质大循环，循环往复，分层分级利用
“无废弃物农业”
“秸秆多级利用”
生态工程基本原理
物种多样性原理
生态系统具有保持或恢复 自身结构和功能相对稳定 的能力即生态系统稳定性。
物种多样性程度越高，生态系统的稳 定性越强，生产力越高。
三北防护林生态工程——辽宁章固台樟子松防护林
辽宁西部的章古台地区，由于单 一种植樟子松树，使松毛虫因为 没有天敌而肆虐一时，使很多地 方几乎成了不毛之地
桑基鱼塘生态系统 ——珠江三角区典型的水陆 物质和能量交换型生态工程
生态工程基本原理
系统学和工程学原理 2. 系统整体性原理(1+1>2)
珊瑚礁白化（珊蝴与虫黄藻） 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
生态工程基本原理
进行生态工程建设时，不但 要考虑到自然生态系统的规律， 更重要的是，要考虑到对经济和 社会系统的。
例如：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。
生态工程基本原理
系统学和工程学原理
1. 系统结构决定功能：改变和优化系统结构可以提高系统功能
一、治污生态工程
1、类型： 污水治理 生态工程、 城市垃圾处 生态工程、 湖理泊或水源地治理 生态工程等。
2、内容：固体、液体及有机废弃物
的处理,
生物肥料 的研制，
湖区污染 的治理，
塑料的 再生利用 利用等。
3、实例：“人工湿地”生态工程
①组成成分：土壤、水生植物、微。生物和水等
②净化原理：物理、化学和生物作。用的综合效应
我国生态学家马世骏先生（1984） 利用生态系统中物种共生与物质循环再生原理，结构与功能 协调为原则，根据系统分析的最优化方法而设计的促进物质 被分层多级利用的生态工艺系统。
什么是生态工程？——概念
利用生态学和系统学等多学科基本原理与方法，通过 系统设计、调控和技术组装，对已破坏的生态环境进 行修复或重建，对造成环境污染的传统生产方式进行 改善，提高生态系统生产力，从而促进人类社会和自 然的协调发展。
归纳总结
生态工程基本原理
理论基础
1. 物质循环再生原理
物质循环
2. 物种多样性原理
生态系统的稳定性
3. 协调与平衡原理
处理生物与环境的协调与平衡，考 虑环境容纳量
4. 整体性原理
社会、经济、自然复合系统
5. 系统学和工程学原理
系统的结构决定功能理论 系统整体性理论（互利共生）
不同的生态工程建设遵循的基本原理可能不同。
①矿山废弃地的生态恢复工程 矿山废弃地的生态恢复优先选择 固氮 树种， 尽量选择适应性强的乡__土___树种和__先__锋___树种。
思考：
我国北方生态环境存 在的主要问题是什么？
土地荒漠化
采取什么措施可以改 善生态环境？
植树造林、退耕还林、 还草
三、生态农业工程
1、概念 ①依据：__生__态_学__理_论____。 ②前提：__环__境_与__经_济__协__调_发__展______。 ③特点：_多_层__次____、多功能的农业生产。 ④目的：促进物质在系统内循__环_和__重__复____使用， 以最少的投入获取最大的经济效益和生态效益。 2、实例：留民营村生态农业。
什么是生态工程？
索取自然资源
传统生产方式： 原料-产品
排放废弃物或污染物
什么是生态工程？
人口激增、自然资源破坏，食物供应不足、能源短缺，环境污染，
最终导致生态危机，由此产生应用科学——生态工程
什么是生态工程？——概念
美国生态学家Howard T. Odum （1963） 人运用少量辅助能而对那种以自然能为主的系统进行的环境 控制（生态工程的调控机制是人为辅助下的生态系统自我调 控）
物种多样性原理
练习：分析下列事件用哪种生态工程原理来解释
4）某些地区出现“前面造林，后面砍林”的现象，是因为发 展中哪一原理失调造成的?
整体性原理
5）互利共生的生物：
系统学和工程学原理
练习：分析下列事件用哪种生态工程原理来解释
（6） 农村综合发展型生态工程
• 物质循环再生原理 • 整体性原理 • 物种多样性原理
三北防护林生态工程——张北段防护林
三北防护林河北张家口张 北段林木大批死亡(2013 年)
张北县160多万亩的防风林中， 杨树面积达到三分之一，当地 人用 “杨老大”来形容这一 树种单一的现状。
地区降水量逐年降低，杨树缺 水，大面积死亡。
生态工程基本原理
协调与平衡原理
任何环境对生物数量的承载能力都是有限的，如果超过了其 限度就会引起系统失衡进而引起环境破坏。只有生物与环境 保持相对协调平衡，才能形成生物与环境的可持续发展。
思考：
水生植物的作用？
吸收无机盐、吸附和富集有害物质、拦截固体颗粒、 为微生物的生长提供场所，为水体提供氧气等。
微生物的作用？
降解水体污染物。好氧微生物进行有氧呼吸把有机物 分解为CO2和H2O，厌氧微生物把有机物分解为CO2 和CH4等。
二、生态恢复工程 1、概念： 2、生态恢复工程的第一步是___恢__复__植__被_。 3、实例：
理论基础，技术手段，操作过程，最终目的
什么是生态工程？——概念
生态工程根本目的 在促进物质与能源的良性循环前提下，最大化发挥资 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。
生态工程特点少消耗、多效益、可持续
生态工程基本原理
物质循环再生原理 • 物质能够在各类生态系统中，进行区域小循环和全球地
----需要考虑环境对生物的承载力（环境容纳 量），以及生物与环境的适应
水葫芦泛滥对生态系统造成影响
江西南昌黄家湖（2015年）
湖北汉江（2014年）
大量引进水葫芦治理水体富营养化
水葫芦泛滥
• 瘀塞河道，影响航运 • 破坏生态 • 恶化水质
生态工程基本原理
整体性原理
整体指社会-经济-自然复合系统
建立不同的生态工程时要依据不同的原理，因地制宜，不能 相互照搬。
练习：分析下列事件用哪种生态工程原理来解释
1）某草原牧区，在进行草场建设时，既注重不同牧草种类的搭配 种植，又对单位面积内的放牧量做了一定控制。
物种多样性原理 协调与平衡原理
2)使用堆肥或沼气法实现生态农业
物质循环再生原理
3)自然林区内的马尾松一般不容易发生虫害，但在一些人工马尾松林中，却常常会发生 严重的松毛虫危害