1、第五章 生態(tài)工程,生態(tài)工程 是指人類應(yīng)用生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科的基本原理和方法，通過系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)控和技術(shù)組裝，對已被破壞的生態(tài)環(huán)境進行修復(fù)、重建，對造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，從而促進人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展。,生態(tài)工程概念突破,原理方法,生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué),技術(shù)手段,通過系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)控和技術(shù)組裝,操作過程,對已被破壞的生態(tài)環(huán)境進行修復(fù)、重建，對造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力,第一節(jié) 生態(tài)工程的基本原理,生態(tài)工程建設(shè)的目的是： 遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。

2、與傳統(tǒng)的工程相比，生態(tài)工程是一類少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。,一、關(guān)注生態(tài)工程建設(shè),分析傳統(tǒng)經(jīng)濟模式帶來哪些問題？,資料分析,資料1： 1998年夏季，長江流域經(jīng)歷了自1954年以來的最大洪災(zāi)。加上其他地區(qū)水災(zāi)，1998年全國受災(zāi)人數(shù)上億，近500萬所房屋倒塌，2000多萬公頃的土地被淹，直接經(jīng)濟損失達1600多億元人民幣。,討論:,1.導(dǎo)致1998年長江洪水泛濫的主要原因是什么？ 根本原因：長江上游亂砍濫伐森林，水源涵養(yǎng)和水土保持功能急劇降低，造成大量泥沙淤積河道；中游圍湖造田、亂占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面積急劇減少。 直接原因：1998年度的罕見降雨。但這也與全球溫室氣體排放量

3、增加而導(dǎo)致的溫度升高、氣候異常有關(guān)。,解決措施：我國政府提出的“積極營造長江中上游水源涵養(yǎng)林和水土保持林”計劃，即以生物措施為主，結(jié)合工程措施，提高森林覆蓋率；“退耕還湖”和改革不合理耕作方式等。 在進行生態(tài)工程建設(shè)時，要考慮到怎樣解決農(nóng)村（尤其是湖區(qū)或山區(qū)的遷出人員）的能源來源問題以及如何提高農(nóng)民的經(jīng)濟收入。,2.洪災(zāi)的發(fā)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，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。,資料2：我國是農(nóng)業(yè)大國，人均土地、水等資源占有量遠低于世界平均水平。雖然我國用占世界10%的耕地養(yǎng)活了占世界21%的人口，但由于受到西方“石

4、油農(nóng)業(yè)”模式的影響，加上人口壓力以及缺乏生態(tài)環(huán)境意識，所造成的資源破壞和農(nóng)業(yè)環(huán)境污染，已經(jīng)對社會的可持續(xù)發(fā)展造成很大障礙,1.你對“石油農(nóng)業(yè)”是如何理解的？,“石油農(nóng)業(yè)”大量使用化肥、農(nóng)藥和機械的生產(chǎn)方式，因?qū)κ偷饶茉从懈叨鹊囊蕾囆远妹?理解： a它把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)這一復(fù)雜的生物過程，變成了簡單的機械過程和化學(xué)過程。 b優(yōu)點:由于其投入高，產(chǎn)出也高，對糧食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用， c缺點：它所產(chǎn)生的廢棄物和有害物質(zhì)的數(shù)量很龐大，大大削弱了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和持續(xù)生產(chǎn)力，并造成日益嚴重的農(nóng)產(chǎn)品污染和環(huán)境污染等問題。,資料分析2問題討論,2. 你能舉出一些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動對人體健

5、康以及環(huán)境造成危害的實例嗎？,除日常生活中能夠發(fā)現(xiàn)的實例外，農(nóng)業(yè)活動對環(huán)境和人類健康造成危害的實例中，世界上影響較大的有藍嬰病。1973年，美國內(nèi)布拉斯加州首次出現(xiàn)幼兒高鐵血紅蛋白癥（藍嬰?。?。其原因是飲用水中硝酸鹽含量超過10 mg/L，這時過多的硝酸鹽會與紅細胞中的血色素結(jié)合，形成高鐵血紅蛋白。高鐵血紅蛋白不能為細胞和組織運輸足夠的氧?；純旱呐R床癥狀是在口、手或腳等部位出現(xiàn)時斷時續(xù)的藍色或淡紫色，呼吸困難、腹瀉、嘔吐、抽搐，嚴重的會失去知覺，甚至死亡。硝酸鹽來源于點源污染，如下水道、畜禽養(yǎng)殖場等，或非點源污染，如對農(nóng)田、公園、草地等的施肥。,P108資料分析2問題討論,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動對人體健

6、康以及環(huán)境造成危害的實例,涂藥黃瓜、有毒豇豆、問題豬肉如今又出現(xiàn)甲醛白菜、藍礬韭菜，各種農(nóng)藥、獸藥、激素、保鮮劑等農(nóng)用藥劑的超標(biāo)、違規(guī)使用，正在成為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的源頭之禍。 “由于化肥過度施用，尤其是氮肥過度施用成為農(nóng)業(yè)污染的重要原因之一。,3.如何理解“污染物是放錯地方的資源”這句話？,對環(huán)境造成危害的污染物，采用一定的措施和技術(shù)，就能夠進行回收和循環(huán)利用，這樣不但能夠減少環(huán)境污染，而且提高了資源的利用效率，減少了資源的浪費。例如，對廢污水中的重金屬或氮、磷等養(yǎng)分就可以進行回收再利用。因此說污染物是放錯了地方?jīng)]有被利用的資源。,P108資料分析2問題討論,4.石油農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)模式應(yīng)當(dāng)怎樣改進

7、？,在不同的國家有不同的改進措施。例如，在我國，人多地少，應(yīng)該大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)。實施的具體措施包括：可以根據(jù)田間作物的需要適量施用高效、低毒、低殘留的農(nóng)藥，多施有機肥，提高作物對水、肥等資源的利用效率，對作物秸稈和畜禽糞便進行再利用，實現(xiàn)物質(zhì)的多級利用，等等。一方面要不斷提高土地的產(chǎn)出水平；另一方面要減少農(nóng)業(yè)活動對環(huán)境的污染，促進社會的可持續(xù)發(fā)展。,P108資料分析2問題討論,傳統(tǒng)經(jīng)濟模式： 毀壞水、大氣、土壤和生物資源，消耗地球贈給我們的自然資本，并造成環(huán)境污染。,生態(tài)經(jīng)濟： 主要是通過實行“循環(huán)經(jīng)濟”的原則，使一個系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的生產(chǎn)原料，從而實現(xiàn)廢棄物的資

8、源化，而實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟最重要的手段之一就是生態(tài)工程。,為了可持續(xù)發(fā)展，走生態(tài)經(jīng)濟之路。,生態(tài)工程是人類學(xué)習(xí)自然生態(tài)系統(tǒng)“智慧”的結(jié)晶，是生態(tài)學(xué)、工程學(xué)、系統(tǒng)學(xué)、經(jīng)濟學(xué)等學(xué)科交叉而產(chǎn)生的新興學(xué)科。 生態(tài)工程主要由生物種群、生物群落和生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成。生態(tài)工程的構(gòu)建和運行主要依據(jù)是生態(tài)學(xué)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 地球以有限的空間和資源，長久維持著眾多生物的生存、繁衍和發(fā)展，奧秘就在于物質(zhì)能夠在各類生態(tài)系統(tǒng)中，進行區(qū)域小循環(huán)和全球地質(zhì)大循環(huán)，循環(huán)往復(fù)，分層分級利用，從而達到取之不盡，用之不竭的效果。,理論基礎(chǔ):物質(zhì)循環(huán),無廢棄物農(nóng)業(yè)我國古代傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的輝煌成就之一，是

9、生態(tài)工程最早和最生動的一種模式。,無廢棄物農(nóng)業(yè)-通過積極種植能夠固氮的豆科作物，以及收集一切可能的有機物質(zhì)，包括人畜糞便、枯枝落葉、殘羹剩飯、河泥、炕土、老墻土以及農(nóng)產(chǎn)品加工過程中的廢棄物等，采,用堆肥和漚肥等多種方式，把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C肥料，施用到農(nóng)田中，改善了土壤結(jié)構(gòu)；培育了土壤微生物；實現(xiàn)了土壤養(yǎng)分如氮、磷、鉀及微量元素的循環(huán)利用。,2、物種多樣性原理,單一的樟子松林被松毛蟲害死,食物鏈短而單調(diào)，缺少松毛蟲、天牛的天敵。,理論基礎(chǔ)：生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,生物多樣性很高的珊瑚礁維持的很好,純樟子松林、楊樹林的生物多樣性低，食物鏈短而單調(diào)，缺少松毛蟲、天牛的天敵，而成片單一的林木又為其提供了豐富的

10、食物來源，因而會導(dǎo)致了樹林的毀壞。 珊瑚礁區(qū)的生物多樣性高，食物鏈復(fù)雜，不同的生物占據(jù)了不同的時間位、空間位和資源位，因而充分利用了珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境。例如，氮、磷等養(yǎng)分就能夠在該區(qū)生物體間充分地循環(huán)利用而很少流出系統(tǒng)外。,P110資料分析問題討論提示,2.從上面正面和反面的實例，你能得出怎樣的結(jié)論？你認為生物多樣性的破壞有人為因素嗎？,只有保持生態(tài)系統(tǒng)較高的生物多樣性，才能保證生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和平衡。生物多樣性的破壞有人為因素，而且往往作用巨大。,試分析下列事件可用何種生態(tài)工程原理來解釋,1.使用堆肥和漚肥法實現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè) 2.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重破壞，后來從國外引進澳洲瓢蟲，已持續(xù)發(fā)揮了控制害蟲的作用。,物質(zhì)循環(huán)再生原理,物種多樣性原理,2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物種多樣性原理 D系統(tǒng)整理性原理,1實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的最重要的手段之一是（ ） A大力發(fā)展“石油農(nóng)業(yè)” B生態(tài)工程 C清除污染物 D禁止產(chǎn)出污染物,課堂練習(xí),B,