《生态工程的基本原理》

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、如今地球面临的生态环境问题有哪些呢？一、全球气候变化二、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专题5生态工程生态工程建设目的：5.1生态工程的基本原理

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。1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？资料分析一：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？提示：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。提示：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。缺点：它所产生的废弃物和有害物质的数量也很庞大，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。1.你对“石油农业”是如何理解的？资料分析二：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，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，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方没有被利用的资源。3.如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？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，能够成为本系统或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。有没有一种既能快速发展经济，又能保护环境的战略方针？生态经济：二、生态工程所遵循的基本原理1。物质循环再生原理地球以有限的空间和资源，长久维持着众多生物的生存、繁衍和发展，奥秘就在于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，分层分级利用，从而达到取之不尽，用之不竭的效果。循环往复、分层分级利用取之不尽、用之不竭实例：无废弃物农业2、物种多样性原理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。理论基础：生态系统的稳定性1.为什么樟子松林的松毛虫会肆虐，几十亿株杨树会毁于一旦？生物多样性很高的珊瑚礁维持的很好2.从上面正面和反面的实例，你能得出怎样的结论？你认为生物多样性的破坏有人为因素吗？资料分析讨论：只有保持生态系统较高的生物多样性，才能保证生态系统的稳定和平衡。生物多样性的破坏有人为因素，而且往往作用巨大。（二）生态工程所遵循的基本原理资料分析讨论：水葫芦泛滥对生态系统造成影响3、协调与平衡原理理论基础：生物与环境的协调与平衡超出环境承载力＿环境容纳量西北地区年降雨量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“。”灰色长城“出现的说明什么？

引种的生物必须适应当地的环境、

提示：抗寒、耐旱，适应性强的沙棘，耐盐碱力较强的沙枣等植物。

P111资料分析问题讨论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，应选择哪些特征的树种？如果在该地区发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？2不能超过环境的容纳量4、整体性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例：林业工程建设中的问题一方面号召农民种树，另一方面要考虑农民的生活问题整体指社会-经济-自然复合而成的巨大系统5、系统学和工程学原理（1）系统的结构决定功能原理运用：改善和优化生态系统的结构理论基础：分布式优于集中式和环式例：桑基鱼塘模式⑴系统结构决定功能原理（2）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和的效果，即“1+1>2”。珊瑚礁“白化”理论基础：整体功能大于部分之和你能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗?小结：生态工程的基本原理物质循环再生原理物种多样性原理协调与平衡原理整体性原理系统学和工程学原理（1）系统的结构决定功能原理（2）系统整体性原理3.桑基鱼塘分布在我国长江三角洲、珠江三角洲一带的水乡，是一种典型的水陆物质和能量交换型生态工程。试分析桑基鱼塘的物质和能量流动途径。提示：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，随着食物链的延伸逐级递减。思考与探究2．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（）

A．物质循环再生原理

B．协调与平衡原理

C．物种多样性原理

D．系统整理性原理1．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．禁止产出污染物练一练ＣＢ3．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原理是（）

A．物种多样性原理B．整体性原理

C．物质循环再生原理D．系统学原理练一练4．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

B．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

D．物质循环和能量流动协调统一ＡＣ练一练5.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D练一练6.我国西北土地沙化和盐渍化非常严重，原因有多种，其中一个主要原因是超载放牧，导致草地退化。试分析上述事实主要违背了生态工程的什么原理（）

A．系统整体性原理

B．协调与平衡原理

C．物种多样性原理

D．整体性原理Ｂ7．在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴以及收入等问题。以上做法依据的生态工程原理是（）

A．系统整体性原理B．整体性原理

C．系统结构决定功能原理D．以上都不是练一练8．（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ＡＢＣＢ5、2生态工程的实例和发展前景农村综合发展型生态工程小流域综合治理生态工程大区域生态系统恢复工程湿地生态恢复工程矿区废弃地的生态恢复工程城市环境生态工程一、生态工程的实例

类型内容农村综合发展型生态工程小流域综合治理生态工程大区域生态系统恢复工程湿地生态恢复工程矿区废弃地的生态恢复工程城市环境生态工程问题对策案例请阅读课文后总结讨论：这个案例以沼气工程为核心，农林牧副渔各业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经济发展；同时又降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。1.在农村综合发展型生态工程案例中，主要运用了哪些生态工程的基本原理

2.这一生态系统的结构和功能有哪些特点？有哪些值得借鉴的做法？物质循环再生原理、系统的结构决定功能原理、整体性原理、物种多样性原理等分析甘肃省陇南县的“九子登科”模式，在说明“九子”措施含义的基础上，谈谈你对小流域综合治理生态工程的理解。1.小流域的综合治理，“综合”表现在哪些方面？“综合”表现在不但注重通过还林、还草、筑坝等措施达到蓄水、降低土壤侵蚀的生态效果；还考虑如何提高人们的生活水平。各种措施的结果是建立一个稳定、持久、高效的生态系统。2.为什么要针对不同的地形采取不同的措施？这体现了生态工程的什么原理？3.这一模式在其他小流域能够照搬吗？根据不同的地形采取不同的措施，既要考虑到生态效益，又要考虑到人们的生活和收入问题，这体现了生态工程协调与平衡、因地制宜的原理和思想。这种模式在其他小流域不能照搬，还是要因地制宜地进行生态工程建设，不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区，其生态工程的模式应各具特色。大区域生态系统恢复工程──“三北”防护林案例

1.国家为什么投入巨大的人力和物力兴建三北防护林工程？这一工程为什么需要如此漫长的时间？三北防护林跨越中国13个省、直辖市、自治区，对我国具有重要的意义：生态环境的质量关系到这一地区人民的生产和生活问题，对维护社会稳定具有重要意义；更重要的是，这一地区的生态环境关系到下游地区人民的生产、生活和经济发展同时这里自然矿产资源丰富，对我国的经济发展和国家安全具有重要战略意义。这一地区区域广阔，气候、自然条件复杂，总体经济发展水平较低等情况也决定了这个工程需要较长的时间

2.这一工程横跨多个省区，根据协调与平衡原理和生物多样性原理，不同地区在造林设计上应当注意什么问题？首先应考虑树种的生态适应性问题，种植适宜品种；其次要考虑树种的多样性，保证防护林体系的稳定性；不同地区应根据当地情况采取不同的策略，如条件恶劣的地区应该结合自然恢复力，而农区的防护林中农田防护林网可能占较大比重。湿地生态恢复工程案例

1.当初人们为什么要围湖造田？2.为什么说“退耕还湖”是一项巨大的系统工程？实施这一工程面临的主要困难是什么？3.地处湖区上游的人们对湿地恢复生态工程负有什么责任？主要原因：我国历来人多地少，围湖造田，种植农作物，以生产更多的粮食；片面强调经济发展，没有认识到湖泊的巨大生态调节功能也是重要原因。退耕还湖包括退耕地为湖区，湖区上游以及湖区周围的生态环境保护工作；更重要的是原耕地上居民的迁移，要解决迁出居民的生活和就业等问题，这是退耕还湖工程的主要困难。保护环境，减少水土流失和水污染

矿区废弃地的生态恢复工程案例

1.在这一案例中，恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？2.怎样合理地筹划养殖肉牛的数量？3.除煤矿外，你知道还有哪些矿区吗？这些矿区的恢复工程与煤矿是否有不同之处？矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，因此代之以适应性强，耐旱的灌木、草和树。首先要考虑到牧草的产量，以草定畜；从外地调运饲料要考虑饲养成本；更重要的是要考虑到土地对粪肥的承载力,要保持在承载力范围以内，以免养殖规模过大，粪肥数量巨大而造成新的污染。除煤矿外，还有金矿、铁矿等。这些生态恢复工程最重要的是改良表土，恢复植被，但要因地制宜。城市生态工程

1.汽车尾气是城市大气污染的主要来源之一，汽车噪声又是城市噪声污染的主要来源。你认为应当限制城市居民购买汽车吗？为什么？如果不限制，应当采取什么措施来减少由汽车造成的污染？2.城市的水污染问题应当采取哪些措施来解决？每一个城市居民应当在这方面承担什么责任和义务？减少污染的措施：制定法律法规，禁止市区内鸣笛，禁止使用含铅汽油，鼓励使用电力、天然气等无污染能源的新型汽车，以及对其的研究和应用等。减少或禁止工厂的污水排放；进行污水净化回收利用；实行雨水和污水分流。每一个城市居民都应该树立节水意识、宣传节水的意义，家庭生活中应该使用无磷洗衣粉和洗涤剂，制止或减少生活中的水污染行为。二、生态工程发展的前景“生物圈2号”生态工程的实验及启示“生物圈2号”于1986年11月破土动工。1991年9月，第一批8名实验者进入其中并开始实验。1993年2月，向“生物圈2号”输氧，人员撤出。1994年2月第二批7名实验者进入其中，几个月后撤出，实验失败。“生物圈2号”的物质循环途径是怎样的？“生物圈2号”失败的原因？“生物圈2号”的启示是？我国生态工程发展的分析与展望？地球是人类生存的唯一家园二、如何保护地球生态环境：一、加快环境保护的法制进程保护生态环境的措施包括：三、强化公民的环保意识二、走可持续发展的经济建设之路（1）加快制定和完善环境法律法规和标准，进一步建立健全环境监管体制；（2）提高环境监管能力,加大环保执法力度；（3）加快建立生态补偿机制,实施排放总量控制、排放许可和环境影响评价制度。一、加快环境保护的法制进程（4）政府部门要制定实行绿色发展政策,建立绿色国民经济核算体系,将发展过重的环境损失和环境效益纳入GDP核算范围；（5）要完善干部政绩考核机制,将环境绩效纳入其中,发挥其正面的激励效应。一、加快环境保护的法制进程什么是可持续发展？二、走可持续发展的经济建设之路

可持续发展的含义是“在不牺牲未来几代人需要的情况下，满足我们这代人的需要”，它追求的是自然，经济，社会的持久而协调的发展。（一）发展循环经济,走新型工业化道路要以提高资源利用效率,降低污染物排放量、提高生活质量和经济效益为目标,合理调整产业结构,优化工业布局,充分发挥政府的主导作用和市场机制,加大环保资金的投入力度,促进生态省、生态市、生态县建设,切实转变经济增长方式。

怎样走可持续发展的道路？二、走可持续发展的经济建设之路

（二）科学认识和自觉遵循自然规律坚持保护优先、开发有序,以控制不合理的资源开发活动为重点,强化对水源、土地、森林、草原、海洋等自然资源的生态保护。如大力推广植树造林、退耕还林、还草、还湖；反对盲目的、掠夺式的开发利用，合理确定砍伐量和捕捞量等。二、走可持续发展的经济建设之路

（三）坚持预防为主、综合治理强化从源头防治污染和保护生态的观念,坚决改变先污染后治理、边治理边污染的状况。对待工业三废（废水、废渣、废气）严格控制排量，严禁滥砍烂伐，乱捕乱杀，对濒危物种通过建立自然保护区等措施进行保护。二、走可持续发展的经济建设之路（1）广泛进行环保宣传,提高全民环境忧