ly 选修3 生态工程的基本原理.ppt

1、专题五 生态工程,生态工程P105 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。,生态工程建设的目的是： 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。,生态工程的调控机制：人为辅助下的自我调节,、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。,、为了可持续发展

2、，走生态经济之路。,为什么要进行生态工程建设？,“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。,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。,如：建立“原料-产品-原料-产品”的无废料生产体系,1、物质循环再生原理,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。,二、生态工程所遵循的基

3、本原理（重点）,无废弃物农业,回忆：能量流动的起点？特点？,沼气工程P115,特点：实现了物质和能量的多级利用，提高了农产品的产量；减少了化肥、农药等的使用，减轻环境污染。,生物多样性很高的珊瑚礁维持的很好,2、物种多样性原理,单一的樟子松林被松毛虫害死,生物多样低，食物链短而单调，缺少天敌。,理论基础：生态系统的抵抗力稳定性,我国“三北防护林”,只有保持生态系统较高的生物多样性，自我调节能力越大，抵抗力稳定性越强，才能保证生态系统的稳定和平衡。,3、协调与平衡原理,超出环境承载力（环境容纳量）,太湖富营养化问题,西北地区年降雨量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

4、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“,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？,过度放牧,根据协调与平衡原理，西北畜牧养殖应该注意牲畜数量不能超过草地的承载量。,如果在西北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,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。,例：林业工程建设中的问题,一方面号召农民种树，另一方

5、面要考虑农民的生活问题(收入等),5、系统学和工程学原理,（1）系统的结构决定功能原理,意义：利用这个原理改善和优化生态系统的结构,理论基础：分布式优于集中式和环式,系统结构决定功能原理,高效生态系统,（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”,理论基础：整体功能大于部分之和,珊瑚礁上珊瑚虫和共生藻类的关系,如何判断呢？,互利共生的生物体现系统整体性原理。如大豆和根瘤菌、地衣植物中藻类和真菌等。,试分析下列事件可用何种生态工程原理来解释,1.畜牧养殖应注意牲畜

6、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,默写：生态工程的基本原理？,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,课堂练习,C,C,A,4.我国西北土地沙化和盐渍化

7、非常严重，原因有多种，其中一个主要原因是超载放牧，导致草地退化。试分析上述事实主要违背了生态工程的什么原理（ ） A系统整体性原理 B协调与平衡原理 C物种多样性原理 D整体性原理,课堂练习,B,5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、烧柴以及收入等问题。以上做法依据的生态工程原理是（ ） A系统整体性原理 B整体性原理 C系统结构决定功能原理 D以上都不是,课堂练习,B,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。,桑基鱼塘系统中物质和能

8、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。,（实现了能量的多级利用和物质的循环再生）,5.2 生态工程的实例和发展前景,在进行生态工程建设时，应当根据当地的实际条件，因地制宜的进行。,生态工程的实例,1、农村综合发展型生态工程,农村中物质、能量的多级利用问题,建立农村综合发展型生态工程,北京窦店村以沼气为中心的生态工程,问题:,对策:,案例:,物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理,原理:,生态农业设计要遵循： 生态系统中能量多级利用和物质循环再生 环境与经济协调发展,2、小流域综合治理生态工程,小流域水土 流失问题,进行综合治理,甘肃陇南县“九子登科”模式,问题:,对策:,案例:,整体性原理，协调与平衡原理、工程学原理,原理:,3、大区域生态系统恢复工程,我国土地荒漠化问题,植树造林、退耕还林、还草,退耕还林还草和三北防护林建设,问题:,对策:,案例:,物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理,原理:,4、湿地生态恢复工程,湿地的缩小和破坏问题,控制污染 退田还湖,江西鄱阳湖湿地生态恢复工程,问题:,对策:,案例:,协调与平衡原理、整体性原理,原理:,5、矿区废弃地的生态工程,矿区生态环境的破坏问题,修复土地、恢