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生物選修三生態(tài)工程知識要點

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 生物選修三生態(tài)工程知識點總結(jié)

  一、生態(tài)工程的概念

  生態(tài)工程是指應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生與物質(zhì)循環(huán)再生原理、結(jié)構(gòu)與功能相協(xié)調(diào)原則,結(jié)合系統(tǒng)分析的最優(yōu)化方法而設(shè)計的促進(jìn)物質(zhì)被分層多級利用的生產(chǎn)工藝系統(tǒng)。

  二、生態(tài)工程的基本原理

  生態(tài)工程的設(shè)計所依據(jù)的是生態(tài)學(xué)和工程學(xué)原理

  1、生態(tài)學(xué)原理

  (1)物種共生原理:自然界任何一種生物都不能離開其他生物而單獨生存和繁衍,存在著共生、競爭等關(guān)系,這構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)和反饋機(jī)制。

  (2)生態(tài)位原理:生態(tài)系統(tǒng)中各種生物都占有一定的生態(tài)位,依據(jù)此原理,可構(gòu)建一個具有多層次、多種群的穩(wěn)定而高效的生態(tài)系統(tǒng)。

  (3)食物鏈原理:食物鏈/食物網(wǎng)是實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞的基礎(chǔ),物種間的食物關(guān)系是生態(tài)工程設(shè)計的重要因素。

  (4)物種多樣性原理:生態(tài)系統(tǒng)中生物多樣性越高,抵抗力穩(wěn)定性越陷越高 ,生態(tài)系統(tǒng)就越穩(wěn)定 。(如“三北防護(hù)林”蟲害、珊瑚礁區(qū)的生機(jī))

  2、工程學(xué)原理

  (1)物質(zhì)循環(huán)再生原理:物質(zhì)能在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復(fù),分層分級利用。我國古代的“無廢棄物農(nóng)業(yè)”——利用收集到的一切可能的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)肥料,改善了土壤結(jié)構(gòu),培育了土壤微生物,實現(xiàn)了N、P、K等元素的循環(huán)利用。

  (2)協(xié)調(diào)與平衡原理:要處理好生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡,生態(tài)系統(tǒng)中的生物數(shù)量不能超過環(huán)境承載力(環(huán)境容納量)的限度。太湖等水體富營養(yǎng)化,導(dǎo)致水葫蘆和藻類瘋長現(xiàn)象;西北衰敗的楊樹和繁茂的當(dāng)?shù)貥浞N間的大反差。

  (3)整體性原理:生態(tài)工程建設(shè),不但要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律,還要考慮到社會和經(jīng)濟(jì)等系統(tǒng)的影響力。只有應(yīng)用整體性原理,才能統(tǒng)一協(xié)調(diào)當(dāng)前與長遠(yuǎn)、局部與整體、開發(fā)與環(huán)境建設(shè)之間的關(guān)系,保障生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。

  三、生態(tài)工程建設(shè)的基本過程

  1.生態(tài)工程建設(shè)的核心環(huán)節(jié)是技術(shù)設(shè)計.

  2.生態(tài)工程設(shè)計的方法及實例

  (1)食物鏈(網(wǎng))的“相接”,如稻田養(yǎng)魚農(nóng)業(yè)生態(tài)工程。

  (2)食物鏈(網(wǎng))的“加環(huán)”,如玉米芯的充分利用。

  3.生態(tài)工程在設(shè)計時要考慮到有利于人和自然兩方面,突出低消耗、多效益、可持續(xù)的特征。

  四、我國生態(tài)工程建設(shè)的實例

  1.治污生態(tài)工程

  (1)內(nèi)容:主要涉及固體、液體、有機(jī)廢物的處理,生態(tài)肥料的研制與試用,湖區(qū)污染的生態(tài)治理,塑料的再生利用。

  (2)實例——“人工濕地”生態(tài)工程:

  (1)濕地的重要特點之一是生物多樣性豐富,濕地生態(tài)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的 功能,被譽(yù)為“地球之腎”。

  (2)“人工濕地”的凈化作用是通過濕地環(huán)境中所發(fā)生的物理、化學(xué)和生物作用的綜合效應(yīng)實現(xiàn)的,由不同類型的水生植物和微生物的共同作用來完成。

  (3)水生植物可吸收、轉(zhuǎn)化污水中的N、P等物質(zhì),還能促進(jìn)細(xì)菌等微生物對污水的處理和凈化。

  【拓展】人工濕地是一個綜合的生態(tài)系統(tǒng),它應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生、物質(zhì)循環(huán)再生原理,結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)原則,在促進(jìn)廢水中污染物質(zhì)良性循環(huán)的前提下,充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力,防止環(huán)境的再污染,獲得污水處理與資源化的最佳效益。

  2.生態(tài)恢復(fù)工程

  (1)生態(tài)恢復(fù)工程的第一步是恢復(fù)植被.

  (2)實例

  a.礦山廢棄地生態(tài)恢復(fù)工程:

  在礦區(qū)廢棄地的生態(tài)修復(fù)中,植被要注意選擇生長快和抗逆性強(qiáng)的樹種,優(yōu)先選擇負(fù)擔(dān)樹種,盡量選擇適應(yīng)性強(qiáng)的鄉(xiāng)土樹種和先鋒樹種,注意樹種的多功能效益。

  b.西部的生態(tài)治理

  水土流失是西部生態(tài)問題中最本質(zhì)、最突出的矛盾。

  3.生態(tài)農(nóng)業(yè)工程

  生態(tài)農(nóng)業(yè)以保持生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)平衡為主導(dǎo)思想,促進(jìn)物質(zhì)在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)和重復(fù)使用,以最少的投入獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。
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