专题四第一节生态工程的基本原理

专题5生态工程,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,生态工程的概念：,人类应用生态学、工程学、系统学、经济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。,注意：,1.学科知识：；2.技术手段：；3.最终目的：。,生态学、工程学、系统学、经济学,系统设计、调控和技术组装,促进人类社会和自然环境的和谐发展,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。,1.物质循环再生原理,二、生态工程所遵循的基本原理,(1)含义：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”,(2)理论基础：物质在生态系统中循环往复,分层分级利用,（3）意义：可避免环境污染及其对系统稳定和发展的影响,二、生态工程所遵循的基本原理,遇虫害而死的樟子松,珊瑚礁,1.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？,讨论:,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？,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。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。,2.物种多样性原理,二、生态工程所遵循的基本原理,遇虫害而死的樟子松,珊瑚礁,2.物种多样性原理,2）、理论基础：营养结构复杂的生态系统稳定性高,1）、内容：物种多，营养关系复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，可以为各类生物提供多种机会和条件。营养关系越复杂，有限资源下就可以容纳更多的生物量。,3)实例:反面:“三北”防护林建设中的单纯林问题。,正面:由珊瑚虫和某些藻类共生组成的珊瑚礁区,物种繁多,系统稳定。,4）意义：生物多样性程度高,可提高系统的抵抗力稳定性,由于周边城市、工业和农田的排水中氮、磷的浓度较高，使太湖水体中的水葫芦和藻类疯长,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”。,3、协调与平衡原理,二、生态工程所遵循的基本原理,2）理论基础：生物与环境的协调与平衡,1）内容：生物与环境平衡，需要考虑环境承载力，主要指生物要适应环境,不要盲目引种或栽种平衡:即指某环境下生物种群的数量和环境的承载力要平衡。,3）意义：生物数量不超过环境承载力,避免生态系统的失衡和破坏,4）实例：太湖富营养化问题、西北地区的防护林建设等,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。,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？,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；另外，可以在有条件的地方，人工种植牧草，增加牧草产量。,4、整体性原理,整体指社会-经济-自然复合而成的巨大系统,二、生态工程所遵循的基本原理,2）理论基础：社会、经济、自然复合系统,1）内容：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。,4)实例: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、烧柴及收入等。,3）意义：统一协调社会、经济、自然等系统的各种关系,保障系统的平衡与稳定,二、生态工程所遵循的基本原理,5、系统学和工程学原理,（1）系统的结构决定功能原理1）内容：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。,3）实例:桑基鱼塘,2）理论基础:分布式优于集中式和环式,系统整体性原理1）内容：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”。,2）理论基础：整体功能大于部分之和,你能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗？,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。,豆科作物和固氮菌共生,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,（根瘤菌),系统整体性原理1）内容：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”。,2）理论基础：整体功能大于部分之和,3）意义：能保持很高的系统生产力,4）实例：珊瑚礁藻类和珊瑚虫的关系及豆科作物和固氮菌共生,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理（）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,练一练,B,C,3、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,C,A,5、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,D,6、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