生态工程的基本原理

20世纪末世界人口突破了60亿，随着现代农业生产的发展，人类活动遍布地球的每个角落，地球上已经难以找到一个没有受到人类影响的地方，原始的生态系统几乎丧失，全球生态环境危机不断激化。本专题题图寓意?•干裂的土地，赤红的荒山，意味着不断恶化的，幼苗的上方是蔚蓝的地球，地球似乎化作一滴甘露，滋润着大地；幼苗又可寓意为工程，虽然柔弱，却顽强地支撑着地球；地球和幼苗组合和谐，象征着希望。生态环境生态生态工程概念突破理论基础生态学和系统学技术手段通过系统设计、调控和技术组装操作过程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生态工程建设的目的是：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。（一）关注生态工程建设资料分析一98洪水（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。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的能源来源问题以及如何提高农民的经济收入。解决长江洪水泛滥的措施：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。（一）关注生态工程建设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。资料分析2问题讨论理解：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。优点:投入高，产出高，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：产生数量庞大的废弃物和有害物质，大大削弱了农业生态系统的稳定性和持续生产力，并造成农产品污染和环境污染等问题。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。在我国，人多地少，应该大力发展生态农业。具体措施包括：1.不断提高土地的产出水平；2.要减少农业活动对环境的污染，促进社会的可持续发展。P108资料分析2问题讨论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。１．传统经济模式：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，并造成环境污染。２．为了可持续发展，走生态经济之路。为什么要进行生态工程建设生态经济：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。生态工程概念：二、生态工程所遵循的基本原理主要由生物种群、生物群落和生态系统构成。生态工程的构建和运行主要依据是生态学的基本原理。生态工程的构成：1、物质循环再生原理理论基础:物质循环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。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？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。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“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？几种西北地区特别适宜树种的介绍（1）沙棘，俗称“酸柳”、“酸刺”、“黑刺（2）山杏，主要指西伯利亚杏，（3）刺槐，（4）锦鸡儿（又称拧条），（5）杜梨（6）沙枣（7）合欢（8）臭椿提示：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；在有条件的地方，人工种植牧草，增加牧草产量。4、整体性原理进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是要考虑到经济和社会等系统的影响力。人类处在一个社会、经济、自然复合而成的系统中。理论基础：社会、经济、自然复合系统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•只有应用整体性原理,才能统一协调当前与长远、局部与整体、开发与环境建设之间的关系，保障生态系统平衡和稳定。...新。.系统学，工程学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⑴系统结构决定功能原理⑴系统结构决定功能原理高效生态系统思考与探究：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。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。（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+12”。珊瑚礁“白化”理论基础：整体功能大于部分之和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课堂练习D6.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．整体性原理课堂练习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．以上都不是课堂练习B