浙科版高中生物选修1课件-生态工程的主要类型课件3.ppt

1、生态工程的主要类型生态工程的主要类型人类应用人类应用生态学、工程学、系统学、生态学、工程学、系统学、经济学经济学等学科的基本原理和方法，通过等学科的基本原理和方法，通过系系统设计、调控和技术组装统设计、调控和技术组装，对已破坏的生，对已破坏的生态环境进行态环境进行修复、重建修复、重建，对造成环境污染，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高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，从而生态系统的生产力，从而促进人类社会和促进人类社会和自然环境和谐发展自然环境和谐发展。生态工程的概念生态工程的概念 5.1 生态工程的基本原理生态工程的基本原理 遵循自然界物质循环的规律，充分

2、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。生态工程建设的目的 一、关注生态工程建设 资料分析一：一九九八年的洪水资料分析一：一九九八年的洪水一、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：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。资料分析一

3、资料分析一:解决长江洪水泛滥的措施有：解决长江洪水泛滥的措施有：以生物措施为主，结合工程措施，提高森林覆盖率；“退耕还湖”和改革不合理耕作方式等。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?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。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？资料分析一资料分析一:一、关注生态工程建设资料分析二资料分析二:资料分析二资料

4、分析二:“石油农业”把农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。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？资料分析二资料分析二:对环境造成危害的污染物，采用一定的措施和对环境造成危害的污染物，采用一定的措施和技术，就能进行回收和循环利用技术，就能进行回收和循环利用，这样不但能，这样不但能减少环境污染，而且提高了资源的利用效率，减少环境污染，而且提高

5、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。没有被利用的资源。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?资料分析二资料分析二:在不同的国家有不同的改进措施。例如，在我国，在我国，人多地少，应该大力发展生态农业人多地少，应该大力发展生态农业。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，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

6、社会的可持续发展。4.4.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？资料分析二资料分析二:5.1 生态工程的基本原理生态工程的基本原理主要是通过实行“_”原则，使一个系统产生出的污染物污染物，能够成为本系统或者另一个系统的_，从而实现废弃物的资源化废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一是_。关于生态经济 循环经济循环经济 生态工程生态工程 生产原料生产原料 无无废废弃弃物物农农业业人类食品人类食品饲料与垫料饲料与垫料人类人类食品食品人粪尿人粪尿作物残留作物残留N、P、K等等二、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 1.物质循环再生原理可避免环境污

7、染及其对系统的稳定性和发展可避免环境污染及其对系统的稳定性和发展的影响。的影响。“无废弃物农业”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式。二、生态工程所遵循的基本原理 食物链短而单调，食物链短而单调，缺少松毛虫、天牛缺少松毛虫、天牛的天敌。的天敌。单一的樟子单一的樟子松林被松毛松林被松毛虫害死虫害死(1)(1)为什么樟子松林的松毛虫会肆虐，几十亿株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？杨树会毁于一旦？二、生态工程所遵循的基本原理(2)(2)为什么珊瑚礁区却能够在养分稀少的深海中，为什么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？保持着

8、很高的生物多样性？二、生态工程所遵循的基本原理 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其提供了丰富的食物来源，因而导致了树林的毁坏。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物体间充分地循环利用而很少流出系统外。二、生态工程所遵循的基本原理(3)(3)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？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

9、定和平衡。证生态系统的稳定和平衡。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。物种越丰富，生态系统的抵抗力稳定性越高。二、生态工程所遵循的基本原理 3.协调与平衡原理处理好生物与环境的协调与平衡，需处理好生物与环境的协调与平衡，需 要考虑环境承载力（即环境容纳量）要考虑环境承载力（即环境容纳量）1.1.从协调与平衡原理出发，想一想，在我国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，应选择哪些树西北地区进行防护林建设时，应选择哪些树种？如果在该地区发展畜牧养殖业，你认为种？如果在该地区发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？应该注意什么问题？资料分析二资料分析二:

10、几种西北地区特别适宜树种的介绍几种西北地区特别适宜树种的介绍（1 1）沙棘）沙棘 （2 2）杜梨）杜梨 （3 3）刺槐）刺槐 （4 4）锦鸡儿（又称拧条），）锦鸡儿（又称拧条），（5 5）山杏，主要指西伯利亚杏）山杏，主要指西伯利亚杏（6 6）沙枣）沙枣 （7 7）合欢）合欢 （8 8）臭椿）臭椿 。针对公共草地的过度放牧问题，应针对公共草地的过度放牧问题，应该实行草地承包，调动个人的管理积极性，减该实行草地承包，调动个人的管理积极性，减少过度放牧现象；另外，可以在有条件的地方，少过度放牧现象；另外，可以在有条件的地方，人工种植牧草，增加牧草产量。人工种植牧草，增加牧草产量。二、生态工程所遵循

11、的基本原理 4.整体性原理整体指整体指社会社会经济经济自然自然复合成的巨复合成的巨大系统大系统生产生产成本成本消费消费效益效益经济系统经济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微生物微生物植物植物自然系统自然系统动物动物非生物的因素非生物的因素二、生态工程所遵循的基本原理 5.系统学和工程学原理(1)系统的结构决定功能原理运用：改善和优化生态系统的结构运用：改善和优化生态系统的结构例：桑基鱼塘模式例：桑基鱼塘模式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，只有这样才能顺利完成能量、物质、信只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现息等的转

12、换和流通，并且实现总体功能总体功能大于各部分之和的效果大于各部分之和的效果，即，即“1+12”。二、生态工程所遵循的基本原理 5.系统学和工程学原理(2)系统整体性原理豆科作物和固氮菌的共生豆科作物和固氮菌的共生 你能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗？你能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗？1.1.物质循环再生原理物质循环再生原理2.2.物种多样性原理物种多样性原理3.3.协调与平衡原理协调与平衡原理4.4.整体性原理整体性原理5.5.系统学和工程学原理系统学和工程学原理生态工程的原理生态工程的原理（1 1）系统的结构决定功能原理）系统的结构决定功能原理（2 2）系统整体性原理）系统整体

13、性原理思考与探究：思考与探究：3.3.桑基鱼塘分布在我国长江三角洲、珠江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。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循环利用过程中，随着食物链的延伸逐级递减。递减。1.1.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.

14、促进自然界良性循环的前提下，达到生态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.促进自然界良性循环的前提下，充分发挥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态效益与经济效益的同步发展D2.(2.(多选多选)生态工程体系的特点是（生态工程体

15、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ABC3.3.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B 一、生态工程的实例一、生态工程的实例 农村综合发展型生态工程农村综合发展型生态工程小流域综合治理生态工程小流域综合治理生态工程大区域生态系统恢复工程大区域生态系统恢复工程湿地生态恢复工程湿地生态恢复工程矿区废弃地的生态恢复工程矿区废弃地的生态恢复工程城市环境生态工程城市环境生态工程5.2 生态工程的实例和发展前景生态工程

16、的实例和发展前景 类型类型内容内容农村综农村综合发展合发展型生态型生态工程工程小流域小流域综合治综合治理生态理生态工程工程大区域大区域生态系生态系统恢复统恢复工程工程湿地生湿地生态恢复态恢复工程工程矿区废矿区废弃地的弃地的生态恢生态恢复工程复工程城市环城市环境生态境生态工程工程问题问题对策对策案例案例请阅读课文后总结请阅读课文后总结 1.1.在在农村综合发展型生态工程农村综合发展型生态工程案例中，主要运用案例中，主要运用了哪些生态工程的基本原理？了哪些生态工程的基本原理？物质循环再生原理、整体性原理、物种多物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理等。样性原理等。2.2.这一生态系统的结构和

17、功能有哪些特点？有哪这一生态系统的结构和功能有哪些特点？有哪些值得借鉴的做法？些值得借鉴的做法？这个案例以沼气工程为核心，农林牧副渔各业这个案例以沼气工程为核心，农林牧副渔各业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经济发展；同时又降低了环境污染，促进了农村济发展；同时又降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。的可持续发展。1.1.小流域的综合治理小流域的综合治理，“综合综合”表现在哪些方面？表现在哪些方面？“综合综合”表现在不但注重通过还林、还草、筑坝表现在不但注重通过还林、还草、筑坝等措施等措施达到蓄水、降低土壤侵蚀的生态效果达到蓄水、降低土壤侵蚀的生

18、态效果；还；还考虑如何考虑如何提高人们的生活水平提高人们的生活水平。各种措施的结果。各种措施的结果是建立一个稳定、持久、高效的生态系统。是建立一个稳定、持久、高效的生态系统。2.2.为什么要针对不同的地形采取不同的措施？为什么要针对不同的地形采取不同的措施？这体现了生态工程的什么原理？这体现了生态工程的什么原理？3.3.这一模式在其他小流域能够照搬吗？这一模式在其他小流域能够照搬吗？根据不同的地形采取不同的措施，根据不同的地形采取不同的措施，这体现了生态工这体现了生态工程程协调与平衡协调与平衡、因地制宜的原理和思想、因地制宜的原理和思想。不能照搬，还是要不能照搬，还是要因地制宜因地制宜地进行生

19、态工程建设。地进行生态工程建设。1.1.国家为什么投入巨大的人力和物力兴建三北防国家为什么投入巨大的人力和物力兴建三北防护林工程护林工程?这一工程为什么需要如此漫长的时间这一工程为什么需要如此漫长的时间?三北防护林跨越中国三北防护林跨越中国1313个省、直辖市、自治个省、直辖市、自治区，对我国具有重要的意义：生态环境的质量关区，对我国具有重要的意义：生态环境的质量关系到这一地区人民的生产和生活问题，对维护社系到这一地区人民的生产和生活问题，对维护社会稳定具有重要意义；更重要的是，这一地区的会稳定具有重要意义；更重要的是，这一地区的生态环境关系到下游地区人民的生产、生活和经生态环境关系到下游地区

20、人民的生产、生活和经济发展同时这里自然矿产资源丰富，对我国的经济发展同时这里自然矿产资源丰富，对我国的经济发展和国家安全具有重要战略意义。济发展和国家安全具有重要战略意义。这一地区这一地区区域广阔，气候、自然条件复杂区域广阔，气候、自然条件复杂，总体经济发展水平较低等情况总体经济发展水平较低等情况也决定了这个工程也决定了这个工程需要较长的时间。需要较长的时间。首先应考虑树种的生态适应性问题，首先应考虑树种的生态适应性问题，种植适种植适宜品种宜品种；其次要；其次要考虑树种的多样性考虑树种的多样性，保证防，保证防护林体系的稳定性；护林体系的稳定性；不同地区应根据当地情不同地区应根据当地情况采取不同

21、的策略（况采取不同的策略（因地制宜因地制宜）2.2.这一工程横跨多个省区，根据协调与平衡原理这一工程横跨多个省区，根据协调与平衡原理和生物多样性原理，不同地区在造林设计上应当和生物多样性原理，不同地区在造林设计上应当注意什么问题？注意什么问题？3.3.地处湖区上游的人们对湿地恢复生态工程负有地处湖区上游的人们对湿地恢复生态工程负有什么责任？什么责任？我国历来人多地少，围湖造田，种植农作物，我国历来人多地少，围湖造田，种植农作物，以以生产更多的粮食生产更多的粮食；片面强调经济发展片面强调经济发展，没有认识没有认识到湖泊的巨大生态调节功能到湖泊的巨大生态调节功能也是重要原因。也是重要原因。退耕还湖

22、包括退耕地为湖区，湖区上游以及湖区退耕还湖包括退耕地为湖区，湖区上游以及湖区周围的生态环境保护工作；更重要的是原耕地上周围的生态环境保护工作；更重要的是原耕地上居民的迁移，要解决迁出居民的生活和就业等问居民的迁移，要解决迁出居民的生活和就业等问题，这是退耕还湖工程的主要困难。题，这是退耕还湖工程的主要困难。保护环境，减少水土流失和水污染保护环境，减少水土流失和水污染。1.1.当初人们为什么要围湖造田？当初人们为什么要围湖造田？2.2.为什么说为什么说“退耕还湖退耕还湖”是一项巨大的系统工程？是一项巨大的系统工程？实施这一工程面临的主要困难是什么？实施这一工程面临的主要困难是什么？矿区土壤条件恶

23、劣矿区土壤条件恶劣,不适宜农作物的生长不适宜农作物的生长 首先要考虑到牧草的产量，以草定畜首先要考虑到牧草的产量，以草定畜；更重要更重要的是要考虑到土地对粪肥的承载力的是要考虑到土地对粪肥的承载力,要保持在要保持在承载力范围以内，承载力范围以内，以免养殖规模过大，粪肥数以免养殖规模过大，粪肥数量巨大而造成新的污染。量巨大而造成新的污染。还有金矿、铁矿等。这些生态恢复工程最重要还有金矿、铁矿等。这些生态恢复工程最重要的是的是改良表土，恢复植被改良表土，恢复植被，但要，但要因地制宜因地制宜。2.2.怎样合理地筹划养殖肉牛的数量？怎样合理地筹划养殖肉牛的数量？1.1.在这一案例中在这一案例中,恢复植

24、被的措施是植树和种草恢复植被的措施是植树和种草,为什么不是种植农作物？为什么不是种植农作物？3.3.除煤矿外，你知道还有哪些矿区吗？除煤矿外，你知道还有哪些矿区吗？这些矿区的恢复工程与煤矿是否有不同之处？这些矿区的恢复工程与煤矿是否有不同之处？减少污染的措施减少污染的措施:制定法律法规制定法律法规,禁止市区内鸣笛禁止市区内鸣笛,禁止使用含铅汽油禁止使用含铅汽油,鼓励使用电力、天然气等无污鼓励使用电力、天然气等无污染能源的新型汽车染能源的新型汽车,以及对其的研究和应用等。以及对其的研究和应用等。减少或禁止工厂的污水排放减少或禁止工厂的污水排放;进行污水净化回收利进行污水净化回收利用用;实行雨水和

25、污水分流。实行雨水和污水分流。每一个城市居民都应该树立节水意识、宣传节水每一个城市居民都应该树立节水意识、宣传节水的意义的意义,家庭生活中应该使用无磷洗衣粉和洗涤剂家庭生活中应该使用无磷洗衣粉和洗涤剂,制止或减少生活中的水污染行为。制止或减少生活中的水污染行为。1.1.汽车尾气是城市大气污染的主要来源之一，汽车噪声又汽车尾气是城市大气污染的主要来源之一，汽车噪声又是城市噪声污染的主要来源。你认为应当限制城市居民购是城市噪声污染的主要来源。你认为应当限制城市居民购买汽车吗？为什么？如果不限制，应当采取什么措施来减买汽车吗？为什么？如果不限制，应当采取什么措施来减少由汽车造成的污染？少由汽车造成的

26、污染？2.2.城市的水污染问题应当采取哪些措施来解决？城市的水污染问题应当采取哪些措施来解决？每一个城市居民应当在这方面承担什么责任和义务？每一个城市居民应当在这方面承担什么责任和义务？二、生态工程发展的前景二、生态工程发展的前景“生物圈生物圈2 2号号”于于19861986年年1111月破土动工。月破土动工。19911991年年9 9月，第一月，第一批批8 8名实验者进入其中并开始实验。名实验者进入其中并开始实验。19931993年年2 2月，向月，向“生生物圈物圈2 2号号”输氧，人员撤出。输氧，人员撤出。19941994年年2 2月第二批月第二批7 7名实验者名实验者进入其中，几个月后撤

27、出，实验失败。进入其中，几个月后撤出，实验失败。“生物圈生物圈2 2号号”生态工程的实验及启示生态工程的实验及启示发达国家与我国的生态工程建设强调的重点有发达国家与我国的生态工程建设强调的重点有所不同，为什么？所不同，为什么？发达国家发达国家经济发展水平较高，人均土地、水等经济发展水平较高，人均土地、水等资源占有量较多，所以这些国家的生态工程往资源占有量较多，所以这些国家的生态工程往往往注重生态恢复，而较少注重经济效益注重生态恢复，而较少注重经济效益。而。而我我国国人口较多，人均土地、水资源和能源占有量人口较多，人均土地、水资源和能源占有量少，所以在进行生态工程时，少，所以在进行生态工程时，一定要注重生态一定要注重生态效益、社会效益和经济效益的统一。效益、社会效益和经济效益的统一。