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第35讲生态工程突破突破1 1生态工程的基本原理生态工程的基本原理突破突破2 2 生态工程的实例实例生态工程的实例实例总纲目录总纲目录一、生态工程的基本原理1.建设目的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。2.特点少消耗、多效益、可持续。3.基本原理(1)物质循环再生原理:物质能够在各类生态系统中,进行区域小循环和全球地质大循环,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。(2)物种多样性原理:生物多样性程度高,可以在有限的资源条件下,产生或容纳更多的生物量,提高系统生产力。(3)协调与平衡原理:处理好生物与环境的协调与平衡,需要考虑环境承载力,如果生物的数量超过了环境承载力的限度,就会引起系统的失衡和破坏。(4)整体性原理:在进行生态工程建设时,不但要考虑到自然生态系统的规律,还要考虑到经济和社会等系统的影响力。(5)系统学和工程学原理:生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。另外,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、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,即“1+12”。AbBcCaDeEfFd二、生态工程的实例1.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整体性原理。()2.用蛆蛹粪便作为有机肥还田,运用了能量循环再生的原理。( )3.用残渣来培育食用菌和蛆蛹,实现了物质的多级利用。()4.我国西北土地沙化非常严重,其中一个主要原因是超载放牧,导致草地退化。该事实主要违背了生态工程的协调与平衡原理。()5.生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理。()6.豆科植物和固氮菌互利共生,当把它们分开时,两者的生长都要受到损害,这体现了生态工程系统整体性原理。()7.湿地的恢复除利用生物工程手段外,还要依靠自然演替机制恢复其生态功能。()8.退耕还林还草、植树造林等是小流域综合治理生态工程的主要对策。( )突破突破1 1生态工程的基本原理生态工程的基本原理1.生态工程的原理理论基础内容意义举例物质循环再生原理物质循环物质能够在各类生态系统中,进行区域小循环和全球地质大循环,循环往复,分层分级利用,从而达到取之不尽、用之不竭的效果避免环境污染对生态系统稳定性和发展的影响无废弃物农业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抵抗力稳定性;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,有限资源条件下就可以容纳更多的生物量,提高系统生产力避免生态系统结构或功能失衡单纯林引起的“绿色荒漠”问题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与平衡,需要考虑环境承载力,即指某种环境所能养活的生物种群的最大数量避免生态系统的失衡和破坏赤潮和水华等水体富营养化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,还要考虑社会和经济等系统的影响力统一协调各种关系,保障生态系统的平衡与稳定林业建设中自然生态系统与社会、经济系统的关系问题系统学和工程学原理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,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的改善和优化系统的结构以改善功能桑基鱼塘系统整体性原理:整体大于部分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、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保持较高的系统生产力藻类和珊瑚虫的关系2.生态工程的含义概念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,对已被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建设目的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生态工程的特点少消耗、多效益、可持续生态经济通过实行“循环经济”的原则,使一个系统产出的污染物,能够成为本系统或者另一个系统的生产原料,从而实现废弃物的资源化,而实现循环经济最重要的手段之一就是生态工程知能拓展知能拓展(1)生态工程的建设应遵循以上五个原理,但不同的生态系统遵循的原理可以不同。(2)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同步发展。(3)概念的理解:涉及的学科知识包括生态学和系统学;运用到的技术手段或方法有系统设计、调控和技术组装;最终目的是促进人类社会和自然环境的和谐发展。考向以基础判断的形式考向以基础判断的形式,考查生态系统的原理考查生态系统的原理1.下列关于生态工程建设的叙述正确的是()A.窦店农村综合发展型生态工程是一个样板,各地可以照搬B.生态农业的建立不能提高各营养级间能量的传递效率C.不同的生态工程体现的原理完全相同D.生态工程建设的目的只在于恢复生态B答案答案 B各地生态系统不同,生态工程的设计目标不同,生态工程的类型也会不同,A错误;生态农业的建立不能提高各营养级间能量的传递效率,B正确;生态学基本原理主要包括物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理等,不同的生态工程体现的原理不一定相同,C错误;生态工程建设的目的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,D错误。2.下列实例与主要体现的生态工程基本原理,匹配最恰当的是()A.中国传统农业物种多样性原理B.在养分稀少的深海有物种丰富的珊瑚礁物质循环再生原理C.合理放牧协调与平衡原理D.水乡的桑基鱼塘整体性原理C答案答案 C中国传统农业主要体现了物质循环再生原理,A错误;在养分稀少的深海有物种丰富的珊瑚礁,主要体现物种多样性原理,B错误;合理放牧,主要体现协调与平衡原理,C正确;水乡的桑基鱼塘主要体现物质循环再生原理,D错误。突破突破2 2生态工程的实例生态工程的实例1.生态工程的实例实例问题原理对策案例农村综合发展型生态工程实现物质的多级循环利用,在资源有限的条件下能较多地产出,以解决人多地少的矛盾物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理建立综合发展型生态工程窦店村以沼气工程为中心的物质多级循环利用生态工程小流域综合治理生态工程小流域的水土流失整体性原理、协调与平衡原理以及工程学原理运用多种原理,应用多种措施综合治理甘肃陇南地区“九子登科”治理模式大区域生态系统恢复工程土地荒漠化协调与平衡原理、整体性原理退耕还林还草、植树造林等“三北”防护林、退耕还林还草工程湿地生态恢复工程湿地缩小和破坏控制污染、退田还湖江西鄱阳湖的生态恢复工程矿区废弃地的生态恢复工程矿区生态环境问题系统学和工程学原理修复土地、恢复植被赤峰市元宝山矿区生态恢复工程城市环境生态工程环境污染协调与平衡原理、整体性原理等城市绿化、污水净化、废弃物处理、合理布局等污水及垃圾处理、城市绿化2.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。失败原因:温度失调;大气和海洋比例与地球相差甚远,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。启示:使人们认识到人与自然和谐共处的重要性,深化了对自然规律的认识,尽管科学技术已经很发达,但人类仍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西方发达国家生态工程特点:目标是治理环境污染,集中于对破坏的生态系统进行生态恢复,生态工程应用范围小,不太强调经济效益。我国生态危机:不是单纯的环境污染问题,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”。我国生态工程特点: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,遵循整体、协调、再生、循环的基本原理,建立适合中国农业和农村特点的生态工程。我国生态工程不足之处:缺乏定量化模型指导,难以设计出标准化、易操作的生态工程样板。设计缺乏高科技含量,生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术支持,缺乏理论性指导等。知能拓展知能拓展(1)生态工程实例的模式各具特色,关键是理解其中运用的主要生态工程原理。(2)进行生态工程建设时,应该积极利用自然生态系统强大的自我恢复力,节省投资。(3)生态工程的恢复作用是有限的,不能误认为只要有生态工程就可以走发达国家“先污染、破坏,后治理”的老路。1.下列生态工程模式与典型实例(或措施)对应有错误的一组是()A.农村综合发展型生态工程北京窦店村物质多级循环利用工程B.小流域综合治理生态工程通过还林还草、筑坝等措施达到蓄水、降低土壤侵蚀的生态效果,同时考虑如何提高人们的生活水平C.大区域生态系统恢复工程“生物圈2号”生态工程D.湿地生态系统恢复工程鄱阳湖恢复工程“平堤行洪,退田还湖,移民建镇”考向以基础判断或流程图分析的形式考向以基础判断或流程图分析的形式,考查农业生态的实例分析考查农业生态的实例分析C答案答案 C大区域生态系统恢复工程的措施是实施一系列森林或草原植被恢复的生态工程、水土保持的生态工程等,典型实例是退耕还林还草生态工程、“三北”防护林生态工程等。故选项C错误。2.下图表示“粮桑渔畜”这一农业生态系统的基本模式。据图示判断下列说法错误的是()A.沼气池的建立既充分发挥资源的生产潜力,又防止了环境污染B.通过巧接食物链使原本流向分解者的能量更多地流向了人,提高了能量的传递效率C.这一生态工程模式适用于江浙平原而不适用于我国西北地区,是因为在建立生态工程时还需要遵循“整体、协调、循环、再生”的原理D.上述农业生态系统通过改善和优化系统的结构达到改善系统功能的效果答案答案 B沼气池是利用残枝败叶、鸡粪等废弃物通过微生物的作用,产生沼气提供给人类能源,即将残留在废弃有机物中的化学能充分利用起来为人类服务,防止了这些废弃物对环境的污染。“粮桑渔畜”农业生态系统模式能使原来贮存在蚕沙、鸡粪等中的不能利用的化学能充分利用起来,促进了物质的循环利用,使能量得以多级利用,但却不能提高能量的传递效率。
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