5.1生態(tài)態(tài)工程的基本本原理當(dāng)人類第一次次離開地球，，在太空遙望望自己的家鄉(xiāng)鄉(xiāng)時，人們這這才驚訝地發(fā)發(fā)現(xiàn)，在目前前已知的宇宙宙星體中，唯唯有我們?nèi)祟愵惖募覉@——地球，才是一一顆蔚藍(lán)色的的星球。地球，孕育了了人類的生命命！20世紀(jì)末世世界人口突破破了60億，，隨著現(xiàn)代農(nóng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)發(fā)展，人類活活動遍布地球球的每個角落落，地球上已已經(jīng)難以找到到一個沒有受受到人類影響響的地方，原原始的生態(tài)系系統(tǒng)幾乎喪失失，全球生態(tài)態(tài)環(huán)境危機不不斷激化。一、全球氣候變化當(dāng)前全球性生態(tài)環(huán)境問題凸顯二、水資源短缺三、臭氧層破壞四、酸雨五、土地荒漠化六、海洋污染七、生物多樣性銳減知識鏈接厄爾尼諾現(xiàn)象象厄爾尼諾現(xiàn)象象是太平洋赤赤道帶大范圍圍內(nèi)海洋和大大氣相互作用用后失去平衡衡而產(chǎn)生的一一種氣候現(xiàn)象象。當(dāng)這種現(xiàn)現(xiàn)象發(fā)生時，，海水水位上上漲，水溫升升高，導(dǎo)致太太平洋沿岸地地區(qū)出現(xiàn)干旱旱及洪澇等自自然災(zāi)害，甚甚至造成全球球氣候反常。。溫室效應(yīng)CO2等溫室氣體的的大量排放，，引起全球氣氣候變暖，導(dǎo)導(dǎo)致極地的冰冰雪和高山冰冰川融化，海海平面上升等等。水資源短缺地球表面的70%被水覆蓋，但但淡水資源僅僅占所有水資資源的2.5%，可為人類直直接利用的淡淡水只占所有有淡水資源的的1%。隨著工業(yè)污污染和生活污污水的排放，，水資源的短短缺已經(jīng)成為為擺放在人類類面前的刻不不容緩的問題題。黃河斷流臭氧層破壞氟利昂等物質(zhì)質(zhì)的大量排放放，引起臭氧氧層破壞，導(dǎo)導(dǎo)致地球上的的紫外線輻射射增強，人類類的皮膚癌和和白內(nèi)障患病病率上升，植植物的光合作作用受到抑制制等。酸雨酸雨是指PH值小于5.6的酸性降雨。。酸雨對環(huán)境境有多方面的的危害：使水水域和土壤酸酸化，損害農(nóng)農(nóng)作物和林木木的生長，危危害漁業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)；酸雨還腐腐蝕建筑物、、工廠設(shè)備和和文化古跡，，同時也危害害人類健康。土地荒漠化土地荒漠化簡簡單地說就是是指土地退化化，也叫“沙沙漠化”?；幕哪闹饕绊懯峭恋氐厣a(chǎn)力的下下降和隨之而而來的農(nóng)牧業(yè)業(yè)減產(chǎn)，相應(yīng)應(yīng)帶來巨大的的經(jīng)濟(jì)損失和和一系列社會會惡果，如沙沙塵暴等。海洋污染各種污染物通通過河流和空空氣進(jìn)入海洋洋，以及海洋洋運輸時的石石油泄露和傾傾倒等造成海海洋污染。生物多樣性銳銳減由于環(huán)境污染染,人們對資源不不合理的開發(fā)發(fā)利用,破壞了生物生生存的環(huán)境,導(dǎo)致許多生物物瀕臨滅絕。。地球母親需要要我們的細(xì)心心呵護(hù)！生態(tài)工程是指人類應(yīng)用用生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科的基本本原理和方法法，通過系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)調(diào)控和技術(shù)組組裝，對已被破壞壞的生態(tài)環(huán)境境進(jìn)行修復(fù)、、重建，對造造成環(huán)境污染染和破壞的傳傳統(tǒng)生產(chǎn)方式式進(jìn)行改善，，并提高生態(tài)態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)產(chǎn)力，從而促促進(jìn)人類社會和自自然環(huán)境的和諧發(fā)展。。生態(tài)工程概念念突破理論基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)統(tǒng)學(xué)技術(shù)手段通過系統(tǒng)設(shè)計計、調(diào)控和技技術(shù)組裝操作過程對已被破壞的的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)、重建，對造造成環(huán)境污染染和破壞的傳傳統(tǒng)生產(chǎn)方式式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生生產(chǎn)力最終目的促進(jìn)人類社會會和自然環(huán)境境的和諧發(fā)展展【學(xué)習(xí)目標(biāo)】】1.說出生態(tài)態(tài)工程的概念念及原理，能能夠舉例說出出各原理的內(nèi)內(nèi)容，并分析析生態(tài)環(huán)境問問題及解決對對策；2.嘗試運用用生態(tài)工程原原理；3.關(guān)注生態(tài)態(tài)工程的建設(shè)設(shè)。難點預(yù)測：生生態(tài)工程的系系統(tǒng)學(xué)和工程程學(xué)原理【通讀教材】（5min））閱讀教材，并并記憶生態(tài)工工程的基本原原理。資料分析資料1：1998年夏夏季，長江流流域經(jīng)歷了自自1954年年以來的最大大洪災(zāi)。加上上其他地區(qū)水水災(zāi)，1998年全國受受災(zāi)人數(shù)上億億，近500萬所房屋倒倒塌，2000多萬公頃頃的土地被淹淹，直接經(jīng)濟(jì)濟(jì)損失達(dá)1600多億元元人民幣。討論:1.導(dǎo)致1998年長江江洪水泛濫的的主要原因是是什么？根本原因：長江上游亂亂砍濫伐森林林，水源涵養(yǎng)養(yǎng)和水土保持持功能急劇降降低，造成大大量泥沙淤積積河道；中游游圍湖造田、、亂占河道，，造成具有蓄蓄洪作用的湖湖泊面積急劇劇減少。直接原因：1998年年度的罕見降降雨。但這也也與全球溫室室氣體排放量量增加而導(dǎo)致致的溫度升高高、氣候異常常有關(guān)。2.洪災(zāi)的發(fā)發(fā)生反映出經(jīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式式存在什么問問題？傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)發(fā)展模式不注重生態(tài)環(huán)環(huán)境的保護(hù)，沒有考慮生生態(tài)成本，經(jīng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以以巨大的生態(tài)態(tài)環(huán)境破壞為為代價。傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)模式式：毀壞水、大氣、土土壤和生物資資源，消耗地球贈贈給我們的自然資本，并造成環(huán)境境污染。生態(tài)經(jīng)濟(jì)：主要是通過實實行“循環(huán)經(jīng)濟(jì)””的原則，使一一個系統(tǒng)產(chǎn)出出的污染物，，能夠成為本本系統(tǒng)或者另另一個系統(tǒng)的的生產(chǎn)原料，，從而實現(xiàn)廢廢棄物的資源化，而實現(xiàn)循環(huán)環(huán)經(jīng)濟(jì)最重要要的手段之一一就是生態(tài)工程。為了可持續(xù)發(fā)發(fā)展，走生態(tài)態(tài)經(jīng)濟(jì)之路。。生態(tài)工程是人人類學(xué)習(xí)自然然生態(tài)系統(tǒng)““智慧”的結(jié)結(jié)晶，是生態(tài)態(tài)學(xué)、工程學(xué)學(xué)、系統(tǒng)學(xué)、、經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)學(xué)科交叉而產(chǎn)產(chǎn)生的新興學(xué)學(xué)科。生態(tài)工程主要要由生物種群群、生物群落落和生態(tài)系統(tǒng)統(tǒng)構(gòu)成。生態(tài)態(tài)工程的構(gòu)建建和運行主要要依據(jù)是生態(tài)學(xué)的基本原理。。生態(tài)工程所遵遵循的基本原原理1、物質(zhì)循環(huán)再再生原理2、物種多樣性性原理3、協(xié)調(diào)與平衡衡的原理4、整體性原理理5、系統(tǒng)學(xué)和工工程學(xué)原理生態(tài)工程所遵遵循的基本原原理1、物質(zhì)循環(huán)環(huán)再生原理地球以有限的的空間和資源源，長久維持持著眾多生物物的生存、繁繁衍和發(fā)展，，奧秘就在于于物質(zhì)能夠在各各類生態(tài)系統(tǒng)統(tǒng)中，進(jìn)行區(qū)域小循循環(huán)和全球地地質(zhì)大循環(huán)，循環(huán)往復(fù)，分層分級利用用，從而達(dá)到取取之不盡，用用之不竭的效效果。理論基基礎(chǔ):物質(zhì)質(zhì)循環(huán)環(huán)物質(zhì)循循環(huán)再再生原原理無廢棄棄物農(nóng)農(nóng)業(yè)----通通過積積極種種植能能夠固固氮的的豆科科作物物，以以及收收集一一切可可能的的有機機物質(zhì)質(zhì)，包包括人人畜糞糞便、、枯枝枝落葉葉、殘殘羹剩剩飯、、河泥泥、炕炕土、、老墻墻土以以及農(nóng)農(nóng)產(chǎn)品品加工工過程程中的的廢棄棄物等等，采采用堆肥肥和漚漚肥等等多種種方式式，把把它們們轉(zhuǎn)變變?yōu)橛杏袡C肥肥料，，施用用到農(nóng)農(nóng)田中中，改改善了了土壤壤結(jié)構(gòu)構(gòu)；培培育了了土壤壤微生生物；；實現(xiàn)現(xiàn)了土土壤養(yǎng)養(yǎng)分如如氮、、磷、、鉀及及微量量元素素的循循環(huán)利利用。。2、物物種多多樣性性原理理單一的的樟子子松林林被松松毛蟲蟲害死死食物鏈鏈短而而單調(diào)調(diào)，缺缺少松松毛蟲蟲、天天牛的的天敵敵。理論基基礎(chǔ)：：生態(tài)態(tài)系統(tǒng)統(tǒng)的穩(wěn)穩(wěn)定性性生物多多樣性性很高高的珊珊瑚礁礁維持持的很很好3、協(xié)協(xié)調(diào)與與平衡衡原理理由于周周邊城城市、、工業(yè)業(yè)和農(nóng)農(nóng)田的的排水水中氮氮、磷磷的濃濃度較較高，，使太太湖水水體中中的水水葫蘆蘆和藻藻類瘋瘋長理論基基礎(chǔ)：：生物物與環(huán)環(huán)境的的協(xié)調(diào)調(diào)與平平衡西北地地區(qū)年年降雨雨量450nm，只只適宜宜種植植灌木木和草草的地地區(qū)，，卻被被硬性性規(guī)定定種植植屬于于喬木木的楊楊樹，，“楊楊家將將”因因為不不適應(yīng)應(yīng)長成成了““小老老頭““防護(hù)護(hù)林變變成了了殘敗敗的””灰色色長城城“提示：：抗寒、、耐旱旱，適適應(yīng)性性強的的沙棘棘，耐耐鹽堿堿力較較強的的沙棗棗等植植物。。P111資資料分分析問問題討討論從協(xié)調(diào)調(diào)與平平衡原原理出出發(fā)，，想一一想，，在我我國西西北地地區(qū)進(jìn)進(jìn)行防防護(hù)林林建設(shè)設(shè)時，，應(yīng)選選擇哪哪些特特征的的樹種種？如如果在在該地地區(qū)發(fā)發(fā)展畜畜牧養(yǎng)養(yǎng)殖業(yè)業(yè)，你你認(rèn)為為應(yīng)該該注意意什么么問題題？提示：：西北畜畜牧養(yǎng)養(yǎng)殖應(yīng)應(yīng)該注注意牲畜數(shù)數(shù)量不不能超超過草草地的的承載載量。針對對公共共草地地的過過度放放牧問問題，，應(yīng)該該實行行草地承承包，，調(diào)動動個人人的管管理積積極性性，減減少過過度放放牧現(xiàn)象；；另外外，可可以在在有條條件的的地方方，人工種種植牧牧草，，增加加牧草草產(chǎn)量量。處理好好生物物與環(huán)環(huán)境的的協(xié)調(diào)調(diào)與平平衡，，需要要考慮慮環(huán)境承承載力力。環(huán)境承承載力力又稱稱環(huán)境境容納納量是指某某種環(huán)環(huán)境所所能養(yǎng)養(yǎng)活的的生物物種群群的數(shù)數(shù)量。。4、整整體性性原理理進(jìn)行生生態(tài)工工程建建設(shè)時時，不不但要要考慮慮到自然生生態(tài)系系統(tǒng)的規(guī)律律，更更重要要的是是，要要考慮慮到經(jīng)濟(jì)和社會等系統(tǒng)的的影響響力。。人類處處在一一個社社會、、經(jīng)濟(jì)濟(jì)、自自然復(fù)復(fù)合而而成的的系統(tǒng)統(tǒng)中。。例：林林業(yè)工工程建建設(shè)中中的問問題理論基基礎(chǔ)：：社會會、經(jīng)經(jīng)濟(jì)、、自然然復(fù)合合系統(tǒng)統(tǒng)5、系系統(tǒng)學(xué)學(xué)和工工程學(xué)學(xué)原理理⑴系統(tǒng)的的結(jié)構(gòu)構(gòu)決定定功能能原理理生態(tài)工工程需需要考考慮系系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)部不不同組組分之之間的的結(jié)構(gòu)構(gòu)，通過改改變和和優(yōu)化化結(jié)構(gòu)構(gòu)，達(dá)到改改善系系統(tǒng)功功能的目的的。⑵系統(tǒng)整整體性性原理理系統(tǒng)各各組分分之間間要在在適當(dāng)當(dāng)?shù)谋缺壤P(guān)關(guān)系，，只有有這樣樣才能能順利利完成成能量量、物物質(zhì)、、信息息等的的轉(zhuǎn)換換和流流通，，并且且實現(xiàn)現(xiàn)總體體功能能大于于各部部分之之和的的效果