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1、第一节第一节 生态工程及其原理生态工程及其原理 1 关注生态工程的建设 2 简述生态工程的原理 一 生态工程的概念 1 概念 为了人类社会和自然双双受益 着眼于生态系统 特别是社会 经济 自然复合生态 系统的可持续发展能力的整合工程技术 叫做生态工程 2 目标 保护环境与资源 力求达到生态效益 经济效益和社会效益的协调统一 使人工控制 的生态系统具有更强大的自然再生产和社会再生产的能力 二 生态工程的基本原理 1 食物链原理 1 原理 在自然生态系统中 由生产者 消费者 分解者所构成的食物链 既是能 量转化链和物质传递链 也是价值增值链 2 作用 调整食物链的长度 利用相应的腐生生物 将各营养
2、级的食物残渣或粪便 等排泄物进一步转化 提高生物能量的利用率 2 生态位原理 1 原理 自然生态系统中存在着不同的生物种群 每一种群在多维的生态空间中都 有其理想的生态位 而每一种环境因素都给生物种群提供了现实的生态位 这种理想与现 实生态位之差 一方面迫使生物的种群去寻求 占领和竞争良好的生态位 另一方面也迫 使生物种群不断地适应环境 调节自己的理想生态位 并通过自然选择 实现生物与环境 的世代平衡 2 作用 形成一个物种多样化 种群稳定的生态系统 并使有限的光 热 水 气 肥资源得到合理利用 减少资源的浪费 3 限制因子原理 1 最小因子定律 生物的生长取决于数量最不足的那一种物质 叫做最
3、小因子定律 2 耐性定律 各种生物的生长发育过程中对各种生态因子都存在着一个生物学上限 和下限 它们之间的幅度就是该种生物对某一生态因子的耐性范围 生态因子的最大量和 最小量对生物的限制作用概念合并为耐性定律 3 限制因子 当生态因子 一个或相关几个 接近或超过某种生物的耐受极限而限 制其生存 生长 繁殖或分布时 这些因子就是限制因子 4 整体效应原理 1 原理 生态系统是由若干组成部分结合而成的具有特定功能的整体 2 基本特征 是整体性 表现为系统各组分间相互联系 依赖 作用 制约的不可 分割性 整体的作用和效应比各部分之和大 三 生态工程技术的其他原理 1 系统论原理 生态工程的整体效应原
4、理遵循的就是系统论原理 2 多样性原理 适当增加物种或生产过程的多样性 可促使复合系统的稳定性增加 3 生物共生原理 利用生物之间共生原理 人工诱导多种共生互利关系 加强物质循 环作用 保证生态工程的稳定性 4 物质循环与再生利用原理 通过生态系统成分之间的联系 完成系统的物质循环过 程 提高系统的生产效率 同时也减少生产过程中对环境的污染 1 生态工程的基本原理 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 物种多样性原 理 生态系统的抵抗 力稳定性 生物多样性程度高可 提高系统的抵抗力稳 定性 提高系统的生 产力 三北 防护
5、林建设 中的问题 珊瑚礁生 态系统的生物多样性 问题 限制因子原理 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 太湖富营养化问题 整体性原理 社会经济自然复 合系统 统一协调各种关系 保障系统的平衡与稳 定 林业建设中自然系统 与社会 经济系统的 关系问题 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 系统学和工程 学原理 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 生态工程的建设应遵循以上基本原理 但不同生态系统遵循的原理并不完全相同 实现生态经济一定要遵循生态学
6、的基本原理 如果违背这个原理 就一定会由盛转 衰 终致崩溃 2 物种多样性与生物多样性 物种多样性是指多种多样的生物种类 强调物种的变异性 生物多样性是指生命形式的多样化 从类病毒 病毒 细菌 放线菌 支原体 真菌 到植物 动物 各种生命形式之间及其与环境之间的多种相互作用 以及各种生物群落 生态系统及其生态环境与生态过程的复杂性 一般地讲 生物多样性可以从 3 个层面上去 描述 即遗传 基因 多样性 物种多样性 生态系统与景观多样性 题型一 系统学和工程学原理的应用 例 1 我国南方桑基鱼塘是将低洼稻田挖深做塘 塘内养鱼 塘基上种桑 用桑养 蚕 蚕粪养鱼 鱼粪肥塘 塘泥肥田 肥桑 从而获得稻
7、 鱼 蚕三丰收 大大提高了系 统生产力 这种模式主要遵循了生态工程的哪个原理 A 系统学和工程学原理 B 整体性原理 C 物种多样性原理 D 物质循环再生原理 解析 解析 我国桑基鱼塘模式遵循的是系统学和工程学原理中的系统结构决定功能原理 利用此原理改善和优化系统的结构 从而达到功能改善的效果 大大提高了系统生产力 答案 答案 A 反思领悟 反思领悟 系统的结构决定功能原理 分布式优于集中式和环式 题型二 实现循环经济的措施 例 2 实现循环经济的最重要手段之一是 A 大力发展 石油农业 B 生态工程 C 清除了污染物 D 禁止产出污染物 解析 解析 要改变传统的生产模式 走可持续发展的道路
8、就要使经济发展符合生态学规 律 走生态经济之路 生态经济主要通过实行 循环经济 的原则 实现废弃物资源化 其重要手段之一就是生态工程 答案 答案 B 反思领悟 反思领悟 生态工程的目标是保护环境与资源 力求达到生态效益 经济效益和社会 效益的协调统一 使人工控制的生态系统具有更强大的自然再生产和社会再生产能力 1 肉类和鸡蛋的价格比粮食和蔬菜高 从生态学的观点看 这是由于 A 动物饲养麻烦 花工夫多 投资大 B 动物性食品营养价值高 C 食物链延长 能量流失多 动物性食品成本高 D 植物栽培较容易 解析 解析 本题考查能量流动的特点 生态系统中能量流动的特点是 单向流动且逐级递 减 由于动物一
9、般处于第二 第三营养级 新陈代谢时要消耗一些能量 只有 10 20 的 能量传到下一营养级 所以 与粮食和蔬菜比较 要得到同质量的肉类和鸡蛋 需要消耗 更多的能量 故肉类 鸡蛋成本高 价格相应也高 答案 答案 C 2 一渔民承包一鱼塘 他应怎样合理利用池塘生态系统 A 禁渔三年 B 捕捞要彻底 C 适量捕捞成鱼 D 饲养单一品种 答案 答案 C 3 随着生态学知识的普及 人们基本都能认识到生物圈的稳态是人类生存和发展的基 础 请你想一想 下列哪项措施有利于生物圈的维持 A 不断地从外地引进新的物种 B 长期封山 封林 禁牧 禁渔 C 人工适度减少动物的数量 增加植物的数量 D 人工适度适时更新森林的结构成分 答案 答案 D 4 下列措施与生态工程的原理不符合的一项是 A 森林的采伐量小于生产量 B 人工鱼塘生产者的能量小于消费者的能量 C 农田通过农作物输出的氮素多于补充的氮素 D 向农田施用的无机氮肥多于生物固定的氮肥 解析 解析 森林的采伐量小于生产量 利于森林的发展 人工鱼塘生产者的能量小于消费 者的能量 可以通过人工补充能量来维持 农田通过农作物输出的氮素多于补充的氮素 土壤就会变贫瘠 影响可持续发展 向农田施用的无机氮肥要多于生物固定的氮肥 答案 答案 C
