1、5.2 生态工程的实例和发展前景 一、生态工程的实例 1.农村综合发展型生态工程:(1)问题:农村中物质的_利用问题。(2)对策:建立农村_生态工程。多级循环 综合发展型(3)案例:北京窦店村以_为中心的物质多级循 环利用工程。(4)意义:创造多种劳动力就业机会,增加农民收入,开 发可以更新的_,减少环境_。沼气工程 资源 污染 2.小流域综合治理生态工程:(1)小流域的定义:小流域是指河流_的集水 区域,面积一般在350 km2。(2)问题:小流域_问题较严重。各级支流 水土流失 整体 工程学(4)案例:我国甘肃陇南地区的“_”治理模式。九子登科 3.大区域生态系统恢复工程:(1)问题及原因
2、:问题是土地荒漠化。主要原因是过度 _、过度放牧、盲目_、不合理利用_等。(2)对策:实施森林或草原_生态工程、_ _生态工程等。樵采 开垦 水资源 植被恢复 水土 保持(3)案例:“三北”防护林生态工程。(4)意义:减轻了_、干热风、_、昆虫等对农 作物的危害,改善了农业生产条件,加快了地方_ _和人们脱贫致富奔小康的步伐。风沙 寒露风 经济 发展 4.湿地生态恢复工程:(1)湿地的作用:具有_,调节_,控制土 壤侵蚀,自然净化污水,为迁飞的鸟类和多种动、植物 提供栖息地,以及为人们提供休闲娱乐的环境等功能。(2)问题:由于人们对湿地进行排水和围垦,导致地球 上_的湿地资源被破坏。蓄洪防旱
3、区域气候 80%(3)对策:采用工程和_措施相结合的方法,使受到 干扰的湿地恢复其生态功能。(4)案例:鄱阳湖生态恢复工程。生物 5.矿区废弃地的生态恢复工程:(1)问题:采矿业对环境造成严重的破坏,因为矿藏开 采后往往会造成_、土壤和_,乃至整个地区 _的破坏。土体 植被 生态系统(2)对策:采用的措施包括人工制造_、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等。其中,关键在于_,以及为植被恢复所必需的土壤 _的重建。表土 植被恢复 微生物群落 6.城市环境生态工程:(1)问题:在城市繁荣的同时,带来了严重的环境污染 等问题,包括过量的废弃物污染、_污染和_污 染等。大气 噪声(2)对策
4、和案例。对策。a.在城市规划和布局方面,要进行城市_分区,合理 分布_区、居住区、_等。b.推广“_”和_生产工艺,以 减少污染的产出。生态 工业 生态绿地 环境友好技术 低污染清洁 c.采用各种手段治理_,进行废弃物的_。d.建立健全_进行监督。案例:张家港、大连、厦门等环境保护模范城市。污染 资源化利用 法制 二、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:(1)设计目的:制造一个人工模拟的_,以 验证人类在离开地球的情况下,利用_,仅仅依靠_,能否维持生存。生命支持系统 人工生态工程 太阳能(2)失败原因:_失调;“_”比例与地球 相差甚远,导致空气中_的含量猛增;_量减
5、少,不足 以维持人及动物的生存。温度 大气和海洋 CO2 O2(3)启示:使人们认识到与自然和谐共处的重要性,深 化了人们对_的认识。尽管科学技术已经很发 达了,但人类仍然没有能力完全模拟出自然生态系统。自然规律 2.对我国生态工程发展前景的分析与展望:(1)生态工程特点。重视对_的保护。注重与_、_效益的结合。生态环境 经济 社会(2)存在问题。难以设计出_、_的生态工程样板。设计缺乏_,生态系统的调控缺乏及时 准确的_支持,缺乏_指导等。3.我国政府十分重视生态工程建设:以生态工程为技 术支撑的“_”,其试点县和乡(村、农 场)已有2 000多个。标准化 易操作 高科技含量 监测技术 理论
6、性 中国生态农业【正误小测】1.农村综合发展型生态工程能够创造多种劳动力就业 机会,增加农民的收入,开发可以更新的资源,减少环 境污染。()2.矿区废弃地的生态恢复工程的关键是尽可能依靠自 然演替恢复其生态功能。()【分析】矿区废弃地往往因为矿藏开采造成土体、土 壤和植被,乃至整个地区生态系统的破坏,所以植被恢 复和土壤微生物群落的重建是矿区废弃地生态恢复工 程的关键。3.湿地生态系统对于蓄洪防旱、自然净化污水有重要 作用,被誉为地球的“肾脏”。()4.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。5.“三北”防护林生
7、态工程属于大区域生态系统恢复 工程。()【分析】“三北”防护林生态工程是指在“三北”地 区(西北大部、华北北部和东北大部)建设的大型人工 林业生态工程。6.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。主题1 生态工程的实例【问题探究】1.农村综合发展型生态工程:(1)运用的生态工程基本原理:_ _。物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理(2)农村综合发展型生态工程案例有何特点?提示:该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
8、污染,促进了农村的可持续发展。2.小流域综合治理生态工程:(1)小流域的综合治理,“综合”表现在哪些方面?提示:“综合”表现在它不但注重生态效果,还提高人们的生活水平,即同时考虑到了生态效益和经济效益。(2)“九子登科”模式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: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,这体现了生态工程的协调与平衡原理。(3)“九子登科”模式在其他小流域能不能照搬?为什么?提示:不能。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。3.大区域生态系统
9、恢复工程:(1)大区域生态系统恢复工程遵循的原理有:_ _。协调与平 衡原理、物种多样性原理、整体性原理(2)大区域生态系统恢复工程需注意哪些问题?提示: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。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。4.湿地生态恢复工程:(1)七八十年代为什么大量围湖造田?提示: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,没有认识到湖泊巨大的生态调节功能也是重要原因。(2
10、)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等问题,这是退耕还湖工程的主要困难。5.矿区废弃地的生态恢复工程:(1)在矿区废弃地的生态恢复工程中,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、草和树。(2)结合我国赤峰市元宝山矿区生态恢复工程,思考怎样合理地规划养殖肉牛的数量。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
11、成本;更重要的是要考虑土地对粪肥的承载力,以及对粪肥的加工或利用情况,要保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。6.城市环境生态工程:(1)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。应当采取什么措施来减少由汽车造成的污染?提示:制定法律法规,禁止市区内鸣笛,减少使用含铅汽油,鼓励使用电力、天然气等无污染能源的新型汽车,以及对其研究和应用,并且加强城市绿化等。(2)城市的水污染问题应当采取哪些措施来解决?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。【探究训练】1.(2018济宁高二检测)微山湖是山东境内的一
12、个面 积较大的湖泊,二十年前这里是碧波万顷、鱼儿满湖、野鸭成群,还有“接天莲叶无穷碧,映日荷花别样红”的美丽景象。二十年来,湖区四周县市的工业快速发 展,城市居民急增,大量的工业废水、生活污水、垃圾 涌入该湖。湖水变得不仅浑浊,而且腥臭难闻。据有关专家说,近几年来,微山湖中已消失了一些物种,如四鼻鲤鱼、野鸭、水螅等。上述现象说明的道理主要是()A.掠夺式开发是破坏生物多样性的主要原因 B.环境污染是破坏生物多样性的重要原因 C.外来物种入侵破坏了生物多样性 D.环境教育缺乏是破坏生物多样性的根本原因【解析】选B。由材料分析,由于城市居民急增,因而大量的工业废水、生活污水、垃圾涌入该湖。湖水变得
13、不仅浑浊,而且腥臭难闻,微山湖中已消失了一些物种。可见,环境污染是破坏生物多样性的重要原因。2.(2018张家界高二检测)下列做法依据的生态工程原理依次是()在进行林业工程建设时,一方面要号召农民种树,另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题 珊瑚虫与藻类共生,提高了珊瑚礁生态系统的生产力 我国古代的“无废弃物农业”在西北降水量少的地区种植灌木和草 a.物种多样性原理 b.整体性原理 c.系统的结构决定功能原理 d.物质循环再生原理 e.系统整体性原理 f.协调与平衡原理 A.b、e、d、f B.b、a、d、c C.d、c、b、a D.e、a、b、c【解析】选A。号召农民种树,同时又考虑其生活,应
14、用的是整体性原理;珊瑚虫与藻类共生依据的是系统整体性原理;“无废弃物农业”依据的是物质循环再生原理;在降水量少的地区种植灌木和草依据的是协调与平衡原理。【补偿训练】在我国西部大开发的战略中,“保持天然林”和“退耕还林(草)”是两项重要内容,采取这两项措施的首要目标是()A.开展生态旅游 B.发展畜牧业 C.增加木材产量 D.改善生态环境 【解析】选D。我国是一个农业国家,人多地少。千百 年来为了扩大耕地面积,满足人类增长的需要,人们不 惜毁林(草)开垦农田。西部气候干旱,生态环境十分 脆弱,人类破坏当地植被后造成水土流失、土地沙漠 化,甚至形成沙尘暴。为了改善当地的生态环境,中华 人民共和国国
15、务院颁布了退耕还林条例,经过多 年的实施,西部地区的生态环境得到明显改善。生态环境改善后生态旅游业、畜牧业、林业等也蓬勃发展,当地居民的生活环境和质量都得到提升。【总结提升】生态工程实例中运用的原理及注意的问题 类型主要原理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、物种多样性原理以沼气工程为中心 优点:农、林、牧、副、渔全面发展;开发可更新资源,减少环境污染类型主要原理注意问题小流域综合治理生态工程整体性原理、协调与平衡原理以及工程学等原理“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类型主要原理注意问题大
16、区域生态系统恢复工程物种多样性原理、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,维持防护 林体系的稳定性 不同地区应根据当地情况 采取不同策略类型主要原理注意问题湿地生态恢复工程协调与平衡原理、整体性原理主要措施是退耕还湖 主要困难是解决迁出湖区 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种植耐旱的灌木、草和树 合理确定载牧量 改良表土类型主要原理注意问题城市环境生态工程协调与平衡原理、整体性原理等大气污染解决措施:禁止 使用有铅汽油 水污染减少或禁止污水排 放,进行污水净化主题2 生态工程发展的前
17、景【问题探究】1.“生物圈2号”生态工程的实验及启示:“生物圈2号”的失败给人类哪些宝贵的经验教训?提示:“生物圈2号”的失败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.对我国生态工程发展前景的分析与展望:(1)我国现在面临的生态危机主要表现在哪些方面?提示:环境污染、人口激增、环境与资源破坏、能源短缺等。(2)“四位一体”是我国北方典型的农业生态工程,请思考。“四位一体”农业生态工程遵循的原理:_ _。“四位一体”生态工程的优势是:_ _ _。物质循环 再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理等 提高了单位土地 面积的产出,
18、同时减少了环境污染,大大提高了农业的 综合效益(3)与西方国家相比,我国生态工程的不足之处体现在哪些方面?提示:缺乏定量化模型的指导,难以像近年来西方出现的“精确农业”那样,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。【探究训练】1.下列描述中不符合“生物圈2号”实验给人的启示的是()A.人要与自然和谐共处 B.加深对自然规律的认识,按自然规律办事 C.人类早晚会建立第2个“生物圈”,无须担心地球恶化 D.大自然给人类提供的支持与服务可谓无价之宝【解析】选C。“生物圈2号”工程使我们认识到与自然和谐共处的重要性,迄今为止,
19、人类仍然没有能力去完全模拟出自然生态系统,自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝。【易错警示】(1)“生物圈2号”是一座微型的几乎完全封闭的人工生态循环系统。它在物质上闭环,通过工程手段禁止它与外界大气和地下土壤进行物质变换;在能量上开环,允许太阳光通过玻璃供植物进行光合作用,同时引入电能供技术系统操作运转。(2)“生物圈2号”工程的失败证明了在已知的科学技术条件下,人类离开了地球将难以生存。同时证明目前地球仍是人类唯一能依赖与信赖的生态系统。2.由于国情不同,我国的生态工程建设需走有中国特色的道路。以下观点正确的是()A.重视生态环境保护、经济效益和社会效益结合 B.我国还属于发展中国家,
20、应把经济建设放在首位 C.加大投资力度,把生态建设工程放在首位 D.我国生态工程已十分成熟【解题指南】解答本题的关键是明确我国生态工程建设的重点是生态环境保护与经济、社会效益相结合。【解析】选A。从我国的实际情况出发,我国生态工程建设的目的不仅仅在于保护生态环境,还应充分发挥生态系统的潜力,达到经济效益、社会效益和生态效益同步发展;我国生态工程还有许多不足,如缺少定量化模型的指导、设计缺乏高科技含量、调控缺乏准确的监测技术支持等。【补偿训练】为了解决粮食生产和环境保护问题,实现农业可持续发展,当前科学、有效的途径是()合理开发海洋,寻找新的粮食资源 控制人口增长,协调人与自然和谐发展 增加化肥
21、、农药使用,提高作物产量 开荒辟地,围湖造田,扩大粮食种植面积 利用现代生物技术,培育有较高光合作用效率的作物品种 A.B.C.D.【解析】选B。生态农业可以实现对物质和能量的多级利用,减少对资源和能源的消耗,减少污染。围湖造田是一种短期行为,虽然能扩大耕地面积增加粮食产量,但会对生态系统造成破坏。【总结提升】中国和西方国家生态工程建设的区别 中 国西方国家目标或思想“整体、协调、再生、循环”“天人合一”治理环境污染背景 条件人多地少,人均资源占 有量少经济发展水平 高,人均土地、水资源占有量多中 国西方国家建设 重点生态环境与经济、社 会效益结合集中于对破坏 的生态系统进 行修复缺 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,不强调经济效益
