生態(tài)工程的基本原理不錯1

1、專題專題5 5 第一節(jié)生態(tài)工程的第一節(jié)生態(tài)工程的基本原理基本原理一、生態(tài)工程的概論：一、生態(tài)工程的概論：1.1.概念：生態(tài)工程是指人類應用概念：生態(tài)工程是指人類應用生態(tài)學生態(tài)學和和系統(tǒng)學系統(tǒng)學等學科的基本原理和方法，通過系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)等學科的基本原理和方法，通過系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)控和技術(shù)組裝，對已被破壞的生態(tài)環(huán)境進行修控和技術(shù)組裝，對已被破壞的生態(tài)環(huán)境進行修復、重建，對造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)復、重建，對造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，從方式進行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，從而促進人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展。而促進人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展。 2.2.建設(shè)目

2、的：遵循自然界建設(shè)目的：遵循自然界物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染環(huán)境污染，達到經(jīng)，達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。3 3特點：少消耗、多效益、特點：少消耗、多效益、可持續(xù)可持續(xù)。4 4生態(tài)經(jīng)濟：生態(tài)經(jīng)濟：(1)(1)實行原則：實行原則：循環(huán)循環(huán)經(jīng)濟。經(jīng)濟。(2)(2)特點：廢棄物資源化。特點：廢棄物資源化。 (3)(3)最重要的手段之一：生態(tài)工程。最重要的手段之一：生態(tài)工程。二、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式與生態(tài)經(jīng)濟：二、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式與生態(tài)經(jīng)濟：(1)(1)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式石油農(nóng)業(yè)。石油農(nóng)業(yè)

3、。模式內(nèi)容：大量使用化肥、農(nóng)藥、機械的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。模式內(nèi)容：大量使用化肥、農(nóng)藥、機械的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。弊端：不注重生態(tài)環(huán)境的保護，沒有考慮成本，經(jīng)濟的發(fā)展弊端：不注重生態(tài)環(huán)境的保護，沒有考慮成本，經(jīng)濟的發(fā)展以巨大的生態(tài)環(huán)境破壞為代價。以巨大的生態(tài)環(huán)境破壞為代價。(2)(2)建立生態(tài)經(jīng)濟建立生態(tài)經(jīng)濟循環(huán)經(jīng)濟。循環(huán)經(jīng)濟。 (1)(1)生態(tài)經(jīng)濟的實質(zhì)：能夠滿足我們的需求而又不會危及子孫生態(tài)經(jīng)濟的實質(zhì)：能夠滿足我們的需求而又不會危及子孫后代滿足其需要的經(jīng)濟發(fā)展方式。后代滿足其需要的經(jīng)濟發(fā)展方式。(2)(2)生態(tài)經(jīng)濟中生態(tài)學家和經(jīng)濟學家之間的關(guān)系：生態(tài)經(jīng)濟中生態(tài)學家和經(jīng)濟學家之間的關(guān)系：模式：實現(xiàn)模式：

4、實現(xiàn)“原料原料產(chǎn)品產(chǎn)品原料原料產(chǎn)品產(chǎn)品”的生產(chǎn)體系。的生產(chǎn)體系。目標：實現(xiàn)廢棄物的資源化。目標：實現(xiàn)廢棄物的資源化。問題探討：問題探討：1.1.你對你對“石油農(nóng)業(yè)石油農(nóng)業(yè)”是如何理解的？是如何理解的？石油農(nóng)業(yè)：石油農(nóng)業(yè)：大量使用化肥、農(nóng)藥和機械的生產(chǎn)方式，大量使用化肥、農(nóng)藥和機械的生產(chǎn)方式，由于對石油、煤、天然氣等能源有高度的依賴性而由于對石油、煤、天然氣等能源有高度的依賴性而得名。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中復雜的生物過程得名。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中復雜的生物過程簡單的機械和簡單的機械和化學過程。投入高，產(chǎn)出也高；產(chǎn)生的廢棄物和有化學過程。投入高，產(chǎn)出也高；產(chǎn)生的廢棄物和有害物質(zhì)的數(shù)量也很龐大，大大削弱了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)害物

5、質(zhì)的數(shù)量也很龐大，大大削弱了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和持續(xù)生產(chǎn)力，并造成日益嚴重的農(nóng)產(chǎn)品的穩(wěn)定性和持續(xù)生產(chǎn)力，并造成日益嚴重的農(nóng)產(chǎn)品污染和環(huán)境污染等問題。污染和環(huán)境污染等問題。 2.“2.“石油農(nóng)業(yè)石油農(nóng)業(yè)”的生產(chǎn)模式應當怎樣改進？的生產(chǎn)模式應當怎樣改進？大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)生態(tài)工程與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)模式的比較生態(tài)工程與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)模式的比較生態(tài)工程生態(tài)工程傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)基本原理基本原理生態(tài)學、工程學生態(tài)學、工程學工程學工程學調(diào)節(jié)機制調(diào)節(jié)機制人為輔助下的自我調(diào)人為輔助下的自我調(diào)節(jié)節(jié)人為調(diào)控人為調(diào)控與環(huán)境的關(guān)系與環(huán)境的關(guān)系協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)破壞破壞主要能源主要能源太陽能太陽能化石能化石能生物多樣性生物多樣性

6、保護保護破壞破壞3.3.如何理解如何理解“污染物是放錯地方的資源污染物是放錯地方的資源”這句話？這句話？ 對環(huán)境造成危害的污染物，采用一定的措施和對環(huán)境造成危害的污染物，采用一定的措施和技術(shù)，就能夠技術(shù)，就能夠進行回收和循環(huán)利用進行回收和循環(huán)利用，這樣不但，這樣不但能夠減少環(huán)境污染，而且提高了資源的利用效能夠減少環(huán)境污染，而且提高了資源的利用效率，減少了資源的浪費。例如，對廢污水中的率，減少了資源的浪費。例如，對廢污水中的重金屬或氮、磷等養(yǎng)分就可以進行回收再利用。重金屬或氮、磷等養(yǎng)分就可以進行回收再利用。因此說污染物是放錯了地方?jīng)]有被利用的資源。因此說污染物是放錯了地方?jīng)]有被利用的資源。三、生

7、態(tài)工程的基本原理三、生態(tài)工程的基本原理1.1.物質(zhì)循環(huán)再生原理物質(zhì)循環(huán)再生原理2.2.物種多樣性原理物種多樣性原理3.3.協(xié)調(diào)與平衡原理協(xié)調(diào)與平衡原理4.4.整體性原理整體性原理5.5.系統(tǒng)學和工程學原理系統(tǒng)學和工程學原理1 1、物質(zhì)循環(huán)再生原理、物質(zhì)循環(huán)再生原理(1)(1)含義：物質(zhì)能夠在各類生態(tài)系統(tǒng)中，進行含義：物質(zhì)能夠在各類生態(tài)系統(tǒng)中，進行區(qū)域小循環(huán)區(qū)域小循環(huán)和全球地質(zhì)大循環(huán)和全球地質(zhì)大循環(huán)，循環(huán)往復，循環(huán)往復，分層分級利用，從而達到取之不盡、用之不分層分級利用，從而達到取之不盡、用之不竭的效果。竭的效果。(2)(2)實例：實例：“無廢棄物農(nóng)業(yè)無廢棄物農(nóng)業(yè)”。 “無廢棄物農(nóng)業(yè)無廢棄物農(nóng)業(yè)

8、”是我國古代傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的輝煌是我國古代傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的輝煌成就之一，也是生態(tài)工程最早和最生動的一成就之一，也是生態(tài)工程最早和最生動的一種模式。種模式。無廢棄物農(nóng)業(yè)無廢棄物農(nóng)業(yè)1、種植能夠固氮的豆科作物、種植能夠固氮的豆科作物2、堆肥和漚肥、堆肥和漚肥,改善土壤結(jié)構(gòu)改善土壤結(jié)構(gòu) 4、實現(xiàn)了土壤養(yǎng)分如氮、磷、實現(xiàn)了土壤養(yǎng)分如氮、磷、鉀及微量元素的循環(huán)利用鉀及微量元素的循環(huán)利用堆肥的堆制要為微生物創(chuàng)堆肥的堆制要為微生物創(chuàng)造好氧分解的條件，發(fā)酵造好氧分解的條件，發(fā)酵溫度較高。漚肥多在水下溫度較高。漚肥多在水下漚制，以厭氧分解為主，漚制，以厭氧分解為主，發(fā)酵溫度低。發(fā)酵溫度低。3、培育了土壤微生物、培育了土壤微

9、生物 生態(tài)系統(tǒng)所具有的生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持保持或或恢復恢復自身自身結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力。相對穩(wěn)定的能力。.兩種穩(wěn)定性區(qū)別.比較兩種穩(wěn)定性抵抗力穩(wěn)定性抵抗力穩(wěn)定性：抵抗干擾，保持原狀抵抗干擾，保持原狀恢復力穩(wěn)定性恢復力穩(wěn)定性：遭到破壞，恢復原狀遭到破壞，恢復原狀自動調(diào)節(jié)能力自動調(diào)節(jié)能力資料分析遇蟲害而死的樟子松遇蟲害而死的樟子松2 2、物種多樣性原、物種多樣性原理理(1)(1)內(nèi)容：物種繁多而復雜的生態(tài)內(nèi)容：物種繁多而復雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的系統(tǒng)具有較高的抵抗力穩(wěn)定性抵抗力穩(wěn)定性，可以在有限的資源條件下，產(chǎn)生可以在有限的資源條件下，產(chǎn)生或容納更多的或容納更多的生物量生物量，提高系統(tǒng)

10、，提高系統(tǒng)生產(chǎn)力。生產(chǎn)力。(2)(2)實例：實例：反面：反面：遼寧西部章古臺地區(qū)的遼寧西部章古臺地區(qū)的樟子松林，由于沒有一條昆蟲與樟子松林，由于沒有一條昆蟲與其天敵相生相克的食物鏈，松毛其天敵相生相克的食物鏈，松毛蟲肆虐一時。蟲肆虐一時。正面：正面：由珊瑚蟲和某些藻類共由珊瑚蟲和某些藻類共生組成的珊瑚礁區(qū)，物種繁多，生組成的珊瑚礁區(qū)，物種繁多，系統(tǒng)穩(wěn)定。系統(tǒng)穩(wěn)定。遇蟲害而死的樟子松我國我國“三北防護林三北防護林”(1).(1).為什么樟子松林的松毛蟲會肆虐，幾十億株楊樹會毀于一旦？為什么樟子松林的松毛蟲會肆虐，幾十億株楊樹會毀于一旦？純樟子松林、楊樹林的生物多樣性低，食物鏈短而單調(diào)，缺少松毛蟲

11、、天牛的純樟子松林、楊樹林的生物多樣性低，食物鏈短而單調(diào)，缺少松毛蟲、天牛的天敵，而成片單一的林木又為其提供了豐富的食物來源，因而會導致了樹林天敵，而成片單一的林木又為其提供了豐富的食物來源，因而會導致了樹林的毀壞的毀壞2.從上面正面和反面的實例，你能得出怎樣的結(jié)從上面正面和反面的實例，你能得出怎樣的結(jié)論？你認為生物多樣性的破壞有人為因素嗎？論？你認為生物多樣性的破壞有人為因素嗎？資料分析討論：資料分析討論：只有保持生態(tài)系統(tǒng)較高的生物多樣性，才能保只有保持生態(tài)系統(tǒng)較高的生物多樣性，才能保證生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和平衡。證生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和平衡。資料分析討論：資料分析討論：水葫蘆泛濫對生態(tài)系統(tǒng)造成影響水葫

12、蘆泛濫對生態(tài)系統(tǒng)造成影響3 3、協(xié)調(diào)與平衡原理、協(xié)調(diào)與平衡原理-需要考慮環(huán)境承載力（環(huán)境容納量），以及生物與環(huán)需要考慮環(huán)境承載力（環(huán)境容納量），以及生物與環(huán)境的適應境的適應抗寒、耐旱，適應性強的沙棘，抗寒、耐旱，適應性強的沙棘，耐鹽堿力較強的沙棗等植物。耐鹽堿力較強的沙棗等植物。 畜牧養(yǎng)殖應該注意：畜牧養(yǎng)殖應該注意：牲畜量不超過草地承載量牲畜量不超過草地承載量討論：討論： 從協(xié)調(diào)與平衡原理出發(fā)，想一想，在我國西北地區(qū)進行從協(xié)調(diào)與平衡原理出發(fā)，想一想，在我國西北地區(qū)進行防護林建設(shè)時，應選擇哪些特征的樹種？如果在該地區(qū)發(fā)防護林建設(shè)時，應選擇哪些特征的樹種？如果在該地區(qū)發(fā)展畜牧養(yǎng)殖業(yè)，你認為應該注意

13、什么問題？展畜牧養(yǎng)殖業(yè)，你認為應該注意什么問題？4 4、整體性原理整體性原理整體指社會整體指社會- -經(jīng)濟經(jīng)濟- -自然復合成的巨大系統(tǒng)自然復合成的巨大系統(tǒng)例：林業(yè)工程建設(shè)中的問題例：林業(yè)工程建設(shè)中的問題一方面號召農(nóng)民種樹，一方面號召農(nóng)民種樹，另一方面要考慮農(nóng)民的生活問題另一方面要考慮農(nóng)民的生活問題生產(chǎn)生產(chǎn) 成本成本消費消費效益效益經(jīng)濟系統(tǒng)經(jīng)濟系統(tǒng)植物植物動物動物微生物微生物非生物的因素非生物的因素自然系統(tǒng)自然系統(tǒng)政策政策管管理理科科學學文文化化社會系統(tǒng)社會系統(tǒng)含義：進行生態(tài)工程建設(shè)時，含義：進行生態(tài)工程建設(shè)時，不但要考慮到自然生態(tài)系統(tǒng)不但要考慮到自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，更重要的是，還要的規(guī)律，更

14、重要的是，還要考慮到經(jīng)濟和社會等系統(tǒng)的考慮到經(jīng)濟和社會等系統(tǒng)的影響力。影響力。只有應用整體性原理只有應用整體性原理,才能統(tǒng)一協(xié)高當前與才能統(tǒng)一協(xié)高當前與長遠、局部與整體、長遠、局部與整體、開發(fā)與環(huán)境建設(shè)之間開發(fā)與環(huán)境建設(shè)之間的關(guān)系，保障生態(tài)系的關(guān)系，保障生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定5 5、系統(tǒng)學和工程學原理、系統(tǒng)學和工程學原理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理：生態(tài)工程需要考慮系統(tǒng)內(nèi)部不同組分之：生態(tài)工程需要考慮系統(tǒng)內(nèi)部不同組分之間的結(jié)構(gòu)，通過改變和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，達到改善生態(tài)系統(tǒng)功能的目的。間的結(jié)構(gòu)，通過改變和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，達到改善生態(tài)系統(tǒng)功能的目的。運用：改善和優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)運用

15、：改善和優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例：?；~塘模式例：桑基魚塘模式分布式分布式優(yōu)于優(yōu)于集中式和環(huán)集中式和環(huán)式式（1 1）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理?；~塘分布在我國長江三角洲、珠江三角洲一帶的水鄉(xiāng)，是?；~塘分布在我國長江三角洲、珠江三角洲一帶的水鄉(xiāng)，是一種典型的水陸物質(zhì)和能量交換型生態(tài)工程。一種典型的水陸物質(zhì)和能量交換型生態(tài)工程。遵循系統(tǒng)學和工程學原理的實例遵循系統(tǒng)學和工程學原理的實例桑基魚塘?；~塘1 1?；~塘系統(tǒng)中物質(zhì)和能量的流動是相互聯(lián)系的。?；~塘系統(tǒng)中物質(zhì)和能量的流動是相互聯(lián)系的。能量的流動包含在物質(zhì)的循環(huán)利用過程中，隨著食能量的流動包含在物質(zhì)的循環(huán)利用過程中，隨著食

16、物鏈的延伸逐級遞減。物鏈的延伸逐級遞減。2 2能量的多級利用和物質(zhì)的循環(huán)利用：能量的多級利用和物質(zhì)的循環(huán)利用：(1)(1)桑葉喂蠶，蠶產(chǎn)蠶絲。桑葉喂蠶，蠶產(chǎn)蠶絲。(2)(2)桑樹的凋落物和蠶糞落到魚塘中，作為魚飼料，桑樹的凋落物和蠶糞落到魚塘中，作為魚飼料，經(jīng)過魚塘內(nèi)的食物鏈過程，可促進魚生長。經(jīng)過魚塘內(nèi)的食物鏈過程，可促進魚生長。(3)(3)甘蔗可榨糖，糖渣喂豬，豬的排泄物進入魚塘。甘蔗可榨糖，糖渣喂豬，豬的排泄物進入魚塘。(4)(4)魚的排泄物及其他未被利用的有機物和底泥經(jīng)微魚的排泄物及其他未被利用的有機物和底泥經(jīng)微生物的分解，又可作為桑和甘蔗的有機肥料。生物的分解，又可作為桑和甘蔗的有機

17、肥料。 3 3?；~塘的優(yōu)勢：巧妙地利用了很難?；~塘的優(yōu)勢：巧妙地利用了很難利用的大片低濕地，發(fā)展了多種經(jīng)營，利用的大片低濕地，發(fā)展了多種經(jīng)營，為農(nóng)民創(chuàng)造了多種收入的門路，完全符為農(nóng)民創(chuàng)造了多種收入的門路，完全符合合“無廢棄農(nóng)業(yè)無廢棄農(nóng)業(yè)”的要求。的要求。5 5、系統(tǒng)學和工程學原理、系統(tǒng)學和工程學原理（2 2）系統(tǒng)整體性原理）系統(tǒng)整體性原理你能舉出你能舉出系統(tǒng)整體功能系統(tǒng)整體功能大于部分之和的例子嗎大于部分之和的例子嗎? ?系統(tǒng)各組分之間要有系統(tǒng)各組分之間要有適當?shù)倪m當?shù)谋壤P(guān)系比例關(guān)系，只有這樣才能順，只有這樣才能順利完成能量、物質(zhì)、信息等利完成能量、物質(zhì)、信息等的轉(zhuǎn)換和流通，并且實現(xiàn)總的

18、轉(zhuǎn)換和流通，并且實現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效體功能大于各部分之和的效果，果，即即“1+12”1+12”。珊瑚礁珊瑚礁“白化白化”豆科作物和固氮菌的共生豆科作物和固氮菌的共生 5 5、系統(tǒng)學和工程學原理、系統(tǒng)學和工程學原理（二）生態(tài)工程所遵循的基本原理（二）生態(tài)工程所遵循的基本原理（2 2）系統(tǒng)整體性原理）系統(tǒng)整體性原理豆科作物和固氮菌的共生就是豆科作物和固氮菌的共生就是一例。一例。固氮菌為豆科作物提供氮素，固氮菌為豆科作物提供氮素，而豆科作物為其提供能量和其而豆科作物為其提供能量和其他營養(yǎng)，兩者的共生使豆科作他營養(yǎng)，兩者的共生使豆科作物能夠在氮素缺乏的土地上生物能夠在氮素缺乏的土地上生長；當把它們分開時，兩者的長；當把它們分開時，兩者的生長都要受到損害。生長都要受到損害。 歸納：生態(tài)工程的歸納：生態(tài)工程的基本原理基本原理v物質(zhì)循環(huán)再生物質(zhì)循環(huán)再生v物種多樣性物種多樣性v協(xié)調(diào)與平衡協(xié)調(diào)與平衡v整體性整體性v系統(tǒng)學和工程學系統(tǒng)學和工程學系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能系統(tǒng)整體性系統(tǒng)整體性目的：遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，目的：遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。防止環(huán)境污染，達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。特點：少消耗，多效益，可持續(xù)發(fā)展特