生物 5.1 生态工程的基本原理1 新人教版选修3.ppt

干裂的土地，赤红干裂的土地，赤红的荒山，意味着不断恶的荒山，意味着不断恶化的化的 ，幼苗，幼苗的上方是蔚蓝的地球，的上方是蔚蓝的地球，地球似乎化作一滴甘露，地球似乎化作一滴甘露，滋润着大地；幼苗又可滋润着大地；幼苗又可寓意为寓意为_工程，虽然工程，虽然柔弱，却顽强地支撑着柔弱，却顽强地支撑着地球；地球和幼苗组合地球；地球和幼苗组合和谐，象征着希望。和谐，象征着希望。生态环境生态环境生态生态生态工程的概念：生态工程的概念：人类应用人类应用生态学、工程学、系统学、经生态学、工程学、系统学、经济学等学科济学等学科的基本原理和方法，通过的基本原理和方法，通过系统设计、系统设计、调控和技术组装调控和技术组装，对已破坏的生态环境进行修，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，从方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而而促进人类社会和自然环境和谐发展促进人类社会和自然环境和谐发展。注意：注意：1.1.学科知识：学科知识：；2.2.技术手段：技术手段：；3.3.最终目的：最终目的：。生态学、工程学、系统学、经济学生态学、工程学、系统学、经济学系统设计、调控和技术组装系统设计、调控和技术组装促进人类社会和自然环境的和谐发展促进人类社会和自然环境的和谐发展生态工程建设目的：生态工程建设目的：遵循自然界遵循自然界物质循环物质循环的规律，充分发挥的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止资源的生产潜力，防止环境污染环境污染，达到，达到经济经济效益效益和和生态效益生态效益的同步发展。的同步发展。优点：优点：与传统的工程相比，生态工程是一类与传统的工程相比，生态工程是一类少消少消耗、多效益、可持续耗、多效益、可持续的工程体系。的工程体系。一、关注生态工程建设一、关注生态工程建设资料分析资料分析1 1：资料分析资料分析1：1.1.导致导致19981998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？年长江洪水泛滥的主要原因是什么？2.2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？讨论讨论:一、关注生态工程建设一、关注生态工程建设1.1.导致导致19981998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？年长江洪水泛滥的主要原因是什么？根本原因根本原因：长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水土保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。面积急剧减少。直接原因直接原因：1998年度的罕见降雨。但这也与全球温年度的罕见降雨。但这也与全球温室气体排放量增加而导致的温度升高、气候室气体排放量增加而导致的温度升高、气候异常有关。异常有关。解决长江洪水泛滥的措施解决长江洪水泛滥的措施?以生物措施为主，结合工程措施，提高森林覆以生物措施为主，结合工程措施，提高森林覆盖率；盖率；“退耕还湖退耕还湖”和改革不合理耕作方式等。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。源问题以及如何提高农民的经济收入。2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？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，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环境破坏为代价。资料分析二：资料分析二：资料分析资料分析2:2:1.1.你对你对“石油农业石油农业”是如何理解的？是如何理解的？4.4.“石油农业石油农业”的生产模式应当怎样改进？的生产模式应当怎样改进？讨论讨论:一、关注生态工程建设一、关注生态工程建设3.3.如何理解如何理解“污染物是放错地方的资源污染物是放错地方的资源”这句话？这句话？2.2.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？实例吗？1.1.你对你对“石油农业石油农业”是如何理解的是如何理解的？石油农业石油农业：是指大量使用化肥、农药、机械的农业生产方是指大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式。由于需要大量的石油、煤、天然气等作为原式。由于需要大量的石油、煤、天然气等作为原料或动力而得名。料或动力而得名。“石油农业石油农业”大量使用化肥、农药和机械的生产方大量使用化肥、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。它把农式，因对石油等能源有高度的依赖性而得名。它把农业生产这一复杂的生物过程，变成了简单的机械过程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。日益严重的农产品污染和环境污染等问题。2.石油农业的生产模式应当怎样改进？石油农业的生产模式应当怎样改进？在不同的国家有不同的改进措施。例如，在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。实施我国，人多地少，应该大力发展生态农业。实施的具体措施包括：可以根据田间作物的需要适量的具体措施包括：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，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，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。的可持续发展。3.你能举出一些农业生产活动对人体健康以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？及环境造成危害的实例吗？除日常生活中能够发现的实例外，农业活动对环除日常生活中能够发现的实例外，农业活动对环境和人类健康造成危害的实例中，世界上影响较大的境和人类健康造成危害的实例中，世界上影响较大的有蓝婴病。有蓝婴病。1973年，美国内布拉斯加州首次出现幼儿年，美国内布拉斯加州首次出现幼儿高铁血红蛋白症（蓝婴病）。其原因是饮用水中硝酸高铁血红蛋白症（蓝婴病）。其原因是饮用水中硝酸盐含量超过盐含量超过10 mg/L，这时过多的硝酸盐会与红细胞，这时过多的硝酸盐会与红细胞中的血色素结合，形成高铁血红蛋白。高铁血红蛋白中的血色素结合，形成高铁血红蛋白。高铁血红蛋白不能为细胞和组织运输足够的氧。患儿的临床症状是不能为细胞和组织运输足够的氧。患儿的临床症状是在口、手或脚等部位出现时断时续的蓝色或淡紫色，在口、手或脚等部位出现时断时续的蓝色或淡紫色，呼吸困难、腹泻、呕吐、抽搐，严重的会失去知觉，呼吸困难、腹泻、呕吐、抽搐，严重的会失去知觉，甚至死亡。硝酸盐来源于点源污染，如下水道、畜禽甚至死亡。硝酸盐来源于点源污染，如下水道、畜禽养殖场等，或非点源污染，如对农田、公园、草地等养殖场等，或非点源污染，如对农田、公园、草地等的施肥。的施肥。4.如何理解如何理解“污染物是放错地方的资源污染物是放错地方的资源”这句话这句话？对环境造成危害的污染物，采用一定的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，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，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。方没有被利用的资源。传统经济模式正在毁坏水、大气、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土壤和生物资源，消耗地球赠给我们的自然资本。为了实现自然资本。为了实现_，经济，经济发展必须符合生态学规律，改变发展必须符合生态学规律，改变“人类人类能征服自然能征服自然”的错误观念，的错误观念，走走_之路。之路。资料资料1 1和资料和资料2 2说明：说明：可持续发展可持续发展 生态经济生态经济 主要是通过实行主要是通过实行“”原则，原则，使一个系统产生出的污染物，能够成为本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系统或者另一个系统的 ，从而，从而实现废弃物的资源化，实现废弃物的资源化，而而实现循环经济最实现循环经济最重要的手段之一是重要的手段之一是 。生态经济生态经济 循环经济循环经济 生产原料生产原料 生态工程生态工程 地球以有限的空间和资源，长久维持着众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染，并最终影响到系统的稳定和发展1.物质循环再生原理物质循环再生原理二、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无废弃物无废弃物农业农业是我是我国古代传国古代传统农业的统农业的辉煌成就辉煌成就之一，也之一，也是生态工是生态工程最早和程最早和最生动的最生动的一种模式。一种模式。循环往复分层分级利用目的循环往复分层分级利用目的:取之不尽取之不尽,用之不竭用之不竭二、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遇虫害而死的樟子松遇虫害而死的樟子松珊瑚礁珊瑚礁1.1.为什么樟子松林的松毛虫会肆虐，几十亿株杨树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？中，保持着很高的生物多样性？讨论讨论:2.2.从上面正面和反面的实例，你能得出怎样的结论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？你认为生物多样性的破坏有人为因素吗？生态系统稳定性的概念生态系统稳定性的概念 生态系统所具有的生态系统所具有的保持保持或或恢复恢复自身自身结构结构和功能和功能相对稳定的能力。相对稳定的能力。v抵抗力稳定性抵抗力稳定性：抵抗干扰，保持原状抵抗干扰，保持原状v恢复力稳定性恢复力稳定性：遭到破坏，恢复原状遭到破坏，恢复原状自动调节能力自动调节能力 纯樟子松林、杨树林的纯樟子松林、杨树林的生物多样性低生物多样性低，食物链短而食物链短而单调单调，缺少松毛虫、天牛的天敌，而成片单一的林木又，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。为其提供了丰富的食物来源，因而会导致了树林的毁坏。珊瑚礁区的珊瑚礁区的生物多样性高生物多样性高，食物链复杂食物链复杂，不同的生，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。够在该区生物体间充分地循环利用而很少流出系统外。只有保持生态系统较高的生物多样性，才能保证生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。态系统的稳定和平衡。生物多样性的破坏有人为因素，生物多样性的破坏有人为因素，而且往往作用巨大。而且往往作用巨大。2.物种多样性原理物种多样性原理二、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