5.1_生态工程的基本原理

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1、文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑欢迎下载支持. 专题5生态工程5.1生态工程的基本原理【教学目标】知识目标：1. 简述生态工程的概念，关注生态工程的建设。2. 简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容。情感目标：1. 关注生态工程建设2.重视理论联系实际3. 初步形成物质循环利用、协调与平衡、多样性、局部与整体相统一的观点，树立可持续 发展的观念能力目标：尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。【教学重点】生态工程的基本原理【教学难点】生态工程的系统学和工程学原理【课时安排】 2课时【教学过程】一、关注生态工程的建设1. 生态工程的概念：是指人类应用 生态学 和 系统学

2、 等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已经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的和谐发展2. 生态工程建设的目的：遵循自然界的物质循环 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。3. 特点：是少消耗、多效益、可持续的工程体系4. 建设生态工程的原因：传统生产模式正在毁坏水、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。二、生态经济1. 定义：主要是通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产生的

3、污染物，能够成为本系 统或者另一系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化。2. 实现的最重要的手段之一：生态工程3. 完善生态经济的科学家：美国的经济学家L.R.布朗三、生态工程所遵循的基本原理（注意常见实例）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生物多样性 原理生态系统的稳 定性生物多样性程度可提咼系统 的抵抗力稳定性，提高系统的 生产力“三北”防护林建设中的 问题、珊瑚礁生态系统的 生物多样性问题协调与平衡原理生物与环境的 协调与平衡生物数量不超过环境承载力， 可避免系统的失衡和破坏太湖富营养化、 过度放牧整体性原理社会、经济、自

4、然构成复合系 统统一协调各种关系，保障系统 的平衡与稳定林业建设中的自然系 统与社会、经济系统 的关系问题系统 学和 工程 学原 理系统的结 构决定功 能原理分布式优于集 中式和环式改善和优化系统的结构以改 善功能桑基鱼塘系统整体性原理整体大于部分保持系统很高的生产力珊瑚礁、藻类和珊瑚 虫的关系1. 生态工程的建设应遵循以上五个原理，但不同的生态系统遵循的原理可以不同。 生态工程建设的目的就是遵循自然物质循环的规律，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同步发展。 生态工程具有少消耗、多效益、可持续的特点。2 整体性原理和系统整体性原理的比较整体性原理指社会、经济、自然

5、三方面协调统一，保障整个系统的稳定与平衡。如林业 建设中自然系统、社会与经济系统的关系问题，即种树的同时考虑经济收入、粮食、燃料 等问题。系统整体性原理指整体大于部分之和，目的是保持系统有很高的生产力，具体的说指互 利共生的生物体现系统整体性原理，如藻类和珊瑚虫、大豆和根瘤菌、地衣植物中藻类和 真菌等。教学反思：5.2生态工程的实例和发展前景【教学目标】 知识目标：1. 举例说出生态工程的实例，说出这些实例所运用的主要生态工程原理。2. 评述生态工程发展前景，说出生态工程的局限性，举例说出我国生态工程的特点。 情感目标：重视理论联系实际能力目标：分析并评价生态工程的实例，运用生态工程原理尝试设

6、计简单的生态工程。【教学重点】：生态工程的实例【教学难点】：运用生态工程原理尝试设计简单的生态工程。【课时安排】：3课时【教学过程】一、生态工程实例1.农村综合发展型生态工程 问题：农村中物质、能量的多级利用问题（:实现物质的多级循环利用，在资源有限的条件下有教多的产出，取得经济效益、社会效益和生态效益的全面提高。） 对策：建立农村综合发展型生态工程 主要原理：物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理。 案例：北京窦店村以沼气工程为中心的生态工程2 小流域综合治理生态工程（:小流域定义：指河流 各级支流 的集水区域，面积一般在 3- 50km2。） 问题：小流域水土流失问题严重 对策：通过

7、保土蓄水、耕作措施、林草措施等工程和生物措施进行综合治理。 主要原理：整体性 原理、协调与平衡 原理，以及系统学与工程学原理 案例：甘肃陇南地区的“九子登科”治理模式。3 大区域生态系统恢复工程 问题：土地荒漠化（主要原因过度樵采、过度放牧、盲目开垦、不合理利用水资源。） 对策：实施森林或草原植被恢复的生态工程、水土保持的生态工程。 主要原理：物种多样性原理、协调与平衡原理 案例：“三北防护林”生态工程 意义：减轻了风沙、干热风、寒露风、昆虫等对农作物的危害，改善了农业生产条件，加快了地方经济发展和人们脱贫致富奔小康的步伐。4 湿地生态恢复工程（:通常将沼泽和沿海滩涂称为湿地。湿地公约中的湿地

8、：包括沼泽地、泥炭地、河流、红树林、沿海滩涂等，甚至包括在低潮时水深不超过6米的浅海水域。:湿地作用：具有蓄洪防旱，调节区域气候，控制土壤侵蚀，自然净化污水；为迁飞的鸟类和多种动植物提供栖息地及为人们提供休闲娱乐的环境功能。 问题：湿地的破坏和缩小。 对策：采用工程和生物措施相结合的方法，控制污染、退田还湖等，使受到干扰的湿地恢复其生态功能。 主要原理：整体性原理、协调与平衡原理 案例：鄱阳湖生态恢复工程（治理方针：平堤行洪、退田还湖、移民建镇。）5. 矿区废弃地的生态恢复工程 问题：采矿业对环境造成严重的破坏（造成土体、土壤、植被乃至整个地区生态破坏。） 对策：采取的措施包括人工制造表土、多

9、层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等。关键在于植被恢复，以及为其恢复所必需的土壤微生物群落的重建。 主要原理：协调与平衡原理、整体性原理 案例：我国赤峰市元宝山矿区生态恢复工程。6. 城市生态恢复工程 问题：出现 垃圾污染、大气污染、噪声污染 对策：城市绿化、污水净化和废弃物处理等综合管理。 主要原理：整体性原理、系统学和工程学原理 案例：张家港、大连等首批国家环境保护模范城市、生态工程的实例分析问题原理对策注意问题实例农村综实现物物质循环再建立综合发展核心：沼气工程窦店村以沼合发展质的循生、整体性、型生态工程优点：农林牧副渔全面发展；开气池为中心型生态工程环多级利用物种多样性发可更

10、新资源，减少环境污染的生态工程小流域 综合治 理生态 工程小流域 的水土 流失整体性原理、 协调与平衡、 工程学（因地制宜）运用多种原 理，应用多种 措施综合治理 “综合”表现在同时考虑生态效 益和经济效益 不同气候带、不同自然条件和不 同经济发展水平的地区，生态工程 的模式应各具特色甘肃陇南县“九子登科” 模式大区域 生态工 程恢复 工程土地荒漠化协调与平衡、 整体性原理、 生物多样性退耕还林还草、植树造林考虑树种生态适应性问题，种植 适宜品种考虑树种多样性，保 证防护林体系稳定性 不同地区 应根据当地情况采取不同策略“三北”防护 林退耕还林、 还草工程湿地生态恢复工程湿地的 缩小与 破坏协

11、调与平衡、 整体性原理控制污染 退田还湖 主要措施：退耕还湖 主要困难：解决迁出湖区居民的生计问题江西鄱阳湖 湿地生态恢 复工程矿区废 弃地的 生态恢 复工程矿区生态环境的破坏协调与平衡、 整体性原理恢复土地、 恢复植被 种植耐旱的灌木、草和树 确定合理载牧量 改良表土赤峰市元宝 山矿区生态 恢复工程城市环境生态工程环境污染协调与平衡、 整体性、系统 学工程学、物 质循环再生城市绿化、污 水净化、废弃 物处理、合理 布局等 解决大气污染措施：禁止使用有 铅汽油 水污染：减少或禁止污水排放，进行污水净化污水及垃圾 处理、城市绿 化三、对生态工程的认识1. 首先肯定生态工程的作用，特别是对恢复和重

12、建受损生态环境的重要作用。2. 不忘大自然固有的强大的生态恢复力量，不能误认为只要有了生态工程，就可以走发达 国家“先污染、破坏，后治理”的老路。四、生态工程发展的前景1.“生物圈2号”实验：（1）设计目的：制造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。（2）组成：密闭的钢架构型+7种模拟的生态群落区+2个大气扩张室+阳光（3 ）失败原因：温度失调；“大气和海洋”比例与地球相差甚远；CO增多，Q减少，不足以维持人及动物的生存；各种生物的大量死亡（4 ）启示：认识到人类与自然和谐共处的重要性，深化了对自然规律 的认识；人类仍然没有能力

13、完全模拟出自然生态系统（地球仍然是人类生存的唯一家园，我们要保护地球）。2. 我国生态工程发展前景的分析与展望（1）西方国家生态工程的特点：目的是治理环境污染， 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特别是开矿后的废弃地以及湿地等进行生态恢复。总体看，应用范围 小，不太强调经济效益。（2 ）我国生态工程的特点：不但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（3）我国生态工程存在的不足： 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态系统的调控缺乏及时准确的检测技术支持，缺乏理论性指（4）发展前景：符合国情，政府重视，随着我国社会、经济的发展，以及可持续发展战略 的实施，我国的生态工程一定出现广阔的发展前景。我国生态工程应遵循：整体、协调、再生、循环的基本原则教学反思：