高三生物复习生态工程的基本原理

,专题5生态工程,理论基础,生态学和系统学等学科,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,生态工程,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。,一、关注生态工程建设（阅读P107资料分析）,分析传统经济模式下出现的一些问题,生态工程建设的目的,资料分析,资料1：1998年夏，长江流域经历了1954年以来的最大洪灾。加上其他地区水灾，1998年全国受灾人数上亿，近500万所房屋倒塌，2000多万公顷的土地被淹，直接经济损失达1600多亿元人民币。,2014年惠州特大水灾,1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？,根本原因：1）.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；2）.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。,3.可以采取什么措施解决长江洪水泛滥的问题？,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。在进行生态工程建设时，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民的经济收入。,资料分析二：,“石油农业”,石油农业时代下的“肥慌”,化肥价格持续走高,资料二,1、石油农业的概念（见小知识）,2、石油农业的优势：,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。,3、石油农业的弊端：,高投入、高成本、高污染,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。,为了可持续发展，经济发展必须符合生态学规律，走生态经济之路。,不产生废弃物，没有环境污染，生态系统稳定发展。,1.物质循环再生原理,二、生态工程所遵循的基本原理,理论基础：,物质循环,意义：可避免环境污染及其对系统稳定性和发展的影响,特点：,含义：指物质在生态系统中进行区域小循环和全球大循环，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,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,单一的樟子松林被松毛虫害死,食物链短而单调，缺少松毛虫、天牛的天敌。,阅读P110资料分析,2、物种多样性原理,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。,理论基础：生态系统的稳定性含义：指物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性，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。意义：生物多样性程度高，可提高生态系统的抵抗力稳定性实例：“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,3、协调与平衡原理,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？,沙棘、山杏、刺槐、合欢等,注意牲畜数量不能超过草地的承载量；减少过度放牧现象；在有条件的地方，人工种植牧草。,-需要考虑环境承载力即环境容纳量,资料分析,西北地区年降雨量450nm，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，“杨家将”因为不适应长成了“小老头”，防护林变成了残败的“灰色长城”。,理论基础：生物与环境的协调与平衡含义：生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力和环境容纳量，即环境所能养活的生物种群的数量。协调强调生物对环境的适应，平衡是指种群数量与环境承载量的平衡。意义：可避免系统的失衡和破坏实例：防护林“小老头”、太湖富营养化问题,4、整体性原理,进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是，要考虑到经济和社会等系统的影响力。,人类处在一个社会、经济、自然复合而成的系统中。,理论基础：社会经济自然符合系统含义：指进行生态系统建设，不但要考虑自然生态系统的规模，更重要的是考虑经济和社会等系统的影响力。意义：既要保护环境又要保证生活收入实例：在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题。如粮食、烧柴及收入等。,1）系统的结构决定功能原理,5、系统学和工程学原理,理论基础：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意义：改善和优化系统的结构以改善功能实例：桑基鱼塘,5、系统学和工程学原理,（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+12”。,理论基础：总体功能大于各部分之和意义：能保持很高的系统生产力实例：珊瑚礁藻类和珊瑚虫的关系（互利共生）,总结判断技巧物质循环再生：无废弃物，无污染物种多样性：不止一种生产者和消费者，复杂食物链、食物网。生态系统抵抗力稳定性高。协调与平衡：生物种类与环境相适应；数量不超出环境承载力。整体性：生态与经济结合系统学和工程学系统的结构决定功能：分布式，优化系统结构系统整体性：系统各组分有一定比例，互利共生实现1+12,10广一：在应用植物修复技术治理重金属污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这遵循了生态工程的原理。10深二：从生态学原理上看，利用粪尿种植蘑菇这一实例体现了原理。10惠三：窦店农村综合发展生态工程中主要运用的生态工程原理有（P116-117）,整体性原理、物种多样性原理、物质循环再生原理等（协调与平衡、系统学和工程学原理）,协调与平衡,物质循环再生,11深二：,进行间作套种时只能选择的品种是，依据了生态工程的这一基本原理。,系统学和工程学原理（或：协调与平衡原理）,玉米和人参,12惠三：进行合理施肥、除草灭虫提高水稻产量，体现了生态学的什么原理？,调整生态系统中的能量流动方向，使之流向对人类最有益的方向。,13广东由此可见，生物质炭有望用作污泥改良剂，促进污泥的推广应用。污泥的应用符合生态工程的原理。,物质循环再生,14惠一为追求更大的经济效益