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1、307班生物专题讨论生态工程的基本原理生态工程的基本原理组员：赵慧超，郭雅琴，石英华，王晓庆制作：赵慧超生态工程的基本原理a.物质循环再生原理 b.物种多样性原理 c.协调与平衡原理 d.整体性原理 e.系统学与工程学原理 a.物质循环再生原理理论基础：物质循环地球以有限的空间和资源，长久维持着众多生物的生存、繁衍和发展，奥秘就在于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，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽，用之不竭的效果。无废弃物农业 我国古代传统农业的辉煌成就之一，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质，包括人畜粪
2、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，采用堆肥和沤肥等多种方式，把它们转变为有机肥料，施用到农田中，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。太阳能太阳能饲料输入系统（ 输出）桑基蚕桑鱼生态系统鱼塘浮游植物 节肢动物 鱼鱼（输出 ）废物底泥遗散蚕沙（输出）（输出）青贮脱落补偿（输出）沼气（输出） 分解物桑基鱼塘典型无废弃物农业b.物种多样性原理理论基础：生态系统的稳定型珊瑚礁区的生物多样性 高，食物链复杂，不同的生物 占据了不同的时间 位、空间位和资源位，因而 充分利用了珊瑚 礁生态系统的环境。 例如，氮、磷等养 分就
3、能够在该区生 物体间充分地循环 利用而很少流出 系统外。只有保持生态系统较高的生物多样性，才能保 证生态系统的稳定和平衡。生物多样性的破坏 有人为因素，而且往往作用巨大杨树是我国阔叶树林主要造林树种，近 些年来杨树速生丰产林大面积营造，防 护林体系的建设也是以杨树为主，杨树 蛀干害虫危害严重，特别是天牛的危害 已经严重杨树造林的发展 三北地区天牛的面积达到了250万亩 近二十年我国大部分地区 天牛危害严重我国每年因 天牛造成的经济损失约20亿人民币。 危害严重的成因1.树种或品种单一 摘自内蒙古林业调查设计杨树天牛的发生与治 理马洪武&张洪亮纯杨树林的生物多样性低，食物链短而 单调，缺少天牛的
4、天敌，而成片单一的 林木又为其提供了丰富的食物来源，因 而会导致了树林的毁坏。天牛里面有虫子c.协调与平衡原理理论基础：生物与环境的协调平衡由于周边城市、工业和农田的排水 中氮、磷的浓度较高，使太湖水体 中的水葫芦和藻类疯长不平衡不平衡西北地区年降雨量450nm，只适宜种植灌木和草的地区， 却被硬性规定种植属于乔木的杨树，”杨家将因为不适应 长成了”小老头“,防护林变成了残败的灰色长城不适应不适应从协调与平衡原理出发，想一想，在我国西北地区进行 防护林建设时，应选择哪些特征的树种？如果在该地区 发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？抗寒、耐旱，适应性强的沙棘，耐盐碱力较强的沙枣等 植物。 西
5、北畜牧养殖应该注意牲畜数量不能超过草地的承载量 。针对公共草地的过度放牧问题，应该实行草地承包， 调动个人的管理积极性，减少过度放牧现象；另外，可 以在有条件的地方，人工种植牧草，增加牧草产量。答：处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力。环境承载力又称环境容纳量是指某种环境所能养活的生物种群的数量。d.整体性原理理论基础：社会、经济、自然复合系统人类处在一个社会、经济、自然复合而成的系统中 。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，要考虑到经济和社会等系 统的影响力。另外，社会习惯、法律制度等也都对 生态工程建设有着重要影响。只有应用整体性原理,才能统一协调
6、当前与长远、 局部与整体、开发与环境建设之间的关系，保障生 态系统平衡和稳定。生产成本消费效益经济系统植物动物微生物非生物因素自然系统政策科学文化管理社会系统自然社会经济复合系统e.系统学和工程学原理系统的结构决定功能原理生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过 改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。系统整体性原理系统各组分之间要在适当的比例关系，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，即“1+12”。理论基础：分布式优于集中式和环式理论基础：整体功能大于部分之和系统的结构决定功能原理系统整体性原理珊瑚礁之所以能够保持很高的系统生产力，得 益于珊瑚虫和藻类组成的高效的植物动物营 养循环。通常情况下，失去了共生藻类的珊瑚 虫会因为死亡而导致珊瑚礁逐渐“白化”，失去 其鲜艳的色彩，那里的生物多样性也将锐减， 从而造成系统的崩溃。豆科作物和固氮菌的共生也是一例。固氮菌为 豆科作物提供能量和其他营养，两者的共生使 豆科作物能够在氮素缺乏的土地上生长；当把 它们分开时，两者的生长都要受到损害。
