5.1 生态工程的基本原理(xg)

社会---经济---自然复合生态系统。
一、关注生态工程建设
分析传统经济模式带来哪些问题？
资料1： 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。
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。
7.珠江三角洲的农民充分利用自然条件，建立了该地特 有的蔗基鱼塘和桑基鱼塘。根据下图回答问题： (1)该生态系统最基本的生物因素是______________。 生产者和分解者 能量 要使它长期稳定发展，除了有稳定的______来源，各 保持相对稳定 种生物要_____________。 (2)建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量 尽量多地流向对人类最有益的部分 ________________________________；其能量利用效 食物链短 率高的原因是其在营养结构上具有_________的特点。
5.生态工程建设注重生物多样性原理的主要意义是:A A.提高生态系统的抵抗力稳定性，为各类生物的生存 提供多种机会和条件 B.提高生态系统的恢复力稳定性，为各类生物的生存 提供多种机会和条件 C.保持生态系统内各种群的密度固定不变 D.单纯追求农业或林业的最大产量 6.“猪-沼-茶”是华南山地丘陵地区常见生态农业模式， 由种植（茶树）、养殖（猪）、农户（人）和沼气生 产（微生物）四个子系统构成。该生态农业模式: C A.是由茶树、猪、人和微生物组成的生态系统 B.实现了物质和能量在系统中的多级循环利用 C.使整个生产过程进入了废物资源化的良性循环 D.注重系统内部的自身调节作用，不需要外部投入
3.协调与平衡原理主要指: A 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 C.自然系统、经济系统、社会系统协调统一 D.物质循环和能量流动协调统一
4.生态系统内即使某个物种由于某种原因而死亡，也 会很快有其他物种占据它原来的生态位置，从而避 免了系统结构或功能的失衡。这体现了生态工程的 什么原理: B A．协调与平衡原理 B．物种多样性原理 C．物质循环再生原理 D．整体性原理
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
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。
无废弃物农业----通过 积极种植能够固氮的豆 科作物，以及收集一切 可能的有机物质，包括 人畜粪便、枯枝落叶、 残羹剩饭、河泥、炕土、 老墙土以及农产品加工 过程中的废弃物等，采 用堆肥和沤肥等多种方式，把它们转变为有机肥 料，施用到农田中，改善了土壤结构；培育了土 壤微生物；实现了土壤养分如氮、磷、钾及微量 元素的循环利用。
『网络知识结构』
1） 物质循环再生原理：物质能在生态系统中循环往 复， 分层分级利用 。 2） 物种多样性 原理：物种繁多复杂的生态系统具 有较高的 抵抗力稳定性 。 3） 协调与平衡 原理：生态系统的生物数量不能超 过 环境承载力（环境容纳量）的限度。 4） 整体性 原理：生态系统建设要考虑自 然、 经济 、 社会 的整体影响 。 5） 系统学和工程学原理： 系统的结构决定 功能 原理：通过改善和优化系统结构 改善功能; 系统整体性原理：系统各组分间要有适当的比例关系 ， 使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成，并 实现总体功能大于各部分 之和 的效果，即“1+1>2”.
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，为实现循环经济最重要 的手段之一。
4、整体性原理
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。 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。 人类处在一个社会、 经济、自然复合而成的 系统中。
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。 ⑵系统整体性原理 系统各组分之间要在适当的比例关系，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”。
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。
资料2：我国是农业大国，人均土地、水 等资源占有量远低于世界平均水平。虽 然我国用占世界10%的耕地养活了占世界
⑴系统结构决定功能原理
若把系统的结构比作计算机网络，分 析三种计算机网络结构示意图：
工作的可靠性哪个高？
⑴系统结构决定功能原理
5、系统学和工程学原理
⑴系统结构决定功能原理
高 效 生 态 系 统
生态工程之沼气工程
生态工程之沼气工程
5、系统学和工程学原理
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。 豆科作物和固氮菌的共生也是一例。固氮菌为豆科作物 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。
『网络知识结构』
生态工程建设目的： 遵循自然界 物质循环 的规律，充分发挥资源的生产 潜力，防止 环境污染 ，达到 经济效益和 生态效益 的 同步发展。（少消耗、多效益、 可持续） 生态经济： 循环经济 ”原则，使一个系统产生的 主要通过实行“ 生产原料 污染物，能够成为本系统或者另一个系统的 ，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要 生态工程 。 的手段之一是
干裂的土地，赤红的荒山，意味着不断恶化 的 生态环境 ,幼苗的上方是蔚蓝的地球，地 球似乎化作一滴甘露，滋润着幼苗和大地；
幼苗又可寓意为 生态工程 ，虽然柔弱，却 顽强地支撑着地球；地球和幼苗组合和谐，象 征着希望。
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。
二、生态工程所遵循的基本原理
生态工程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。 生态工程主要由生物种群、生物群落和生态 系统构成。生态工程的构建和运行主要依据是生 态学的基本原理。
1、物质循环再生原理
地球以有限的空间和资源，长久维持Fra bibliotek众注意：
1.学科知识：生态学和系统学 2.技术手段： 系统设计、调控和技术组装 3.最终目的： 促进人类社会和自然环境的和谐发展
生态工程建设的目的是： 遵循自然界物质循环的规律，充分发挥 资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济 效益和生态效益的同步发展。 生态工程的特点
少消耗、多效益、可持续。
生态工程的研究对象
21%的人口，我国受到西方“石油农业”
模式的影响。
你对“石油农业”是如何理解的？ “石油农业”大量使用化肥、农药和机械 的生产方式，需要大量的石油、煤、天然气等 作为原料或动力。把农业生产变成了机械过程 和化学过程，废弃物和有害物质的数量很庞大。 在不同的国家有不同的改进措施。例如， 在我国，人多地少，应该大力发展生态农业。
生物与 环境的 协调也 是考虑 的问题 之一
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“
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。
7.珠江三角洲的农民充分利用自然条件，建立了该地特 有的蔗基鱼塘和桑基鱼塘。根据下图回答问题： 分解者 (3)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过_______的作用可被桑基、 蔗基所利用。 (4)概括地说，该生态系统功能的维持，取决于它的 生产者、消费者和分解者之间的物质循环和能量流 ____________________________________________ 动在较长时间保持动态平衡 ___________________________。 (5)该生态系统把桑基鱼塘与蔗基鱼塘有机地组合在一 系统结构决定功能 起，优化了系统结构，遵循_________________原理。
1.生物数量超过了环境的承载力后，就会破坏生态工 程的哪一原理： C A．整体性原理 B．系统性原理 C．协调与平衡原理 D．工程学原理 2.下图是“无废弃物农业”物质和能量流动图，该图 所体现的主要生态工程原理是： 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．协调与平衡原理
物种多而繁杂的生态系统具有较高的 抵抗力稳定性。生物多样性程度高，可以 为种类生物的生存提供多种机会和条件。 众多的生物通过食物链关系互相依存，就 可以在有限的资源条件下，产生或容纳更 多的生物量，提高系统生产力。