高中生物 生态工程的基本原理课件 新人教版选修3.ppt

2014年4月24日 十二届全国人大常委会第八次会议表决通过了 环保法修订案 新法已经于2015年1月1日施行 至此 这部中国环境领域的 基本法 完成了25年来的首次修订 这也让环保法律与时俱进 开始服务于公众对依法建设 美丽中国 的期待 新环境保护法 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 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 资料一 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 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 优点 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 缺点 产生大量的废弃物和有害物质 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 资料二 讨论 上面两则资料所反映的传统经济模式有何共同点 多消耗 少效益 不能持续发展怎么解决 生态经济 主要通过实行 循环经济 的原则 使一个系统产出的污染物 能够成为本系统或另一个系统的生产原料 从而实现废弃物的资源化 无废料模式 原料 产品 原料 产品怎么实现生态经济 手段之一 生态工程 生态工程概念 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 1 物质循环再生原理 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 循环往复 分层分级利用 达到取之不尽 用之不绝的效果 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最生动的一种模式 改善了土壤结构 培育了土壤微生物 实现了土壤养分如氮 磷 钾及微量元素的循环利用 无废弃物农业 具体做法 积极种植能够固氮的豆科作物 收集一切可能的有机物 包括人畜粪便 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 采用堆肥 沤肥等多种方式 把它们转变为有机肥料 施用到农田中 优点 2 物种多样性原理 遭虫害而死的樟子松 食物链短而单调 缺少松毛虫的天敌 物种越丰富 生态系统的抵抗力稳定性越高 生物多样性很高的珊瑚礁 食物链复杂 不同的生物占据了不同的位置 因而充分利用了珊瑚礁生态系统的环境 生物多样性程度高 可以为各类生物的生存提供多种机会和条件 众多的生物通过食物链关系互相依存 就可以在有限的资源条件下 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 从而避免了系统结构或功能的失衡 3 协调与平衡原理 水体因n p浓度高 导致水葫芦和藻类疯长 不仅耗竭了水中溶解的氧 而且死亡后 在分解过程中产生大量生物性毒素 外来物种水葫芦的泛滥 我国西北一些地区年降雨量 450mm 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 因为不适应 长成半死不活的 小老头 防护林变成了残败的 灰色长城 近处衰败的杨树 远处为繁茂的当地树种 要处理好生物与环境的协调与平衡 不仅要考虑环境承载力 环境容纳量 还要考虑开发利用本地生物资源 科学引进外来物种 4 整体性原理 社会 经济 自然复合而成的巨大系统 例 林业工程建设时一方面要号召农民种树 另一方面一定要考虑贫困地区农民的生活问题 生态工程建设时 不但要考虑到自然生态系统的规律 还更要考虑到经济和社会等系统的影响力 5 系统学和工程学原理 1 系统的结构决定功能原理 生态工程建设时需要利用这个原理来改善和优化系统的结构 从而达到功能改善的效果 例 桑基鱼塘模式 分布式优于集中式和环式 水陆交换系统 桑 蔗 蕉 基鱼塘模式 把很多单个生产系统通过优化组合 有机地整合在一起 成为一个新的高效生态系统 大大提高了系统生产力 桑 蔗 蕉 基鱼塘模式中的物质和能量流动途径 2 系统整体性原理 系统各组分之间要有适当的比例关系 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 1 2 系统整体功能大于部分之和 例 藻类和珊瑚虫的关系豆科作物和固氮菌的共生 1 物质循环再生原理举例 无废弃物农业 2 物种多样性原理举例 三北防护林建设中问题 3 协调与平衡原理举例 赤潮 水华和物种引进 4 整体性原理举例 林业建设中自然生态系统和社会 经济系统的关系问题 5 系统学和工程学原理 小结 生态工程的原理 1 系统的结构决定功能原理举例 桑基鱼塘模式 2 系统整体性原理举例 珊瑚虫与藻类的共生 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