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课件网) 第3节 生态工程 SW生老师 在2008年北京奥运会的筹办过程中,奥林匹克森林公园是一个重要建设项目。公园所在地原来主要是普通村落和农田。2002年招标设计,2005年开工建设,2008年建成。公园建设坚持“绿色奥运”的理念,充分利用了原有地貌和植被,采用了营造近自然林系统、废物资源循环利用等多项生态技术。例如,公园的水系建设采用了雨水收集、污水利用、中水净化、智能化灌溉和生态防渗等环保技术。 问题探讨 3. 公园建设为什么要充分利用原有的地貌和植被,营造近自然林系统呢? 2. 为什么要先做森林公园的整体设计再开工呢? 1. 农田弃耕后,在自然状态下也可以演替为森林,为什么还要人工造林呢? 弃耕的农田在自然状态下演替为森林需要经过数十年甚至更长的时间,而利用生态工程原理进行人工造林,可以缩短建设周期,在较短时间内获得生态效益。 建设北京奥林匹克森林公园是涉及生态学、工程学、系统学、经济学等多学科的原理和方法的系统工程,要综合考虑诸多方面的因素,而且建设成本较高,在开工前做好整体设计可以保证工程建设的合理性与可实施性,也可以有效控制建设成本和后续维护成本,避免不必要的浪费,提高生态效益。 生态工程的建设要顺应自然,即合乎自然规律。自然的地貌和植被,是自然选择、生物与环境相适应的结果,充分利用原有的地貌和植被有利于该公园的可持续发展,并且会减少人力和物力的投入。 以上这样的生产方式,已经严重影响了人类的可持续发展。为了实现可持续发展,经济发展必须符合生态学规律,改变“人类能征服自然”的错误观念,旨在解决环境与经济发展协调问题的一门新学科———生态工程应运而生并迅速发展。 一、生态工程的基本原理 少消耗、多效益、可持续。 指的是人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法,对人工生态系统进行分析、设计和调控,或对已被破坏的生态环境进行了修复、重建,从而提高生态系统的生产力或改善生态环境,促进人类社会和自然环境的和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。 遵循生态学原理,充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染,达到经济效益和生态效益的同步发展。 ③目的 ②优点 1.关注生态工程建设 ①概念: 毁林种地,围湖造田,大量使用化肥、农药等农业生产方式,以及工业的迅猛发展,正在消耗大量的自然资源。 ④原因 循环 整体 生态工程以生态系统的_____、_____功能为基础,遵循_____、_____、_____、_____等生态学基本原理。 自组织 自我调节 整体 循环 协调 自生 自生 协调 ①自生 理论基础 有效选择并合理布设生物组分 应用 创造利于生物的条件 太阳能水生态修复系统 适当提高生物多样性 如 由于生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。 生态系统的自我调节能力 例如: 湿地生态系统的修复; 移除有害物质、增加水体溶氧量。 理论基础 特点 实现物质的多级循环利用,废物资源化,减少污染 促进物质的迁移与转化,保证各环节物质迁移顺畅,保证主要物质和元素的转化率高。 生态系统的物质循环功能 实例:无废弃物农业 ②循环 考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应。 生物与环境、生物与生物之间要协调与适应 内容 考虑环境容纳量 不能 思考:在年降雨量小于450mm的西北部建防护林,能否栽种乔木杨树? 实例:过度放牧的草地 ③协调 实例:灰色长城 整体原理 遵从自然生态系统的规律 考虑经济和社会的影响力 “绿色” 的经济系统 “宜居” 的社会 系统 “生态” 的自然 系统 社会-经济-自然 复合系统 生产成本 消费效益 植物 动物 微生物 非生物的因素 政策 管理 科学文化 ④整体 例如:前面造林,后面砍林的现象 思考·讨 ... ...