高中生物 生態(tài)工程的基本原理課件 新人教版選修31

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1、 2014年 4月 24日 ， 十 二 屆 全 國 人大 常 委 會 第 八 次 會 議 表 決 通 過 了 環(huán)保 法 修 訂 案 ， 新 法 已 經(jīng) 于 2015年 1月 1日 施 行 。 至 此 ， 這 部 中 國 環(huán) 境 領(lǐng)域 的 “ 基 本 法 ” ， 完 成 了 25年 來 的首 次 修 訂 。 這 也 讓 環(huán) 保 法 律 與 時 俱 進 ，開 始 服 務(wù) 于 公 眾 對 依 法 建 設(shè) “ 美 麗 中國 ” 的 期 待 。 新 環(huán) 境 保 護 法 2.洪 災 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

2、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 。1.導 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

3、氣 體 排 放 量 增 加而 導 致 的 溫 度 升 高 、 氣 候 異 常 有 關(guān) 。資 料 一 ： “ 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 對 石 油 等 能 源 有 高 度 的 依 賴 性 而 得 名 。 它 把 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 這 一 復 雜 的 生 物 過 程 ， 變 成 了 簡 單 的機 械 過 程 和 化 學 過 程 。 優(yōu) 點 :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 。 缺 點 ： 產(chǎn) 生 大 量 的 廢 棄 物 和 有 害 物

4、質(zhì) ， 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 二 ： v上 面 兩 則 資 料 所 反 映 的 傳 統(tǒng) 經(jīng) 濟 模 式 有 何共 同 點 ? 多 消 耗 ,少 效 益 ,不 能 持 續(xù) 發(fā) 展v怎 么 解 決 ? 生 態(tài) 經(jīng) 濟 主 要 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 另 一 個 系 統(tǒng)的 生 產(chǎn) 原 料 ， 從 而 實 現(xiàn) 廢 棄 物 的 資 源 化 。

5、無 廢 料 模 式 ： 原 料 產(chǎn) 品 原 料 產(chǎn) 品v怎 么 實 現(xiàn) 生 態(tài) 經(jīng) 濟 ？ 手 段 之 一 ： 生 態(tài) 工 程 生 態(tài) 工 程 概 念理 論 基 礎(chǔ)生態(tài)學和系統(tǒng)學技 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、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)力最 終 目 的促進人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展 1、 物 質(zhì) 循 環(huán) 再 生 原 理 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 ， 分 層 分 級 利 用 ， 達 到 取之 不

6、 盡 ， 用 之 不 絕 的 效 果 。 無 廢 棄 物 農(nóng) 業(yè)是 我 國 古 代 傳 統(tǒng)農(nóng) 業(yè) 的 輝 煌 成 就之 一 ， 也 是 生 態(tài)工 程 最 早 和 最 生動 的 一 種 模 式 。 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 。 無 廢 棄 物 農(nóng) 業(yè)具 體 做 法 ： 積 極 種 植 能 夠 固 氮 的 豆 科 作 物 ； 收 集 一 切 可 能 的 有 機 物 ， 包 括 人 畜 糞 便 、枯 枝 落 葉 、 殘 羹 剩 飯 、 河 泥 、 炕 土 、 老 墻 土

7、 以及 農(nóng) 產(chǎn) 品 加 工 過 程 中 的 廢 棄 物 等 ； 采 用 堆 肥 、 漚 肥 等 多 種 方 式 ， 把 它 們 轉(zhuǎn) 變 為有 機 肥 料 ， 施 用 到 農(nóng) 田 中 。優(yōu) 點 ： 2、 物 種 多 樣 性 原 理遭 蟲 害 而 死 的 樟 子 松 食 物 鏈短 而 單調(diào) ， 缺少 松 毛蟲 的 天敵 。物 種 越 豐 富 ， 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 抵 抗 力 穩(wěn) 定 性 越 高 生 物 多 樣 性 很 高 的 珊 瑚 礁食 物 鏈 復 雜 ， 不 同 的 生物 占 據(jù) 了 不 同 的 位 置 ，因 而 充 分 利 用 了 珊 瑚 礁生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 環(huán) 境 。 生 物 多 樣

8、性 程 度 高 ， 可 以 為 各 類 生物 的 生 存 提 供 多 種 機 會 和 條 件 。 眾 多 的生 物 通 過 食 物 鏈 關(guān) 系 互 相 依 存 ， 就 可 以在 有 限 的 資 源 條 件 下 ， 產(chǎn) 生 或 容 納 更 多的 生 物 量 ， 提 高 系 統(tǒng) 生 產(chǎn) 力 。 即 使 某 個物 種 由 于 某 種 原 因 的 死 亡 ， 也 會 很 快 有其 他 物 種 占 據(jù) 它 原 來 的 生 態(tài) 位 置 ， 從 而避 免 了 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 或 功 能 的 失 衡 。 3、 協(xié) 調(diào) 與 平 衡 原 理 水 體 因 N、 P濃 度 高 ， 導 致 水 葫 蘆 和 藻 類 瘋長

9、 ； 不 僅 耗 竭 了 水 中 溶 解 的 氧 ， 而 且 死 亡 后 ，在 分 解 過 程 中 產(chǎn) 生 大 量 生 物 性 毒 素 。 外來物種水葫蘆的泛濫 我 國 西 北 一 些 地 區(qū) 年 降 雨量 450mm， 只 適 宜 種 植 灌 木 和草 的 地 區(qū) ， 卻 被 硬 性 規(guī) 定 種 植屬 于 喬 木 的 楊 樹 ， 因 為 不 適 應(yīng) ，長 成 半 死 不 活 的 “ 小 老 頭 ” ，防 護 林 變 成 了 殘 敗 的 “ 灰 色 長城 ” 。近 處 衰 敗 的 楊 樹 ， 遠處 為 繁 茂 的 當 地 樹 種 要 處 理 好 生 物 與 環(huán) 境 的 協(xié) 調(diào) 與 平 衡 ，

10、不僅 要 考 慮 環(huán) 境 承 載 力 （ 環(huán) 境 容 納 量 ） ， 還 要考 慮 開 發(fā) 利 用 本 地 生 物 資 源 ， 科 學 引 進 外 來物 種 。 4、 整 體 性 原 理社 會 -經(jīng) 濟 -自 然 復 合 而 成 的 巨 大 系 統(tǒng)例 ： 林 業(yè) 工 程建 設(shè) 時 一 方 面要 號 召 農(nóng) 民 種樹 ， 另 一 方 面一 定 要 考 慮 貧困 地 區(qū) 農(nóng) 民 的生 活 問 題 。 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 ， 還 更 要 考 慮 到 經(jīng) 濟 和 社 會 等 系 統(tǒng) 的 影 響 力 。 5、 系 統(tǒng) 學 和 工 程

11、學 原 理（ 1） 系 統(tǒng) 的 結(jié) 構(gòu) 決 定 功 能 原 理 生 態(tài) 工 程 建 設(shè) 時 需 要 利 用 這 個 原 理 來改 善 和 優(yōu) 化 系 統(tǒng) 的 結(jié) 構(gòu) ， 從 而 達 到 功 能 改善 的 效 果 。例 ： 桑 基 魚 塘 模 式 分 布 式 優(yōu) 于 集中 式 和 環(huán) 式 水 陸 交 換 系 統(tǒng) 桑 （ 蔗 、 蕉 ） 基 魚 塘 模 式 把 很 多 單個 生 產(chǎn) 系 統(tǒng) 通過 優(yōu) 化 組 合 ，有 機 地 整 合 在一 起 ， 成 為 一個 新 的 高 效 生態(tài) 系 統(tǒng) ， 大 大提 高 了 系 統(tǒng) 生產(chǎn) 力 。 桑 （ 蔗 、 蕉 ） 基 魚 塘 模 式 中 的 物 質(zhì) 和

12、能 量 流 動 途 徑 （ 2） 系 統(tǒng) 整 體 性 原 理 系 統(tǒng) 各 組 分 之 間 要 有 適 當 的 比 例關(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” 。 系 統(tǒng) 整 體 功 能 大 于 部 分 之 和例 ： 藻 類 和 珊 瑚 蟲 的 關(guān) 系 豆 科 作 物 和 固 氮 菌 的 共 生 1、 物 質(zhì) 循 環(huán) 再 生 原 理 舉 例 ： 無 廢 棄 物 農(nóng) 業(yè)2、 物 種 多 樣 性 原 理 舉 例 ： 三 北 防 護 林 建

13、 設(shè) 中 問 題3、 協(xié) 調(diào) 與 平 衡 原 理 舉 例 ： 赤 潮 、 水 華 和 物 種 引 進4、 整 體 性 原 理 舉 例 ： 林 業(yè) 建 設(shè) 中 自 然 生 態(tài) 系 統(tǒng) 和 社 會 、 經(jīng) 濟 系 統(tǒng) 的 關(guān) 系 問 題5、 系 統(tǒng) 學 和 工 程 學 原 理小 結(jié) ： 生 態(tài) 工 程 的 原 理（ 1） 系 統(tǒng) 的 結(jié) 構(gòu) 決 定 功 能 原 理 舉 例 ： 桑 基 魚 塘 模 式（ 2） 系 統(tǒng) 整 體 性 原 理 舉 例 ： 珊 瑚 蟲 與 藻 類 的 共 生 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)

14、 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 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 。 4.針 對 過 度 放 牧 的 草 原 ， 一 方 面 要 減 少 畜 牧 量 ， 進 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 。 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 理試 分 析 下 列 事 件 可 用 何 種 生 態(tài) 工 程 原 理 來 解 釋