（1）理论基础：,（2）意义：,保持系统很高的生产力,物质循环,可避免环境污染及其对系统稳定性和发展的影响,无废弃农业,生态系统的抵抗力稳定性,生物多样性程度可提高系统的抵抗力稳定性，提高系统的生产力,“三北”防护林建设问题、珊瑚礁生态系统的生物多样性问题,生物与环境的协调与平衡,生物数量不能超过环境承载力，可避免系统的失衡和破坏。,太湖富营养化问题、过度放牧等,社会-经济-自然复合系统,统一协调各种关系，保障生态系统的平衡和稳定。,林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题,分布式优于集中式和环式,改善和优化生态系统的结构以改善功能,桑基鱼塘,整体功能大于各部分之和,保持系统很高的生产力,珊瑚礁、藻类和珊瑚虫的关系,练习：分析下列事件用哪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。,物质循环再生原理,物种多样性原理,协调与平衡原理,4