公开课---生态工程的基本原理.ppt

1、课前准备：课前准备：复习必修三P64、P99的课后资料及P123预习选修三P105-P110课上检查：课上检查：1、生态系统的结构和功能 2、能量流动和物质循环的关系当人类第一次离开地球，在太空遥望自己的家乡时，当人类第一次离开地球，在太空遥望自己的家乡时，人们这才惊讶地发现，在目前已知的宇宙星体中，人们这才惊讶地发现，在目前已知的宇宙星体中，唯有我们人类的家园唯有我们人类的家园地球，才是一颗蔚蓝色的地球，才是一颗蔚蓝色的星球。星球。一、全球气候变化一、全球气候变化当前全球性生态环境问题凸显当前全球性生态环境问题凸显当前全球性生态环境问题凸显当前全球性生态环境问题凸显二、水资源短缺二、水资源短

2、缺三、臭氧层破坏三、臭氧层破坏四、酸雨四、酸雨五、土地荒漠化五、土地荒漠化六、海洋污染六、海洋污染七、生物多样性锐减七、生物多样性锐减厄尔尼诺现象厄尔尼诺现象厄尔尼诺现象是太平洋赤道带大范围内海洋和大气相互作用后失去平衡而产生的一种气候现象。当这种现象发生时，海水水位上涨，水温升高，导致太平洋沿岸地区出现干旱及洪涝等自然灾害，甚至造成全球气候反常。温室效应 温室效应CO2等温室气体的大量排放，引起全球气候变暖，等温室气体的大量排放，引起全球气候变暖，导致极地的冰雪和高山冰川融化，海平面上升等。导致极地的冰雪和高山冰川融化，海平面上升等。水资源短缺水资源短缺地球表面的地球表面的70%被水覆盖，但

3、淡水资源仅占所有水被水覆盖，但淡水资源仅占所有水资源的资源的2.5%，可为人类直接利用的淡水只占所有，可为人类直接利用的淡水只占所有淡水资源的淡水资源的1%。随着工业污染和生活污水的排放，。随着工业污染和生活污水的排放，水资源的短缺已经成为摆放在人类面前的刻不容缓水资源的短缺已经成为摆放在人类面前的刻不容缓的问题。的问题。黄河断流黄河断流 臭氧层破坏氟利昂等物质的大量排放，引起臭氧层破坏，导致氟利昂等物质的大量排放，引起臭氧层破坏，导致地球上的紫外线辐射增强，人类的皮肤癌和白内障地球上的紫外线辐射增强，人类的皮肤癌和白内障患病率上升，植物的光合作用受到抑制等。患病率上升，植物的光合作用受到抑制

4、等。酸雨酸雨酸雨是指酸雨是指PH值小于值小于5.6的酸性降雨。酸雨对环境有的酸性降雨。酸雨对环境有多方面的危害：使水域和土壤酸化，损害农作物和多方面的危害：使水域和土壤酸化，损害农作物和林木的生长，危害渔业生产；酸雨还腐蚀建筑物、林木的生长，危害渔业生产；酸雨还腐蚀建筑物、工厂设备和文化古迹，同时也危害人类健康工厂设备和文化古迹，同时也危害人类健康。土地荒漠化土地荒漠化土地荒漠化简单地说就是指土地退化，也叫土地荒漠化简单地说就是指土地退化，也叫“沙漠沙漠化化”。荒漠化的主要影响是土地生产力的下降和随。荒漠化的主要影响是土地生产力的下降和随之而来的农牧业减产，相应带来巨大的经济损失和之而来的农牧

5、业减产，相应带来巨大的经济损失和一系列社会恶果，如沙尘暴等。一系列社会恶果，如沙尘暴等。海洋污染各种污染物通过河流和空气进入海洋，以及海洋运各种污染物通过河流和空气进入海洋，以及海洋运输时的石油泄露和倾倒等造成海洋污染。输时的石油泄露和倾倒等造成海洋污染。生物多样性锐减由于环境污染由于环境污染,人们对资源不合理的开发利用人们对资源不合理的开发利用,破坏破坏了生物生存的环境了生物生存的环境,导致许多生物濒临灭绝。导致许多生物濒临灭绝。地球母亲需要我们的细心呵护！地球母亲需要我们的细心呵护！理论基础理论基础生态学和系统学等学科生态学和系统学等学科技术手段技术手段通过系统设计、调控和技术组装通过系统

6、设计、调控和技术组装操作过程操作过程对已被破坏的生态环境进行修复、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，并提高生态统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力系统的生产力最终目的最终目的促进人类社会和自然环境的和谐发促进人类社会和自然环境的和谐发展展生态工程生态工程生态工程的兴起生态工程的兴起科技探索之路：污污染染转转移移节能减排节能减排=拉闸限电拉闸限电?1987年，WCED在我们共同的未来中提出了“可持续发展可持续发展”的战略思想美国经济学家莱斯特R布朗 著有生态经济一书我国生态学巨匠马世骏先生(从1979年开始)提出“

7、生态经济学生态经济学”、“生态工程生态工程”及及“社会社会经济经济自然复合生态系统自然复合生态系统”等一系列观点能够举例说明生态工程能够举例说明生态工程基本原理的主要内容基本原理的主要内容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。与传统的工程相比，的同步发展。与传统的工程相比，生态工程是一类生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的少消耗、多效益、可持续的工程体系。工程体系。二、关注生态工程建设二、关注生态工程建设（阅读（阅读P107资料分析，分组讨论）资料

8、分析，分组讨论）分析传统经济模式下出现的一些问题分析传统经济模式下出现的一些问题一、生态工程建设的目的一、生态工程建设的目的资料资料1 1：19981998年夏，长江流域经历了年夏，长江流域经历了19541954年以来的最大年以来的最大洪灾。加上其他地区水灾，洪灾。加上其他地区水灾，19981998年全国受灾人数上年全国受灾人数上亿，近亿，近500500万所房屋倒塌，万所房屋倒塌，20002000多万公顷的土地被淹，多万公顷的土地被淹，直接经济损失达直接经济损失达16001600多亿元人民币。多亿元人民币。石油农业时代下的石油农业时代下的 “肥慌肥慌 ”化肥价格持续走高化肥价格持续走高资资料料

9、二二1、石油农业的概念（见小知识）、石油农业的概念（见小知识）2、石油农业的优势：、石油农业的优势：高产、高效、省时、省力；提高农业生产效高产、高效、省时、省力；提高农业生产效率和农产品产量，解决粮食需求的矛盾。率和农产品产量，解决粮食需求的矛盾。3、石油农业的弊端：、石油农业的弊端：高投入、高成本、高污染高投入、高成本、高污染 20世纪90年代后期，长江流域经常发生洪灾，究其原因是上游地区对森林的过度采伐，中游围湖造田蓄洪能力锐减，这能反映出经济发展模式存在的问题是()A.过度依赖煤、石油等能源B.不注重生态环境的保护，没有考虑生态成本C.过分依赖农家肥，造成土壤结构破坏D.对水资源缺少足够

10、的认识B以下选项不属于解决长江洪水泛滥的有效措施：以下选项不属于解决长江洪水泛滥的有效措施：A.以生物措施为主，结合工程措施，提高森以生物措施为主，结合工程措施，提高森林覆盖率林覆盖率B.“退耕还湖退耕还湖”和改革不合理耕作方式和改革不合理耕作方式C.大力发展大力发展“石油农业石油农业”D.改变传统的经济发展模式，提高人民的环改变传统的经济发展模式，提高人民的环境保护意识境保护意识生态经济：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，从而实现统或者另一个系统的生产原

11、料，从而实现废弃物的资源化，而废弃物的资源化，而实现循环经济最重要实现循环经济最重要的手段之一就是的手段之一就是生态工程生态工程。为了可持续发展，走生态经济之路。为了可持续发展，走生态经济之路。1 1、物质循环再生原理、物质循环再生原理 三、生态工程所遵循的基本原理三、生态工程所遵循的基本原理2 2、物种多样性原理、物种多样性原理3 3、协调与平衡的原理、协调与平衡的原理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物质循环再生原理物质循环再生原理无废弃物农业无废弃物农业是我国古代传是我国古代传统农业的辉煌统农业的辉煌成就之一，也成就之一，也是是生态工程生态工程最

12、最早和最生动的早和最生动的一种模式。一种模式。无废弃物农业无废弃物农业-通过积通过积极种植能固氮的豆科作极种植能固氮的豆科作物，以及收集一切可能物，以及收集一切可能的有机物质，包括人畜的有机物质，包括人畜粪便、枯枝落叶、残羹粪便、枯枝落叶、残羹剩饭、河泥等，采剩饭、河泥等，采用堆肥和沤肥等多种方式，把它们转变为有机肥料，用堆肥和沤肥等多种方式，把它们转变为有机肥料，施用到农田中，改善了土壤结构；培育了土壤微生施用到农田中，改善了土壤结构；培育了土壤微生物；实现了土壤养分（物；实现了土壤养分（N、P、K）循环利用。）循环利用。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食物链短而食物链短

13、而单调，缺少单调，缺少松毛虫、天松毛虫、天牛的天敌。牛的天敌。阅读阅读P110资料分析资料分析生物多样性很高的珊生物多样性很高的珊瑚礁维持的很好瑚礁维持的很好 纯樟子松林、杨树林的生物多样性低，食物纯樟子松林、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。会导致了树林的毁坏。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，同的生物占据了不同的时间位、空间位和

14、资源位，因而充分利用了珊瑚礁生态系统的环境。例如，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，系统相对稳定。利用而很少流出系统外，系统相对稳定。物种多而繁杂的生态系统具有较高的物种多而繁杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性抵抗力稳定性。生物多样性程度高，可以。生物多样性程度高，可以为各类生物的生存提供多种机会和条件。为各类生物的生存提供多种机会和条件。众多的生物通过众多的生物通过食物链食物链关系互相依存，就关系互相依存，就可以在有限的资源条件下，可以在有限的资源条件下，产生或容纳更产生或容纳更

15、多的生物量多的生物量，提高系统，提高系统生产力生产力。2 2、物种多样性原理、物种多样性原理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促进自然界良性循环的前提下，达到生态效益与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，防治环境污染，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

16、生态效益与经济效益的生产潜力，防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展同步发展2.（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由于周边城市、工业和由于周边城市、工业和农田的排水中氮、磷的农田的排水中氮、磷的浓度较高，使太湖水体浓度较高，使太湖水体中的水葫芦和藻类疯长中的水葫芦和藻类疯长2007年年5月太湖蓝藻大爆发月太湖蓝藻大爆发 西北地区年降雨量西北地区年降雨量450nm，只适宜种植灌木和，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杨树，草的地区，却被硬性规定种植属于乔木的杨树，“杨家将杨家将”因为不适应长成了因为不适应长成了“小老头小老头”，防护林变，防护林变成了残败的成了残败的“灰色长城灰色长城”。处理好生物与环境的协调与平处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑衡，需要考虑环境承载力环境承载力。环境承。环境承载力又称环