(共42张PPT)
生态工程的概念：
人类应用 等学科的基本原理和方法，通过 ，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进行改善，并提高生态系统的生产力，从而
生态学和系统学
系统设计、调控和技术组装
促进人类社会和自然环境和谐发展
理论基础？
技术手段？
操作过程？
最终目的？
阅读 科技探索之路 生态工程的兴起
思考：从以往的历史看，经济发展和环境污染有什么关系？他们之间的矛盾是否就是不可调和的呢？
“可持续发展”的内涵:
(Sustainable Development)
经济发展不仅要满足当代人的需要,还要不危害后代人发展能力，即经济和环境协调发展。
生态工程建设目的：
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。
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。
（一）关注生态工程建设
资料分析一
（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？
2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？
讨论:
是什么原因导致长江洪水泛滥？一些调查数据提供了答案的线索：长江两岸大约有4亿人口居住，工农业生产及生活需要大量的木材，导致对森林的过量采伐
(一)
1998年夏季，长江流域经历了自1954年以来的最大洪灾。加上其他地区水灾，1998年全国受灾人数上亿，近500万所房屋倒塌，2000多万公顷的土地被淹，直接经济损失达1600多亿元人民币。
人多地少的严峻局面，导致大量林地开垦成农田，结果使长江上游森林覆盖率从上世纪50年代中期的22%，减少到90年代的4.4%森林的砍伐导致长江每年因水土流失而带入的土壤达24×108t，年复一年的泥沙淤积，使部分河床高出地面，成为继黄河之后的又一条“悬河”，其浑黄程度有时甚至可以和黄河相“媲美”；另一方面，长江中游有重大蓄洪作用的湖泊，也因为人为的围湖造田在迅速萎缩，
例如，洞庭湖水域面积，从1949年的4350km2缩减到2145km2，江汉平原的湖泊也从10000多个减少到300个左右。
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。
解决长江洪水泛滥的措施有：以生物措施为主，结合工程措施，提高森林覆盖率；“退耕还湖”和改革不合理耕作方式等。
在进行生态工程建设时，要考虑到怎样解决农村（尤其是湖区或山区的迁出人员）的能源来源问题以及如何提高农民的经济收入。
2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？
传统的经济发展模式不注重生态环境的保护，没有考虑生态成本，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。
（一）关注生态工程建设
资料分析二
1.你对“石油农业”是如何理解的？
2.“石油农业”的生产模式应当怎样改进？
讨论:
(二)我国是农业大国，人均土地、水等资源占有量远低于世界平均水平。虽然我国用占世界10 %的耕地养活了占世界21%的人口，但由于受到西方“石油农业”模式的影响，加上人口压力以及缺乏生态环境意识，所造成的资源破坏和农业环境污染，已经对社会的可持续发展造成了很大障碍。仅以化肥用量为例，2000年全国耕地面积约为108hm2，平均化肥施用量是318.8kg/hm2,其中仅山东、河南和江苏三省的平均用量就达564.8kg/hm2， 占全国总用量的30%左右。过量 施用农药和化肥，会由于相当一部 分不能被作物充分利用，而通过各 种途径对土壤、水体和食物造成污染。
1、你对“石油农业”是如何理解？
2、如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？
3、“石油农业”的生产模式应当怎样改进？
“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。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，但同时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，并造成日益严重的农产品污染和环境污染等问题。
1.你对“石油农业”是如何理解的？
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。例如，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。
2.如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？
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。
3.石油农业的生产模式应当怎样改进？
主要是通过实行“ ”原则，使一个系统产生出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的 ，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是 。
生态经济
循环经济
生产原料
生态工程
（二）生态工程所遵循的基本原理
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。
无废弃物农业
（二）生态工程所遵循的基本原理
1、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。
（二）生态工程所遵循的基本原理
资料分析讨论：
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。
（二）生态工程所遵循的基本原理
2、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
（二）生态工程所遵循的基本原理
2、物种多样性原理
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？
2.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？
资料分析讨论：
（二）生态工程所遵循的基本原理
资料分析讨论：
水葫芦泛滥对生态系统造成影响
（二）生态工程所遵循的基本原理
3、协调与平衡原理
----需要考虑环境承载力（环境容纳量），以及生物与环境的适应
讨论：
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，应选择哪些特征的树种？
如果在该地区发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？
几种西北地区特别适宜树种的介绍:
（1）沙棘，俗称“酸柳”、“酸刺”、“黑刺
（2）山杏，主要指西伯利亚杏， （3）刺槐，
（4）锦鸡儿（又称拧条）， （5）杜梨
（6）沙枣 （7）合欢 （8）臭椿
西北畜牧养殖应该注意牲畜数量不能超过草地的承载量。针对公共草地的过度放牧问题，应该实行草地承包，调动个人的管理积极性，减少过度放牧现象；另外，可以在有条件的地方，人工种植牧草，增加牧草产量。
4、整体性原理
整体指社会-经济-自然复合而成的巨大系统
（二）生态工程所遵循的基本原理
生产 成本
消费效益
经济系统
植物
动物
微生物
非生物的因素
自然系统
政策
管理
科学文化
社会系统
5、系统学和工程学原理
（1）系统的结构决定功能原理
（二）生态工程所遵循的基本原理
桑基鱼塘分布在我国长江三角洲、珠江三角洲一带的水乡，是一种典型的水陆物质和能量交换型生态工程。
5、系统学和工程学原理
（二）生态工程所遵循的基本原理
（2）系统整体性原理
你能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗
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”。
珊瑚礁“白化”
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
（1）系统的结构决定功能原理
（2）系统整体性原理
2．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
1．实现循环经济的最重要的手段之一是（ ）
A．大力发展“石油农业”
B．生态工程
C．清除污染物
D．禁止产出污染物
3．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
4．协调与平衡原理主要指（ ）
A．生物与环境的适应及环境对生物的承载力
B．系统各组分之间要有适当的比例关系
C．自然系统、经济系统、社会系统协调统一
D．物质循环和能量流动协调统一
5.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
6.我国西北土地沙化和盐渍化非常严重，原因有多种，其中一个主要原因是超载放牧，导致草地退化。试分析上述事实主要违背了生态工程的什么原理（ ）
A．系统整体性原理
B．协调与平衡原理
C．物种多样性原理
D．整体性原理
7．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、烧柴以及收入等问题。以上做法依据的生态工程原理是（ ）
A．系统整体性原理 B．整体性原理
C．系统结构决定功能原理 D．以上都不是
8．（多选）生态工程体系的特点是（ ）
A．少消耗 B．多效益
C．可持续 D．多投资
前景广阔的沼气工程
5、系统学和工程学原理
（二）生态工程所遵循的基本原理
（2）系统整体性原理
豆科作物和固氮菌的共生就是一例。
固氮菌为豆科作物提供氮素，而豆科作物为其提供能量和其他营养，两者的共生使豆科作物能够在氮素缺乏的土地上生长；当把它们分开时，两者的生长都要受到损害。
