专题生态工程实用教案

1、会计学1专题专题 生态生态(shngti)工程工程第一页，共28页。美国生态学家美国生态学家H.T.H.T.奥德姆于奥德姆于19621962年首先提出年首先提出“生态工程生态工程”概念：概念：“A branch of engineering and field of science in “A branch of engineering and field of science in which solutions which solutions toto societys environmental societys environmental problems would be groun

2、ded in the technology problems would be grounded in the technology available from natural systems so that the human available from natural systems so that the human engineering required would be supplementary rather engineering required would be supplementary rather than primary (overhead).”than pri

3、mary (overhead).”即以从自然系统获得的技术为基础，解决人类社会环境问题即以从自然系统获得的技术为基础，解决人类社会环境问题的一门工程分支科学，它所需的人类工程技术仅仅起辅助作的一门工程分支科学，它所需的人类工程技术仅仅起辅助作用，而不是起主要作用；或用，而不是起主要作用；或“人类应用主要来自自然的能源人类应用主要来自自然的能源作为辅助能对环境的控制作为辅助能对环境的控制”；或；或“对自然的管理就是生态工对自然的管理就是生态工程，更好的措施是与自然结成程，更好的措施是与自然结成(ji chn)(ji chn)伙伴关系伙伴关系”。第1页/共28页第二页，共28页。H.T.奥德姆的学

4、生米奇（W.J.Mitsch）继承其思想，于1989年编了世界上第一本生态工程专著（Ecological Engineering: An Introduction to Ecotechnology），并于1992年主编创办了生态工程杂志(zzh)。他对生态工程的定义是：Ecological engineering has been defined as the design of ecosystems for the mutual benefit of humans and nature. 即生态工程是为了人类和自然的相互利益而进行的一种生态系统设计。 第2页/共28页第三页，共28页。我国著

5、名生态学家马世骏先生我国著名生态学家马世骏先生19791979年首先年首先倡导生态工程。他对生态工程下的定义是：倡导生态工程。他对生态工程下的定义是：生态工程是应用生态系统中物种共生与物质生态工程是应用生态系统中物种共生与物质循环再生的原理、结合系统工程的最优化方循环再生的原理、结合系统工程的最优化方法，设计的分层多级利用物质的生产工艺系法，设计的分层多级利用物质的生产工艺系统。生态工程的目标就是在促进自然界良性统。生态工程的目标就是在促进自然界良性循环的前提下，充分发挥物质的生产潜力，循环的前提下，充分发挥物质的生产潜力，防止环境污染防止环境污染(hunjng wrn)(hunjng wrn

6、)，达到经，达到经济效益与生态效益同步发展。它可以是纵向济效益与生态效益同步发展。它可以是纵向的层次结构，也可以发展为由几个纵向工艺的层次结构，也可以发展为由几个纵向工艺链索横连而成的网状工程系统。链索横连而成的网状工程系统。第3页/共28页第四页，共28页。 人类应用生态学和系统学的基本原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、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方式进行改善、并提高生态系统的生产力

7、，从而促进人类社会和自然环境生产力，从而促进人类社会和自然环境(z rn hun jn)的和谐发展。的和谐发展。 生态(shngti)工程的概念第4页/共28页第五页，共28页。第5页/共28页第六页，共28页。（一）关注（一）关注(gunzh)生态工程建生态工程建设设资料资料(zlio)分析一：分析一：1.导致导致1998年长江年长江(chn jin)洪水泛滥的主要原洪水泛滥的主要原因是什么？因是什么？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；中游围保持功能急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；中游围湖造田、

8、乱占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面积急湖造田、乱占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面积急剧减少。剧减少。直接原因直接原因：1998年度的罕见降雨。但这也与全球温室气年度的罕见降雨。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。体排放量增加而导致的温度升高、气候异常有关。第6页/共28页第七页，共28页。解决长江洪水泛滥的措施有：以生物措施为主，结合工程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；措施，提高森林覆盖率；“退耕还湖退耕还湖”和改革不合理耕作和改革不合理耕作方式等。方式等。在进行生态工程建设时，要考虑到怎样解决农村（尤其是在进行生态工程建设时，

9、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民(nngmn)的经济收入。的经济收入。2.洪灾洪灾(hngzi)的发生反映出经济发展模的发生反映出经济发展模式存在什么问题？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，没有考虑生态成本护，没有考虑生态成本(chngbn)，经，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。第7页/共28页第八页，共28页。“石油农业石油农业”大量使用化肥、农药和机械的生产方式，大量使用化肥、农药和机械的生产

10、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过程，变成了简单的机械过程和化学过这一复杂的生物过程，变成了简单的机械过程和化学过程。由于其投入高，产出也高，对粮食安全保障和提高程。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，但同时它所产生的废人民生活水平起到了巨大的作用，但同时它所产生的废弃物和有害物质的数量也很庞大弃物和有害物质的数量也很庞大(pngd)(pngd)，大大削弱了，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

11、染和环境污染等问题。的农产品污染和环境污染等问题。1.你对你对“石油农业石油农业”是如何是如何(rh)理解的？理解的？资料资料(zlio)分析二：分析二：第8页/共28页第九页，共28页。 对环境造成危害的污染物，采用一定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。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。因此养分就可以进行回收再利用。因

12、此(ync)(ync)说污染物是放错了地方没有被利用的资源说污染物是放错了地方没有被利用的资源。3.3.如何理解如何理解(lji)“(lji)“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？第9页/共28页第十页，共28页。 在不同的国家有不同的改进措施。例如，在在不同的国家有不同的改进措施。例如，在我国，人多地少，应该大力发展生态农业。实施我国，人多地少，应该大力发展生态农业。实施的具体措施包括：可以根据田间作物的需要适量的具体措施包括：可以根据田间作物的需要适量施用高效、低毒、低残留的农药施用高效、低毒、低残留的农药(nngyo)(nngyo)，多施，多施有机肥，提高作物对

13、水、肥等资源的利用效率，有机肥，提高作物对水、肥等资源的利用效率，对作物秸秆和畜禽粪便进行再利用，实现物质的对作物秸秆和畜禽粪便进行再利用，实现物质的多级利用，等等。一方面要不断提高土地的产出多级利用，等等。一方面要不断提高土地的产出水平；另一方面要减少农业活动对环境的污染，水平；另一方面要减少农业活动对环境的污染，促进社会的可持续发展。促进社会的可持续发展。4.4.石油农业的生产模式应当怎样石油农业的生产模式应当怎样(znyng)(znyng)改进？改进？第10页/共28页第十一页，共28页。关于关于(guny)生态经济：生态经济：第11页/共28页第十二页，共28页。（二）生态工程（二）生

14、态工程(gngchng)所遵循所遵循的基本原理的基本原理1 1、物质循环再生、物质循环再生(zishng)(zishng)原理原理无废弃物农业是我国古代传统农业的无废弃物农业是我国古代传统农业的辉煌成就之一，也是生态工程最早和辉煌成就之一，也是生态工程最早和最生动的一种最生动的一种(y zhn)模式。模式。第12页/共28页第十三页，共28页。第13页/共28页第十四页，共28页。2 2、物种、物种(wzhng)(wzhng)多样性原理多样性原理物种物种(wzhng)越丰富，生态系统的抵抗力稳定性越高越丰富，生态系统的抵抗力稳定性越高资料资料(zlio)分析讨论：分析讨论：1.1.为什么樟子松

15、林的松毛虫会肆虐，几十亿株杨树会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养分稀少的深海中，毁于一旦？而珊瑚礁区却能够在养分稀少的深海中，保持着很高的生物多样性？保持着很高的生物多样性？第14页/共28页第十五页，共28页。 纯樟子松林、杨树林的生物多样性低，食纯樟子松林、杨树林的生物多样性低，食物链短而单调，缺少松毛虫、天牛的天敌，而物链短而单调，缺少松毛虫、天牛的天敌，而成片单一的林木又为其提供了丰富的食物来源成片单一的林木又为其提供了丰富的食物来源，因而会导致了树林的毁坏。，因而会导致了树林的毁坏。 珊瑚礁区的生物多样性高，食物链复杂，不珊瑚礁区的生物多样性

16、高，食物链复杂，不同的生物占据了不同的时间位、空间位和资源同的生物占据了不同的时间位、空间位和资源位（生态位），因而充分位（生态位），因而充分(chngfn)利用了珊利用了珊瑚礁生态系统的环境。例如，氮、磷等养分就瑚礁生态系统的环境。例如，氮、磷等养分就能够在该区生物体间充分能够在该区生物体间充分(chngfn)地循环利地循环利用而很少流出系统外。用而很少流出系统外。第15页/共28页第十六页，共28页。2.2.从上面正面和反面的实例，你能得出怎样从上面正面和反面的实例，你能得出怎样(znyng)(znyng)的结论？你认为生物多样性的破坏的结论？你认为生物多样性的破坏有人为因素吗？有人为因素

17、吗？ 只有保持生态系统较高的生物多样性，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。生物多样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，而且往往性的破坏有人为因素，而且往往(wngwng)(wngwng)作用巨大。作用巨大。第16页/共28页第十七页，共28页。3 3、协调与平衡、协调与平衡(pnghng)(pnghng)原理原理-需要考虑需要考虑(kol)(kol)环境承载力即环境容纳量环境承载力即环境容纳量资料分析：资料分析：1 1、从协调与平衡原理出发，想一想，在我国、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，应选择哪些西北地区进行防

18、护林建设时，应选择哪些(nxi)(nxi)树种？如果在该地区发展畜牧养殖业树种？如果在该地区发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？，你认为应该注意什么问题？几种西北地区特别适宜树种的介绍几种西北地区特别适宜树种的介绍（1）沙棘，俗称）沙棘，俗称“酸柳酸柳”、“酸刺酸刺”、“黑刺黑刺（2）山杏，主要指西伯利亚杏，）山杏，主要指西伯利亚杏， （3）刺槐，）刺槐， （4）锦鸡儿（又称拧条），）锦鸡儿（又称拧条）， （5）杜梨）杜梨 （6）沙枣）沙枣 （7）合欢）合欢 （8）臭椿）臭椿 第17页/共28页第十八页，共28页。第18页/共28页第十九页，共28页。 西北畜牧养殖应该注意牲畜数量西北畜牧

19、养殖应该注意牲畜数量不能超过草地的承载量。针对不能超过草地的承载量。针对(zhndu)公共草地的过度放牧问题公共草地的过度放牧问题，应该实行草地承包，调动个人的管，应该实行草地承包，调动个人的管理积极性，减少过度放牧现象；另外理积极性，减少过度放牧现象；另外，可以在有条件的地方，人工种植牧，可以在有条件的地方，人工种植牧草，增加牧草产量。草，增加牧草产量。第19页/共28页第二十页，共28页。4 4、整体性原理、整体性原理(yunl)(yunl)整体指社会整体指社会- -经济经济- -自然复合自然复合(fh)(fh)成的巨大系统成的巨大系统例：林业工程例：林业工程建设建设(jinsh)中的问题

20、中的问题一方面号召农民种树，另一方面号召农民种树，另一方面要考虑农民的生活一方面要考虑农民的生活问题问题第20页/共28页第二十一页，共28页。5 5、系统学和工程学原理、系统学和工程学原理(yunl)(yunl)（1 1）系统的结构决定）系统的结构决定(judng)(judng)功能原理功能原理运用：改善和运用：改善和优化生态系统优化生态系统(shn ti x tn)的结的结构构例：桑基鱼塘模式例：桑基鱼塘模式第21页/共28页第二十二页，共28页。（2）系统）系统(xtng)整体性原理整体性原理豆科作物和固氮菌的共生豆科作物和固氮菌的共生(gngshng) 你能举出系统整体功能你能举出系统

21、整体功能(gngnng)大于部分之和的例子吗？大于部分之和的例子吗？ 第22页/共28页第二十三页，共28页。第23页/共28页第二十四页，共28页。思考思考(sko)与探究：与探究：3.桑基鱼塘分布在我国长江三角洲、珠江三角洲桑基鱼塘分布在我国长江三角洲、珠江三角洲一带的水乡，是一种典型的水陆物质和能量交换一带的水乡，是一种典型的水陆物质和能量交换(jiohun)型生态工程。试分析桑基鱼塘的物质型生态工程。试分析桑基鱼塘的物质和能量流动途径。和能量流动途径。 桑基鱼塘系统中物质和能量的流动是相互联系桑基鱼塘系统中物质和能量的流动是相互联系的，能量的流动包含在物质的循环利用过程中，的，能量的流动包含在物质的循环利用过程中，随着食物链的延伸逐级递减。随着食物链的延伸逐级递减。第24页/共28页第二十五页，共28页。第25页/共28页第二十六页，共28页。物质循环物质循环(