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课件网) 生态工程的基本原理 第3节 生态工程 第4章 人与环境 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。 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。 问题探讨 2.为什么要先做森林公园的整体设计再开工呢? 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? 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。 问题探讨 1、生态工程提出的背景 人口增长 人类活动 全球生态环境危机 人类可持续发展受到影响 解决环境与经济与协调发展 生态工程 导致 导致 需要 需要 生态工程是可持续发展的重要手段。 关注生态工程建设 2、概念: 指人类应用_____的基本原理和方法,对人工生态系统进行_____,或对已被破坏的生态环境进行了_____,从而_____或_____,促进人类_____的系统工程技术或综合工艺过程。 分析、设计和调控 生态学和系统学等学科 提高生态系统的生产力 修复、重建 改善生态环境 社会和自然环境的和谐发展 3、原因: 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。 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 6、基本原理: 4、目的: 遵循生态学规律,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。 是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。 5、优点: 在生态系统中由_____而产生的_____、_____、_____、_____和_____。 ①概念: 生物组分 自组织 自我优化 自我调节 自我更新 维持 ②原因: 生态系统的结构与功能(生态系统具有自我调节能力) 生物能够进行新陈代谢、再生更新 生物之间通过各种相互作用(特别是种间关系)进行自组织 生物本身 生物之间 实现系统结构与功能协调,形成有序整体 自我维持 (1)自生原理: 生态工程所遵循的基本原理 一个系统在没有外界信息指令的作用下,自发地由无序发展到有序,由低有序到高有序的发展过程,就是自组织。 星球的诞生,自然生态系统的形成都是自组织的结果。 ③实施措施: 选择污染物净化能力较强的多种水生植物 考虑这些植物各自生态位差异,以及它们之间的种间关系,通过合理设计,使这些物种形成互利共存的关系。 湿地生态工程 ⅰ有效选择生物组分并合理布设。 【思考】为什么提高生物多样性程度,有助于生态系统维持自生能力? 提高生物多样性程度,利用种群之间互利共存的关系,构建复合群落,这样即使某个种群消亡,其他种群也能弥补上来。 移除湖泊、河流中富营养化沉积物和有毒物 ... ...