1、专题5 生态工程,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， 以达到经济效益与生态效益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。,二、生态工程的目的,定义：“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。,1.你对“石油农业”是如何理解的？,P108资料分析二：,三、关注生态工程建设,优点：由于其投入高，产出也高，对提高人民生活水平起到了巨大的作用。,缺点：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
2、的农产品污染和环境污染等问题。,原则：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。例子：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。,如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？,三、关注生态工程建设,在不同的国家有不同的改进措施。在我国，人多地少，应该大力发展生态农业。 思路：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
3、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。,石油农业的生产模式应当怎样改进？,三、关注生态工程建设,生态经济,生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产生的污染物，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。,基本原理和方法：生态学、系统学、经济学、工程学等学科的原理和方法,结果：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。,四、生态工程概念,过程：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
4、行改善,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,五、生态工程遵循的基本原理,物质循环再生原理 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。 无废弃物农业 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。 土壤肥力是一切农业生产特别是种植业的基础，当今大多数国家的土壤肥力都严重地依赖于化学肥料。,“无废弃物农业”物质和能量流动图,三北防护林,西双版纳,物种多样性原理,物种越丰富，生态系统的抵抗力稳定性越高,五、生态工程所遵循基本原理,P110资料分析讨论：,为什么樟子松林的
5、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？ 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？,物种多样性原理,分析： 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。,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
6、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？,五、生态工程所遵循基本原理,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？,思路：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。,五、生态工程所遵循基本原理,协调与平衡原理,处理好生物与环境之间的协调与平衡 需要考虑环境承载力（环境容纳量） 某种环境中所能养活的生物种群的最大数量,整体性原理,社会_经济_自然 复合系统,经济系统,自然系统,社会系统,消费效益,植物,动物,微生物,非生物的因素,生产成本,政策,管理,科学文化,建立在对系统成分的
7、性质及相互关系充分了解基础之上的整体理论，是解决生态环境问题的必要基础。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，保障生态系统的平衡和稳定。,整体性原理,系统学和工程学原理,系统的结构决定功能原理,集中式,环式,分布式,系统的结构决定功能原理 系统整体性原理,系统学和工程学原理,系统各组分之间要有适当的比例关系，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+12”。,P113思考与探究：,基鱼塘分布在我国长江三角洲、珠江三角洲桑一带的水乡，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
8、能量流动途径。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。,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,系统的结构决定功能原理,系统整体性原理,小结：生态工程的原理,我国著名生态学家马世骏先生1979年首先倡导生态工程。 定义是：生态工程是应用生态系统中物种共生与物质循环再生的原理、结合系统工程的最优化方法，设计的分层多级利用物质的生产工艺系统。生态工程的目标就是在促进自然界良性循环的前提下，充分发挥物质的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益与生态效益同步发展。它可以是纵向的层次结构，也可以发展为由几个纵向工艺链索横连而成的网状工程系统。,
