第39讲生态工程

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2技术手段:系统设计、调控和技术组装。3操作过程:对已被破坏的进行修复、重建,对造成环境污染和破坏的传统进行改善,并提高生态系统的。

4最终目的:促进人类社会和的和谐发展。

生态学生态环境生产方式生产力自然环境2建设的目的:遵循的规律,充分发挥资源的生产潜力,防止,达到和的发展。

3特点:与传统的工程相比,生态工程是一类、、的工程体系。

自然界物质循环环境污染经济效益生态效益同步少消耗多效益可持续4生态经济1原则:。

2特点:一个系统产出的,能够成为本系统或另一个系统的,从而实现废弃物的资源化。

3手段:。

循环经济污染物生产原料生态工程5基本原理

理论基础内容举例物质循环再生原理

物质能够在各类生态系统中进行区域小循环和

,循环往复,分层分级利用,从而达到取之不尽、用之不竭的效果

“无废弃物农业”物质循环全球地质大循环

理论基础内容举例物种多样性原理生态系统的抵抗力稳定性物种多,营养关系复杂的生态系统具有较高的

。生物多样性程度高,可以为各类生物的生存提供多种机会和条件。营养关系越复杂,有限资源下就可以容纳更多的生物量

“三北防护林”建设中的问题;珊瑚礁区生态系统的多样性

抵抗力稳定性

理论基础内容举例协调与平衡原理生物与环境的协调与平衡生物与环境的协调平衡,需要考虑

,即环境所能养活的生物种群的最大数量

太湖的富营养化问题;东北一些地区的防护林问题整体性原理社会—自然—经济复合系统生态工程的建设,既要考虑自然生态系统的规律,又要考虑

等系统的影响力

林业建设中自然生态系统与社会、经济系统的关系问题环境承载力社会和经济

理论基础内容举例系统学和工程学原理

①系统的结构决定功能原理:分布式优于集中式和环式生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构,通过改变和

,达到改善系统功能的目的

桑基鱼塘

②系统整体性原理:整体大于部分之和系统各组分之间要有适当的比例关系,只有这样才能顺利完成

等的转换和流通,并且实现总体功能大于各部分之和的效果

珊瑚礁区的藻类和珊瑚虫的关系能量、物质、信息优化结构■易错警示整体性原理≠系统整体性原理1整体性原理是指人类处在一个社会、经济、自然复合而成的巨大系统中。2系统整体性原理属于系统学和工程学原理之一。系统整体性是指系统各组分之间要有适当的比例关系,只有这样才能顺利完成能量、物质和信息等的转换和流通,并且实现总体功能大于各部分之和的效果。正误辨析1生态工程是无消耗、多效益的工程。 2“石油农业”是大量使用化肥、农药和机械的农业生产方式,因对石油等能源有高度的依赖性而得名。 3“无废弃物农业”遵循的是物种多样性原理。 ×生态工程是少消耗而不是无消耗的工程。√ד无废弃物农业”遵循的是物质循环再生原理。4桑基鱼塘的建设遵循的是整体性原理。 5根据协调与平衡原理,一个生态系统中种群的数量不应超过环境容纳量。×桑基鱼塘的模式遵循了系统的结构决定功能原理。√传统农业、石油农业和生态农业的比较项目

概念优点缺点传统农业简单的种植业不产生严重的环境污染结构简单,能量流动、物质循环水平低,经济效益低石油农业利用石油等提高农作物产量的生产方式大量使用化肥、农药和机械动力,获得较高的经济效益过量施用化肥、农药,严重污染环境生态农业运用生态学原理,建立的综合农业生态体系通过物质多级利用,增加经济效益,净化环境受经济环境和生态环境的影响大社会责任联实际树责任1随着“绿水青山就是金山银山”理念的提出,生态经济的重要性日益增显。下列有关叙述不正确的有 A生态经济所遵循的主要原则是循环经济B生态工程的特点是少消耗、低效益、可持续C“无废弃物农业”遵循的基本原理是“物质循环再生原理”D在湿地的周围建立缓冲带可使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能B生态经济所遵循的主要原则是循环经济,A正确;生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系,B错误;“无废弃物农业”是生态工程最早、最生动的一种模式,通过积极种植能够固氮的豆科植物,以及收集一切可能的有机物质,采用堆肥和沤肥等方式,制成有机肥料,改善土壤结构,培育土壤微生物,实现土壤养分的循环利用,因此“物质循环再生原理”是“无废弃物农业”遵循的基本原理,C正确;在湿地的周围建立缓冲带,以尽量减少人类的干扰,使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能,D正确。2以下事例与其主要体现的生态工程原理搭配错误的是 选项事例主要体现的原理A将单一树种的人工林改造成混合林物种多样性原理B确定草原合理的载畜量,不过度放牧协调与平衡原理C林业生态工程建设中既要考虑种树也要考虑农民生活问题整体性原理D引进物种要考虑适应环境问题物质循环再生原理D将单一树种的人工林改造成混合林,主要体现物种多样性原理,故A正确;确定草原合理的载畜量,不过度放牧,主要体现协调与平衡原理,故B正确;林业生态工程建设中既要考虑种树也要考虑农民生活问题,主要体现整体性原理,故C正确;引进物种要考虑适应环境问题,主要体现协调与平衡原理,故D错误。素养综合重知识提能力3珠江三角洲的农民充分利用自然条件,建立该地特有的农业生态系统的良性循环模式:蔗基、鱼塘和桑基、鱼塘。图12-39-1是蔗基、鱼塘和桑基、鱼塘的模式图,据图回答下列问题:1该生态系统把桑基鱼塘与蔗基鱼塘有机地组合在一起,优化了系统结构,由此可见,该生态系统遵循原理。

图12-39-1系统学和工程学原理或系统的结构决定功能2生态工程建设的目的就是遵循自然界的规律,充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染,达到和的同步发展。与传统的工程相比,生态工程是一类的工程体系。

少消耗、多效益、可持续物质循环经济效益生态效益考点二生态工程的实例及发展前景基础·自主诊断素养·全面提升 1生态工程的实例

问题对策案例农村综合发展型生态工程人多地少以及怎样才能实现

的多级利用

建设农村

生态工程

北京窦店村以

为中心的物质多级循环利用工程

物质综合发展型沼气工程

问题对策案例小流域综合治理生态工程河流各级支流的集水区域,

严重

①生态工程原理:整体性原理、协调与平衡原理以及工程学等原理。②措施:

、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

我国甘肃陇南地区“

”治理模式

水土流失保土蓄水九子登科

问题对策案例大区域生态系统恢复工程土地

严重

森林或草原植被的恢复、

等

“三北防护林”生态工程荒漠化水土保持

问题对策案例湿地生态恢复工程人们对湿地进行

,已经破坏了地球上80%的湿地资源

①采用

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,以尽量减少人类的干扰,使湿地依靠

等机制恢复其生态功能

鄱阳湖的生态恢复工程排水和围垦工程和生物自然演替

问题对策案例矿区废弃地的生态恢复工程土体、土壤和植被,乃至整个地区

的破坏

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,其中关键在于

,以及植被恢复所必需的土壤

的重建

我国赤峰市元宝山矿区生态恢复工程生态系统植被恢复微生物群落

问题对策案例城市环境生态工程固体废弃物污染、大气污染、噪声污染等方面

;推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺,减少污染的产出;治理污染,进行

利用;建立健全法制。

张家港、大连、厦门等国家环境保护模范城市合理规划和布局废弃物的资源化2生态工程发展的前景1“生物圈2号”生态工程的实验启示:使我们认识到人与的重要性,深化了我们对自然规律的认识。

2我国生态工程建设的主要特点:在进行生态工程建设时,不但要重视对,更要注重与的结合。

自然和谐共处生态环境的保护经济、社会效益正误辨析1北京窦店村以沼气工程为中心的生态工程属于城市环境生态工程。2矿区废弃地生态修复工程的关键是优先选择农作物以提高经济效益。3我国在西部地区实行退耕还林还草工程,这一工程属于大区域生态系统恢复工程。 ×北京窦店村以沼气工程为中心的生态工程属于农村综合发展型生态工程。×矿区废弃地生态修复工程的关键是植被恢复和土壤微生物群落的重建。√4小流域综合治理模式应用了生态工程的整体性原理、协调与平衡原理、工程学原理等。 5西方国家的生态工程以治理环境污染和恢复破坏的生态系统为主要目标,我国的生态工程则以经济和社会效益为主要目标。 √√生态农业1原理:生态农业运用生态学原理即生态系统的物质循环再生、能量多级利用或生态系统的物质循环与能量流动,在环境与经济协调发展的思想指导下,应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生态体系。2优点:实现物质的循环再生和能量的多级利用,减少环境污染,减少了化肥用量,降低了农业投入。3生态农业常见类型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,如图12-39-2所示。图12-39-2②沼气农田立体养殖模式图12-39-3社会责任联实际树责任1在“稻—萍—鱼”生态农业模式系统中,虽有危害水稻的病菌、害虫和杂草,但鱼的活动可起到除虫、松土和增氧的作用,红萍叶片内的蓝藻固氮可促进红萍和水稻生长;农户还可进行养殖猪和沼气生产。下列关于该生态农业的叙述,错误的是 A水稻和红萍分层分布,能提高光能利用率B存在捕食、竞争、寄生、互利共生等种间关系C使整个生产过程进入了废物资源化的良性循环D实现了能量在系统中的多级循环利用D水稻和红萍分层分布,体现了群落的垂直结构,能提高光能利用率,A正确;病菌与水稻之间为寄生关系,鱼和害虫之间为捕食关系,红萍和水稻之间为竞争关系,红萍与其叶片内的蓝藻固氮菌为互利共生关系,B正确;沼气生产实现了废物资源化,C正确;能量单向流动,不能在系统中循环利用,D错误。素养综合重知识提能力21传统农业中秸秆直接焚烧,而现代农业可加工成青贮饲料,可发酵生产沼气、沼渣,还可以还田,从而发展生态农业。这体现了生态系统中和的生态学基本原理,该生态农业突出的优点是。

2矿区废弃地生态恢复工程的关键在于植被恢复,以及为植被恢复所必需的的重建。植被恢复的措施是植树和种草,而不是种植农作物,其原因是。

能量多级利用物质循环再生物质的良性循环和多途径利用土壤微生物群落矿区土壤条件恶劣,不适宜农作物的生长3在湿地生态恢复工程中,应在湿地周围建立缓冲带,以尽量减少,使湿地依靠等机制恢复其生态功能。4城市环境生态工程需要注意的一个方面是采用各种手段治理污染。就城市污水治理完成下列问题:①其中对污水的治理可采用的方法主要有、,以及等。我国科技工作人员创造了浮床生态工艺法来净化污水,就属于上述的生态净化工程。

人类的干扰自然演替发挥污水处理厂的重要作用采用水生植物、湿地生态净化工程水体富营养化防治生态工程采用水生植物②浮床生态工艺法净化污水过程中所培养的植物是否都可以作为饲料为什么不可以,因为水体污染物不同,若是有毒的重金属污染,则不能作饲料,只能先干燥后再提炼重金属3绿色城市的重要标志之一是实现垃圾的“减量化、资源化和无害化”。图12-39-4是垃圾资源化、无害化处理的一种方案。回答下列问题:1列出该生态系统中的三种分解者的名称:。

图12-39-4蚯蚓、蝇蛆、细菌微生物分解者是以分解有机物为生的异养微生物或动物。由图示可知,该生态系统中的三种分解者是蚯蚓、蝇蛆、细菌。2从资源与环境的角度来看,④⑤途径优于③途径的主要原因是、。

图12-39-4④⑤途径可以充分地利用垃圾中的物质实现对物质的多级利用减少环境污染④⑤途径运用生态学原理可充分地利用垃圾中的物质,既实现了物质的多级利用,又减少了环境污染,明显优于③途径。3进行⑦过程的甲烷杆菌与酵母菌在细胞结构上的最主要区别是。图12-39-4甲烷杆菌无核膜包被的细胞核甲烷杆菌为原核生物,而酵母菌为真核生物,甲烷杆菌无核膜包被的细胞核。4每一位市民都应该积极参与①②过程,具体做法是。

5该生态工程突出体现了这个基本原理。

图12-39-4将生活垃圾进行分类物质循环再生4每一位市民都应该积极参与①②过程,将生活垃圾进行分类。5从图示看出该生态工程突出体现了物质循环再生这个基本原理。真题·新题五年真题为治理某废弃采石场的生态环境,对其进行公园化建设。1对其进行整理和覆土,并选择适生植物进行人工造林,不同恢复时期的植物物种数如图12-39-5所示。t0→t1,植物残体及凋落物中的有机物被生态系统中的转化为无机物,使土壤条件得到改善;同时由于人工林土壤中存在,导致群落中植物物种数增加;t1→t3,人工林抵抗力稳定性的变化是;群落中植物物种数逐渐增加,物种之间加剧。

图12-39-5分解者种子或繁殖体增强竞争生态系统成分中的分解者将有机物转化为无机物,供生产者利用。在群落次生演替中,土壤中原有的植物种子或繁殖体增加了人工林生态系统中的物种丰富度。图示t1→t3阶段,植物物种数增加,该生态系统的抵抗力稳定性增强,随物种数逐渐增加,物种之间竞争加剧。图12-39-52通过人工林建设和园林景观构建,既改善了生态环境,又可提高社会和经济效益,这主要体现了生态工程的原理。

整体性系统论人工林的建设和园林景观构建,既可改善生态环境,又可提高社会和经济效益,体现了生态工程的整体性原理。新题精选1下列关于生态工程的叙述,错误的是 A“11>2”体现了生态工程的系统整体性原理B巢湖大面积水华,违反了协调与平衡原理C生态农业的建立,实现了物质和能量的多级利用D为促进矿区生态环境的恢复,可采用人工制造表土、种植农作物的措施D“11>2”体现了生态工程的系统整体性原理,A正确;巢湖大面积水华,违反了协调与平衡原理,B正确;1下列关于生态工程的叙述,错误的是 A“11>2”体现了生态工程的系统整体性原理B巢湖大面积水华,违反了协调与平衡原理C生态农业的建立,实现了物质和能量的多级利用D为促进矿区生态环境的恢复,可采用人工制造表土、种植农作物的措施D生态农业是运用生态学的原理,在环境与经济协调发展的思想指导下,应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生产体系,遵循生态系统中能量多级利用和物质循环再生这一条基本原理,合理设计食物链,使生态系统中的能量和物质被分层次多级利用,使废物资源化,提高能量转化效率,减少环境污染,C正确;1下列关于生态工程的叙述,错误的是 A“11>2”体现了生态工程的系统整体性原理B巢湖大面积水华,违反了协调与平衡原理C生态农业的建立,实现了物质和能量的多级利用D为促进矿区生态环境的恢复,可采用人工制造表土、种植农作物的措施D为促进矿区生态环境的恢复,可采用人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等,关键是植被恢复及其所必需的土壤微生物群落的重建,D错误。2如图12-39-6为典型的农作物秸秆利用生态系统,请据图回答下列问题:1流经此生态系统的总能量是,此生态系统比自然生态系统优越的一个最大的特点是。图12-39-6农作物固定的太阳能的总量能量的分层、分级利用流经该农业生态系统的总能量是农作物生产者固定的全部太阳能;与自然生态系统相比,该生态系统最大的特点是实现了能量的分层、分级利用,使农作物秸秆、动物粪便、分解者中的能量得到充分利用。2菌床和排泄物的杂屑最终回田,这主要体现了生态工程的原理,土壤中的有机物不能被植物直接吸收,必须经过微生物的分解产生,从而提高农作物的光合作用效率,最终