1、课前准备：,复习必修三P64、P99的课后资料及P123预习选修三P105-P110课上检查： 1、生态系统的结构和功能 2、能量流动和物质循环的关系,当人类第一次离开地球，在太空遥望自己的家乡时，人们这才惊讶地发现，在目前已知的宇宙星体中，唯有我们人类的家园地球，才是一颗蔚蓝色的星球。,地球，孕育了人类的生命！,一、全球气候变化,当前全球性生态环境问题凸显,二、水资源短缺,三、臭氧层破坏,四、酸雨,五、土地荒漠化,六、海洋污染,七、生物多样性锐减,知识链接,厄尔尼诺现象厄尔尼诺现象是太平洋赤道带大范围内海洋和大气相互作用后失去平衡而产生的一种气候现象。当这种现象发生时，海水水位上涨，水温升高
2、，导致太平洋沿岸地区出现干旱及洪涝等自然灾害，甚至造成全球气候反常。,温室效应,温室效应CO2等温室气体的大量排放，引起全球气候变暖，导致极地的冰雪和高山冰川融化，海平面上升等。,水资源短缺地球表面的70%被水覆盖，但淡水资源仅占所有水资源的2.5%，可为人类直接利用的淡水只占所有淡水资源的1%。随着工业污染和生活污水的排放，水资源的短缺已经成为摆放在人类面前的刻不容缓的问题。,黄河断流,臭氧层破坏氟利昂等物质的大量排放，引起臭氧层破坏，导致地球上的紫外线辐射增强，人类的皮肤癌和白内障患病率上升，植物的光合作用受到抑制等。,酸雨酸雨是指PH值小于5.6的酸性降雨。酸雨对环境有多方面的危害：使水
3、域和土壤酸化，损害农作物和林木的生长，危害渔业生产；酸雨还腐蚀建筑物、工厂设备和文化古迹，同时也危害人类健康。,土地荒漠化土地荒漠化简单地说就是指土地退化，也叫“沙漠化”。荒漠化的主要影响是土地生产力的下降和随之而来的农牧业减产，相应带来巨大的经济损失和一系列社会恶果，如沙尘暴等。,海洋污染各种污染物通过河流和空气进入海洋，以及海洋运输时的石油泄露和倾倒等造成海洋污染。,生物多样性锐减由于环境污染,人们对资源不合理的开发利用,破坏了生物生存的环境,导致许多生物濒临灭绝。,地球母亲需要我们的细心呵护！,理论基础,生态学和系统学等学科,技术手段,通过系统设计、调控和技术组装,操作过程,对已被破坏的
4、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，并提高生态系统的生产力,最终目的,促进人类社会和自然环境的和谐发展,生态工程,概念点拨,生态工程的兴起,科技探索之路：,污染转移,节能减排 = 拉闸限电?,1987年，WCED在我们共同的未来中提出了“可持续发展”的战略思想美国经济学家莱斯特R布朗 著有生态经济一书我国生态学巨匠马世骏先生(从1979年开始)提出“生态经济学”、“生态工程”及“社会经济自然复合生态系统”等一系列观点,第一节 生态工程的基本原理,专题5 生态工程,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。与
5、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。,二、关注生态工程建设（阅读P107资料分析，分组讨论）,分析传统经济模式下出现的一些问题,一、生态工程建设的目的,资料分析,资料1： 1998年夏，长江流域经历了1954年以来的最大洪灾。加上其他地区水灾，1998年全国受灾人数上亿，近500万所房屋倒塌，2000多万公顷的土地被淹，直接经济损失达1600多亿元人民币。,石油农业时代下的 “肥慌 ”,化肥价格持续走高,资料二,1、石油农业的概念（见小知识）,2、石油农业的优势：,高产、高效、省时、省力；提高农业生产效率和农产品产量，解决粮食需求的矛盾。,3、石油农业的弊端：,高投
6、入、高成本、高污染,20世纪90年代后期，长江流域经常发生洪灾，究其原因是上游地区对森林的过度采伐，中游围湖造田蓄洪能力锐减，这能反映出经济发展模式存在的问题是()A.过度依赖煤、石油等能源B.不注重生态环境的保护，没有考虑生态成本C.过分依赖农家肥，造成土壤结构破坏D.对水资源缺少足够的认识,B,随堂演义,以下选项不属于解决长江洪水泛滥的有效措施：A.以生物措施为主，结合工程措施，提高森林覆盖率B.“退耕还湖”和改革不合理耕作方式C.大力发展“石油农业”D.改变传统的经济发展模式，提高人民的环境保护意识,随堂演义,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
7、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。,为了可持续发展，走生态经济之路。,1、物质循环再生原理,三、生态工程所遵循的基本原理,2、物种多样性原理,3、协调与平衡的原理,4、整体性原理,5、系统学和工程学原理,物质循环再生原理,无废弃物农业是我国古代传统农业的辉煌成就之一，也是生态工程最早和最生动的一种模式。,无废弃物农业-通过积极种植能固氮的豆科作物，以及收集一切可能的有机物质，包括人畜粪便、枯枝落叶、残羹剩饭、河泥等，采,用堆肥和沤肥等多种方式，把它们转变为有机肥料，施用到农田中，改善了土壤结构；培育了土壤微生物；实现了土壤养分（
8、N、P、K）循环利用。,单一的樟子松林被松毛虫害死,食物链短而单调，缺少松毛虫、天牛的天敌。,阅读P110资料分析,生物多样性很高的珊瑚礁维持的很好,纯樟子松林、杨树林的生物多样性低，食物链短而单调，缺少松毛虫、天牛的天敌，而成片单一的林木又为其提供了丰富的食物来源，因而会导致了树林的毁坏。 珊瑚礁区的生物多样性高，食物链复杂，不同的生物占据了不同的时间位、空间位和资源位，因而充分利用了珊瑚礁生态系统的环境。例如，氮、磷等养分就能够在该区生物体间充分地循环利用而很少流出系统外，系统相对稳定。,物种多而繁杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。生物多样性程度高，可以为各类生物的生存提供多种机会和条件
9、。众多的生物通过食物链关系互相依存，就可以在有限的资源条件下，产生或容纳更多的生物量，提高系统生产力。,2、物种多样性原理,1.人类设计生态工程的根本目标是 A促进自然界良性循环的前提下，达到生态效益与经济效益的同步发展 B促进自然界良性循环的前提下，防治环境污染，提高经济效益 C防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展 D促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展,随堂演义,2.（多选）生态工程体系的特点是A少消耗B多效益 C可持续D多投资,3实现循环经济的最重要的手段之一是 A大力发展“石油农业” B生态工程 C清除污染物 D禁
10、止产出污染物,由于周边城市、工业和农田的排水中氮、磷的浓度较高，使太湖水体中的水葫芦和藻类疯长,2007年5月太湖蓝藻大爆发,西北地区年降雨量450nm，只适宜种植灌木和草的地区，却被硬性规定种植属于乔木的杨树，“杨家将”因为不适应长成了“小老头”，防护林变成了残败的“灰色长城”。,处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力。环境承载力又称环境容纳量是指某种环境所能养活的生物种群的数量。,3、协调与平衡原理,“需要考虑环境承载力即环境容纳量”,资料分析：1。从协调与平衡原理出发，想一想，在我国西北地区进行防护林建设时，应选择哪些树种？如果在该地区发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？,
11、几种西北地区特别适宜树种的介绍（1）沙棘，俗称“酸柳”、“酸刺”、“黑刺（2）山杏，主要指西伯利亚杏， （3）刺槐， （4）锦鸡儿（又称拧条）， （5）杜梨 （6）沙枣 （7）合欢 （8）臭椿,4、整体性原理,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，要考虑到经济和社会等系统的影响力。,人类处在一个社会、经济、自然复合而成的系统中。,系统的结构决定功能原理 生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。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、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之
12、和的效果，即“1+12”。,5、系统学和工程学原理,系统整体性原理例如：珊瑚礁之所以能够保持很高的系统生产力，得益 于珊瑚虫和藻类组成的高效的植物动物营养循环。 豆科作物和固氮菌共生也是一例。,系统结构决定功能原理,若把系统的结构比作计算机网络，分析三种计算机网络结构示意图：,工作的可靠性哪个高？,系统结构决定功能原理,5、系统学和工程学原理,系统结构决定功能原理,高效生态系统,生态工程之沼气工程,生态工程之沼气工程,在我国的生态工程建设中，人为调控仍起着较大的作用，强调因地制宜地调整生态系统的结构和功能；调控生态系统内形成互利共生网络；多层次分级利用物质、能量；促进系统的良性循环，以达到经济、生态和社会效益的统一。,结束语,
