《生態(tài)工程的基本原理》

當人類第一次離開地球，在太空遙望自己的家鄉(xiāng)時，人們這才驚訝地發(fā)現，在目前已知的宇宙星體中，唯有我們人類的家園——地球，才是一顆蔚藍色的星球。地球，孕育了人類的生命！一、如今地球面臨的生態(tài)環(huán)境問題有哪些呢？一、全球氣候變化二、水資源短缺三、臭氧層破壞四、酸雨五、土地荒漠化六、海洋污染七、生物多樣性銳減生態(tài)工程的概念：人類應用

等學科的基本原理和方法，通過

，對已破壞的生態(tài)環(huán)境進行修復、重建，對造成環(huán)境污染和破壞的傳統生產方式進行改善，并提高生態(tài)系統的生產力，從而

生態(tài)學和系統學系統設計、調控和技術組裝促進人類社會和自然環(huán)境和諧發(fā)展專題5生態(tài)工程生態(tài)工程建設目的：5.1生態(tài)工程的基本原理

遵循自然界物質循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產潛力，防止環(huán)境污染，達到經濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。與傳統的工程相比，生態(tài)工程是一類少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。1.導致1998年長江洪水泛濫的主要原因是什么？資料分析一：根本原因：長江上游亂砍濫伐森林，水源涵養(yǎng)和水土保持功能急劇降低，造成大量泥沙淤積河道；中游圍湖造田、亂占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面積急劇減少。直接原因：1998年度的罕見降雨。但這也與全球溫室氣體排放量增加而導致的溫度升高、氣候異常有關。2.洪災的發(fā)生反映出經濟發(fā)展模式存在什么問題？提示：傳統的經濟發(fā)展模式不注重生態(tài)環(huán)境的保護，沒有考慮生態(tài)成本，經濟的發(fā)展以巨大的生態(tài)環(huán)境破壞為代價。提示：優(yōu)點：由于其投入高，產出也高，對糧食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用。缺點：它所產生的廢棄物和有害物質的數量也很龐大，大大削弱了農業(yè)生態(tài)系統的穩(wěn)定性和持續(xù)生產力，并造成日益嚴重的農產品污染和環(huán)境污染等問題。1.你對“石油農業(yè)”是如何理解的？資料分析二：對環(huán)境造成危害的污染物，采用一定的措施和技術，就能夠進行回收和循環(huán)利用，這樣不但能夠減少環(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沒有被利用的資源。3.如何理解“污染物是放錯地方的資源”這句話？生態(tài)經濟主要是通過實行“循環(huán)經濟”的原則，使一個系統產出的污染物，能夠成為本系統或另一個系統的生產原料，從而實現廢棄物的資源化，而實現循環(huán)經濟最重要的手段之一就是生態(tài)工程。有沒有一種既能快速發(fā)展經濟，又能保護環(huán)境的戰(zhàn)略方針？生態(tài)經濟：二、生態(tài)工程所遵循的基本原理1。物質循環(huán)再生原理地球以有限的空間和資源，長久維持著眾多生物的生存、繁衍和發(fā)展，奧秘就在于物質能夠在各類生態(tài)系統中，進行區(qū)域小循環(huán)和全球地質大循環(huán)，循環(huán)往復，分層分級利用，從而達到取之不盡，用之不竭的效果。循環(huán)往復、分層分級利用取之不盡、用之不竭實例：無廢棄物農業(yè)2、物種多樣性原理單一的樟子松林被松毛蟲害死食物鏈短而單調，缺少松毛蟲、天牛的天敵。理論基礎：生態(tài)系統的穩(wěn)定性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？生物多樣性很高的珊瑚礁維持的很好2.從上面正面和反面的實例，你能得出怎樣的結論？你認為生物多樣性的破壞有人為因素嗎？資料分析討論：只有保持生態(tài)系統較高的生物多樣性，才能保證生態(tài)系統的穩(wěn)定和平衡。生物多樣性的破壞有人為因素，而且往往作用巨大。（二）生態(tài)工程所遵循的基本原理資料分析討論：水葫蘆泛濫對生態(tài)系統造成影響3、協調與平衡原理理論基礎：生物與環(huán)境的協調與平衡超出環(huán)境承載力＿環(huán)境容納量西北地區(qū)年降雨量450nm，只適宜種植灌木和草的地區(qū)，卻被硬性規(guī)定種植屬于喬木的楊樹，“楊家將”因為不適應長成了“小老頭“防護林變成了殘敗的”灰色長城“?！被疑L城“出現的說明什么？

引種的生物必須適應當地的環(huán)境、

提示：抗寒、耐旱，適應性強的沙棘，耐鹽堿力較強的沙棗等植物。

P111資料分析問題討論從協調與平衡原理出發(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)，你認為應該注意什么問題？2不能超過環(huán)境的容納量4、整體性原理生產成本消費效益經濟系統植物動物微生物非生物的因素自然系統政策管理科學文化社會系統例：林業(yè)工程建設中的問題一方面號召農民種樹，另一方面要考慮農民的生活問題整體指社會-經濟-自然復合而成的巨大系統5、系統學和工程學原理（1）系統的結構決定功能原理運用：改善和優(yōu)化生態(tài)系統的結構理論基礎：分布式優(yōu)于集中式和環(huán)式例：桑基魚塘模式⑴系統結構決定功能原理（2）系統整體性原理

系統各組分之間要有適當的比例關系，只有這樣才能順利完成能量、物質、信息等的轉換和流通，并且實現總體功能大于各部分之和的效果，即“1+1>2”。珊瑚礁“白化”理論基礎：整體功能大于部分之和你能舉出系統整體功能大于部分之和的例子嗎?小結：生態(tài)工程的基本原理物質循環(huán)再生原理物種多樣性原理協調與平衡原理整體性原理系統學和工程學原理（1）系統的結構決定功能原理（2）系統整體性原理3.桑基魚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和能量交換型生態(tài)工程。試分析?；~塘的物質和能量流動途徑。提示：?；~塘系統中物質和能量的流動是相互聯系的，能量的流動包含在物質的循環(huán)利用過程中，隨著食物鏈的延伸逐級遞減。思考與探究2．單一的人工林比天然混合林的穩(wěn)定性低，容易遭受害蟲危害，這體現了生態(tài)工程的什么原理（）

A．物質循環(huán)再生原理

B．協調與平衡原理

C．物種多樣性原理

D．系統整理性原理1．實現循環(huán)經濟的最重要的手段之一是（）

A．大力發(fā)展“石油農業(yè)”

B．生態(tài)工程

C．清除污染物

D．禁止產出污染物練一練ＣＢ3．城市生活垃圾要做到分類、回收、利用，實現廢物資源化利用。與該做法關系最密切的生態(tài)工程原理是（）

A．物種多樣性原理B．整體性原理

C．物質循環(huán)再生原理D．系統學原理練一練4．協調與平衡原理主要指（）

A．生物與環(huán)境的適應及環(huán)境對生物的承載力

B．系統各組分之間要有適當的比例關系

C．自然系統、經濟系統、社會系統協調統一

D．物質循環(huán)和能量流動協調統一ＡＣ練一練5.人類設計生態(tài)工程的根本目標是（）

A．促進自然界良性循環(huán)的前提下，達到生態(tài)效益與經濟效益的同步發(fā)展

B．促進自然界良性循環(huán)的前提下，防治環(huán)境污染，提高經濟效益

C．防治環(huán)境污染，達到生態(tài)效益與經濟效益的同步發(fā)展

D．促進自然界良性循環(huán)的前提下，充分發(fā)揮資源的生產潛力，防治環(huán)境污染，達到生態(tài)效益與經濟效益的同步發(fā)展D練一練6.我國西北土地沙化和鹽漬化非常嚴重，原因有多種，其中一個主要原因是超載放牧，導致草地退化。試分析上述事實主要違背了生態(tài)工程的什么原理（）

A．系統整體性原理

B．協調與平衡原理

C．物種多樣性原理

D．整體性原理Ｂ7．在進行林業(yè)工程建設時，一方面要號召農民種樹，另一方面要考慮貧困地區(qū)農民的生活問題，如糧食、燒柴以及收入等問題。以上做法依據的生態(tài)工程原理是（）

A．系統整體性原理B．整體性原理

C．系統結構決定功能原理D．以上都不是練一練8．（多選）生態(tài)工程體系的特點是（）

A．少消耗B．多效益

C．可持續(xù)D．多投資ＡＢＣＢ5、2生態(tài)工程的實例和發(fā)展前景農村綜合發(fā)展型生態(tài)工程小流域綜合治理生態(tài)工程大區(qū)域生態(tài)系統恢復工程濕地生態(tài)恢復工程礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復工程城市環(huán)境生態(tài)工程一、生態(tài)工程的實例

類型內容農村綜合發(fā)展型生態(tài)工程小流域綜合治理生態(tài)工程大區(qū)域生態(tài)系統恢復工程濕地生態(tài)恢復工程礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復工程城市環(huán)境生態(tài)工程問題對策案例請閱讀課文后總結討論：這個案例以沼氣工程為核心，農林牧副漁各業(yè)全面發(fā)展，增加了勞動力就業(yè)機會，促進了經濟發(fā)展；同時又降低了環(huán)境污染，促進了農村的可持續(xù)發(fā)展。1.在農村綜合發(fā)展型生態(tài)工程案例中，主要運用了哪些生態(tài)工程的基本原理

2.這一生態(tài)系統的結構和功能有哪些特點？有哪些值得借鑒的做法？物質循環(huán)再生原理、系統的結構決定功能原理、整體性原理、物種多樣性原理等分析甘肅省隴南縣的“九子登科”模式，在說明“九子”措施含義的基礎上，談談你對小流域綜合治理生態(tài)工程的理解。1.小流域的綜合治理，“綜合”表現在哪些方面？“綜合”表現在不但注重通過還林、還草、筑壩等措施達到蓄水、降低土壤侵蝕的生態(tài)效果；還考慮如何提高人們的生活水平。各種措施的結果是建立一個穩(wěn)定、持久、高效的生態(tài)系統。2.為什么要針對不同的地形采取不同的措施？這體現了生態(tài)工程的什么原理？3.這一模式在其他小流域能夠照搬嗎？根據不同的地形采取不同的措施，既要考慮到生態(tài)效益，又要考慮到人們的生活和收入問題，這體現了生態(tài)工程協調與平衡、因地制宜的原理和思想。這種模式在其他小流域不能照搬，還是要因地制宜地進行生態(tài)工程建設，不同氣候帶、不同自然條件和不同經濟發(fā)展水平的地區(qū)，其生態(tài)工程的模式應各具特色。大區(qū)域生態(tài)系統恢復工程──“三北”防護林案例

1.國家為什么投入巨大的人力和物力興建三北防護林工程？這一工程為什么需要如此漫長的時間？三北防護林跨越中國13個省、直轄市、自治區(qū)，對我國具有重要的意義：生態(tài)環(huán)境的質量關系到這一地區(qū)人民的生產和生活問題，對維護社會穩(wěn)定具有重要意義；更重要的是，這一地區(qū)的生態(tài)環(huán)境關系到下游地區(qū)人民的生產、生活和經濟發(fā)展同時這里自然礦產資源豐富，對我國的經濟發(fā)展和國家安全具有重要戰(zhàn)略意義。這一地區(qū)區(qū)域廣闊，氣候、自然條件復雜，總體經濟發(fā)展水平較低等情況也決定了這個工程需要較長的時間

2.這一工程橫跨多個省區(qū)，根據協調與平衡原理和生物多樣性原理，不同地區(qū)在造林設計上應當注意什么問題？首先應考慮樹種的生態(tài)適應性問題，種植適宜品種；其次要考慮樹種的多樣性，保證防護林體系的穩(wěn)定性；不同地區(qū)應根據當地情況采取不同的策略，如條件惡劣的地區(qū)應該結合自然恢復力，而農區(qū)的防護林中農田防護林網可能占較大比重。濕地生態(tài)恢復工程案例

1.當初人們?yōu)槭裁匆獓焯铮?.為什么說“退耕還湖”是一項巨大的系統工程？實施這一工程面臨的主要困難是什么？3.地處湖區(qū)上游的人們對濕地恢復生態(tài)工程負有什么責任？主要原因：我國歷來人多地少，圍湖造田，種植農作物，以生產更多的糧食；片面強調經濟發(fā)展，沒有認識到湖泊的巨大生態(tài)調節(jié)功能也是重要原因。退耕還湖包括退耕地為湖區(qū)，湖區(qū)上游以及湖區(qū)周圍的生態(tài)環(huán)境保護工作；更重要的是原耕地上居民的遷移，要解決遷出居民的生活和就業(yè)等問題，這是退耕還湖工程的主要困難。保護環(huán)境，減少水土流失和水污染

礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復工程案例

1.在這一案例中，恢復植被的措施是植樹和種草，為什么不是種植農作物？2.怎樣合理地籌劃養(yǎng)殖肉牛的數量？3.除煤礦外，你知道還有哪些礦區(qū)嗎？這些礦區(qū)的恢復工程與煤礦是否有不同之處？礦區(qū)土壤條件惡劣，不適宜農作物的生長，因此代之以適應性強，耐旱的灌木、草和樹。首先要考慮到牧草的產量，以草定畜；從外地調運飼料要考慮飼養(yǎng)成本；更重要的是要考慮到土地對糞肥的承載力,要保持在承載力范圍以內，以免養(yǎng)殖規(guī)模過大，糞肥數量巨大而造成新的污染。除煤礦外，還有金礦、鐵礦等。這些生態(tài)恢復工程最重要的是改良表土，恢復植被，但要因地制宜。城市生態(tài)工程

1.汽車尾氣是城市大氣污染的主要來源之一，汽車噪聲又是城市噪聲污染的主要來源。你認為應當限制城市居民購買汽車嗎？為什么？如果不限制，應當采取什么措施來減少由汽車造成的污染？2.城市的水污染問題應當采取哪些措施來解決？每一個城市居民應當在這方面承擔什么責任和義務？減少污染的措施：制定法律法規(guī)，禁止市區(qū)內鳴笛，禁止使用含鉛汽油，鼓勵使用電力、天然氣等無污染能源的新型汽車，以及對其的研究和應用等。減少或禁止工廠的污水排放；進行污水凈化回收利用；實行雨水和污水分流。每一個城市居民都應該樹立節(jié)水意識、宣傳節(jié)水的意義，家庭生活中應該使用無磷洗衣粉和洗滌劑，制止或減少生活中的水污染行為。二、生態(tài)工程發(fā)展的前景“生物圈2號”生態(tài)工程的實驗及啟示“生物圈2號”于1986年11月破土動工。1991年9月，第一批8名實驗者進入其中并開始實驗。1993年2月，向“生物圈2號”輸氧，人員撤出。1994年2月第二批7名實驗者進入其中，幾個月后撤出，實驗失敗?！吧锶?號”的物質循環(huán)途徑是怎樣的？“生物圈2號”失敗的原因？“生物圈2號”的啟示是？我國生態(tài)工程發(fā)展的分析與展望？地球是人類生存的唯一家園二、如何保護地球生態(tài)環(huán)境：一、加快環(huán)境保護的法制進程保護生態(tài)環(huán)境的措施包括：三、強化公民的環(huán)保意識二、走可持續(xù)發(fā)展的經濟建設之路（1）加快制定和完善環(huán)境法律法規(guī)和標準，進一步建立健全環(huán)境監(jiān)管體制；（2）提高環(huán)境監(jiān)管能力,加大環(huán)保執(zhí)法力度；（3）加快建立生態(tài)補償機制,實施排放總量控制、排放許可和環(huán)境影響評價制度。一、加快環(huán)境保護的法制進程（4）政府部門要制定實行綠色發(fā)展政策,建立綠色國民經濟核算體系,將發(fā)展過重的環(huán)境損失和環(huán)境效益納入GDP核算范圍；（5）要完善干部政績考核機制,將環(huán)境績效納入其中,發(fā)揮其正面的激勵效應。一、加快環(huán)境保護的法制進程什么是可持續(xù)發(fā)展？二、走可持續(xù)發(fā)展的經濟建設之路

可持續(xù)發(fā)展的含義是“在不犧牲未來幾代人需要的情況下，滿足我們這代人的需要”，它追求的是自然，經濟，社會的持久而協調的發(fā)展。（一）發(fā)展循環(huán)經濟,走新型工業(yè)化道路要以提高資源利用效率,降低污染物排放量、提高生活質量和經濟效益為目標,合理調整產業(yè)結構,優(yōu)化工業(yè)布局,充分發(fā)揮政府的主導作用和市場機制,加大環(huán)保資金的投入力度,促進生態(tài)省、生態(tài)市、生態(tài)縣建設,切實轉變經濟增長方式。

怎樣走可持續(xù)發(fā)展的道路？二、走可持續(xù)發(fā)展的經濟建設之路

（二）科學認識和自覺遵循自然規(guī)律堅持保護優(yōu)先、開發(fā)有序,以控制不合理的資源開發(fā)活動為重點,強化對水源、土地、森林、草原、海洋等自然資源的生態(tài)保護。如大力推廣植樹造林、退耕還林、還草、還湖；反對盲目的、掠奪式的開發(fā)利用，合理確定砍伐量和捕撈量等。二、走可持續(xù)發(fā)展的經濟建設之路

（三）堅持預防為主、綜合治理強化從源頭防治污染和保護生態(tài)的觀念,堅決改變先污染后治理、邊治理邊污染的狀況。對待工業(yè)三廢（廢水、廢渣、廢氣）嚴格控制排量，嚴禁濫砍爛伐，亂捕亂殺，對瀕危物種通過建立自然保護區(qū)等措施進行保護。二、走可持續(xù)發(fā)展的經濟建設之路（1）廣泛進行環(huán)保宣傳,提高全民環(huán)境憂