专题5生态工程修.docx

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专题5生态工程修

专题5生态工程

课标呈现

1．关注生态工程的建设。

2．简述生态工程的原理。

3．举例说出生态工程的实例。

4．通过参观或搜集资料，了解当地生态工程的建设情况。

第1节生态工程的基本原理

情境导入：

“太湖美，美就美在太湖水。

”这首歌曲今天在无锡市民听来别有一番滋味在心头。

歌中所描述的太湖美景，现在已荡然无存。

2007年5月29日太湖蓝藻大规模暴发造成江南水乡泽国之地的无锡市近百万市民生活用水困难，敲响了太湖生态环境恶化的警钟。

同学们，你知道太湖蓝藻暴发的原因吗？

知识点点通：

1、生态工程的概念

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，通过系统设计、调控和技术组装，对已破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。

2、生态工程所遵循的基本原理

（1）物质循环再生原理

理论基础：

物质循环，实例：

我国古代的“无废弃物农业”。

（2）物种多样性原理

理论基础：

生态系统稳定性，实例：

我国的“三北防护林”和“珊瑚礁生态系统的多样性”。

（3）协调与平衡原理

理论基础：

生物与环境的协调与平衡，实例：

“太湖的富营养化问题”和“西北一些地区的防护林问题”。

（4）整体性原理

理论基础：

社会、经济、自然复合系统，实例：

“林业建设中遇到的自然系统与经济、社会系统的关系问题”。

（5）系统学和工程学的原理

系统的结构决定功能原理：

分布式优于集中式和环式，实例：

“桑基鱼塘”；

系统整体性原理的理论基础：

整体大于部分，实例：

“珊瑚礁藻类和珊瑚虫的营养关系”。

交流对对碰

1、生态工程的建设目的

生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规律，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。

与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。

【例1】下图是“无废弃物农业”物质和能量流动图，该图所体现的主要生态工程原理是（）

A、物种多样性原理B、整体性原理

C、物质循环再生原理D、协调与平衡原理

【对话】该图突出了“无废弃物农业”，实现了物质的区域小循环，做到了物质和能量的分层分级利用，因此主要体现了生态工程物质循环再生原理。

【感悟】地球以其有限的空间和资源，长久维持着众多生物的生存、繁衍和发展，其奥秘就在于物质能够在各级生态系统中进行区域系统循环和全球地质大循环、周而复始，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。

【答案】C

变式训练1：

生态工程建设要达到充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，实现经济效益和生态效益同步发展的目的，应该遵循（A）

A．自然界物质循环的规律

B．可持续发展的战略思想

C．物种多样性原理

D．系统整体性原理

2、石油农业

“石油农业”是指大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式。

由于需要大量的石油、煤、天然气等作为原料或动力而得名。

它把农业生产这一复杂的生物过程，变成了简单的机械和化学过程。

由于其投入高，产量也高，对粮食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用。

但同时它所产生的废弃物和有害物质的数量也很庞大，而且大大削弱了农业生态系统的稳定性和持续生产力，并造成日益严重的农产品污染和环境污染等问题。

【例2】在社会主义新农村建设中，四川某地通过新建沼气池和植树造林，构建了新型农业生态系统（如图所示），下列有关叙述不正确的是（）

A、该生态系统中，处于和二营养级的生物有人和家禽家畜

B、该生态系统中人的作用非常关键，植物是主要万分

C、该生态系统的建立，提高了各营养级间的能量传递效率

D、沼气池的建造和植树造林，提高了该生态系统的稳定性

【对话】生态系统中食物链的上一营养级到下一营养级的能量传递效率一般在10%-20%而且是固定不变的。

【感悟】新型生态系统的建立，使物质和能量得到多级利用，提高了物质和能量的利用效率。

【答案】C

变式训练2：

农业的发展对于我国这样一个农业大国来讲具有战略意义，理想的农业是（D）

A、传统农业B、石油农业

C、现代农业D、生态农业

体验步步高

基础篇

1、埃及的阿斯旺大坝建成后，尽管改善了电力和灌溉条件，取得了明显的经济效益，但巨大的水库沿岸水草丛生，使血吸虫发病率高达80%-100%，尼罗河下游农田失去了肥源等，这说明该工程（B）

A、经济效益和生态效益良好

B、在一定程度上破坏了生态平衡

C、维持了原来的生态平衡

D、使生态系统的结构变得复杂

2、下列不属于生态工程建设项目的是（C）

A、对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善

B、防止环境污染

C、单纯追求粮食产量

D、促进人类社会和自然环境的和谐发展

3、在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴以及收入等问题。

以上做法依据的生态工程原理是（B）

A、物质循环再生原理B、整体性原理

C、系统结构决定功能原理D、以上都不是

解析：

整体性原理的理论基础是社会、经济、自然构成复合系统。

其意义在于统一协调各种关系，保障系统的平衡与稳定。

4、某海滩黄泥螺种群现存量约3000吨。

正常状况下，每年该种群最多可增加300吨，为充分利用黄泥螺资源，又不影响可持续发展，理论上每年最多捕捞黄泥螺的量为（D）

A、3000吨B、1650吨

C、1500吨D、不超过300吨

解析：

影响种群数量（种群密度）变化的直接因素是：

出生和死亡、迁出、迁入。

增长量=出生量-死亡量。

捕捞量相当于迁出量。

“每年该种群最多可增加300吨”，说明该种群每年的增长量最多是300吨，那么每年的捕捞量最多也不能超过300吨，否则，种群数量（种群密度）下降，影响可持续发展。

5、我国西部大开发的战略中，“保护天然林”和“退耕还林（草）”是两项重要内容，采取这两项措施的首要目标是（D）

A、开展生态旅游B、发展蓄牧业

C、增加木材产量D、改善生态环境

能力篇

6、下列哪项叙述完全符合生态经济（B）

①建立“原料—产品—原料—产品”的无废料生产体系

②在资源不增加甚至减少的条件下实现经济增长

③在经济产出不变甚至增加的条件下，向环境排放的废弃物大大减少

④先生产后治理，提高经济效益

A、①②B、①②③

C、②③D、②③④

7、在我国珠江三角洲地区，桑基鱼塘模式有良好的经济效益和生态效益。

它遵循的是系统学中结构决定功能的原理，这种原理的突出特点是（A）

A、优化结构，改善系统的功能

B、重视调整系统内各组分之间的比例关系

C、为农作物和牲畜营造良好的生活条件

D、设计成自然—社会—经济复合系统

8、江苏某县地处水乡，畜禽养殖和栽桑养蚕是当地农业的两大支柱产业。

在生产总量不断扩张的同时，该县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现了资源的最大化利用。

请分析该县农业生态系统结构（部分）示意图，回答问题。

（1）该农业生态系统的能量流动从开始，图中属于消费者的生物有。

（2）与传统农业生态系统相比，该农业生态系统更能净化环境，主要原因是。

（3）该农业生态系统为何能提高经济效益？

。

（4）从生态系统稳定性看，该农业生态系统比简单的农田生态系统不易发生虫害的原因是

，请说出两种根据生物学原理防治害虫的方法：

。

【答案】

（1）桑等生产者固定太阳能蚕、禽、畜

（2）粪便等“废弃物”被及时利用

（3）实现了物质和能量的多级利用，提高了农产品的产量；减少了化肥、农药的使用（降低农业投入）

（4）抵抗力稳定性较高（营养结构较复杂，自动调节能力较强）天敌防治、激素防治、种植转基因抗虫作物

探究尖尖角

在我国北方地区，由于冬天气温很低，会导致农作物不能生长，家畜生长缓慢，甚至停止，沼气池不能正常产气，而农民要解决蔬菜的不间断生产问题。

很显然，大量使用造价昂贵，并用燃料加热的玻璃温室是不符合我国国情的。

你能用所学知识，设计一种生态工程来较好地解决上述问题吗？

请在画出其物质和能量结构图的基础上，说明你所依据的生态工程原理。

【对话】生态农业是基于中国传统农业的精华——无废弃物农业，同时又加入了符合农村实际需求的农业生态工程。

在派生产业、增加劳动力的就业机会、降低环境污染、促进农村综合发展等方面发挥了巨大作用。

【感悟】自然生态系统的生产实际上是零废物生产，任何物质都得以循环利用，只有将这一原理应用人类生产、生活中，才能做到无污染物排放。

【答案】生态工程物质循环见图

第二节生态工程的实例和发展前景

情境导入：

“衔远山，吞长江，浩浩汤汤，横开际涯”宋代名相范仲淹笔下的壮丽景色，在今日洞庭湖已难再现！

同学们，你们是否知晓？

是谁将八百里洞庭美景毁于“一旦”呢？

知识点点通：

一、生态工程实例

1、农村综合发展型生态工程

2、小流域综合治理生态工程

3、大区域生态系统恢复工程

4、湿地生态恢复工程

5、矿区废弃地的生态恢复工程

6、城市环境生态工程

二、“生物圈2号”生态工程的实验及启示

1、设计目的：

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。

2、启示：

使人们认识到与自然和谐共处的重要性，深化了对自然规律的认识，尽管科学技术已很发达了，但人类仍没有能力模拟出自然生态系统。

交流对对碰

一、生态工程实例分析

1、农村综合发展型生态工程

（1）问题：

人多地少、资源有限，产出不足。

（2）对策：

建立农村综合发展型生态工程，实现物质的多级循环。

（3）案例：

北京窦店村以沼气工程为中心的物质多级利用工程。

2、小流域综合治理生态工程

（1）问题：

河流各级支流的集水区域，水土流失严重。

（2）对策：

应用生态工程的整体原理、协调与平衡原理以及工程学原理，通过保土蓄水、耕作措施、林草措施等工程和生物措施，层层设防来控制土壤侵蚀。

（3）案例：

我国甘肃陇南地区“九子登科”的治理模式。

3、大区域生态系统恢复工程

（1）问题及原因

①问题：

土地荒漠化严重。

②原因：

过度樵采（32%），过度放牧（30%），盲目开垦（27%），不合理利用水资源（9.6%），其他（1.4%）。

（2）对策：

森林或草原的植被恢复、水土保持等。

（3）案例：

“三北防护林”生态工程。

4、湿地生态恢复工程

（1）湿地作用

具有蓄洪防旱，调节区域气候，控制土壤侵蚀，自然净化污水，为迁飞鸟类和多种动植物提供栖息地，为人们提供休闲娱乐的环境等功能。

（2）问题

人们对湿地进行排水和围垦，已经破坏了地球上80%的湿地资源。

（3）对策

①采用工程和生物措施相结合的方法，使受到干扰的湿地得以恢复。

②在湿地周围建立缓冲带，以减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。

5、矿区废弃地的生态恢复工程

（1）问题：

矿藏开采后造成土体和土壤植被乃至整个地区生态系统的破坏。

（2）对策：

人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复等，其中关键在于植被恢复，以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。

（3）案例：

我国赤峰市元宝山矿区生态恢复工程。

6、城市环境生态工程

（1）问题：

大气污染、水体污染、噪声污染等方面。

（2）对策：

用生态工程的方法对城市环境进行综合治理。

①在城市规划和布局方面，要进行城市生态分区，合理分布工业区、居住区、生态绿地等。

②推广“环境友好技术”和“低污染清洁生产工艺”，以减少污染的产出。

③采用各种手段治理污染，进行废弃物的资源化利用。

④加强监管。

（3）案例：

张家港、大连、厦门等环境保护模范城市。

【例1】鄱阳湖的吞吐水量可以占到长