1、5.2生态工程的实例和发展前景问题导学一、生态农业活动与探究1生态农业的原理和优点是什么？2生态农业常见类型有哪几种？3建立生态农业系统的最终目的是什么？迁移与应用下面图甲、图乙分别表示稻鱼蛙共生农业生态系统和普通稻田生态系统的物质能量转化示意图。请据图回答下列问题。甲稻鱼蛙共生农业生态系统乙普通稻田物质能量转化（1）分析说明鱼和蛙在该生态系统中的积极作用：_。（2）分析说明稻鱼蛙共生生态系统的生态优势：_。（3）上述两个生态系统中的各种生物所需的有机物都依赖于_，生命活动所需的能量归根到底都来自_。（4）甲和乙相比，抵抗力稳定性较强的是_，原因是_。（5）从能量流动的角度看，建立甲生态系统的
2、目的是_。（6）为了使稻获得高产，稻田乙需要经常使用农药，而甲则不需要，原因是_。（7）一般地说，农田生态系统的_稳定性较低，废弃农田上会发生群落演替，该演替的类型是_。传统农业中的科学方法有间种、套种和轮种，其中间种和套种最大的区别在于是否同时播种，如果同时播种，间行种植，则是间种；如果不同时播种，而且也不同时收获，则为套种。二、生态工程的实例活动与探究1我国生态工程建设的实例常见的有哪几种？它们所依据的基本原理和重点注意的问题分别是什么？2设计实施生态工程应该坚持的原则有哪些？3国家为什么投入巨大的人力和物力兴建“三北”防护林工程？迁移与应用下列关于小流域综合治理生态工程的叙述，错误的是（
3、）。A该工程的主要目的是治理小流域的水土流失问题B该生态工程运用了整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理以及工程学原理C该生态工程针对不同的地形采取不同的措施D该生态工程做到了经济效益与生态效益相统一（1）减少汽车污染的措施：制定法律法规，禁止市区内鸣笛，禁止使用含铅汽油，鼓励使用电力、天然气等无污染能源的新型汽车，以及对其的研究和应用等。（2）解决水污染的措施：减少或禁止工厂的污水排放；进行污水净化回收利用；实行雨水和污水分流。三、生态工程发展的前景活动与探究1“生物圈2号”生态工程的实验目的和失败原因是什么？对我们有什么启示？2西方发达国家生态工程的特点是什么？3我国的生态危机是怎么
4、造成的？4我国生态工程的特点和不足是什么？迁移与应用下图为生态养猪模式。从图中可知该生态工程是（）。A湿地生态恢复的生态工程B节水和废水处理与应用的生态工程C小流域综合治理与开发的生态工程D清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程发达国家与我国的生态工程建设强调的重点有所不同的原因发达国家经济发展水平较高，人均土地、水等资源占有量较多，所以这些国家的生态工程往往注重生态恢复，而较少注重经济效益。而我国人口较多，人均土地、水资源和能源占有量少，所以在进行生态工程建设时，一定要注重生态效益、社会效益和经济效益的统一。答案：课前预习导学【预习导引】一、1综合发展型整体性原理物种多样性原理沼气2土壤侵蚀
5、整体性协调与平衡工程学3盲目开垦过度樵采协调和平衡原理整体性原理“三北”退耕还林还草防沙治沙4湿地废水处理点源和非点源污染整体性原理物种多样性原理5植被恢复微生物系统学工程学6生态分区环境友好废弃物资源化整体性原理协调与平衡物质的循环再生浮床生态工艺法城市环境建设二、1生命支持2和谐共处3经济效益社会4定量化模型预习交流：1提示：整体性原理、协调与平衡原理及系统学和工程学原理等。2提示：山顶土壤条件、气候条件恶劣，不宜蓄水，交通不便，改造成本高，适宜封山，依靠自然恢复力来恢复植被；山腰、荒地等土壤，虽然水分条件较好，但是仍不适宜种植农作物，对于这样的地方可以自然恢复，也可以人为种植适宜的林木、
6、草或果树等，加快植被恢复速度，这样既能降低土壤侵蚀，又能创造一定的经济效益；对沟底而言，应建设堤坝系统，它可以蓄水和淤积土地，还能够减少山体的崩塌和滑坡，保证人民的生命财产安全；对坡地和山脚农田来说，土壤、水分条件良好，交通也较方便，土地生产力高，适宜种植农作物来解决人们的粮食和收入等问题，但是在坡地上要水平梯田种植，以减少水土流失。根据不同的地形采取不同的措施，既要考虑到生态效益，又要考虑到人们的生活和收入问题。这体现了生态工程协调与平衡、因地制宜的原理和思想。3提示：这种模式在其他小流域不能照搬，还是要因地制宜地进行生态工程建设，不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区，其生态工程
7、的模式应各具特色。课堂合作探究【问题导学】一、活动与探究：1提示：（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。2提示：（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，如图所示。（2）沼气农田立体养殖模式沼气农田立体养殖模式能大幅度提高粮食、蔬菜和水果的产量和质量。3提示：建立
8、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向对人类最有益的部分。迁移与应用：解析：（1）消费者在生态系统中的作用是加速生态系统的物质循环。（2）与传统农业相比，生态农业实现了物质循环再生和能量的多级利用，并减少了农药、化肥的使用，减轻了环境污染。（3）流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量，各种生物所需的有机物都依赖于绿色植物的光合作用，生命活动所需的能量归根到底都来自太阳光能。（4）由于甲生态系统生物种类较多，营养结构复杂，自动调节能力较大，故甲和乙两个生态系统相比较，甲的抵抗力稳定性更强。（5）从能量流动的角度看，设置生态农业的目的是调整能量流
9、动的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。（6）由于甲生态系统引入害虫天敌蛙，有效控制了害虫数量，因而不需要经常使用农药。（7）一般地说，农田生态系统的生物种类单一，营养结构简单，抵抗力稳定性较低。废弃农田发生的群落演替是次生演替。答案：（1）鱼、蛙是消费者，加速生态系统的物质循环（2）在原有食物链中引入新的环节（将人们不能直接利用的有机物转化为可以直接利用的农副产品），有利于实现物质循环再生和能量的多级利用，并减轻了环境污染（3）绿色植物的光合作用太阳光能（4）甲生物种类较多，营养结构复杂，自动调节能力较大（5）调整能量流动的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分（6）引入害虫
10、天敌蛙，有效控制了害虫数量（7）抵抗力次生演替二、活动与探究：1提示：实例原理重点注意问题农村综合发展型生态工程物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理核心：沼气工程为中心优点：农、林、牧、副、渔全面发展；开发可更新资源，减少环境污染小流域综合治理生态工程整体性原理、协调与平衡原理、因地制宜原理“综合”表现在同时考虑到生态效益和经济效益不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区，生态工程模式应各具特色大区域生态系统恢复工程协调与平衡原理、整体性原理“三北”防护林工程建设中应注意的问题：考虑树种生态适应性问题，种植适宜品种；考虑树种多样性问题，保证防护林体系的稳定性；不同地区应根据当地
11、情况采取不同策略湿地生态恢复工程协调与平衡原理、整体性原理湿地被誉为地球的“肾脏”退耕还湖，还要解决迁出居民的生活和就业问题矿区废弃地的生态恢复工程系统学和工程学原理植被恢复的措施是植树种草城市环境生态工程协调与平衡原理、整体性原理城市大气污染的主要来源是汽车尾气。禁止使用含铅汽油，鼓励使用电力、天然气等无污染能源的新型汽车减少或禁止工厂污水排放节水，使用无磷洗涤剂2提示：（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关系的重要作用。（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”的思路。3提示：“三北”防护林跨越中国13
12、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。迁移与应用：B解析：小流域综合治理是通过保土蓄水、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的。该生态工程没有运用物质循环再生原理。三、活动与探究：1提示：（1）设计目的：制造一个人工模拟的生态系统，以验证人类在离
13、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。（2）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。（3）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提示：西方发达国家生态工程的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。3提示：我国的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。4提示：（1）我国生态工程的特点：不但
14、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。（2）我国生态工程的不足之处：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。迁移与应用：B解析：由于图示没有造成污染，所以不可能是湿地生态恢复的生态工程或小流域综合治理与开发的生态工程；题图中没有提及能量问题，也不可能是清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程。当堂检测1生态农业的指导思想是（）。A多获取农产品B环境与经济协调发展C使粮食增产D减少环境污染答案：B解析：生态农业
15、是集生态效益与社会效益于一体的生态工程，而并非只强调经济效益。2生物的数量超过了环境的承载力后，就会破坏生态工程的（）。A整体性原理B系统性原理C协调与平衡原理 D工程学原理答案：C解析：每个生态系统都有其自身所能承载的最大容量，一旦超过环境容纳量，就会引起系统失衡和破坏，而损害了协调和平衡的杠杆。3森林面积锐减可导致的后果有（）。A气候变得更加湿润B干旱加剧，洪涝减少C物种减少，甚至灭绝D耕地增多，粮食丰产答案：C解析：森林减少，使许多生物失去了庇护的场所，因此，会导致物种减少，甚至灭绝的现象。4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
16、在山间修建拦截坝答案：D解析：在山间修建拦截坝属于小流域综合治理。5窦店农村综合发展生态工程作为我国农村生态工程的样板在全国推广，这是由于该生态工程（）。A以实施沼气工程为中心B建立了良好的物质多级循环利用程序C创造了较多的劳动力就业机会D最早推出“无公害蔬菜”答案：B解析：窦店村的生态工程建设，既有专家指导，又有传统农业的影响和农民的创新，它适合当地经济发展的实际，不是空中楼阁。实施沼气工程是整个生态工程的中心工程，使多个生产和生活环节产生的废物被充分利用，实现物质的多级循环利用，效益好又无污染。因此，实施沼气工程是手段，实现物质多级循环利用是目标，有良好的经济效益、社会效益和生态效益是必然结果。作为样板推广，这个生态工程有科学的操作原理是根本。对生态工程的几种实例进行比较