1、專題5 生 態(tài) 工 程 5.1生態(tài)工程的基本原理,視頻：流溪河的污染問題,1.導(dǎo)致流溪河污染的主要原因是什么？,1、工廠化學(xué)藥劑、劇毒物質(zhì)的排放 2、家禽、家畜養(yǎng)殖場的排污 3、生活垃圾的丟棄 4、泥沙攪拌站泥沙、建筑工地的渣土堆砌,2.流溪河污染的產(chǎn)生反映出經(jīng)濟發(fā)展模式存在什么問題？,傳統(tǒng)的經(jīng)濟發(fā)展模式不注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，沒有考慮生態(tài)成本，經(jīng)濟的發(fā)展以巨大的生態(tài)環(huán)境破壞為代價。,討論：,* 生態(tài)工程的概念,（1）理論基礎(chǔ),生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué),（2）技術(shù)手段,通過系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)控和技術(shù)組裝,（3）操作過程,對已被破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)、重建，對造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系

2、統(tǒng)的生產(chǎn)力,（4）最終目的,促進(jìn)人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展,一、關(guān)注生態(tài)工程建設(shè),思考： （1）這個農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中廢棄的物質(zhì)有哪些？ （2）我們的祖先是怎樣處理這些廢棄物的？,二、生態(tài)工程所遵循的基本原理,二、生態(tài)工程所遵循的基本原理,1.物質(zhì)循環(huán)再生原理,(1)概念：物質(zhì)能夠在各類生態(tài)系統(tǒng)中，進(jìn)行 和 ，循環(huán)往復(fù)，分層分級利用，從而達(dá)到取之不盡、用之不竭的效果。,(2)理論基礎(chǔ)：,區(qū)域小循環(huán),全球地質(zhì)大循環(huán),生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán),請你利用所學(xué)的知識“為秸稈找一個合適的出路”,秸稈粉碎還田作有機肥 秸稈加工作動物飼料 秸稈收集后利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)沼氣作為生活能源 秸稈燃燒發(fā)電 秸稈加工編織成工

3、藝品等。,“三北”防護(hù)林建設(shè)中的單純林問題。,單一的樟子松林被松毛蟲害死,食物鏈短而單調(diào)，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單，缺少松毛蟲天敵。,二、生態(tài)工程所遵循的基本原理,思考：為什么樟子松林會被松毛蟲毀于一旦？,由珊瑚蟲和某些藻類共生組成的珊瑚礁區(qū),物種繁多,系統(tǒng)穩(wěn)定。,生物多樣性很高的珊瑚礁維持的很好,思考：為什么珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)在深海有限的資源條件下，卻能維持著較高的生產(chǎn)力？,2.物種多樣性原理,(2)理論基礎(chǔ)：生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,(1)內(nèi)容：物種多，營養(yǎng)關(guān)系復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的抵抗力穩(wěn)定性，在有限資源條件下，就可以容納更多的生物量。,水葫蘆泛濫對生態(tài)系統(tǒng)造成影響,不適應(yīng)西北地區(qū)的楊樹,二、生態(tài)工程所遵循的

4、基本原理,物種多樣性原理是不是意味著生物數(shù)量越多越好呢？,3、協(xié)調(diào)與平衡原理,(2)理論基礎(chǔ)：生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡,(1)內(nèi)容：生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，需要考慮環(huán)境承載力（環(huán)境容納量），以及生物與環(huán)境的適應(yīng)。,二、生態(tài)工程所遵循的基本原理,4、整體性原理,(1)內(nèi)容：進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時，不但要考慮到自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，更重要的是，要考慮到經(jīng)濟和社會等系統(tǒng)的影響力。,(2)理論基礎(chǔ)：社會、經(jīng)濟、自然復(fù)合系統(tǒng),(3)意義：統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)系,保障生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定,5、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理,(1)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理 內(nèi)容：生態(tài)工程需要考慮系統(tǒng)內(nèi)部不同組分之間的結(jié)構(gòu)，通過改變和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，達(dá)到改善

5、系統(tǒng)功能的目的。,理論基礎(chǔ):,分布式優(yōu)于集中式和環(huán)式,意義： 改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、從而達(dá)到功能改善的效果。 舉例：桑基魚塘,把很多單一產(chǎn)業(yè)優(yōu)化組合，有機結(jié)合形成高效生態(tài)系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的生產(chǎn)力。,內(nèi)容：系統(tǒng)各組分之間要有適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系，只有這樣才能順利完成能量、物質(zhì)、信息等的轉(zhuǎn)換和流通，并且實現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果，即“1+12”。,(2)系統(tǒng)整體性原理,理論基礎(chǔ)：整體功能大于部分之和,實例：珊瑚礁藻類和珊瑚蟲的關(guān)系及豆科作物和根瘤菌共生,珊瑚礁藻類與珊瑚蟲的關(guān)系,根瘤菌與豆科植物的關(guān)系,注意：整體性原理系統(tǒng)整體性原理 (1)整體性原理 含義：指 三方面協(xié)調(diào)統(tǒng)一，保障整個生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定

6、與平衡。,(2)系統(tǒng)整體性原理 含義：指 大于 之和，即112。原因是系統(tǒng)保持有很高的生產(chǎn)力，具體是指互利共生的生物體現(xiàn)系統(tǒng)整體性原理。,社會、經(jīng)濟、自然,總體功能,各部分,試分析下列事件可用何種生態(tài)工程原理來解釋,1.畜牧養(yǎng)殖應(yīng)注意牲畜量不超過草地承載量 2.使用堆肥和漚肥法實現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè) 3.廣東大量引種木麻黃作為行道樹，一年一種叫吹綿介殼蟲的害蟲使木麻黃遭受嚴(yán)重破壞，后來從國外引進(jìn)澳洲瓢蟲，已持續(xù)發(fā)揮了控制害蟲的作用。 4.針對過度放牧的草原，一方面要減少畜牧量，進(jìn)行草地承包，有效管理。另一方面要設(shè)法增加農(nóng)牧民的收入途徑。 5.豆科作物和根瘤菌共生,物質(zhì)循環(huán)再生原理,物種多樣性原理,協(xié)調(diào)與

7、平衡原理,整體性原理,系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理,針對流溪河污染問題，你有什么解決方案？,三、討論,物質(zhì)循環(huán)再生原理,物種多樣性原理,協(xié)調(diào)與平衡原理,整體性原理,系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理,2生態(tài)工程的五個基本原理：,（1）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理,（2）系統(tǒng)整體性原理,【課堂小結(jié)】,1生態(tài)工程的概念,練習(xí),將下列事例與相關(guān)的生態(tài)工程原理進(jìn)行連線,無廢棄物農(nóng)業(yè) 在人工林中增加植被 的層次 無錫太湖水體富營養(yǎng) 化引起大面積水華 前面造林,后面砍林,違反整體性原理 遵循物質(zhì)循環(huán)再生原理 違反協(xié)調(diào)與平衡原理 遵循物種多樣性原理,1、“1+12”是生態(tài)工程基本原理中的哪一個（） A物種多樣性原理 B整體性原理 C協(xié)調(diào)與平衡原理 D系統(tǒng)學(xué)與工程學(xué)原理,D,練習(xí),1.單一的人工林比天然混合林的穩(wěn)定性低，容易遭受害蟲危害，這體現(xiàn)了生態(tài)工程的什么原理( ) A物質(zhì)循環(huán)再生原理 B協(xié)調(diào)與平衡原理 C物