生態(tài)工程的基本原理

專題5生態(tài)工程

干裂的土地，赤紅的荒山，意味著不斷惡化的

，幼苗的上方是蔚藍(lán)的地球，地球似乎化作一滴甘露，滋潤著大地；幼苗又可寓意為____工程，雖然柔弱，卻頑強(qiáng)地支撐著地球；地球和幼苗組合和諧，象征著希望。生態(tài)環(huán)境生態(tài)生態(tài)工程的概念：

人類應(yīng)用生態(tài)學(xué)、工程學(xué)、系統(tǒng)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科的基本原理和方法，通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)控和技術(shù)組裝，對(duì)已破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)、重建，對(duì)造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，從而促進(jìn)人類社會(huì)和自然環(huán)境和諧發(fā)展。注意：1.學(xué)科知識(shí)：

；2.技術(shù)手段：

；3.最終目的：

。生態(tài)學(xué)、工程學(xué)、系統(tǒng)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)控和技術(shù)組裝促進(jìn)人類社會(huì)和自然環(huán)境的和諧發(fā)展§5.1生態(tài)工程的基本原理生態(tài)工程建設(shè)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(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。優(yōu)點(diǎn)：與傳統(tǒng)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。一、關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)資料分析1：資料分析1：1.導(dǎo)致1998年長江洪水泛濫的主要原因是什么？2.洪災(zāi)的發(fā)生反映出經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式存在什么問題？討論:一、關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)3.可以采取什么措施解決長江洪水泛濫的問題？資料分析2:1.你對(duì)“石油農(nóng)業(yè)”是如何理解的？4.“石油農(nóng)業(yè)”的生產(chǎn)模式應(yīng)當(dāng)怎樣改進(jìn)？討論:一、關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)3.如何理解“污染物是放錯(cuò)地方的資源”這句話？2.你能舉出一些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)人體健康以及環(huán)境造成危害的實(shí)例嗎？

傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)模式正在毀壞水、大氣、土壤和生物資源，消耗地球贈(zèng)給我們的自然資本。為了實(shí)現(xiàn)__________，經(jīng)濟(jì)發(fā)展必須符合生態(tài)學(xué)規(guī)律，改變“人類能征服自然

”的錯(cuò)誤觀念，走_(dá)_______之路。資料1和資料2說明：

可持續(xù)發(fā)展

生態(tài)經(jīng)濟(jì)

主要是通過實(shí)行“

”原則，使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個(gè)系統(tǒng)的

，從而實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化，而實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)最重要的手段之一是

。生態(tài)經(jīng)濟(jì)

循環(huán)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)原料

生態(tài)工程

無廢棄物農(nóng)業(yè)二、生態(tài)工程所遵循的基本原理飼料與墊料人類食品作物殘留人類食品人糞尿N、P、K等1.物質(zhì)循環(huán)再生原理二、生態(tài)工程所遵循的基本原理(1)含義：物質(zhì)能夠在各類生態(tài)系統(tǒng)中，進(jìn)行區(qū)域小循環(huán)和全球地質(zhì)大循環(huán)，循環(huán)往復(fù)，分層分級(jí)利用，從而達(dá)到取之不盡、用之不竭的效果。(4)實(shí)例：“無廢棄物農(nóng)業(yè)”(2)理論基礎(chǔ)：物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復(fù),分層分級(jí)利用（3）意義：可避免環(huán)境污染及其對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)展的影響二、生態(tài)工程所遵循的基本原理遇蟲害而死的樟子松珊瑚礁1.為什么樟子松林的松毛蟲會(huì)肆虐，幾十億株楊樹會(huì)毀于一旦？而珊瑚礁區(qū)卻能夠在養(yǎng)分稀少的深海中，保持著很高的生物多樣性？討論:2.從上面正面和反面的實(shí)例，你能得出怎樣的結(jié)論？你認(rèn)為生物多樣性的破壞有人為因素嗎？

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(huì)導(dǎo)致了樹林的毀壞。珊瑚礁區(qū)的生物多樣性高，食物鏈復(fù)雜，不同的生物占據(jù)了不同的時(shí)間位、空間位和資源位，因而充分利用了珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境。例如，氮、磷等養(yǎng)分就能夠在該區(qū)生物體間充分地循環(huán)利用而很少流出系統(tǒng)外。

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。生物多樣性的破壞有人為因素，而且往往作用巨大。2.物種多樣性原理二、生態(tài)工程所遵循的基本原理遇蟲害而死的樟子松珊瑚礁2.物種多樣性原理2）、理論基礎(chǔ)：營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性高1）、內(nèi)容：物種多，營養(yǎng)關(guān)系復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的抵抗力穩(wěn)定性，生物多樣性程度高，可以為各類生物提供多種機(jī)會(huì)和條件。營養(yǎng)關(guān)系越復(fù)雜，有限資源下就可以容納更多的生物量。3)實(shí)例:①反面:

“三北”防護(hù)林建設(shè)中的單純林問題。②正面:由珊瑚蟲和某些藻類共生組成的珊瑚礁區(qū),物種繁多,系統(tǒng)穩(wěn)定。4）意義：生物多樣性程度高,可提高系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性由于周邊城市、工業(yè)和農(nóng)田的排水中氮、磷的濃度較高，使太湖水體中的水葫蘆和藻類瘋長

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?！皸罴覍ⅰ币?yàn)椴贿m應(yīng)長成了“小老頭“防護(hù)林變成了殘敗的“灰色長城”。3、協(xié)調(diào)與平衡原理二、生態(tài)工程所遵循的基本原理2）理論基礎(chǔ)：生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡1）內(nèi)容：生物與環(huán)境平衡，需要考慮環(huán)境承載力，主要指生物要適應(yīng)環(huán)境,不要盲目引種或栽種平衡:即指某環(huán)境下生物種群的數(shù)量和環(huán)境的承載力要平衡。3）意義：生物數(shù)量不超過環(huán)境承載力,避免生態(tài)系統(tǒng)的失衡和破壞4）實(shí)例：太湖富營養(yǎng)化問題、西北地區(qū)的防護(hù)林建設(shè)等

提示：抗寒、耐旱，適應(yīng)性強(qiáng)的沙棘，耐鹽堿力較強(qiáng)的沙棗等植物。

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(jìn)行防護(hù)林建設(shè)時(shí)，應(yīng)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(rèn)為應(yīng)該注意什么問題？提示：

西北畜牧養(yǎng)殖應(yīng)該注意牲畜數(shù)量不能超過草地的承載量。針對(duì)公共草地的過度放牧問題，應(yīng)該實(shí)行草地承包，調(diào)動(dòng)個(gè)人的管理積極性，減少過度放牧現(xiàn)象；另外，可以在有條件的地方，人工種植牧草，增加牧草產(chǎn)量。4、整體性原理整體指社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合而成的巨大系統(tǒng)二、生態(tài)工程所遵循的基本原理2）理論基礎(chǔ)：社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然復(fù)合系統(tǒng)生產(chǎn)成本消費(fèi)效益經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)植物動(dòng)物微生物非生物的因素自然系統(tǒng)政策管理科學(xué)文化社會(huì)系統(tǒng)1）內(nèi)容：進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時(shí)，不但要考慮到自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，更重要的是，要考慮到經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等系統(tǒng)的影響力。4)實(shí)例:在進(jìn)行林業(yè)工程建設(shè)時(shí),一方面要號(hào)召農(nóng)民種樹,另一方面要考慮貧困地區(qū)農(nóng)民的生活問題,如糧食、燒柴及收入等。3）意義：統(tǒng)一協(xié)調(diào)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然等系統(tǒng)的各種關(guān)系,保障系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定二、生態(tài)工程所遵循的基本原理5、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理（1）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理

1）內(nèi)容：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(dá)到改善系統(tǒng)功能的目的。3）實(shí)例:桑基魚塘2）理論基礎(chǔ):分布式優(yōu)于集中式和環(huán)式⑵系統(tǒng)整體性原理

1）內(nèi)容：系統(tǒng)各組分之間要有適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系，只有這樣才能順利完成能量、物質(zhì)、信息等的轉(zhuǎn)換和流通，并且實(shí)現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果，即“1+1>2”。2）理論基礎(chǔ)：整體功能大于部分之和你能舉出系統(tǒng)整體功能大于部分之和的例子嗎？珊瑚礁之所以能夠保持很高的系統(tǒng)生產(chǎn)力，得益于珊瑚蟲和藻類組成的高效的植物—?jiǎng)游餇I養(yǎng)循環(huán)。豆科作物和固氮菌共生失去了共生藻類的珊瑚蟲會(huì)因?yàn)樗劳龆鴮?dǎo)致珊瑚礁逐漸“白化”，失去其鮮艷的色彩（根瘤菌)⑵系統(tǒng)整體性原理

1）內(nèi)容：系統(tǒng)各組分之間要有適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系，只有這樣才能順利完成能量、物質(zhì)、信息等的轉(zhuǎn)換和流通，并且實(shí)現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果，即“1+1>2”。2）理論基礎(chǔ)：整體功能大于部分之和3）意義：能保持很高的系統(tǒng)生產(chǎn)力4）實(shí)例：珊瑚礁藻類和珊瑚蟲的關(guān)系及豆科作物和固氮菌共生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(xiàn)了生態(tài)工程的什么原理（）

A．物質(zhì)循環(huán)再生原理

B．協(xié)調(diào)與平衡原理

C．物種多樣性原理

D．系統(tǒng)整理性原理1、實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的最重要的手段之一是（）

A．大力發(fā)展“石油農(nóng)業(yè)”

B．生態(tài)工程

C．清除污染物

D．禁止產(chǎn)出污染物練一練BC3、城市生活垃圾要做到分類、回收、利用，實(shí)現(xiàn)廢物資源化利用。與該做法關(guān)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(zhì)循環(huán)再生原理D．系統(tǒng)學(xué)原理4、協(xié)調(diào)與平衡原理主要指（）

A．生物與環(huán)境的適應(yīng)及環(huán)境對(duì)生物的承載力

B．系統(tǒng)各組分之間要有適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系

C．自然系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一

D．物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一CA5、人類設(shè)計(jì)生態(tài)工程的根本目標(biāo)是（）

A．促進(jìn)自然界良性循環(huán)的前提下，達(dá)到生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益的同步發(fā)展

B．促進(jìn)自然界良性循環(huán)的前提下，防治環(huán)境污染，提高經(jīng)濟(jì)效益

C．防治環(huán)境污染，達(dá)到生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益的同步發(fā)展

D．促進(jìn)自然界良性循環(huán)的前提下，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防治環(huán)境污染，達(dá)到生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益的同步發(fā)展D6、我國西北土地沙化和鹽漬化非常嚴(yán)重，原因有多種，其中一個(gè)主要原因是超載放牧，導(dǎo)致草地退化。試分析上述事實(shí)主要違背了生態(tài)工程的什么原理（）

A．系統(tǒng)整體性原理

B．協(xié)調(diào)與平衡原理

C．物種多樣性原理

D．整體性原理B7、在進(jìn)行林業(yè)工程建設(shè)時(shí)，一方面要號(hào)召農(nóng)民種樹，另一