高二生物下冊《生態(tài)工程的基本原理》知識點總結
高二生物下冊《生態(tài)工程的基本原理》知識點總結
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高二生物下冊《生態(tài)工程的基本原理》知識點總結
生態(tài)工程的基本原理：
1、生態(tài)工程與生態(tài)經濟
(1)生態(tài)工程建設的目的：遵循自然界物質循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產潛力，防止環(huán)境污染，達到經濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。
(2)生態(tài)工程的特點：少消耗、多效益、可持續(xù)。
(3)生態(tài)經濟：通過實行“循環(huán)經濟”的原則，使一個系統(tǒng)產出的污染物能夠成為本系統(tǒng)或另一個系統(tǒng)的生產原料，從而實現(xiàn)廢棄物的資源化。[實現(xiàn)手段：生態(tài)工程]
2、基本原理：
項目 理論基礎 意義 實例
物質循環(huán)再生原理 物質循環(huán) 可避免環(huán)境污染及其對系統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)展的影響 無廢棄物農業(yè)
物種多樣性原理 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 生物多樣性程度高，可提高系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)的生產力 “三北”防護林建設中的問題、珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性非常規(guī)
協(xié)調與平衡原理 生物與環(huán)境的協(xié)調與平衡 生物數(shù)量不超過環(huán)境承載力,高中歷史，可避免系統(tǒng)的失衡和破壞 太湖富營養(yǎng)化問題、過度放牧等
整體性原理 社會、經濟、自然構成復合系統(tǒng) 統(tǒng)一協(xié)調各種關系，保障系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定 林業(yè)建設中自然生態(tài)系統(tǒng)與社會、經濟系統(tǒng)的關系問題
體統(tǒng)學和工程學原理 系統(tǒng)的結構決定功能原理：分布式優(yōu)于集中式和環(huán)式 改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結構以改善功能 桑基魚塘
系統(tǒng)整體性原理：整體大于部分 保持系統(tǒng)很高的生產力 珊瑚礁、藻類和珊瑚蟲的關系
3、特點
中國生態(tài)工程發(fā)展特點
中國與國外蓬勃發(fā)展的生態(tài)工程各有自己的特點，中國生態(tài)工程有獨特的理論和經驗，中國生態(tài)工程所研究與處理的對象，不僅是自然或人為構造的生態(tài)系統(tǒng)，而更
生態(tài)工程
多的是社會-經濟-自然復合生態(tài)系統(tǒng)，這一系統(tǒng)是以人的行為為主導，自然環(huán)境為依托，資源流動為命脈，社會體制為經絡的半人工生態(tài)系統(tǒng)。其結構可以分成為3個主要集合。
生態(tài)工程構成
核心圈是人類社會，包括組織機構及管理、思想文化，科技教育和政策法令，是核心部分為生態(tài)核。另一層次是內部環(huán)境圈，包括地理環(huán)境、生物環(huán)境和人工環(huán)境，是內部介質，稱為生態(tài)基。常具有一定的邊界和空間位置;第三圈是外部環(huán)境，稱為生態(tài)庫;包括物質、能量和信息以及資金、人力等。
國外的生態(tài)工程發(fā)展特點
國外的生態(tài)工程研究與處理的對象一般是按照自然生態(tài)系統(tǒng)來對待。如各類湖泊、草原、森林等，在自然生態(tài)系統(tǒng)中加入或構造原本沒有人為結構，如水利設施與土壤改良等工程。西方生態(tài)工程的研究方法的貯備與應用，特別是定量化、數(shù)學模型化及其系統(tǒng)組分及機制的分析方面具有自己的特色。
4、含義
模擬自然生態(tài)系統(tǒng)中物質能量轉換原理并運用系統(tǒng)工程技術去分析、設計、規(guī)劃和調整人工生態(tài)系統(tǒng)的結構要素、工藝流程、信息反饋關系及控制機構，以獲得盡可能大的經濟效益和生態(tài)效益的一門學科。它是建立在生物工藝、物理工藝及化學工藝基礎上的一門系統(tǒng)工藝學。
在生態(tài)系統(tǒng)演替過程中，有兩種基本功能在起著重要作用：一是通過生物或子系統(tǒng)間相互協(xié)調形成的合作共存、互補互惠的共生功能;另一個是以多層營養(yǎng)結構為基礎的物質轉化、分解、富集和循環(huán)再生功能。這兩種功能的強弱決定了生態(tài)系統(tǒng)的興衰及其穩(wěn)定性。生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)過程中，通常包含復雜的物理作用、化學作用和生物作用;其中生物起著傳遞者、觸媒乃至建造者的作用。生物在長期演化和適應過程中，不僅建立了相互依賴和制約的食物鏈聯(lián)系，而且由于生活習性的演化形成了明確的分工，分級利用自然提供各種資源。正是由于這種原因，有限的空間內才能養(yǎng)育如此眾多的生物種類，并可保持
生態(tài)工程
相對穩(wěn)定狀態(tài)和物質的持續(xù)利用。把自然生態(tài)系統(tǒng)中這種高經濟效能的結構原理應用到人工生態(tài)系統(tǒng)中，設計和改造工農業(yè)生產工藝結構，促進系統(tǒng)組分間的再生和共生關系，疏通物質能量流通渠道，開拓資源利用的深度及廣度，減少對外部“源”和“匯”的依賴性，促進環(huán)境和經濟持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，是生態(tài)工程的基本目標。近年來，我國城鄉(xiāng)建設中出現(xiàn)了各種不同類型的生態(tài)工程雛形，如：
?、傥镔|能量的多層利用工程
模擬不同種類生物群落的共生關系，包含分級利用和各取所需的生物結構，如利用秸稈生產食用菌和蚯蚓生態(tài)工程設計。秸稈經過糖化過程制成家畜喜食的飼料，再用家畜排泄物及殘渣來培養(yǎng)食用菌;生產食用菌后的殘余菌床又可用以繁殖蚯蚓,或與無毒有機廢物及生活污水混合以生產沼氣;最后把利用后的殘物返回農田，這樣就可以分級地充分利用其中的能量。這種分級利用的工藝不但可生產食用菌和蚯蚓及沼氣，還可以充分發(fā)揮秸稈的肥效。
?、谏；~塘的水陸交互補償工程
?；~塘(或蔗基魚塘)是中國廣東農家行之有效的多目標生產措施。桑樹通過光合作用生成有機物質桑葉，桑葉飼蠶，生產出蠶蛹及蠶絲(加工工藝中的物質轉化)，桑樹的脫落物蠶沙施用到魚塘,經過魚塘內另一食物鏈過程,轉化為魚。魚的排泄物及其未被利用的有機物沉積于塘底，經底棲生物分解后可成為桑樹的肥料，返回?；?。這種交互補償水陸物質的方式,廣泛適用于沼澤及低濕地區(qū)(見圖)。生態(tài)工程
③工業(yè)城市廢物再生利用工程
工廠排出的余熱，燃料釋放的二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物以及某些加工工業(yè)廢液中的重金屬，是廣泛存在的污染環(huán)境的污染物?；厥蘸蛢艋祟愇镔|，是城市建設及工業(yè)建設必須重視的社會問題。利用工廠余熱(包括氣熱及水熱)作為冬季住房的熱源，已在許多城市實行。如能根據(jù)熱系數(shù)，在工廠附近建造不同溫梯度的溫室，便可利用余熱培植各種作物;作物的一部分制成飼料，飼養(yǎng)禽畜;禽畜排泄物施于農田或園林。而環(huán)境中林木還可吸收工廠燃料所產生的二氧化碳以及其他一些氣態(tài)的及存在空中懸浮的廢物。這種兼顧生產和環(huán)境保護的工藝，當做到基本不排污時，稱為無污染工藝;若干這種工藝所構成的工程體系，稱為無污染工程。另外，不少種陸生和水生生物可以吸附和富集某些微量金屬物質，因而可以用作回收某種微量元素的活介質。
?、軈^(qū)域污水多功能的自凈系統(tǒng)
在結構復雜的自然生態(tài)系統(tǒng)中，往往同時在進行物質的富集與擴散、合成與分解、頡頏與加成等多種調控過程。在正常情況下，自然生態(tài)系統(tǒng)內部不易出現(xiàn)由于某種物質過度積累而造成的死亡，這是由于系統(tǒng)內具備自我解毒的機制(微生物)和解毒
生態(tài)工程
工藝過程(物理的、化學的作用過程)。即使由于某種物質積累破壞了系統(tǒng)的原來結構，也會出現(xiàn)適應新情況的生物更新。模似這種復雜功能的工藝體系是今后解決和防止工業(yè)污染以及實現(xiàn)廢水資源化的有效途徑，是系統(tǒng)生態(tài)原理在環(huán)境保護中的應用，這種生態(tài)工程包括相互交錯的食物鏈及三個方向的物質流與能流以及不同性質的輸入與輸出。
?、荻喙δ艿霓r工商聯(lián)合生產體系
把生態(tài)系統(tǒng)通過一定的網(wǎng)絡結構和自調節(jié)功能而實現(xiàn)物質循環(huán)不已和生物生生不息的原理，應用到以農產品為原料的加工工業(yè)中，使農工業(yè)產品(包括副產品)在農工商發(fā)展中相互補償原料，以保持該地區(qū)穩(wěn)定的生產體系，減少廢物，防止污染，并改善農村生態(tài)環(huán)境。農工商聯(lián)合生產體結構模式應包括農、林、牧、副、漁業(yè)等一定范圍的居民點設施;農、林、牧、漁、副業(yè)等的產品數(shù)量和加工工業(yè)的范圍應與當?shù)厝丝诩坝媱澁a值保持相應的比例。此類型的農工商聯(lián)合生產有機體系可作為現(xiàn)代化農村建設的模式之一。
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