生态工程基本原理.ppt

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1、关于生态工程的基本原理第一张，PPT共三十六页，创作于2022年6月 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。生态环境生态环境生态生态你觉得本专题题图有什么寓意你觉得本专题题图有什么寓意?阅读课本，理解生态工程的概念（学科知识、技术手段、最终目的学科知识、技术手段、最终目的）第二张，PPT共三十六页，创作于2022年6月生态工程的概念：生态工程的概念：人类应用人类应用生态学和系统学生态学和系统学等学科的基本原理等学科的基本原理和方法，通过和方法，通过

2、设计、系统调控和技术组装设计、系统调控和技术组装，对已破坏的生态环境进行对已破坏的生态环境进行修复、重建修复、重建，对造，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善改善，并提高并提高生态系统的生产力生态系统的生产力，从而，从而促进人类社促进人类社会和自然环境和谐发展。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：。生态学和系统学生态学和系统学系统设计、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第三张，PPT共三十六页，创作于2

3、022年6月第四张，PPT共三十六页，创作于2022年6月生态工程建设目的：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，充分发挥资源的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止的生产潜力，防止环境污染环境污染，达到，达到经济效益经济效益和和生态效益生态效益的同步发展。的同步发展。与传统的工程相比，生态工程是一类与传统的工程相比，生态工程是一类少少消耗消耗、多效益多效益、可持续可持续的工程体系。的工程体系。第五张，PPT共三十六页，创作于2022年6月（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1：98洪水洪水第六张，PPT共三十六页，创作于2022年6月根本原因根本原

4、因：长江上游长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水土保持乱砍滥伐森林，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；功能急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；中游中游围湖造田、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。乱占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面积急剧减少。1.导致导致1998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？直接原因直接原因：1998年度的罕见降雨。但这也与全球温室气体排年度的罕见降雨。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。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？洪灾的发生反

5、映出经济发展模式存在什么问题？传统的经济发展模式传统的经济发展模式不注重生态环境的保护不注重生态环境的保护，没有考虑生态成，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。本，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。讨论讨论:第七张，PPT共三十六页，创作于2022年6月（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2：“石油农业石油农业”第八张，PPT共三十六页，创作于2022年6月第九张，PPT共三十六页，创作于2022年6月大量使用化肥、农药和机械的生产方式，对石油等能源有高度的依赖大量使用化肥、农药和机械的生产方式，对石油等能源有高度的依赖性。性。农业生产：复杂的生

6、物过程农业生产：复杂的生物过程简单的机械和化学过程。简单的机械和化学过程。投入高，产出也高；投入高，产出也高；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，并造成日益严重的农产品污染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。和环境污染等问题。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？2.“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？大力发展生态农业大力发展生态农业 第十张，PPT共三十六页，创作于2022年6月 除日常生活中能够发现的实

7、例外，农业活动对环境和人类健康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，世界上影响较大的有蓝婴病。造成危害的实例中，世界上影响较大的有蓝婴病。19731973年，美国年，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盐含量超过原因是饮用水中硝酸盐含量超过10 mg/L10 mg/L，这时过多的硝酸，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。高铁血红蛋白不能为细胞和组织运输足够的氧。患儿的临床症状是红蛋白不能为细胞和组

8、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，呼吸困在口、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，甚至死亡。硝难、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、畜禽养殖场等，或非点源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、草地等的施肥。污染，如对农田、公园、草地等的施肥。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？第十一张，PPT共三十六页，创作于2022年6月4.如何理解

9、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，采用一定的措施和技术，就能够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进行回收和循环利用，这样不但能够减少环境污染，而且提，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。污染物是放错了地方没有被利用的资源。第十二张，PPT共三十六页，创作于202

10、2年6月传统经济模式：毁坏传统经济模式：毁坏水、大气、土壤和生物水、大气、土壤和生物资源资源，消耗地球赠给我们的，消耗地球赠给我们的自然资本自然资本，并造成环，并造成环境污染。境污染。为了可持续发展，经济发展必须符合生态学为了可持续发展，经济发展必须符合生态学规律，改变规律，改变“人类能征服自然人类能征服自然”的原则，走的原则，走生态生态经济经济之路。之路。资料资料1、资料、资料2说明：说明：第十三张，PPT共三十六页，创作于2022年6月生态经济：生态经济：主要是通过实行主要是通过实行“循环经济循环经济”的原则，的原则，使一个系统产出的污染物，能够成为本系统使一个系统产出的污染物，能够成为本

11、系统或者另一个系统的生产原料，从而实现废弃或者另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的物的资源化资源化，而实现循环经济最重要的手段之一而实现循环经济最重要的手段之一就是就是生生态工程。态工程。第十四张，PPT共三十六页，创作于2022年6月二、生态工程的基本原理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系统学和工程学原理生态工程是人类学习自然生态系统生态工程是人类学习自然生态系统生态工程是人类学习自然生态系统生态工程是人类学习自然生态系统“智慧智慧智慧智慧”的结晶，的结晶，的结晶，的结晶，是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生

12、是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的新兴学科的新兴学科的新兴学科的新兴学科第十五张，PPT共三十六页，创作于2022年6月1 1、物质循环再生原理物质循环再生原理没有物质循环的系统没有物质循环的系统,就会产就会产生废弃物生废弃物,造成环境污染造成环境污染,并最并最终影响到系统的稳定和发展终影响到系统的稳定和发展.第十六张，PPT共三十六页，创作于2022年6月是我国古代传统农业的辉煌成就之一，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也是生态工程最早和最生动的一种模式。式。无废弃物农业无废弃物农业1、种植能够

13、固氮的豆科作物、种植能够固氮的豆科作物2、堆肥和沤肥、堆肥和沤肥,改善土壤结构改善土壤结构4、实现了土壤养分如氮、磷、钾、实现了土壤养分如氮、磷、钾及微量元素的循环利用及微量元素的循环利用堆肥的堆制要为微生物创堆肥的堆制要为微生物创造好氧分解的条件，发酵造好氧分解的条件，发酵温度较高。沤肥多在水下温度较高。沤肥多在水下沤制，以厌氧分解为主，沤制，以厌氧分解为主，发酵温度低。发酵温度低。3、培育了土壤微生物、培育了土壤微生物第十七张，PPT共三十六页，创作于2022年6月生态系统稳定性的概念生态系统稳定性的概念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

14、恢复恢复自身自身结构和功结构和功能能相对稳定的能力。相对稳定的能力。.两种稳定性区别.比较两种稳定性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2 2、物种多样性原理、物种多样性原理第十八张，PPT共三十六页，创作于2022年6月资料分析第十九张，PPT共三十六页，创作于2022年6月遇虫害而死的樟子松我国我国“三北防护林三北防护林”第二十张，PPT共三十六页，创作于2022年6月(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？为什么樟子松林的松毛虫会肆虐，几十亿株杨树会毁于一

15、旦？纯樟子纯樟子松林、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其提供了丰富的食物来源，因而会导致了树林的毁坏物种越丰富，生物种越丰富，生态系统的态系统的 抵抗力抵抗力稳定稳定 性越高性越高第二十一张，PPT共三十六页，创作于2022年6月珊瑚礁在养分稀少的深海珊瑚礁在养分稀少的深海中中珊瑚礁区的生物多样性高，食物链复杂，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、空间位和不同的生物占据了不同的时间位

16、、空间位和资源位，因而充分利用了珊瑚礁生态系统的资源位，因而充分利用了珊瑚礁生态系统的环境。例如，氮、磷等养分就能够在该区生环境。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。物体间充分地循环利用而很少流出系统外。（2）从上面正面和反面的实例，你能得出怎样的结论？你认）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？为生物多样性的破坏有人为因素吗？只有保持生态系统较高的生物多样性，才能保证生态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。系统的稳定和平衡。第二十二张，PPT共三十六页，创作于2022年6月资料分析讨论：资

17、料分析讨论：水葫芦泛滥对生态系统造成影响水葫芦泛滥对生态系统造成影响需要考虑：需要考虑：需要考虑：需要考虑：生物与环境的协调关系生物与环境的协调关系生物与环境的协调关系生物与环境的协调关系第二十三张，PPT共三十六页，创作于2022年6月3 3、协调与平衡原理、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。需要考虑环境承载力（环境容纳量），以及生物与环境的适应。需要考虑：需要考虑：需要考虑：需要考虑：生物与环境的适应性，生物与环境的适应性，生物与环境的适应性，生物与环境的适应性，因地制宜因地制宜因地制宜因地制宜讨论：讨论：从协调与平衡原理出发，想从协调与平衡原理出发，想

18、一想，在我国西北地区进行防一想，在我国西北地区进行防护林建设时，应选择哪些特征护林建设时，应选择哪些特征的树种？如果在该地区发展畜的树种？如果在该地区发展畜牧养殖业，你认为应该注意什牧养殖业，你认为应该注意什么问题？么问题？树种应选择抗寒、耐旱，适应性强的树种应选择抗寒、耐旱，适应性强的沙棘，耐盐碱力较强的沙枣等植物。沙棘，耐盐碱力较强的沙枣等植物。畜牧养殖应该注意：畜牧养殖应该注意：牲畜量不超过草地承载量牲畜量不超过草地承载量第二十四张，PPT共三十六页，创作于2022年6月4 4、整体性原理、整体性原理整体指社会整体指社会-经济经济-自然复合成的巨大系统自然复合成的巨大系统例：林业工程建设

19、中的问题例：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一方面号召农民种树，另一方面要考虑农民的生活问题生产生产 成本成本消费消费效益效益经济系统经济系统植物植物动物动物微生物微生物非生物的因素非生物的因素自然系统自然系统政策政策管管理理科科学学文文化化社会系统社会系统社会习惯、法律制度等社会习惯、法律制度等也都对生态工程建设有也都对生态工程建设有重要影响。重要影响。只有应用整体性原理只有应用整体性原理,才才能统一协高当前与长远、能统一协高当前与长远、局部与整体、开发与环境局部与整体、开发与环境建设之间的关系，保障生建设之间的关系，保障生态系统的平衡和稳定态系统的平衡和

20、稳定第二十五张，PPT共三十六页，创作于2022年6月5 5、系统学和工程学原理、系统学和工程学原理（1 1）系统的结构决定功能原理）系统的结构决定功能原理运用：改善和优运用：改善和优化生态系统的结构化生态系统的结构例：桑基鱼塘模式例：桑基鱼塘模式第二十六张，PPT共三十六页，创作于2022年6月 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。典型的水陆物质和能量交换型生态工程。第二十七张，PPT共三十六页，创作于2022年6月（2 2）系统整体性原理）系统整体性原理 你能举出系统整体功能

21、大系统整体功能大于部分之和的例子吗于部分之和的例子吗?系统各组分之间要有适当的系统各组分之间要有适当的比例关系比例关系，只有这样才能顺利完，只有这样才能顺利完成成能量、物质、信息等的转换和能量、物质、信息等的转换和流通流通，并且实现总体功能大于各，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即部分之和的效果，即“1+12”1+12”。珊瑚礁珊瑚礁“白化白化”豆科作物和固氮菌的共生豆科作物和固氮菌的共生 第二十八张，PPT共三十六页，创作于2022年6月固氮菌为豆科作物提供氮素，而豆固氮菌为豆科作物提供氮素，而豆科作物为其提供能量和其他营养，科作物为其提供能量和其他营养，两者的共生使豆科作物能够在氮素

22、两者的共生使豆科作物能够在氮素缺乏的土地上生长；当把它们分开缺乏的土地上生长；当把它们分开时，两者的生长都要受到损害。时，两者的生长都要受到损害。第二十九张，PPT共三十六页，创作于2022年6月归纳：归纳：生态工程的生态工程的基本原理基本原理物质循环再生物质循环再生物种多样性物种多样性协调与平衡协调与平衡整体性整体性系统学和工程学系统学和工程学系统的结构决定功能系统的结构决定功能系统整体性系统整体性目的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。止环境污染，达到经济效益和生态效益的同

23、步发展。特点特点少消耗，多效益，可持续发展少消耗，多效益，可持续发展.第三十张，PPT共三十六页，创作于2022年6月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量不超过草地承载量畜牧养殖应注意牲畜量不超过草地承载量2.使用使用堆肥和沤肥法实现生态农业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。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

24、量，进行草地承包，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。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质循环再生原理物种多样性原理物种多样性原理协调与平衡原理协调与平衡原理整体性原理整体性原理第三十一张，PPT共三十六页，创作于2022年6月2单一的人工林比天然混合林的稳定性低，容易遭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（）受害虫危害，这体现了生态工程的什么原理（）A物质循环再生原理物质循环再生原理 B协调与平衡原理协调与平衡原理 C物种多样性原理物种多样性原理 D系统整

25、理性原理系统整理性原理1实现循环经济的最重要的手段之一是（实现循环经济的最重要的手段之一是（）A大力发展大力发展“石油农业石油农业”B生态工程生态工程 C清除污染物清除污染物 D禁止产出污染物禁止产出污染物BC第三十二张，PPT共三十六页，创作于2022年6月3城市生活垃圾要做到分类、回收、利用，实现废物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（资源化利用。与该做法关系最密切的生态工程原理是（）A物种多样性原理物种多样性原理 B整体性原理整体性原理 C物质循环再生原理物质循环再生原理 D系统学原理系统学原理4协调与平衡原理主要指（协调与平衡原理

26、主要指（）A生物与环境的适应及环境对生物的承载力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系统各组分之间要有适当的比例关系 C自然系统、经济系统、社会系统协调统一自然系统、经济系统、社会系统协调统一 D物质循环和能量流动协调统一物质循环和能量流动协调统一CA第三十三张，PPT共三十六页，创作于2022年6月5.人类设计生态工程的根本目标是（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，防治环境促进自然界良性循环的前提下，防治环

27、境污染，提高经济效益污染，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防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展发展 D促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资源的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的同步发展D第三十四张，PPT共三十六页，创作于2022年6月6.我国西北土地沙化和盐渍化非常严重，原因有多种，我国西北土地沙化和盐渍化非常严重，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（析上述事实主要违背了生态工程的什么原理（）A系统整体性原理系统整体性原理 B协调与平衡原理协调与平衡原理 C物种多样性原理物种多样性原理 D整体性原理整体性原理B第三十五张，PPT共三十六页，创作于2022年6月感谢大家观看第三十六张，PPT共三十六页，创作于2022年6月