高中生物选修3-生态工程

生态工程的概念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，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。原理：技术手段：最终目的：生态学和系统学通过系统设计、调控和技术组装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。促进人类社会和自然环境的和谐发展。主要任务：生态工程建设目的：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。优点：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。生态经济主要是通过实行“”原则，使一个系统产生出的污染物，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是。循环经济生态工程原料产品原料产品手段：原则：目的：循环经济实行废物的资源化生态工程1、农村综合发展型生态工程资源有限、人多地少、产出不足建立农村综合发展型生态工程，实现物质多级循环利用北京窦店村以沼气工程为中心的生态工程问题:对策:案例:物质循环再生原理、整体性原理，物种多样性原理、系统学与工程学原理原理(主要）:2、小流域综合治理生态工程小流域水土流失问题及由于水土流失导致的氮、磷、钾等养分的流失进行综合治理：从开始时的单纯造林和减水、减沙等工程，逐渐转移到生态经济模式上，目标是建立稳定、持久、高效的复合系统，获得最大的生态和经济效益。甘肃陇南县“九子登科”模式问题:对策:案例:整体性原理、协调与平衡原理及工程学原理原理(主要）:小流域：河流各级支流的集水区域●山顶戴帽子：封山育林。●山腰系带子：还林还草，发挥林草拦蓄作用，减少径流。●坡地修台子：坡耕地改梯田种植作物。●地埂锁边子：地埂种植经济作物。●荒地荒沟栽苗子：在荒山、荒沟、荒坡地建薪柴林。●山脚种果子：果园●沟底穿靴子：修建坝、堤、拦蓄泥沙，减少山体的崩塌和滑坡。●见缝插针钉扣子：利用零星地种果。●秋田盖罩子：覆盖地膜等保土耕作措施。“九子登科”模式3、大区域生态系统恢复工程我国土地荒漠化问题森林或草原的植被恢复、水土保持退耕还林还草、防沙、治沙工程和三北防护林建设问题:对策:案例:物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理原理:原因:过度樵采、过度放牧，盲目开垦、不合理利用水资源等4、湿地生态恢复工程由于对湿地进行排水和围垦使湿地的缩小导致局部气候变劣、地下水位下降，生物多样性降低、迁飞鸟类绝迹等废水处理、点源污染和非点源污染控制、土地处理工程，以及植物物种的引进种植等，使受到干扰的湿地得以恢复。在湿地的周围，还应该建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。江西鄱阳湖湿地生态恢复工程问题:对策:案例:协调与平衡原理、整体性原理、物种多样性原理原理:湿地的功能：具有蓄洪防旱，调节区域气候、控制土壤侵蚀、自然净化污水，为迁飞的鸟类和多种动、植物提供栖息地，以及为人们提供休闲娱乐的环境等功能5、矿区废弃地的生态工程矿区土体、土壤和植被乃至整个地区生态系统的破坏，影响土地景观，产生严重的重金属污染人工制造表土，多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复等工程。关键在于植被的恢复以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。赤峰市元宝山矿区生态恢复工程问题:对策:案例:整体性原理、系统学和工程学原理、协调与平衡原理原理:6、城市环境生态工程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问题:对策与案例:环保模范城市——大连协调与平衡原理、整体性原理、物质循环再生原理原理:•“生物圈2号”建造的目的：制造一个人工模拟的生命支持系统，以验证人类在离开地球的情况下，利用人工生态工程，仅仅依靠太阳能，能否维持生存。•“生物圈2号”失败的主要原因？•温度失调，以及“大气和海洋”比例与地球相差甚远，生物呼吸释放的CO2超过了植物和海洋的固定能力，导致空气中CO2的含量猛增，氧气减少，不足以维持人及动物的生存。•“生物圈2号”的启示是？使我们认识到与自然和谐共处的重要性，深化了我们对自然规律的认识，即自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝。2、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存在的问题：缺乏定量化模型的指导，难以像近年来西方出现的精确农业那样设计出标准化、易操作的生态工程样板。此外，设计缺乏高科技含量，生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术支持，缺乏理论指导等。除了治理环境污染的目标之外，主要通过介于工程和依靠自然恢复力的一种中间途径，集中于对破坏的生态系统，特别是开矿后的废弃地以及湿地等进行生态恢复。发达国家的生态工程的应用范围比我国小，也不那么强调经济效益。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。