专题5 生态工程
图片预览
文档简介
课件73张PPT。生态工程.引出生态工程.本专题题图寓意：干裂的土地，赤红的荒山，意味着不断恶化的 ，幼苗的上方是蔚蓝的地球，地球似乎化作一滴甘露，滋润着大地；幼苗又可寓意为 工程，虽然柔弱，却顽强地支撑着地球；地球和幼苗组合和谐，象征着希望。生态环境生态生态工程的概念：人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，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进行改善，并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境和谐发展。注意：1.学科知识： ；
2.技术手段： ；
3.最终目的： 。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的和谐发展生态工程的基本原理.资料分析.资料1...直接原因和根本原因石油农业.1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？资料分析一：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。资料2...蓝婴病.两则资料比较提示：“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？
资料分析二： 提示：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。3.如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？提示：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。4.石油农业的生产模式应当怎样改进？讨论上面两则资料所反映的经济模式的共同点?
多消耗,少效益,不能持续发展
怎么解决?
生态经济
主要通过实行“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，从而实现废弃物的资源化。
怎么实现生态经济
手段之一 生态工程
...共同,解决,生态经济,生态工程什么是生态工程.生态工程原因：
突出特点
进行生态工程建设的目的
...特点,目的应遵循的五个原理.传统的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少消耗，多效益，可持续发展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。生态工程应遵循什么基本原理物质循环再生
物种多样性
协调与平衡
整体性
系统学和工程学
系统的结构决定功能
系统整体性...物质循环再生.1.物质循环再生原理区域小循环和全球地质大循环，
循环往复
分层分级利用
目的:
取之不尽,
用之不竭...特点2比较2种食物网.无废弃物农业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生态系统稳定性的概念 生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。.两种稳定性区别.比较两种稳定性抵抗力稳定性：
抵抗干扰，保持原状
恢复力稳定性：
遭到破坏，恢复原状自动调节能力.为什么叫三北.日本67%,韩国64%,挪威60%左右, 瑞典54%, 巴西50-60%,加拿大44%,德国30%,美国33%.法国27%,印度23%,中国20.36%[1]?。全球森林主要集中在南美、俄罗斯、中非和东南亚。这4个地区占有全世界60%的森林，其中尤以俄罗斯、巴西、印尼和民主刚果为最，4国拥有全球40%的森林。 全世界平均的森林覆盖率为22.0％，北美洲为34％，南美洲和欧洲均为30％左右，亚洲为15％，太平洋地区为10％，非洲仅6％。
.虫害,喷药图.多样性资料分析...植物吸毒..资料分析.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？而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？ 提示：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。
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。
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？提示：只有保持生态系统较高的生物多样性，才能保证生态系统的稳定和平衡。生物多样性的破坏有人为因素，而且往往作用巨大。
.物种多样性原理..原因,解决方法.水葫芦.原因,解决,引进该注意什么.资料分析儒艮—美人鱼...环境承载量协调和平衡原理.资料分析：
1。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？
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。
处理好生物与环境的协调与平衡,需要考虑环境承载力。
如果生物的数量超过了环境承载力的限度,就会引起系统的失衡和破坏
...S曲线,K值.3、协调与平衡原理4、整体性原理整体指社会-经济-自然复合成的巨大系统例：林业工程
建设中的问题
一方面号召农民种树，另
一方面要考虑农民的生活
问题只要应用整体性(自然—社会—经济)原理,才能统一协调当前与长远，局部与整体，开发与环境建设之间的关系，保障生态系统平衡和稳定。...新。.系统学，工程学5、系统学和工程学原理（1）系统的结构决定功能原理例：桑基鱼塘模式[含义]系统的结构决定功能，利用这个原理，改善和优化系统的结构，从而达到功能改善的效果。 [实例] ..思考与探究：3.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。试分析桑基鱼塘的物质和能量流动途径。
桑基鱼塘系统中物质和能量的流动是相互联系的，能量的流动包含在物质的循环利用过程中，随着食物链的延伸逐级递减。系统各组分之间要有适当的比例关系，才能顺利完成能量、物质、信息的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果。...区别.归纳生态工程（2）系统整体性原理豆科作物和固氮菌的共生 你能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗？ 归纳：生态工程的基本原理基本原理
物质循环再生
物种多样性
协调与平衡
整体性
系统学和工程学
系统的结构决定功能
系统整体性
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。....特点
少消耗，多效益，
可持续发展
5.2生态工程的实例和发展前景农村综合发展型生态工程
小流域综合治理生态工程
大区域生态系统恢复工程
湿地生态恢复工程
矿区废弃地的生态恢复工程
城市环境生态工程一、生态工程的实例请阅读课文后总结1、农村综合发展型生态工程问题:人多地少，农村中物质、能量的多级利用问题对策:进行综合发展型生
态工程案例:北京窦店村以沼气为中心的生态工程原理：物质循环再生原理、系统的结构决定功能原理、整体性原理、物种多样性原理等体现了哪些原理？...科技新农村.讨论： 这个案例以沼气工程为核心，农林牧副渔各业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经济发展；同时又降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。
1.在农村综合发展型生态工程案例中，
主要运用了哪些生态工程的基本原理？
2.这一生态系统的结构和功能有哪些特点？
有哪些值得借鉴的做法？ 物质循环再生原理、系统的结构决定功能原理、整体性原理、物种多样性原理等 2、小流域综合治理生态工程问题:小流域水土
流失问题对策:进行综合治理
保土蓄水、植树造林、
退耕还林、还草 案例:甘肃陇南县
“九子 登科”模式原理：整体、协调平衡、工程学、多样性等分析甘肃省陇南县的“九子登科”模式，在说明“九子”措施含义的基础上，谈谈你对小流域综合治理生态工程的理解。1.小流域的综合治理，“综合”表现在哪些方面？
“综合”表现在不但注重通过还林、还草、筑坝等措施达到蓄水、降低土壤侵蚀的生态效果；还考虑如何提高人们的生活水平。各种措施的结果是建立一个稳定、持久、高效的生态系统。2.为什么要针对不同的地形采取不同的措施？这体现了生态工程的什么原理？
3.这一模式在其他小流域能够照搬吗？ 根据不同的地形采取不同的措施，既要考虑到生态效益，又要考虑到人们的生活和收入问题，这体现了生态工程协调与平衡、因地制宜的原理和思想。 这种模式在其他小流域不能照搬，还是要因地制宜地进行生态工程建设，不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区，其生态工程的模式应各具特色。 3、大区域生态系统恢复工程问题:我国土地沙
漠化问题对策:植被恢复、水土保持、退耕还林、还草 案例:退耕还草和三
北防护林建设原理：协调与平衡、整体性、多样性等大区域生态系统恢复工程──“三北”防护林案例 1.国家为什么投入巨大的人力和物力兴建三北防护林工程？这一工程为什么需要如此漫长的时间？三北防护林跨越中国13个省、直辖市、自治区，对我国具有重要的意义：
生态环境的质量关系到这一地区人民的生产和生活问题，对维护社会稳定具有重要意义；更重要的是，这一地区的生态环境关系到下游地区人民的生产、生活和经济发展同时这里自然矿产资源丰富，对我国的经济发展和国家安全具有重要战略意义。
这一地区区域广阔，气候、自然条件复杂，总体经济发展水平较低等情况也决定了这个工程需要较长的时间 2.这一工程横跨多个省区，根据协调与平衡原理和生物多样性原理，不同地区在造林设计上应当注意什么问题？ 首先应考虑树种的生态适应性问题，种植适宜品种；
其次要考虑树种的多样性，保证防护林体系的稳定性；不同地区应根据当地情况采取不同的策略，如条件恶劣的地区应该结合自然恢复力，而农区的防护林中农田防
护林网可能占较大比重。 4、湿地生态恢复工程问题:人们对湿地进行排水和围垦，湿地的缩小和破坏问题 对策:采用工程和生物措施相结合的办法。控制污染 、退田还湖，建立缓冲带案例:江西鄱阳湖湿
地生态恢复工程原理：协调与平衡、整体性、多样性等湿地生态恢复工程案例 1.当初人们为什么要围湖造田？
2.为什么说“退耕还湖”是一项巨大的系统工程？实施这一工程面临的主要困难是什么？
3.地处湖区上游的人们对湿地恢复生态工程负有什么责任？主要原因：我国历来人多地少，围湖造田，种植农作物，
以生产更多的粮食；片面强调经济发展，没有认识到
湖泊的巨大生态调节功能也是重要原因。
退耕还湖包括退耕地为湖区，湖区上游以及湖区周围的生态环境
保护工作；更重要的是原耕地上居民的迁移，要解决迁出居民的
生活和就业等问题，这是退耕还湖工程的主要困难。
保护环境，减少水土流失和水污染 5、矿区废弃地的生态工程问题:矿区生态环
境的破坏问题 对策:修复土地、恢复
植被等案例:赤峰市元宝山矿
区生态恢复工程原理：协调与平衡、整体性、系统和工程学等矿区废弃地的生态恢复工程案例 1.在这一案例中，恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？
2.怎样合理地筹划养殖肉牛的数量？
3.除煤矿外，你知道还有哪些矿区吗？这些矿区的 恢复工程与煤矿是否有不同之处？ 矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，因此代之以适应性强，耐旱的灌木、草和树。
首先要考虑到牧草的产量，以草定畜；从外地调运饲料要考虑饲养
成本；更重要的是要考虑到土地对粪肥的承载力, 要保持在承载力
范围以内，以免养殖规模过大，粪肥数量巨大而造成新的污染。 除煤矿外，还有金矿、铁矿等。这些生态恢复工程最重要的是改良表土，恢复植被，但要因地制宜。
6、城市环境生态工程问题:城市生态系统面临
的垃圾、大气、噪音
等污染问题 对策：用生态学方法进行综合治理，城市绿化污水净化和废弃物处理等综合治理
案例:国家环保模范城市原理：协调与平衡、整体性、结构决定功能等城市环境生态工程对策在城市规划 和布局方面，要进行城市生态分区，合理分布工业区、居住区、生态绿地等
推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺，以减少污染的产出
采用各种手段治理污染，进行废弃物的资源化利用
建立健全法制进行监督城市生态工程 1.汽车尾气是城市大气污染的主要来源之一，汽车噪声又是城市噪声污染的主要来源。你认为应当限制城市居民购买汽车吗？为什么？如果不限制，应当采取什么措施来减少由汽车造成的污染？
2.城市的水污染问题应当采取哪些措施来解决？每一个城市居民应当在这方面承担什么责任和义务？减少污染的措施：制定法律法规，禁止市区内鸣笛，
禁止使用含铅汽油，鼓励使用电力、天然气等无污染
能源的新型汽车，以及对其的研究和应用等。
减少或禁止工厂的污水排放；进行污水净化回收利用；实行雨水
和污水分流。每一个城市居民都应该树立节水意识、宣传节水的
意义，家庭生活中应该使用无磷洗衣粉和洗涤剂，制止或减少生
活中的水污染行为。
二、生态工程发展的前景“生物圈2号” 生态工程的实验及启示“生物圈2号”于1986年11月破土动工。1991年9月，
第一批8名实验者进入其中并开始实验。1993年2月，
向“生物圈2号”输氧，人员撤出。1994年2月第二批
7名实验者进入其中，几个月后撤出，实验失败。目的：制造一个人工模拟的生命支持系统，以验证人类在离开地球的情况下，利用人工生态工程，仅仅依靠太阳能，能否维持生存。
组成：密封的钢架构型+7种模拟生态群落区+两个大气扩张室+氧气
失败的原因：主要是温度失调；空气中的CO2含量猛增，O2量减少，不足以维持人及动物的生存。
启示：使我们认识到与自然和谐共处的重要性，深化了我们对自然规律的认识。我国的生态工程建设强调的重点我国目前面临的生态危机，已经不单纯是环境污染问题，而是与人口激增、环境与资源破坏、能源短缺等问题结合在一起的“并发症”。因此我国的生态工程不仅要重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结合。遵循“整体、协调、再生、循环 ”原理，建立中国特色的生态工程
我国生态工程的不足之处：缺乏定量化模型的指导，难以设计出标准化、易操作的生态工程样板。设计缺乏高科技含量，生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术支持，缺乏理论性指导等。旁 栏发达国家经济发展水平较高，人均土地、水等资源占有量较多，所以这些国家的生态工程往往注重生态恢复,而较少注重经济效益.而我国人口较多，人均土地、水资源和能源占有量少，所以在进行生态工程时，一定要注重生态效益、社会效益和经济效益的统一。思考与探究1.分析朝鲜三八线的资料，说明它所蕴涵的意义。
生态工程的恢复作用是有限的，不能认为只要有了生态工程，就可以先污染，后治理。人类迄今尚没有能力完全模拟出自然的生态系统。自然生态系统发展到今天已经过几十亿年的进化，每平方公里每年的无形服务价值高达6.4万美元，而为了达到同样的效果，用人工制造和模拟的办法，人类至少要花费10亿美元还不尽如人意。
另一方面，自然生态系统具有相当的自我恢复能力，我们在生态工程建设中应该积极利用自然生态系统的这种能力，以节省投资。2.在我国北方地区，由于冬天气温很低，会导致农作物不能生长，家畜生长缓慢，甚至停止，沼气池不能正常产气；而农民要解决蔬菜的不间断生产问题。很显然，大量使用造价昂贵、并用燃料加热的玻璃温室是不符合我国国情的。你能用所学知识，设计一种生态工程，来较好地解决上述问题吗？请在画出其物质和能量结构图的基础上，说明你所依据的生态工程原理。
教材中“四位一体”的图所示为近年来出现在我国北方农区的一种生态工程类型，它较好地解决了习题中所述问题。“四位”指沼气池、猪禽舍、厕所及日光温室四部分，是庭院经济与生态农业相结合的一种生产模式。它的运行原理为：日光温室的增温效应可使蔬菜等作物在冬天也能正常生长；同时也使猪禽免受严寒而快速生长；温室内的植物为动物提供氧气，同时吸收二氧化碳；人、猪、禽的粪尿及蔬菜废弃物和秸秆等物质投入沼气池产气，同时温室的高温也提高了沼气在冬天的产气稳定性；沼液和沼渣又是蔬菜的良好肥料，有助于减少蔬菜的病虫害，提高蔬菜的产量和质量。“四位一体”生态工程物质循环示意图 “四位一体”充分应用了物质循环和生物多样性等原理，提高了单位土地面积的产出，同时减少了环境污染，大大提高了农业的综合效益。
2.技术手段： ；
3.最终目的： 。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的和谐发展生态工程的基本原理.资料分析.资料1...直接原因和根本原因石油农业.1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？资料分析一：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。资料2...蓝婴病.两则资料比较提示：“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？
资料分析二： 提示：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。3.如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？提示：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。4.石油农业的生产模式应当怎样改进？讨论上面两则资料所反映的经济模式的共同点?
多消耗,少效益,不能持续发展
怎么解决?
生态经济
主要通过实行“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，从而实现废弃物的资源化。
怎么实现生态经济
手段之一 生态工程
...共同,解决,生态经济,生态工程什么是生态工程.生态工程原因：
突出特点
进行生态工程建设的目的
...特点,目的应遵循的五个原理.传统的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少消耗，多效益，可持续发展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。生态工程应遵循什么基本原理物质循环再生
物种多样性
协调与平衡
整体性
系统学和工程学
系统的结构决定功能
系统整体性...物质循环再生.1.物质循环再生原理区域小循环和全球地质大循环，
循环往复
分层分级利用
目的:
取之不尽,
用之不竭...特点2比较2种食物网.无废弃物农业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生态系统稳定性的概念 生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。.两种稳定性区别.比较两种稳定性抵抗力稳定性：
抵抗干扰，保持原状
恢复力稳定性：
遭到破坏，恢复原状自动调节能力.为什么叫三北.日本67%,韩国64%,挪威60%左右, 瑞典54%, 巴西50-60%,加拿大44%,德国30%,美国33%.法国27%,印度23%,中国20.36%[1]?。全球森林主要集中在南美、俄罗斯、中非和东南亚。这4个地区占有全世界60%的森林，其中尤以俄罗斯、巴西、印尼和民主刚果为最，4国拥有全球40%的森林。 全世界平均的森林覆盖率为22.0％，北美洲为34％，南美洲和欧洲均为30％左右，亚洲为15％，太平洋地区为10％，非洲仅6％。
.虫害,喷药图.多样性资料分析...植物吸毒..资料分析.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？而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？ 提示：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。
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。
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？提示：只有保持生态系统较高的生物多样性，才能保证生态系统的稳定和平衡。生物多样性的破坏有人为因素，而且往往作用巨大。
.物种多样性原理..原因,解决方法.水葫芦.原因,解决,引进该注意什么.资料分析儒艮—美人鱼...环境承载量协调和平衡原理.资料分析：
1。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？
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。
处理好生物与环境的协调与平衡,需要考虑环境承载力。
如果生物的数量超过了环境承载力的限度,就会引起系统的失衡和破坏
...S曲线,K值.3、协调与平衡原理4、整体性原理整体指社会-经济-自然复合成的巨大系统例：林业工程
建设中的问题
一方面号召农民种树，另
一方面要考虑农民的生活
问题只要应用整体性(自然—社会—经济)原理,才能统一协调当前与长远，局部与整体，开发与环境建设之间的关系，保障生态系统平衡和稳定。...新。.系统学，工程学5、系统学和工程学原理（1）系统的结构决定功能原理例：桑基鱼塘模式[含义]系统的结构决定功能，利用这个原理，改善和优化系统的结构，从而达到功能改善的效果。 [实例] ..思考与探究：3.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。试分析桑基鱼塘的物质和能量流动途径。
桑基鱼塘系统中物质和能量的流动是相互联系的，能量的流动包含在物质的循环利用过程中，随着食物链的延伸逐级递减。系统各组分之间要有适当的比例关系，才能顺利完成能量、物质、信息的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果。...区别.归纳生态工程（2）系统整体性原理豆科作物和固氮菌的共生 你能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗？ 归纳：生态工程的基本原理基本原理
物质循环再生
物种多样性
协调与平衡
整体性
系统学和工程学
系统的结构决定功能
系统整体性
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。....特点
少消耗，多效益，
可持续发展
5.2生态工程的实例和发展前景农村综合发展型生态工程
小流域综合治理生态工程
大区域生态系统恢复工程
湿地生态恢复工程
矿区废弃地的生态恢复工程
城市环境生态工程一、生态工程的实例请阅读课文后总结1、农村综合发展型生态工程问题:人多地少，农村中物质、能量的多级利用问题对策:进行综合发展型生
态工程案例:北京窦店村以沼气为中心的生态工程原理：物质循环再生原理、系统的结构决定功能原理、整体性原理、物种多样性原理等体现了哪些原理？...科技新农村.讨论： 这个案例以沼气工程为核心，农林牧副渔各业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经济发展；同时又降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。
1.在农村综合发展型生态工程案例中，
主要运用了哪些生态工程的基本原理？
2.这一生态系统的结构和功能有哪些特点？
有哪些值得借鉴的做法？ 物质循环再生原理、系统的结构决定功能原理、整体性原理、物种多样性原理等 2、小流域综合治理生态工程问题:小流域水土
流失问题对策:进行综合治理
保土蓄水、植树造林、
退耕还林、还草 案例:甘肃陇南县
“九子 登科”模式原理：整体、协调平衡、工程学、多样性等分析甘肃省陇南县的“九子登科”模式，在说明“九子”措施含义的基础上，谈谈你对小流域综合治理生态工程的理解。1.小流域的综合治理，“综合”表现在哪些方面？
“综合”表现在不但注重通过还林、还草、筑坝等措施达到蓄水、降低土壤侵蚀的生态效果；还考虑如何提高人们的生活水平。各种措施的结果是建立一个稳定、持久、高效的生态系统。2.为什么要针对不同的地形采取不同的措施？这体现了生态工程的什么原理？
3.这一模式在其他小流域能够照搬吗？ 根据不同的地形采取不同的措施，既要考虑到生态效益，又要考虑到人们的生活和收入问题，这体现了生态工程协调与平衡、因地制宜的原理和思想。 这种模式在其他小流域不能照搬，还是要因地制宜地进行生态工程建设，不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区，其生态工程的模式应各具特色。 3、大区域生态系统恢复工程问题:我国土地沙
漠化问题对策:植被恢复、水土保持、退耕还林、还草 案例:退耕还草和三
北防护林建设原理：协调与平衡、整体性、多样性等大区域生态系统恢复工程──“三北”防护林案例 1.国家为什么投入巨大的人力和物力兴建三北防护林工程？这一工程为什么需要如此漫长的时间？三北防护林跨越中国13个省、直辖市、自治区，对我国具有重要的意义：
生态环境的质量关系到这一地区人民的生产和生活问题，对维护社会稳定具有重要意义；更重要的是，这一地区的生态环境关系到下游地区人民的生产、生活和经济发展同时这里自然矿产资源丰富，对我国的经济发展和国家安全具有重要战略意义。
这一地区区域广阔，气候、自然条件复杂，总体经济发展水平较低等情况也决定了这个工程需要较长的时间 2.这一工程横跨多个省区，根据协调与平衡原理和生物多样性原理，不同地区在造林设计上应当注意什么问题？ 首先应考虑树种的生态适应性问题，种植适宜品种；
其次要考虑树种的多样性，保证防护林体系的稳定性；不同地区应根据当地情况采取不同的策略，如条件恶劣的地区应该结合自然恢复力，而农区的防护林中农田防
护林网可能占较大比重。 4、湿地生态恢复工程问题:人们对湿地进行排水和围垦，湿地的缩小和破坏问题 对策:采用工程和生物措施相结合的办法。控制污染 、退田还湖，建立缓冲带案例:江西鄱阳湖湿
地生态恢复工程原理：协调与平衡、整体性、多样性等湿地生态恢复工程案例 1.当初人们为什么要围湖造田？
2.为什么说“退耕还湖”是一项巨大的系统工程？实施这一工程面临的主要困难是什么？
3.地处湖区上游的人们对湿地恢复生态工程负有什么责任？主要原因：我国历来人多地少，围湖造田，种植农作物，
以生产更多的粮食；片面强调经济发展，没有认识到
湖泊的巨大生态调节功能也是重要原因。
退耕还湖包括退耕地为湖区，湖区上游以及湖区周围的生态环境
保护工作；更重要的是原耕地上居民的迁移，要解决迁出居民的
生活和就业等问题，这是退耕还湖工程的主要困难。
保护环境，减少水土流失和水污染 5、矿区废弃地的生态工程问题:矿区生态环
境的破坏问题 对策:修复土地、恢复
植被等案例:赤峰市元宝山矿
区生态恢复工程原理：协调与平衡、整体性、系统和工程学等矿区废弃地的生态恢复工程案例 1.在这一案例中，恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？
2.怎样合理地筹划养殖肉牛的数量？
3.除煤矿外，你知道还有哪些矿区吗？这些矿区的 恢复工程与煤矿是否有不同之处？ 矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，因此代之以适应性强，耐旱的灌木、草和树。
首先要考虑到牧草的产量，以草定畜；从外地调运饲料要考虑饲养
成本；更重要的是要考虑到土地对粪肥的承载力, 要保持在承载力
范围以内，以免养殖规模过大，粪肥数量巨大而造成新的污染。 除煤矿外，还有金矿、铁矿等。这些生态恢复工程最重要的是改良表土，恢复植被，但要因地制宜。
6、城市环境生态工程问题:城市生态系统面临
的垃圾、大气、噪音
等污染问题 对策：用生态学方法进行综合治理，城市绿化污水净化和废弃物处理等综合治理
案例:国家环保模范城市原理：协调与平衡、整体性、结构决定功能等城市环境生态工程对策在城市规划 和布局方面，要进行城市生态分区，合理分布工业区、居住区、生态绿地等
推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺，以减少污染的产出
采用各种手段治理污染，进行废弃物的资源化利用
建立健全法制进行监督城市生态工程 1.汽车尾气是城市大气污染的主要来源之一，汽车噪声又是城市噪声污染的主要来源。你认为应当限制城市居民购买汽车吗？为什么？如果不限制，应当采取什么措施来减少由汽车造成的污染？
2.城市的水污染问题应当采取哪些措施来解决？每一个城市居民应当在这方面承担什么责任和义务？减少污染的措施：制定法律法规，禁止市区内鸣笛，
禁止使用含铅汽油，鼓励使用电力、天然气等无污染
能源的新型汽车，以及对其的研究和应用等。
减少或禁止工厂的污水排放；进行污水净化回收利用；实行雨水
和污水分流。每一个城市居民都应该树立节水意识、宣传节水的
意义，家庭生活中应该使用无磷洗衣粉和洗涤剂，制止或减少生
活中的水污染行为。
二、生态工程发展的前景“生物圈2号” 生态工程的实验及启示“生物圈2号”于1986年11月破土动工。1991年9月，
第一批8名实验者进入其中并开始实验。1993年2月，
向“生物圈2号”输氧，人员撤出。1994年2月第二批
7名实验者进入其中，几个月后撤出，实验失败。目的：制造一个人工模拟的生命支持系统，以验证人类在离开地球的情况下，利用人工生态工程，仅仅依靠太阳能，能否维持生存。
组成：密封的钢架构型+7种模拟生态群落区+两个大气扩张室+氧气
失败的原因：主要是温度失调；空气中的CO2含量猛增，O2量减少，不足以维持人及动物的生存。
启示：使我们认识到与自然和谐共处的重要性，深化了我们对自然规律的认识。我国的生态工程建设强调的重点我国目前面临的生态危机，已经不单纯是环境污染问题，而是与人口激增、环境与资源破坏、能源短缺等问题结合在一起的“并发症”。因此我国的生态工程不仅要重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结合。遵循“整体、协调、再生、循环 ”原理，建立中国特色的生态工程
我国生态工程的不足之处：缺乏定量化模型的指导，难以设计出标准化、易操作的生态工程样板。设计缺乏高科技含量，生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术支持，缺乏理论性指导等。旁 栏发达国家经济发展水平较高，人均土地、水等资源占有量较多，所以这些国家的生态工程往往注重生态恢复,而较少注重经济效益.而我国人口较多，人均土地、水资源和能源占有量少，所以在进行生态工程时，一定要注重生态效益、社会效益和经济效益的统一。思考与探究1.分析朝鲜三八线的资料，说明它所蕴涵的意义。
生态工程的恢复作用是有限的，不能认为只要有了生态工程，就可以先污染，后治理。人类迄今尚没有能力完全模拟出自然的生态系统。自然生态系统发展到今天已经过几十亿年的进化，每平方公里每年的无形服务价值高达6.4万美元，而为了达到同样的效果，用人工制造和模拟的办法，人类至少要花费10亿美元还不尽如人意。
另一方面，自然生态系统具有相当的自我恢复能力，我们在生态工程建设中应该积极利用自然生态系统的这种能力，以节省投资。2.在我国北方地区，由于冬天气温很低，会导致农作物不能生长，家畜生长缓慢，甚至停止，沼气池不能正常产气；而农民要解决蔬菜的不间断生产问题。很显然，大量使用造价昂贵、并用燃料加热的玻璃温室是不符合我国国情的。你能用所学知识，设计一种生态工程，来较好地解决上述问题吗？请在画出其物质和能量结构图的基础上，说明你所依据的生态工程原理。
教材中“四位一体”的图所示为近年来出现在我国北方农区的一种生态工程类型，它较好地解决了习题中所述问题。“四位”指沼气池、猪禽舍、厕所及日光温室四部分，是庭院经济与生态农业相结合的一种生产模式。它的运行原理为：日光温室的增温效应可使蔬菜等作物在冬天也能正常生长；同时也使猪禽免受严寒而快速生长；温室内的植物为动物提供氧气，同时吸收二氧化碳；人、猪、禽的粪尿及蔬菜废弃物和秸秆等物质投入沼气池产气，同时温室的高温也提高了沼气在冬天的产气稳定性；沼液和沼渣又是蔬菜的良好肥料，有助于减少蔬菜的病虫害，提高蔬菜的产量和质量。“四位一体”生态工程物质循环示意图 “四位一体”充分应用了物质循环和生物多样性等原理，提高了单位土地面积的产出，同时减少了环境污染，大大提高了农业的综合效益。