第3節生態工程第四章人與環境生態工程的基本原理問題探討1.農田棄耕后，在自然狀態下也可以演替為森林，為什么還要人工造林呢？2.

為什么要先做森林公園的整體設計再開工呢？可以縮短建設周期，在較短時間內獲得生態效益。保證工程建設的合理性和可實施性，也可以有效控制建設成本和后續維護成本，避免時間和資源的浪費，提高生態效益。3.

公園建設為什么要充分利用原有的地貌和植被，營造近自然林系統呢？充分利用原有的地貌和植被有利于該公園的可持續發展，并且會減少人力和物力的投入。

在2008年北京奧運會的籌辦過程中，奧林匹克森林公園是一個重要建設項目。公園所在地原來主要是普通村落和農田。公園建設堅持“綠色奧運”的理念，充分利用了原有地貌和植被，采用了營造近自然林系統、廢物資源循環利用等多項生態技術。一、關注生態工程建設人口增長人類活動全球生態環境危機人類可持續發展受到影響解決

與

1協調發展生態工程導致導致需要需要環境經濟1.生態工程提出的背景①毀林種地;②圍湖造田;③大量使用化肥、農藥等;④工業的迅猛發展,正在消耗大量的自然資源。毀林種地大量使用化肥石油農業一、關注生態工程建設2.生態工程的概念4.生態工程的優點3.生態工程的目的

指人類應用_________________等學科的基本原理和方法，對人工生態系統進行____________________，或對已被破壞的生態環境進行了_____________，從而_______________________或_______________，促進___________和___________的和諧發展的系統工程技術或綜合工藝過程。分析、設計和調控生態學和系統學提高生態系統的生產力修復、重建改善生態環境自然環境人類社會

遵循生態學原理，充分發揮資源的生產潛力，防止環境污染，達到經濟效益和生態效益的同步發展。生態工程是可持續發展的重要手段。是一類少消耗、多效益、可持續的工程體系。二、生態工程所遵循的基本原理

生態工程以生態系統的_______、_________功能為基礎,

遵循_____、_____、_____、_____等生態學基本原理。自組織自我調節整體循環協調自生

一個系統在沒有外界信息指令的作用下，自發地由無序到有序，由低有序到高有序的發展過程，就是自組織。星球的誕生，自然生態系統的形成都是自組織的結果。自組織二、生態工程所遵循的基本原理1.自生（最核心的原理）在生態系統中由生物組分而產生的自組織、

、自我調節、

。（1）內容自我優化自我更新和維持（2）理論基礎生態系統的自我調節能力。能夠進行新陳代謝、再生更新生物之間通過各種相互作用(特別是種間關系)進行自組織生物本身生物之間實現系統結構與功能協調，形成有序整體自我維持如何應用呢？二、生態工程所遵循的基本原理（3）措施實例：濕地修復

在濕地生態系統中，選擇污染物凈化能力較強的多種水生植物。考慮這些植物各自生態位差異，通過合理設計，使這些物種形成互利共存的關系。①在生態工程中有效選擇生物組分并合理布設。②需要創造有益于生物組分的生長、發育、繁殖，以及它們形成互利共存關系的條件。二、生態工程所遵循的基本原理2.循環（1）內容（2）理論基礎（3）實施措施指在生態工程中

，既保證

，也保證

。促進系統的物質遷移與轉化各個環節物質遷移順暢主要物質或元素的轉化率高物質儲存空間的改變物質存在形式的改變生態系統的物質循環功能。通過設計，實現不斷循環，使前一個環節產生的廢物盡可能地被后一環節利用，減少整個生產環節“廢物”的產生。實現物質的多級循環利用，廢物資源化，減少污染（4）優點二、生態工程所遵循的基本原理（5）實例我國古代“無廢棄物農業”“無廢棄物農業”物質循環再生示意圖應用原則：通過系統設計實現不斷循環，使前一環節產生的廢物盡可能地被后一環節利用，減少整個生產環節“廢物”的生產。保證了土壤肥力。改善了土壤結構，培育了土壤微生物實現了土壤養分如氮、磷、鉀及微量元素的循環利用。二、生態工程所遵循的基本原理3.協調考慮

、

的協調與適應。生物與環境生物與生物（1）

內容（2）理論基礎（3）實施措施①考慮生物與環境、生物與生物的協調與適應。②考慮環境容納量。適應，長期自然選擇的結果。橘生淮南則為橘，生于淮北則為枳二、生態工程所遵循的基本原理思考：從協調原理出發，在我國西北地區進行防護林建設，應選擇哪些樹種？如果再該地區發展畜牧養殖業，應該注意什么？

我國西部地區缺雨干旱，土壤較為貧瘠，應該選擇適合當地自然環境條件的樹種，如沙棘、山杏、刺槐、小葉錦雞兒等。

在西北地區發展畜牧養殖業，應該注意牲畜數量不能超過草地的承載力(環境容納量)。山杏沙棘沙棗刺槐二、生態工程所遵循的基本原理4.整體（1）

內容（2）理論基礎（3）實施措施系統建設以________為指導，不僅考慮______生態系統的規律，更要考慮_____和_____等系統的影響力。整體觀自然經濟社會整體原理社會-經濟-自然是一個復合系統生態系統是一個有機的整體系統的整體功能大于各成分功能之和需要遵循①生態系統是一個有機的整體各組分要有適當的比例，構成有序的結構②社會-經濟-自然是一個復合系統把生態與社會、經濟結合起來二、生態工程所遵循的基本原理只有應用整體性原理,才能統一協調當前與長遠、局部與整體、開發建設與環境保護之間的關系,保障生態系統的平衡和穩定。生產成本消費效益經濟系統政策管理科學文化社會系統植物微生物動物非生物因素自然系統（4）意義及時訓練核心詞提高生物多樣性，創造有益于生物形成互利共存關系的條件物質循環，無廢棄物各組分之間要有適當的比例，自然(生態)、經濟、社會結合生物與生物之間、生物與環境之間協調，考慮環境容納量【檢測】寫出下列例子主要涉及到的生態工程原理①沼氣池——遵循了_____原理②在人工林增加植被層次——遵循了_____原理③“落紅不是無情物，化作春泥更護花”——體現了______原理④前面造林，后面砍樹——違背了_____原理⑤草原確定載畜量，不能過度放牧——遵循______原理⑥濕地破壞——違背了______原理⑦減少污水排放，治理湖泊——遵循了______原理⑧引入物種時考慮是否適應環境——遵循______原理⑨引入水葫蘆泛濫，導致多數生物死亡——違背了_____原理和_____原理循環自生循環整體協調自生自生協調自生協調及時訓練16理論基礎意義實例自生

、自我優化、

、自我更新和維持實現系統

的協調，形成有序的整體循環物質循環通過系統設計實現循環，使前一環節

盡可能被后一環節利用，減少整個生產環節廢物的產生協調生物與

、生物與

的協調與適應生物數量不超過

，避免系統的失衡和破壞西北地區不適于種植喬木類的楊樹整體社會、

、

構成的復合系統統一協調各種關系，保障生態系統的_________林業建設中自然系統與社會、經濟系統的關系問題自組織自我調節結構和功能產生的廢物環境承載力平衡和穩定生物環境經濟自然濕地生態系統的修復無廢棄物農業分析生態工程案例中的原理和應用糖蠶蛹絲蠶桑葉蠶排泄物甘蔗桑樹塘泥糖渣魚塘魚塘魚塘討論1.嘗試畫出桑基魚塘中的食物鏈桑樹→蠶甘蔗→人甘蔗→豬→人浮游植物→魚浮游植物→浮游動物→魚蠶沙喂魚分析生態工程案例中的原理和應用討論2：桑基魚塘應用了生態工程的哪些基本原理？①“陸基種桑、桑葉飼蠶、蠶沙喂魚、塘泥培桑”

－－主要遵循了_____原理；②“桑和甘蔗適應我國南方溫暖濕潤氣候”

－－主要遵循了_____原理；③“將陸地種植與魚塘養殖結合起來，把原本割裂的生產系統通過優化組合，有機地整合在一起”“在設計桑基魚塘時，要考慮合適的陸地與水面的配比”－－主要遵循了_____原理；④“桑基魚塘中的生物組分通過合理布設，互利共存，形成了可以自我維持的有序整體”－－主要遵循了_____原理。循環協調整體自生分析生態工程案例中的原理和應用討論3：當桑葉價格高，賣桑葉比賣魚更合算時，當地農民會將蠶沙用作桑樹的肥料，而不是喂魚。由此可以看出，生態工程建設除了要考慮生態學、工程學原理，還需要關注什么？還需關注經濟學原理，要達到經濟效益和生態效益的同步發展小結目的生態工程原理概念優點達到經濟效益和生態效益的同步發展生物多樣性、創造利于生物的條件廢物利用，充分利用分解者生物與環境的適應、考慮環境容納量少消耗、多效益、可持續！自生循環協調整體社會-經濟-自然協調統一、優化結構改善系統功能(整體功能大于部分之和)練習與應用1.生態工程遵循整體、協調、循環、自生等基本原理。判斷下列相關表述是否正確。（1）依據生態工程的循環原理,應該對垃圾進行焚燒處理。（

）（2）園林既能