（第1課時(shí)）

生態(tài)工程的基本原理第3節(jié)

生態(tài)工程學(xué)習(xí)目標(biāo)歸納生態(tài)工程的概念，關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)。概述生態(tài)工程建設(shè)應(yīng)遵循自生、循環(huán)、協(xié)調(diào)和整體四個(gè)基本原理。關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)1生態(tài)工程所遵循的基本原理2分析生態(tài)工程案例中的原理和應(yīng)用3目錄一.關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)1.生態(tài)工程提出的背景:人口增長(zhǎng)人類活動(dòng)全球生態(tài)環(huán)境危機(jī)人類可持續(xù)發(fā)展受到影響解決環(huán)境與經(jīng)濟(jì)與協(xié)調(diào)發(fā)展生態(tài)工程導(dǎo)致導(dǎo)致需要需要一、關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)2.生態(tài)工程的概念:

指人類應(yīng)用_______________________的基本原理和方法，對(duì)人工生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行__________________，或?qū)σ驯黄茐牡纳鷳B(tài)環(huán)境進(jìn)行了_____________，從而_____________________或______________，促進(jìn)人類____________________________的系統(tǒng)工程技術(shù)或綜合工藝過程。分析、設(shè)計(jì)和調(diào)控生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力修復(fù)、重建改善生態(tài)環(huán)境社會(huì)和自然環(huán)境的和諧發(fā)展一、關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)理論基礎(chǔ)操作過程3.生態(tài)工程建設(shè)的目的:

遵循生態(tài)學(xué)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。是一類少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。4.生態(tài)工程的優(yōu)點(diǎn):生態(tài)工程是可持續(xù)發(fā)展的重要手段。一、關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)那么，在建設(shè)生態(tài)工程的過程中，要遵循哪些基本原理呢？二.生態(tài)工程所遵循的基本原理二、生態(tài)工程所遵循的基本原理（1）概念：由生物組分而產(chǎn)生的自組織、自我優(yōu)化、自我調(diào)節(jié)、自我更新和維持就是系統(tǒng)的自生。1.自生（2）自生功能的理論基礎(chǔ)：生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能(生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力)二、生態(tài)工程所遵循的基本原理①個(gè)體水平：生物能夠進(jìn)行新陳代謝、再生更新等；②系統(tǒng)水平：生物之間通過各種相互作用（特別是種間關(guān)系）進(jìn)行自組織，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)，形成有序的整體。二、生態(tài)工程所遵循的基本原理（3）遵循自生原理的具體做法②要?jiǎng)?chuàng)造有益于生物組分的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖，以及它們形成互利共存關(guān)系的條件①需要有效選擇生物組分并合理布設(shè)。通過合理的人工設(shè)計(jì)，使物種形成互利共存的關(guān)系，這是系統(tǒng)或功能能否形成自組織能力的基礎(chǔ)條件。二、生態(tài)工程所遵循的基本原理（4）實(shí)例：濕地生態(tài)工程在濕地生態(tài)工程中，通過移除湖泊、河流中富氧化沉積物和有毒物質(zhì)，降低水體污染，增加水體溶氧量，可以改善水生生物的生存環(huán)境，從而有利于生態(tài)系統(tǒng)的自生二、生態(tài)工程所遵循的基本原理2.循環(huán)（1）概念：在生態(tài)工程中促進(jìn)系統(tǒng)的物質(zhì)遷移與轉(zhuǎn)化，既保證各個(gè)環(huán)節(jié)的物質(zhì)遷移順暢，也保證主要物質(zhì)或元素的轉(zhuǎn)化率較高。（2）意義：通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)不斷循環(huán)，使前一環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢物盡可能地被后一環(huán)節(jié)利用，減少整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)“廢物”的產(chǎn)生。二、生態(tài)工程所遵循的基本原理（4）實(shí)例：無廢棄物農(nóng)業(yè)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，保證了土壤的肥力，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。二、生態(tài)工程所遵循的基本原理無廢棄物農(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。二、生態(tài)工程所遵循的基本原理3.協(xié)調(diào)（1）內(nèi)容：在進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時(shí)，生物與環(huán)境、生物與生物的協(xié)調(diào)與適應(yīng)也是需要考慮的問題。（2）兩方面：①生物要適應(yīng)環(huán)境：在年降雨量小于450mm的西北部建防護(hù)林，成了殘敗的“灰色長(zhǎng)城”②考慮環(huán)境容納量：過度放牧的草地二、生態(tài)工程所遵循的基本原理（3）意義：可避免系統(tǒng)的失衡和破壞。二、生態(tài)工程所遵循的基本原理思考：在我國(guó)西北地區(qū)進(jìn)行防護(hù)林建設(shè)時(shí)，應(yīng)選擇哪些樹種？如果在該地區(qū)發(fā)展畜牧養(yǎng)殖業(yè)，你認(rèn)為應(yīng)該注意什么問題?沙棘、山杏、刺槐、合歡等注意牲畜數(shù)量不能超過草地的承載量；減少過度放牧現(xiàn)象；在有條件的地方，人工種植牧草。二、生態(tài)工程所遵循的基本原理（1)原理：遵從自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，各組分之間要有適當(dāng)?shù)谋壤?，不同組分之間應(yīng)構(gòu)成有序的結(jié)構(gòu)，通過改變和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，達(dá)到改善系統(tǒng)功能的目的；（2）應(yīng)用：人類處在一個(gè)社會(huì)一經(jīng)濟(jì)一自然復(fù)合而成的巨大系統(tǒng)中。進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時(shí)，不僅要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，更要考慮經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等系統(tǒng)的影響力。4.整體二、生態(tài)工程所遵循的基本原理（3）實(shí)例：進(jìn)行林業(yè)工程建設(shè)時(shí)，一方面號(hào)召農(nóng)民種樹，另一方面考慮農(nóng)民的生活問題。（4）意義：只有應(yīng)用整體性原理，才能統(tǒng)一協(xié)調(diào)當(dāng)前與長(zhǎng)遠(yuǎn)、局部與整體、開發(fā)建設(shè)與環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系，保障生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定。二、生態(tài)工程所遵循的基本原理生產(chǎn)成本

消費(fèi)效益經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)植物動(dòng)物微生物非生物的因素自然系統(tǒng)政策

管理科學(xué)文化社會(huì)系統(tǒng)社會(huì)—經(jīng)濟(jì)一自然復(fù)合系統(tǒng)三.分析生態(tài)工程案例中的原理和應(yīng)用思考?討論分析生態(tài)工程案例中的原理和應(yīng)用1.嘗試畫出?；~塘中的食物鏈。桑樹→蠶甘蔗→人甘蔗→豬→人浮游植物→魚浮游植物→浮游動(dòng)物→魚2.桑基魚塘應(yīng)用了生態(tài)工程的哪些基本原理？自生：桑基魚塘中的生物組分通過合理布設(shè)，互利共存，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)，形成了可以自我維持的有序的整體。循環(huán)：“陸基種桑、桑葉飼蠶、蠶沙喂魚、塘泥培桑”這樣的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式維持著高效的物質(zhì)循環(huán)。協(xié)調(diào)：所選擇的生物與生物、生物與環(huán)境達(dá)到了協(xié)調(diào)和平衡，例如，桑和甘蔗適應(yīng)我國(guó)南方溫暖濕潤(rùn)的氣候；四大家魚混養(yǎng)充分利用了群落的空間結(jié)構(gòu)：桑葉飼蠶，利用了種間關(guān)系，但養(yǎng)殖的蠶的數(shù)量沒有多到危及桑的存活；等等。整體：?；~塘在設(shè)計(jì)時(shí)，陸地與水面配比合理，各組分的搭配與比例適當(dāng)，結(jié)構(gòu)有序，形成了一個(gè)不可分割的整體；?；~塘將原本割裂的生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化組合，能夠發(fā)展多種經(jīng)營(yíng)，為農(nóng)民創(chuàng)造收入,是結(jié)構(gòu)優(yōu)化的“社會(huì)一經(jīng)濟(jì)一自然復(fù)合系統(tǒng)”。3.當(dāng)桑葉價(jià)格高，賣桑葉比賣魚更合算時(shí)，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民會(huì)將蠶沙用作桑樹的肥料，而不是喂魚。由此可以看出，生態(tài)工程除了要考慮生態(tài)學(xué)、工程學(xué)原理，還需要關(guān)注什么？還需要關(guān)注經(jīng)濟(jì)學(xué)原理，要達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。(1)內(nèi)涵：促進(jìn)物質(zhì)的，保證各環(huán)節(jié)物質(zhì)遷移順暢，保證主要物質(zhì)和元素的轉(zhuǎn)化率高。(2)理論基礎(chǔ):生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)功能(3)應(yīng)用實(shí)例：無廢棄物農(nóng)業(yè)(4)特點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的多級(jí)循環(huán)利用，廢物資源化，減少污染人尿糞養(yǎng)分吸收沉降物（雨、雪）牲畜糞便人類食品人類食品作物殘留人土壤作物牲畜飼料與墊料應(yīng)用原則：通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)不斷循環(huán)，使前一環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢物盡可能地被后一環(huán)節(jié)利用，減少整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)“廢物”的生產(chǎn)。遷移與轉(zhuǎn)化1.4生態(tài)工程所遵循的基本原理：循環(huán)比較項(xiàng)目生態(tài)工程傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)基本原理調(diào)節(jié)機(jī)制與環(huán)境的關(guān)系主要能源生物多樣性生態(tài)學(xué)、工程學(xué)工程學(xué)人為輔助下的自我調(diào)節(jié)人為調(diào)控協(xié)調(diào)破壞環(huán)境太陽能化學(xué)能得到保護(hù)減少生態(tài)工程與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的比較課堂小結(jié)目的生態(tài)工程原理概念優(yōu)點(diǎn)達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展生物多樣性、創(chuàng)造利于生物的條件廢物利用，充分利用分解者生物與環(huán)境的適應(yīng)、考慮環(huán)境容納量少消耗、多效益、可持續(xù)！自生循環(huán)協(xié)調(diào)整體社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然協(xié)調(diào)統(tǒng)一、優(yōu)化結(jié)構(gòu)改善系統(tǒng)功能(整體功能大于部分之和)【課堂練習(xí)】1.生態(tài)工程遵循整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、自生等基本原理。判斷下列相關(guān)表述是否正確。（1）依據(jù)生態(tài)工程的循環(huán)原理,應(yīng)該對(duì)垃圾進(jìn)行焚燒處理。（

）（2）園林既能改善生態(tài)環(huán)境,又能提高社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益,體現(xiàn)了生態(tài)工程的整體原理。（

）×√2.生態(tài)經(jīng)濟(jì)所遵循的主要原理和實(shí)現(xiàn)的重要手段分別是()A．循環(huán)原理和生態(tài)工程B．整體原理和生態(tài)工程C．循環(huán)原理和工程學(xué)手段D．無污染原理和生態(tài)工程A3.建設(shè)人工濕地可將污水、污泥有控制地投放到人工建造的濕地上，主要利用了土壤、人工介質(zhì)、微生物的作用對(duì)污水和污泥進(jìn)行處理。下列敘述，不合理的是（）A.合理搭配植物以提高系統(tǒng)的生物多樣性B.盡量使用本地物種以減少外來物種入侵C.為提高能量傳遞效率增大引入濕地的污水總量D.選擇合適的人工介質(zhì)以利于好養(yǎng)微生物的分解作用C4、下列有關(guān)生態(tài)工程及其基本原理敘述錯(cuò)誤的是()A．生態(tài)工程可對(duì)已被破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)重建B