生态工程的基本原理

1、,专题5 .1 生态工程的基本原理,你觉得本专题题图有什么寓意?,干裂的土地，赤红的荒山，意味着不断恶化的 ，幼苗的上方是蔚蓝的地球，地球似乎化作一滴甘露，滋润着大地；幼苗又可寓意为 工程，虽然柔弱，却顽强地支撑着地球；地球和幼苗组合和谐，象征着希望。,生态环境,生态,1.生态工程的基本原理；(重点) 2.生态工程的系统学和工程学原理；（难点） 3.尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题 及解决对策。,小资料：雾霾简介,雾霾是雾和霾的组合词。霾指空气中的so2、氮氧化物、有机碳氢化合物及大量极细微的干尘粒子均匀的浮游在空中，使空气浑浊的现象。统称为“雾霾天气”.,雾霾简介,近几年，我国采取了哪

2、些治理措施防止洪灾？,洪灾的发生反映出经济发展模式存在 什么问题？,问题3：,问题2：,【合作探究活动1】:教科书P107资料分析,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,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。,以生物措施为主，结合工程措施，提高森林覆盖率；“退耕还湖” 等。,问题：,导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？（直接原

3、因、根本原因）,核心问题一：生态工程建设原因分析,【合作探究活动2】: 教科书P108资料分析,问题1：你对“石油农业”是如何理解?,问题2：“石油农业”的生产模式应当怎样改进？如 果你是农业科技工作者请提出具体改进措施？,问题3：如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？,核心问题一：生态工程建设原因分析,问题：你对“石油农业”是如何理解?,“石油农业”大量使用化肥、农药和机械的农业生产方式。需要大量的石油、煤、天然气等作为原料或动力。（把农业生产变成了机械过程和化学过程，废弃物和有害物质的数量很庞大。）,【合作探究活动2】: 教科书P108资料分析,核心问题一：生态工程建设原因分析,问题2

4、：“石油农业” 生产模式应当怎样改进？ 如果你是农业科技工作者请提出具体 改进措施？,具体措施：适量施用高效、低毒、低残留农药，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。,大力发展生态农业。,【合作探究活动2】: 教科书P108资料分析,核心问题一：生态工程建设原因分析,探究问题一：生态工程建设原因分析,问题3：如何理解“污染物是放错地方的资 源”这句话？,对环境造成危害的污染物，采用一定的 措施和技术，进行回收和循环利用，减少环境污染，并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。,【合作探究活动2

5、】: 教科书P108资料分析,问题1：传统经济模式是什么？,探究问题一：生态工程建设原因分析,传统经济模式：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，并造成环境污染。,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。,问题2： 什么是生态经济？,阶段小结,核心概念：生态工程,问题2：生态工程建设的目的是什么？,问题3：生态工程建设的优点是什么？,问题4：生态工程建设的基本原理是什么？,问题1：什么是生态工程？,【自主学习检验 】,理论基础:,生态学和系统学,技术

6、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,核心概念：生态工程,问题1：生态工程是由谁提出的？什么是生态 工程？,美国生态学家H.T.奥德姆于1962年首先提出“生态工程”概念,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。,核心概念：生态工程,问题2：生态工程建设的目的是什么？,问题3：生态工程建设的优点是什么？,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。,1、

7、物质循环再生原理,问题4：生态工程所遵循的基本原理是什么？,2、物种多样性原理,3、协调与平衡的原理,4、整体性原理,5、系统学和工程学原理,核心概念：生态工程,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，已持续发挥了控制害虫的作用。 4.针对过度放牧的草原，一方面要减少畜牧量，进行草地承包，有效管理。另一方面要设法增加农牧民的收入途径。,物质循环再生原理,物种多样性原理,协调与平衡原理,整体性原理,试分析下列事件可用何种生态工程原理来解释,1.物质循环再生

8、原理,问题1：理论基础是什么？,问题2：物质循环再生含义是什么？,问题3：物质循环的特点是什么？,核心问题二：生态工程的基本原理,【合作探究活动3】:阅读教科书P109,问题4：我国古代农业最早的生态工程模 式是什么？它是怎样完成的物质 循环再生？,物质循环,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。,不产生废弃物，没有环境污染,生态系统稳定发展。,问题4：我国古代农业最早的生态工程模式是什么？它是怎样完成的物质循环再生？,核心问题二：生态工程的基本原理,问题延伸：,“无废弃物农业”,从现代生态农业的角度分析，该图有几处

9、不符合现代生态农业要求？,核心问题二：生态工程的基本原理,问题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？而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？,问题2:从上面正面和反面的实例，你能得出怎样的结论？你认为生物多样性的破坏有人为因素吗？,2、物种多样性原理,阅读教材P110资料分析,【合作探究活动4】:,核心问题二：生态工程的基本原理,问题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？而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？,2、物种多样性原理,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。

10、,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。,核心问题二：生态工程的基本原理,问题2:从以上正面和反面的实例，你能得出怎样的结论？你认为生物多样性的破坏有人为因素吗？,2、物种多样性原理,只有保持较高的生物多样性，才能保证生态系统的稳定和平衡。,【合作探究活动4】:,有人为因素，而且往往作用巨大。,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。,理论基础：,生态系统的稳定性。,实 质：,核心问题二：生态工程的基本原理,水葫芦泛滥对生态系统造成影响,核心问题二：生态工程的基本原理,3、协调与平衡原理,超出环境承载力环境容纳量,西北地区年降雨量450

11、nm，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“。 ”灰色长城“出现的说明什么？,引种的生物必须适应当地的环境,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。,提示：抗寒、耐旱，适应性强的沙棘，耐盐碱力 较强的沙枣等植物。,P111资料分析问题讨论 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，应选择哪些特征的树种？如果在该地区发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？,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

12、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。,核心问题二：生态工程的基本原理,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。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。,5、系统学和工程学原理,核心问题二：生态工程的基本原理,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。,5、系统学和工程学原理,（1）系统的

13、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,（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”.,珊瑚礁“白化”,你能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗?,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

14、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单一的人工林比天然混合林的稳定性低，容易遭受害虫危害，这体现了生态工程的什么原理（ ） A物质循环再生原理 B协调与平衡原理 C物种多样性原理 D系统整理性原理,C,2.下列关于生态工程的叙述中，错误的是（ ） A.生态工程是生态学与系统工程学的结合 B.生态工程追求经济与生态的双赢 C.生态工程是无消耗、多效益的工程 D.生态工程促进人类社会和自然环境的和谐,C,课堂检测,3.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,4城市生活垃圾要做到分类、回收、利用，实现废物资源化利用。与该做法关系最密切的生态工程原理是（ ） A物种多样性原理 B整体性原理 C物质循环再生原理 D系统学原理,C,5协调与平衡原理主要指（ ） A生物与环境的适应及环境对生物的承载力 B系统各组分之间要有适当的比例关系