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1、专题5:生态工程,干裂的土地，赤红的荒山,幼苗的上方是蔚蓝的地球,本专题题图寓意：,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,生态工程的概念：,人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，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方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境和谐发展。,科技探索之路归纳,1经济的不当发展对环境的破坏2解决经济发展与环境问题的根本原则
2、是循环经济3实现循环经济的重要手段之一是生态工程,5.1 生态工程的基本原理,一、教学目标：1.简述生态工程兴起的原因。2.简述生态工程的基本原理。3.举例说出生态工程建设的实例。二、教学重点与难点：1.生态工程的基本原理。2.生态工程的系统学和工程学原理。,讨论：,生态工程建设的目的是什么？,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.,【“关注生态工程建设”资料分析1】,资料分析1-长江洪水 1.导致1998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
3、、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。,2.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，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。,2经济的不当发展对环境的破坏实例,（1）石油农业”？“石油农业”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。理解：,a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和化学过程。b优点: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，c缺点：它所产生的
4、废弃物和有害物质的数量很庞大，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。,2农业生产活动对人体健康以及环境造成危害的实例,世界上影响较大的有蓝婴病。1973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盐含量超过10 mg/L，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，呼吸困难、腹泻、呕吐、抽搐，严重的会失去知觉，甚至死亡。,什么是污染物？,污染物是放错地方的资源对环境造成危害的污染物，采用一定的
5、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。因此说污染物是放错了地方没有被利用的资源。,石油农业的生产模式应当怎样改进,(1)一方面要不断提高土地的产出水平；(2)另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。实施的具体措施包括：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，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。,物质循环再生原理：,1.基本内容：2.类型：水循环、气体型循环、沉积型循
6、环1）水循环线路：,地球表面,蒸发,大气圈,降水,地球表面,2）气体型循环包括氮、碳、氧等元素的循环。物质的主要储存库是大气和海洋，具有明显的全球性，循环性能最为完善。,3）沉积型循环包括P、S、K、Na、Mg、Fe、I2、Cu等物质的循环，其储存库主要是岩石、沉积物、土壤 等，主要通过岩石的风化和沉积物的分解，转变为可以被生物利用的营养物质，转化速率 缓慢。,实例：我国古代“无废弃物农业,物质循环再生原理:要求我们在生态工程设计和建设是要使大多的物质循环再生,以减少污染,二物种多样性原理,抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰使自身结构功能维持原状的能力。生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自
7、动调节能力就越小，抵抗力就越低；反之，抵抗力就越高。物种多，复杂生态系统抵抗力稳定性高,抵抗力很强,抵抗力较弱,物种多样性原理:要求我们在生态工程设计和建设过程中增加物种多样性，提高生态系统稳定性,以保持生态平衡,协调与平衡原理,理论基础与必修课中的种间关系、环境容纳量等内容有联系 环境承载力:环境所能养活的生物种群的数量。协调-主要是生物与环境的协调(强调生物要和环境相适应)平衡-是种群数量与环境的负载能力要平衡,协调与平衡原理要求我们在生态工程设计和建设时要考虑:生物要和环境相适应种群数量与环境的负载能力要平衡,整体性原理,整体性原理的理论:是指我们在生态工程设计和建设时要考虑自然生态系统的规律还需要考虑经济和社会系统的影响三者结合才能在生态工程设计和建设中取得成果,系统学和工程学原理,系统的结构决定功能的原理:,生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的.,图5-1桑基鱼塘系统物质循环和能量流动示意图,系统整体性原理:,系统个组分之间要有适当的比例关系,只有这样才能顺利的完成能量、物质、信息等的转换和流通,并且实现总体功能大于各部分之和的效果.即 1+12,
