生态工程基本原理——物质循环再生

物质循环
组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进 行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机 环境的循环过程。这就是生态系统的物质循环。
特点
周而复始，往复循环 重复利用、全球性、
物质循环再生原理
• 理论基础是：生态系统的物质循环
组 成 生 物 体 的 C 、 H 、 O 、 N 、 P 、 S 基 本 元 素
CO2、有机物
CO2如何从无机环境进入生物群落？ 绿色植物光合作用
在生物群落中以有机物形式存在的碳如何沿着食物链传 给下一个营养级？ 通过捕食关系 生物群落中的碳以什么途径回归大气圈？
主要是呼吸作用
大气中CO2的含量为什么持续增加？
大量燃烧煤和石油等化石燃料
水华
生物净化污水的流程：
污水 沉淀，过滤 (作用) 基本处理水 利用多种微生物分解有机物 生物净化水 杀死有害细菌、病毒 工业用水、灌溉水 离子交换，过滤 生活用水
理解： • a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。 • b优点: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。 • c缺点：它所产生的废弃物和有害物质的数量很庞大，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。_蓝婴病
第一讲 生态工程的基本原理 ——物质循环再生原理
干裂的土地，赤红的荒山幼苗的上方 是蔚蓝的地球
• 1生态工程的概念
• 生态工程是用生态学、系统学学科 的原理 和方法,通过系统的设计,调控和技术组装,对 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从而促进人类 社会和自然环境的和谐发展。
成和分解等过程；
2. 物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（食物网）
流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落 和无机环境之间循环往返。
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
无 废 弃 物 农 业
• 物质循环再生原理:要求我们在生态工程设 计和建设是要使大多的物质循环再生,以减 少污染
生 物 群 落
反 复 循 环
无 机 环 境
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• 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。
碳循环
碳在大气圈和生物群落中的存在形式？
1.能量流动的起点
生态系统的能量流动 过程及特点
生产者通过光合作用固定太阳能
2.流经生态系统的总能量
生产者固定的太阳能的总量
3.能量流动的途径(渠道)
食物链和食物网
4.能量的散失
主要是通过呼吸作用
5.能量流动的特点及传递效率
单向流动，逐级递减；传递效率一般为10%
物质循环与能量流动的关系
1. 能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合
习题答案 (1)生物固氮、闪电固氮 植物和微生物 (2) NH4+ 蛋白质、核酸 (3)对硝酸盐的利用量不同 (4)①丧失了植物对硝酸盐的吸收； ②动植物遗体分解后，产生的硝酸盐进入小溪 (5)T—A U—A (6)通过细菌的作用将硝酸盐最终变为返回大气、 雨水的冲刷 (7)涵养水源、同化无机环境中的氮元素
• 概念理解 • 涉及的学科——生态学、系统学
• 方法和手段有——系统的设计调控和技术组装 • 目的是——防止环境污染，达到经济效益和生态 经济效益同步发展，最终促进人类社会和自然环 境的和谐发展
经济的不当发展对环境的破坏实例
石油农业 “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。
什么是污染物？
• 污染物是放错地方的资源 • 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。