《专题5生态工程》PPT课件

1、1编辑课件ppt 一、生态工程的概念及原理1.生态工程的含义(1)生态工程的概念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,对已破坏的生态环境进行修复、重建,对造成污染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。2编辑课件ppt生态系统的概念包括三个方面的含义:涉及的学科知识包括生态学和系统学;用到的技术手段或方法有系统设计、(3)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。

2、调控和技术组装;最终目的是促进人类社会和自然环境的和谐发展.(2)生态工程建设目的: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。(简而言之:少消耗、多效益、可持续)3编辑课件ppt2.生态工程所遵循的基本原理项目理论基础意义实例物质循环再生原理物质循环可避免环境污染及其对系统稳定和发展的影响“无废弃物农业”物种多样性原理生态系统的稳定性生物多样性程度高,可提高系统的抵抗力稳定性“三北防护林”建设中的单纯林问题;珊瑚礁生态系统的生物多样性问题4编辑课件ppt协调与平衡原理生物与环境的协调与平衡可避免系统的失衡和破坏太湖富营养化问题整体性原理社

3、会经济自然复合系统统一协调各种关系,保障系统的平衡与稳定林业建设中自然系统,社会、经济系统的关系问题5编辑课件ppt系统学和工程学原理系统的结构决定功能原理:分布式结构优于集中式和环式结构改善和优化系统的结构以改善功能桑基鱼塘系统整体性原理:总体大于部分能保持很高的系统生产力珊瑚礁、藻类和珊瑚虫的关系6编辑课件ppt 1985年前,某地农村农作物秸秆都是当做燃料,而农户和家畜的粪便等均作为肥料直接施入农田。后来逐步开始进行农村产业结构调整,下图是2006年时当地生态工程示意图。7编辑课件ppt (1)试分析1985年前生产形式的不利影响(至少举两个方面):。(2)该生态工程的建设遵循了等基本原

4、理。生态工程与传统工程相比较,具有等特点。(3)当地人希望进一步提高该系统的经济效益和生态效益。专家经过考察后,建议他们增加一个奶牛养殖项目。村民接受了专家的建议,并对原有的生产项目作了一些调整。他们需要调整的项目主要是。(4)现代生物技术可应用于生态建设,举例说明:。8编辑课件ppt解析:(1)燃烧秸秆、家畜的粪便等作为肥料直接施入农田造成了环境污染和能量的浪费。(2)生态工程的原理有物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理、系统的结构决定功能原理。与传统生态系统比较,生态工程少消耗、多效益、可持续。(3)若增加奶牛养殖,奶牛食用大量牧草或农作物秸秆,种植的农作物种类和数量要作出调整。(

5、4)举例要恰当,要与生态建设有联系。9编辑课件ppt(2)物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理、系统的结构决定功能原理少消耗、多效益、可持续(3)种植的农作物种类和数量(或原养殖家畜的数量,只要求答出一项)答案:(1)能源和物质资源的浪费、引起环境污染、农业成本高等(任答两项)(4)基因工程中抗虫、抗病转基因植物的种植减少了农药的使用;细胞工程中组织培养技术的应用,可对城市环境进行综合治理;胚胎工程中胚胎移植可以用于保护濒危野生动物,保护生物多样性(任答一项)10编辑课件ppt二、生态工程实例分析实例问题原理对策案例农村综合发展型生态工程实现物质的多级循环利用,在资源有限的条件下能较多

6、的产出,以解决人多地少的矛盾物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理建立综合发展型生态工程窦店村以沼气为中心的生态工程11编辑课件ppt小流域综合治理生态工程小流域的水土流失整体性原理,协调与平衡原理、因地制宜的原理运用多种原理,应用多种措施综合治理甘肃陇南县“九子登科”模式大区域生态系统恢复工程土地荒漠化协调与平衡原理、整体性原理退耕还林还草、植树造林等“三北”防护林、退耕还林还草工程湿地生态恢复工程湿地缩小和破坏控制污染、退田还湖江西鄱阳湖湿地生态恢复工程12编辑课件ppt矿区废弃地的生态恢复工程矿区生态环境的破坏系统学和工程学原理修复土地、恢复植被赤峰市元宝山矿区生态恢复工程城市环境

7、生态工程环境污染协调与平衡原理、整体性原理等城市绿化、污水净化、废弃物处理、合理布局等污水及垃圾处理、城市绿化13编辑课件ppt 依据生态学原理对农村家庭生活用燃料、厨余垃圾和庭院养殖进行整体设计,构建的庭院生态系统如下图。请回答下列问题: 农村庭院生态系统模式图(1)该生态工程设计将猪圈养在温室内的目的是:农作物在生长过程14编辑课件ppt中能为猪提供;温室给猪的生长提供了适宜的环境。(2)该生态系统中的都可以作为沼气池中发酵的原料。经过发酵产生的沼渣、沼液可以。沼气池中菌群属于该生态系统成分中的。(3)该生态工程设计的优点是。解析:农作物光合作用产生氧气供猪利用,温室温度高,给猪提供了热量

8、维持体温,减少了猪自身的能量消耗。人畜粪便、秸秆、厨余垃圾等可进入沼气池发酵产生沼气,沼渣、沼液作为肥(饲)料。沼气池中解析15编辑课件ppt用,提高了能量的利用率。答案:(1)氧气温度(2)人畜粪便、秸秆、厨余垃圾作为肥(饲)料分解者(3)节约能源;减少废弃物产生;物质(废物)再利用;提高能量利用效率;物质循环利用菌群属于分解者。该生态工程减少废弃物产生,实现了物质的多级利16编辑课件ppt1.(2011课标全国理综)现有一生活污水净化处理系统,处理流程为“厌氧沉淀池曝气池兼氧池植物池”,其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后,可用于浇灌绿地。回答问题:(1)污

9、水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中,微生物通过呼吸将有机物分解。(2)植物池中,水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了(填“生态系统”“群落”或“种群”)。在植物池17编辑课件ppt的食物网中,植物位于第营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于所固定的能。(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、和等原理。(4)一般来说,生态工程的主要任务是对进行修复,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力。解析:厌氧沉淀池中微生物进行无氧呼吸,兼氧池中微生物进行无氧和有氧呼吸。植物池中各种生物组成群落,植物处于生态系统的第一营养级

10、。植物池中生物获得的能量来源于生产者光合作用固定的太阳能。解析18编辑课件ppt答案:(1)无氧和有氧(或细胞)(2)群落一生产者太阳(3)物质循环再生物种多样性(4)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)19编辑课件ppt2.在社会主义新农村建设中,某县积极发展畜禽养殖和栽桑养蚕两大支柱产业。在生产总量不断提高的同时,该县坚持在发展中解决环境问题,优化生态环境,实现资源的最大化利用,走出了一条适合本地区可持续发展的生态工程之路。请据图回答问题。20编辑课件ppt (1)该生态工程所遵循的基本原理(至少写两种)。21编辑课件ppt(2)该生态系统的能量流动从开始,图中属于消费者的生物有。(3)

11、与传统农业生态系统相比,该生态系统更能净化环境,其主要原因是。(4)该生态系统为何能提高经济效益?。(5)根据该县地处水乡这一资源优势,请就该生态系统提出你的一条合理化建议。解析:(1)生态工程的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原解析22编辑课件ppt理、协调与平衡原理、整体性原理及系统学和工程学原理。该生态工程依据的是物质循环再生、物种多样性和协调与平衡原理。(2)生态系统的能量流动是从生产者固定能量开始的,因而该生态系统能量流动是从桑、油菜等生产者固定的太阳能开始。消费者是蚕、禽、畜等。(3)由图可知,该生态系统实现了废物再利用及无害化处理,因此更能净化环境。(4)该生态系统实现了物

12、质的循环利用和能量的多级利用,降低了生产成本,提高了农产品的产量。(5)该生态系统中,蚕沙碎屑未被利用,可利用蚕沙碎屑养鱼,鱼塘的塘23编辑课件ppt泥还可用作肥料。答案:(1)物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理(2)桑、油菜等生产者固定的太阳能蚕、禽、畜(3)粪便等“废弃物”被及时利用(4)实现了物质的循环利用和能量的多级利用,提高了农产品的产量;减少了化肥、农药的使用(降低农业成本投入)(5)蚕沙碎屑用来养鱼;鱼塘塘泥用来肥田24编辑课件ppt3.研究性学习小组参观某市市郊建立的以沼气为中心,以保护生态环境为目标的“猪沼鱼肥果蔬”生态模式时绘出了如下模式图,请分析回答下列问题

13、。 25编辑课件ppt(1)构建以沼气为中心的“猪沼鱼肥果蔬”生态模式时所依据的生态学原理是,该生态系统最大的优点是。(2)该生态系统的“基石”是,若要生产3 kg鸡肉最少需要水稻和大豆共 kg。(3)沼气池中有产甲烷菌和不产甲烷菌等微生物,其生态学作用主要是。(4)若农田内有害虫发生,采用何种措施既能保护环境又能有效防治害虫?。26编辑课件ppt(5)水稻、大豆的秸秆除了图中所示的用途外,还有哪些用途?(写出两个)。解析:(1)构建生态农业所依据的生物学原理是物质的循环和能量的流动,构建农业生态系统的目的是实现物质和能量的多级利用,减少环境污染。(2)生态系统中生产者是基础,当能量以最高效率

14、沿最短食物链传递时,生产3 kg鸡肉需要水稻和大豆最少,故需要水稻和大豆最少为35=15 kg。(3)沼气池中的微生物的作用是完成有机物的分解、产生沼气。(4)采用生物防治既能保护环境又能有效防治害虫。解析27编辑课件ppt答案:(1)生态系统的能量流动和物质循环提高物质和能量利用率,减轻环境污染(或答实现物质和能量的多级利用,减少环境污染)(2)水稻和大豆15(3)分解有机物,产生沼气(4)引入害虫天敌防治、激素防治、转基因培育抗害虫农作物等(5)作为饲料养猪;作为工业原料,广泛用于造纸、制造建材、酒精和一次性包装盒等;在直燃锅炉中进行充分彻底的燃烧,最大限度地转换成电能(写出两个合理答案即

15、可)28编辑课件ppt4.(2012盐城二调)某城市在建设过程中,更加注重生态文明的建设。如利用人工建立的湿地公园对生活污水进行净化处理,形成藻菌共生的污水净化系统,还可以利用藻类蛋白养鱼、养鸭等获得良好的经济效益。下面是利用人工湿地净化生活污水的原理简图。请据图回答问题:29编辑课件ppt (1)输入人工湿地的能量为。(2)人工湿地中的芦苇属于挺水植物,绿藻属于浮游植物,黑藻属于沉水植物,这一现象体现了群落具有结构。该人工湿地的建设体现了生态工程的基本原理有等。(3)该人工湿地中的芦苇、藻类等植物生长迅速,其主要原因是。(4)细菌、真菌等微生物的分解作用是净化污水的重要途径,为了提高分解的效率,可采取的有效措施是。30编辑课件ppt(5)用恰当的箭头和文字完成该人工湿地的碳循环图解。 (6)某生物兴趣小组在实地调查了该人工湿地后,在大力赞赏利用湿地对生活污水进行净化处理的同时,还向相关部门提出了应加强对重点污染源的控制这一合理的建议,其依据的生态学理由是31编辑课件ppt解析:输入人工湿地的能量有各种植物通过光合作用固定的太阳能和生活污水中的化学能。不同的生物生活在不同的层次,这体现了群落的垂直结构。人