生态工程幻灯片.ppt

生态工程课件第1页，共18页，编辑于2022年，星期日第一节生态工程的基本原理第一节生态工程的基本原理1、生态工程的基本概念：、生态工程的基本概念：指人类利用指人类利用生态学生态学和和系统学系统学的基本原理和方法，的基本原理和方法，通过系统通过系统设计设计、调控调控和和技术组装技术组装，对已破坏的生态环境进行对已破坏的生态环境进行修复、重建修复、重建，对造成环境污染和破，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的并提高生态系统的生产力生产力，从而促进人类社会和自然环境的从而促进人类社会和自然环境的和谐发展和谐发展。原理、方法：原理、方法：手段：手段：对象：对象：目的目的一、概述一、概述第2页，共18页，编辑于2022年，星期日2、生态工程建设的目的、生态工程建设的目的：就是遵循自然界就是遵循自然界 规律，充分挥规律，充分挥 ，防止防止 ，达到，达到 的同步发展。的同步发展。物质循环物质循环资源的生产潜力资源的生产潜力环境污染环境污染经济效益和生态效益经济效益和生态效益3、生态工程的特点：、生态工程的特点：少消耗、少消耗、多效益、多效益、可持续。可持续。4、生态工程的调节机制：、生态工程的调节机制：人工辅助下的自我调节。人工辅助下的自我调节。第3页，共18页，编辑于2022年，星期日5、生态工程建设的原因分析：、生态工程建设的原因分析：传统经济发展模式传统经济发展模式弊端：不注重生态环境的保护，没有考虑弊端：不注重生态环境的保护，没有考虑生态成本生态成本，经，经济的发展以巨大的生济的发展以巨大的生态环境破坏态环境破坏为代价。为代价。第4页，共18页，编辑于2022年，星期日第5页，共18页，编辑于2022年，星期日二、生态工程的基本原理二、生态工程的基本原理项目项目理论基础理论基础 意义意义实例实例物质物质循环循环再生再生原理原理 生态系统生态系统的物质循的物质循环环可避免环境可避免环境污染及其对污染及其对系统稳定和系统稳定和发展的影响发展的影响无废弃物无废弃物农业农业物种物种多样多样性原性原理理生态系统生态系统的稳定性的稳定性生物多样性生物多样性程度高可提程度高可提高系统的抵高系统的抵抗力稳定性，抗力稳定性，提高系统的提高系统的生产力生产力“三北三北”防护林建防护林建设中的问设中的问题珊瑚礁题珊瑚礁生态系统生态系统的生物多的生物多样性问题样性问题第6页，共18页，编辑于2022年，星期日项目项目理论基础理论基础意意 义义实例实例协调协调与平与平衡原衡原理理生物与环生物与环境的协调境的协调与平衡与平衡生物数量不超生物数量不超过环境承载力，过环境承载力，可避免系统的可避免系统的失衡和破坏失衡和破坏太湖富营太湖富营养化问题、养化问题、过度放牧过度放牧整体整体性原性原理理社会、经社会、经济、自然济、自然构成的复构成的复合系统合系统统一协调各种统一协调各种关系，保证系关系，保证系统的平衡与发统的平衡与发展展林业建设林业建设中自然系中自然系统与社会、统与社会、经济系统经济系统的关系问的关系问题题第7页，共18页，编辑于2022年，星期日项目项目理论基础理论基础意意 义义实例实例系统学系统学和工程和工程学原理学原理系统的结系统的结构决定功构决定功能原理：能原理：分布式优分布式优于环式于环式改善和改善和优化系优化系统的结统的结构以改构以改善功能善功能桑基鱼桑基鱼塘塘系统的整系统的整体性原理：体性原理：整体整体部部分之和分之和保持系保持系统很高统很高的生产的生产力力 珊瑚礁：珊瑚礁：藻类和藻类和珊瑚虫珊瑚虫的关系的关系 第8页，共18页，编辑于2022年，星期日注意：注意：C第9页，共18页，编辑于2022年，星期日“无废弃物农业无废弃物农业”物质和能量流动图物质和能量流动图例例2 如图是如图是“无废弃物农业无废弃物农业”物质和能量流动图，该物质和能量流动图，该图所体现的主要生态工程原理是图所体现的主要生态工程原理是()A物种多样性原理物种多样性原理B整体性原理整体性原理C物质循环再生原理物质循环再生原理D协调与平衡原理协调与平衡原理C第10页，共18页，编辑于2022年，星期日三、生态工程的实例和发展前景三、生态工程的实例和发展前景（一）生态工程实例（一）生态工程实例进行生态工程建设时，应当根据当地的实际条进行生态工程建设时，应当根据当地的实际条件，因地制宜地进行。件，因地制宜地进行。小流域综合治小流域综合治理生态工程理生态工程 整体性原理、协调与整体性原理、协调与平衡原理平衡原理“综合综合”表现在同时考虑表现在同时考虑到生态效益和经济效益到生态效益和经济效益不同气候带、不同自然条不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地件和不同经济发展水平的地区，生态工程模式应各具特区，生态工程模式应各具特色色 第11页，共18页，编辑于2022年，星期日实例实例 原理原理 重点注意问题重点注意问题 大区域大区域生态系生态系统恢复统恢复工程工程 协调与协调与平衡原平衡原理、整理、整体性原体性原理理“三北三北”防护林工程建设中应注意的问题防护林工程建设中应注意的问题考虑树种生态适应性问题，种植适宜品种考虑树种生态适应性问题，种植适宜品种考虑树种多样性，保证防护林体系稳定性考虑树种多样性，保证防护林体系稳定性不同地区应根据当地情况采取不同策略不同地区应根据当地情况采取不同策略 湿地生湿地生态恢复态恢复工程工程 协调与协调与平衡原平衡原理、整理、整体性原体性原理理 湿地被誉为地球湿地被誉为地球“肾脏肾脏”退耕还湖，还要解决迁出居民的生退耕还湖，还要解决迁出居民的生活和就业问题活和就业问题 第12页，共18页，编辑于2022年，星期日实例实例 原理原理 重点注意问题重点注意问题 城市环城市环境生态境生态工程工程 协调与平协调与平衡原理、衡原理、整体性原整体性原理理 城市大气污染主要来源是汽车尾城市大气污染主要来源是汽车尾气。禁止使用含铅汽油，鼓励使用气。禁止使用含铅汽油，鼓励使用电力、天然气等无污染能源的新型电力、天然气等无污染能源的新型汽车汽车减少或禁止工厂污水排放减少或禁止工厂污水排放节水，使用无磷洗涤剂节水，使用无磷洗涤剂 矿区废矿区废弃地生弃地生态恢复态恢复工程工程 系统学和系统学和工程学原工程学原理理 修复土地、恢复植被修复土地、恢复植被 第13页，共18页，编辑于2022年，星期日（二）（二）“生物圈生物圈2号号”生态工程的实例及启示生态工程的实例及启示1、实验目的：制造一个人工模拟生态系统，验证人实验目的：制造一个人工模拟生态系统，验证人类离开地球的情况下，利用人工生态工程，仅靠太类离开地球的情况下，利用人工生态工程，仅靠太阳，能否维持生存阳，能否维持生存。2、实验场所、实验场所微型人工生态循环系统微型人工生态循环系统(1)主体结构：封闭的建筑物主体结构：封闭的建筑物(2)内部内部7种模拟生态群落区：种模拟生态群落区：5个野生生物群落个野生生物群落2个人工生物群落。个人工生物群落。两个大气扩张室两个大气扩张室“肺肺”第14页，共18页，编辑于2022年，星期日3实验特点实验特点物质上：完全与外界隔绝，只通过电力传输、电信和物质上：完全与外界隔绝，只通过电力传输、电信和计算机同外界联系。计算机同外界联系。能量上：太阳光源不断射入能量上：太阳光源不断射入 4维持时间：维持时间：4年。年。5实验结果：系统稳定难以维持。实验结果：系统稳定难以维持。6失败原因失败原因(1)温度失调温度失调(2)CO2含量猛增含量猛增(3)O2含量减少，不足以维持人及动物的生存。含量减少，不足以维持人及动物的生存。7启示启示(1)认识人类与自然和谐共处的重要性，自然界认识人类与自然和谐共处的重要性，自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝。给人类提供的生命支持服务是无价之宝。(2)目前：人类仍然没有能力完全模拟出自然生态系目前：人类仍然没有能力完全模拟出自然生态系统。统。第15页，共18页，编辑于2022年，星期日（三）对我国生态工程发展前景的分析与展望（三）对我国生态工程发展前景的分析与展望西方发达国家生态工程特点：目标是治理环境污染，集中于对破西方发达国家生态工程特点：目标是治理环境污染，集中于对破坏的生态系统进行生态恢复，生态工程应用范围小，不大强调经济坏的生态系统进行生态恢复，生态工程应用范围小，不大强调经济效益。效益。我国生态工程的特点：不但重视对生态环境的保护，更我国生态工程的特点：不但重视对生态环境的保护，更注重与经济、社会效益的结合，遵循整体、协调、再生、注重与经济、社会效益的结合，遵循整体、协调、再生、循环的基本原理，建立适合中国农业和农村特点的生态工循环的基本原理，建立适合中国农业和农村特点的生态工程。程。我国生态工程不足之处：缺乏定量化模型指导，难以设我国生态工程不足之处：缺乏定量化模型指导，难以设计出标准化、易操作的生态工程样板；设计缺乏高科技含计出标准化、易操作的生态工程样板；设计缺乏高科技含量，生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术支持；缺乏量，生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术支持；缺乏理论性指导等理论性指导等。第16页，共18页，编辑于2022年，星期日例例3、下图为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于（、下图为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于（）养猪场养猪场凤眼莲池凤眼莲池绿萍池绿萍池养鱼的稻田养鱼的稻田鱼、蟹池鱼、蟹池猪粪猪粪二级肥水二级肥水三级肥水三级肥水四级肥水四级肥水A、湿地生态恢复的生态工程、湿地生态恢复的生态工程B、节水和废水处理与应用的工程、节水和废水处理与应用的工程C、小流域综合治理与的生态工程、小流域综合治理与的生态工程D、清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程、清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程B第17页，共18页，编辑于2022年，星期日例例4、下图为桑基鱼塘的物质和能量交、下图为桑基鱼塘的物质和能量交换模式图，据图回答：换模式图，据图回答：桑树桑树桑叶桑叶蚕蚕蚕丝蚕丝蚕沙蚕沙鱼塘鱼塘泥塘泥猪粪猪粪猪猪糖渣糖渣糖厂糖厂甘蔗甘蔗糖糖该生态工程体现了该生态工程体现了 等生态工程的等生态工程的基本原理。（选答两项）基本原理。（选答两项）通过现代生物技术可提高传统生态工通过现代生物技术可提高传统生态工程的效益，要通过基因工程培育抗病甘程的效益，要通过基因工程培育抗病甘 蔗，需要的工具酶是蔗，需要的工具酶是 ，可通过 技 将导入了目的基因的甘蔗细胞培养成植株。若要检测转基因甘蔗细胞染色体上将导入了目的基因的甘蔗细胞培养成植株。若要检测转基因甘蔗细胞染色体上是否插入了目的基因，可采用是否插入了目的基因，可采用 技术。技术。为大量繁殖良种猪，可采用胚胎移植技术。该技术，首先要对母猪注射为大量繁殖良种猪，可采用胚胎移植技术。该技术，首先要对母猪注射 ，做超数排卵处理，以获得更多的良种猪卵母细胞，然后培养到，做超数排卵处理，以获得更多的良种猪卵母细胞，然后培养到 期，与经过期，与经过 处理的良种猪精子进行体外受精。将早期胚胎移植到本地母猪体内发育成小处理的良种猪精子进行体外受精。将早期胚胎移植到本地母猪体内发育成小猪。受体对移入子宫的外来胚胎基本上不会发生猪。受体对移入子宫的外来胚胎基本上不会发生 反应，为胚胎在受反应，为胚胎在受体内的存活提供了可能。体内的存活提供了可能。物质循环再生原理物质循环再生原理物种多样性原理物种多样性原理、整体性原理整体性原理限制酶、限制酶、DNA连接酶连接酶植物组织培养植物组织培养DNA分子杂交分子杂交促性腺激素促性腺激素M中中获能获能免疫排斥免疫排斥第18页，共18页，编辑于2022年，星期日