生态工程及原理
什么是生态工程.
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 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,从而促进人类社会和自然环境 的和谐发展。
一、生态工程的概念
1.学科知识:生态学和系统学 系统设计、调控和技术组装 2.技术手段: 3.研究对象: 社会——经济——自然复合生态系统。
1、物质循环再生原理
理论基础:物质循环
内容: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,各层循环往复,分层分级 利用,达到取之不尽,用之不绝的效果。
例:无废弃物 农业
是我国古代传统 农业的辉煌成就 之一,也是生态 工程最早和最生 动的一种模式。
通过积极种植能够固氮的豆科作物, 以及收集一切可能的有机物, 包括人畜粪 便、枯枝落叶、残羹剩饭、河泥、炕土、 老墙土以及农产品加工过程中的废弃物等, 采用堆肥、沤肥等多种方式,把它们转变 为有机肥料,施用到农田中: 优点:改善了土壤结构; 培育了土壤微生物; 实现了土壤养分如氮、磷、钾及微 量元素的循环利用。
资料2:
. . 蓝婴病
. .两则资料比较
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。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。
讨论
上面两则资料所反映的经济模式有何共同 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。
. . 共同,解决,生态经济,生态工程
无废料模式:原料→产品→原料→产品 怎么实现生态经济 生态工程
举例:
物种繁多的生态系统具较高的抵抗力稳定性。 农林业常为追求最大产量,种植单一品种,造 成病虫害增加. 资料分析:“三北防护林”在辽宁西部的章古 台地区,单一种植樟子松(Pinus sylvestris var. sylvestriformis),因食物链单一而无松毛虫的 天敌,导致松毛虫肆虐,樟子松被毁. 宁夏、内蒙几十亿杨树被杨树天牛毁于一旦. 澳洲大堡礁鱼类约1 100种,300多种造礁珊瑚, 无数无脊椎动物和藻类,生物多样性高.
2.你能举出一些农业生产活动对人体健 康以及环境造成危害的实例吗?
除日常生活中能够发现的实例外,农业活动对 环境和人类健康造成危害的实例中,世界上影响较 大的有蓝婴病。1973年,美国内布拉斯加州首次出 现幼儿高铁血红蛋白症(蓝婴病)。其原因是饮用 水中硝酸盐含量超过10 mg/L,这时过多的硝酸盐 会与红细胞中的血色素结合,形成高铁血红蛋白。 高铁血红蛋白不能为细胞和组织运输足够的氧。患 儿的临床症状是在口、手或脚等部位出现时断时续 的蓝色或淡紫色,呼吸困难、腹泻、呕吐、抽搐, 严重的会失去知觉,甚至死亡。硝酸盐来源于点源 污染,如下水道、畜禽养殖场等,或非点源污染, 如对农田、公园、草地等的施肥。
生态工程
第一节 生态工程及其原理
资料1:
. . 直接原因和根本原因
石油农业.
1998年的洪水让6岁的江珊在激流中挣扎了9个小时。
1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么? 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。
2.物种多样性原理
理论基础:生态系统的稳定性
遇虫害而死的樟子松
内容:物种越丰富,生态系统的抵抗力 稳定性越高。生物多样性程度高,可以为各 类生物的生存提供多种机会和条件。众多的 生物通过食物链关系互相依存,就可以在有 限的资源条件下,产生或容纳更多的生物量, 提高系统生产力。即使某个物种由于某种原 因的死亡,也会很快有其他物种占据它原来 的生态位置,从而避免式应当怎样改进?
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。
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。
解决长江洪水泛滥的措施:
我国政府提出的“积极营造长江中 上游水源涵养林和水土保持林”计划, 即以生物措施为主,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。
4.建设目的:
遵循物质循环的规律,防止环境污染,达到经济效 益和生态效益的同步发展。 最终目标:实现可持续发展。
•特点:
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。
二、生态工程所遵循的基本原理 生态工程是人类学习自然生态系 统“智慧”的结晶,是生态学、工程 学、系统学、经济学等学科交叉而产 生的新兴学科。它所遵循的基本原理 是:整体、协调、循环、再生。
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。