高中生物生态工程的基本原理课件5.ppt
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1、第五章第五章 生态工程生态工程本专题题图寓意本专题题图寓意?干裂的土地,赤红的荒山,干裂的土地,赤红的荒山,意味着不断恶化意味着不断恶化的的 ,幼苗的上方,幼苗的上方是蔚蓝的地球,地球似乎是蔚蓝的地球,地球似乎化作一滴甘露,滋润着大化作一滴甘露,滋润着大地;幼苗又可寓意地;幼苗又可寓意 为为 工程,虽然柔工程,虽然柔弱,却顽强地支撑着地球;弱,却顽强地支撑着地球;地球和幼苗组合和谐,象地球和幼苗组合和谐,象征着希望。征着希望。生态环境生态环境生态生态2020世纪世纪6060年代以来,全球经济进入快速增长阶段。年代以来,全球经济进入快速增长阶段。经济的迅猛发展,技术的革新使人们的生活水平经济的迅
2、猛发展,技术的革新使人们的生活水平大大提高,但是其负面影响也越来越严重。大大提高,但是其负面影响也越来越严重。在发达国家,主要表现为:工业化和高度集约化在发达国家,主要表现为:工业化和高度集约化的农业经营所带来的种种环境污染和过量耗费不的农业经营所带来的种种环境污染和过量耗费不可更新资源问题。可更新资源问题。在发展中国家,表现为人口的快速增长,资源的在发展中国家,表现为人口的快速增长,资源的过度开发、毁损和低效利用,以及由此而引起的过度开发、毁损和低效利用,以及由此而引起的环境污染问题。环境污染问题。传统的解决问题的思维方式是就事论事,期望通过开传统的解决问题的思维方式是就事论事,期望通过开发
3、利用若干单一的环境改造技术,快速解决遇到的每发利用若干单一的环境改造技术,快速解决遇到的每一个环境污染问题。但这种割裂式思维的结果往往仅一个环境污染问题。但这种割裂式思维的结果往往仅是污染物在不同地区间的转移,不能彻底解决问题。是污染物在不同地区间的转移,不能彻底解决问题。美国等国家曾经提出实现污染物的美国等国家曾经提出实现污染物的“零排放零排放”的对的对策,但是由于多种原因,迄今未能做到。策,但是由于多种原因,迄今未能做到。发达国家的学者还提出,通过限制生产,限制发展发达国家的学者还提出,通过限制生产,限制发展的途径来减少污染,也是不可取的。的途径来减少污染,也是不可取的。19871987年
4、,以挪威前首相布伦特兰夫人为主席的联合年,以挪威前首相布伦特兰夫人为主席的联合国环境与发展委员会在给联合国的报告国环境与发展委员会在给联合国的报告我们共同我们共同的未来的未来中提出中提出“可持续发展可持续发展”的战略思想。的战略思想。任务:阅读教材第任务:阅读教材第105105页生态工程页生态工程时间:时间:2 2分钟分钟问题:问题:1 1、试说出生态工程的概念、试说出生态工程的概念:2 2、总结出生态工程的理论、技术、总结出生态工程的理论、技术手段、操作过程、最终目的手段、操作过程、最终目的:人类应用人类应用 等学科的基本原理和等学科的基本原理和方法,通过方法,通过 ,对已破,对已破坏的生态
5、环境进行修复、重建,对造成环境污染和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,从而生产力,从而生态学和系统学生态学和系统学系统设计、调控和技术组装系统设计、调控和技术组装促进人类社会和自然环境和谐发展促进人类社会和自然环境和谐发展一、生态工程的概念一、生态工程的概念:P105 生态工程概念突破生态工程概念突破理论基础理论基础生态学和系统学生态学和系统学技术手段技术手段通过系统设计、调控和技术组装通过系统设计、调控和技术组装操作过程操作过程对已被破坏的生态环境对已被破坏的生态环境进行修复进行修复、重
6、建,、重建,对造成环境污染和破坏的传统生产方式对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善进行改善,并提高并提高生态系统的生产力生态系统的生产力最终目的最终目的促进人类社会和自然环境的和谐发展促进人类社会和自然环境的和谐发展生态工程建设目的:生态工程建设目的:遵循自然界遵循自然界物质循环物质循环的规律,充分发的规律,充分发挥资源的生产潜力,防止挥资源的生产潜力,防止环境污染环境污染,达到达到经济效益经济效益和和生态效益生态效益的同步发展。的同步发展。与传统的工程相比,生态工程是一类与传统的工程相比,生态工程是一类少少消耗消耗、多效益多效益、可持续可持续的工程体系。的工程体系。生态工程优点:生态工
7、程优点:一、关注生态工程建设一、关注生态工程建设1.1.分析传统经济模式带来哪些问题?分析传统经济模式带来哪些问题?2.2.什么是传统经济什么是传统经济3.3.什么是生态经济?什么是生态经济?任务:阅读教材第任务:阅读教材第107-108107-108页资料分析页资料分析时间:时间:2 2分钟分钟问题:问题:资料资料1 1:19981998年夏季,长江流域经历了自年夏季,长江流域经历了自19541954年以来的年以来的最大洪灾。加上其他地区水灾,最大洪灾。加上其他地区水灾,19981998年全国受灾人年全国受灾人数上亿,近数上亿,近500500万所房屋倒塌,万所房屋倒塌,20002000多万公
8、顷的土多万公顷的土地被淹,直接经济损失达地被淹,直接经济损失达16001600多亿元人民币。多亿元人民币。1.1.导致导致19981998年长江洪水泛滥的主要原因是什么?年长江洪水泛滥的主要原因是什么?根本原因根本原因:长江上游乱砍滥伐森林,水源涵养和水土: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;中游围保持功能急剧降低,造成大量泥沙淤积河道;中游围湖造田、乱占河道,造成具有蓄洪作用的湖泊面积急湖造田、乱占河道,造成具有蓄洪作用的湖泊面积急剧减少。剧减少。直接原因直接原因:19981998年度的罕见降雨。但这也与全球温室年度的罕见降雨。但这也与全球温室气体排放
9、量增加而导致的温度升高、气候异常有关。气体排放量增加而导致的温度升高、气候异常有关。解决措施解决措施:我国政府提出的我国政府提出的“积极营造长江中上游水源积极营造长江中上游水源涵养林和水土保持林涵养林和水土保持林”计划,即以生物措施为主,结合计划,即以生物措施为主,结合工程措施,提高森林覆盖率;工程措施,提高森林覆盖率;“退耕还湖退耕还湖”和改革不合和改革不合理耕作方式等。理耕作方式等。在进行生态工程建设时,要考虑到怎样解决农村(尤其是湖区或山在进行生态工程建设时,要考虑到怎样解决农村(尤其是湖区或山区的迁出人员)的能源来源问题以及如何提高农民的经济收入。区的迁出人员)的能源来源问题以及如何提
10、高农民的经济收入。2.2.洪灾的发生反映出经济发展模式存洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题?在什么问题?传统的经济发展模式传统的经济发展模式不注重生态环境不注重生态环境的保护的保护,没有考虑生态成本,经济的,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。发展以巨大的生态环境破坏为代价。资料资料2 2:我国是农业大国,人均土地、水:我国是农业大国,人均土地、水等资源占有量远低于世界平均水平。虽等资源占有量远低于世界平均水平。虽然我国用占世界然我国用占世界10%10%的耕地养活了占世界的耕地养活了占世界21%21%的人口,但由于受到西方的人口,但由于受到西方“石油农业石油农业”模式
11、模式的影响,加上人口压力以及缺乏生的影响,加上人口压力以及缺乏生态环境意识,所造成的资源破坏和农业态环境意识,所造成的资源破坏和农业环境污染,已经对社会的可持续发展造环境污染,已经对社会的可持续发展造成很大障碍成很大障碍1.1.你对你对“石油农业石油农业”是如何理解的?是如何理解的?“石油农业石油农业”大量使用化肥、农药和机械的生产方大量使用化肥、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。式,因对石油等能源有高度的依赖性而得名。理解:理解:a a它把农业生产这一复杂的生物过程,变成了简单的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。机械过程和化学过程。b b
12、优点优点:由于其投入高,产出也高,对粮食安全保障和由于其投入高,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,提高人民生活水平起到了巨大的作用,c c缺点缺点:它所产生的废弃物和有害物质的数量很庞大,:它所产生的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。造成日益严重的农产品污染和环境污染等问题。资料分析资料分析2 2问题讨论问题讨论2.你能举出一些农业生产活动对人体你能举出一些农业生产活动对人体健康以及环境造成危害的实例吗?健康以及环境造成危害的实例吗?除日常
13、生活中能够发现的实例外,农业活动对环境除日常生活中能够发现的实例外,农业活动对环境和人类健康造成危害的实例中,世界上影响较大的有蓝和人类健康造成危害的实例中,世界上影响较大的有蓝婴病。婴病。19731973年,美国内布拉斯加州首次出现幼儿年,美国内布拉斯加州首次出现幼儿高铁血高铁血红蛋白症(蓝婴病)红蛋白症(蓝婴病)。其原因是饮用水中硝酸盐含量超其原因是饮用水中硝酸盐含量超过过10 mg/L10 mg/L,这时过多的硝酸盐会与红细胞中的血色素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
14、的临床症状是在口、手或脚等组织运输足够的氧。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、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。硝酸盐来呕吐、抽搐,严重的会失去知觉,甚至死亡。硝酸盐来源于点源污染,如下水道、畜禽养殖场等,或非点源污源于点源污染,如下水道、畜禽养殖场等,或非点源污染,如对农田、公园、草地等的施肥。染,如对农田、公园、草地等的施肥。P108P108资料分析资料分析2 2问题讨论问题讨论3.3.如何理解如何理解“污染物是放错地方的资源污染物是放错地方的资源”这句话?这句话?对环境造成危害的污染物,采用
15、一定的对环境造成危害的污染物,采用一定的措施和技术,就能够进行回收和循环利用,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,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。方没有被利用的资源。P108P108资料分析资料分析2 2问题讨论问题讨论4.4.石油农业的生产模式应当怎样改进?石油农业的生产模式应当怎样改进?在不同的国家有
16、不同的改进措施。例如,在在不同的国家有不同的改进措施。例如,在我国,人多地少,应该大力发展我国,人多地少,应该大力发展生态农业生态农业。实。实施的具体施的具体措施包括:措施包括:可以根据田间作物的需要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,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。一方面要不断提高土地的的多级利用,等等。一方面要不断提高土地的产出水平;另一方面要减少农业活动对环境的产出水平;另一方面
17、要减少农业活动对环境的污染,促进社会的可持续发展。污染,促进社会的可持续发展。P108P108资料分析资料分析2 2问题讨论问题讨论传统经济模式:传统经济模式:毁坏毁坏水、大气、土壤和生物资源水、大气、土壤和生物资源,消耗地球赠给我们的消耗地球赠给我们的自然资本自然资本,并,并造成环境污染。造成环境污染。主要是通过实行主要是通过实行“”原则,原则,使一个系统产生出的污染物,能够成为本系使一个系统产生出的污染物,能够成为本系统或者另一个系统的统或者另一个系统的 ,从而实现,从而实现废弃物的资源化,而实现循环经济最重要的废弃物的资源化,而实现循环经济最重要的手段之一是手段之一是 。生态经济生态经济
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