生态工程教案.docx

绪论 1 生态工程产生的背景 1.1 生态问题的出现 1.1.1 第一生态环境问题 自然灾害、地方病 第一环境问题也称原生环境问题，主要指自然界发生异常变化，分两类： 一是如火山爆发、山崩、地震、海啸、台风、水旱灾害等自然灾害 二是自然界本来就存在对人类和生物有害的因素，如某些地方水土中缺少(或过多)某些人体所需的化学元素而导致疾病的发生(地方病)。 1.1.2 第二生态环境问题 又称次生环境问题。 主要指 ： 人类对自然资源利用的不合理和对废弃物处理的不妥，以及由于生产发展和人口膨胀所带来的生态的破坏与环境的污染。 次生环境问题在不同时期表现出的现象不同，归纳起来，有两大方面的问题： A 生态的破坏 林植被破坏；②沙漠化；③土壤侵蚀④环境地质问题(⑤生物物种的消灭。 B 环境的污染 1气污染；②水源与江河水污染；③噪声污染；④土地污染(废弃物)； 1.2 生态环境问题的发展时期 1.2.1 人类发展初期的生态问题 1.2.2 第一次浪潮时期的环境问题(原始农业、畜牧业、新石器时期) 1.2.3 第二次浪潮的环境问题蒸汽机 1.2.4 第三次浪潮的环境问题电子工程，遗传工程 2 生态工程定义和内涵 应用生态学、经济学有关理论和系统论的方法以生态环境保护与社会经济协同发展为目标(或称可持续发展)，对人工生态系统、人类社会生态环境和资源进行保护、改造、治理、调控和建设的综合工艺技术体系或综合工艺过程。 生态工程的主要内涵包括：生态工程实践是基于生态学理论，生态工程包括所有类型的生态系统以及与之相互联系、相互作用的潜在人类活动，包括工程设计的概念与含义，存在一个潜在的价值体系。 生态工程的应用主要在四个方面： 设计各种生态系统，来代替人工系统或能源密集型系统，从而满足人类需要(如环境工程)； 恢复受损生态系统，缓解对资源的过度开发(如生态恢复)； 管理、利用和保护自然资源(如林业生态工程)； 将人类社会与生态系统紧密结合起来，进行环境治理和环境建没(如景观生态工程、城市生态工程等)。 2 生态工程的类型 根据生态工程在国内外的发展现状和趋势，生态工程的划分主要从三大方面进行： 不同产业类型的生态工程 不同区域类型的生态工程 不同工程目的的生态工程 第二节 国内外生态工程特征 1 国外生态工程特点 国外的生态工程首先是从农业方面开始的，主要是针对现代农业出现的一系列弊端所采取的替代性措施。 国外生态工程在环境保护和污染治理方面的研究也比较多，其中尤以污水处理、湖泊或海湾的富营养化等问题的解决方面研究突出。 国外生态工程设计原理和技术路线都比较单一，基本还局限在自然科学范畴，以恢复生态系统自组织能力为主 2 中国生态工程的特点 中国生态工程所研究与处理的对象，不仅是自然或人为构建的生态系统，而更多的是社会-经济-自然复合生态系统。 中国的生态工程不但要保护环境与资源，更要以有限资源为基础，生产出更多的产品，以满足人口与社会的发展需要，并力求达到生态环境效益、经济效益和社会效益的协调统一，改善与维护生态系统，促进包括废物在内的物质良性循环，最终获得自然一社会一经济系统的综合高效益。 发达国家经济发展水平较高，人均土地、水等资源占有量较多，所以这些国家的生态工程往往注重生态恢复，而较少注重经济效益。而我国人口较多，人均土地、水资源和能源占有量少，所以在进行生态工程时，一定要注重生态效益、社会效益和经济效益的统一。 第三节 生态工程研究与实践进展 1 研究进展 1.1 数学模型及新技术应用 种群数量变化模型 迁入-迁出模型 捕食-猎物模型 1.2 生态工程设计原理的充实与扩展 工程的核心是 设计 开拓适应、竞争共生、连锁反馈、系统乘补、循环再生、多样性主导性、结构功能、最小风险 考虑设计前期和后期的环境影响。 1.3 多尺度作用的研究 生态工程在不同层次上具有不同的目标和多层次的系统作用。 不同的尺度上的湿地功能有不同的要求，多尺度湿地功能协同作用会大大提高综合净化功能。 存在问题： 范围不断扩展，但研究力度和深度不够 缺乏全局性模型，模型不能简化 评价方法多，但缺乏公认较好的评价方法 注重于对物质系统的调控，而在人的行为诱导的方法不多 2 实践进展 国外： 综合农业、再生农业、有机农业、持久农业、生物农业、生物动力农业、自然农业 环境保护和污染治理方面。 中国环境现状 退耕还林、还草。五大防护林生态工程：三北防护林体系、太行山绿化工程、海岸带防护林体系、长江中上游防护林体系和农田林网防护林体系。 生态林业 环保生态工程 湿地保护 生态农业建设 无废弃物农业是我国古代传统农业的辉煌成就之一，也是生态工程最早和最生动的一种