1、第二节生态工程的实例和发展前景学 习 目 标课 程 标 准1举例说出生态工程的实例，说出这些实例所运用的生态工程原理。(重点)2评述生态工程发展前景，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。(难点)1举例说出生态工程的实例。2通过参观或搜集资料，了解当地生态工程的建设情况。基础知识双基夯实一、生态工程的实例1农村综合发展型生态工程问题：怎样用有限资源，取得_经济_、_社会_、_生态_效益全面提高？对策：建立农村综合发展型生态工程。案例：北京郊区窦店村的以_沼气工程_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问题：小流域(河流各级支流的集水区域)水
2、土流失比较严重。对策：应用生态工程的整体原理、_协调与平衡_原理，及工程学等原理，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_。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问题：荒漠化(原因：_过度樵采_、过度放牧、_盲目开垦_、不合理利用水资源)。对策：实施了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。案例：_退耕还林还草_工程、_防沙治沙_工程、_“三北”防护林_工程等。4湿地生态恢复工程问题：地球80%的湿地资源遭破坏。对策：采用工程和生物措施相结合，如废水处理、_点源和非点源_污染控制、土地处理工程，植物物种的引进种植
3、及建立缓冲带等，使受干扰的湿地得以恢复。案例：鄱阳湖生态恢复工程。5矿区废弃地的生态恢复工程问题：矿区土体、土壤和植被乃至整个地区生态系统的破坏。对策：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_植被恢复_及其所必须的_土壤微生物群落_的重建。案例：赤峰市元宝山矿区生态恢复工程。6城市环境生态工程问题：城市严重的环境污染，如过量垃圾、煤不完全燃烧、汽车尾气、噪音等。对策：进行城市_生态分区_；推广“_环境友好_技术”和低污染清洁生产工艺，减少污染产出；治理污染，_废弃物的资源化_利用；建立监督法制。案例：加强绿地建设；采用水生植物、湿地生态净化工程；采用_浮床生态工
4、艺法_净化污水；垃圾分类处理；树立_城市环境建设_典范。二、生态工程发展的前景1“生物圈2号”实验：制造_人工模拟生命支持_系统，验证人类离开地球，仅靠太阳能，能否维持生存，但经过4年试验，以失败告终。启示：使我们认识到与自然和谐共处的重要性，深化了我们对自然规律的认识，即自然界给人类提供的生命支持服务是_无价之宝_。2生态工程发展前景分析：不但要重视对生态环境的保护，更要注重与_经济、社会效益_的结合。不足：缺乏_定量化模型_的指导，缺乏高科技含量。前景：随着社会、经济发展以及可持续发展战略的实施，发展前景广阔。思考1试分析导致我国北方沙尘暴日益严重的原因有哪些？提示：降水稀少导致表层土壤干
5、燥、疏松；人类的毁林毁草开荒、过度放牧等破坏活动导致植被破坏、土地荒漠化严重；城市建设中工地裸露导致扬沙浮尘。2矿区废弃地的生态恢复工程案例中为什么不种植农作物？提示：矿区废弃地恢复植被的措施是植树和种草，不是种植农作物，原因是矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长。活学巧练_判断题1北京窦店村以沼气工程为中心的生态工程属于城市环境生态工程。()分析：北京窦店村的生态工程属于农村综合发展型生态工程。2“三北”防护林生态工程属于大区域生态系统恢复工程。()3小流域综合治理生态工程只运用了协调与平衡原理。()分析：小流域综合治理生态工程运用了生态工程的整体原理、协调与平衡原理，以及工程学等原理。4某
6、草原牧区，在进行草场建设时，既注重不同牧草种类的搭配种植，又对单位面积内的放牧量做了一定控制，体现了遵循物种多样性和协调与平衡的原理。()5建立生态农业时巧设、增设食物链的目的是使食物链延长，消耗能量环节增多，系统总能量利用率降低。()分析：生态农业中巧设食物链，提高了生态系统的抵抗力稳定性，实现了能量的多级利用，使能量尽可能多地流向对人类有益的地方，系统总能量利用率并没有降低。6矿区废弃地生态恢复工程的关键是优先选择农作物以提高经济效益。()分析：矿区废弃地很少有动植物，而且土壤也被严重破坏，所以关键是要进行植被恢复和植被恢复所必须的土壤微生物群落的重建。7“生物圈2号”生态工程失败的原因是
7、温度失调以及“大气和海洋”比例与地球相差甚远，导致空气中CO2含量猛增，O2量减少。()课内探究名师点津知识点 生态工程的实例重难拓展_1生态工程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有较多的产出，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型发展生态工程窦店村以沼气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、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县“九子登科”模式大区域生态系统恢复工程土地荒漠化整体性原理、协调与平衡原理退耕还林还草、植树造林等“三北”防护林、
8、退耕还草还林工程湿地生态恢复工程湿地缩小和破坏整体性原理、协调与平衡原理控制污染、退田还湖江西鄱阳湖湿地生态恢复工程矿区废弃地的生态恢复工程矿区生态环境的破坏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整体性原理、协调与平衡原理等城市绿化、污水净化、废物处理、合理布局等污水及垃圾处理、城市绿化2生态工程实例中的某些问题解读(1)北京窦店村综合发展生态工程的特点该生态系统主要应用了物质循环再生、整体性、物种多样性原理等，以沼气工程为核心，农、林、牧、副、渔各行业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经济的发展，同时又降低了环境污染，促进了农村的可持续发
9、展。(2)小流域综合治理生态工程小流域综合治理中“综合”的表现一改以前的单纯造林和减水、减沙等工程模式，同时考虑到生态效益和经济效益，如不但注重通过还林、还草、筑坝等措施达到蓄水、降低土壤侵蚀的生态功效，还考虑如何提高人们的生活水平，栽种经济作物、薪柴林等。根据不同的地形采取不同的措施的原因分析。地形条件措施山顶土壤条件、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水分条件较好，仍不适宜种植农作物可自然恢复，也可以人为种植适宜的林木、草或果树等，加快植被恢复，降低土壤侵蚀，又能创造一定经济效益山脚坡地土壤、水分条件良好，交通也比较方便，土地生产力高适宜
10、种植农作物解决人们的粮食和收入等问题，坡地要修建梯田种植，减少水土流失沟底建设堤坝，它可以蓄水和淤积土地，还能减少山体的崩塌和滑坡知识贴士小流域综合治理生态工程主要应用了整体性原理、协调与平衡原理、工程学原理等。(3)“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，保护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策略，如恶劣的地区应该结合自然恢复力。(4)矿区废弃地及城市生态恢复工程矿区废弃地生态恢复工程中应注意的问题a矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，因此代之以适应性强，耐旱的灌木、草和
11、树。b矿区土地水分状况很差，养分极其贫瘠，导致植被很难恢复。恢复措施如下：机械方法平整压实土地，包括排石、人工制造表土 植树种草畜牧养殖c依照协调与平衡原理，需合理筹划养殖规模。城市生态工程a含义：城市是由自然系统、经济系统和社会系统所组成的人工生态系统，对城市治理要把整个城市作为一个巨大的生态系统来考虑。b与自然生态系统相比，具以下特点：.城市生态系统是人类起主导作用的生态系统。城市中的一切设施是人制造的，人类活动对城市生态系统的发展起着重要的支配作用。与自然生态系统相比，城市生态系统中生产者绿色植物的量很少；消费者主要是人类，而不是野生动物；分解者微生物的活动受到抑制，分解功能不强。.自然
12、生态系统在物质上基本可以自给自足，城市生态系统则不同。城市生态系统是物质和能量的流通量大、运转快、高度开放的生态系统。需要不断地输入粮食、能源等，同时会把大量废弃物排放到自然生态系统中，这种高度的开放性又导致它对其他生态系统具有高度的依赖性，同时会对其他生态系统产生强烈的干扰。.城市生态系统中自然系统的自我调节能力弱，容易出现环境污染等问题，城市生态系统的营养结构简单，对环境污染的自动净化能力远远不如自然生态系统，城市的环境污染有大气污染、水污染、固体废弃物污染和噪声污染等。典例评析_典例1如图所示为某地农村牧渔生产系统初级模式的生态农业图解。分析回答下列问题：(1)若考虑鱼池生态系统，该生态
13、系统中非生物的物质和能量主要包括_阳光、热能、空气、水分和无机盐_等。从生态系统类型上划分，该生态系统属于_湿地_生态系统。(2)若考虑森林生态系统，该生态系统的主要特点之一是_种群的密度和群落的结构及功能_能够长期处于较稳定的状态。(3)生态农业设计是生态农业建设实施的前提和依据。某研究性课题小组在分析调查当地农业生产实际情况的基础上，设计了一个良性循环的农业生态系统。假若你是该小组的成员，你认为这个设计应包括哪些方面的内容？_研究设计合理的食物链组成或合理巧接食物链；实现生态系统中能量的多级利用；实现生态系统中物质循环再生或实现可持续发展或“原料产品原料产品”；设计合理的生态系统营养结构或
14、物质循环和能量流动，提高抵抗力稳定性；提高整个系统的总体功能和综合效益；绘制出生态系统的结构模式图；写出设计报告。_解析：(1)在鱼池生态系统中，非生物的物质和能量主要包括阳光、热能、空气、水分和无机盐。由图可以分析该生态系统中既有森林，又有鱼池，是一个水域和陆地的自然过渡形态，属于湿地生态系统。(2)森林生态系统，由于其生物的多样性，易形成复杂的营养关系，所以其种群密度和群落结构能够长期处于稳定状态。(3)若建立一个良性循环的农业生态系统，应从以下几个方面考虑：一生态系统各组成成分齐全；二是食物链合理；三是能量多级利用，物质可循环再生等。变式训练_1我国的“三北”防护林是一项规模空前的生态建
15、设工程，被誉为“绿色万里长城建设工程”。下列不属于植树造林在保护环境方面要求的是(C)A调节气候B防风固沙，防止荒漠化C提供木材D维持大气中的碳氧平衡解析：植树造林，保护环境。森林可涵养水源，调节当地气候，可以防风固沙，防止荒漠化，树木进行光合作用，消耗CO2，制造O2，维持大气中的碳氧平衡。提供木材与环境保护无关，是经济效益。知识点 生态工程发展的前景分析和展望重难拓展_1“生物圈2号”生态工程实验及启示(1)问题的提出：人们憧憬着找到地球外的“诺亚方舟”。“生物圈2号”就是为了制造一个人工模拟的生命保障系统，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。(2
16、)设计：它是一座微型人工生态循环系统。其地上部分为立体钢架结构，配有双层玻璃窗，底部以厚水泥完全与外界隔离。内部主要由7种模拟生态群落区和两个大气扩张室组成。生态群落包括5个野生物生物群落和2个人工生物群落，约有生物4 000种。物质循环途径如下图：(3)实验结果：“生物圈2号”的物质循环途径是农田区的作物秸秆作为附近动物饲养场的饲料，产出的肉、蛋、奶以及作物产品供应人类。死亡植株及动物与人的排泄物经分解者进行分解，然后，返还到农田中给植物提供营养。生活废水经处理后进行循环利用。氧气由植物光合作用提供，呼吸产生的二氧化碳由植物吸收。经过四年的试验，最终失败。(4)失败的原因：温度失调以及大气和
17、海洋比例与地球相差甚远，土壤呼吸释放的二氧化碳超过了植物和海洋的固定能力，导致空气中二氧化碳增多，氧气减少，不足以维持人及动物的生存。(5)给人的启示：自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝，尽管科技发达，但是人类仍然没有能力完全模拟出自然生态系统。我们应当珍惜拥有的一切，爱护地球上的环境。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特点：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，特别是开矿后的废弃地以及湿地等进行生态恢复。总体看来，应用范围小，但是并不太强调经济效益。(2)我国生态工程的特点：既重视对生态环境的保护，又注重
18、与经济、社会效益的结合。(3)我国生态工程存在的问题及发展前景：目前的问题主要有缺乏定量化模型的指导，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。但是由于我国政府的重视，在实践中已得到了广泛的应用。随着我国社会、经济的发展，以及可持续发展战略的实施，我国的生态工程一定会有更为广阔的发展空间。3中国与西方国家生态工程建设的区别国家项目中国西方国家目标或思想“整体、协调、再生、循环”“天人合一”治理环境污染重点生态环境与经济、社会效益结合集中于对破坏的生态系统(特别是矿区废弃地及田地)的生态恢复背景条件人多地少，人均土地、水资源占有量较少经济发展水平高，人均土地
19、、水资源占有量较多缺点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应用范围小，不重视经济效益典例评析_典例2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(D)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西方国家的生态工程应用范围比我国小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ABCD解析：解答本题时注意理解掌握我国生态工程与西方国家生态工程的区别及各自的优缺点。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的目标外，主要是通过介于工程和依靠自然恢复力
20、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。变式训练_2“生物圈2号”是模拟地球生态系统、全封闭的人工生态循环系统，其建造目的是(A)A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B验证人类在离开地球的情况下，完全依靠人工生态系统，能否生存C验证人类在人工生态系统中的存活能力D验证密闭立体钢架结构的人工生态系统建筑物是否适合
21、人类居住解析：“生物圈2号”是模拟地球生态系统、全封闭的人工生态循环系统，在物质上与外界完全隔绝，但能量需要依靠外界的太阳光。其目的是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。指点迷津拨云见日生态农业(1)生态农业的概念生态农业是以生态学理论为依据，以环境与经济协调发展为前提，在一定区域内，因地制宜的规划、组织和开展多层次、多功能的农业生产。(2)生态农业的基本原理生态学的基本原理是发展生态农业的主要理论基础。我们知道，生态系统中能量多级利用和物质循环再生是生态学的一条基本原理。而食物链则是生态系统能量流动和物质循环的主要渠道，因此食物链既是一条能量转换链，又
22、是一条物质传递链，从经济上看还是一条增值链。因此，遵循这一原理，就可以合理设计食物链，充分利用当地自然资源，利用动物、植物和微生物之间的相互依存关系，使生态系统中的物质和能量被分层次地充分利用，使生产一种产品时产生的有机废物成为生产另一种产品的投入，也就是实行无废物生产，提供尽可能多的洁净产品。既充分有效利用机械设备、化肥、农药，又减少环境污染。(3)生态农业的特点生态农业可以实现对物质和能量的多级利用，减少对能源和资源的消耗，减少环境污染。具体优点突出表现在：减少化肥使用量，降低农业投入。收获多种产品，增加经济效益。净化环境，降低人和家畜的发病率。(4)生态农业的设计主要从空间、时间和食物链
23、等几方面去考虑，我们仅从空间方面做简单介绍。空间方面包括“平面空间”和“垂直空间”。“平面空间”：在一定的区域内，确定各种农作物的种类和各种农业产业所占的比例及分布区域，是比较宏观的，即农业区规划或农业规划布局。“垂直空间”：利用生态学的原理，将不同的种群科学地组合成复合生产系统，达到最充分、最合理地利用环境资源的目的。可以微观地解决一个比较小的范围内的生态组合，例如一片稻田、一个庭院、一座小山、一个池塘等。在一片农田中应该从地上和地下两个方面科学搭配。地上部分包括不同作物在不同层次空间上茎、叶的配置，以最大限度地利用光、热、水、气等自然资源。地下部分是要使不同农作物的根系分布在不同的土层中，
24、以便更好地利用土壤中的矿质元素。我国南方的桑基鱼塘就是人工建立的高产、稳产的生态农业系统。典例3下图是一个庭院生态工程的模式图。请据图分析回答：(1)该图中有食物链共_3_条。(2)该生态系统中处于第二营养级的生物有_人、鸡、猪_。(3)从图中可知，人类生活中所需的能源来自太阳能、沼气等。利用这些能源与利用煤炭相比，它突出的优点是_减少了燃烧煤炭所产生的污染_。(4)该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是_充分利用了废弃物中的能量，实现了能量的多级利用_。(5)该生态工程遵循的原理有_物质循环再生原理_等。(6)人工设计的生态系统也具有信息传递的功能，下列有关叙述正确的是(D)A生态系
25、统的物理信息都来源于环境B植物都通过化学物质传递信息C信息沿食物链从低营养级向高营养级传递D信息可以调节生物种间关系解析：(1)该生态系统中的食物链有植物人，植物猪人，植物鸡人共3条。(2)据食物链可以判断，人、猪、鸡均可以为第二营养级的生物。(3)太阳能、沼气属于清洁能源，无污染或污染很少。(4)利用有关生态工程的原理，可以更充分利用流向分解者或未利用的能量。(5)该生态系统中的物质分层分级利用，即符合物质循环再生原理。(6)生态系统中的物理信息除来源于环境外，还可来自生物个体，植物可以通过光、电磁波等形式接受信息；信息的传递与食物链无直接关系。核心素养技能培优案 例如下图所示为利用自然生态
26、系统净化污水的一种大面积、敞开式污水处理池塘(即氧化塘)示意图。请据图回答：(1)氧化塘实现净化污水的原理是主要利用细菌和藻类的_共生(或种间互助)_关系来分解有机污染物。图中A、B分别代表的物质是_氧气和养料_、_二氧化碳、矿质养料等_。(2)随着距水面深度的不断增加，不同水层微生物的新陈代谢类型也在发生着变化，其中它们的异化作用类型的变化是_需氧型、兼性厌氧型、厌氧型_。(3)由图示看，氧化塘净化污水的途径有_物理沉降_和_生物分解_。解析：由图可知，细菌和藻类生活在一起彼此有利，细菌通过分解有机物为藻类生长提供二氧化碳、矿质养料等，藻类的光合作用为细菌的分解作用提供氧气和养料。不同水层由
27、于受到物理扩散、生物消耗等因素的影响，水中溶氧量随水深度的增加而减少，其中生存的生物类群也会因此而变化。探规寻律(1)生态工程建设的基本过程包括拟定目标与实施调查、系统分析、可行性评价与决策和技术设计等，其中技术设计是生态工程建设的核心环节。(2)建立不同的生态工程时要依据不同的原理，因地制宜，不能相互照搬。(3)生态工程是针对传统经济模式而言的，这样可以减少环境污染，实现社会与自然的和谐发展。问题释疑探究升华教材P111讨论11在这一案例中，主要运用了哪些生态工程的基本原理？提示：物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理等。2这一生态系统的结构和功能有哪些特点？有哪些值得借鉴的做法？提示
28、：这个案例以沼气工程为核心，农林牧副渔各业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经济发展；同时又降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。教材P112讨论2分析甘肃省陇南县的“九子登科”模式，在说明“九子”措施含义的基础上，谈谈你对小流域综合治理生态工程的理解。补充资料“九子登科”措施的具体意义山顶戴帽子：山头实行封禁管理、营造水土保持林，保护和恢复植被；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；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；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；荒地荒沟栽苗子：在荒山、荒沟、荒坡地
29、建设薪炭林；山脚种果子：山脚发展经济林果园，促进商品经济发展；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；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；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。1小流域的综合治理，“综合”表现在哪些方面？提示：“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，还同时种植经济作物来提高
30、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。2为什么要针对不同的地形采取不同的措施？这体现了生态工程的什么原理？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、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
31、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从这一案例看，当地是怎么做到经济效益与生态效益相统一的？这一模式在其他小流域能够照搬吗？提示：上题分析中已解答了经济效益与生态效益的统一问题。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，其生态工程的模式应各具特色。教材P114讨论31国家为什么投入巨大的人力和物力兴建三
32、北防护林工程？这一工程为什么需要如此漫长的时间？提示：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这一工程横跨多个省区，根据协调与平衡原理
33、和生物多样性原理，不同地区在造林设计上应当注意什么问题？提示：首先应考虑树种的生态适应性问题，种植适宜品种，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；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。3略教材P115讨论41当初人们为什么要围湖造田？提示：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也是重要原因。2为什么说退耕还湖是一项巨大的系统工程？实施这一工程面临的主要困难是什么？提示：退耕还
34、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恢复生态工程负有什么责任？提示：保护环境，减少水土流失和水污染。例如，减少工厂、生活污水向水体中的排放，农田中减少化肥和农药的施用量等。教材P116讨论51在这一案例中，恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？提示：矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，因此代之以适应性强，耐旱的灌木、草和乔木。2怎样合理地筹划养殖肉牛的数量？提示：首先要考虑到牧草的产量，以草定畜；从外地调运饲料要考虑饲养成本；
35、更重要的是要考虑到土地对粪肥的承载力，以及对粪肥的加工或利用情况，要操持在承载力范围以内，以免养殖规模过大，粪肥数量巨大而造成新的污染。3除煤矿外，你知道还有哪些矿区吗？这些矿区的恢复工程与煤矿是否有不同之处？提示：除煤矿外，还有金矿、铁矿等。这些生态恢复工程最重要的是改良表土，恢复植被，但要因地制宜。4略教材P118讨论61汽车尾气是城市大气污染的主要来源之一，汽车噪声又是城市噪声污染的主要来源。你认为应当限制城市居民购买汽车吗？为什么？如果不限制，应当采取什么措施来减少由汽车造成的污染？提示：不应当，便于人们出行，促进经济发展，便于货物流通。减少污染的措施：制定法律法规，禁止市区内鸣笛，禁
36、止使用含铅汽油，鼓励使用无污染能源的新型汽车，以及对其的研究和应用等。2城市的水污染问题应当采取哪些措施来解决？每一个城市居民应当在这方面承担什么责任和义务？提示：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。每一个城市居民都应该树立节水意识、宣传节水的意义，家庭生活中应该使用无磷洗衣粉和洗涤剂，制止或减少生活中的水污染行为。3、4.略教材P119异想天开你认为人类将来可能在月球或火星上建造第二个生物圈吗？假如有一天这一梦想成为现实，你愿意成为这些星球上的居民吗？提示：人类的生存离不开生存所需要的空间和食物，月球可以提供一定的空间，但是是否能够提供所需要的其他条件？当然随
37、着科学的发展是可以做到的。教材P120旁栏思考题发达国家与我国的生态工程建设强调的重点有所不同，为什么？提示：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时，一定要注重生态效益、社会效益和经济效益的统一。教材P121思考与探究1分析朝鲜三八线的资料(具体资料见教材)，说明它所蕴涵的意义。提示：生态工程的恢复作用是有限的，不能认为只要有了生态工程，就可以先污染，后治理。人类迄今尚没有能力完全模拟出自然的生态系统。自然生态系统发展到今天已经经过几十亿年的进化，每
38、平方千米每年的无形服务价值高达6.4万美元，而为了达到同样的效果，用人工制造和模拟的办法，人类至少要花费10亿美元还不尽如人意。另一方面，自然生态系统具有相当的自我恢复能力，我们在生态工程建设中应该积极利用自然生态系统的这种能力，以节省投资。2在我国北方地区，由于冬天气温很低，会导致农作物不能生长，家畜生长缓慢，甚至停止，沼气池不能正常产气；而农民要解决蔬菜的不间断生产问题。很显然，大量使用造价昂贵，并用燃料加热的玻璃温室是不符合我国国情的。你能用所学知识，设计一种生态工程，来较好地解决上述问题吗？请在画出其物质和能量结构图的基础上，说明你所依据的生态工程原理。提示：教材中“四位一体”的图所示
39、为近年来出现在我国北方农区的一种生态工程类型，它较好地解决了习题中所述问题。“四位”指沼气池、猪禽舍、厕所及日光温室四部分，是庭院经济与生态农业相结合的一种生产模式。它的运行原理为：日光温室的增温效应可使蔬菜等作物在冬天也能正常生长；同时也使猪禽免受严寒而快速生长；温室内的植物为动物提供氧气，同时吸收二氧化碳；人、猪、禽的粪尿及蔬菜废弃物和秸秆等物质投入沼气池产气，同时温室的高温也提高了沼气在冬天的产气稳定性；沼液和沼渣又是蔬菜的良好肥料，有助于减少蔬菜的病虫害，提高蔬菜的产量和质量。“四位一体”充分应用了物质循环和生物多样性等原理，提高了单位土地面积的产出，同时减少了环境污染，大大提高了农业的综合效益。“四位一体”的物质循环见下图：知识构建条分缕析
