101857专题5生态工程

专题5生态工程 广东省阳江市一中黄久训 人类应用生态学 工程学 系统学 经济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和谐发展 生态工程的概念 5 1生态工程的基本原理 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 生态工程建设的目的 一 关注生态工程建设 资料分析一 一九九八年的洪水 一 关注生态工程建设 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 资料分析一 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 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 资料分析一 一 关注生态工程建设 资料分析二 资料分析二 石油农业 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 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 资料分析二 对环境造成危害的污染物 采用一定的措施和技术 就能进行回收和循环利用 这样不但能减少环境污染 而且提高了资源的利用效率 减少了资源的浪费 因此污染物是放错了地方没有被利用的资源 3 如何理解 污染物是放错地方的资源 这句话 资料分析二 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 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 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 4 石油农业的生产模式应当怎样改进 资料分析二 5 1生态工程的基本原理 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 关于生态经济 循环经济 生态工程 生产原料 无废弃物农业 人类食品 饲料与垫料 人类食品 人粪尿 作物残留 N P K等 二 生态工程所遵循的基本原理 二 生态工程所遵循的基本原理 1 物质循环再生原理 可避免环境污染及其对系统的稳定性和发展的影响 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 二 生态工程所遵循的基本原理 食物链短而单调 缺少松毛虫 天牛的天敌 单一的樟子松林被松毛虫害死 1 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 二 生态工程所遵循的基本原理 2 为什么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 二 生态工程所遵循的基本原理 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 而成片单一的林木又为其提供了丰富的食物来源 因而导致了树林的毁坏 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用而很少流出系统外 二 生态工程所遵循的基本原理 3 从上面正面和反面的实例 你能得出怎样的结论 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 物种越丰富 生态系统的抵抗力稳定性越高 二 生态工程所遵循的基本原理 3 协调与平衡原理 处理好生物与环境的协调与平衡 需要考虑环境承载力 即环境容纳量 1 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 资料分析二 几种西北地区特别适宜树种的介绍 1 沙棘 2 杜梨 3 刺槐 4 锦鸡儿 又称拧条 5 山杏 主要指西伯利亚杏 6 沙枣 7 合欢 8 臭椿 西北畜牧养殖应该注意牲畜数量不能超过草地的承载量 针对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 人工种植牧草 增加牧草产量 二 生态工程所遵循的基本原理 4 整体性原理 整体指社会 经济 自然复合成的巨大系统 生产成本 消费效益 经济系统 政策 管理 科学文化 社会系统 微生物 植物 自然系统 动物 非生物的因素 二 生态工程所遵循的基本原理 5 系统学和工程学原理 1 系统的结构决定功能原理 运用 改善和优化生态系统的结构 例 桑基鱼塘模式 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 二 生态工程所遵循的基本原理 5 系统学和工程学原理 2 系统整体性原理 豆科作物和固氮菌的共生 你能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗 1 物质循环再生原理 2 物种多样性原理 3 协调与平衡原理 4 整体性原理 5 系统学和工程学原理 生态工程的原理 1 系统的结构决定功能原理 2 系统整体性原理 思考与探究 3 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型生态工程 试分析桑基鱼塘的物质和能量流动途径 提示 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 随着食物链的延伸逐级递减 1 人类设计生态工程的根本目标是 A 促进自然界良性循环的前提下 达到生态效益与经济效益的同步发展B 促进自然界良性循环的前提下 防治环境污染 提高经济效益C 防治环境污染 达到生态效益与经济效益的同步发展D 促进自然界良性循环的前提下 充分发挥资源的生产潜力 防治环境污染 达到生态效益与经济效益的同步发展 D 2 多选 生态工程体系的特点是 A 少消耗B 多效益C 可持续D 多投资 ABC 3 实现循环经济的最重要的手段之一是 A 大力发展 石油农业 B 生态工程C 清除污染物D 禁止产出污染物 B 一 生态工程的实例 农村综合发展型生态工程 小流域综合治理生态工程 大区域生态系统恢复工程 湿地生态恢复工程 矿区废弃地的生态恢复工程 城市环境生态工程 5 2生态工程的实例和发展前景 请阅读课文后总结 1 在农村综合发展型生态工程案例中 主要运用了哪些生态工程的基本原理 物质循环再生原理 整体性原理 物种多样性原理等 2 这一生态系统的结构和功能有哪些特点 有哪些值得借鉴的做法 这个案例以沼气工程为核心 农林牧副渔各业全面发展 增加了劳动力就业机会 促进了经济发展 同时又降低了环境污染 促进了农村的可持续发展 1 小流域的综合治理 综合 表现在哪些方面 综合 表现在不但注重通过还林 还草 筑坝等措施达到蓄水 降低土壤侵蚀的生态效果 还考虑如何提高人们的生活水平 各种措施的结果是建立一个稳定 持久 高效的生态系统 2 为什么要针对不同的地形采取不同的措施 这体现了生态工程的什么原理 3 这一模式在其他小流域能够照搬吗 根据不同的地形采取不同的措施 这体现了生态工程协调与平衡 因地制宜的原理和思想 不能照搬 还是要因地制宜地进行生态工程建设 1 国家为什么投入巨大的人力和物力兴建三北防护林工程 这一工程为什么需要如此漫长的时间 三北防护林跨越中国13个省 直辖市 自治区 对我国具有重要的意义 生态环境的质量关系到这一地区人民的生产和生活问题 对维护社会稳定具有重要意义 更重要的是 这一地区的生态环境关系到下游地区人民的生产 生活和经济发展同时这里自然矿产资源丰富 对我国的经济发展和国家安全具有重要战略意义 这一地区区域广阔 气候 自然条件复杂 总体经济发展水平较低等情况也决定了这个工程需要较长的时间 首先应考虑树种的生态适应性问题 种植适宜品种 其次要考虑树种的多样性 保证防护林体系的稳定性 不同地区应根据当地情况采取不同的策略 因地制宜 2 这一工程横跨多个省区 根据协调与平衡原理和生物多样性原理 不同地区在造林设计上应当注意什么问题 3 地处湖区上游的人们对湿地恢复生态工程负有什么责任 我国历来人多地少 围湖造田 种植农作物 以生产更多的粮食 片面强调经济发展 没有认识到湖泊的巨大生态调节功能也是重要原因 退耕还湖包括退耕地为湖区 湖区上游以及湖区周围的生态环境保护工作 更重要的是原耕地上居民的迁移 要解决迁出居民的生活和就业等问题 这是退耕还湖工程的主要困难 保护环境 减少水土流失和水污染 1 当初人们为什么要围湖造田 2 为什么说 退耕还湖 是一项巨大的系统工程 实施这一工程面临的主要困难是什么 矿区土壤条件恶劣 不适宜农作物的生长 首先要考虑到牧草的产量 以草定畜 更重要的是要考虑到土地对粪肥的承载力 要保持在承载力范围以内 以免养殖规模过大 粪肥数量巨大而造成新的污染 还有金矿 铁矿等 这些生态恢复工程最重要的是改良表土 恢复植被 但要因地制宜 2 怎样合理地筹划养殖肉牛的数量 1 在这一案例中 恢复植被的措施是植树和种草 为什么不是种植农作物 3 除煤矿外 你知道还有哪些矿区吗 这些矿区的恢复工程与煤矿是否有不同之处 减少污染的措施 制定法律法规 禁止市区内鸣笛 禁止使用含铅汽油 鼓励使用电力 天然气等无污染能源的新型汽车 以及对其的研究和应用等 减少或禁止工厂的污水排放 进行污水净化回收利用 实行雨水和污水分流 每一个城市居民都应该树立节水意识 宣传节水的意义 家庭生活中应该使用无磷洗衣粉和洗涤剂 制止或减少生活中的水污染行为 1 汽车尾气是城市大气污染的主要来源之一 汽车噪声又是城市噪声污染的主要来源 你认为应当限制城市居民购买汽车吗 为什么 如果不限制 应当采取什么措施来减少由汽车造成的污染 2 城市的水污染问题应当采取哪些措施来解决 每一个城市居民应当在这方面承担什么责任和义务 二 生态工程发展的前景 生物圈2号 于1986年11月破土动工 1991年9月 第一批8名