生态工程的实例和发展前景

生态工程所遵循的基本原理原理理论基础意义实例1.物质循环再生原理物质循环可避免环境污染及其对系统稳定和发展的影响“无废弃物农业”2.物种多样性原理生态系统稳定性一般而言，物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。“三北”防护林建设中的单纯林，珊瑚礁3.协调与平衡原理生物与环境的协调与平衡生物数量不超过环境承载力(即K值)，可避免系统的失衡与破坏。太湖富营养化问题4.整体性原理社会-经济-自然复合系统统一协调各种关系，保障系统的平衡与稳定林业建设中遇到的自然与经济、社会的关系问题系统学和工程学原理A.系统的结构决定功能原理分布式优于集中式和环式改善和优化系统的结构以改善功能桑基鱼塘B.系统整体性原理整体功能大于部分之和保持系统很高的生产力珊瑚礁藻类和珊瑚虫的营养关系1一、生态工程的实例1、农村综合发展型生态工程问题:对策:案例:运用原理：物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理农村中物质、能量的多级利用问题进行综合发展型生态工程北京窦店村以沼气为中心的生态工程2思考与讨论

1.在这一案例中，主要运用了哪些生态工程的基本原理？

物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理等。

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？

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。3右图是我国南方开始尝试的农业生态系统的结构模式图，它利用雏鸭的杂食性，吃掉稻田里的杂草和害虫，利用鸭不间断的活动产生中耕浑水效果，刺激水稻生长，用作物养猪、养鸭，用秸秆培育蘑菇、生产沼气，猪鸭粪、沼渣肥田，生产出无公害的大米与蛋肉类。请据图回答：(1)生态系统的主要功能是物质循环和能量流动，从生态学角度分析，人们建立图示的农业生态系统的主要目的是

.

。(2)生产的大米是无公害的，原因是

。(3)在发酵装置里的B过程中起重要作用的微生物，其细胞结构与水稻细胞最主要的区别是

。

(4)蘑菇在该生态系统成分中属于

。如图示，在农业生产上，将蘑菇房与蔬菜大棚相通，可提高蔬菜产量，试分析其增产的原因：

。

(5)一般地说，农田生态系统的

稳定性较低，废弃农田会发生群落演替，该演替的类型属于

。

实现生态系统内能量和物质的多级利用，提高农产品的产量，减少环境污染减少了化肥和农药的使用量，减少对水稻的污染无核膜包围的细胞核分解者蘑菇呼吸产生的二氧化碳可以供蔬菜进行光合作用，使其光合作用增强抵抗力

次生演替42、小流域综合治理生态工程小流域水土流失问题进行综合治理甘肃陇南县”九子登科”模式整体性原理、协调与平衡原理、工程学原理问题:对策:案例:运用原理：通过保土蓄水、耕作措施、林草措施等工程和生物措施，层层设防来控制土壤侵蚀。5思考与讨论1.小流域的综合治理，“综合”表现在哪些方面？

“综合”表现在它一改以前的单纯造林和蓄水、减沙等工程模式，同时考虑到生态效益和经济效益：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。例如，不但种植农作物，还同时种植经济作物提高人们的收入；考虑到了种植薪柴林解决人们的燃料来源问题。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？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、整体性原理。63、大区域生态系统恢复工程问题:对策:

案例:运用原理：整体性原理、协调与平衡原理、物种多样性原理土地荒漠化和水土流失植树造林、

退耕还林、还草退耕还草和三北防护林建设7思考与讨论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？

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，如黄河上游的水土流失容易导致下游地区的洪水泛滥，而危害巨大的沙尘暴的发生也与这一地区的土地沙漠化关系密切；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，非一朝一夕之功。82.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？

三北防护林跨越中国13个省、直辖市、自治区;

首先应考虑树种的生态适应性问题，种植适宜品种，宜林则林，宜灌则灌，宜草则草；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。94、湿地生态恢复工程问题:对策:案例:运用原理：整体性原理、协调与平衡原理湿地被誉为地球的“肾脏”湿地的缩小和破坏问题控制污染、退田还湖江西鄱阳湖湿地生态恢复工程采用工程和生物措施相结合的方法，如废水处理、点源与非点源污染控制、土地处理工程以及植物引种种植等，还建立缓冲带，使湿地依靠自然演替等机制恢复。10思考与讨论1.当初人们为什么要围湖造田？

主要原因：我国历来人多地少，在“以粮为纲”的年代，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。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？

退耕还湖不仅包括退耕地为湖区，还包括退耕后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。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？

保护环境，减少水土流失和水污染。例如,减少工厂、生活污水往水体中的排放，农田中减少化肥和农药的施用量等。115、矿区废弃地的生态工程问题:对策:案例:运用原理：矿区生态环境的破坏问题修复土地、恢复植被等赤峰市元宝山矿区生态恢复工程矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于:系统学和工程学原理、整体性原理、协调与平衡原理植被恢复，以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。具体措施有：①机械方法平整压实土地，人工制造表土；②排石整地，改良优化土壤；③植树造林；④种草等12思考与讨论

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？

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。

2.怎样合理地筹划养殖肉牛的数量？

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,以及对粪肥的加工或利用情况，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。

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？

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。136、城市环境生态工程问题:对策:案例:大连等模范城市运用原理：

协调与平衡原理，整体性原理福建厦门广东珠海城市生态系统面临的垃圾、大气、噪音等污染问题城市绿化污水净化和废弃物处理等综合治理利用生态工程的方法治理：1.城市合理规划和布局2.环境友好技术和低污染工艺3.对污水进一步净化4.对垃圾进行分类处理14思考与讨论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？

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。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。151、“生物圈2号”的实验及启示问题提出:设计:实验及结果:失败原因:给人类的启示:二、生态工程的发展的前景162、我国生态工程发展前景的分析与展望西方国家生态工程的特点:我国生态工程的特点:我国生态工程存在的问题及发展前景:

发达国家经济发展水平较高，人均土地、水等资源占有量较多，所以这些国家的生态工程往往注重生态恢复，而较少注重经济效益。

我国人口较多，人均土地、水资源和能源占有量少，所以在进行生态工程时，一定要注重生态效益、社会效益和经济效益的统一。17“四位一体”生态工程的优点：①温室的增温效应使猪、禽和蔬菜在冬天也能正常生长；②温室内的植物吸收二氧化碳，同时为动物提供氧气；③动物的粪尿、生活垃圾及蔬菜废弃物投入沼气池产气；④沼液和沼渣又是蔬菜的良好肥料；⑤清洁新能源的开发与利用。(指沼气池、猪禽舍、厕所及日光温室四部分)

“四位一体”充分应用了物质循环再生和生物多样性等原理，提高了单位土地面积的产出，同时减少了环境污染，大大提高了农业的综合效益。18现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池

曝光池

兼氧池

植物池”，其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后，可用于浇灌绿地。回答问题：（1）污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中，微生物通过

呼吸将有机物分解。（2）植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了

（生态系统、群落、种群）。在植物池的食物网中，植物位于第

营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于

所固定的

能。（3）生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、和