生態(tài)工程及其原理

污染轉(zhuǎn)移污染轉(zhuǎn)移第一節(jié)生態(tài)工程及其原理一、生態(tài)工程1.概念：生態(tài)工程是指應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生與物質(zhì)循環(huán)再生原理、結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)原則，結(jié)合系統(tǒng)分析的最優(yōu)化方法而設(shè)計(jì)的促進(jìn)物質(zhì)被分層多級利用的生產(chǎn)工藝系統(tǒng)。2.根本目標(biāo)：在促進(jìn)自然界良性循環(huán)的前提下，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防治環(huán)境污染，達(dá)到生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益的同步發(fā)展。3.主要目的：協(xié)調(diào)人與自然的關(guān)系，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。二、生態(tài)工程的原理1.生態(tài)工程主要由生物種群、生物群落和________構(gòu)成.生態(tài)工程構(gòu)建和運(yùn)行的主要依據(jù)是生態(tài)學(xué)的基本原理,主要包括__________、生態(tài)位、_______和___________等。2.自然界中復(fù)雜的食物關(guān)系對生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)具有重要作用，是實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)_____、能量______和信息_____的基礎(chǔ)，也是生態(tài)工程所利用的物種共生原理的基礎(chǔ)。生態(tài)系統(tǒng)物種共生食物鏈物種多樣性循環(huán)流動傳遞石油農(nóng)業(yè)時(shí)代下的“肥慌”化肥價(jià)格持續(xù)走高資料二1．石油農(nóng)業(yè)2．石油農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢：高產(chǎn)、高效、省時(shí)、省力；提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，解決糧食需求的矛盾。3．石油農(nóng)業(yè)的弊端：高投入、高成本、高污染生態(tài)經(jīng)濟(jì)：主要是通過實(shí)行“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的原則，使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)原料，從而實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化，而實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)最重要的手段之一就是生態(tài)工程。為了可持續(xù)發(fā)展，走生態(tài)經(jīng)濟(jì)之路。項(xiàng)目理論內(nèi)容意義舉例食物鏈原理食物鏈?zhǔn)且粭l能量轉(zhuǎn)化鏈、物質(zhì)傳遞鏈巧接食物鏈，調(diào)整食物鏈長度，利用相應(yīng)的腐生生物，將各營養(yǎng)級的食物殘?jiān)蚣S便等排泄物進(jìn)一步轉(zhuǎn)化提高物質(zhì)和能量的利用率，減少環(huán)境污染利用青蛙來控制農(nóng)田中的害蟲項(xiàng)目理論內(nèi)容意義舉例物種多樣性原理生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)、自我修復(fù)和自我延續(xù)的能力物種越多、營養(yǎng)關(guān)系越復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，越穩(wěn)定；生物多樣性高，可以為各類生物提供多種生存的機(jī)會和條件，容納更多的生物數(shù)量增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)態(tài)單一物種的人工林病蟲害嚴(yán)重，自然林有蟲無災(zāi)項(xiàng)目理論內(nèi)容意義舉例生態(tài)位原理每個(gè)種群在生態(tài)系統(tǒng)中都有特定的功能和位置將適宜的生物引入生態(tài)系統(tǒng)，填補(bǔ)空白的生態(tài)位實(shí)現(xiàn)物種多樣化，提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高物質(zhì)、能量利用效率稻田養(yǎng)魚，魚吃掉危害水稻生產(chǎn)的害蟲，同時(shí)為水稻提供礦質(zhì)元素，水稻能夠?yàn)轸~提供一定餌料項(xiàng)目理論內(nèi)容意義舉例物種共生原理物種之間相互依存，不能單獨(dú)生存和繁衍經(jīng)過長期進(jìn)化而形成的種間關(guān)系、包括共生，競爭等多種關(guān)系構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)和反饋機(jī)制大豆與根瘤菌互利共生1．物質(zhì)循環(huán)再生原理

三、生態(tài)工程所遵循的基本原理2．物種多樣性原理3．協(xié)調(diào)與平衡的原理4．整體性原理5．系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理物質(zhì)循環(huán)再生原理

理論基礎(chǔ)是：必修課中學(xué)習(xí)過的生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

原理含義是指：生態(tài)系統(tǒng)中,生物借助能量的不停流動,一方面不斷地從自然界攝取物質(zhì)并合成新的物質(zhì),另一方面又隨時(shí)分解為原來的簡單物質(zhì),即所謂“再生”,重新被系統(tǒng)中的生產(chǎn)者植物所吸收利用,進(jìn)行著不停頓的物質(zhì)循環(huán)。無廢棄物農(nóng)業(yè)無廢棄物農(nóng)業(yè)----通過積極種植能固氮的豆科作物，以及收集一切可能的有機(jī)物質(zhì)，包括人畜糞便、枯枝落葉、殘羹剩飯、河泥等，采用堆肥和漚肥等多種方式，把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)肥料，施用到農(nóng)田中，改善了土壤結(jié)構(gòu)；培育了土壤微生物；實(shí)現(xiàn)了土壤養(yǎng)分循環(huán)利用。單一的樟子松林被松毛蟲害死食物鏈短而單調(diào)，缺少松毛蟲的天敵。生物多樣性很高的珊瑚礁維持的很好

物種多而繁雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的抵抗力穩(wěn)定性。生物多樣性程度高，可以為各類生物的生存提供多種機(jī)會和條件。眾多的生物通過食物鏈關(guān)系互相依存，就可以在有限的資源條件下，產(chǎn)生或容納更多的生物量，提高系統(tǒng)生產(chǎn)力。2．物種多樣性原理由于周邊城市、工業(yè)和農(nóng)田的排水中氮、磷的濃度較高，使太湖水體中的水葫蘆和藻類瘋長

西北地區(qū)年降雨量450nm，只適宜種植灌木和草的地區(qū)，卻被硬性規(guī)定種植屬于喬木的楊樹，“楊家將”因?yàn)椴贿m應(yīng)長成了“小老頭”，防護(hù)林變成了殘敗的“灰色長城”。

處理好生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，需要考慮環(huán)境承載力。環(huán)境承載力又稱環(huán)境容納量是指某種環(huán)境所能養(yǎng)活的生物種群的數(shù)量。3．協(xié)調(diào)與平衡原理4．整體性原理

進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時(shí)，不但要考慮到自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，更重要的是，要考慮到經(jīng)濟(jì)和社會等系統(tǒng)的影響力。

人類處在一個(gè)社會、經(jīng)濟(jì)、自然復(fù)合而成的系統(tǒng)中。5．系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理⑴生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理生態(tài)工程需要考慮系統(tǒng)內(nèi)部不同組分之間的結(jié)構(gòu)，通過改變和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，達(dá)到改善系統(tǒng)功能的目的。⑵系統(tǒng)整體性原理系統(tǒng)各組分之間要有適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系，只有這樣才能順利完成能量、物質(zhì)、信息等的轉(zhuǎn)換和流通，并且實(shí)現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果，即“1+1>2”。5．系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理⑵系統(tǒng)整體性原理例如：珊瑚礁之所以能夠保持很高的系統(tǒng)生產(chǎn)力，得益于珊瑚蟲和藻類組成的高效的植物—動物營養(yǎng)循環(huán)。豆科作