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生态工程的基本原理 课件

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课件9：5.1 生态工程的基本原理

课件9：5.1 生态工程的基本原理
过度放牧
一、生态工程所遵循的基本原理
➢ 协调与平衡原理 原理：生物与环境的协调与平衡；生物数量不超过_环__境__容___纳__量__，可 避免系统的失衡与破坏。
滇池污染前
滇池污染后
一、生态工程所遵循的基本原理 ➢ 协调与平衡原理 原理：生物与环境的协调与平衡；生物数量不超过_环__境__容__纳___量__，可 避免系统的失衡与破坏。
一、生态工程所遵循的基本原理 ➢ 系统学和工程学原理 (2)系统整体性原理 系统各组分之间要在适当的比例关系，实现总体功能大于各部分之和 的效果，“1菜大棚相通，比单 纯种植蔬菜和单纯培养蘑菇带 来的效益之和还要高。
广东省正在逐步推进新农村建设项目，但部分农村仍存在许多问题 （下图），假如你是该村村长，请你指出该村存在的问题，并对这 些问题提出你的解决方案，同时也说明依据了哪些原理。
一、生态工程所遵循的基本原理 ➢ 系统学和工程学原理 (1)系统的结构决定功能原理 生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结 构，达到改善系统功能的目的。
分布式优于集中式和环式
一、生态工程所遵循的基本原理 ➢ 系统学和工程学原理
(1)系统的结构决定功能原理 生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化 结构，达到改善系统功能的目的。
一、生态工程所遵循的基本原理 ➢ 物种多样性原理 原理：生态系统的稳定性。
珊瑚礁生态系统
在澳洲的大堡礁内，仅目前记录 的鱼类就有约1 100种，还有超过 300种的造礁珊瑚，以及无数已被命 名或尚待发现的海洋无脊椎动物和藻 类。
不同生物在珊瑚礁区占据不同的 位置，他们通过食物链关系相互依存， 使得珊瑚礁能够在养分稀少的深海中， 保持着很高的生物多样性。

生态工程的基本原理 课件

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A．季风
B．动植物种类较多
C．围湖造田
D．植树造林
3．生态工程是在特定时代背景下产生的发展起来的一
门科学，它要解决的问题是( A )
A．经济效益和生态效益同步发展 B．环境污染和治理问题 C．不同生态系统的稳定性问题 D．生态安全和伦理问题
4．实现循环经济的最重要的手段之一是( B )
A．大力发展“石油农业”
(2)优点：投入高、产出也高，对粮食安全保障和提 高人民生活水平起了巨大作用。
(3)缺点：它所产生的废弃物和有害物质的数量很庞 大，大大削弱了农业生态系统的稳定性和持续生产力，并 造成日益严重的农产品污染和环境污染。
生态工程所遵循的基本原理
生态工程是生态学、工程学、系统学、经济学等学科 交叉而产生的新兴学科，遵循的基本原理很多，其中主要的 有五条。
3．建设生态工程的原因：传统经济模式正在毁坏水、 大气、土壤和生物资源，消耗地球赠给我们的自然资本， 为了实现可持续发展，因而要建设生态工程。
4．生态工程的特点：生态工程是一类少消耗、多效益 的可持续的工程体系。
我国在20世纪80年代兴起的桑基鱼塘生产模式， 实现了“原料－产品－原料－产品”的循环生产模式，该模 式不属于( )
答案：C
名师点睛：从社会—经济—自然三个系统之间的关系 理解整体性原理，可以用下图表示：
所以进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系 统的规律，更重要的是，还要考虑到经济和社会等系统的 影响力。
B．生态工程
C．清除污染物
D．禁止产出污染物
5．从根本上达到造林和护林目的措施是( A．生态与社会习惯结合 B．生态与法律制度相结合 C．生态与经济结合 D．经济与法规相结合
C)
关注生态工程建设

生态工程的基本原理 课件

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3.生态经济 (1)原则： 循环经济。 (2)特点：一个系统产出的 污染物 ，能够成为本系统或另一个系统的 生产原料 ，从而实现废弃物的资源化。 (3)手段： 生态工程 。
1.传统经济模式带来的问题及改进措施 (1)导致1998年长江洪水泛滥的根本原因和直接原因分别是什么？ 答案 根本原因：①长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水土保 持功能急剧降低，造成大量泥沙淤积河道； ②中游围湖造田、乱占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面积急剧 减少。 直接原因：1998年的罕见降雨。但这也与全球温室气体排放量增 加而导致的温度升高、气候异常有关。
2.物种多样性原理 结合“三北防护林”遭遇虫害死亡案例和澳洲大堡礁珊瑚礁区案例，回 答下列问题： (1)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？ 答案 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。 (2)珊瑚礁区为什么能够在养分稀少的深海中，保持着很高的生物多样性？ 答案 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。
二、生态工程所遵循的基本原理
1.物质循环再生原理 (1)含义：物质能够在各类生态系统中，进行 区域小循环 和 全 球 地 质 大 循环，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。 (2)实例：“ 无废弃物农业 ”。 2.物种多样性原理 (1)内容：物种繁多而复杂的生态系统具有较高的 抵抗力稳定性 ， 可 以 在有限的资源条件下，产生或容纳更多的 生物量，提高系统生产力。
生态工程的基本原理
一、关注生态工程建设
1.生态工程概念
涉及学科
生态学 和系统学等
通过 系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境 技术手段

生态工程的基本原理-课件

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整体性原理
“三北” 退耕还林
防护林退 还草、植树
耕还草还 造林等
林工程
实例
问题
原理
对策
案例
湿地生 态恢复 工程
江西鄱阳
湿地缩小和 整体性原理、协调 控制污染、 湖湿地生
破坏
与平衡原理
退田还湖 态恢复工
程
实例
问题
原理
对策
案例
矿区废弃地 的生态恢复 工程
矿区生态环 境的破坏
系统学和工 程学原理
修复土地、 恢复植被
确的是( )
①西方国家的生态工程以治理环境污染和恢复破坏的生态系
统为主要目标，我国的生态工程则以经济和社会效益为主要
目标
②西方国家的生态工程应用范围比我国小
③我国的生态工程难以像西方那样，设计出标准化、易操作
的生态工程样板
A．①②③ B．②
C．③
D．②③
解析：发达国家与我国的生态工程建设强调的重点有所 不同。西方国家的生态工程除了治理环境污染的目标外， 主要是通过介于工程和依靠自然恢复力的一种中间途径， 集中于对破坏的生态系统进行生态恢复；我国的生态工 程走有中国特色的道路，不但要重视对生态环境的保护， 更要注意与经济、社会效益的结合。从总体来看，发达 国家的生态工程的应用范围比我国小，也不那么强调经 济效益。不过，目前我国的生态工程还有一些不足之处， 如缺乏定量化模型指导，难以设计出标准化、易操作的 样板等。 答案：D
①该生态工程主要运用了哪些基本原理？ _________________________________________________________ ____________。 ②通过实践证明，这种生态系统较为理想，不仅有很好的生态效 而且也为农民增加了经济效益，其原因是充分利用了___________ 的能量。建立这种生态系统的目的就是为 _________________________________________________________ _________________________________________________________ ________________________。 ③动物粪便中的臭味主要来自氨，在沼气池中经______________的 用，可以形成________被植物吸收利用。

生态工程及其基本原理 ppt课件

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无废弃物农业
是我国古代传统 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。
19
1、物质循环再 生原理
生态系统中, 生物借助能量的不 停流动, 一方面不断地从自然界 摄取物质并合成新的物质, 另一 方面又随时分解为原来的简单 物质, 即所谓“再生”, 重新被 系统中的生产者植物所吸收利 用, 进行着不停顿的物质循环
有一定的生态 层次、多种群
位
的稳定而高效
的生态系统
自然界复杂的 物质循环、能 用青蛙来控
食物关系所构 量流动、信息 制农田中的
成的生物之间 关系
传递的基础， 也是物种共生
害虫
的基础
生物多样性越 可实现对资源 单一物人工林
高、生态系统 充分利用并增 的病虫害严重、
越稳定
加系统稳定性 自然林则有虫17
• 还有诸如：物种循环再生原理、协调 与平衡与原理、整体性原理、系统学 与工程学原理等
10
11
1.你对“石油农业”是如何理解的？
“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。
理解： a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。 b优点:由于其投入高，产出也高，对粮食安全保障和 提高人民生活水平起到了巨大的作用， c缺点：它所产生的废弃物和有害物质的数量很庞大， 大大削弱了农业生态系统的稳定性和持续生产力，并 造成日益严重的农产品污染和环境污染等问题。
• 4.针对过度放牧的草原，一方面要减少畜牧量， 进行草地承包，有效管理。另一方面要设法增加 农牧民的收入途径。
整体性原理
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三、生态工程设计
学以致 用
1、基本思路

生态工程的基本原理 课件

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生态工程的基本原理
知识点一 生态工程的概念及生态工程建设
1．生态工程的概念
基本原理和方法
___生__态__学_______、系统学
手段
系统设计和调控技术组装
对已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
目的Biblioteka 进行___改__善____，并提高___生__态__系__统_____
(3)生态经济 ①原则：___循__环__经__济_____。 ②特点：一个系统产出的____污__染__物______，能够成为本系统或 另一个系统的___生__产__原__料_____，从而实现废弃物的资源化。 ③手段：___生___态__工__程____。
1．传统经济与生态经济的区别 (1)传统经济是大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式，不 注重生态环境的保护，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代 价。 (2)生态经济实现了原料—产品—原料—产品的生产体系，实现 了废弃物资源化的循环经济。具有少消耗、多效益、可持续的 特点。
交汇点 2 生态农业的概念 按照生态学原理和经济学原理，运用现代科学技术成果和现代 管理手段，以传统农业的有效经验建立起来的，能够获得较高 的____________效益、____________效益和____________效益 的现代农业。 答案：交汇点 1 (1)无机物 (2)单向流动 (3)载体 动力 交汇点 2 经济 生态 社会
3．协调与平衡原理 (1)理论基础：生物与环境的__协__调__与__平__衡____。
(2) 处 理 好 生 物 与 环 境 的 协 调 与 平 衡 ， 需 要 考 虑 ___环__境__承__载__力___，又称环境容纳量，它是指某种环境所能养活

生态工程的基本原理优秀ppt课件

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盐城田中 郝青瑞 制作
2019/9/2
盐城田中 郝青瑞 制作
随堂练习
1.人类设计生态工程的根本目标是（ ） A．促进自然界良性循环的前提下，达到生 态效益与经济效益的同步发展 B．促进自然界良性循环的前提下，防治环 境污染，提高经济效益 C．防治环境污染，达到生态效益与经济效 益的同步发展 D．促进自然界良性循环的前提下，充分发 挥资源的生产潜力，防治环境污染，达 到生态效益与经济效益的同步发展
他物种占据它原来的生态位置，从而避免了系统结构或功能的失
衡A．。物这种体多现样了性生原态理工程的B什．么整原体理性(原A)理
C．协调与平衡原理 D．物质循环再生原理
4．单一的人工林比天然混合林的稳定性低， 容易遭受害虫危害，这体现了生态工程的什么 原理（ ）
A．物质循环再生原理 B．协调与平衡原理 C．物种多样性原理 D．系统整理性原理
5．城市生活垃圾要做到分类、回收、利用，实
现废物资源化利用。与该做法关系最密切的生态
工程原理是（ ）
A．物种多样性原理
B．整体性原理
C．物质循环再生原理 D．系统学原理
二、生态工程所遵循的基本原理
3、协调与平衡原理
从协调与平衡原理出发，想一想， 在我国西北地区进行防护林建设时，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？
统具有较高的抵抗力稳定性
• (1).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？
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。
2019/9/2
盐城田中 郝青瑞 制作

公开课生态工程的基本原理课件

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社会效益评估
评估生态工程对社会的影响，包括公众认知 度、社会满意度等。
04
生态工程的应用案例
河流生态修复案例
总结词
河流生态修复是生态工程的重要应用之一，旨在恢复受损河流的生态功能和提升 河流的景观价值。
详细描述
河流生态修复案例通常包括对河道进行清理、整治和改造，同时结合植物种植、 鱼类放养等生态修复措施，恢复河流的生态系统。在修复过程中，还需要考虑河 流的文化历史和景观特色，以实现河流生态和景观的可持续发展。
生态系统结构与功能
生态系统稳定性与抗干扰能力
研究生态系统内部的结构和功能，包括物 质循环、能量然和人为的干扰。
生态系统管理与调控
生态工程设计与实施
研究如何通过管理和调控手段，实现生态 系统的优化和可持续发展。
研究如何根据不同的需求和条件，设计并 实施不同类型的生态工程。
针对不同的生态功能区，制定不同的生态工 程方案，实现生态功能的最大化。
生态工程的实施步骤与措施
前期调研与规划
进行全面的前期调研，明确生态工程 的目标和任务，制定详细的规划方案。
设计与实施方案
根据前期调研和规划结果，设计具体 的实施方案，包括工程图纸、材料清 单、施工工艺等。
施工与监理
按照设计方案进行施工，同时进行严 格的监理，确保施工质量。
生态工程的意义
生态工程的意义在于实现自然、经济、社会的持久而协调的发展，同时也有利于实现社会 经济和环境的可持续发展。
展望
生态工程的发展前景
随着人们对自然环境的认识不断提高，生态工程作为一种重要的环境保护和资源利用方式，其发展前景越来越广阔。未来，生态工程将更加注重系统的整体性、 协调性和可持续性，更加注重人类与自然环境的和谐共处。

生态工程的基本原理ppt课件

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H.T.奥德姆的学生米奇（W.J.Mitsch）继承 其思想，于1989年编了世界上第一本生态 工程专著（Ecological Engineering: An Introduction to Ecotechnology），并于 1992年主编创办了《生态工程》杂志。他对 生态工程的定义是：
Ecological engineering has been
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17
（一）关注生态工程建设
资料分析一：
1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？ 根本原因：长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水 土保持功能急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；中 游围湖造田、乱占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊 面积急剧减少。
直接原因：1998年度的罕见降雨。但这也与全球 温室气体排放量增加而导致的温度升高、气候异常 有关。
向对人类有益的部 分
沼气
动物蛋 白饲料
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4.石油农业的生产模式应当怎样改进？
在不同的国家有不同的改进措施。例如， 在我国，人多地少，应该大力发展生态农业。 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。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。
6
物种越丰富，群落结构越复杂，生态系 统的自动调节能力越强，生态系统的 抵抗力稳定性越高
7
抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系
对一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢复力 稳定性存在相反关系。
稳 定 性
抵抗力 稳定性
恢复力 稳定性
生物量、生态系统复杂程度等
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理
整体 性原
理
理论基础 生物与环境 的协调与平
衡
社会、经济 、自然复合
系统
意义 生物数量不超 过环境承载力 ，可避免系统 的失衡和破坏
统一协调各种 关系，保障系 统的平衡与稳
定
实例
太湖富营 养化问题
林业建设 中自然系 统与社会 、经济系 统的关系
问题
项目 理论基础
意义
实例
系统的结构决
定功能原理：
系统学 和工程
生态工程所遵循的基本原理
项目
理论基 础
意义
实例
物质循 环再生
原理
物质循 环
可避免环境污染 及其对系统稳定 和发展的影响
无废弃物农业
物种多 生态系 样性原 统的稳
理 定性
生物多样性程度 高，可提高系统 的抵抗力稳定性
“三北”防护林建设 中的单纯林问题，珊 瑚礁生态系统的生物
多样性问题
项目 协调 与平 衡原
的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。
【尝试解答】 (1)无氧和有氧(或细胞) (2)群落 一 生产者 太阳 (3)物质循环再生 物种多样性 (4)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统) 【解析】 (1)生活污水流经厌氧沉淀池时，厌 氧微生物通过无氧呼吸将有机物分解；流经曝气 池时，其中的需氧微生物通过有氧呼吸将有机物 分解；流经兼氧池时，其中的微生物则通过有氧 呼吸和无氧呼吸将有机物分解。
二、生态经济 生态经济主要是通过实行“__循__环__经__济______”的 原则，使一个系统产出的污染物，能够成为本系 统或另一个系统的生__产__原__料_______，从而实现 __废__弃__物_______资源化，而实现循环经济最重要 的手段之一就是生_态__工__程_____。
思考感悟 什么是“石油农业”？它有什么缺点？ 【提示】 “石油农业”是指大量使用化肥、农药 和机械的农业生产方式，因对石油等能源有高度 的依赖性而得名。其缺点是在高投入、高产出的 同时产生了大量的废弃物和有害物质，大大削弱 了农业生态系统的稳定性和持续生产力，并造成 日益严重的农产品污染和环境污染等问题。
分布式优于集 中式和环式
学原理 系统整体性原
理：整体大于
部分
改变和优 化系统的 结构以改
善功能
保持很高 的系统生
瑚 虫的关系
例 (2011年高考新课标全国卷)现有一生活污水 净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池→曝气池 →兼氧池→植物池”，其中植物池中生活着水生植 物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后， 可用于浇灌绿地。回答问题： (1)污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到 初步净化。在这个过程中，微生物通过 ____________呼吸将有机物分解。
(2)实例
①反面：辽宁西部章古台地区的樟子松林，由于
没有一条昆虫与其灭天敌相生相克的 __食__物__链______，使得松毛虫肆虐一时。 ②正面：由_珊__瑚__虫_____和某些藻类共生组成的珊 瑚礁区。物种繁多，系统稳定。
3．协调与平衡原理 处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑 __环_境__承__载__力_____，即环境所能养活的生物种群 __________的数量。如果生物的数量超过了环 境承载力的限度，就会失引衡起和系破统坏的 ____________。 4．整体性原理 (1自)含然义生：态进系行统生态工程建设时，不但要考虑到 _________________的规律，更重要的是，还要 考虑到经济和社会等系统的影响力。
(2)实例：在进行林业工程建设时，一方面要号召 农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的生活 问题，如粮食、烧柴及收入等。 5．系统学和工程学原理 (1)系统的结构决定功能原理 ①含义：生态工程需要考虑系统内部_不__同_组__分___ 之间的结构，通过改变和优化结构，达到 __改_善__系__统__功__能_______的目的。
(4)生态工程对恢复和重建受损的生态系统有着重要 作用，通过生态工程对已被破坏的生态环境进行修 复和改善，可提高生态系统的生产力。 【易误警示】 (1)不同的生态工程建设遵循的基本 原理可能不同。 (2)建立不同的生态工程时要依据不同的原理，因地 制宜，不能相互照搬。
生态工程的基本原理
一、生态工程的目的和特点 1．目的：生态工程建设的目的就是遵循自然界 __物__质__循__环_______的规律，充分发挥资源的生产 潜力，防止_环_境__污__染________，达到经济效益和生 态效益的同步发展。 2．特点：与传统的工程相比，生态工程是一类 __少__消_耗______、多效益、可__持__续______的工程体系。
②实例：我国南方水网地区的 __桑__基__鱼__塘_模__式_______。 (2)系统整体性原理：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＋1>2”。
三、生态工程的基本原理 1．物质循环再生原理 (1)含义：物质能够在各类生态系统中，进行 __区__域__小__循_环________和全球地质大循环，循环 往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之 不竭的效果。 (2)实例：“无废弃物农业”。
2．物种多样性原理 (1)内容：物种繁多而复杂的生态系统具有较高的 ___抵_抗__力__稳__定__性________，可以在有限的资源条 件下，产生或容纳更多的_生__物_量________提高系统 生产力。
(2)水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生 物组成的整体，不止一种生物，故排除种群；不包 含无机环境，故排除生态系统，则这个整体属于群 落。植物为生产者，属于第一营养级；生态系统中 消费者和分解者的能量都是最终来源于生产者固定 的太阳能。
(3)生态工程的建立要把社会、经济和自然作为一个 统一的整体来考虑，需要考虑生物与环境的协调与 平衡，分层、分级利用废弃物中的物质，并增加生 物的种类以增强生态系统的稳定性，故生态工程需 遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、 物质循环再生原理和物种多样性原理等。
(2)植物池中，水生植物，昆虫、鱼类、蛙类和底 泥中的微生物共同组成了____________(生态系统、 群落、种群)。在植物池的食物网中，植物位于第 ____________营养级。植物池中所有蛙类获得的 能量最终来源于______________所固定的 ____________能。 (3)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与 平衡、____________和____________等原理。 (4)一般来说，生态工程的主要任务是对 ____________进行修复，对造成环境污染和破坏