生物一轮复习37生态工程

1、2016生物一轮复习第生物一轮复习第37讲讲生态工程试分析下列事件可用何种生态工程原理来解释试分析下列事件可用何种生态工程原理来解释1.1.畜牧养殖应注意牲畜量不超过草地承载量畜牧养殖应注意牲畜量不超过草地承载量2.2.使用堆肥和沤肥法实现生态农业使用堆肥和沤肥法实现生态农业3.3.广东大量引种木麻黄作为行道树，一年一种叫吹广东大量引种木麻黄作为行道树，一年一种叫吹绵介壳虫的害虫使木麻黄遭受严重破坏，后来从国绵介壳虫的害虫使木麻黄遭受严重破坏，后来从国外引进澳洲瓢虫，已持续发挥了控制害虫的作用。外引进澳洲瓢虫，已持续发挥了控制害虫的作用。 4.4.针对过度放牧的草原，一方面要减少畜牧量，进针对

2、过度放牧的草原，一方面要减少畜牧量，进行草地承包，有效管理。另一方面要设法增加农牧行草地承包，有效管理。另一方面要设法增加农牧民的收入途径。民的收入途径。物质循环再生原理物质循环再生原理物种多样性原理物种多样性原理协调与平衡原理协调与平衡原理整体性原理整体性原理生态工程的概念：生态工程的概念： 人类应用生态学和系统学等学科的基本原理人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已破和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已破坏的生态环境进行修复、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

3、统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。生产力，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。生态学和系统学生态学和系统学通过系统设计、调控和技术组装通过系统设计、调控和技术组装对已被破坏的生态环境进行修复、对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。系统的生产力。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。理论基础：理论基础：技术手段：技术手段：操作过程：操作过程：最终目的：最终目的：1.1.传统经济与生态经济：传统

4、经济与生态经济：(1)(1)传统经济。传统经济。方式：大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式。方式：大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式。特点：不注重生态环境的保护，经济的发展以巨大特点：不注重生态环境的保护，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。的生态环境破坏为代价。(2)(2)生态经济。生态经济。方式：实现了原料方式：实现了原料产品产品原料原料产品的生产体系，产品的生产体系，实现了废弃物资源化的循环经济。实现了废弃物资源化的循环经济。特点：少消耗、多效益、可持续。特点：少消耗、多效益、可持续。二、二、 建设生态工程的目的及优点建设生态工程的目的及优点 1 1、目的：、目的： 遵循自然界遵

5、循自然界物质循环物质循环的规律，充分发挥资源的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益经济效益和和生生态效益态效益的同步发展。的同步发展。 2 2、优点：、优点： 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。3 3、调节机制：、调节机制：人工辅助下的自我调节。人工辅助下的自我调节。2.2.实质：实质：物质在生态系统中循环往复，分层分级利物质在生态系统中循环往复，分层分级利用。用。生态工程所遵循的基本原理生态工程所遵循的基本原理（一）物质循环再生原理（一）物质循环再生

6、原理1.1.定义：定义：物质能够在各类生态系统中，进行区域物质能够在各类生态系统中，进行区域小循环和全球地质大循环，循环往复，分层分级小循环和全球地质大循环，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。利用，从而达到取之不尽，用之不竭的效果。4.4.实例：实例：无废无废弃物农业弃物农业我国古代传统我国古代传统农业的辉煌成农业的辉煌成就之一，是生就之一，是生态工程最早和态工程最早和最生动的一种最生动的一种模式。模式。3.3.特点：特点：生态系统中不产生废弃物，没有环境污染，生态系统中不产生废弃物，没有环境污染，生态系统稳定发展。生态系统稳定发展。1.1.定义：定义：物种多而繁杂的生

7、态系统具有较高的物种多而繁杂的生态系统具有较高的抵抵抗力稳定性抗力稳定性。生物多样性程度高，可以为种类生。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。众多的生物通过物的生存提供多种机会和条件。众多的生物通过食物链食物链关系互相依存，就可以在有限的资源条件关系互相依存，就可以在有限的资源条件下，下，产生或容纳更多的生物量产生或容纳更多的生物量，提高系统，提高系统生产力生产力。2.2.实质：实质：物种繁多而复杂的生态系统，具有更高物种繁多而复杂的生态系统，具有更高的抵抗力稳定性。的抵抗力稳定性。（二）物种多样性原理（二）物种多样性原理3.3.特点：特点：生物多样性程度高，食物链关系复

8、杂，系生物多样性程度高，食物链关系复杂，系统生产力高、稳定性强。统生产力高、稳定性强。4.4.实例：实例：珊瑚礁区生态系统、原始森林单一的人工珊瑚礁区生态系统、原始森林单一的人工林、围湖造田等。林、围湖造田等。 纯樟子松林、杨树林的生物多样性低，食物纯樟子松林、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。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

9、、空间位和资源位，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，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。利用而很少流出系统外。1.1.定义：定义：考虑环境承载力，处理好生物与环境的协考虑环境承载力，处理好生物与环境的协调与平衡。调与平衡。2.2.实质：实质：生态系统中生物与无机环境协调与平衡发生态系统中生物与无机环境协调与平衡发展，不同生物之间协调与平衡发展。展，不同生物之间协调与平衡发展。（三）协调与平衡原理（三）协调与平衡原理3.3.影响生态系

10、统协调与平衡的因素：影响生态系统协调与平衡的因素：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，如果生物的数量超过了环境承载物种群的数量，如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。4.4.实例：实例：农作物种植要合理密植；草原不能超载放农作物种植要合理密植；草原不能超载放牧；鱼塘要适量放养牧；鱼塘要适量放养（四）整体性原理（四）整体性原理 1.概述：概述：进行生态工程建设时，不但要考虑到进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统自然生态系统的规律，更重要的是，要考虑到

11、的规律，更重要的是，要考虑到经济经济和和社会社会等系统的影响力。等系统的影响力。2.2.实质：实质：生态工程系统是由自然生态系统、经济系生态工程系统是由自然生态系统、经济系统和社会系统等组成的统一整体。统和社会系统等组成的统一整体。3.3.生态工程的整体建设原则：生态工程的整体建设原则：在进行生态工程建设在进行生态工程建设时，不但要考虑自然生态系统的规律，更重要的时，不但要考虑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。是，要考虑到经济和社会等系统的影响力。4.4.实例：实例：林业工程建设中，只有应用整体性原理，林业工程建设中，只有应用整体性原理，才能统一协调当前与长远、

12、局部与整体、开发与才能统一协调当前与长远、局部与整体、开发与环境建设之间的关系，保障生态系统的平衡和稳环境建设之间的关系，保障生态系统的平衡和稳定，才能从根本上保证生态工程的整体利益。定，才能从根本上保证生态工程的整体利益。（五）系统学和工程学原理（五）系统学和工程学原理1.1.系统的结构决定功能原理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，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通过改变和优化结构，达到改善系统功能达到改善系统功能的目的。的目的。 若把系统的结构比作计算机网络，分析三种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：

13、计算机网络结构示意图：集中式集中式环式环式分布式分布式2.2.系统整体性原理系统整体性原理 系统各组分之间要在适当的比例关系，只有系统各组分之间要在适当的比例关系，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，并且实现流通，并且实现总体功能大于各部分之和总体功能大于各部分之和的效果，的效果，即即“1+12”1+12”。例如：珊瑚礁之所以能够保持很高的系统生产力，例如：珊瑚礁之所以能够保持很高的系统生产力，得益于得益于珊瑚虫和藻类组成的高效的植物珊瑚虫和藻类组成的高效的植物动物营动物营养循环养循环。通常情况下，失去了共生藻类的珊瑚虫。通常情况下，失

14、去了共生藻类的珊瑚虫会因为死亡而导致珊瑚礁逐渐会因为死亡而导致珊瑚礁逐渐“白化白化”，失去其，失去其鲜艳的色彩，那里的生物多样性也将锐减，从而鲜艳的色彩，那里的生物多样性也将锐减，从而造成系统的崩溃。造成系统的崩溃。项目项目理论基础理论基础意义意义实例实例物质循物质循环再生环再生原理原理 生态系统的生态系统的物物质循环质循环可避免环境污染可避免环境污染及其对系统稳定及其对系统稳定和发展的影响和发展的影响无废弃物农业无废弃物农业物种多物种多样性原样性原理理生态系统的生态系统的稳稳定性定性生物多样性程度生物多样性程度高可提高系统的高可提高系统的抵抗力稳定性抵抗力稳定性，提高系统的生产提高系统的生产

15、力力“三北三北”防护防护林建设中的问林建设中的问题；珊瑚礁生题；珊瑚礁生态系统的生物态系统的生物多样性问题多样性问题协调与协调与平衡原平衡原理理生物与环境的生物与环境的协调与平衡协调与平衡生物数量不超过生物数量不超过环境承载力，可环境承载力，可避免系统的失衡避免系统的失衡和破坏和破坏太湖富营养化太湖富营养化问题、过度放问题、过度放牧牧项目项目理论基础理论基础 意义意义实例实例整体性整体性原理原理社会社会经济经济自然复合系统自然复合系统统一协调各种关系，统一协调各种关系，保证系统的平衡与保证系统的平衡与发展发展林业建设中林业建设中自然系统与自然系统与社会、经济社会、经济系统的关系系统的关系问题问

16、题系统学系统学和工程和工程学原理学原理系统的结构决系统的结构决定功能原理：定功能原理：分布式优于集分布式优于集中式和环式中式和环式改善和优化系统的改善和优化系统的结构以改善功能结构以改善功能桑基鱼塘桑基鱼塘系统的整体性系统的整体性原理：原理：整体整体部分之和部分之和保持系统很高的生保持系统很高的生产力产力 珊瑚礁：藻珊瑚礁：藻类和珊瑚虫类和珊瑚虫的关系的关系 类型类型 主要原理主要原理 注意问题注意问题 农村综合农村综合发展型生发展型生态工程态工程 物质循环再物质循环再生原理、整生原理、整体性原理、体性原理、物种多样性物种多样性原理原理 核心：沼气工程核心：沼气工程 优点：农林牧渔全面发优点：

17、农林牧渔全面发展；开发可更新资源，减展；开发可更新资源，减少环境污染少环境污染 小流域综小流域综合治理生合治理生态工程态工程 整体性原理、整体性原理、协调与平衡协调与平衡原理、工程原理、工程学原理学原理“综合综合”表现在同时考表现在同时考虑到生态效益和经济效益虑到生态效益和经济效益 不同气候带、不同自然不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平条件和不同经济发展水平的地区，生态工程模式应的地区，生态工程模式应各具特色各具特色 大区域大区域生态系生态系统恢复统恢复工程工程 物种多样性物种多样性原理、原理、整体性原理、整体性原理、协调与平衡协调与平衡原理、原理、“三北三北”防护林工程建设中应防护林

18、工程建设中应注意的问题注意的问题 考虑树种生态适应性问题，考虑树种生态适应性问题， 种植适宜品种种植适宜品种考虑树种多样性，保证防护考虑树种多样性，保证防护 林体系稳定性林体系稳定性 不同地区应根据当地情况采不同地区应根据当地情况采 取不同策略取不同策略 湿地生湿地生态恢复态恢复工程工程 协调与平衡协调与平衡原理、原理、整体性原理整体性原理 主要措施：退耕还湖主要措施：退耕还湖主要困难：解决迁出湖区居主要困难：解决迁出湖区居 民的生活和就业问题民的生活和就业问题类型类型 主要原理主要原理 注意问题注意问题 矿区废弃矿区废弃地的生态地的生态恢复工程恢复工程系统学和工系统学和工程学原理程学原理种植

19、耐旱的灌木、草和树种植耐旱的灌木、草和树 合理确定载牧量合理确定载牧量 改良表土改良表土 城市环境城市环境生态工程生态工程 协调与平衡协调与平衡原理、整体原理、整体性原理性原理大气污染解决措施：大气污染解决措施： 禁止使用有铅汽油禁止使用有铅汽油 水污染：减少或禁止污水水污染：减少或禁止污水 排放，进行污水净化排放，进行污水净化 类型类型 主要原理主要原理 注意问题注意问题 “四位一体四位一体”生态工程物质循环示意图生态工程物质循环示意图 “四位一体四位一体”充分应用了物质循环和生物多样性等充分应用了物质循环和生物多样性等原理，提高了单位土地面积的产出，同时减少了环境原理，提高了单位土地面积的

20、产出，同时减少了环境污染，大大提高了农业的综合效益。污染，大大提高了农业的综合效益。有关生态工程问题的注意事项有关生态工程问题的注意事项(1)(1)涉及的学科知识：包括生态学和系统学。生态学涉及的学科知识：包括生态学和系统学。生态学主要涉及物质的循环利用以及能量的多级利用问题。主要涉及物质的循环利用以及能量的多级利用问题。(2)(2)生态工程最终目的：充分发挥资源的生产潜力，生态工程最终目的：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同步发展。防止环境污染，达到经济效益和生态效益同步发展。(3)(3)治理环境不能依赖于生态工程：生态工程恢复力治理环境不能依赖于生态工程：生态工

21、程恢复力有限，不能误认为只要有生态工程就可以走发达国有限，不能误认为只要有生态工程就可以走发达国家家“先污染、破坏，后治理先污染、破坏，后治理”的老路。的老路。(4)(4)相对于生物修复法，化学处理法不仅污染环境，而相对于生物修复法，化学处理法不仅污染环境，而且长时间使用杀藻剂会使藻类产生抗药性。挺水植物是且长时间使用杀藻剂会使藻类产生抗药性。挺水植物是生产者，可以通过光合作用将光能转化成化学能，将无生产者，可以通过光合作用将光能转化成化学能，将无机物转化成有机物。生态系统通过自我调节可以使群落机物转化成有机物。生态系统通过自我调节可以使群落趋于稳定。趋于稳定。(5)(5)生长在填料上的微生物

22、能够去除有机物，因此它们生长在填料上的微生物能够去除有机物，因此它们属于分解者。水耕型蔬菜池中所有生物和无机环境构成属于分解者。水耕型蔬菜池中所有生物和无机环境构成一个小型的生态系统。该生态系统充分利用生物之间的一个小型的生态系统。该生态系统充分利用生物之间的联系和作用，不仅可以净化水体，而且实现了物质的循联系和作用，不仅可以净化水体，而且实现了物质的循环利用和能量的多级利用。环利用和能量的多级利用。（6 6）污染物并不是不能利用的资源：对环境造成危害）污染物并不是不能利用的资源：对环境造成危害的污染物，采取一定的措施和技术，进行回收和循环的污染物，采取一定的措施和技术，进行回收和循环利用，这样不但能够减少环境污染，而且提高了资源利用，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。的利用效率，减少了资源的浪费。(7)(7)常见生态工程主要遵循的原理常见生态工程主要遵循的原理(1)(1)单一人工林比天然混合林稳定性低，易爆发虫害单一人工林比天然混合林稳定性低，易爆发虫害物种多物