第一节生态工程及其原理课(ppt)

二、生态工程所遵循的基本原理
5、食物链原理 生态系统A
牧草→蝗虫→食虫鸟→狐狸 ↓ 田鼠→蛇→老鹰
生态系统B
牧草→蝗虫→食虫鸟→狐狸
↘ 青虫↗→ 麻雀 →老鹰
田鼠
蛇↗
二、生态工程所遵循的基本原理
必须考虑环境承载力
6、协调与平衡原理 （环境容纳量），以及
生物与环境的适应
理论基础：生物与环境的协调与平衡
意义：改变和优化系统结构以改善功能 实例：桑基鱼塘
二、生态工程所遵循的基本原理
8、系统学和工程学原理 （2）系统整体性原理
理论基础：系统整体功能大于部分之和 (1+1>2)
8、系统学和工程学原理
（2）系统整体性原理
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+1>2”。
一、生态工程的概念
生态工程是指应用生态系统中物种共 生与物质循环再生原理、结构与功能相 协调原则，结合系统分析的最优化方法 而设计的促进物质被分层多级利用的生 产工艺系统。
根本目标：在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、 经济效益、社会效益的同步发展。
二、生态工程所遵循的基本原理
1.物质循环再生原理
内容：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。
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
饲料与垫料 人类食品
人类 食品
作物残留 人粪尿
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用过程中， 随着食物链的延伸逐级递减。
桑基鱼塘是将低洼 地挖深变成水塘， 挖出的泥堆放在水 塘的四周为地基， 基上种桑，塘中养 鱼，桑叶用来喂蚕， 蚕砂（屎）用以饲 鱼，而鱼塘中的塘 泥又取上来作桑树 的肥料。通过这样 的循环利用，取得 了“两利俱全，十 倍禾稼”的经济效 益，这便是桑基鱼 塘。
抗寒、耐旱，适应性强的沙棘，畜牧养殖应该注意： 耐盐碱力较强的沙枣等植物。 牲畜量不超过草地承载
量
二、生态工程所遵循的原理
7、整体性原理
内容： 整体指社会-
经济-自然复合 成的巨大系统
二、生态工程所遵循的基本原理
8、系统学和工程学原理 （1）系统的结构决定功能原理
理论基础：分布式优于集中式和环式
无废弃物农业
无废弃物农业 是我国古代传统农业的辉煌成就
之一，也是生态工程最早和最生 动的一种模式。
1、种植能够固氮的豆科作物
2、堆肥和沤肥,改善土壤结构 堆肥的堆制要为微生物创 造好氧分解的条件，发酵 温度较高。沤肥多在水下 沤制，以厌氧分解为主， 发酵温度低。
3、培育了土壤微生物 4、实现了土壤养分如氮、磷、 钾及微量元素的循环利用
第一节生态工程及 其原理课(ppt)
优选第一节生态工程及其原理课
水资源危机
森林破坏
毁林开荒
砍伐树木，破坏生态系统， 泥泥石石流流
导致森林减少，水土流失。
土地资源丧失
Hale Waihona Puke Baidu
沙尘暴
能源危机
环境污染
为减缓和防止自然生态系统 的退化，人们希望通过生态 工程建设，寻求解决环境危 机的对策，修复或重建受损 的生态系统！！
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。
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？
二、生态工程所遵循的基本原理
2.物种共生原理
自然界中任何一种生物都不能离开其他 生物而单独生存和繁衍，这种关系是自 然界中生物之间长期进化的结果，包括 互利共生、竞争等多种关系。
二、生态工程所遵循的基本原理
3.生态位原理
在生态工程中， 合理利用生态 位原理，可以 构建一个具有 多层次、多种 群的稳定而高 效的生态系统。
你能举出系统整体功 能大于部分之和的例子 吗?
珊瑚礁“白化”
豆科作物和固氮菌的共生
三、生态工程的设计
1.依据：生__态___学_和工___程__学_的基本原理。
2.方法：
水葫芦泛滥对生态系统造成影响
意义：生 物数量不 超过环境 承载力， 可避免系 统的失衡 和破坏
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”。
思考讨论：
从协调与平衡原理出发，想一想，如果 在我国西北地区发展畜牧养殖业，你认 为应该注意什么问题？
资料1：1998年夏季，长江流域经历了百 年不遇的特大洪灾。加上其他地区水灾， 1998年全国受灾人数上亿，近500万所房 屋倒塌，2000多万公顷的土地被淹，直接 经济损失达1600多亿元人民币。
讨论: 1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？
根本原因：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。
直接原因：1998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、气候异常有关。
2.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。
思考与探究：
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。
二、生态工程所遵循的基本原理
4.物种多样性原理
内容：一般而言，物种繁多而复杂的生 态系统具有较高的抵抗力稳定性。
热带雨林—动植物种类繁多
结构单一的人工松林容易遭遇虫害
遇虫害而死的樟子 松
二、生态工程所遵循的基本原理
5、食物链原理
自然界中复杂的食物关系对生态系统的 稳态具有重要的作用，是实现生态系统 中物质循环、能量流动、信息传递的基 础，也是物种共生原理的基础。