生态工程的基本原理 第五章生态工程

生态工程的基本原理第五章生态工程罗斯福工程

19世纪中叶，美国鼓励向半干汗的西部大草原移民开荒，1860---1890年间，90000㎞2的草原被开垦，1934年5月，一场巨大的风暴席卷了美国东部与加拿大西部，风暴持续了3天，约300000000吨土壤被刮走，风过之处水井、溪流干涸，牛羊死亡，冬小麦杨重减产人们背井离乡，这就是震惊世界的“黑风暴事件”.美国总统罗斯福于1934年宣布实施“大草原各州林业工程”，该工程又称“罗斯福工程”。工程纵贯美国中部，跨6个州，南北长约1851km，东西宽160公里，建设范围约1851.5万公顷，规划用8年时间(1935～1942年)造林30万公顷。工程规模在当时震惊世界，美国政府投入了大量的人力、物力和财力，到1942年，共植树2.17亿株，此后，由于经费紧张等原因，大规模造林工程暂时终止，但仍保持一定的造林速度，到20世纪80年代，人工营造的防护林带总长度16万公里，面积65万公顷。“罗斯福工程”实施后，黑风暴在美国彻底消失了，这一工程在国际上产生了巨大影响，从而极大刺激了世界各国通过造林来治理生态的积极性。三北防护林工程中国的三北防护林工程。为治理中国三北地区风沙危害、水土流失，木料、燃料、肥料、饲料俱缺，农业生产低而不稳等生态问题，中国政府于1978年启动三北防护林工程，工程区域东西长4480km，南北宽560～1460km，东起黑龙江宾县，西至新疆乌孜别里山口。包括陕、甘、青、宁、新、京、津、冀、晋、蒙、辽、吉、黑以及新疆生产兵团的13省(自治区、直辖市)551县(旗、市、区)，总面积406.9万平方公里，占国土总面积的42.4%，接近我国的半壁河山。三北防护林工程从1978开始，2050年结束，历时73年，分三个阶段、八期工程进行，规划造林3508万公顷。到2050年，三北地区的森林覆盖率将由1977年的5.05%提高到14.95%。工程自1978年启动以来至今已经建设了30年。一、生态工程理论基础生态学和系统学技术手段系统设计、调控和技术组装操作对象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统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力最终目的促进人类社会和自然环境的和谐发展1、概念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。3、生态工程的特点2、生态工程建设的目的少消耗、多效益、可持续第一节生态工程的基本原理一\关注生态工程建设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:资料分析一：1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？根本原因(1)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；(2)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。①、生产方式：石油农业②、石油农业的优势：高产、高效、省时、省力；提高农业生产效率和农产品产量，解决粮食需求的矛盾。③、石油农业的弊端：高投入、高成本、高污染1、传统经济①、概念：②、生产方式：原料产品原料产品的生产体系，实现了废弃物资源化的循环经济③、特点：少消耗、多效益、可持续2、生态经济1、物质循环再生原理

三、生态工程所遵循的基本原理2、物种多样性原理3、协调与平衡的原理4、整体性原理5、系统学和工程学原理1、物质循环再生原理

意义：可避免环境污染及其对生态系统的稳定和发展理论基础:物质循环实例：无废弃农业、白色污染、温室效应无废弃物农业循环往复、分层分级利用取之不尽、用之不竭2.物种多样性原理理论基础：生态系统的稳定性意义：生物多样性程度高，可提高系统的抵抗力稳定性实例：人工单纯林、珊瑚礁生态系统、退耕还林、还草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。生物多样性很高的珊瑚礁维持的很好3、协调与平衡原理超出环境承载力＿环境容纳量3.协调与平衡原理理论基础：生物与环境的协调与平衡意义：生物数量不超过环境的承载力，生物要适应环境，可避免系统的失衡和破坏实例：

过度放牧、富营养化西北地区年降雨量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”。4、整体性原理理论基础：社会、经济、自然复合系统意义：统一协调各种关系，保障系统的平衡与稳定实例：林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题5、系统学和工程学原理（1）系统的结构决定功能原理意义：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实例：桑基鱼塘（2）系统整体性原理

意义：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”。保持系统很高的生产力实例：共生关系理论基础：整体功能大于部分之和试分析下列事件可用何种生态工程原理来解释1.畜牧养殖应注意牲畜量不超过草地承载量2.使用堆肥和沤肥法实现生态农业3.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，后来从国外引进澳洲瓢虫，已持续发挥了控制害虫的作用。4.针对过度放牧的草原，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民的收入途径。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（）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．禁止产出污染物课堂练习BC3．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课堂练习CA5.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