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专题5生态工程5.2生态工程的实例和发展前景学习目标：1.举例说出生态工程的实例。(重点)2.说出生态工程的局限性，举例说出我国生态工程的特点。(重、难点)3.尝试设计简单的生态工程。(难点)自主探新知预习一、生态工程的实例1．农村综合发展型生态工程(1)问题：农村人口多，，产出不足。(2)对策：建立农村生态工程，实现物质的_______________。(3)案例：北京窦店村以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程。多级循人多地少综合发展型环利用2．小流域综合治理生态工程(1)问题：河流各级支流的集水区域，严重。(2)对策①生态工程原理：整体原理、原理以及等原理。②措施：通过、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。(3)案例：我国甘肃陇南地区“九子登科”的治理模式。保土蓄水水土流失协调与平衡工程学3．大区域生态系统恢复工程(1)问题及原因。①问题：土地严重。②原因：过度樵采(32%)，(30%)，盲目开垦(27%)，不合理利用水资源(9.6%)，其他(1.4%)。(2)对策：森林或草原的植被恢复、水土保持等。(3)案例：“三北”防护林生态工程。过度放牧荒漠化4．湿地生态恢复工程(1)湿地作用：具有蓄洪防旱，，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：湿地的问题。缩小和破坏调节区域气候(3)对策①采用措施相结合的方法，使受到干扰的湿地得以恢复。②在湿地周围建立，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠等机制恢复其生态功能。(4)案例：鄱阳湖的生态恢复工程。自然演替工程和生物缓冲带5．矿区废弃地的生态恢复工程(1)问题：土体、土壤和植被乃至整个地区的破坏。(2)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，其中，关键在于，以及植被恢复所必需的群落的重建。(3)案例：我国赤峰市元宝山矿区生态恢复工程。土壤微生物生态系统植被恢复6．城市环境生态工程(1)问题：固体废弃物污染、、噪声污染等方面。(2)对策：用的方法对城市环境进行综合治理。①在城市规划和布局方面，要进行城市生态分区，合理分布工业区、居住区、生态绿地等。②推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺，以减少污染的产出。生态工程大气污染③采用各种手段治理污染，进行废弃物的资源化利用。④建立健全法制进行监督。(3)案例：张家港、大连、厦门等环境保护模范城市。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系统，以验证人类在离开地球的情况下，利用，仅仅依靠太阳能，能否维持生存。(2)失败原因：失调，以及“大气和海洋”比例与地球相差甚远，导致空气中的含量猛增；O2量减少，不足以维持人及动物的生存。CO2生命支持人工生态工程温度(3)启示：使人们认识到与自然和谐共处的重要性，深化了对__________的认识，尽管科学技术已经很发达了，但人类仍然没有能力去完全模拟出。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)我国生态工程建设的特点：重视对的保护，注重与_______、社会效益的结合。(2)我国生态工程存在的问题：①难以设计出、易操作的生态工程样板。②设计缺乏，生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术支持，缺乏指导等。生态环境经济标准化高科技含量理论性1．判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)生态农业建设时巧设、增设食物链可能使食物链延长，消耗能量的环节增多，降低能量利用率。()(2)湿地的恢复除利用生物工程手段外，还要依靠自然演替机制恢复其生态功能。()(3)退耕还林还草、植树造林等是小流域综合治理生态工程的主要对策。()(4)矿区废弃地生态恢复工程的关键是植被恢复和土壤微生物群落的重建。()(5)依据协调与平衡原理，进行引种工程时，应考虑被引物种与环境的关系。()(6)设计良性循环的农业生态系统时，应遵循的基本原则是追求经济效益的最大化。()提示：(1)×生态农业建设时巧设、增设食物链使能量得以多级利用，从而提高了能量利用率。(2)√(3)×退耕还林还草，植树造林等是大区域生态系统恢复工程的主要对策。(4)√(5)√(6)×设计良性循环的农业生态系统时，应遵循的基本原则是充分考虑经济、社会和生态的综合效益。2．下列关于生态工程建设的叙述正确的是()A．窦店村综合发展型生态工程是一个样板，各地可以照搬B．在进行生态工程建设时，应根据实际，因地制宜C．不同的生态工程体现的原理完全相同D．生态工程建设目的只在于恢复生态B[生态工程建设时一定要根据实际，因地制宜，不能照搬一个模式；不同的生态工程应用的原理不一定相同；生态工程建设的目的除了恢复生态，还要实现经济效益、社会效益和生态效益的全面提高。]3．如图为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于()A．物质循环利用的生态工程B．山区小流域综合治理与开发的生态工程C．节水和废水处理与应用的生态工程D．清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程C[从题图中看出，该生态工程实现了废水的循环利用。]合作攻重难探究生态工程的实例[思考交流]1．结合教材P118～120大区域生态系统恢复工程以及地理学知识，思考国家为什么投入巨大的人力和物力兴建“三北”防护林工程。提示：“三北”防护林跨越我国13个省551个县，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们的生产和生活问题，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们的生产、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。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，解决迁出居民的生活和就业等问题，是退耕还湖工程面临的主要困难。3．在矿区废弃地的生态恢复工程案例中，恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？怎样合理地筹划养殖肉牛的数量？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。合理地筹划养殖肉牛的数量，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；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。[归纳总结]1．实例实例原理对策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、物种多样性原理建立农村综合发展型生态工程(1)核心：沼气工程(2)优点：农、林、牧、副、渔业等全面发展，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原理、协调与平衡原理以及工程学等原理运用多种原理，应用多种措施综合治理(1)“综合”表现在同时考虑生态效益和经济效益(2)不同气候、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、物种多样性原理退耕还林还草、植树造林等“三北”防护林建设中应注意的问题：(1)考虑树种生态适应性；(2)考虑树种多样性湿地生态恢复工程协调与平衡原理、整体性原理控制污染、退田还湖(1)主要措施：退耕还湖(2)主要困难：解决迁出湖区居民的生活和就业问题矿区废弃地生态恢复工程系统学和工程学原理修复土地、恢复植被(1)改良表土(2)种植耐旱的灌木、草和树(3)合理确定载畜量城市环境生态工程协调与平衡原理、整体性原理等城市绿化、污水净化、废弃物处理、合理布局等(1)防止大气污染：禁止使用含铅汽油(2)防止水污染：进行污水净化，减少或禁止污水排放2.六大生态工程实例中的“关键点”归纳(1)农村综合发展型生态工程：核心是沼气工程，优点是开发可更新资源，减少环境污染。(2)小流域综合治理生态工程：“综合”表明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，各具特色。(3)大区域生态系统恢复工程：①考虑树种生态适应性问题，种植适宜品种；②考虑树种多样性，保证防护林体系稳定性。(4)湿地生态恢复工程：①主要措施：退耕还湖；②主要困难：解决迁出湖区居民的生计问题。(5)矿区废弃地的生态恢复工程：①种植耐旱的灌木、草和树；②确定合理载牧量；③改良表土。(6)城市环境生态工程：①解决大气污染措施：禁止使用有铅汽油；②水污染：减少或禁止污水排放，进行污水净化。特别提醒：1在进行生态工程建设时，应积极利用自然生态系统的强大自我恢复力，节省投资。2生态系统的恢复力有限，不能认为有了生态工程，就可以走发达国家“先污染、破坏，后治理”的老路。1．农村综合发展型生态工程的优点包括()①物质和能量的多级利用②物质循环再生③废物资源化④生物相互依存，体现了整体性⑤做到了生态、经济和社会效益三结合A．①②③④B．②③④⑤C．①②④⑤D．①②③④⑤D[农村综合发展型生态工程是在怎样实现物质的多级循环利用，用有限资源，取得经济、社会、生态效益全面提高的背景下提出和发展出的生态工程，典型代表是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。农村综合发展型生态工程实现了物质和能量的综合利用，物质循环再生实现了废物的资源化，各种生物资源相互依存，把生态效益、经济效益和社会效益紧密地结合为一个整体。]2．柴静的纪录片《穹顶之上》引起了全国人民对雾霾的关注和讨论，而天津港火灾爆炸事故遗址将在彻底清理后建设海港生态公园，这再次使人们关注生态环境与生态经济问题，生态工程的建设已经成为社会关注的热点。如图为某地一生态工程建设模式图，请据图回答有关问题：(1)从能量流动的意义分析，该生态工程实现了________________________________________________________________。(2)该生态工程借鉴了“无废弃物农业”，其主要体现了生态工程的________________原理，与此密切相关的主要生物类群在生态系统的组成成分中属于________。(3)在进行生态工程建设时，要根据当地的实际条件，因地制宜地进行，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？_______________________________________________________________________________。[解析](1)该生态工程实现了物质和能量的多级利用。从能量流动的意义分析，该生态工程实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率。(2)图中生态工程主要是借鉴了“无废弃物农业”，主要体现了生态工程物质循环再生原理，与此密切相关的生物为腐生细菌和真菌等分解者。(3)矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，因此恢复植被的措施是植树和种草，而不是种植农作物。[答案](1)能量的多级利用，提高了能量的利用率(2)物质循环再生分解者(3)矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长生态工程发展的背景[思考交流]阅读教材有关“生物圈2号”生态工程的实验内容，思考下列问题。1．请解释一下“生物圈2号”的名称由来。提示：因为地球本身被称作“生物圈1号”而得名。2．建造“生物圈2号”目的是什么？提示：制造一个人工模拟的生命支持系统，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。3．“生物圈2号”与外界有何联系？提示：(1)物质上：与外界隔绝；(2)信息上：可以通过电力传输、电信和计算机同外界相连；(3)能量上：只允许太阳能通过玻璃射入。4．“生物圈2号”失败的原因是什么？主要是温度失调，以及“大气和海洋”比例与地球相差甚远，导致空气中CO2的含量猛增，O2量减少，不足以维持人及动物的生存。5．我国目前的生态危机有哪些？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”。6．我国生态工程发展目前