生物一轮复习-生态工程

2016生物一轮复习第37讲,生态工程,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,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的和谐发展。,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。,1.传统经济与生态经济：(1)传统经济。方式：大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式。特点：不注重生态环境的保护，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。(2)生态经济。方式：实现了原料产品原料产品的生产体系，实现了废弃物资源化的循环经济。特点：少消耗、多效益、可持续。,二、建设生态工程的目的及优点1、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。2、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。,3、调节机制：,人工辅助下的自我调节。,2.实质：物质在生态系统中循环往复，分层分级利用。,生态工程所遵循的基本原理,（一）物质循环再生原理,1.定义：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。,4.实例：无废弃物农业我国古代传统农业的辉煌成就之一，是生态工程最早和最生动的一种模式。,3.特点：生态系统中不产生废弃物，没有环境污染，生态系统稳定发展。,1.定义：物种多而繁杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。生物多样性程度高，可以为种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。2.实质：物种繁多而复杂的生态系统，具有更高的抵抗力稳定性。,（二）物种多样性原理,3.特点：生物多样性程度高，食物链关系复杂，系统生产力高、稳定性强。4.实例：珊瑚礁区生态系统、原始森林单一的人工林、围湖造田等。,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。例如，氮、磷等养分就能够在该区生物体间充分地循环利用而很少流出系统外。,1.定义：考虑环境承载力，处理好生物与环境的协调与平衡。2.实质：生态系统中生物与无机环境协调与平衡发展，不同生物之间协调与平衡发展。,（三）协调与平衡原理,3.影响生态系统协调与平衡的因素：环境承载力又称环境容纳量，是指某种环境所能养活的生物种群的数量，如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。4.实例：农作物种植要合理密植；草原不能超载放牧；鱼塘要适量放养,（四）整体性原理,1.概述：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。,2.实质：生态工程系统是由自然生态系统、经济系统和社会系统等组成的统一整体。3.生态工程的整体建设原则：在进行生态工程建设时，不但要考虑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。4.实例：林业工程建设中，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，保障生态系统的平衡和稳定，才能从根本上保证生态工程的整体利益。,（五）系统学和工程学原理,1.系统的结构决定功能原理生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。,若把系统的结构比作计算机网络，分析三种计算机网络结构示意图：,集中式,环式,分布式,2.系统整体性原理系统各组分之间要在适当的比例关系，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”。例如：珊瑚礁之所以能够保持很高的系统生产力，得益于珊瑚虫和藻类组成的高效的植物动物营养循环。通常情况下，失去了共生藻类的珊瑚虫会因为死亡而导致珊瑚礁逐渐“白化”，失去其鲜艳的色彩，那里的生物多样性也将锐减，从而造成系统的崩溃。,“四位一体”生态工程物质循环示意图,“四位一体”充分应用了物质循环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。,有关生态工程问题的注意事项(1)涉及的学科知识：包括生态学和系统学。生态学主要涉及物质的循环利用以及能量的多级利用问题。(2)生态工程最终目的：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同步发展。(3)治理环境不能依赖于生态工程：生态工程恢复力有限，不能误认为只要有生态工程就可以走发达国家“先污染、破坏，后治理”的老路。,(4)相对于生物修复法，化学处理法不仅污染环境，而且长时间使用杀藻剂会使藻类产生抗药性。挺水植物是生产者，可以通过光合作用将光能转化成化学能，将无机物转化成有机物。生态系统通过自我调节可以使群落趋于稳定。(5)生长在填料上的微生物能够去除有机物，因此它们属于分解者。水耕型蔬菜池中所有生物和无机环境构成一个小型的生态系统。该生态系统充分利用生物之间的联系和作用，不仅可以净化水体，而且实现了物质的循环利用和能量的多级利用。,（6）污染物并不是不能利用的资源：对环境造成危害的污染物，采取一定的措施和技术，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。,(7)常见生态工程主要遵循的原理(1)单一人工林比天然混合林稳定性低，易爆发虫害物种多样性原理。(2)草原确定合理载畜量，不能过度放牧协调与平衡原理。(3)引种考虑适应环境协调与平衡原理。(4)林业生态工程建设，既考虑种树又考虑生活问题系统整体性原理。,(8)整体性原理系统整体性原理(1)整体性原理。含义：指社会、经济、自然三方面协调统一，保障整个系统的稳定与平衡。举例：林业建设