生态工程的基本原理

资料分析： 1．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 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？ 提示：几种西北地区特别适宜树种的介绍 （1）沙棘，俗称“酸柳”、“酸刺”、 “黑刺 （2）山杏，主要指西伯利亚杏， （3）刺槐， （4）锦鸡儿（又称拧条）， （5）杜梨 （6） 沙枣 （7）合欢 （8）臭椿
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。
4．整体性原理
整体指社会-经济-自然复合成的巨大系统 整体性原理的理论 :是指我们在生态工程设计 和建设时要考虑自然生态系统的规律还需要 考虑经济和社会系统的影响． 三者结合才能在生态工程设计和建设中取得 成果
生态经济
二．生态工程所遵循的基本原理 1．物质循环再生原理 理论基础是：必修课中学习过的生态系统的 物质循环
生 物 群 落
反 复 循 环
组、元 成O S 生 N 本 物、 体P 素 的 基 C 、 H 、 、
无 机 环 境
原理含义是指：生态系统中, 生物借助能量的不停 流动, 一方面不断地从自然界摄取物质并合成新的 物质, 另一方面又随时分解为原来的简单物质, 即 所谓“再生”, 重新被系统中的生产者植物所吸收 利用, 进行着不停顿的物质循环。
3．如何理解“污染物是放错地方的资源” 这句话？
提示：对环境造成危害的污染物，采用一定 的措施和技术，就能够进行回收和循环利用， 这样不但能够减少环境污染，而且提高了资 源的利用效率，减少了资源的浪费。例如， 对废污水中的重金属或氮、磷等养分就可以 进行回收再利用。因此说污染物是放错了地 方没有被利用的资源。
专题5 生态工程
第1节 生态工程的基本原理
从太空遥望地球， 由蓝色的海洋和绿 色的陆地构成的景 观美妙绝伦。
近看，她却伤痕累累。干旱而龟裂的地或浊 浪滔天的洪水，还有酸雨，水土流失，沙尘 暴，核废料辐射等，不断恶化的生态环境， 正在对人类的生存和发展构成了严重的威胁， 地球需要我们的细心呵护，需要运用生态工 程对遭到破坏的生态环境进行修复和重建， 通过发展“环境友好的技术”来重建人类和 地球母亲的良好关系，爱护我们共同的家园。
例：林业工程 建设中的问题 一方面号召农民种 树，另一方面要考 虑农民的生活问题
5．系统学和工程学原理
（1）统的结构决定功能原理
运用：改善和优化生态系统的结构
例：桑基鱼塘模式
（2）系统整体性原理
你能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗？
豆科作物和固氮菌的共生
3．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。 提示：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。
2．提示：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。
资料分析二：
1．你对“石油农业”是如何理解的？
提示：“石油农业”大量使用化肥、农药和 机械的生产方式，因对石油等能源有高度的 依赖性而得名。它把农业生产这一复杂的生 物过程，变成了简单的机械过程和化学过程。 由于其投入高，产出也高，对粮食安全保障 和提高人民生活水平起到了巨大的作用，但 同时它所产生的废弃物和有害物质的数量也 很庞大，大大削弱了农业生态系统的稳定性 和持续生产力，并造成日益严重的农产品污 染和环境污染等问题。
一 ．关注生态工程建设
资料分析一：
1．导致1998 年长江洪水泛 滥的主要原因 是什么？
2．洪灾的发 生反映出经济 发展模式存在 什么问题？
1．提示：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．提示：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。生 物多样性的破坏有人为因素，而且往往作用 巨大。
3．协调与平衡原理 ----需要考虑环境承载力即环境容纳量 理论基础──与必修课中的种间关系、环境容 纳量等内容有联系 环境容纳量:环境所能负担的种群的最高密度 是，环境的负载能力。 协调-------主要是生物与环境的协调(强调生 物要和环境相适应) 平衡------是种群数量与环境的负载能力要平 衡
资料分析讨论：
1．为什么樟子松林的松毛虫会肆虐，几十 亿株杨树会毁于一旦？而珊瑚礁区却能够在 养分稀少的深海中，保持着很高的生物多样 性？ 2．从上面正面和反面的实例，你能得出怎 样的结论？你认为生物多样性的破坏有人为 因素吗？
1．提示：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。
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
生态工程建设的目的:P107 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。与传统的工程相比， 生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的 工程体系。
干裂的土地，赤红的荒山，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； 幼苗又可寓意生态工程，虽然柔弱，但却顽 强地支撑着地球；地球和幼苗组合和谐，象 征着希望 。
生态工程：人类应用生态学和系统学的基本 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。
4．石油农业的生产模式应当怎样改进？
提示：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。实施的具体措施包括：可以根据田间 作物的需要适量施用高效、低毒、低残留的 农药，多施有机肥，提高作物对水、肥等资 源的利用效率，对作物秸秆和畜禽粪便进行 再利用，实现物质的多级利用，等等。一方 面要不断提高土地的产出水平；另一方面要 减少农业活动对环境的污染，促进社会的可 持续发展。
实例：我国古代“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。
没有物质循环的系 统，就会产生废弃 物，造成环境污染， 并最终影响到系统 的稳定和发展。
2．物种多样性原理 抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰使自 身结构功能维持原状的能力。 生态系统的成分越单纯，营养结构越简单， 自动调节能力就越小，抵抗力就越低；反之， 抵抗力就越高。 物种多，复杂生态系统抵抗力稳定性高