1、第4章 人与环境4.3 生态工程学习目标l 生态工程的概念和意义l 生态工程建设所遵循的基本原理l 生态工程的实例和发展前景关注生态工程课本P981.实施生态工程的背景：人口增长人口增长人类活动人类活动全球生态全球生态环境危机环境危机导致导致人类人类可持续发展可持续发展受到影响受到影响导致导致解决环境与经济解决环境与经济与协调发展与协调发展需要需要生态工程生态工程需要需要可持续发展的重要手段生态工程关注生态工程课本P982.生态工程：指的是人类应用指的是人类应用生态学和系统学生态学和系统学等等学科的基本原理和方法，学科的基本原理和方法，对对人工生态系统进行人工生态系统进行分析分析、设计和设计和
2、调控调控，或或对已被破坏的生态环境进行对已被破坏的生态环境进行了了修复、重建修复、重建，从而从而提高生态系统的生产力提高生态系统的生产力或改善生态环境或改善生态环境，促进人促进人类社会和自然环境的和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。类社会和自然环境的和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。消耗少、效益多、可持续优点：概念：毁林种地，围湖造田，大量使用化肥、农药等农业生产方式，毁林种地，围湖造田，大量使用化肥、农药等农业生产方式，以及工业的迅猛发展，正在消耗大量的自然资源。以及工业的迅猛发展，正在消耗大量的自然资源。原因：遵循遵循生态学原理生态学原理，充分发挥资源的生产潜力，充分发挥资源的生产潜
3、力，防止环境污染防止环境污染，达到达到经济效益经济效益和和生态效益生态效益的的同步发展同步发展。目的：(社会效益社会效益)理论基础理论基础操作过程操作过程练习下列不属于生态工程建设目的的是下列不属于生态工程建设目的的是 ()A.A.对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善 B.B.充分发挥资源的生产潜力充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染防止环境污染 C.C.单纯追求粮食产量单纯追求粮食产量 D.D.达到经济效益和生态效益的同步发展达到经济效益和生态效益的同步发展 练习下列关于生态工程的叙述下列关于生态工程的叙述,错误的是错误的是()A.A.当人类赖
4、以生存的生态系统出现严重问题时当人类赖以生存的生态系统出现严重问题时,生态工程应运而生生态工程应运而生B.B.生态工程能减少环境污染生态工程能减少环境污染C C.生态工程以牺牲环境和资源为前提生态工程以牺牲环境和资源为前提,生产出更多的产品生产出更多的产品D.D.生态工程力求达到生态效益、经济效益和社会效益的协调统一生态工程力求达到生态效益、经济效益和社会效益的协调统一 练习大本P79例例1 下列关于生态工程的说法，错误的是()A.与传统工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系B.能有效降低环境破坏和环境污染C.遵循物质循环规律，实现废弃物资源化D.生态工程能解决所有环境问题，
5、可以走“先污染、破坏，后治理”的道路D生态工程所遵循的基本原理课本P99 生态工程以生态系统的_、_功能为基础，遵循_、_、_、_等生态学基本原理自组织自我调节整体循环协调自生生态工程所遵循的基本原理课本P991.自生原理（1）概念：在生态系统中由_而产生的_、_、_、_和_。生物组分自组织自我优化自我调节自我更新维持（生态系统的自我调节能力）（生态系统的自我调节能力）（2）依据：生态系统的结构和功能（3）遵循该原理的具体做法或要求：有效选择生物组分并合理布设要创造有益于生物组分的条件生态工程所遵循的基本原理课本P991.自生原理（3）遵循该原理的具体做法或要求：有效选择生物组分并合理布设(这
6、是系统或工程这是系统或工程能否形成自组织能力的基础能否形成自组织能力的基础)选择污染物选择污染物净化能力较强净化能力较强的的多种多种水生植物水生植物 还需要考虑这些植物各自的还需要考虑这些植物各自的生态位差异，以及它们之间生态位差异，以及它们之间的种间关系，通过合理的人的种间关系，通过合理的人工设计，使这些物种形成互工设计，使这些物种形成互利共存的关系利共存的关系应尽量提高生物多样性程度，利用种群之间互利共存关系，构建复合的群落生态工程所遵循的基本原理课本P991.自生原理（3）遵循该原理的具体做法或要求：湿地生态工程中，湿地生态工程中，移除水体移除水体中富营养化沉积物和有毒物中富营养化沉积物
7、和有毒物质、增加水体溶氧量质、增加水体溶氧量 以太阳能为动力，驱动水质以太阳能为动力，驱动水质循环，进行生态恢复，改善循环，进行生态恢复，改善水质水质要创造有益于生物组分的条件有效选择生物组分并合理布设生态工程所遵循的基本原理课本P1002.循环原理(1)概念：指在生态工程中指在生态工程中_，既保证，既保证_，也保证也保证_。促进物质的迁移与转化促进物质的迁移与转化各环节物质迁移顺畅各环节物质迁移顺畅主要物质或元素的转化率高主要物质或元素的转化率高(2)依据：生态系统的物质循环功能生态系统的物质循环功能(3)措施：通过系统设计实现不断循环，使通过系统设计实现不断循环，使前一环节产生的废物前一环
8、节产生的废物尽可能地尽可能地被后一环节利用被后一环节利用，减少减少整个生产环节整个生产环节“废物废物”的产生的产生(4)实例：无废弃物农业无废弃物农业生态工程所遵循的基本原理课本P1002.循环原理(4)实例：无废弃物农业无废弃物农业通过积极种植能够固氮的豆通过积极种植能够固氮的豆科作物，以及收集科作物，以及收集一切可能的一切可能的有机物质有机物质，包括，包括人畜粪便、枯人畜粪便、枯枝落叶，残羹剩饭、河泥、炕枝落叶，残羹剩饭、河泥、炕土、老墙土以及农产品加工过土、老墙土以及农产品加工过程中的废弃物程中的废弃物等，采用堆肥和等，采用堆肥和沤肥等多种方式，把它们转变沤肥等多种方式，把它们转变为为有
9、机肥料有机肥料，施用到农田中，施用到农田中，改善了土壤结构改善了土壤结构；培育了土壤培育了土壤微生物微生物；实现了土壤养分实现了土壤养分如氮、如氮、磷、钾及微量元素磷、钾及微量元素的循环利用的循环利用。生态工程所遵循的基本原理课本P1003.协调原理(1)概念：指指生物与环境生物与环境、生物与生物生物与生物的的协调与适应协调与适应(2)措施：需要考虑生物与环境、生物与生物之间要协调与适应需要考虑生物与环境、生物与生物之间要协调与适应我国西北一些地区年我国西北一些地区年降雨量小于降雨量小于450mm450mm，是只，是只适宜种植灌木和草的地区、但却适宜种植灌木和草的地区、但却被硬性规定种植被硬性
10、规定种植属于乔木的杨树属于乔木的杨树，以致到处都是，以致到处都是“杨家将杨家将”。生。生态的不适应使许多地方的杨树态的不适应使许多地方的杨树长成半死不活的长成半死不活的“小老头小老头”状状。远不如当地树种那样有较高的生。远不如当地树种那样有较高的生态适应性，结果防护林成了态适应性，结果防护林成了残败的残败的“灰色长城灰色长城”生态工程所遵循的基本原理课本P1013.协调原理(1)概念：指指生物与环境生物与环境、生物与生物生物与生物的的协调与适应协调与适应(2)措施：需要考虑生物与环境、生物与生物之间要协调与适应需要考虑生物与环境、生物与生物之间要协调与适应需要考虑环境容纳量需要考虑环境容纳量过
11、度放牧的草地生态工程所遵循的基本原理课本P1013.协调原理 从协调原理出发，想一想，在我国西北地区进行防护林建设，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？我国西部地区缺雨干旱，土壤较为贫瘠，应该选择我国西部地区缺雨干旱，土壤较为贫瘠，应该选择适合当地自然环适合当地自然环境条件的树种境条件的树种，如沙棘、山杏、刺槐、小叶锦鸡儿等。，如沙棘、山杏、刺槐、小叶锦鸡儿等。在西北地区发展畜牧养殖业，应该注意牲畜数量在西北地区发展畜牧养殖业，应该注意牲畜数量不能超过草地的承不能超过草地的承载力载力(环境容纳量环境容纳量)。生态工程所遵循的基本原理课本P1014.整体原理整体原
12、理遵从自然生态系统的规律考虑经济和社会的影响力“绿色”的经济系统“宜居”的社会系统“生态”的自然系统社会-经济-自然复合系统如：前面造林，后面砍树 违背了整体原理生态工程所遵循的基本原理课本P102-103（1）蚕粪、蔗叶进入鱼塘，经分解者作用后被植物利用。（2）池塘养鱼要考虑不同鱼种的关系和鱼的数量。主要为循环原理主要为协调原理主要为整体原理讨论：2.桑基鱼塘应用了生态工程的哪些基本原理？（3）桑基鱼塘在设计时要考虑栽种作物与养殖动物的比例。（4）桑基鱼塘中的生物组分通过合理布设，互利共存，实现了系统结构与功能的协调，形成了可以自我维持的有序的整体。主要为自生原理生态工程所遵循的基本原理课本
13、P102-103讨论：3.当桑叶价格高，卖桑叶比卖鱼更合算时，当地农民会将蚕沙用作桑树的肥料，而不是喂鱼。由此可以看出，生态工程建设除了要考虑生态学、工程学原理，还需要关注什么？还需关注经济学原理，要达到经济效益和生态效益的同步发展练习核心词 合理布设，提高生物多样性 创造有益于生物形成互利共存关系的条件 物质循环 无废弃物 各组分之间要有适当的比例 自然(生态)、经济、社会结合 效益 生物与生物之间、生物与环 境之间协调 考虑环境容纳量【方法规律】巧判生态工程基本原理巧判生态工程基本原理(1)强调物质循环、废物利用、减轻环境污染强调物质循环、废物利用、减轻环境污染循环原理。循环原理。(2)体
14、现物种多，营养关系复杂体现物种多，营养关系复杂自生原理。自生原理。(3)强调生物与环境的协调与平衡，涉及环境承载力强调生物与环境的协调与平衡，涉及环境承载力协调原理。协调原理。(4)涉及自然、经济和社会，指整个系统，如林业生态工程建设涉及自然、经济和社会，指整个系统，如林业生态工程建设整体原理。整体原理。大本P80以上所述只是一般规律，如果遇到特殊情况，还要具体分析一个生态工程也可能涉及多个原理。练习沼气池遵循了_原理在人工林增加植被层次遵循了_原理“落红不是无情物，化作春泥更护花”体现了_原理草原确定载畜量，不能过度放牧遵循_原理减少污水排放，治理湖泊遵循了_原理引入物种时考虑是否适应环境遵
15、循_原理引入水葫芦泛滥，导致多数生物死亡违背了_原理和_原理前面造林，后面砍树违背了_原理循环自生循环协调自生协调自生协调写出下列例子主要涉及到的生态工程原理整体小结大本P79原理原理理论基础理论基础意义意义实例实例自组织、自我优化、自组织、自我优化、自我调节、自我更自我调节、自我更新和维持。新和维持。实现系统结构和功能的协调，形实现系统结构和功能的协调，形成有序的整体。成有序的整体。湿地生态工程建设有效选择生物组分、合理布设，并创造有利条件。物质循环物质循环通过系统设计实现循环，使前一通过系统设计实现循环，使前一环节产生的废物尽可能被后一环环节产生的废物尽可能被后一环节利用，减少整个生产环节
16、废物节利用，减少整个生产环节废物的产生。的产生。无废弃物农业生物与生物、生物生物与生物、生物与环境的协调与适与环境的协调与适应应生物数量不超过环境承载力，避生物数量不超过环境承载力，避免系统的失衡和破坏免系统的失衡和破坏西北地区的防护林建设出现的问题社会、经济、自然会、经济、自然构成的复合系统。构成的复合系统。统一协调各种关系，保障生态系统一协调各种关系，保障生态系统的平衡和稳定。统的平衡和稳定。林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题。自生自生循环循环协调协调整体整体生态工程所遵循的基本原理练习大本P79例例2 某草原牧区，在进行草场建设时，既注重不同牧草种类的搭配种植，又对单位面积内的放牧量做了一定控制。这种做法体现了()A.实现“循环经济”的原则B.低消耗、多效益的原则C.自生和协调原理D.建立社会经济自然复合系统C
