生态工程知识梳理

高考生物一轮复习第三期现代生物科技专题专题聚焦四生态工程知识梳理一、生态工程的概念及原理1、生态工程的含义(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 和技术安装，对已破坏的生态环境进行修复、重建，对造成污染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。生态系统的概念包括三个方面的含义：Q涉及的学科知识包括生态学和系统学；Q用到 的技术手段和方法有系统设计、调控和技术安装；Q最终目的是促进人类社会和自然环境的 和谐发展。(2) 生态工程建设目的：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。(3) 生态经济：主要是通过实行“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。2、生态工程的原理项目理论基础意义实例物质循环再生原理物质循环可避免环境污染及其对系 统稳定和发展的影响无废弃物农业物种多样 性原理生态系统的稳定性生物多样性程度高可提高 生态系统的抵抗力稳定 性，提高系统的生产力“三北”防护林建设中 的问题，珊瑚礁生态系 统的生物多样性的问题协调与平 衡原理生物与环境的协调与平 衡生物数量不超过环境承载 力，可避免系统的失衡和 破坏太湖富营养化问题、过 度放牧等整体性原 理社会、经济、自然构成 复合系统同意协调各种关系，保障 系统的平衡与稳定林业建设中自然系统与 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 大于部分之和保持系统很高的生产力珊瑚礁、藻类和珊瑚虫 的关系二、生态工程实例分析与发展前景1. 生态工程的类型根据性质和设计目标的不同(1) 具有农业生态保护性质并以农产品生产为目标的农业生态工程。(2) 以环境保护为目标的林业生态工程，包括水土保持生态工程、防风固沙生态工程、水 源涵养生态工程、城市绿化和园林生态工程等。(3) 以治理环境污染为目标的治污生态工程，包括污水治理生态工程、城市垃圾处理生态 工程、湖泊和水源地治理生态工程等。2. 涉及实施生态工程坚持的原则(1) 首先肯定生态工程的作用，特别是对恢复和重建受损生态环境的重要作用。(2) 不忘大自然固有的强大的生态恢复力量，不能误认为只要有了生态工程，就可以走发达国家“先污染、破坏，后治理”的老路。3.生态工程的实例分析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”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4.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：制造一个扔模拟的生态系统，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。22 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 技术已经很发达了，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。三、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，从而获得 稻、鱼、蚕茧三丰收。如图：（2）沼气农田立体养殖模式通过控制温室内的温度、光照、气体和水肥等因素，缩短生产周期，大幅度提高粮食、 蔬菜和水果的产量和质量。4. 建立生态农业系统的最终目的是实现对能量的多级利用，提高能量的利用率，使能量尽可 能多地流入对人类最有益的部分。