第五章生態(tài)工程第1頁，共35頁。生態(tài)工程是指人類應(yīng)用生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科的基本原理和方法，通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)控和技術(shù)組裝，對(duì)已被破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)、重建，對(duì)造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，從而促進(jìn)人類社會(huì)和自然環(huán)境的和諧發(fā)展。第2頁，共35頁。

生態(tài)工程概念突破原理方法生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)技術(shù)手段通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)控和技術(shù)組裝操作過程對(duì)已被破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)、重建，對(duì)造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力第3頁，共35頁。第一節(jié)生態(tài)工程的基本原理第4頁，共35頁。生態(tài)工程建設(shè)的目的是：

遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。與傳統(tǒng)的工程相比，生態(tài)工程是一類少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。一、關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)分析傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)模式帶來哪些問題？第5頁，共35頁。資料分析資料1：

1998年夏季，長(zhǎng)江流域經(jīng)歷了自1954年以來的最大洪災(zāi)。加上其他地區(qū)水災(zāi)，1998年全國受災(zāi)人數(shù)上億，近500萬所房屋倒塌，2000多萬公頃的土地被淹，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1600多億元人民幣。第6頁，共35頁。第7頁，共35頁。討論:1.導(dǎo)致1998年長(zhǎng)江洪水泛濫的主要原因是什么？根本原因：長(zhǎng)江上游亂砍濫伐森林，水源涵養(yǎng)和水土保持功能急劇降低，造成大量泥沙淤積河道；中游圍湖造田、亂占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面積急劇減少。直接原因：1998年度的罕見降雨。但這也與全球溫室氣體排放量增加而導(dǎo)致的溫度升高、氣候異常有關(guān)。解決措施：我國政府提出的“積極營(yíng)造長(zhǎng)江中上游水源涵養(yǎng)林和水土保持林”計(jì)劃，即以生物措施為主，結(jié)合工程措施，提高森林覆蓋率；“退耕還湖”和改革不合理耕作方式等。在進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時(shí)，要考慮到怎樣解決農(nóng)村（尤其是湖區(qū)或山區(qū)的遷出人員）的能源來源問題以及如何提高農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入。第8頁，共35頁。2.洪災(zāi)的發(fā)生反映出經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式存在什么問題？

傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式不注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，沒有考慮生態(tài)成本，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以巨大的生態(tài)環(huán)境破壞為代價(jià)。第9頁，共35頁。資料2：我國是農(nóng)業(yè)大國，人均土地、水等資源占有量遠(yuǎn)低于世界平均水平。雖然我國用占世界10%的耕地養(yǎng)活了占世界21%的人口，但由于受到西方“石油農(nóng)業(yè)”模式的影響，加上人口壓力以及缺乏生態(tài)環(huán)境意識(shí)，所造成的資源破壞和農(nóng)業(yè)環(huán)境污染，已經(jīng)對(duì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展造成很大障礙第10頁，共35頁。第11頁，共35頁。1.你對(duì)“石油農(nóng)業(yè)”是如何理解的？

“石油農(nóng)業(yè)”大量使用化肥、農(nóng)藥和機(jī)械的生產(chǎn)方式，因?qū)κ偷饶茉从懈叨鹊囊蕾囆远妹?。理解：a它把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)這一復(fù)雜的生物過程，變成了簡(jiǎn)單的機(jī)械過程和化學(xué)過程。b優(yōu)點(diǎn):由于其投入高，產(chǎn)出也高，對(duì)糧食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用，c缺點(diǎn)：它所產(chǎn)生的廢棄物和有害物質(zhì)的數(shù)量很龐大，大大削弱了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和持續(xù)生產(chǎn)力，并造成日益嚴(yán)重的農(nóng)產(chǎn)品污染和環(huán)境污染等問題。資料分析2問題討論第12頁，共35頁。2.你能舉出一些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)人體健康以及環(huán)境造成危害的實(shí)例嗎？

除日常生活中能夠發(fā)現(xiàn)的實(shí)例外，農(nóng)業(yè)活動(dòng)對(duì)環(huán)境和人類健康造成危害的實(shí)例中，世界上影響較大的有藍(lán)嬰病。1973年，美國內(nèi)布拉斯加州首次出現(xiàn)幼兒高鐵血紅蛋白癥（藍(lán)嬰?。?。其原因是飲用水中硝酸鹽含量超過10mg/L，這時(shí)過多的硝酸鹽會(huì)與紅細(xì)胞中的血色素結(jié)合，形成高鐵血紅蛋白。高鐵血紅蛋白不能為細(xì)胞和組織運(yùn)輸足夠的氧?；純旱呐R床癥狀是在口、手或腳等部位出現(xiàn)時(shí)斷時(shí)續(xù)的藍(lán)色或淡紫色，呼吸困難、腹瀉、嘔吐、抽搐，嚴(yán)重的會(huì)失去知覺，甚至死亡。硝酸鹽來源于點(diǎn)源污染，如下水道、畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)等，或非點(diǎn)源污染，如對(duì)農(nóng)田、公園、草地等的施肥。P108資料分析2問題討論第13頁，共35頁。第14頁，共35頁。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)人體健康以及環(huán)境造成危害的實(shí)例涂藥黃瓜、有毒豇豆、問題豬肉……如今又出現(xiàn)甲醛白菜、藍(lán)礬韭菜，各種農(nóng)藥、獸藥、激素、保鮮劑等農(nóng)用藥劑的超標(biāo)、違規(guī)使用，正在成為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的源頭之禍。“由于化肥過度施用，尤其是氮肥過度施用成為農(nóng)業(yè)污染的重要原因之一。第15頁，共35頁。第16頁，共35頁。3.如何理解“污染物是放錯(cuò)地方的資源”這句話？

對(duì)環(huán)境造成危害的污染物，采用一定的措施和技術(shù)，就能夠進(jìn)行回收和循環(huán)利用，這樣不但能夠減少環(huán)境污染，而且提高了資源的利用效率，減少了資源的浪費(fèi)。例如，對(duì)廢污水中的重金屬或氮、磷等養(yǎng)分就可以進(jìn)行回收再利用。因此說污染物是放錯(cuò)了地方?jīng)]有被利用的資源。P108資料分析2問題討論第17頁，共35頁。4.石油農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)模式應(yīng)當(dāng)怎樣改進(jìn)？

在不同的國家有不同的改進(jìn)措施。例如，在我國，人多地少，應(yīng)該大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)。實(shí)施的具體措施包括：可以根據(jù)田間作物的需要適量施用高效、低毒、低殘留的農(nóng)藥，多施有機(jī)肥，提高作物對(duì)水、肥等資源的利用效率，對(duì)作物秸稈和畜禽糞便進(jìn)行再利用，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的多級(jí)利用，等等。一方面要不斷提高土地的產(chǎn)出水平；另一方面要減少農(nóng)業(yè)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的污染，促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。P108資料分析2問題討論第18頁，共35頁。傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)模式：毀壞水、大氣、土壤和生物資源，消耗地球贈(zèng)給我們的自然資本，并造成環(huán)境污染。第19頁，共35頁。生態(tài)經(jīng)濟(jì)：主要是通過實(shí)行“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的原則，使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)原料，從而實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化，而實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)最重要的手段之一就是生態(tài)工程。為了可持續(xù)發(fā)展，走生態(tài)經(jīng)濟(jì)之路。第20頁，共35頁。

生態(tài)工程是人類學(xué)習(xí)自然生態(tài)系統(tǒng)“智慧”的結(jié)晶，是生態(tài)學(xué)、工程學(xué)、系統(tǒng)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科交叉而產(chǎn)生的新興學(xué)科。生態(tài)工程主要由生物種群、生物群落和生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成。生態(tài)工程的構(gòu)建和運(yùn)行主要依據(jù)是生態(tài)學(xué)的基本原理。二、生態(tài)工程所遵循的基本原理第21頁，共35頁。1、物質(zhì)循環(huán)再生原理

地球以有限的空間和資源，長(zhǎng)久維持著眾多生物的生存、繁衍和發(fā)展，奧秘就在于物質(zhì)能夠在各類生態(tài)系統(tǒng)中，進(jìn)行區(qū)域小循環(huán)和全球地質(zhì)大循環(huán)，循環(huán)往復(fù)，分層分級(jí)利用，從而達(dá)到取之不盡，用之不竭的效果。理論基礎(chǔ):物質(zhì)循環(huán)第22頁，共35頁。無廢棄物農(nóng)業(yè)——我國古代傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的輝煌成就之一，是生態(tài)工程最早和最生動(dòng)的一種模式。第23頁，共35頁。無廢棄物農(nóng)業(yè)----通過積極種植能夠固氮的豆科作物，以及收集一切可能的有機(jī)物質(zhì)，包括人畜糞便、枯枝落葉、殘羹剩飯、河泥、炕土、老墻土以及農(nóng)產(chǎn)品加工過程中的廢棄物等，采用堆肥和漚肥等多種方式，把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)肥料，施用到農(nóng)田中，改善了土壤結(jié)構(gòu)；培育了土壤微生物；實(shí)現(xiàn)了土壤養(yǎng)分如氮、磷、鉀及微量元素的循環(huán)利用。第24頁，共35頁。2、物種多樣性原理單一的樟子松林被松毛蟲害死食物鏈短而單調(diào)，缺少松毛蟲、天牛的天敵。理論基礎(chǔ)：生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性第25頁，共35頁。第26頁，共35頁。第27頁，共35頁。生物多樣性很高的珊瑚礁維持的很好第28頁，共35頁。

純樟子松林、楊樹林的生物多樣性低，食物鏈短而單調(diào)，缺少松毛蟲、天牛的天敵，而成片單一的林木又為其提供了豐富的食物來源，因而會(huì)導(dǎo)致了樹林的毀壞。珊瑚礁區(qū)的生物多樣性高，食物鏈復(fù)雜，不同的生物占據(jù)了不同的時(shí)間位、空間位和資源位，因而充分利用了珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境。例如，氮、磷等養(yǎng)分就能夠在該區(qū)生物體間充分地循環(huán)利用而很少流出系統(tǒng)外。P110資料分析問題討論提示第29頁，共35頁。2.從上面正面和反面的實(shí)例，你能得出怎樣的結(jié)論？你認(rèn)為生物多樣性的破壞有人為因素嗎？

只有保持生態(tài)系統(tǒng)較高的生物多樣性，才能保證生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和平衡。生物多樣性的破壞有人為因素，而且往往作用巨大。第30頁，共35頁。試分析下列事件可用何種生態(tài)工程原理來解釋1.使用堆肥和漚肥法實(shí)現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)2.廣東大量引種木麻黃作為行道樹，一年一種叫吹綿介殼蟲的害蟲使木麻黃遭受嚴(yán)重破壞，后來從國外引進(jìn)澳洲瓢蟲，已持續(xù)發(fā)揮了控制害蟲的作用。物質(zhì)循環(huán)再生原理物種多樣性原理第31頁，共35頁。2．單一的人工林比天然混合林的穩(wěn)定性低，容易遭受害蟲危害，這體現(xiàn)了生態(tài)工程的什么原理（）A．物質(zhì)循環(huán)再生原理B．協(xié)調(diào)與平衡原理C．物種多樣性原理D．系統(tǒng)整理性原理1．實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的最重要的手段之一是（）A．大力發(fā)展“石油農(nóng)業(yè)”B．生態(tài)工程C．清除污染物D．禁止產(chǎn)出污染物課堂練習(xí)BC第32頁，共35頁。3．城市生活垃圾要做到分類、回收、利用，實(shí)現(xiàn)廢物資源化利用。與該做法關(guān)系最密切的生態(tài)工程原理是（）

A．物種多樣性原理B．整體性原理

C．物質(zhì)循環(huán)再生原理D．系統(tǒng)學(xué)原理課堂練習(xí)C第33頁，共35頁。4.人類設(shè)計(jì)生態(tài)工程的根本目標(biāo)是（）A．促進(jìn)自然界良性循環(huán)的前提下，達(dá)到生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益的同步發(fā)展B．促進(jìn)自然界良性循環(huán)的前提下，防治環(huán)境污染，提高經(jīng)濟(jì)效益C．防治環(huán)境污染，達(dá)到生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益的同步發(fā)展D．促進(jìn)自然界良性循環(huán)的前提下，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防治環(huán)境污染，達(dá)到生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益的同步發(fā)展課堂練習(xí)D第34頁，共35頁。內(nèi)容梗概第五章生態(tài)工程。是指人類應(yīng)用生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科的基本原理和方法，通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)控和技術(shù)組裝，對(duì)已被破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)、重建，對(duì)造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，從而促進(jìn)人類社會(huì)和自然環(huán)境的和諧發(fā)展。對(duì)已被破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)、重建，對(duì)造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。在進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時(shí)，要考慮到怎樣解決農(nóng)村（尤其是湖區(qū)或山區(qū)的遷出人員）的能源來源問題以及