(完整版)5.1生态工程的基本原理

1、触目惊心的污染，断子绝孙的发展之触目惊心的污染，断子绝孙的发展之路！路！你觉得本专题题图有什么寓意你觉得本专题题图有什么寓意? ? 干裂的土地，赤红干裂的土地，赤红的荒山，意味着不断的荒山，意味着不断恶化的恶化的 ，幼苗，幼苗的上方是蔚蓝的地球，的上方是蔚蓝的地球，地球似乎化作一滴甘地球似乎化作一滴甘露，滋润着大地；幼露，滋润着大地；幼苗又可寓意为苗又可寓意为 生态工程生态工程，虽然柔弱，虽然柔弱，却顽强地支撑着地球；却顽强地支撑着地球；地球和幼苗组合和谐，地球和幼苗组合和谐，象征着希望。象征着希望。生态环境生态环境生态工程的概念：生态工程的概念： 人类应用人类应用 等学科的基本原理等学科的基

2、本原理和方法，通过和方法，通过 ，对已，对已破坏的生态环境进行破坏的生态环境进行修复、重建修复、重建，对造成环，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行境污染和破坏的传统生产方式进行改善改善，并，并提高生态系统的生产力，从而提高生态系统的生产力，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，充分的规律，充分发发挥资源的生产潜力挥资源的生产潜力，防止，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

3、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，生态工程是一类少消耗少消耗、多效益多效益、可持续可持续的工程体系。的工程体系。（一）关注生态工程建设（一）关注生态工程建设资料资料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年以来年以来的最大洪灾。加上其他地区水灾，的最大洪灾。加上其他地区水灾，19981998年全国受年全国受灾人数上亿，近灾人数上亿，近500500万所房屋倒塌，万所房屋倒塌，20002000多万公顷多万公顷的土地被淹，直接经济损失达的土地被淹，直接经济损失达16001600多亿元人民币。多亿元人民币。1.1.

4、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：长江上游乱砍滥伐森林乱砍滥伐森林，水源涵养和，水源涵养和水土水土保持保持功能急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；中游功能急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；中游围围湖造田湖造田、乱占河道，造成具有、乱占河道，造成具有蓄洪蓄洪作用的作用的湖泊面积湖泊面积急急剧减少。剧减少。直接原因直接原因：1998年度的罕见年度的罕见降雨降雨。但这也与全球温。但这也与全球温室气体排放量增加而导致的温度升高、气候异常有关。室气体排放量增加而导致的温度升高、气候异常有关。2.2.洪灾的发生反映出经济发展模式存

5、在什么问题？洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？ 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的保护不注重生态环境的保护，没，没有考虑生态成本，经济的发展以巨大的生态环境破坏有考虑生态成本，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。为代价。资料资料2 2：我国是农业大国，人均土地、水等资源占有：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。虽然我国用占世界量远低于世界平均水平。虽然我国用占世界10%10%的耕的耕地养活了占世界地养活了占世界21%21%的人口，但由于受到西方的人口，但由于受到西方“石油石油农业农业”模式模式的影响，加上人口压力以及缺乏生态环的影响，加上人口

6、压力以及缺乏生态环境意识，所造成的资源破坏和农业环境污染，已经境意识，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成很大障碍对社会的可持续发展造成很大障碍你对你对“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、农药和机械大量使用化肥、农药和机械的生产方式，需要大量的石油、煤、天然气等的生产方式，需要大量的石油、煤、天然气等作为原料或动力。把农业生产变成了机械过程作为原料或动力。把农业生产变成了机械过程和化学过程，和化学过程，废弃物和有害物质的数量很庞大，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大大削弱了农业生态系统的

7、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力，并造成日益严重的农产品污染和环境污染等问题。等问题。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”？ 对环境造成危害的对环境造成危害的污染物污染物，采用一定的措，采用一定的措施和技术，就能够进行施和技术，就能够进行回收和循环利用回收和循环利用，这样，这样不但能够不但能够减少环境污染减少环境污染，而且，而且提高了资源的利提高了资源的利用效率，减少了资源的浪费用效率，减少了资源的浪费。例如，对废污水。例如，对废污水中的重金属或氮、磷等养分就可以进行回收再中的重金属或氮、磷等养分就可以进行回收再利用。因此说污染物是放错

8、了地方没有被利用利用。因此说污染物是放错了地方没有被利用的资源。的资源。 在不同的国家有不同的改进措施。例如，在不同的国家有不同的改进措施。例如，在我国，人多地少，应该大力发展在我国，人多地少，应该大力发展生态农业生态农业。实施的具体措施包括：可以根据田间作物的实施的具体措施包括：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，需要适量施用高效、低毒、低残留的农药，多施有机肥，提高作物对水、肥等资源的利多施有机肥，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，用效率，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。一方面要不断实现物质的多级利用，等等。一方

9、面要不断提高土地的产出水平提高土地的产出水平；另一方面要；另一方面要减少农业减少农业活动对环境的污染活动对环境的污染，促进社会的，促进社会的可持续发展可持续发展。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？ 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，能够成为本系统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或者另一个系统的 ，从而实现废弃，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物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一是一是 。生态经济生态经济 循环经济循环经济 生产原料生产原料 生态工程生态工程 为了可持续发

10、展，走生态经济之路。为了可持续发展，走生态经济之路。（二）生态工程所遵循的基本原理（二）生态工程所遵循的基本原理是我国古代传统是我国古代传统农业的辉煌成就农业的辉煌成就之一，也是生态之一，也是生态工程最早和最生工程最早和最生动的一种模式。动的一种模式。无废弃物农业无废弃物农业1 1、物质循环再生原理、物质循环再生原理 地球以有限的空间和资源，长久维持着众多地球以有限的空间和资源，长久维持着众多生物的生存、繁衍和发展，奥秘就在于生物的生存、繁衍和发展，奥秘就在于物质能物质能够在各类生态系统中够在各类生态系统中，进行区域小循环和全球进行区域小循环和全球地质大循环地质大循环，循环往复循环往复，分层分

11、级利用分层分级利用，从而，从而达到取之不尽，用之不竭的效果。达到取之不尽，用之不竭的效果。单一的樟子单一的樟子松林被松毛松林被松毛虫害死虫害死食物链短而单食物链短而单调，缺少松毛调，缺少松毛虫天敌。虫天敌。资料分析讨论：资料分析讨论：遇虫害而死的樟子松生物多样性很高的珊生物多样性很高的珊瑚礁维持的很好瑚礁维持的很好2 2、物种多样性原理、物种多样性原理 物种多而繁杂物种多而繁杂的生态系统具有较高的的生态系统具有较高的抵抗力稳定性抵抗力稳定性。生物多样性程度高，可以。生物多样性程度高，可以为种类生物的生存提供多种机会和条件。为种类生物的生存提供多种机会和条件。众多的生物通过众多的生物通过食物链食

12、物链关系互相依存，就关系互相依存，就可以在有限的资源条件下，可以在有限的资源条件下，产生或容纳更产生或容纳更多的生物量多的生物量，提高系统，提高系统生产力生产力。由于由于周边城市、工业和周边城市、工业和农田农田的排水中氮、磷的的排水中氮、磷的浓度较高，使太湖水体浓度较高，使太湖水体中的水葫芦和藻类疯长中的水葫芦和藻类疯长 西北地区西北地区年降雨量年降雨量450nm，只适宜种植灌木和，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，草的地区，却被硬性规定种植属于乔木的杨树，“杨家将杨家将”因为不适应长成了因为不适应长成了“小老头小老头“防护林变防护林变成了残败的成了残败的”灰色长城灰色

13、长城“ 处理好处理好生物与环境的协调与平衡生物与环境的协调与平衡，需要考虑需要考虑环境承载力环境承载力。环境承载力又。环境承载力又称称环境容纳量环境容纳量是指某种环境所能养活是指某种环境所能养活的生物种群的数量。的生物种群的数量。3 3、协调与平衡原理、协调与平衡原理4 4、整体性原理、整体性原理整体指整体指社会社会- -经济经济- -自然自然复合而成的巨大系统复合而成的巨大系统生产生产 成本成本消费消费效益效益经济系统经济系统植物植物动物动物微生物微生物非生物的因素非生物的因素自然系统自然系统政策政策管管理理科科学学文文化化社会系统社会系统系统结构决定功能原理系统结构决定功能原理 若把系统的

14、结构比作计算机网络，分析三种计算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：机网络结构示意图：工作的可靠性哪个高？工作的可靠性哪个高？5 5、系统学和工程学原理、系统学和工程学原理 固氮菌为豆科作物固氮菌为豆科作物提供氮素，而豆科作提供氮素，而豆科作物为其提供能量和其物为其提供能量和其他营养，两者的共生他营养，两者的共生使豆科作物能够在氮使豆科作物能够在氮素缺乏的土地上生长；素缺乏的土地上生长；当把它们分开时，两当把它们分开时，两者的生长都要受到损者的生长都要受到损害。害。 （2 2）系统整体性原理）系统整体性原理 系统各组分之间要有系统各组分之间要有适当的比例关系适当的比例关

15、系，只有，只有这样才能顺利完成能量、这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效能大于各部分之和的效果，即果，即“1+12”1+12”。珊瑚礁珊瑚礁“白化白化”如果海水水温超过一定如果海水水温超过一定范围，珊瑚就会抛弃虫范围，珊瑚就会抛弃虫黄藻，恢复成白色，如黄藻，恢复成白色，如果虫黄藻不再回来，珊果虫黄藻不再回来，珊瑚就会死去。瑚就会死去。 桑基鱼塘系统中物质和能量的流动是相互联系桑基鱼塘系统中物质和能量的流动是相互联系的，能量的流动包含在物质的循环利用过程中，的，能量的流动包含在物质的循环利用过程中，随着食物链的

16、延伸逐级递减。随着食物链的延伸逐级递减。 桑基鱼塘分布在我桑基鱼塘分布在我国长江三角洲、珠江国长江三角洲、珠江三角洲一带的水乡，三角洲一带的水乡，是一种典型的水陆物是一种典型的水陆物质和能量交换型生态质和能量交换型生态工程。试分析桑基鱼工程。试分析桑基鱼塘的物质和能量流动塘的物质和能量流动途径。途径。前景广阔的沼气工程2单一的人工林比天然混合林的稳定性低，容易单一的人工林比天然混合林的稳定性低，容易遭受害虫危害，这体现了生态工程的什么原理遭受害虫危害，这体现了生态工程的什么原理 a物质循环再生原理物质循环再生原理 b协调与平衡原理协调与平衡原理 c物种多样性原理物种多样性原理 d系统整理性原理

17、系统整理性原理1实现循环经济的最重要的手段之一是实现循环经济的最重要的手段之一是 a大力发展大力发展“石油农业石油农业” b生态工程生态工程 c清除污染物清除污染物 d禁止产出污染物禁止产出污染物3城市生活垃圾要做到分类、回收、利用，实现城市生活垃圾要做到分类、回收、利用，实现废物资源化利用。与该做法关系最密切的生态工程废物资源化利用。与该做法关系最密切的生态工程原理是原理是 a物种多样性原理物种多样性原理 b整体性原理整体性原理 c物质循环再生原理物质循环再生原理 d系统学原理系统学原理4协调与平衡原理主要指协调与平衡原理主要指 a生物与环境的适应及环境对生物的承载力生物与环境的适应及环境对

18、生物的承载力 b系统各组分之间要有适当的比例关系系统各组分之间要有适当的比例关系 c自然系统、经济系统、社会系统协调统一自然系统、经济系统、社会系统协调统一 d物质循环和能量流动协调统一物质循环和能量流动协调统一5.人类设计生态工程的根本目标是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防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展同步发展 d促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资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，达到生态效益与源的生产潜力，防治环境污染，达到生态效