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1、环境生态工程的核心原理(2)适者生存在达到某种平衡的生态系统中,种群之间的负相互作用和正相互作用能像平衡的方程式一样,最后得到平衡。协调与平衡原理3中国黄土高原的植被演替就是一个案例。森林面积西周时期34104km2秦汉南北朝时期25104km2唐宋时期20104km2明清时期8104km2协调与平衡原理4协调与平衡原理5功能结构生物协调生物生产、物质循环、能量流动和信息传递生态系统的结构是组成该系统生物及非生物成分的种类及其数量与密度、空间和时间分布与搭配,相互间的比例、以及各种不同成分相互联系,相互作用的内容和方式每种生物都有其适应环境,且与周围环境相互协调。环境生态工程的核心原理西北干旱
2、少于地区防护林,如果以杨树等乔木树种为主,而不是以适宜当地的生态条件的灌木和草为主,防护带会成为灰色长廊。环境生态工程的核心原理外因是变化的条件,内因(内部结构和功能)是变化的根据,外因通过内因才起作用。根据此原则,利用生态工程处理环境污染问题许多实践取得成功经验。环境生态工程的核心原理重金属耐性植物印度芥菜用在Ni污染土壤修复,先将污染土壤接种具有溶磷、产吲哚乙酸能力的根际促生菌,再种植印度芥菜,可以使植物拥有更长根茎和更大生物量,在这种系统中,印度芥菜体内Ni浓度增加1.5倍,提高了其对污染土壤的修复效率。环境生态工程的核心原理环境生态工程的核心原理1918年美国亚利桑那州凯巴布高原约有4
3、000只鹿,低于承载量(30000只)。狼、山狗、美洲狮被猎杀,食物链断裂,生态系统失衡1924-1925鹿增长到10万只,超出高原承载力。1940年自然降到1万只凯巴布高原上鹿种群动态演替案例说明:生态系统在一定时期内,各组分通过相生相克、转化、补偿、反馈等相互作用,结构与功能相互协调,达到平衡,且是一种动态平衡。平衡原理11功能平衡结构平衡收支平衡生态平衡环境生态工程的核心原理12 凤眼莲因控制不当而泛滥成灾环境生态工程的核心原理收支平衡失调 凤眼莲因控制不当而泛滥成灾1、水生生物面临死亡。2、凤眼莲死后腐烂残体沉入水底形成重金属或营养盐高含量层,导致水体溶解氧下降,厌氧毒物增多。3、引起
4、生态系统的结构功能和收支平衡失调,造成生态灾难。凤眼莲作为修复污染水体的先锋植物。防止泛滥成灾,可限制其生长区域。环境生态工程的核心原理菹草环境生态工程的核心原理15黄土高原水土流失约占国土陆地面积38%环境生态工程的核心原理16自我组织(Selforganization)自我优化(Selfoptimum)自我调节(Selfregulation)自我再生(Selfregeneration)自我繁殖(Selfreproduction)自我设计(Selfdesign)生态系统自生原理的体现:自生原理自然生态系统环境生态工程的核心原理18图2-3桂林山水(左)和尼亚加拉大瀑布(右)自然生态系统的自我
5、设计环境生态工程的核心原理庞贝沉没古楼兰消失地震环境生态工程的核心原理生态系统的自组织和自设计自组织理论:系统不借外力自己形成、具有充分组织性的有序结构,即生态系统通过反馈作用,依照最小耗能远离,建立内部结构和生态过程,使之发展和进化的行为。环境生态工程的核心原理21自生原理生态系统的自我调节同种生物种群间密度的自我调节dN/dt=rN(K-N)/KN种群现存个体数量T时间变量r比增长率K环境容纳量(饱和密度)环境生态工程的核心原理22自生原理生态系统的自我调节异种生物种群之间数量调节生物与环境之间的相互适应调节环境生态工程的核心原理23循环再生原理地质循环的环节之一环境生态工程的核心原理24根据生态系统物质循环原理,多类型、多途径、多层次地通过初级生产、次级生产、加工、分解等完全代谢过程,完成物质在生态系统中的循环。循环再生原理环境生态工程的核心原理25桑基鱼塘物质循环和再生原理循环再生原理环境生态工程的核心原理26多层次分级利用原理环境生态工程中系统内耗最省、物质利用最充分、工序组合最佳最优工艺设计的基础。循环再生分层多级利用循环再生原理环境生态工程的核心原理谢谢观看
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