生态工程的基本原理——物质循环再生

第一讲生态工程的基本原理 物质循环再生原理 干裂的土地 赤红的荒山幼苗的上方是蔚蓝的地球 1生态工程的概念生态工程是用生态学 系统学学科的原理和方法 通过系统的设计 调控和技术组装 对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从而促进人类社会和自然环境的和谐发展 概念理解涉及的学科 生态学 系统学方法和手段有 系统的设计调控和技术组装目的是 防止环境污染 达到经济效益和生态经济效益同步发展 最终促进人类社会和自然环境的和谐发展 经济的不当发展对环境的破坏实例 石油农业 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 理解 a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 b优点 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 c缺点 它所产生的废弃物和有害物质的数量很庞大 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 蓝婴病 什么是污染物 污染物是放错地方的资源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 物质循环 组成生物体的C H O N P S等元素 都不断进行着从无机环境到生物群落 又从生物群落到无机环境的循环过程 这就是生态系统的物质循环 特点 周而复始 往复循环重复利用 全球性 物质循环再生原理 理论基础是 生态系统的物质循环原理含义是指 生态系统中 生物借助能量的不停流动 一方面不断地从自然界摄取物质并合成新的物质 另一方面又随时分解为原来的简单物质 即所谓 再生 重新被系统中的生产者植物所吸收利用 进行着不停顿的物质循环 碳循环 碳在大气圈和生物群落中的存在形式 CO2如何从无机环境进入生物群落 在生物群落中以有机物形式存在的碳如何沿着食物链传给下一个营养级 生物群落中的碳以什么途径回归大气圈 大气中CO2的含量为什么持续增加 CO2 有机物 绿色植物光合作用 通过捕食关系 主要是呼吸作用 大量燃烧煤和石油等化石燃料 水华 生物净化污水的流程 污水 生产者通过光合作用固定太阳能 生产者固定的太阳能的总量 1 能量流动的起点 2 流经生态系统的总能量 3 能量流动的途径 渠道 4 能量的散失 食物链和食物网 主要是通过呼吸作用 5 能量流动的特点及传递效率 生态系统的能量流动过程及特点 单向流动 逐级递减 传递效率一般为10 物质循环与能量流动的关系 能量的固定 储存 转移和释放 都离不开物质的合成和分解等过程 物质作为能量的载体 使能量沿着食物链 食物网 流动 能量作为动力 使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返 无废弃物农业 生态工程所遵循的基本原理 人类食品 饲料与垫料 人类食品 人粪尿 作物残留 N P K等 物质循环再生原理 要求我们在生态工程设计和建设是要使大多的物质循环再生 以减少污染 习题答案 1 生物固氮 闪电固氮植物和微生物 2 NH4 蛋白质 核酸 3 对硝酸盐的利用量不同 4 丧失了植物对硝酸盐的吸收 动植物