生态工程的基本原理

1、你觉得本专题题图有什么寓意你觉得本专题题图有什么寓意? ? 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。生态环境生态环境生态生态 人类应用人类应用生态学和系统学生态学和系统学等学科的基本原等学科的基本原理和方法，通过理和方法，通过系统设计、调控和技术组系统设计、调控和技术组装装，对已破坏的生态环境进行修复、重建，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，从而行

2、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促进人类社会和自然环境和谐发展。生态工程的概念：生态工程的概念：1.1.学科知识：学科知识： ；2.2.技术手段：技术手段： ；3.3.最终目的：最终目的： 。生态学和系统学生态学和系统学系统设计、调控和技术组装系统设计、调控和技术组装促进人类社会和自然环境的和谐发展促进人类社会和自然环境的和谐发展生态工程的概念：生态工程的概念：生态工程建设目的：生态工程建设目的： 遵循自然界遵循自然界物质循环物质循环的规律，充分发的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止挥资源的生产潜力，防止环境污染环境污染，达到，达到经济效益经济效益和和生态效益生

3、态效益的同步发展。的同步发展。少消耗少消耗、多效益多效益、可持续可持续生态工程特点：生态工程特点：（一）关注生态工程建设（一）关注生态工程建设资料分析一资料分析一（一）关注生态工程建设（一）关注生态工程建设资料分析一：资料分析一：1.导致导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？年长江洪水泛滥的主要原因是什么？根本原因根本原因：长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水：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。面积急剧

4、减少。直接原因直接原因：1998年度的罕见降雨。但这也与全球年度的罕见降雨。但这也与全球温室气体排放量增加而导致的温度升高、气候异常温室气体排放量增加而导致的温度升高、气候异常有关。有关。解决长江洪水泛滥的措施有：解决长江洪水泛滥的措施有：以生物措施为主，以生物措施为主，结合工程措施，提高森林覆盖率；结合工程措施，提高森林覆盖率；“退耕还湖退耕还湖”和改革不合理耕作方式等。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在进行生态工程建设时，要考虑到怎样解决农村（尤其是湖区或山区的迁出人员）的能源来源问（尤其是湖区或山区的迁出人员）的能源来源问题以及如何提高农民的经济收入。题

5、以及如何提高农民的经济收入。2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？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。破坏为代价。（一）关注生态工程建设（一）关注生态工程建设资料分析二资料分析二“石油农业石油农业”大量使用化肥、农药和机械的大量使用化肥、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生产方式，因对石油等能源有高度的依赖性而得名。它把农业生产这一复杂的生物过程，变成了名。它把农业生产这一复杂的生物

6、过程，变成了简单的机械过程和化学过程。由于其投入高，产简单的机械过程和化学过程。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，但同时它所产生的废弃物和有到了巨大的作用，但同时它所产生的废弃物和有害物质的数量也很庞大，大大削弱了农业生态系害物质的数量也很庞大，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。产品污染和环境污染等问题。1.你对你对“石油农业石油农业”是如何理解的？是如何理解的？资料分析二：资料分析二：对环境造成危害的污染物，采用一定

7、的措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。此说污染物是放错了地方没有被利用的资源。2.如何理解如何理解“污染物是放错地方的资源污染物是放错地方的资源”这句话？这句话？在不同的国家有不同的改进措施。例如，在在不同的国家有不同的改

8、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。农业活动对环

9、境的污染，促进社会的可持续发展。3.石油农业的生产模式应当怎样改进？石油农业的生产模式应当怎样改进？ 主要是通过实行主要是通过实行“ ”原则，原则，使一个系统产生出的污染物，能够成为本系统使一个系统产生出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的或者另一个系统的 ，从而实现废弃，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物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一是一是 。生态经济生态经济 循环经济循环经济 生产原料生产原料 生态工程生态工程 物质循环再生原理物质循环再生原理物种多样性原理物种多样性原理协调与平衡原理协调与平衡原理整体性原理整体性原理系统学和工程学原理系统学和工程学原理（

10、1 1）系统的结构决定功能原理）系统的结构决定功能原理（2 2）系统整体性原理）系统整体性原理（二）生态工程所遵循的基本原理（二）生态工程所遵循的基本原理（二）生态工程所遵循的基本原理（二）生态工程所遵循的基本原理1 1、物质循环再生原理物质循环再生原理物质能够在各类生态系统中进行区域小循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。环和全球地质大循环，循环往复，分层分级利用。没有物质循环的系统，就会产生废弃物，造成环没有物质循环的系统，就会产生废弃物，造成环境污染，并最终影响到系统的稳定和发展。境污染，并最终影响到系统的稳定和发展。（二）生态工程所遵循的基本

11、原理（二）生态工程所遵循的基本原理是我国古代传统是我国古代传统农业的辉煌成就农业的辉煌成就之一，也是生态之一，也是生态工程最早和最生工程最早和最生动的一种模式。动的一种模式。无废弃物农业无废弃物农业（二）生态工程所遵循的基本原理（二）生态工程所遵循的基本原理2 2、物种多样性原理、物种多样性原理 物种越丰富，生态系统的抵抗力稳定性越高。物种越丰富，生态系统的抵抗力稳定性越高。（二）生态工程所遵循的基本原理（二）生态工程所遵循的基本原理遇虫害而死的樟子松1.1.为什么樟子松林的松毛虫会肆虐，几十亿株杨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树会毁于一旦？

12、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？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。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，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，因而充分利用了

13、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。利用而很少流出系统外。2.从上面正面和反面的实例，你能得出怎样的结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？论？你认为生物多样性的破坏有人为因素吗？资料分析讨论：资料分析讨论： 只有保持生态系统较高的生物多样性，才能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。坏有人为因素，而且往往作用巨大。（二）生态工程所遵循的基本原理

14、（二）生态工程所遵循的基本原理3 3、协调与平衡原理、协调与平衡原理生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力（环境容纳量）。承载力（环境容纳量）。水葫芦泛滥对生态系统造成影响水葫芦泛滥对生态系统造成影响（二）生态工程所遵循的基本原理（二）生态工程所遵循的基本原理资料分析：资料分析：从协调与平衡原理出发，想一想，在我国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，应选择哪些树种？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，你认为应该注意如果在该地区发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？什么问题？西北畜牧养殖应该注意

15、牲畜数量不能超过草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。牧草，增加牧草产量。4 4、整体性原理、整体性原理整体指社会整体指社会- -经济经济- -自然复合而成的巨大系统自然复合而成的巨大系统（二）生态工程所遵循的基本原理（二）生态工程所遵循的基本原理生产生产 成本成本消费消费效益效益经济系统经济系统植物植物动物动物

16、微生物微生物非生物的因素非生物的因素自然系统自然系统政策政策管管理理科科学学文文化化社会系统社会系统5 5、系统学和工程学原理、系统学和工程学原理（二）生态工程所遵循的基本原理（二）生态工程所遵循的基本原理（1 1）系统的结构决定功能原理）系统的结构决定功能原理 考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改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。变和优化结构，达到改善系统功能的目的。桑基鱼塘分布在我国长江三角洲、珠江三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

17、的物质和量交换型生态工程。试分析桑基鱼塘的物质和能量流动途径。能量流动途径。 桑基鱼塘系统中物质和能量的流动是相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。用过程中，随着食物链的延伸逐级递减。资料分析讨论：资料分析讨论：5 5、系统学和工程学原理、系统学和工程学原理（二）生态工程所遵循的基本原理（二）生态工程所遵循的基本原理（2 2）系统整体性原理）系统整体性原理 系统各组分之间要有系统各组分之间要有适当的比例关系，只有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效能大于各部分之和的效果，即果，即“1+12”1