生物学案：生态工程的实例和发展前景

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精5．2生态工程的实例和发展前景1．举例说出生态工程的实例，说出这些实例所运用的主要生态工程原理。2．评述生态工程的发展前景，说出生态工程的局限性，举例说出我国生态工程的特点。3．尝试设计简单的生态工程.一、生态工程的实例1．农村综合发展型生态工程（1）问题:农村中______的多级循环利用问题。（2）对策：建立农村__________生态工程。（3）运用的生态工程的基本原理：物质循环再生原理、__________、物种多样性原理等.（4）案例:北京窦店村实施了以______工程为中心的物质多级循环利用工程。2．小流域综合治理生态工程（1）问题：小流域________问题严重。（2）对策:通过保土蓄水、耕作措施、林草措施等______措施和______措施进行______治理。（3）运用的生态工程的基本原理：__________、______________、工程学原理等。（4）案例：甘肃陇南地区的“九子登科”治理模式。3．大区域生态系统恢复工程(1）问题：因________、________、________、不合理利用水资源等造成的土地________。(2)对策：实施森林或草原________的生态工程、________的生态工程等。（3）运用的生态工程的基本原理：协调与平衡原理、物种多样性原理、整体性原理。（4）案例:__________生态工程、________生态工程、“三北"防护林生态工程。4．湿地生态恢复工程（1)问题：因为对湿地进行__________，导致了湿地的______和湿地资源的破坏。(2）对策:采用______和______措施相结合的方法，控制污染、退田还湖等，使受到干扰的湿地得以恢复。（3）运用的生态工程的基本原理:__________、协调与平衡原理、____________、系统的结构决定功能原理、系统整体性原理。（4)案例：鄱阳湖湿地生态恢复工程。治理方针：平堤行洪、________、移民建镇。5．矿区废弃地的生态恢复工程（1）问题：采矿业对矿区环境造成严重的破坏，造成土体、______和______,乃至整个地区生态系统的破坏，又会阻碍植被的生长，产生________污染。(2)对策:采取的措施包括人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等。关键是________，以及为植被恢复所必需的____________的重建。（3）运用的生态工程的基本原理：物种多样性原理、______________、__________。（4）案例：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：城市生态系统面临着各种环境污染问题，包括过量的________、大气污染、________等。（2)对策和案例：对城市环境进行________。①在城市规划和布局方面，要进行城市________，合理分布工业区、居住区、生态绿地等.②推广“____________"和低污染清洁生产工艺，以减少______的产出。③采用各种手段治理污染，进行____________利用.④建立健全社会法制进行监督.（3）运用的生态工程的基本原理：______________原理、物种多样性原理、__________原理、整体性原理、系统学和工程学原理.(4）实例：①净化空气:推行清洁生产，加强城市绿地建设，提高____________。②净化污水：污水厂处理；水生植物、________净化工程；水体富营养化防治生态工程。③处理垃圾：分类处理，实现垃圾资源化利用;掩埋处理，地表种植植物，减少污染;热解、燃烧发电等。二、对生态工程治理环境应持的态度生态工程对于恢复和重建受损的生态环境有着重要作用，但是生态工程的恢复作用是有限的，人类迄今尚没有能力完全模拟出自然的生态系统，只有大自然固有的生态恢复力量才是最强大的，所以不可“________________”。三、生态工程发展的前景1．“生物圈2号”生态工程的实验及启示（1）设计目的：制造人工模拟的________系统，以验证人类在离开地球的情况下,利用____________，仅靠________，能否维持生存.（2）主要的组成：密闭的结构中有七种模拟________和两个大气扩张室。（3）实验及结果：理论上的________利用无法进行，实验失败。(4）给人类的启示：①使人类认识到________________的重要性，深化了人类对自然规律的认识.②目前人类仍然没有能力完全模拟出自然生态系统。2．对我国生态工程发展前景的分析与展望（1)西方国家生态工程的主要特点：目的是除了____________外，主要是通过介于工程和依靠__________的一种中间途径,集中于对破坏的生态系统进行________.从总体看，应用范围小，不太强调经济效益。（2)我国生态工程的特点：不但要重视生态环境的保护，更注重与经济、社会效益的结合.(3)我国生态工程存在的问题:缺乏__________的指导，难以设计出____________的生态工程样板，设计缺乏高科技含量,生态系统的调控缺乏及时准确的________支持,缺乏理论性指导等。（4）发展前景:符合国情，政府重视，随着我国社会、经济的发展，以及__________战略的实施，我国的生态工程一定出现广阔的发展前景。答案：一、1。（1）物质（2)综合发展型（3)整体性原理(4)沼气2．（1）水土流失（2）工程生物综合(3)整体性原理协调与平衡原理3．（1)过度樵采过度放牧盲目开垦荒漠化（2）植被恢复水土保持（4)退耕还林还草防沙治沙4．（1)排水和围垦缩小（2）工程生物（3）整体性原理物种多样性原理(4）退田还湖5．（1)土壤植被重金属（2)植被恢复土壤微生物群落（3）协调与平衡原理整体性原理6．（1)垃圾污染噪声污染(2）综合治理生态分区环境友好技术污染废弃物的资源化（3）物质循环再生协调与平衡（4）城市林木覆盖率湿地生态二、先污染、破坏,后治理三、1。（1）生命支持人工生态工程太阳能（2）生态群落区（3）物质循环（4)人与自然和谐共处2．（1）治理环境污染自然恢复力生态恢复(3)定量化模型标准化、易操作监测技术（4）可持续发展1．“九子登科”措施的具体意义（1)山顶戴帽子:山头实行封禁管理，营造水土保持林，保护和恢复植被.(2）山腰系带子:半山陡坡退耕还林还草，发挥林草拦蓄作用,减少径流。（3）坡地修台子：坡耕地以坡改梯田为突破口，建设基本农田，为调整农业产业结构提供条件。（4）地埂锁边子:充分利用地埂种植经济作物，既获得经济效益，又保护地埂。(5）荒地荒沟栽苗子：在荒山、荒沟、荒坡地建设薪炭林.(6）山脚种果子：山脚发展经济林果园，促进商品经济发展。（7）沟底穿靴子：在干、支、毛沟沟底修建谷坊、拦挡坝,建设沟坝地,拦蓄泥沙,防止沟壑被水冲蚀而导致其不断扩张。（8)见缝插针钉扣子:利用田间地头、房前屋后栽植林果，发挥零星作用,提高治理程度.（9）秋田盖罩子：在缓坡耕地改顺坡种植为横坡等高种植、实行地膜覆盖等保土耕作措施。2．分析小流域综合治理生态工程案例中的“综合"的表现“综合”表现在它一改以前的单纯造林和蓄水、减沙等工程模式，同时考虑到了生态效益和经济效益。不但注重通过还林、还草、筑坝等措施达到蓄水、降低土壤侵蚀的生态效果，还考虑如何提高人们的生活水平。例如，不但种植农作物，同时还种植经济作物来提高人们的收入.考虑到了种植薪柴林解决人们的燃料来源问题。各种措施的结果是建立一个稳定、持久、高效的生态系统.3．对“三北"防护林生态工程的理解(1）“三北"防护林生态工程建设的战略意义：“三北"防护林跨越中国13个省、直辖市、自治区，对我国具有重要的意义。生态环境的质量关系到这一地区人民的生产和生活问题,对维护社会稳定具有重要意义；更重要的是，这一地区的生态环境关系到下游地区人民的生产、生活和经济发展，如黄河上游的水土流失容易导致下游地区的洪水泛滥，而危害巨大的沙尘暴的发生也与这一地区的土地沙漠化关系密切；同时这里自然矿产资源丰富,对我国的经济发展和国家安全具有重要战略意义。这一地区区域广阔，气候、自然条件复杂,总体经济发展水平较低等情况也决定了这个工程需要较长的时间，非一朝一夕之功。（2）“三北”防护林工程建设中应当注意的问题:首先应考虑树种的生态适应性问题，种植适宜的品种，宜林则林,宜灌则灌,宜草则草；其次要考虑树种的多样性，保证防护林体系的稳定性；最后不同地区应根据当地情况采取不同的策略,如条件恶劣的地区应该结合自然恢复力，而农区的防护林中农田防护林网可能占较大比重.4．湿地生态恢复工程案例中的几个问题（1）湿地生态系统遭到破坏的主要原因：我国历来人多地少，在“以粮为纲”的年代，围湖造田，种植农作物,以生产更多的粮食；片面强调经济发展,没有认识到湖泊的巨大生态调节功能.(2)湿地生态恢复工程所面临的主要困难：退耕还湖不仅包括退耕地为湖区，还包括退耕后湖区上游以及湖区周围的生态环境保护工作；更重要的是原耕地上居民的迁移,要解决迁出居民的生活和就业等问题，这是退耕还湖工程的主要困难.（3）地处湖区上游的人们对湿地生态恢复工程所负的责任:保护环境，减少水土流失和水污染.例如，减少工厂、生活污水往水体中的排放，农田中减少化肥和农药的施用量等。题型一生态工程实例分析【例1】(2010·全国理综Ⅰ）下图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误的是（）。A．微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量B．多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率C．沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用D．沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者解析：流经此农业生态系统的总能量是生产者（农作物)固定的太阳能的总量;在此农业生态系统中，由于农作物的多途径利用，能量得以高效利用；沼渣、沼液作为肥料还田，使物质得以循环利用；沼气池中的微生物利用的是粪便和农作物秸秆中的物质，属于分解者。答案:C【例2】(2010·江苏卷）某城市的一块荒地在城市发展过程中被改造成另一个相对稳定的生态系统，改造前后的一些变化见下表。据此作出的相关判断中错误的是（）。植物种类植被覆盖率群落中的植物优势种改造前20种10％狗尾草、艾蒿、蒲公英改造后30种25％菖蒲、芦苇、睡莲A。改造增加了该区域的湿地面积B．改造后该区域的植物多样性增加C．改造后该区域的小气候得到改善D．改造的主要目的是为人们提供丰富的生产和生活物质解析：据表可知，改造后的优势种由旱生植物变成了水生植物，所以湿地的面积应当增加了。改造后植物种类增加,多样性程度提高，生态系统稳定性提高，气候会有所改善。但是，增加的植物种类尤其是优势种并非经济作物,所以并未提供生产和生活物质。答案：D题型二生态工程的发展前景【例3】下列关于我国生态工程与西方国家生态工程的比较，正确的是(）.①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②西方国家的生态工程应用范围比我国小③我国的生态工程难以像西方那样，设计出标准化、易操作的生态工程样板A．①②③ B．② C．③ D．②③解析：发达国家与我国的生态工程建设强调的重点有所不同。西方国家的生态工程除了治理环境污染外，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进行生态恢复；我国的生态工程走有中国特色的道路，不但重视对生态环境的保护，更注重与经济、社会效益的结合.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，不过,目前我国的生态工程难以像西方那样，设计出标准化、易操作的生态工程样板.答案:D1．农村综合发展型生态工程的优点包括（）.①能量的多级利用②物质循环再生③废物资源化④生物相互依存,体现了整体性⑤做到了生态、经济和社会效益三结合A．①② B．①②③ C．①②③④⑤ D．①②④⑤2．下列生态工程不属于大区域生态系统恢复工程的是（）。A．“三北"防护林 B．退耕还林还草工程 C．防沙治沙工程 D．在山间修建拦截坝3．与自然生态系统相比,城市生态系统不具备的特点是（）.A．自动调节能力较弱,易出现环境污染等问题B．分解者的活动受到抑制,分解能力不强C．一旦人的作用消失，生态系统很快会退化D．流经生态系统的总能量等于所有生产者固定的太阳能总量4．下列描述中不符合“生物圈2号"实验给人的启示的是（）。A．人要与自然和谐共处B．加深对自然规律的认识，按自然规律办事C．人类早晚会建立第二个“生物圈”，无须担心地球环境恶化D．大自然给人类提供的支持与服务可谓是无价之宝5．(2011·全国理综）现有一生活污水净化处理系统,处理流程为“厌氧沉淀池→曝气池→兼氧池→植物池”，其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后，可用于浇灌绿地.回答问题：（1）污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中，微生物通过__________________________________________