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1、第五章 生态工程本讲稿第一页，共二十七页第五章第五章 生态工程生态工程本讲稿第二页，共二十七页生态工程是指人类应用生态学和系统学等生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环统的生产力，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。境的和谐发展。本讲稿第三页，共二十七页生态工程是指人类应用生
2、态工程是指人类应用生态学和系统学生态学和系统学等学等学科的基本原理和方法，通过科的基本原理和方法，通过系统设计、调控系统设计、调控和技术组装和技术组装，对已被，对已被破坏破坏的生态环境进行的生态环境进行修复、重建，对造成修复、重建，对造成环境污染环境污染和和破坏破坏的传的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而生产力，从而促进人类社会和自然环境的和促进人类社会和自然环境的和谐发展谐发展。本讲稿第四页，共二十七页生态工程所遵循的基本原理：生态工程所遵循的基本原理：物质循环再生原理（无废弃物农业）物质循环再生原理（无废弃物农业）物种多样性原理（如退耕还
3、林还草）物种多样性原理（如退耕还林还草）协调与平衡原理（水葫芦污染治理）协调与平衡原理（水葫芦污染治理）整体性原理整体性原理系统学和工程学原理系统学和工程学原理社会社会经济经济自然复合生态系统自然复合生态系统本讲稿第五页，共二十七页第一节第一节 生态工程的主要类型生态工程的主要类型物质循环利用的生态工程物质循环利用的生态工程例如：城市生活垃圾减量化、无害化、例如：城市生活垃圾减量化、无害化、资源化处理；资源化处理；农村发展养殖业，农作物秸秆农村发展养殖业，农作物秸秆“过腹还过腹还田田”等，实行无废弃物农业。等，实行无废弃物农业。本讲稿第六页，共二十七页我国古代传统的我国古代传统的“无废弃物农业
4、无废弃物农业”生产模式生产模式本讲稿第七页，共二十七页现代的现代的“无废弃物农业无废弃物农业”模式模式：（物质循环再生原理）：（物质循环再生原理）本讲稿第八页，共二十七页节水和废水处理与利用的生态工程节水和废水处理与利用的生态工程例如：节水灌溉技术；雨水和地表水的收例如：节水灌溉技术；雨水和地表水的收集利用等节水工程；集利用等节水工程；对造糖厂、造纸厂、屠宰场等工业和生活对造糖厂、造纸厂、屠宰场等工业和生活废水实施减量、回收、再生、再循环等废水实施减量、回收、再生、再循环等废水处理与利用工程。废水处理与利用工程。本讲稿第九页，共二十七页山区小流域综合治理与开发的生态工程山区小流域综合治理与开发
5、的生态工程例如：三北防护林工例如：三北防护林工程、长江中上游防程、长江中上游防护林生态工程等。护林生态工程等。应用生态工程的整体原理、协调与平衡原理，以应用生态工程的整体原理、协调与平衡原理，以及工程学等原理，通过保土蓄水、耕作措施、及工程学等原理，通过保土蓄水、耕作措施、林草措施等工程和生物措施，层层设防来控制林草措施等工程和生物措施，层层设防来控制土壤侵蚀。土壤侵蚀。本讲稿第十页，共二十七页本讲稿第十一页，共二十七页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例如：利用农作物秸秆、生活垃圾等发酵产生例如：利用农作物秸秆、生活垃圾等发酵产生的沼气；利用太阳能、
6、风能等。的沼气；利用太阳能、风能等。应用物质循应用物质循环再生原理环再生原理本讲稿第十二页，共二十七页荒山、荒坡、滩涂、湿地以及矿山废弃地荒山、荒坡、滩涂、湿地以及矿山废弃地生态恢复工程生态恢复工程本讲稿第十三页，共二十七页住宅、小区和城镇建设生态工程住宅、小区和城镇建设生态工程生态旅游、绿色化学工程生态旅游、绿色化学工程生物多样性保护和持续利用工程生物多样性保护和持续利用工程生态工程的类型：生态工程的类型：农业生态工程农业生态工程林业生态工程林业生态工程治理污染生态工程治理污染生态工程本讲稿第十四页，共二十七页第二节第二节 生态工程在农业中的应用生态工程在农业中的应用套种技术套种技术（阅读教
7、材（阅读教材71页）页）间种技术间种技术（阅读教材（阅读教材71页）页）轮种技术轮种技术（阅读教材（阅读教材71页）页）本讲稿第十五页，共二十七页庭院生态工程：庭院生态工程：生产者生产者(各种蔬菜各种蔬菜)消费者消费者(鸡、鸭、鹅、猪鸡、鸭、鹅、猪)人类人类分解者分解者（沼气池）（沼气池）种子、幼种子、幼苗苗太阳能太阳能肥料肥料菜叶、根菜叶、根蛋、奶、肉等蛋、奶、肉等商品商品蛋、奶蛋、奶粪粪粪便、尿粪便、尿沼气沼气人力人力人力人力本讲稿第十六页，共二十七页农业生态工程：农业生态工程：本讲稿第十七页，共二十七页加工厂加工厂鱼塘鱼塘桑基桑基蔗基蔗基塘泥塘泥蚕粪蚕粪甘蔗甘蔗蚕茧蚕茧塘泥塘泥蔗叶蔗叶有
8、有机机物物质质鱼鱼珠江三角洲建立的蔗基鱼塘和桑基鱼塘珠江三角洲建立的蔗基鱼塘和桑基鱼塘本讲稿第十八页，共二十七页本讲稿第十九页，共二十七页物质的良性循环技术物质的良性循环技术洁净可再生的新能源开发技术洁净可再生的新能源开发技术种植业和畜牧业合理优化技术种植业和畜牧业合理优化技术本讲稿第二十页，共二十七页“四位（四位（1，2，5，7）一体）一体”农业生态工程模式农业生态工程模式1，厕所，厕所 2，猪禽舍，猪禽舍 3，沼气池进料口，沼气池进料口 4溢流渠溢流渠 5，沼气池，沼气池 6，通风口，通风口 7，简易日光温室，简易日光温室第四节第四节 生态工程的前景展望生态工程的前景展望本讲稿第二十一页，
9、共二十七页生态工程建设的目标是遵循自然界生态系生态工程建设的目标是遵循自然界生态系统统物质循环的规律物质循环的规律，充分发挥资源的生产，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，力求达到潜力，防止环境污染，力求达到生态效生态效益、经济效益和社会效益益、经济效益和社会效益的协调统一。的协调统一。本讲稿第二十二页，共二十七页可持续发展可持续发展的定义，在满足当代人需要和的定义，在满足当代人需要和发展的同时，不损害人类后代满足其自身发展的同时，不损害人类后代满足其自身需要和发展的能力。需要和发展的能力。可持续发展可持续发展是生态工程的总体目标。是生态工程的总体目标。本讲稿第二十三页，共二十七页“生物圈生
10、物圈2号号”生态工程的实验及启示生态工程的实验及启示离开地球，我们还能够找到第二块生存离开地球，我们还能够找到第二块生存之地吗？之地吗？本讲稿第二十四页，共二十七页加工厂加工厂鱼塘鱼塘桑基桑基蔗基蔗基塘泥塘泥蚕粪蚕粪甘蔗甘蔗蚕茧蚕茧塘泥塘泥蔗叶蔗叶有有机机物物质质鱼鱼珠江三角洲建立的蔗基鱼塘和桑基鱼塘珠江三角洲建立的蔗基鱼塘和桑基鱼塘本讲稿第二十五页，共二十七页珠江三角洲的农民充分利用自然条件，建立了该地特有珠江三角洲的农民充分利用自然条件，建立了该地特有的蔗基鱼塘和桑基鱼塘，据上图回答：的蔗基鱼塘和桑基鱼塘，据上图回答：(1)这种人工生态系统最基本的生物因素是这种人工生态系统最基本的生物因素
11、是 ，要使它长期稳定发展，除了有稳定的，要使它长期稳定发展，除了有稳定的 来来源，各类生物要源，各类生物要 。(2)建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量量 ；其能量利用率高的原因是在；其能量利用率高的原因是在营养结构上具有营养结构上具有 的特点。的特点。(3)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过 的作用又被的作用又被桑基、蔗基所利用。蚕粪中的氨经过桑基、蔗基所利用。蚕粪中的氨经过 的的作用，形成了作用，形成了 ，被植物利用。，被植物利用。(4)概括地说，该生态系统功能的维持，取决于它概括地说，该生态系统功能的维持，取决于它的的 。生产者和分
12、解者生产者和分解者能量能量保持相对稳定保持相对稳定流向对人类有益的部分流向对人类有益的部分食物链短食物链短分解者分解者硝化细菌硝化细菌硝酸盐和亚硝酸盐硝酸盐和亚硝酸盐生产者、消费者和分解者之间的能量流动和物质循环在生产者、消费者和分解者之间的能量流动和物质循环在较长的时间内保持相对的稳定较长的时间内保持相对的稳定本讲稿第二十六页，共二十七页A 物质经过多级利用，实现了良性循环物质经过多级利用，实现了良性循环B 每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益效益C由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用率降低利用率降低D由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染据据图图判判断断，下下列列叙叙述述中中不不符符合合生生态态学学原原理理的的是是（）作物作物家畜家畜食用菌食用菌蚯蚓蚯蚓太阳辐射太阳辐射排泄物、杂屑（肥料）排泄物、杂屑（肥料）籽实籽实秸秆秸秆饲料饲料粪屑粪屑杂屑杂屑产品输出产品输出产品输出产品输出产品输出产品输出本讲稿第二十七页，共二十七页