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专题5 生态工程 5.1 生态工程的基本原理,探究1 关注生态工程建设 【研读教材自主认知】 1.生态工程建设: (1)目的:遵循自然界_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。 (2)特点:与传统工程相比,生态工程是一类_、_、_ _的工程体系。 (3)原因:传统经济模式正在毁坏_、_、_和_,消耗 地球赠给我们的自然资本。,物质循环的,经济效益,生态效益,少消耗,多效益,可持,续,水,大气,土壤,生物资源,2.生态经济: (1)原则:_。 (2)特点:一个系统产出的_,能够成为本系统或者另一个系统 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,【合作探究核心归纳】 1.传统经济模式带来的问题及改进措施:,森林砍伐,(1)导致1998年长江洪水泛滥的根本原因和直接原因分别是什么? 根本原因:_ _。 _。 直接原因:_ _。,长江上游乱砍滥伐森林,水源涵养和水土保持功能急剧,降低,造成大量泥沙淤积河道,中游围湖造田、乱占河道,造成具有蓄洪作用的湖泊面积急剧减少,1998年的罕见降雨。但这也与全球温室气体排放量增加而,导致的温度升高、气候异常有关,(2)洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题? 提示:传统的经济发展模式不注重生态环境的保护,没有考虑生态成本,经济的发展以生态环境破坏为代价。 (3)可以采取什么措施解决长江洪水泛滥的问题? 提示:以生态措施为主,结合工程措施,提高森林覆盖率;“退耕还湖”和改革不合理耕作方式等。,2.传统生产模式所带来的问题及改进措施: “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。,(1)石油农业的优势有哪些? 提示:高产、高效、省时、省力;提高农业生产效率和农产品产量,解决粮食需求矛盾。 (2)石油农业有哪些弊端? 提示:高投入、高成本、高污染。,【精讲精析】石油农业的缺点 石油农业所产生的废弃物和有害物质的数量很庞大,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。,(3)在我国,石油农业的生产模式应当如何改进? 提示:我国人多地少,应该大力发展生态农业。具体措施主要包括: 根据田间作物的需要适量施用高效、低毒、低残留的农药。 多施有机肥,提高作物对水、肥等资源的利用效率。 对作物秸秆和畜禽粪便再利用,实现物质的多级利用。 总之,一方面要不断提高土地的产出水平;另一方面要减少农业活动对环境的污染,促进社会的可持续发展。,【归纳总结】生态工程与传统工程的比较,【过关小练即时应用】 1.下列不属于生态工程建设目的的是 ( ) 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 【解题指南】比较生态工程与传统工程,理解生态工程的优点是既考虑经济发展,又考虑环境保护。,【解析】选C。根据生态工程的概念可知,防止环境污染,对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善,促进人类社会和自然环境的和谐发展都是生态工程建设的目的。只有C项不正确,单纯追求粮食产量有可能影响整个生态系统的和谐发展。,2.(2015沈阳高二检测)下列关于生态工程的叙述,不正确的是 ( ) A.当人类赖以生存的生态系统出现严重的问题时,生态工程应运而生 B.生态工程能够减少环境污染 C.生态工程以充分利用环境和资源为前提,生产出更多的产品 D.生态工程力求达到生态效益、经济效益和社会效益的协调统一,【解题指南】解答本题的关键是理解生态经济,应把握以下几个方面: (1)原理是循环经济原理。 (2)做法是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。 (3)实现废弃物的资源化。 【解析】选C。A选项为生态工程产生的背景,B、D选项为生态工程的意义。生态工程要实现的是人与自然的和谐发展,是在环境效益的基础上,发展经济效益,C项错误。,【互动探究】若按照选项C的发展模式,会造成什么后果? 提示:会造成生态环境的失衡和破坏。,探究2 生态工程所遵循的基本原理 【研读教材自主认知】,物质循环,环境污染,无废弃物,抵抗力,生物多样性,生物量,生产力,珊瑚礁生态系,统,生物,环境,环,境承载力,失衡,破坏,富营养化,社会经济,自然,平衡与,稳定,社会,经济,分布式,结构,功能,桑基鱼塘,大,于,生产力,【合作探究核心归纳】 1.物质循环再生原理: “无废弃物农业”物质和能量流动图,(1)通过分析“无废弃物农业”物质和能量流动图,总结物质循环再生的含义是什么。 提示: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)图示无废弃物农业生态系统是怎样实现物质的循环利用的? 提示:该生态系统的人粪尿、牲畜粪便、作物残留都再返回农田土壤里供生产者利用。,2.物种多样性原理: 结合“三北防护林”遭遇虫害死亡案例和澳洲大堡礁珊瑚礁案例,回答下列问题: (1)为什么樟子松林的松毛虫会肆虐,几十亿株杨树会毁于一旦? 提示:纯樟子松林、杨树林的生物多样性低,食物链短而单调,缺少松毛虫、天牛的天敌。,(2)珊瑚礁区为什么能够在养分稀少的深海中,保持着很高的生物多样性? 提示:珊瑚礁区的生物多样性高,食物链复杂,不同的生物占据了不同的时间位、空间位和资源位,因而充分利用了珊瑚礁生态系统的环境。 (3)从上述正面和反面的实例,能得出怎样的启示?生物多样性的破坏有人为因素吗? 提示:只有保证生态系统较高的生物多样性,才能保证生态系统的稳定和平衡。生物多样性的破坏有人为因素,而且往往作用巨大。,3.协调与平衡原理: (1)“协调”与“平衡”主要指什么? “协调”指:_。 “平衡”指:_。,生物与环境协调,强调生物与环境相适应,种群数量与环境承载力要平衡,(2)从协调与平衡原理出发,想一想,在我国西北地区进行防护林建设时,应选择哪些树种?如果在该地区发展畜牧养殖业,你认为应该注意什么问题? 提示:应选择本地树种,如沙棘、山杏、刺槐、合欢等;注意牲畜数量不能超过草地的承载量;减少过度放牧现象;在有条件的地方,人工种植牧草。,4.整体性原理: 自然社会经济复合系统,(1)分析“自然-社会-经济”复合系统,思考“整体”主要包括哪些方面。 提示:包括社会、经济、自然三方面。 (2)进行生态工程建设时应考虑哪些问题? 提示:不但应考虑自然生态系统的规律,还要考虑经济和社会等系统的影响力。,5.系统学和工程学原理:,(1)上图桑基鱼塘分布在我国长江三角洲、珠江三角洲一带的水乡,是一种典型的水陆物质和能量交换型生态工程。试分析桑基鱼塘的物质和能量流动途径。 提示:桑基鱼塘系统中物质和能量的流动是相互联系的,其中能量是多级利用,物质是循环利用。 (2)桑基鱼塘的建设主要遵循了什么原理? 提示:系统学和工程学原理。,(3)你能举出系统总体功能大于各部分之和的例子吗? 提示:豆科作物和固氮菌的共生就是一例。固氮菌为豆科作物提供氮素,而豆科作物为固氮菌提供能量和其他营养,两者的共生使豆科作物能够在氮素缺乏的土地上生长;当把它们分开时,两者的生长都要受到影响。,【归纳总结】整体性原理和系统整体性原理的比较 (1)整体性原理:指社会、经济、自然三方面协调统一,保障整个系统的稳定与平衡。例如,林业工程建设中自然系统、社会与经济系统的关系问题,即种树的同时考虑经济收入、粮食、燃料等问题。 (2)系统整体性原理:指实现总体功能大于各部分之和的效果,目的是保持很高的系统生产力,具体地说指互利共生的生物体现系统整体性原理,如藻类和珊瑚虫、大豆和根瘤菌等。,【过关小练即时应用】 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 【解题指南】解答本题的关键是:回顾碳循环内容,理解无废弃物的原因是物质在生态系统各成分之间得以循环利用。,【解析】选C。在无废弃物农业中,通过将粪便、人粪尿等一些原本为分解者利用的物质重新进入系统循环,从而提高了能量利用率,实现了物质循环再生,该图所体现的原理是物质循环再生原理。,2.(2015济宁高二检测)材料1:实施沼气工程,是我国政府为改善农村环境和发展农村经济大力推广的一种生态工程。 材料2:地衣中的真菌和藻类互利共生,当把它们分开时,两者都不能正常生长。 材料3:居住在林区的农民,“靠山吃山”是他们生活的根本。当进行林业工程建设时,一方面号召农民种树,另一方面考虑林区农民的生活问题,使改善生态和发展经济结合起来,才能真正做到造林护林。,上述材料依据下列哪些生态工程原理 ( ) 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 系统整体性原理 系统的结构决定功能原理 A. B. C. D.,【解题指南】解答本题的关键是阅读题干文字,提取有效信息:材料1中“沼气工程”体现“废弃物”的利用,材料2中“互利共生”体现“1+12”的效果,材料3中“靠山吃山”体现“整体性”的结果。,【解析】选A。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。地衣中的真菌和藻类单独存在时,两种生物都不能很好地生活,但是在一起的时候就出现了一种“1+12”的效果,体现了系统整体性原理。所谓生态工程的整体性原理,是指人类所处的自然系统、经济系统和社会系统所构成的巨大复合系统,三者相互影响而形成统一整体。,【补偿训练】生态工程是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶,是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的新兴学科。下列选项中属于生态工程所遵循的原理的是 ( ) 协调与平衡原理 个别与特殊的原理 系统学和工程学原理 整体性原理 能量循环流动原理 物质循环再生原理 因地制宜原理 物种多样性原理 A. B. C. D.,【解析】选B。个别与特殊的原理、因地制宜原理并不是生态工程所要遵循的原理,能量在生态系统中是单向流动的,而不是循环流动的。,
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