生态工程的基本原理

专题五生态工程

干裂的土地，赤红的荒山，意味着不断恶化的

，幼苗的上方是蔚蓝的地球，地球似乎化作一滴甘露，滋润着大地；幼苗又可寓意为

工程，虽然柔弱，却顽强地支撑着地球；地球和幼苗组合和谐，象征着希望。生态环境生态生态工程的概念：人类应用

等学科的基本原理和方法，通过

，对已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统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而

生态学和系统学系统设计、调控和技术组装促进人类社会和自然环境和谐发展涉及的学科:生态学、系统学方法和手段:系统的设计调控和技术组装5.1生态工程的基本原理（一）关注生态工程建设资料分析一（一）关注生态工程建设资料分析一1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？讨论:1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？根本原因：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；中游围湖造田、乱占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面积急剧减少。直接原因：1998年度的罕见降雨。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。2.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不注重生态环境的保护，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。（一）关注生态工程建设资料分析二1.你对“石油农业”是如何理解的？2.“石油农业”的生产模式应当怎样改进？讨论:“石油农业”：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。理解：A、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。B、优点: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，C、缺点：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，并造成日益严重的农产品污染和环境污染等问题。

传统经济模式－－石油农业石油农农业的的生产产模式式应当当怎样样改进进(1)一方面面要不不断提提高土土地的的产出出水平平；(2)另一方方面要要减少少农业业活动动对环环境的的污染染，促促进社社会的的可持持续发发展。。实施的的具体体措施施包括括：可可以根根据田田间作作物的的需要要适量量施用用高效效、低低毒、、低残残留的的农药药，多多施有有机肥肥，提提高作作物对对水、、肥等等资源源的利利用效效率，，对作作物秸秸秆和和畜禽禽粪便便进行行再利利用，，实现现物质质的多多级利利用，，等等等。农业生生产活活动对对人体体健康康以及及环境境造成成危害害的实实例世界上上影响响较大大的有有蓝婴婴病。。1973年，美美国内内布拉拉斯加加州首首次出出现幼幼儿高高铁血血红蛋蛋白症症（蓝蓝婴病病）。。其原因因是饮饮用水水中硝硝酸盐盐含量量超过过10mg/L，这时时过多多的硝硝酸盐盐会与与红细细胞中中的血血色素素结合合，形形成高高铁血血红蛋蛋白。。高铁铁血红红蛋白白不能能为细细胞和和组织织运输输足够够的氧氧。患患儿的的临床床症状状是在在口、、手或或脚等等部位位出现现时断断时续续的蓝蓝色或或淡紫紫色，，呼吸吸困难难、腹腹泻、、呕吐吐、抽抽搐，，严重重的会会失去去知觉觉，甚甚至死死亡。。硝酸酸盐来来源于于点源源污染染，如如下水水道、、畜禽禽养殖殖场等等，或或非点点源污污染。。什么是是污染染物？？污染物物是放放错地地方的的资源源对环境境造成成危害害的污污染物物，采采用一一定的的措施施和技技术，，就能能够进进行回回收和和循环环利用用，这这样不不但能能够减减少环环境污污染，，而且且提高高了资资源的的利用用效率率，减减少了了资源源的浪浪费。。例如如，对对废污污水中中的重重金属属或氮氮、磷磷等养养分就就可以以进行行回收收再利利用。。因此此说污污染物物是放放错了了地、、没有有被利利用的的资源源。讨论上面两两则资资料所所反映映的经经济模模式的的共同同点?多消耗耗,少效益益,不能持续发发展怎么解决?生态经济主要通过实实行“循环环经济”的的原则，使使一个系统统产出的污污染物，能能够成为本本系统或另另一个系统统的生产原原料，从而而实现废弃弃物的资源源化。怎么实现生生态经济手段之一生生态态工程...共同,解决,生态经济,生态工程什么是生态态工程.生态工程涉及的学科科:生态学、系系统学方法和手段段:系统的设计计调控和技技术组装目的:防止环境污污染经济效益和和生态效益益同步发展展促进人类社社会和自然然环境的和和谐发展特点：少消耗、多多效益、可可持续生态经济－－－循环经经济传统经济模模式－－石石油农业模式：原料料－产品－－原料－产产品，实现现废弃物资资源化手段：生态态工程目目的：经济效益和和生态效益益同步发展展特点：少消消耗、多效效益、可持持续（一）关注注生态工程程建设5.1生态工程的的基本原理理是我国古代代传统农业业的辉煌成成就之一，，也是生态态工程最早早和最生动动的一种模模式。无废弃物农农业（二）生态态工程所遵遵循的基本本原理（一）关注注生态工程程建设（二）生态态工程所遵遵循的基本本原理生态系统中中,生物借助能能量的不停停流动,一方面不断断地从自然然界摄取物物质并合成成新的物质质,另一方面又又随时分解解为原来的的简单物质质,即所谓“再再生”,重新被系统统中的生产产者植物所所吸收利用用,进行着不停停顿的物质质循环。循环往复，，分层分级级利用1、物质循环再再生原理（二）生态态工程所遵遵循的基本本原理原理理论基础实例物质循环再生原理物质循环无废弃物农业.为什么叫三三北..虫害,喷药图..资料分析.（二）生态态工程所遵遵循的基本本原理遇虫害而死的樟子松资料分析讨讨论：1.为什么么樟子松林林的松毛虫虫会肆虐，，几十亿株株杨树会毁毁于一旦？？（二）生态态工程所遵遵循的基本本原理遇虫害而死的樟子松2、物种多多样性原理理物种越丰富富，生态系系统的抵抗抗力稳定性性越高（二）生态态工程所遵遵循的基本本原理2、物种多多样性原理理2.从上面正面面和反面的的实例，你你能得出怎怎样的结论论？你认为为生物多样样性的破坏坏有人为因因素吗？资料分析讨讨论：物种多样性性原理:要求我们在在生态工程程设计和建建设是物种种多样性程程度高，生生态系统稳稳定性高,以保持生态态平衡（二）生态态工程所遵遵循的基本本原理原理理论基础实例物质循环再生原理物质循环无废弃物农业物种多样性原理生态系统稳定性防护林、珊瑚礁（二）生态态工程所遵遵循的基本本原理资料分析讨讨论：水葫芦泛滥滥对生态系系统造成影影响（二）生态态工程所遵遵循的基本本原理3、协调与与平衡原理理----需需要考虑环环境承载力力（环境容容纳量），，以及生物物与环境的的适应讨论：从协调与平平衡原理出出发，想一一想，在我我国西北地地区进行防防护林建设设时，应选选择哪些特特征的树种种？如果在在该地区发发展畜牧养养殖业，你你认为应该该注意什么么问题？协调与平衡衡原理理论基础───与必修课中中的种间关关系、环境境容纳量等等内容有联联系环境容纳量量:环境所能负负担的种群群的最高密密度是，环环境的负载载能力。平衡------是种群数量量与环境的的负载能力力要平衡协调-------主要是生物物与环境的的协调(强调生物要要和环境相相适应)资料分析：：1。从协调调与平衡原原理出发，，想一想，，在我国西西北地区进进行防护林林建设时，，应选择哪哪些树种？？如果在该该地区发展展畜牧养殖殖业，你认认为应该注注意什么问问题？几种西北地地区特别适适宜树种的的介绍（1）沙棘，俗俗称“酸柳柳”、“酸酸刺”、““黑刺（2）山杏，主主要指西伯伯利亚杏，，（3）刺槐，（4）锦鸡儿（（又称拧条条），（（5）杜梨（6）沙枣（（7）合欢（（8）臭椿（二）生态态工程所遵遵循的基本本原理原理理论基础实例物质循环再生原理物质循环无废弃物农业物种多样性原理生态系统稳定性防护林、珊瑚礁协调与平衡原理生物与环境的协调与平衡（考虑环境承载力生物与环境的适应）太湖富营养化4、整体性性原理整体指社会会-经济-自然复合合而成的巨巨大系统（二）生态态工程所遵遵循的基本本原理生产成本消费效益经济系统植物动物微生物非生物的因素自然系统政策管理科学文化社会系统4、整体性性原理（二）生态态工程所遵遵循的基本本原理整体性原理理的理论:是指我们在在生态工程程设计和建建设时要考考虑自然生生态系统的的规律还需需要考虑经经济和社会会系统的影影响．三者结合才才能在生态态工程设计计和建设中中取得成果果...山民宁愿忍忍受.不仅考虑自自然系统，，.整体性图（二）生态态工程所遵遵循的基本本原理原理理论基础实例物质循环再生原理物质循环无废弃物农业物种多样性原理生态系统稳定性防护林、珊瑚礁协调与平衡原理生物与环境的协调与平衡太湖富营养化整体性原理自然-社会-经济复合系统林业工程建设5、系统学学和工程学学原理（1）系统统的结构决决定功能原原理（二）生态态工程所遵遵循的基本本原理桑基鱼塘分分布在我国国长江三角角洲、珠江江三角洲一一带的水乡乡，是一种种典型的水水陆物质和和能量交换换型生态工工程。分布式优于环式和集中式.桑基鱼塘分分布在我国国长江三角角洲、珠江江三角洲一一带的水乡乡，是一种种典型的水水陆物质和和能量交换换型生态工工程。试分分析桑基鱼鱼塘的物质质和能量流流动途径。。提示：桑基基鱼塘系统统中物质和和能量的流流动是相互互联系的，，能量的流流动包含在在物质的循循环利用过过程中，随随着食物链链的延伸逐逐级递减。。能量的多级级利用和物物质的循环环利用：桑桑叶用于喂喂蚕，蚕可可以生产蚕蚕丝；桑树树的凋落物物和蚕沙（（粪）落到到鱼塘中，，作为鱼的的饲料，经经过鱼塘内内的食物链链过程，可可以促进鱼鱼的生长；；甘蔗可以以榨糖，糖糖渣用来喂喂猪，猪的的排泄物也也进入鱼塘塘；鱼的排排泄物及其其他未被利利用的有机机物和底泥泥经过微生生物的分解解，又可以以作为桑和和甘蔗的有有机肥料。。桑基鱼塘塘巧妙地利利用了很难难利用的大大片低湿地地，发展了了多种经营营，为农民民创造了多多种收入的的门路，完完全符合““无废弃农农业”的要要求。桑基基鱼塘系统统物质、能能量流动示示意图见图图5-1。图5-1桑基鱼塘系系统物质循循环和能量量流动示意意图5、系统学学和工程学学原理（二）生态态工程所遵遵循的基本本原理（2）系统统整体性原原理你能举出系统整体功功能大于部部分之和的的例子吗?系统各组分分之间要有有适当的比比例关系，，只有这样样才能顺利利完成能量量、物质、、信息等的的转换和流流通，并且且实现总体体功能大于于各部分之之和的效果果，即“1+1>2”。珊瑚礁“白白化”豆科作物和和固氮菌的的共生...例子系统整体性性原理.（二）生态态工程所遵遵循的基本本原理原理理论基础实例物质循环再生原理物质循环无废弃物农业物种多样性原理生态系统稳定性防护林、珊瑚礁协调与平衡原理生物与环境的协调与平衡太湖富营养化整体性原理自然-社会-经济复合系统系统学和工程学原理桑基鱼塘系统的结构构决定功能能原理系统整体性原理分布式优于于环式和集中中式组分比例适适当整体大于局局部之和藻类和珊瑚瑚虫的关系系生态工程的的基本原理理基本原理物质循环再再生物种多样性性协调与平衡衡整体性系统学和工工程学系统的结构构决定功能能系统整体性性目的遵循自然界界物质循环环的规律，，充分发挥挥资源的生生产潜力，，防止环境境污染，达达到经济效效益和生态态效益的同同步发展。。特点少消耗，多多效益，可可持续发展展....体现了哪些些原理？...科技新农村村.2．单一的人人工林比天天然混合林林的稳定性性低，容易易遭受害虫危害害，这体现现了生态工工程的什么么原理（））A．物质循环环再生原理理B．协调与平平衡原理C．物种多样样性原理D．系统整理理性原理1．实现循环环经济的最最重要的手手段之一是是（））A．大力发展展“石油农农业”B．生态工工程C．清除污污染物D．禁止产产出污染染物练一练ＣＢ3．城市生生活垃圾圾要做到到分类、、回收、、利用，，实现废废物资源源化利用用。与该该做法关关系最密密切的生生态工程程原理是是（））A．物种多多样性原原理B．整体性性原理C．物质循循环再生生原理D．系统学学原理练一练4．协调与与平衡原原理主要要指（））A．生物与与环境的的适应及及环境对对生物的的承载力力B．系统各各组分之之间要有有适当的的比例关关系C．自然系系统、经经济系统统、社会会系统协协调统一一D．物质循循环和能能量流动动协调统统一ＡＣ练一练5.人类设计计生态工工程的根根本目标标是（））A．促进自自然界良良性循环环的前提提下，达达到生态态效益与与经济效效益的同同步发展展B．促进自自然界良良性循环环的前提提下，防防治环境境污染，，提高经经济效益益C．防治环环境污染染，达到到生态效效益与经经济效益益的同步步发展D．促进自自然界良良性循环环的前提提下，充充分发挥挥资源的的生产