课程内容：

《生态工程的实例和发展前景》
    20世纪70年代以来，我国生态工程的理论和实践都取得长足进展。在某些研究领域已处于国际领先的地位，在实践上已应用于农业生产、环境保护、城镇建设等许多方面，取得了世人瞩目的成就。
    生态工程的实例
    在进行生态工程建设时，应当根据当地的实际条件，因地制宜地进行。以下介绍的生态工程实例，都是我国生态科学工作者和群众在长期的生态工程建设实践中，不断完善而形成的。你可以结合当地实际，选取若干实例与同学共同分析讨论。
    生态工程发展的前景
    “生物图2号”生态工程的实验及启示
    多年来，人类梦寐以求地憧憬着冲出地球，向宇宙进军，在地球外寻找“诺亚方舟”。“生物圈2号”就是在人们的这种求索中诞生的。其目的是制造一个人工模拟的生命支持系统，以验证人类在离开地球的情况下，利用人工生态工程，仅仅依靠太阳能，能否维持生存。
    “生物圈2号”建造于美国亚利桑那州的沙漠中，它因人们把地球本身称做“生物圈”而得名。它是一座微型人工生态循环系统。这个占地约1.2hm²、8层楼高的密封钢架结构的建筑物，是人们花费了15亿美元和8年时间建造起来的。它的地上部分为立体钢架构型，配有双层玻璃窗，底部以厚水泥层完全与外界隔离。内部主要由7种模拟生态群落区和两个大气扩张室——“肺”组成。生态群落包括5个野生生物群落（热带雨林、热带草原、海洋、沼泽、沙漠）和2个人工生物群落（集约农业区和居住区），约有生物4000种。
    “生物圈2号”虽然在物质上与外界完全隔绝，但可以通过电力传输、电信和计算机同外界联系。河水的流动（包括海洋的流动）、热带雨林中的风、降雨、雾和沙漠中的干热风等完全由机器推动，人密闭地生活在其中，只允许太阳光通过玻璃供植物进行光合作用。
    “生物圈2号”的物质循环途径是：农田区的作物秸秆作为附近动物饲养场的饲料，产出的肉、蛋、奶以及作物产品供应人类。死亡植株及动物与人的排泄物经分解者进行分解，然后，返还到农田中给植物提供营养。生活废水经处理后进行循环利用。氧气由植物光合作用提供，呼吸产生的二氧化碳由植物吸收。
    但经过4年的试验，情况偏离了科学家的预想，分析其原因主要是温度失调，以及“大气和海洋”比例与地球相差甚远，土壤呼吸释放的CO₂超过了植物和海洋的固定能力，导致空气中CO₂的含量猛增；O₂量减少，不足以维持人及动物的生存；19种脊椎动物死亡；除蟑螂、蟋蟀、蚂蚁外，其余昆虫也全部死亡；靠昆虫传粉延续后代的植物也灭绝了，这个实验最终以失败告终。1996年哥伦比亚大学接管“生物圈2号”，现在它已成为一个地球系统科学的研究中心，同时对游人开放。
    “生物圈2号”工程虽然失败了，但它给了人类深刻的经验教训，使我们认识到与自然和谐共处的重要性，深化了我们对自然规律的认识，即自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝。迄今为止，尽管科学技术已经如此发达了，但是人类仍然没有能力去完全模拟出自然生态系统。
    “生物圈2号”工程是人类在认识自然的道路上迈出的一小步，人类探索自然、模拟自然的试验将在它的基础上继续进行下去。
    对我国生态工程发展前景的分析与展望
    生态工程自20世纪60年代提出后，在世界范围内逐渐得到广泛的认同和重视。目前，西方国家的生态工程除了治理环境污染的目标之外，主要是通过介于工程和依靠自然恢复力的一种中间途径，集中于对破坏的生态系统，特别是开矿后的废弃地以及湿地等进行生态恢复。但总体来看，发达国家的生态工程的应用范围比我国小，也不那么强调经济效益。
    我国目前面临的生态危机，已经不单纯是环境污染问题，而是与人口激增、环境与资源破坏、能源短缺等问题结合在一起的“并发症”。作为解决途径之一的生态工程，需要走有中国特色的道路，即不但要重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结合。例如，我国的农业生态工程，就需要适合我国人多地少、山区丘陵面积大、农业生产条件差异明显、生产规模小、经常综合性强等特点。由于我国的农业生态工程遵循的“整体、协调、再生、循环”的基本原理，植根于我国“天人合一”的古典哲学思想，吸收了传统农业的精华，适合中国农业和农村的特点，才显示出了如此强大的生命力。
    毋庸讳言，目前我国的生态工程还有一些不足之处，如缺乏定量化模型的指导，难以像近年来西方出现的“精确农业”那样，设计出标准化、易操作的生态工程样板。此外，设计缺乏高科技含量，生态系统的调控缺乏及时准确的检测技术支持，缺乏理论性指导等。但是，由于我国的生态工程符合我国的国情，政府十分重视，因此，在实践中得到了广泛的应用。例如，以生态工程为技术支撑的“中国生态农业”，从1980年产生至今，虽然仅20多年时间，全国有计划、有组织的生态农业试点县和乡（村、农场）就已有2000多个，覆盖农田面积25000km²以上、内陆水体76km²、草地912km²，涉及人口约2581万。此外，还有数以百计的环境保护生态工程试点，也都不同程度地获得生态、经济和社会效益，如我国安徽省颍上县的小张庄，以前是个农业结构单一，生态环境恶劣的穷地方；通过农业生态工程的建设，已经成为农、林、牧、渔综合发展的农业生态村。随着我国社会、经济的发展，以及可持续发展战略的实施，我国的生态工程一定会展现出广阔的发展前景。