生态工程的基本原理.sk课件

空气污染,水污染,雾霾,乱砍滥伐,山洪暴发,光污染,五十年代淘米洗菜，六十年代洗衣灌溉，七十年代水质败坏，八十年代鱼虾绝代，九十年代拉稀生癌，二十一世纪一首广泛流传于淮河边的民谣,专题5生态工程,生态工程的概念,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，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。,理论基础：,技术手段：,操作过程：,最终目的：,生态学和系统学,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、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。,促进人类社会和自然环境的和谐发展。,5.1生态工程的基本原理,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。,优点：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。,资料分析1：,一、关注生态工程建设,九八洪水,1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？,讨论：,2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？,3.可以采取什么措施解决长江洪水泛滥的问题？,九八洪水,九八洪水,九八洪水,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。,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。,资料分析2:,1.你对“石油农业”是如何理解的？,4.“石油农业”的生产模式应当怎样改进？,讨论:,一、关注生态工程建设,3.如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？,2.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？,1、“石油农业”？,概念：“石油农业”是指大量使用化肥、农药和机械的生产方式，由于需要大量的石油、煤、天然气作为原料或动力而得名。,优点:,高产、高效、省时、省力；提高农业生产效率和农产品产量，解决粮食需求的矛盾。,缺点：,高投入、高成本、高污染,3、对“污染物是放错地方的资源”的理解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。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。因此说污染物是放错了地方没有被利用的资源。,4、石油农业的生产模式应当怎样改进？,(1)一方面要不断提高土地的产出水平；(2)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。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、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。,1、20世纪90年代后期，长江流域经常发生洪灾，究其原因是上游地区对森林的过度采伐，中游围湖造田蓄洪能力锐减，这能反映出经济发展模式存在的问题是()A.过度依赖煤、石油等能源B.不注重生态环境的保护，没有考虑生态成本C.过分依赖农家肥，造成土壤结构破坏D.对水资源缺少足够的认识,B,随堂演练,2、以下选项不属于解决长江洪水泛滥的有效措施()A.以生物措施为主，结合工程措施，提高森林覆盖率B.“退耕还湖”和改革不合理耕作方式C.大力发展“石油农业”D.改变传统的经济发展模式，提高人民的环境保护意识,C,传统经济模式正在毁坏水、大气、土壤和生物资源，消耗地球赠给我们的自然资本。为了实现_，经济发展必须符合生态学规律，改变“人类能征服自然”的错误观念，走_之路。,资料1和资料2说明：,可持续发展,生态经济,生态经济,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是。,循环经济,生态工程,二、生态工程的基本原理,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,生态工程是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶，是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的新兴学科。,地球以有限的空间和资源，长久维持着众多生物的生存、繁衍和发展，奥秘就在于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，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。而没有物质循环的系统，就会产生废弃物，造成环境污染，并最终影响到系统的稳定和发展。,1、物质循环再生原理,理论基础是：必修课中学习过的生态系统的物质循环,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。,无废弃物农业,无废弃物农业-通过积极种植能固氮的豆科作物，以及收集一切可能的有机物质，包括人畜粪便、枯枝落叶、残羹剩饭、河泥、炕土、老墙土等，采用堆肥和沤肥等多种方式，把它们转变为有机肥料，施用到农田中，改善了土壤结构；培育了土壤微生物；实现了土壤养分（N、P、K）循环利用。,2、物种多样性原理,(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？,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，因而会导致了树林的毁坏。,随堂演练,3、下列关于生态工程的说法，错误的是（）A、与传统工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系B、能防止环境破坏和环境污染C、遵循生态系统物质循环规律，能提高能量利用率D、生态工程能解决所有环境问题，可以走“先污染、破坏，后治理”的道路,D,4、生态经济所遵循的主要原则和实现的重要手段分别是（）A整体性原则和生态工程B循环经济和生态工程C循环经济和工程学手段D无污染原则和系统学手段5、生态系统内即使某个物种由于某种原因而死亡，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。这体现了生态工程的什么原理()A物种多样性原理B整体性原理C协调与平衡原理D物质循环再生原理,B,A,资料分析讨论：,水葫芦泛滥对生态系统造成影响,需要考虑：生物与环境的协调关系,3、协调与平衡原理,-需要考虑环境承载力（环境容纳量），以及生物与环境的适应,需要考虑：生物与环境的适应性，因地制宜,4、整体性原理,整体指社会-经济-自然复合成的巨大系统,例：林业工程建设中的问题,一方面号召农民种树，另一方面要考虑农民的生活问题,社会习惯、法律制度等也都对生态工程建设有重要影响。,只有应用整体性原理,才能统一协高当前与长远、局部与整体、开发与环境建设之间的关系，保障生态系统的平衡和稳定,整体性原理,整体性原理的理论:是指我们在生态工程设计和建设时要考虑自然生态系统的规律还需要考虑经济和社会系统的影响三者结合才能在生态工程设计和建设中取得成果,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,（1）系统的结构决定功能原理,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。,思考与探究,.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。能量的多级利用和物质的循环利用：桑叶用于喂蚕，蚕可以生产蚕丝；桑树的凋落物和蚕沙（粪）落到鱼塘中，作为鱼的饲