专题五生态工程的基本原理课件

1、专题五生态工程的基本原理1 专题五专题五 生态工程生态工程 专题五生态工程的基本原理2 5.1 5.1 生态工程的基本原理生态工程的基本原理 专题五生态工程的基本原理3 . .直接原因和根本原因 石油农业. 专题五生态工程的基本原理4 专题五生态工程的基本原理5 年的洪水让岁的江珊在激流中挣扎了个小时。年的洪水让岁的江珊在激流中挣扎了个小时。 专题五生态工程的基本原理6 1.导致导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？年长江洪水泛滥的主要原因是什么？ v根本原因：根本原因： 长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水土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；保

2、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。的湖泊面积急剧减少。 v直接原因：直接原因： 1998年度的罕见降雨。但这也与全球温室年度的罕见降雨。但这也与全球温室 气体排放量增加而导致的温度升高、气候异常气体排放量增加而导致的温度升高、气候异常 有关。有关。 2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问 题？题？ 传统的经济发展模式不注重生态环境的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，经济的发展以保护，没有考虑生态成本，经济的发展以 巨大的

3、生态环境破坏为代价。巨大的生态环境破坏为代价。 专题五生态工程的基本原理7 v解决长江洪水泛滥的措施：解决长江洪水泛滥的措施： 我国政府提出的我国政府提出的“积极营造长江中积极营造长江中 上游上游水源涵养林水源涵养林和和水土保持林水土保持林”计划，计划， 即以生物措施为主，结合工程措施，提即以生物措施为主，结合工程措施，提 高森林覆盖率；高森林覆盖率；“退耕还湖退耕还湖”和改革不和改革不 合理耕作方式等。合理耕作方式等。 在进行生态工程建设时，要考虑到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出人员）

4、的能源来源问题以及如何提高 农民的经济收入。农民的经济收入。 专题五生态工程的基本原理8 . .蓝婴病 .两则资料比较 专题五生态工程的基本原理9 1.你对你对“石油农业石油农业”是如何理解的？是如何理解的？ “石油农业石油农业”大量使用化肥、农药和机大量使用化肥、农药和机 械的生产方式，因对石油等能源有高度的依械的生产方式，因对石油等能源有高度的依 赖性而得名。它把农业生产这一复杂的生物赖性而得名。它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。过程，变成了简单的机械过程和化学过程。 由于其由于其投入高投入高，产出也高产出也高，对粮食安全保障，对粮食安全保障 和提高人民生活

5、水平起到了巨大的作用，但和提高人民生活水平起到了巨大的作用，但 同时它所同时它所产生的废弃物和有害物质的数量也产生的废弃物和有害物质的数量也 很庞大很庞大，大大削弱了农业生态系统的稳定性，大大削弱了农业生态系统的稳定性 和持续生产力，并造成日益严重的和持续生产力，并造成日益严重的农产品污农产品污 染和环境污染染和环境污染等问题。等问题。 专题五生态工程的基本原理10 2.你能举出一些农业生产活动对人体健康以你能举出一些农业生产活动对人体健康以 及环境造成危害的实例吗？及环境造成危害的实例吗？ 除日常生活中能够发现的实例外，农业活动对除日常生活中能够发现的实例外，农业活动对 环境和人类健康造成危

6、害的实例中，世界上影响较环境和人类健康造成危害的实例中，世界上影响较 大的有大的有蓝婴病蓝婴病。1973年，美国内布拉斯加州首次出年，美国内布拉斯加州首次出 现幼儿现幼儿高铁血红蛋白症（蓝婴病）高铁血红蛋白症（蓝婴病）。其原因是饮用。其原因是饮用 水中硝酸盐含量超过水中硝酸盐含量超过10 mg/L，这时过多的硝酸盐，这时过多的硝酸盐 会与红细胞中的血色素结合，形成高铁血红蛋白。会与红细胞中的血色素结合，形成高铁血红蛋白。 高铁血红蛋白高铁血红蛋白不能不能为细胞和组织为细胞和组织运输足够的氧运输足够的氧。患。患 儿的临床症状是在口、手或脚等部位出现时断时续儿的临床症状是在口、手或脚等部位出现时断

7、时续 的蓝色或淡紫色，呼吸困难、腹泻、呕吐、抽搐，的蓝色或淡紫色，呼吸困难、腹泻、呕吐、抽搐， 严重的会失去知觉，甚至死亡。严重的会失去知觉，甚至死亡。硝酸盐来源硝酸盐来源于点源于点源 污染，如污染，如下水道、畜禽养殖场下水道、畜禽养殖场等，或非点源污染，等，或非点源污染， 如对农田、公园、草地等的如对农田、公园、草地等的施肥施肥。 专题五生态工程的基本原理11 3.如何理解如何理解“污染物是放错地方的资源污染物是放错地方的资源” 这句话？这句话？ 对环境造成危害的对环境造成危害的污染物污染物，采，采 用一定的措施和技术，就能够进行用一定的措施和技术，就能够进行回回 收和循环利用收和循环利用，

8、这样不但能够，这样不但能够减少环减少环 境污染境污染，而且，而且提高提高了资源的了资源的利用效率利用效率， 减少减少了资源的了资源的浪费浪费。例如，对废污水。例如，对废污水 中的重金属或氮、磷等养分就可以进中的重金属或氮、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。了地方没有被利用的资源。 专题五生态工程的基本原理12 4.石油农业的生产模式应当怎样改进？石油农业的生产模式应当怎样改进？ 在不同的国家有不同的改进措施。在不同的国家有不同的改进措施。 例如，在我国，人多地少，应该大力发展例如，在我国，人多地少，应该大力发展 生态农业

9、生态农业。实施的具体措施包括：可以根。实施的具体措施包括：可以根 据田间作物的需要适量施用高效、低毒、据田间作物的需要适量施用高效、低毒、 低残留的农药，多施有机肥，提高作物对低残留的农药，多施有机肥，提高作物对 水、肥等资源的利用效率，对作物秸秆和水、肥等资源的利用效率，对作物秸秆和 畜禽粪便进行再利用，实现物质的多级利畜禽粪便进行再利用，实现物质的多级利 用，等等。一方面要不断用，等等。一方面要不断提高提高土地的土地的产出产出 水平；另一方面要水平；另一方面要减少减少农业活动对农业活动对环境环境的的 污染污染，促进社会的，促进社会的可持续发展可持续发展。 专题五生态工程的基本原理13 讨论

10、讨论 v上面两则资料所反映的经济模式有何共同点上面两则资料所反映的经济模式有何共同点? 多消耗多消耗,少效益少效益,不能持续发展不能持续发展 v怎么解决怎么解决? 生态经济生态经济 主要通过实行主要通过实行“循环经济循环经济”的原则，使一个系的原则，使一个系 统产出的污染物，能够成为本系统或另一个系统的统产出的污染物，能够成为本系统或另一个系统的 生产原料，从而实现废弃物的资源化。生产原料，从而实现废弃物的资源化。 无废料模式：原料无废料模式：原料产品产品原料原料产品产品 v怎么实现生态经济怎么实现生态经济 手段之一手段之一 生态工程生态工程 . .共同,解决,生态经济,生态工程 什么是生态工

11、程. 专题五生态工程的基本原理14 生态工程的概念 人类人类应用应用生态学和系统学生态学和系统学等学科的基本原理等学科的基本原理 和方法，和方法，通过通过系统设计、调控和技术组装系统设计、调控和技术组装，对对已已 被破坏的生态环境进行修复、重建，被破坏的生态环境进行修复、重建，对对造成环境造成环境 污染和破坏的传统生产方式进行改善，并污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高提高生生 态系统的生产力，从而态系统的生产力，从而促进促进人类社会和自然环境人类社会和自然环境 的和谐发展。的和谐发展。 专题五生态工程的基本原理15 一、生态工程的概念一、生态工程的概念 1.1.学科知识：学科知识： 2.

12、2.技术手段：技术手段： 生态学和系统学生态学和系统学 系统设计、调控和技术组装系统设计、调控和技术组装 专题五生态工程的基本原理16 特点特点: : 与传统的工程相比，与传统的工程相比， 生态工程是一类生态工程是一类少消耗、少消耗、 多效益、可持续多效益、可持续的工程体的工程体 系。系。 专题五生态工程的基本原理17 专题五生态工程的基本原理18 1、物质循环再生原理、物质循环再生原理 理论基础：物质循环理论基础：物质循环 内容：物质能够在各类生态系统内容：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中进行区域小循环和全球地质大 循环，各层循环往复，分层分级循环，各层循环往复，分层分

13、级 利用，达到取之不尽，用之不绝利用，达到取之不尽，用之不绝 的效果。的效果。 专题五生态工程的基本原理19 是我国古代传统是我国古代传统 农业的辉煌成就农业的辉煌成就 之一，也是生态之一，也是生态 工程最早和最生工程最早和最生 动的一种模式。动的一种模式。 例：无废弃物例：无废弃物 农业农业 专题五生态工程的基本原理20 通过积极种植能够固氮的豆科作物，通过积极种植能够固氮的豆科作物， 以及收集一切可能的有机物，以及收集一切可能的有机物， 包括人畜粪包括人畜粪 便、枯枝落叶、残羹剩饭、河泥、炕土、便、枯枝落叶、残羹剩饭、河泥、炕土、 老墙土以及农产品加工过程中的废弃物等，老墙土以及农产品加工

14、过程中的废弃物等， 采用堆肥、沤肥等多种方式，把它们转变采用堆肥、沤肥等多种方式，把它们转变 为为有机肥料有机肥料，施用到农田中：，施用到农田中： 优点：优点：改善了土壤结构；改善了土壤结构； 培育了土壤微生物；培育了土壤微生物； 实现了土壤养分如氮、磷、钾及微实现了土壤养分如氮、磷、钾及微 量元素的循环利用。量元素的循环利用。 专题五生态工程的基本原理21 2.2.物种多样性原理物种多样性原理 理论基础：生态系统的稳定理论基础：生态系统的稳定 性性 专题五生态工程的基本原理22 内容：内容：物种越丰富，生态系统的抵抗力物种越丰富，生态系统的抵抗力 稳定性越高。稳定性越高。生物多样性程度高，生

15、物多样性程度高，可以为各可以为各 类生物的生存提供多种机会和条件。类生物的生存提供多种机会和条件。众多的众多的 生物通过食物链关系互相依存，生物通过食物链关系互相依存，就可以在有就可以在有 限的资源条件下，产生或容纳更多的生物量，限的资源条件下，产生或容纳更多的生物量， 提高系统生产力。即使某个物种由于某种原提高系统生产力。即使某个物种由于某种原 因的死亡，也会很快有其他物种占据它原来因的死亡，也会很快有其他物种占据它原来 的生态位置，从而的生态位置，从而避免了系统结构的破坏。避免了系统结构的破坏。 专题五生态工程的基本原理23 v物种繁多的生态系统具较高的抵抗力稳定性。 农林业常为追求最大产

16、量，种植单一品种，造 成病虫害增加. v资料分析：“三北防护林”在辽宁西部的章古 台地区，单一种植樟子松（Pinus sylvestris var. sylvestriformis），因食物链单一而无松毛虫的 天敌，导致松毛虫肆虐，樟子松被毁. v宁夏、内蒙几十亿杨树被杨树天牛毁于一旦. v澳洲大堡礁鱼类约1 100种，300多种造礁珊瑚， 无数无脊椎动物和藻类，生物多样性高. 举例： 专题五生态工程的基本原理24 思考讨论：思考讨论： 1 1、为什么樟子松林的松毛虫会肆虐，几十、为什么樟子松林的松毛虫会肆虐，几十 亿株杨树会毁于一旦？而珊瑚礁区却能够在亿株杨树会毁于一旦？而珊瑚礁区却能够在

17、养分稀少的深海中，保持着很高的生物多样养分稀少的深海中，保持着很高的生物多样 性？性？ 专题五生态工程的基本原理25 纯樟子松林、杨树林的生物多样性纯樟子松林、杨树林的生物多样性 低，食物链短而单调，缺少松毛虫、天低，食物链短而单调，缺少松毛虫、天 牛的天敌，而成片单一的林木又为其提牛的天敌，而成片单一的林木又为其提 供了丰富的食物来源，因而会导致了树供了丰富的食物来源，因而会导致了树 林的毁坏。林的毁坏。 珊瑚礁区的生物多样性高，食物链珊瑚礁区的生物多样性高，食物链 复杂，不同的生物占据了不同的时间位、复杂，不同的生物占据了不同的时间位、 空间位和资源位，因而充分利用了珊瑚空间位和资源位，因

18、而充分利用了珊瑚 礁生态系统的环境。例如，氮、磷等养礁生态系统的环境。例如，氮、磷等养 分就能够在该区生物体间充分地循环利分就能够在该区生物体间充分地循环利 用而很少流出系统外。用而很少流出系统外。 专题五生态工程的基本原理26 2 2、从上面正面和反面的实例，你能得出怎、从上面正面和反面的实例，你能得出怎 样的结论？你认为生物多样性的破坏有人为样的结论？你认为生物多样性的破坏有人为 因素吗？因素吗？ 只有保持生态系统较高的生物多样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。性，才能保证生态系统的稳定和平衡。 生物多样性的破坏有人为因素，而生物多样性的破坏有人为因素，而

19、且往往作用巨大。且往往作用巨大。 专题五生态工程的基本原理27 3.3.协调与平衡原理协调与平衡原理理论基础：生物与环境的协理论基础：生物与环境的协 调与平衡调与平衡 内容：内容： 处理好生物处理好生物 与环境的协调与平衡，与环境的协调与平衡， 需要考虑环境承载力。需要考虑环境承载力。 如果生物的数量超过如果生物的数量超过 了环境承载力的限度，了环境承载力的限度， 就会引起系统的失衡就会引起系统的失衡 和破坏。和破坏。 专题五生态工程的基本原理28 举例： v资料分析：江苏、上海、浙江交界的 太湖，云南滇池等水体因N, P浓度高， 导致水葫芦和藻类疯长，造成水华。 耗水中溶解的氧，产生毒素。

20、v我国西北年雨量2”1+12”。 专题五生态工程的基本原理38 1 1、物质循环再生原理、物质循环再生原理 举例：无废弃物农业举例：无废弃物农业 2 2、物种多样性原理、物种多样性原理 举例：三北防护林建设中问题举例：三北防护林建设中问题 3 3、协调与平衡原理、协调与平衡原理 举例：赤潮和水华，物种引进举例：赤潮和水华，物种引进 4 4、整体性原理、整体性原理 举例：林业建设中自然生举例：林业建设中自然生 态系统和社会、经济系统的关系问题态系统和社会、经济系统的关系问题 5 5、系统学和工程学原理、系统学和工程学原理 小结：生态工程的原理小结：生态工程的原理 （1 1）系统的结构决定功能原理

21、）系统的结构决定功能原理 （2 2）系统整体性原理）系统整体性原理 专题五生态工程的基本原理39 巩固练习：巩固练习： 1 1无废料生产体系是指（无废料生产体系是指（ ） A A废料一产品废料一产品 B B原料一产品一废料一产品原料一产品一废料一产品 C C原料一产品一原料一产品原料一产品一原料一产品 DD原料一产品一废料原料一产品一废料 2 2某些地区出现某些地区出现“前面造林，后面砍林前面造林，后面砍林”的的 现象，是因为发展中哪一原理失调造成的现象，是因为发展中哪一原理失调造成的 （ ） A A协调与平衡原理协调与平衡原理 B B整体性原理整体性原理 C C系统结构决定功能原理系统结构决

22、定功能原理 DD系统整体性原理系统整体性原理 C B 专题五生态工程的基本原理40 3 3生物数量超过了环境的承载力后，就会破坏生态工程生物数量超过了环境的承载力后，就会破坏生态工程 的哪一原理（的哪一原理（ ） A A整体性原理整体性原理 B B系统性原理系统性原理 C C协调与平衡原理协调与平衡原理 DD工程学原理工程学原理 C A 4 4我国南方桑基鱼塘是低洼稻田挖深做塘，塘内我国南方桑基鱼塘是低洼稻田挖深做塘，塘内 养鱼，养鱼， 塘基上种桑，用桑养蚕，蚕粪养鱼，鱼粪肥塘，塘塘基上种桑，用桑养蚕，蚕粪养鱼，鱼粪肥塘，塘 泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕三丰收，大大泥肥田、肥桑，从而获得稻

23、、鱼、蚕三丰收，大大 提高了系统生产力，这种模式，主要应用了生态工提高了系统生产力，这种模式，主要应用了生态工 程遵循的哪个原理（程遵循的哪个原理（ ） A A系统学和工程学原理系统学和工程学原理 B B整体性原理整体性原理 C C物种多样性原理物种多样性原理 DD物质循环再生原物质循环再生原 理理 专题五生态工程的基本原理41 5 5珊瑚虫与藻类共生，提高了珊瑚礁生态系统的生产力，珊瑚虫与藻类共生，提高了珊瑚礁生态系统的生产力， 其原理是（其原理是（ ） A A系统结构决定功能原理系统结构决定功能原理 B B整体性原理整体性原理 C C系统整体性原理系统整体性原理 DD协调与平衡原理协调与平衡原理 C 6 6下列结构示意图能体现系统学和工程学原理的是下列结构示意图能体现系统学和工程学原理的是 （ ） D 专题五生态工程的基本原理42 7 7、近年来，世界范围内农田生态系统有两个突出的问题引起、近年来，世界范围内农田生态系统有两个突出的问题引起 了人们的高度关注，其一是蛙类数量的大量减少；了人们的高度关注，其一是蛙类数量的大量减少； 其二是鼠害泛滥，虫害频繁，请据所学知识分析回答下列问题：其二是鼠害泛滥，虫害频繁，请据所学知识分析回答下列问题： (1(1）该类现象体现了生态工程）该类现象体现了生态工程_原