专题5生态工程生态工程的原理

专题5生态工程

生态工程是指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，从而促进人类社会和自然环境和谐发展。第一节生态工程的基本原理一、关注生态工程建设阅读“资料1”，思考以下问题：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？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。解决长江洪水泛滥的措施有：我国政府提出的“积极营造长江中上游水源涵养林和水土保持林”计划，即以生物措施为主，结合工程措施，提高森林覆盖率；“退耕还湖”和改革不合理耕作方式等。在进行生态工程建设时，要考虑到怎样解决农村（尤其是湖区或山区的迁出人员）的能源入。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。阅读“资料2”，思考以下问题：1、你对“石油农业”是如何理解的？2、你能举出一些农业生产活动对人类健康以及环境造成危害的实例吗？3、如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？4、“石油农业”的生产模式应当怎样改进？1、你对“石油农业”是如何理解的？“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。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。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，但同时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。2、你能举出一些农业生产活动对人类健康以及环境造成危害的实例吗？

除日常生活中能够发现的实例外，农业活动对环境和人类健康造成危害的实例中，世界上影响较大的有蓝婴病。1973年，美国内布拉斯加州首次出现幼儿高铁血红蛋白症（蓝婴病）。其原因是饮用水中硝酸盐含量超过10mg/L，这时过多的硝酸盐会与红细胞中的血色素结合，形成高铁血红蛋白。高铁血红蛋白不能为细胞和组织运输足够的氧。患儿的临床症状是在口、手或脚等部位出现时断时续的蓝色或淡紫色，呼吸困难、腹泻、呕吐、抽搐，严重的会失去知觉，甚至死亡。硝酸盐殖场等，或非点源污染，如对农田、公园、草地等的施肥。3、如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？

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4、“石油农业”的生产模式应当怎样改进？

在不同的国家有不同的改进措施。例如，在我国，人多地少，应该大力发展生态农业。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，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，实现物质的多级利用，等等。一方面要不断提高土地的产出水平；另一方面要减少农业活动对环境的污染，促进社会的可持续发展。总结：

传统经济模式正在毁坏水、大气、土壤和生物资源、消耗地球赠给我们的自然资本、为了实现可持续发展、经济发展必须符合生态学规律、改变“人类能征服自然”的错误观念，走生态经济之路。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。

美国著名经济学家LR布朗在其著作《生态经济》中说：“经济赤字是我们彼此之间的借贷，而生态赤字却是我们透支于子孙后代”；“生态学家与经济学家之间的关系，应当犹如建筑师与制造商之间的关系，理应由生态学家给经济发展提供蓝图……经济学家和生态学家携起手来就可以构建出一种可持续发展的经济——生态经济。”二、生态工程所遵循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（一）物质循环再生原理阅读教材“物质循环再生原理”，思考以下问题：1、地球以有限的空间和资源，能长久维持众多生物的生存、繁衍和发展的奥秘是什么？2、“无废弃物农业”有什么特点？物质循环再生利用2、“无废弃物农业”有什么特点？（二）物种多样性原理阅读教材“物种多样性原理”，思考以下问题：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？而珊瑚礁区却能够在养分稀少的深海中，保持着很高的生物多样性？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？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？而珊瑚礁区却能够在养分稀少的深海中，保持着很高的生物多样性？

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。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？

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。（三）协调与平衡原理阅读教材“协调与平衡原理”，思考以下问题：

1、太湖水体中水葫芦和藻类疯长和西北防护林成为“灰色长城”的原因是什么？

2、“西部大开发”是国家为振兴西部而提出的宏观决策，其中很重要的一项内容就是生态工程建设。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？1、太湖水体中水葫芦和藻类疯长和西北防护林成为“灰色长城”的原因是什么？2、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？

几种西北地区特别适宜树种：沙棘、山杏、刺槐、锦鸡儿、杜梨、沙枣、合欢、臭椿等。

西北畜牧养殖应该注意牲畜数量不能超过草地的承载量。针对公共草地的过度放牧问题，应该实行草地承包，调动个人的管理积极性，减少过度放牧现象；另外，可以在有条件的地方，人工种植牧草，增加牧草产量。（四）整体性原理（五）系统学和工程学原理1、系统的结构决定功能原理

通过改善和优化系统的结构，可达到改善功能的效