51生态工程的基本原理.ppt

05 03 2020 第五章生态工程 05 03 2020 一 生态工程的概念 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和谐发展 05 03 2020 一 生态工程的概念 1 学科知识 2 技术手段 生态学和系统学 系统设计 调控和技术组装 4 建设目的 遵循物质循环的规律 防止环境污染 达到经济效益和生态效益的同步发展 最终目标 实现可持续发展 生态工程是一类少消耗 多效益 可持续的工程体系 3 研究对象 社会 经济 自然复合生态系统 05 03 2020 阅读课本p107资料一 并思考讨论部分问题 05 03 2020 1 导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么 根本原因 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 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 解决长江洪水泛滥的措施有 我国政府提出的 积极营造长江中上游水源涵养林和水土保持林 计划 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 生态工程是恢复被破坏的生态环境的重要途径 05 03 2020 阅读课本p108资料二 并思考讨论部分问题 1 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 05 03 2020 2 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 例如 在我国 人多地少 应该大力发展生态农业 实施的具体措施包括 可以根据田间作物的需要适量施用高效 低毒 低残留的农药 多施有机肥 提高作物对水 肥等资源的利用效率 对作物秸秆和畜禽粪便进行再利用 实现物质的多级利用 等等 一方面要不断提高土地的产出水平 另一方面要减少农业活动对环境的污染 促进社会的可持续发展 总的来说即是要通过生态工程来实现生态经济 05 03 2020 生态经济 主要是指通过实行 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 生态工程是人类学习自然生态系统 智慧 的结晶 是生态学 工程学 系统学 经济学等学科交叉而产生的新兴学科 它所遵循的基本原理是 整体 协调 循环 再生 二 生态工程所遵循的基本原理 05 03 2020 是我国古代传统农业的辉煌成就之一 也是生态工程最早和最生动的一种模式 实例 无废弃物农业 1 物质循环再生原理 理论基础 生态系统的物质循环 通过积极种植能够固氮的豆科作物 以及收集一切可能的有机物 包括人畜粪便 枯枝落叶 残羹剩饭 河泥 炕土 老墙土以及农产品加工过程中的废弃物等 采用堆肥 沤肥等多种方式 把它们转变为有机肥料 施用到农田中 优点 改善了土壤结构 培育了土壤微生物 实现了土壤养分如氮 磷 钾及微量元素的循环利用 05 03 2020 2 物种多样性原理 理论基础 生态系统的稳定性 资料分析 为什么樟子松林的松毛虫会肆虐 几十亿株杨树会毁于一旦 而珊瑚礁区却能够在养分稀少的深海中 保持着很高的生物多样性 纯樟子松林 杨树林的生物多样性低 食物链短而单调 缺少松毛虫 天牛的天敌 而成片单一的林木又为其提供了丰富的食物来源 因而会导致了树林的毁坏 珊瑚礁区的生物多样性高 食物链复杂 不同的生物占据了不同的时间位 空间位和资源位 因而充分利用了珊瑚礁生态系统的环境 生物多样性程度高 可以为各类生物的生存提供多种机会和条件 众多的生物通过食物链关系互相依存 就可以在有限的资源条件下 产生或容纳更多的生物量 提高系统生产力 即使某个物种由于某种原因的死亡 也会很快有其他物种占据它原来的生态位置 从而避免了系统结构的破坏 05 03 2020 3 协调与平衡原理 理论基础 生物与环境的协调平衡 想一想 在我国西北地区进行防护林建设时 应选择哪些树种 如果在该地区发展畜牧养殖业 你认为应该注意什么问题 西部防护林建设应选种抗寒 耐旱 根系发达 适应性强的植物 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 另外 可以在有条件的地方 人工种植牧草 增加牧草产量 05 03 2020 水葫芦泛滥对生态系统造成影响 外来物种入侵破坏本地物种多样性 05 03 2020 重视生物与环境的协调与平衡 开发利用本地生物资源 科学引进外来物种 05 03 2020 4 整体性原理 理论基础 社会 经济 自然复合系统 自然生态系统是通过生物与环境 生物与生物之间的协同进化而形成的一个不可分割的有机整体 人类也处在一个社会 经济 自然复合而成的巨大系统中 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 还要考虑到经济和社会等系统的影响力 只有把生态与经济结合起来 才能最终达到可持续发展的目的 05 03 2020 5 系统学和工程学原理 理论基础 系统整体性原理 系统的结构决定功能的原理 分散式优于集中式和环式 整体大于部分之和 05 03 2020 三 生态工程的主要类型 1 物质循环利用的生态工程2 节水和废水处理与应用的生态工程3 山区小流域综合治理与开发的生态工程4 清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程 05 03 2020 实例1 退耕还林还草工程从1999年开始在四川省 陕西省 甘肃省试点进行 到2000年扩大到25省区 至2002年底 累计退耕还林5 9X106hm2 三北防护林 05 03 2020 实例2 湿地生态恢复工程 1 问题 在经济发展过程中 人们对湿地进行排水和围垦 已经破坏了地球上80 的湿地资源 湿地的缩小会导致局部气候变劣 地下水位下降 生物多样性降低 迁飞鸟类绝迹等 湿地可以净化水质 涵养水源 蓄水防洪 调节气候 05 03 2020 实例3 生态农业 无废弃农业 有效地促进了物质循环 能量流动 信息传递的畅通 人与环境和谐共处 经济 生态环境和社会效益的同步发展 1 物质的良性循环技术 2 清洁可再生的新能源开发技术 3 种植业和畜牧业合理优化技术 05 03 2020 1 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 巩固练习 A 协调与平衡原理B 整体性原理C 系统结构决定功能原理D 以上都不是 05 03 2020 2 在我国西部大开发的战略中 保护天然林 和 退耕还林 是两项重要内容 采取这两项措施的首要目标是 A 开展生态旅游B 发展畜牧业C 增加木材产量D 改善生态环境 05 03 2020 3 某牧草的留种区 为了预防鸟啄食草籽 用网把留种区罩起来 后来发现 留种区草的叶子几乎被虫吃光了 发生这种现象的根本原因是 A 害虫过度繁