5.1生态工程的基本原理

D．物质循环和能量流动协调统一
4、我国西北土地沙化和盐渍化非常严重， 原因有多种，其中一个主要原因是超载放 牧，导致草地退化。试分析上述事实主要 违背了生态工程的什么原理（ B ）
A.系统整体性原理 B.协调与平衡原理 C.物种多样性原理 D.整体性原理
5．在进行林业工程建设时，一方面要号召农 民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的 生活问题，如粮食、烧柴以及收入等问题。 以上做法依据的生态工程原理是（ ） B A．系统整体性原理 B．整体性原理 C．系统结构决定功能原理 D．以上都不是
经济效益的同步发展
生物多样性很高的珊 瑚礁维持的很好
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。 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，因而充 分利用了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利用而很少流出 系统外。
⑵、系统整体性原理
系统各组分之间要存在适当的比例关 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”。
⑵、系统整体性原理
例如：珊瑚礁之所以能够保持很高的系统
生产力，得益于珊瑚虫和藻类组成的高效的植
物—动物营养循环。通常情况下，失去了共生
1973年，美国内布拉斯加州首次出现幼儿高
铁血红蛋白症（蓝婴病）。其原因是饮用水中硝酸盐
含量超过10 mg/L，这时过多的硝酸盐会与红细胞
中的血色素结合，形成高铁血红蛋白。高铁血红蛋白
不能为细胞和组织运输足够的氧。患儿的临床症状是 在口、手或脚等部位出现时断时续的蓝色或淡紫色， 呼吸困难、腹泻、呕吐、抽搐，严重的会失去知觉， 甚至死亡。而硝酸盐污染的来源：如下水道，畜禽养
生态工程所遵循的基本原理 物质循环再生原理
物种多样性原理 协调与平衡原理
整体性原理 系统学和工程学原理
1、物质循环再生原理
理论基础： 物质循环
地球以有限的空间和资源，长久维持着众
多生物的生存、繁衍和发展，奥秘就在于物质
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
试分析下列事件可用何种生态工程原理来解释 1、畜牧养殖应注意牲畜量不超过草地承载量 协调与平衡原理 2、使用堆肥和沤肥法实现生态农业 物质循环再生原理 3、广东大量引种木麻黄作为行道树，一年一 种叫吹绵介壳虫的害虫使木麻黄遭受严重破 坏，后来从国外引进澳洲瓢虫，已持续发挥 了控制害虫的作用。 物种多样性原理
而达到取之不尽，用之不竭的效果。
无废弃物农业——我国古代传统农业的辉 煌成就之一，是生态工程最早和最生动的一种 模式。
一般来说，生态系统中的组分越多，食 物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗 力稳定性就越高。
2、物种多样性原理 理论基础：生态系统的
稳定性 单一的樟子 松林被松毛 虫害死
食物链短而 单调，缺少 松毛虫、天 牛的天敌。 人工林
豆科作物和固氮菌的共生
目前，在我国的生态工程建设中，人为调
控仍起着较大的作用，强调按预期目标，因地
制宜地调整复合生态系统的结构和功能；调控
生态系统内形成互利共生网络；多层次分级利 用物质、能量、空间、时间 ；促进系统的良性 循环，以达到经济、生态和社会效益的统一。 生态工程的设计还必须遵循社会发展和经 济运行的基本规律，运用系统工程的理论和方 法来指导生态工程的实施和管理。
是人类学习自然生态系统“智慧”的 结晶， 是生态学、工程学、系统学、经济 学等学科交叉而产生的新兴学科。
生态工程
1、概念：
是指人类应用生态学和系统学等学科的 基本原理和方法，通过系统设计、调控和技 术组装，对已被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 式进行改善，并提高生态系统的生产力，从 而促进人类社会和自然环境的和谐发展。
生态工程概念突破
理论基础 生态学和系统学 技术手段 通过系统设计、调控和技术组装 操作过程 对已被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 行改善，并提高生态系统的生产力
最终目的 促进人类社会和自然环境的和谐发展
达到经济效益和生态效益的同步发展。生态工 程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。
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。
你还能举出哪些经济的发展是以 巨大的生态环境破坏为代价的实例？
20世纪末世界人口突破了60亿，随着 现代农业生产的发展，人类活动遍布地球的 每个角落，地球上已经难以找到一个没有受 到人类影响的地方，原始的生态系统几乎丧 失，全球生态环境危机不断激化。
2．城市生活垃圾要做到分类、回收、利用，实现废 物资源化利用。与该做法关系最密切的生态工程 原理是（ C ） A．物种多样性原理 B．整体性原理 C．物质循环再生原理 D．系统学原理 3．协调与平衡原理主要指（
A．生物与环境的适应及环境对生物的承载力
B．系统各组分之间要有适当的比例关系
A）
C．自然系统、经济系统、社会系统协调统一
试分析下列事件可用何种生态工程原理来解释
4、针对过度放牧的草原，一方面要减少 畜牧量，进行草地承包，有效管理。另 一方面要设法增加农牧民的收入途径。
整体性原理
1．单一的人工林比天然混合林的稳定性低， 容易遭受害虫危害，这体现了生态工程的什 么原理（ C ） A．物质循环再生原理 B．协调与平衡原理 C．物种多样性原理 D．系统整理性原理
1998年夏季，长江流域经历了自1954 年以来的最大洪灾。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。
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是什么原因导致长江洪水泛滥？
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。
处理好生物与环境的协调与平 衡，需要考虑环境承载力。
环境承载力又称环境容纳量是
指某种环境所能养活的生物种群的 数量。
4、整体性原理
理论基础：
社会、经济、 自然复合系统 人类处在一个社会、 经济、自然复合而成 的系统中。
例：林业工程建设中的问题 进行生态工程建设时，不但要考虑到自然 生态系统的规律，更重要的是，要考虑到经济 和社会等系统的影响力。
6.人类设计生态工程的根本目标是（ 与经济效益的同步发展
D
）
A．促进自然界良性循环的前提下，达到生态效益
B．促进自然界良性循环的前提下，防治环境污染， 提高经济效益 C．防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同 步发展 D．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，达到生态效益与
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。
理论基础：生物与环境的 协调与平衡 3、协调与平衡原理
由于周边城市、工业 和农田的排水中氮、 磷的浓度较高，使太 湖水体中的水葫芦和 藻类疯长
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”。
另外，社会习惯、法律制度等也 都对生态工程建设有着重要影响。
只有应用整体性原理,才能统一协调当前
与长远、局部与整体、开发与环境建设之间的
关系，保障生态系统平衡和稳定。
5、系统学和工程学原理 ⑴、系统的结构决定功能原理
生态工程需要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。
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？
提示：抗寒、耐旱，适应性强的沙棘，耐 盐碱力较强的沙枣等植物。 如果在该地区发展畜牧养殖业，你认为应该 注意什么问题？
提示：
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。
殖场，对农田、公园、草地等的施肥。
传统经济模式： 毁坏水、大气、土壤和生
物资源，消耗地球赠给我们的自
然资本，并造成环境污染。
为了可持续发展，走生态经济之路。 生态经济： 主要是通过实行“循环经济”的原 则，使一个系统产出的污染物，能够成 为本系统或者另一个系统的生产原料， 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一就是生态工程。
藻类的珊瑚虫会因为死亡而导致珊瑚礁逐渐
“白化”，失去其鲜艳的色彩，那里的生物多 样性也将锐减，从而造成系统的崩溃。
理论基础： 整体功能大于部分之和
固氮菌为豆科作 物提供氮素，而豆科作 物为其提供能量和其他 营养，两者的共生使豆 科作物能够在氮素缺乏 的土地上生长；当把它 们分开时，两者的生长 都要受到损害。