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生态环境
人类活动与生态环境
人口增长与生态足迹
生态足迹
概念
又叫生态占用，是指在现有技术条件下，维持某一人口单位（一个人、一个城市、一个国家或全人类）生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。
构成
碳足迹、建设用地、渔业用地、耕地、草地、林地。
特点
生态足迹的值越大，代表人类所需的资源越多，对生态和环境的影响就越大。
人口增长对生态环境的影响
（1）随着人口的增长，生态足迹总量增大，地球已进入生态超载状态。
（2）人口的继续增长会使全球生态环境面临更大的压力。
全球性生态环境问题
全球气候变化
臭氧层破坏
生物多样性丧失
水资源短缺
土地荒漠化
环境污染
生物多样性及其保护
生物多样性及其价值
生物多样性
生物圈内所有的植物、动物和微生物等，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性。
生物多样性包含的层次
①遗传（基因）多样性
指地球上所有生物携带的遗传信息的总和
②物种多样性
自然界中每个物种都具有独特性，从而构成了物种的多样性；
③生态系统多样性
指地球上的生境、生物群落和生态系统的多样化
还包括生态系统的组成、结构、功能等随着时间变化而变化的多样性
价值
（1）直接价值
对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的，以及旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值。
（2）间接价值
主要体现在
调节生态系统的功能等方面
如森林和草地的防风固沙、水土保持作用，湿地的蓄洪防旱、调节气候的作用等。
生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值。
（3）潜在价值
目前人们尚不清楚的价值
生物多样性丧失的原因及保护
1.生物多样性丧失的原因
（1）人类活动对野生物种生存环境的破坏:主要表现为使得某些物种的栖息地丧失和碎片化。
（2）掠夺式利用:包括过度采伐、滥捕乱猎等，这是物种生存受到威胁的重要原因。
（3）环境污染、农业和林业品种的单一化、外来物种的盲目引入等也会造成生物多样性的丧失
2.保护生物多样性的措施
（1）就地保护
建立自然保护区及国家公园等，是最有效的保护措施。
（2）易地保护
从原地迁出，在异地建立植物园、动物园、濒危动植物繁育中心等。
（3）利用生物技术保护
建立精子库、种子库、基因库等保护濒危物种的基因
利用人工授精、组织培养和胚胎移植等技术保护珍稀濒危物种
（4）加强立法、执法和宣传教育。
3.保护生物多样性需要注意的问题
关键是要处理好人与自然的相互关系
保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式开发利用大自然，并不意味着禁止开发和利用
外来物种的引入不一定会引起本地物种数目的增加
如果引入的物种对当地生物的生存是不利的，则会引起本地物种数目锐减。
生态工程
原理
应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法
措施
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修复、重建
目的
从而提高生态系统的生产力或改善生态环境
促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程
生态工程的建设
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。
少消耗、多效益、可持续。
生态工程所遵循的基本原理
1.自生
分析
①需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设
一般而言,应尽量提高生物多样性程度,利用种群之间互利共存关系,构建复合群落
②需要创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖,以及它们形成互利共存关系的条件
案例
在湿地修复过程中
应选择污染物净化能力较强的多种水生植物
还需要考虑这些植物各自的生态位差异,以及它们之间的种间关系,合理设计,优化食物网结构
并且尽量移除富营养化沉积物和有毒物质,提高水体溶氧量,以利于生态系统的自生
2.循环
通过系统设计实现不断循环,使前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用,减少整个生产环节“废物” 的产生,即物质不断循环,减少废物产生.
无废弃物农业
3.协调
处理好生物与环境的协调与平衡,需要考虑环境容纳量。
我国西北地区防护林的建设中
应选择有较高生态适应性的当地物种,因地制宜
发展畜牧养殖业,不能超过环境容纳量。
4.整体
遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的；
要整体考虑自然、经济和社会等系统的影响,建设社会一经济一自然复合系统。
进行林业工程建设时,要把生态与社会、经济结合起来。
生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
实例
农村综合发展型生态工程
问题
人多地少以及如何实现物质的多级循环利用。
对策
实施了以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程。
循环、整体
湿地生态恢复工程
湿地的缩小；
湿地的环境污染、生物资源的过度利用等。
废水处理、点源和非点源污染控制、土地处理工程
动植物物种引进等,使受到干扰的湿地得以恢复
在湿地的周围,还应建立缓冲带
自生、协调、整体
矿区废弃地的生态恢复工程
矿藏开采后往往会造成山体、土壤和植被,乃至整个地区生态系统的破坏。
矿区极端恶劣的土地条件阻碍植被生长;影响土地景观,产生重金属污染。
人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等
关键在于植被恢复以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。
协调、整体
生态工程基本原理的判断
1.对生态工程基本原理的理解与判断
（1)涉及提高生物多样性,改善环境条件,以利于生态系统的自我优化、调节和更新——自生原理
(2)强调物质循环、废物利用——循环原理。
(3)强调生物与环境、生物与生物的协调与平衡,涉及环境承载力——协调原理。
(4)涉及自然、经济和社会,强调整个系统——整体原理。
(5)涉及系统组分的比例关系、总体功能大于各部分之和——整体原理
2.几种常考生态工程原理举例
(1)合理搭配植物,提高系统的自我调节能力——自生原理。
(2)“无废弃物农业”——循环原理。
(3)确定草原合理载畜量,不能过度放牧——协调原理。
(4)引种考虑适应当地的环境—协调原理。
(5)林业生态工程建设,既考虑种树又考虑农民生活问题——整体原理。
3.生态工程的两种模式
(1)桑基鱼塘模式
人工建立的高产稳产的农业生态系统。
做到蚕粪养鱼,鱼粪肥塘,塘泥肥田、肥桑,从而获得稻、鱼、蚕茧三丰收。
(2)沼气农田立体养殖模式
实现了对能量的多级利用
提高了能量的利用率,使能量尽可能多地流向对人类有益的部分
我国的生态工程的不足及发展前景
(1)不足
缺乏定量化模型的指导,难以像“精确农业”那样设计出标准化、易操作的生态工程样板
有些设计缺乏高科技含量
生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术的支持,缺乏理论性指导等。
(2)发展前景
古老的智慧融合了现代科学成就,生态工程的发展和应用,将在建设美丽中国的过程中大有作为。
