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1、5.15.1生态工程的基本原理生态工程的基本原理5.25.2生态工程的实例和发展前景生态工程的实例和发展前景生态工程的兴起生态工程的兴起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?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生态工程的概念：生态工程的概念：人类应用人类应用 等学科的基本原理和方法，通过等学科的基本原理和方法，通过 ，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，对造成环境污染和破坏的
2、传统，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行生产方式进行改善改善，并提高生态系统的，并提高生态系统的生产力生产力，从而，从而 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生态工程的兴起生态工程的兴起生态工程建设目的：生态工程建设目的：遵循自然界遵循自然界物质循环物质
3、循环的规律，充分发的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止挥资源的生产潜力，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，生态工程是与传统的工程相比，生态工程是一类一类少消耗少消耗、多效益多效益、可持续可持续的工程的工程体系。体系。（一）关注生态工程建设（一）关注生态工程建设资料分析一资料分析一（一）关注生态工程建设（一）关注生态工程建设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？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:根本原因根本原因：
4、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。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？洪灾的发生反映出
5、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，没有考虑生态成本，经济的发展以巨大的生态环境破坏考虑生态成本，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价为代价。（一）关注生态工程建设（一）关注生态工程建设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？讨论讨论: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。赖性。农业生产：复杂的生物过程农业生产：复杂的生物过程简单的机械和化学过程。简单
6、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，大大削弱了农业生态系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和环境污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。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 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？对环境造成危害的污染物，采用一定的措施对环境造成危害的污染物
7、，采用一定的措施和技术，就能够和技术，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，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，对废污水中的重金属或氮、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。因此说污染物是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。放错了地方没有被利用的资源。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，能够成为本系统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或者另一个系统的 ，从而实现废弃
8、，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物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一是一是 。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 二、生态工程的基本原理n物质循环再生原理物质循环再生原理n物种多样性原理物种多样性原理n协调与平衡原理协调与平衡原理n整体性原理整体性原理n系统学和工程学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”的结的结的结的结晶，是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉晶，是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交
9、叉晶，是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉晶，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而产生的新兴学科而产生的新兴学科而产生的新兴学科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,就会就会产生废弃物产生废弃物,造成环境污染造成环境污染,并最终影响到系统的稳定并最终影响到系统的稳定和发展和发展.是我国古代传统农业的辉煌成就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之一，也是生态工程最早和最生动的一种模式。动的一种模式。无废弃物农业无废弃物农业1、种植能够固氮的豆科作物、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
10、结改善土壤结构构4、实现了土壤养分如氮、磷、实现了土壤养分如氮、磷、钾及微量元素的循环利用钾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、培育了土壤微生物与物质循环有关的肥料问题：与物质循环有关的肥料问题：Go back遇虫害而死的樟子松我国我国“三北防护林三北防护林”(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旦？遇虫害而死的樟子松2
11、 2、物种多样性原理、物种多样性原理 物种越丰富，生态系统物种越丰富，生态系统的抵抗力稳定性越高的抵抗力稳定性越高2 2、物种多样性原理、物种多样性原理珊瑚礁在养分稀少的深海中珊瑚礁在养分稀少的深海中2.从上面正面和反面的实例，你能得出怎样的结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？论？你认为生物多样性的破坏有人为因素吗？资料分析讨论：资料分析讨论：只有保持生态系统较高的生物多样性，才能保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。证生态系统的稳定和平衡。资料分析讨论：资料分析讨论：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
12、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），以及生物与环需要考虑环境承载力（环境容纳量），以及生物与环境的适应境的适应需要考虑：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从协调与平衡原理出发，想一想，在我国西发，想一想，在我国西北地区进行防护林建设北地区进行防护林建设时，应选择哪些特征的时，应选择哪些特征的树种？如
13、果在该地区发树种？如果在该地区发展畜牧养殖业，你认为展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？应该注意什么问题？抗寒、耐旱，适应性强的沙棘，抗寒、耐旱，适应性强的沙棘，耐盐碱力较强的沙枣等植物。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牲畜量不超过草地承载量量讨论：讨论：从协调与平衡原理出发，想一想，在我国西北地区进行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？展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？4 4、整体性原理整
14、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、法律制度社会习惯、法律制度等也都对生态工程建等也都对生态工程建设有重要影响。设有重要影响。只有应用整体性原理只有应用整体性原理,才能统一协高当前与才能统一协高当前与长远、局部与整体、长远、局部与整体、
15、开发与环境建设之间开发与环境建设之间的关系，保障生态系的关系，保障生态系统的平衡和稳定统的平衡和稳定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（1 1）系统的结构决定功能原理）系统的结构决定功能原理 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。乡，是一种典型的水陆物质和能量交换型生态工程。（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
16、系统整体功能大于部分之和的能大于部分之和的例子例子吗吗?系统各组分之间要有适系统各组分之间要有适当的比例关系当的比例关系，只有这样才，只有这样才能顺利完成能顺利完成能量、物质、信能量、物质、信息等的转换和流通息等的转换和流通，并且实，并且实现总体功能大于各部分之和现总体功能大于各部分之和的效果，即的效果，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 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
17、原理（2 2）系统整体性原理）系统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：n1.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n2.使用堆肥和沤肥法实现生态农业使用堆肥和沤肥法实现生态农业n3.广东大量引种木麻黄作为行道树，一年一种叫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从国外引进澳洲瓢虫，已持续发挥了控制害虫的作用。作用。n4.针对过度放牧的草原，一方面要减少畜牧量，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
18、。另一方面要设法增加进行草地承包，有效管理。另一方面要设法增加农牧民的收入途径。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生态农业（1 1）生态农业设计的基本原理是）生态农业设计的基本原理是_，_。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 2）生）生态农业态农业的的优优越性表越性表现现在在_。各种农产品的生产互相协调，互惠互利，实现各种农产品的生产互相协调，互惠互利，实现了能量和物质的多级利用了能量和物质的多级利用 在在“农作物农作物猪猪农户农户”这条食物链中，若农作这条食物链中，若农作物通
19、过光合作用产出物通过光合作用产出300300摩尔氧气，则农作物同摩尔氧气，则农作物同时产出时产出_摩尔葡萄糖，农户从猪中获取的摩尔葡萄糖，农户从猪中获取的能量最多相当于能量最多相当于_摩尔的葡萄糖。摩尔的葡萄糖。505022单一的人工林比天然混合林的稳定性低，容易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（）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
20、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3城市生活垃圾要做到分类、回收、利用，实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（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
21、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防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展益的同步发展 D促进自然界良性循环的前提下，充分发促进自然界良性循环的前提下，充分发挥
22、资源的生产潜力，防治环境污染，达到生态挥资源的生产潜力，防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展效益与经济效益的同步发展6.我国西北土地沙化和盐渍化非常严重，原因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（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7在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，
23、另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题，如树，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（工程原理是（）A系统整体性原理系统整体性原理 B整体性原理整体性原理 C系统结构决定功能原理系统结构决定功能原理 D以上都不是以上都不是8（多选）生态工程体系的特点是（多选）生态工程体系的特点是（）A少消耗少消耗 B多效益多效益 C可持续可持续 D多投资多投资（1 1）系统的结构决定功能原理）系统的结构决定功能原理 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。乡，是一种典型的水陆物质和能量交换型生态工程。课本：课本：P113前景广阔的沼气工程（2 2）系统整体性原理）系统整体性原理豆科作物和固氮菌的共生就是一豆科作物和固氮菌的共生就是一例。例。固氮菌为豆科作物提供氮素，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而豆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营养，两者的共生使豆科作物能够在氮素缺乏的土地上生长；当够在氮素缺乏的土地上生长；当把它们分开时，两者的生长都要把它们分开时，两者的生长都要受到损害。受到损害。2010水灾水灾