1、5.1 生态工程的基本原理,专题5 生态工程,学习目标 1.简述生态工程的概念，关注生态工程的建设。 2.简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容，分析生态环境问题及解决对策。,方式一 云南，“彩云之南”，我国一个美丽的省份，有丰富的动植物资源，也有众多水域分布，更是远近闻名的旅游胜地。但是2009年至2012年间，这片美丽的土地，却在承受着巨大的痛苦旱灾。这是天灾还是人祸？右图是相关的图片。,结合这幅图，同学们思考以下几个问题： (1)在云南持续发生这样的大旱，原因到底是 什么？ (2)经济的发展带来社会进步，但是我们的环境问题却越来越严重，我们到底需要什么样的经济发展的新思路才能避免对环境
2、的破坏呢？,方式二 金字塔农场是一种设想的未来农业发展模式(如图)，由埃里克埃林森教授和迪克森戴斯波米尔教授联手设计。在农田资源有限的地球，如何满足日益增长的人口对食物的需求是所有政府必须要面对和,解决的问题。金字塔农场正是一个富有创意的解决之道。除了种植水果和蔬菜外，金字塔农场还装有一个加热和加压系统，能够将污水转换成水和碳，为机器和照明设备提供能量。金字塔农场实质就是一个完整的生态系统，这个农场的设计需要遵循什么原理，还有，这样的金字塔农场有何优点，有没有值得改进的地方，就让我们通过本节课来一起了解吧！,新知导学,达标检测,内容索引,新知导学,1.生态工程概念,一、关注生态工程建设,系统设
3、计,修复,重建,生产力,自然环境,少消耗,可持续,生态学,2.生态工程建设 (1)目的：遵循自然界 的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到 和 的同步发展。 (2)特点：与传统工程相比，生态工程是一类 、多效益、 的工程体系。 (3)原因：传统经济模式正在毁坏水、 、土壤和 ，消耗地球赠给我们的自然资本。,物质循环,经济效益,生态效益,少消耗,可持续,大气,生物资源,3.生态经济 (1)原则： 。 (2)特点：一个系统产出的 ，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。 (3)手段： 。,循环经济,污染物,生产原料,生态工程,1.石油农业 (1)特点：大量使用化肥、农
4、药、机械的农业生产方式。因对石油、煤、天然气等能源有高度的依赖性而得名。 (2)弊端：不注重生态环境的保护，没有考虑环境成本，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。,归纳总结,2.生态工程与石油农业的区别,例1 生态经济所遵循的主要原则和实现的重要手段分别是 A.循环经济和生态工程 B.整体性原则和生态工程 C.循环经济和工程学手段 D.无污染原则和生态工程,答案,解析 生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则，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，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一就是生态工程。,解析,例2 下列关于生态工程的叙述，不正确的是 A
5、.当人类赖以生存的生态系统出现严重的问题时，生态工程应运而生 B.生态工程能够减少环境污染 C.生态工程以充分利用环境和资源为前提，生产出更多的产品 D.生态工程力求达到生态效益、经济效益和社会效益的协调统一,答案,解析 生态工程是旨在解决环境与经济发展协调问题的一门新学科，所以先有生态系统的破坏后有生态工程；生态工程建设的目的就是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。,解析,1.物质循环再生原理 (1)含义：物质能够在各类生态系统中，进行 和全球地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。 (2)实例：“
6、”。,二、生态工程所遵循的基本原理,区域小循环,无废弃物农业,2.物种多样性原理 (1)内容：一般而言，物种繁多而复杂的生态系统具有较高的_ _，可以在有限的资源条件下，产生或容纳更多的 ，提高系统生产力。 (2)实例 反面：辽宁西部章古台地区的樟子松林，由于没有一条昆虫与其天敌相生相克的食物链，松毛虫肆虐一时，樟子松林遭到严重破坏，甚至消失。 正面：由珊瑚虫和某些藻类共生组成的珊瑚礁区，物种繁多，系统稳定。,抵抗力稳,定性,生物量,3.协调与平衡原理 处理好 的协调与平衡，需要考虑环境承载力(又称环境容纳量)，即某种环境所能养活的生物种群的最大数量。如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会
7、引起系统的 。,生物与环境,失衡和破坏,4.整体性原理 (1)含义：进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是，还要考虑到 等系统的影响力。 (2)实例：在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴以及收入等问题。,经济和社会,5.系统学和工程学原理 (1)系统的结构决定功能原理 含义：生态工程需要考虑系统内部 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。 实例：我国南方水网地区的 。 (2)系统整体性原理：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、信息等的 ，并且实现总体功能大于各部分之
8、和的效果，即“112”。,不同组分,桑基鱼塘模式,转换和流通,1.生态工程遵循的基本原理归纳,归纳总结,2.整体性原理系统整体性原理 (1)整体性原理是指人类处在一个社会、经济、自然复合而成的巨大系统中。建立在对系统成分的性质及相互关系充分了解基础上的整体理论，是解决生态环境问题的必要基础。 (2)系统整体性原理属于系统学和工程学原理之一。系统整体性是指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、物质和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。,例3 下图是“无废弃物农业”物质和能量流动图，该图所体现的主要生态工程原理是 A.物种多样性原理 B.整体性原理 C.
9、物质循环再生原理 D.协调与平衡原理,答案,解析 分析题图可知，该图突出了 “无废弃物农业”，实现了物质的 区域小循环，做到了物质的分层分 级利用，因此主要体现了生态工程中的物质循环再生原理。,解析,例4 在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴以及收入等。以上做法依据的生态工程原理是 A.系统整体性原理 B.整体性原理 C.系统的结构决定功能原理 D.以上都不是,答案,解析 进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是还要考虑到经济和社会等系统的影响力，这应属于整体性原理。,解析,例5 下列有关生态工程的描述，错误的是
10、A.生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系 B.中国农民实施的“无废弃物农业”所包含的生态学原理是物质的循环再生 C.林业工程建设主要遵循物质循环再生原理和系统整体性原理 D.我国南方水网地区的桑基鱼塘模式体现了系统的结构决定功能的原理,答案,解析,解析 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；“无废弃物农业”是物质循环再生原理在农业上应用的实例；进行林业工程建设时，要遵循物种多样性原理、协调与平衡原理及整体性原理；我国南方水网地区的桑基鱼塘模式，就是把很多单个生产系统通过优化组合，有机地整合在一起，成为一个新的高效生态系统，大大提高了系统的生产力，充分体现了
11、系统的结构决定功能的原理。,学习小结,生态工 程的基 本原理,关注生态 工程建设,建设目的：达到 和 的同步发展 特点：少消耗、多效益、可持续,生态经济,原则：循环经济 特点：_ 手段：生态工程,经济效益,生态效益,废弃物资源化,生态工 程的基 本原理,基本原理,原理 物种多样性原理 协调与平衡原理原理,系统学和 工程学原理,系统的结构决定功能原理 系统整体性原理,物质循环再生,整体性,达标检测,1.下列关于生态工程的叙述中，错误的是 A.它是无消耗、多效益的工程 B.追求经济与生态的双赢 C.实现废物资源化的良性循环 D.实现了能量的多级利用,1,2,3,4,5,答案,解析 生态工程是人类应
12、用自然生态系统、系统学等学科的基本原理和方法，设计了促进分层多级利用物质的生产工艺系统，达到经济效益与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。,解析,2.实现循环经济的最重要的手段之一是 A.发展“石油农业” B.生态工程 C.清除污染物 D.禁止产出污染物,答案,1,2,3,4,5,解析 生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则，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，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一就是生态工程。,解析,3.下列措施中不符合城市生态工程建设基本原理的是 A.城市规划，分区建设工业区、
13、居住区、生态绿地等 B.大力推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺 C.采用浮床工艺法等手段治理环境污染 D.用法律手段严禁汽车上路及造纸厂、酒厂生产，以断绝污染的源头,1,2,3,4,5,答案,解析 严禁汽车上路及造纸厂、酒厂生产，一方面会严重阻滞经济发展，另一方面也不能达到“断绝污染源头”的目的。,解析,1,2,3,4,5,4.我国南方桑基鱼塘是将低洼稻田挖深做塘，塘内养鱼，塘基上种桑，用桑养蚕，蚕粪养鱼，鱼粪肥塘，塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕三丰收，大大提高了系统生产力。这种模式主要应用了生态工程所遵循的哪个原理 A.系统学和工程学原理 B.整体性原理 C.物种多样性原理 D.物
14、质循环再生原理,答案,解析 我国桑基鱼塘模式遵循的是系统学和工程学原理中的系统的结构决定功能原理，利用此原理来改善和优化系统的结构，从而达到功能改善的效果，大大提高了系统的生产力。,解析,1,2,3,4,5,5.一青年农民利用自己学习的生态学知识在自家庭院里建了一个小型农业生态系统。下面是该家庭生态工程的模式图，请据图分析回答问题：,答案,解析,(1)从图中可知，人类生活中所需的能源来自太阳能、沼气等。利用这些能源与利用煤炭相比，突出的优点是_。,减少了污染,解析 太阳能、沼气等新能源相对于煤炭等化石能源来说，可再生、几乎没有污染，减少了燃烧煤炭所产生的污染。,(2)该生态工程中的能量能够更多
15、地被人类利用，原因是_ _。,答案,解析 通过沼气池，利用了粪便等废弃物中的能量，实现了能量的多级利用。,解析,1,2,3,4,5,弃物中的能量，实现了能量的多级利用,充分利用了废,(3)生态工程建设的目的就是遵循自然界_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。与传统的工程相比较，生态工程是一类_的工程体系。,答案,解析 防止环境污染，达到经济效益与生态效益的同步发展，应用了生态工程物质循环的原理；与传统工程相比，生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续。,解析,1,2,3,4,5,物质循环,少消耗、多效益、可持续,(4)生态工程所遵循的基本原理是：_、_
16、、协调与平衡原理、_以及系统学和工程学原理。,答案,解析 生态工程遵循的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理与系统学和工程学原理。,解析,1,2,3,4,5,物质循环再生原理,物种多样性原理,整体性原理,(5)据生态工程中的物种多样性这一原理，有人认为生态农业建设中，食物链和营养级越长越多越好。请你结合所学的有关生态工程原理，分析该结论是否正确并说明理由。 _。,答案,解析 食物链越长，营养级越多，则能量损耗越多，能量的利用率越低，不符合生态工程建设的目的。,解析,1,2,3,4,5,不正确。因为食物链越长，各食物链中的生物数量越难以达到一定规模，影响经济效益；营养级越多，高层次营养级获得的能量越少，该营养级生物数量也越少,