生态工程建设的原理
专题五_生态工程的基本原理
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？
抗寒、耐旱，适应性强的沙棘， 畜牧养殖应该注意： 牲畜量不超过草地承载 耐盐碱力较强的沙枣等植物。 量
人教版 选修三 现代生物科技专题 专题五 生态工程
5.1 生态工程的基本原理
5.1生态工程的基本原理
（一） 关注生态工程的建设 （二 ）生态工程所遵循的基本原理 1.物质循环再生原理 2. 物种多样性原理 3.协调与平衡原理 4.整体性原理 5.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
(2011年陕西高考)现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉 淀池→曝光池→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．
（二）生态工程所遵循的基本原理
4、整体性原理
整体指社会-经济-自然复合而成的巨大系统
生产 成本
生物与生物 生物与环境
经济系统
消费 效益
政策 管 理
植物
动物
微生物 非生物的因素
科 学 文 化
社会习惯 法律制度等
自然系统
社会系统
主要是不同系统之间的平衡与协调
思考：如何看待，部分农民前面 种林，后面砍林的现象？
整合单个生产系统，提高系统生产力。
1.物质是可循环的，分层分级利用越多，能量消耗越多，浪费越大。（× ） 2.土壤中微生物分解有机物没有能量流动。（ ） 3.图示所有植物、动物组成一个生物群落。（× ）
生态工程的基本原理
3、协调与平衡原理
理论基础：生 物与环境的协 调与平衡
由于周边城市、工业和 农田的排水中氮、磷的 浓度较高，使太湖水体 中的水葫芦和藻类疯长
西北地区年降雨量450nm，只适宜种植灌木和 草的地区，却被硬性规定种植属于乔木的杨树， “杨家将”因为不适应长成了“小老头“防护林变 成了残败的”灰色长城“
最终目的
通过系统设计、调控和技术组装
对已被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
促进人类社会和自然环境的和谐发 展
生态工程建设的目的是：
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。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。
P108资料分析2问题讨论
3.如何理解“污染物是放错地方的资源” 这句话？
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。
资料分析2问题讨论
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。
生态工程概念原理及相关理论
生态工程原理
• 1、物质循环再生原理
• 2、物种多样性原理
• 3、协调与平衡原理
• 4、整体性原理
• 5、系统学和工程学原理
–
系统的结构决定功能原理
–
系统整体性原理
物质循环再生原理
• 理论基础是：生物地球化学循环
组 成 生 物 体 的 C 、 H 、 O 、 N 、 P 、 S 基 本 元 素
大规模生态工程成败原因
• 斯大林改造大自然：
化学家门捷列耶夫、生理学家巴甫洛夫、物理学家波波 夫；在生物 —地学领域也不乏大师,道库恰耶夫 (1846～1903)；农学家依兹马依里斯基(1851～1914)。
其理论依据主要来自道库恰耶夫以及依兹马依里斯基的 学说。遗憾的是规划的倡导人决策人操持的是繁重庞 杂的国家政务, 不可能事必躬亲地深究防护林营造的 具体细节, 也不可能全面地理解和把握科学家理论的 要点。
如何立法自我节制
• 强制的法律或税务 措施，做成污染者 在排放前处理污染 物成本比不处理为 低。
• 强化监督机制。 • 加强道德教育。
自由生育
在我们努力将自 己社会建成一个 福利国家的过程 中，人口问题是 我们的社会必然 面对的另一种公 地悲剧。
无节制的生育的影响
1.使社会在提供现有人口生活条件和提高人民生活水平方面，遇到 了难以克服的困难：就业困难,住房紧张,粮食、燃料等生活必需品 短缺等。
2024/1/25
自我设计：利用生态系统自 组织原理进行生态系统设计
生态工程原理
• 1、物质循环再生原理
• 2、物种多样性原理
• 3、协调与平衡原理
• 4、整体性原理
第2章 生态工程学原理
应按自然、经济和社会的情况和要求，确定其主次功 能，在保障与发挥主功能的同时，兼顾其它功能。统 一协调与维护当前与长远、局部与整体、开发利用与 环境和自然资源之间的和谐关系，以保障生态平衡和 生态系统的相对稳定性。防止片面追求当前的局部利 益，牺牲了整体和长远利益，兴利却伴随着废利或增 害，产生了一些不利于持续发展的问题与后果。
结构是完成功能的框架和渠道，直接决定与制约组成各要素间
的物质迁移、交换、转化、积累、释放和能流的方向、方式与
数量，决定功能及其大小。
功能是维持结构的存在及发展的基础 明确维护生态系统结构与功能的协调性是生态工程的重要原则。
平衡原理
生态系统在一定时期内，各组分通过相生相克、转化、补偿、 反馈等相互作用，结构与功能达到协调，而处于相对稳定态。 此稳定态是一种生态平衡。比如湖泊水生态
自我调节能在有利的条件和时期加速生态系统的发展，同时在 不利时也可避免受害，得到最大限度的自我保护．即它们对环 境变化有强的适应能力。
Odum (1989)认为生态工程的本质就是生态系 统的自组织。
生态工程是保障生态系统自组织能力最大发挥的人工 设计与管理系统？
自我维持原理
生态系统是直接或间接地依赖太阳能的系统，因而是一个自我 维持系统。一旦一个系统被设汁并开始运作，它就能不断地自 我维持，其间仅靠适量的外界投入。
自我调节
当生态系统中某个层次结构中某一成分改变，或外界的输出发 生一定变化，系统本身主要通过反馈机制，自动调节内部结构 (质和量)及相应功能，维护生态系统的相对稳定性和有序性。
第二章 生态工程学原理
1. 生态工程学的核心原理； 2. 生态工程学的生物学原理； 3. 生态工程学的工程学原理；
生态学和工程学，整体论科学与还原技术的 有机结合是生态工程建设的关键。
生态工程的基本原理
经济效益的同步发展
课堂练习
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B 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
课堂练习
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（ ）B
理论基础：整体功能大于部分之和
试分析下列事件可用何种生态工程原理来解释 • 1.畜牧养殖应注意牲畜量不超过草地承载量 • 2.使用堆肥和沤肥法协实调现与生平态衡农原业理 • 3.广东大量引种木麻黄作为行道树，一年一种叫吹绵介壳虫的害虫使木麻黄遭受严重破坏，
后来从国外引进澳洲瓢虫，已持续发挥了控制害虫的作用。 物质循环再生原理
生态学和系统学
通过系统设计、调控和技术组装 对已被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
最终目的
促进人类社会和自然环境的和谐发展
1998年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Biblioteka 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。
5、系统学和工程学原理
理论基础：分布式优于集中 式和环式
⑴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。
⑵系统整体性原理
系统各组分之间要在适当的比例关系，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”。
生态工程四个原理的区分
生态工程四个原理的区分嘿，朋友们！今天我们来聊聊生态工程这个话题。
听起来有点高大上，但其实它和咱们的生活息息相关。
想象一下，像一个大厨在做饭，得先准备好食材，弄清楚每种材料的特点，这样才能做出色香味俱全的美食。
生态工程其实也差不多，它有几个基本原理，咱们一起来看看吧！1. 自然系统的理解1.1 生态平衡首先，咱们得明白生态平衡的重要性。
就像一台精密的钟表，所有的齿轮都得配合得当，才能准时走动。
如果某个齿轮出问题了，整个钟表就可能停摆。
自然界也是如此，动植物之间的关系就像这台钟表的齿轮，彼此依存，缺一不可。
如果某种动物数量激增，可能会导致其他物种的灭绝，就像一场失控的派对，越热闹，越容易乱。
1.2 资源利用再来聊聊资源利用。
这就像咱们平时买东西，不能光想着买买买，还得考虑钱袋子里的钱够不够。
生态工程也是如此，得合理利用自然资源，确保可持续发展。
比如，种植作物的时候，咱们不能只追求产量，而忽视土壤的健康。
只有这样，才能让地球这块“土地”长久地富饶下去。
2. 适应性管理2.1 动态调整接下来就是适应性管理。
这其实就像是在打游戏，碰到Boss得随机应变，不能死盯着一套攻略。
生态环境是不断变化的，咱们得根据实际情况进行调整，灵活应对。
比如，某个地区的水资源匮乏，咱们就得考虑改变种植方式或者引入节水技术，灵活应对这种“旱情”。
2.2 反馈机制别忘了反馈机制哦。
这就像咱们的生活，总是需要反思，看看自己做得好不好。
生态工程里，监测和反馈就显得格外重要。
通过数据分析，了解生态系统的变化，咱们可以及时调整策略，避免走入死胡同。
比如，某个保护区的动物数量下降，咱们可以立刻采取措施，可能是增加保护力度，也可能是引入新的生态手段。
3. 系统思维3.1 整体观念最后，我们得谈谈系统思维。
这个概念就像咱们做一顿大餐，不仅得看单个菜的味道，更得关注整桌子的搭配。
生态工程也是要从整体出发，考虑各个部分的关系。
比如，在城市规划中，咱们不能只考虑建筑物的设计，还得考虑绿地、交通、甚至是人们的生活习惯，这样才能让城市更宜居。
专题5 5.1 生态工程的基本原理
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 生物量 件下，产生或容纳更多的____________提高系统 生产力。 (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。 珊瑚虫 ②正面：由__________和某些藻类共生组成的珊 瑚礁区。物种繁多，系统稳定。
核心要点突破
生态工程所遵循的基本原理
项目
理论基 础
意义 可避免环境污染 及其对系统稳定 和发展的影响
实例
物质循 物质循 环再生 环 原理 物种多 生态系 样性原 统的稳 理 定性
无废弃物农业
“三北”防护林建设 生物多样性程度 中的单纯林问题，珊 高，可提高系统 瑚礁生态系统的生物 的抵抗力稳定性 多样性问题
2．特点：与传统的工程相比，生态工程是一类 少消耗 可持续 ___________、多效益、__________的工程体系。
二、生态经济 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_____________，从而实现 生产原料 废弃物 _____________资源化，而实现循环经济最重要
知能过关演练
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51生态工程的基本原理
51生态工程的基本原理51生态工程是一种新兴的生态修复技术，其基本原理是通过模拟自然环境建立一个有机的生态系统，以达到修复和保护生态环境的目的。
其理论依据是为了实现当地生态系统的提高与修复，顾及生态的可持续性发展，考虑人与自然的和谐共生。
本文将介绍51生态工程的基本原理。
什么是51生态工程？51生态工程是指运用生态学理论和技术，通过生态系统建设和生态工程结构物相结合，形成与当地特定环境相适应、稳定自然、人工相结合的修复生态系统。
它是一种集生态学、环境科学、土力学、水文学等学科为一体，以生态学设计原则为基础的复杂系统。
51生态工程的基本原理51生态工程的基本原理包括三个方面：1.生态修复原理；2.生态配置原理；3.生态系统原理。
1.生态修复原理生态修复原理指的是通过采用自然生态修复的方法，经过一系列的人为生态工程活动，将原来的生态系统进行修复，使其可以恢复到受到破碎之前的自然状态。
其主要包括：1.1 生态系统修复原理51生态工程在生态系统修复上的目标就是要让生态系统恢复到自然原本的状态，建立生态系统结构与功能相一致的生态系统。
其主要的方法有植被的恢复、土壤修复、水质净化和废水处理四个方面的修复。
1.2 生态物种修复原理为了让原有的物种得以保留和繁殖，51生态工程修复方法中的一个重要环节就是物种的恢复和移植。
将本地区的保护或是重建目标物种从其他区域移植过来，让其逐渐适应当地环境，并建立自身的繁衍规律。
2.生态配置原理生态配置原理是指通过对当地自然环境进行调查和了解，分析当地生态环境的组成和特点，制定符合自然环境的生态管理措施。
其主要包括：2.1 水资源配置原理51生态工程完成水资源配置主要有两个方向：第一是为了更好地利用水资源，需要对水源的有效利用和除去污染物; 第二是为了建立灌溉系统和供水系统，一般需要对水资源进行集中管理和分配。
2.2 土地资源配置原理51生态工程对土地资源的配置包含了要保护、要修复和要利用三个方面。
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1.生态工程建设的原理是什么？
答：生态工程建设原理是：物质循环再生、物种多样性、协调与平衡、整体性。
物质循环再生，理论基础：物质循环。
意义：可避免环境污染及其对系统稳定性和发展的影响。
物种多样性，理论基础：生态系统的抵抗力稳定性。
意义：生物多样性程度可提高系统的抵抗力稳定性，提高系统的生产力。
协调与平衡，理论基础：生物与环境的协调与平衡。
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。
整体性，理论基础：社会—经济—自然复合系统。
意义：统一协调各种关系，保障系统的平衡与稳定。