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生态工程的基本原理
1、导致筼筜港变成臭水湖的主要原因是什么？筼筜湖环境恶化可能给当地生产生活带来什么影响？
2、从筼筜港到臭水湖反映出经济发展模式存在什么问题？
【学习任务一】关注生态工程建设
1、导致筼筜港变成臭水湖的主要原因是什么？筼筜湖环境恶化可能给当地生产生活带来什么影响？
原因：
①大规模围海造田，使筼筜港变成一个封闭的死湖；
②未经处理的生活、工业废水直排入湖，导致水质恶化，鱼虾死亡，湖水发臭。
影响：
①威胁四周居民的健康和生活；
②影响当地的开发建设，阻碍经济发展。
如何实现可持续发展？
传统的经济发展模式不注重生态环境的保护，没有考虑生态成本，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价，严重影响人类的可持续发展。
2、从筼筜港到臭水湖反映出经济发展模式存在什么问题？
3、阅读课本“关注生态工程建设”的内容，概述生态工程的概念（原理方法、过程、结果）、目的、特点。
概念
生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，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，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会和自然环境的和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。
原理方法
过程
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。
特点
少消耗、多效益、可持续。
结果
生态工程以生态系统的自组织和自我调节功能为基础，遵循自生、协调、循环、整体等生态学基本原理。
“城市会客厅”——筼筜湖
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。
相关信息
太阳系八大行星示意图
生态工程以生态系统的自组织和自我调节功能为基础，遵循自生、协调、循环、整体等生态学基本原理。
生态工程所遵循的基本原理
由生物组分产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。
进行新陈代谢、再生更新
通过相互作用进行自组织
生物
生物之间
实现系统结构与功能协调，形成有序整体
自我更新、维持
自我调节
自我优化
自生
「资料1」筼筜湖1.6平方公里水域面积需承担市区37平方公里流域的防洪排涝任务，雨季雨水的冲刷将沿湖污染物、泥沙带入湖区。由于筼筜湖湖道狭长，湖水流速慢，水体缺氧，水中污染物、泥沙容易沉降、堆积于湖底，增加底泥淤积量和污染程度。湖水氮、磷营养盐含量偏高，呈现富营养化，容易爆发赤潮。
1、针对筼筜湖面临的问题，如何创造有益于生物生长、发育、繁殖的条件？
2、为了降低筼筜湖富营养化程度，选择种植的植物应具备什么特点？
3、如何证明所选择的水生植物能够降低湖水富营养化并抑制赤潮微藻生长？请设计实验方案，写出实验思路，并预期结果。
【学习任务二】
【学习任务二】自生
根据赵佳懿论文《厦门筼筜湖生态修复技术策略研究》整理
1、针对筼筜湖面临的问题，如何创造有益于生物生长、发育、繁殖的条件？
筼筜湖1.6平方公里水域面积需承担市区37平方公里流域的防洪排涝任务，雨季雨水的冲刷将沿湖污染物、泥沙带入湖区。由于筼筜湖湖道狭长，湖水流速慢，水体缺氧，水中污染物、泥沙容易沉降、堆积于湖底，增加底泥淤积量和污染程度。湖水氮、磷营养盐含量偏高，呈现富营养化，容易爆发赤潮。
截污处理
筼筜污水处理厂
水体交换
筼筜湖西堤纳潮口
清挖淤泥
筼筜湖上的气动泵清淤船
1、针对筼筜湖面临的问题，如何创造有益于生物生长、发育、繁殖的条件？
①加强湖区污水截流及处理；
②引潮入湖，促进水体交换，增加水体溶解氧；
③清挖湖底淤泥，移除沉积物和有毒物质等。
3、如何证明所选择的某种水生植物能够降低湖水富营养化并抑制赤潮微藻生长？请设计实验方案，写出实验思路。
实验思路：取富营养化的湖水过滤并保留赤潮微藻，均分为两组，实验组放入适量的水生植物，对照组不放水生植物，在适宜条件下培养一段时间，定期测量水体中氮、磷营养盐浓度并计数赤潮微藻细胞密度。
2、为了降低筼筜湖富营养化程度，选择种植的植物应具备什么特点？
所选植物要能够净化污染物，对氮、磷营养盐有较强的吸收能力。
「资料2」筼筜湖生态工程建设中，重点开展湖区生态修复：红树林湿地建设——在湖区沿岸的滩涂上引种秋茄、白骨壤等红树林植物；生态浮床技术——在湖面上利用生态浮床技术种植盐角草和海马齿等耐盐草本植物；大型海藻修复——在湖底培植细基江蓠、龙须菜等底栖大型海藻。
三项生态修复技术是联系的、统一的。依靠红树林初步净化水质并减少泥沙进入湖区水体，然后依靠生态浮床促进泥沙沉降，进一步吸收氮、磷营养盐，同时给大型海藻提供一个减少泥沙附着的保障，有利于其生长，进而有利于依靠大型海藻减轻湖水富营养化程度、抑制赤潮发生。
经过治理，筼筜湖区游泳生物由极度耐污的攀鲈鱼1种，增加至63种以上，浮游动物73种，底栖生物14种，累计发现鸟类95种，水环境生态改善成效显著。
4、分析湖区引进的植物的生态位差异，这样布设多种植物组分有什么优点？对湖区动物有什么影响？生态系统的稳定性是否改变？
【学习任务二】
根据赵佳懿论文《厦门筼筜湖生态修复技术策略研究》整理
4、分析湖区引进的植物的生态位差异，这样布设多种植物组分有什么优点？对湖区动物有什么影响？生态系统的稳定性是否改变？
这些植物所处的空间位置不同，对光照、水分等资源的需求不同，与其他物种的关系也不同。
筼筜湖生态工程建设中，重点开展湖区生态修复：筼筜湖生态工程建设中，重点开展湖区生态修复：红树林湿地建设——在湖区沿岸的滩涂上引种秋茄、白骨壤等红树林植物；生态浮床技术——在湖面上利用生态浮床技术种植盐角草和海马齿等耐盐草本植物；大型海藻修复——在湖底培植细基江蓠、龙须菜等底栖大型海藻。
生态位差异：
筼筜湖湖面上的生态浮床
这样布设多种植物有利于充分利用环境资源，使这些植物形成互利共存的关系。
三项生态修复技术是联系的、统一的。依靠红树林初步净化水质并减少泥沙进入湖区水体，然后依靠生态浮床促进泥沙沉降，进一步吸收氮、磷营养盐，同时给大型海藻提供一个减少泥沙附着的保障，有利于其生长，进而有利于依靠大型海藻减轻湖水富营养化程度、抑制赤潮发生。
优点：
4、分析湖区引进的植物的生态位差异，这样布设多种植物组分有什么优点？对湖区动物有什么影响？生态系统的稳定性是否改变？
经过治理，筼筜湖区游泳生物由极度耐污的攀鲈鱼1种，增加至63种以上，浮游动物73种，底栖生物14种，累计发现鸟类95种，水环境生态改善成效显著。
生态系统稳定性的变化：
生物多样性提高，食物网更复杂，自我调节能力更强，稳定性更高。
多种植物组分为动物创造多样的栖息空间和食物条件，动物种类和数量增加。
对动物的影响：
4、分析湖区引进的植物的生态位差异，这样布设多种植物组分有什么优点？对湖区动物有什么影响？生态系统的稳定性是否改变？
5、阅读课本“自生”内容，结合筼筜湖生态恢复工程实例，归纳总结遵循自生原理的生态工程的实施要求。
筼筜湖生态恢复工程
生物群落
非生物环境
红树林湿地建设
生态浮床技术
大型海藻修复
截污处理
水体交换
清挖淤泥
①在生态系统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。
②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。
措施要求
自生
厦门翔安区沿海滩涂互花米草除治现场
「资料3」2022年9月，福建省政府办公厅印发《福建省互花米草除治攻坚行动方案》，力将动员全省力量，清除互花米草。互花米草原产于北美东海岸，于1979年引入我国东南沿海种植，用于抵御台风、保滩护岸。然而，互花米草扩张速度快，能够迅速形成单一植被群落，侵占红树植物等本土植物的生存空间。地下根系盘根错节，土壤板结，不利于蟹类、贝类等栖息，候鸟也失去了立足之地与食物来源，潮间带生物多样性降低，形成“绿色沙漠”。
1、阅读课本“协调”内容，结合以上资料分析在生态工程中引进生物时要考虑什么问题？并针对筼筜湖生态恢复工程提出合理建议。
【学习任务三】
【学习任务三】协调
“绿色沙漠”
治理清除沿海滩涂上的互花米草
“灰色长城”
西北干旱、半干旱地区的杨树林
过度放牧
过度放牧引起草场退化
协调
生态系统的失衡和破坏
1、阅读课本“协调”内容，结合以上资料分析在生态工程中引进生物时要考虑什么问题？并针对筼筜湖生态恢复工程提出合理建议。
建议：引进生物时尽量选择本地物种，既能够适应当地的气候条件和筼筜湖的水体环境、又能够避免造成外来物种入侵，危害本地生物多样性。
①考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应。
②处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量。
措施要求
协调
筼筜湖的红树林
筼筜湖人造滩涂上种植红树林
1、结合筼筜湖“清淤筑岸”的治理方针，谈谈如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？
【学习任务四】
“清淤筑岸”
1、结合筼筜湖“清淤筑岸”的治理方针，谈谈如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？
将筼筜湖清挖出来的淤泥就地填造滩涂， 并在淤泥回填区植树造林，实现了淤泥从污染物到生态土壤的转变。“污染物是放错地方的资源”说的是对环境造成危害的污染物，采用一定的措施和技术，就能够进行回收和循环利用。
【学习任务四】循环
在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化效率高。
通过设计，实现不断循环，使前一个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。
措施要求
原料
废物
原料
废物
循环
“无废弃物农业”物质循环再生示意图
我国古代先民依靠“无废弃物农业”保证了土壤的肥力，改善了土壤结构，培育了土壤微生物，实现了土壤养分如氮、磷、钾及微量元素的循环利用，因此，几千年来，土地一直维持着生产能力。
“无废弃物农业”
2、应用循环原理，在传统“无废弃物农业”的基础上，增设沼气池、食用菌等对物质能量进行更充分的利用。利用箭头文字将所给项目联系起来，尝试构建“现代生态农业”的物质循环再生模型。
牲畜
人
农作物
沼气池
食用菌
【学习任务四】循环
牲畜
人
农作物
沼气池
食用菌
食品
食品
秸秆
食品
秸秆
饲料
沼气
粪便
粪便
沼液沼渣
沼液沼渣
2、应用循环原理，在传统“无废弃物农业”的基础上，增设沼气池、食用菌等对物质能量进行更充分的利用。利用箭头文字将所给项目联系起来，尝试构建“现代生态农业”的物质循环再生模型。
【学习任务四】循环
尊重自然
顺应自然
保护自然
人与自然和谐共生
筼筜一隅—“向树低头”
筼筜湖畔最大的一株自生乔木——朴树
「资料4」从1988年颁布的《筼筜湖管理办法》，到2020年实施《厦门经济特区筼筜湖区保护办法》，厦门市先后修订颁布多部法规，为筼筜湖治理护航。从1984年至今开展了五期综合整治和正本清源项目，投入资金40多亿元。在全国首创“市民湖长”模式，充分调动广大市民参与湖区保护。
筼筜湖的有效治理，显著改善周围的居住和营商环境，2021年，筼筜湖周边第三产业实现营收1597.6亿元。筼筜湖片区逐渐发展成为厦门市标志性的行政、金融、商贸、旅游、居住中心。
1、除了自然生态系统的规律外，还有什么因素影响筼筜湖生态恢复工程建设？除了生态环境效益，筼筜湖生态恢复工程建设还产生了哪些效益？
【学习任务五】
根据厦门生态环境公众号文章《守正创新 筼筜蝶变》整理
【学习任务五】整体
1、除了自然生态系统的规律外，还有什么因素影响筼筜湖生态恢复工程建设？除了生态环境效益，筼筜湖生态恢复工程建设还产生了哪些效益？
除自然生态系统的规律外，法律法规、资金投入、公众参与等经济、社会因素也影响筼筜湖生态恢复工程建设。
从1988年颁布的《筼筜湖管理办法》，到2020年实施《厦门经济特区筼筜湖区保护办法》，厦门市先后修订颁布多部法规，为筼筜湖治理护航。从1984年至今开展了五期综合整治和正本清源项目，投入资金40多亿元。在全国首创“市民湖长”模式，充分调动广大市民参与湖区保护。
影响因素：
筼筜湖的有效治理，显著改善周围的居住和营商环境，2021年，筼筜湖周边第三产业实现营收1597.6亿元。筼筜湖片区逐渐发展成为厦门市标志性的行政、金融、商贸、旅游、居住中心。
在取得生态环境效益的同时也带来了经济效益和社会效益。
效益：
1、除了自然生态系统的规律外，还有什么因素影响筼筜湖生态恢复工程建设？除了生态环境效益，筼筜湖生态恢复工程建设还产生了哪些效益？
除自然生态系统的规律外，法律法规、资金投入、公众参与等经济、社会因素也影响筼筜湖生态恢复工程建设。
影响因素：
措施要求
①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。
②人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中，进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会系统的影响力。
植物
微生物
动物
非生物因素
自然系统
政策
管理
科学文化
社会系统
生产成本
消费效益
经济系统
每个生态工程都是具有多组分、复杂结构及综合功能的系统，复杂系统建设必须以整体观为指导。
整体
统一协调
局部与整体
开发建设与环境保护
当前与长远
保障生态系统的平衡和稳定
措施要求
每个生态工程都是具有多组分、复杂结构及综合功能的系统，复杂系统建设必须以整体观为指导。
整体
①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。
②人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中，进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会系统的影响力。
“城市会客厅”——筼筜湖
生态工程的基本原理
整体
循环
自生
生态工程的基本原理
协调
生态兴则文明兴
“城市会客厅”——筼筜湖

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