2024-2025學(xué)年高中生物專題五生態(tài)工程第二節(jié)生態(tài)工程的實(shí)例和發(fā)展前景學(xué)案新人教版選修3

PAGE14-其次節(jié)生態(tài)工程的實(shí)例和發(fā)展前景學(xué)習(xí)目標(biāo)課程標(biāo)準(zhǔn)1．舉例說(shuō)誕生態(tài)工程的實(shí)例，說(shuō)出這些實(shí)例所運(yùn)用的生態(tài)工程原理。(重點(diǎn))2．評(píng)述生態(tài)工程發(fā)展前景，說(shuō)誕生態(tài)工程的局限性，舉例說(shuō)出我國(guó)生態(tài)工程的特點(diǎn)。3．嘗試設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔的生態(tài)工程。(難點(diǎn))1．舉例說(shuō)誕生態(tài)工程的實(shí)例。2．通過(guò)參觀或搜集資料，了解當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)工程的建設(shè)狀況。基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)·雙基夯實(shí)一、生態(tài)工程的實(shí)例1．農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程問(wèn)題：怎樣用有限資源，取得①__經(jīng)濟(jì)__、②__社會(huì)__、③__生態(tài)__效益全面提高？對(duì)策：建立農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程。案例：北京郊區(qū)竇店村的以④__沼氣工程__為中心的物質(zhì)多級(jí)循環(huán)利用工程。2．小流域綜合治理生態(tài)工程問(wèn)題：小流域(河流各級(jí)支流的集水區(qū)域)水土流失比較嚴(yán)峻。對(duì)策：應(yīng)用生態(tài)工程的整體原理、⑤__協(xié)調(diào)與平衡__原理，及工程學(xué)等原理，通過(guò)保土蓄水、耕作措施、林草措施等工程和生物措施，層層設(shè)防來(lái)限制⑥__土壤侵蝕__。案例：甘肅隴南地區(qū)的“九子登科”治理模式。3．大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)復(fù)原工程問(wèn)題：荒漠化(緣由：⑦_(dá)_過(guò)度樵采__、過(guò)度放牧、⑧__盲目開墾__、不合理利用水資源)。對(duì)策：實(shí)施了一系列森林或草原植被復(fù)原的生態(tài)工程、水土保持的生態(tài)工程等。案例：⑨__退耕還林還草__工程、⑩__防沙治沙__工程、?__“三北”防護(hù)林__工程等。4．濕地生態(tài)復(fù)原工程問(wèn)題：地球80%的濕地資源遭破壞。對(duì)策：采納工程和生物措施相結(jié)合，如廢水處理、?__點(diǎn)源和非點(diǎn)源__污染限制、土地處理工程，植物物種的引進(jìn)種植及建立緩沖帶等，使受干擾的濕地得以復(fù)原。案例：鄱陽(yáng)湖生態(tài)復(fù)原工程。5．礦區(qū)廢棄地的生態(tài)復(fù)原工程問(wèn)題：礦區(qū)土體、土壤和植被乃至整個(gè)地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的破壞。對(duì)策：人工制造表土、多層覆蓋、特殊隔離、土壤侵蝕限制、植被復(fù)原工程等，關(guān)鍵是?__植被復(fù)原__及其所必需的?__土壤微生物群落__的重建。案例：赤峰市元寶山礦區(qū)生態(tài)復(fù)原工程。6．城市環(huán)境生態(tài)工程問(wèn)題：城市嚴(yán)峻的環(huán)境污染，如過(guò)量垃圾、煤不完全燃燒、汽車尾氣、噪音等。對(duì)策：進(jìn)行城市?__生態(tài)分區(qū)__；推廣“?__環(huán)境友好__技術(shù)”和低污染清潔生產(chǎn)工藝，削減污染產(chǎn)出；治理污染，?__廢棄物的資源化__利用；建立監(jiān)督法制。案例：加強(qiáng)綠地建設(shè)；采納水生植物、濕地生態(tài)凈化工程；采納?__浮床生態(tài)工藝法__凈化污水；垃圾分類處理；樹立?__城市環(huán)境建設(shè)__典范。二、生態(tài)工程發(fā)展的前景1．“生物圈2號(hào)”試驗(yàn)：制造?__人工模擬生命支持__系統(tǒng)，驗(yàn)證人類離開地球，僅靠太陽(yáng)能，能否維持生存，但經(jīng)過(guò)4年試驗(yàn)，以失敗告終。啟示：使我們相識(shí)到與自然和諧共處的重要性，深化了我們對(duì)自然規(guī)律的相識(shí)，即自然界給人類供應(yīng)的生命支持服務(wù)是eq\o\ac(○,21)__無(wú)價(jià)之寶__。2．生態(tài)工程發(fā)展前景分析：不但要重視對(duì)生態(tài)環(huán)境的愛護(hù)，更要留意與eq\o\ac(○,22)__經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益__的結(jié)合。不足：缺乏eq\o\ac(○,23)__定量化模型__的指導(dǎo)，缺乏高科技含量。前景：隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，發(fā)展前景廣袤。思索1．試分析導(dǎo)致我國(guó)北方沙塵暴日益嚴(yán)峻的緣由有哪些？提示：①降水稀有導(dǎo)致表層土壤干燥、疏松；②人類的毀林毀草開荒、過(guò)度放牧等破壞活動(dòng)導(dǎo)致植被破壞、土地荒漠化嚴(yán)峻；③城市建設(shè)中工地袒露導(dǎo)致?lián)P沙浮塵。2．礦區(qū)廢棄地的生態(tài)復(fù)原工程案例中為什么不種植農(nóng)作物？提示：礦區(qū)廢棄地復(fù)原植被的措施是植樹和種草，不是種植農(nóng)作物，緣由是礦區(qū)土壤條件惡劣，不相宜農(nóng)作物的生長(zhǎng)。┃┃活學(xué)巧練__■推斷題1．北京竇店村以沼氣工程為中心的生態(tài)工程屬于城市環(huán)境生態(tài)工程。(×)分析：北京竇店村的生態(tài)工程屬于農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程。2．“三北”防護(hù)林生態(tài)工程屬于大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)復(fù)原工程。(√)3．小流域綜合治理生態(tài)工程只運(yùn)用了協(xié)調(diào)與平衡原理。(×)分析：小流域綜合治理生態(tài)工程運(yùn)用了生態(tài)工程的整體原理、協(xié)調(diào)與平衡原理，以及工程學(xué)等原理。4．某草原牧區(qū)，在進(jìn)行草場(chǎng)建設(shè)時(shí)，既留意不同牧草種類的搭配種植，又對(duì)單位面積內(nèi)的放牧量做了肯定限制，體現(xiàn)了遵循物種多樣性和協(xié)調(diào)與平衡的原理。(√)5．建立生態(tài)農(nóng)業(yè)時(shí)巧設(shè)、增設(shè)食物鏈的目的是使食物鏈延長(zhǎng)，消耗能量環(huán)節(jié)增多，系統(tǒng)總能量利用率降低。(×)分析：生態(tài)農(nóng)業(yè)中巧設(shè)食物鏈，提高了生態(tài)系統(tǒng)的反抗力穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了能量的多級(jí)利用，使能量盡可能多地流向?qū)θ祟愑幸娴牡胤?，系統(tǒng)總能量利用率并沒有降低。6．礦區(qū)廢棄地生態(tài)復(fù)原工程的關(guān)鍵是優(yōu)先選擇農(nóng)作物以提高經(jīng)濟(jì)效益。(×)分析：礦區(qū)廢棄地很少有動(dòng)植物，而且土壤也被嚴(yán)峻破壞，所以關(guān)鍵是要進(jìn)行植被復(fù)原和植被復(fù)原所必需的土壤微生物群落的重建。7．“生物圈2號(hào)”生態(tài)工程失敗的緣由是溫度失調(diào)以及“大氣和海洋”比例與地球相差甚遠(yuǎn)，導(dǎo)致空氣中CO2含量猛增，O2量削減。(√)課內(nèi)探究·名師點(diǎn)津?qū)W問(wèn)點(diǎn)生態(tài)工程的實(shí)例┃┃重難拓展__■1．生態(tài)工程實(shí)例分析實(shí)例問(wèn)題原理對(duì)策案例農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的多級(jí)循環(huán)利用，在資源有限的條件下有較多的產(chǎn)出，以解決人多地少的沖突物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理建立綜合型發(fā)展生態(tài)工程竇店村以沼氣為中心的生態(tài)工程小流域綜合治理生態(tài)工程小流域的水土流失整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、工程學(xué)原理運(yùn)用多種原理，應(yīng)用多種措施綜合治理甘肅隴南縣“九子登科”模式大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)復(fù)原工程土地荒漠化整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理退耕還林還草、植樹造林等“三北”防護(hù)林、退耕還草還林工程濕地生態(tài)復(fù)原工程濕地縮小和破壞整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理限制污染、退田還湖江西鄱陽(yáng)湖濕地生態(tài)復(fù)原工程礦區(qū)廢棄地的生態(tài)復(fù)原工程礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的破壞系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理修復(fù)土地、復(fù)原植被赤峰市元寶山礦區(qū)生態(tài)復(fù)原工程城市環(huán)境生態(tài)工程環(huán)境污染整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理等城市綠化、污水凈化、廢物處理、合理布局等污水及垃圾處理、城市綠化2．生態(tài)工程實(shí)例中的某些問(wèn)題解讀(1)北京竇店村綜合發(fā)展生態(tài)工程的特點(diǎn)該生態(tài)系統(tǒng)主要應(yīng)用了物質(zhì)循環(huán)再生、整體性、物種多樣性原理等，以沼氣工程為核心，農(nóng)、林、牧、副、漁各行業(yè)全面發(fā)展，增加了勞動(dòng)力就業(yè)機(jī)會(huì)，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，同時(shí)又降低了環(huán)境污染，促進(jìn)了農(nóng)村的可持續(xù)發(fā)展。(2)小流域綜合治理生態(tài)工程①小流域綜合治理中“綜合”的表現(xiàn)一改以前的單純?cè)炝趾蜏p水、減沙等工程模式，同時(shí)考慮到生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益，如不但留意通過(guò)還林、還草、筑壩等措施達(dá)到蓄水、降低土壤侵蝕的生態(tài)功效，還考慮如何提高人們的生活水平，栽種經(jīng)濟(jì)作物、薪柴林等。②依據(jù)不同的地形實(shí)行不同的措施的緣由分析。地形條件措施山頂土壤條件、氣候條件惡劣，不宜蓄水，交通不便，改造成本高相宜封山，依靠自然復(fù)原力來(lái)復(fù)原植被山腰荒地水分條件較好，仍不相宜種植農(nóng)作物可自然復(fù)原，也可以人為種植相宜的林木、草或果樹等，加快植被復(fù)原，降低土壤侵蝕，又能創(chuàng)建肯定經(jīng)濟(jì)效益山腳坡地土壤、水分條件良好，交通也比較便利，土地生產(chǎn)力高相宜種植農(nóng)作物解決人們的糧食和收入等問(wèn)題，坡地要修建梯田種植，削減水土流失溝底建設(shè)堤壩，它可以蓄水和淤積土地，還能削減山體的倒塌和滑坡學(xué)問(wèn)貼士小流域綜合治理生態(tài)工程主要應(yīng)用了整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、工程學(xué)原理等。(3)“三北”防護(hù)林工程建設(shè)中應(yīng)當(dāng)留意的問(wèn)題①首先應(yīng)考慮樹種的生態(tài)適應(yīng)性問(wèn)題，種植相宜的品種，宜林則林、宜灌則灌、宜草則草。②其次要考慮樹種的多樣性，愛護(hù)防護(hù)林體系的穩(wěn)定性。③最終不同地區(qū)應(yīng)依據(jù)當(dāng)?shù)貭顩r實(shí)行不同策略，如惡劣的地區(qū)應(yīng)當(dāng)結(jié)合自然復(fù)原力。(4)礦區(qū)廢棄地及城市生態(tài)復(fù)原工程①礦區(qū)廢棄地生態(tài)復(fù)原工程中應(yīng)留意的問(wèn)題a．礦區(qū)土壤條件惡劣，不相宜農(nóng)作物的生長(zhǎng)，因此代之以適應(yīng)性強(qiáng)，耐旱的灌木、草和樹。b．礦區(qū)土地水分狀況很差，養(yǎng)分極其貧瘠，導(dǎo)致植被很難復(fù)原。復(fù)原措施如下：機(jī)械方法平整壓實(shí)土地，包括排石、人工制造表土↓植樹種草→畜牧養(yǎng)殖c．依照協(xié)調(diào)與平衡原理，需合理籌劃養(yǎng)殖規(guī)模。②城市生態(tài)工程a．含義：城市是由自然系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)所組成的人工生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)城市治理要把整個(gè)城市作為一個(gè)巨大的生態(tài)系統(tǒng)來(lái)考慮。b．與自然生態(tài)系統(tǒng)相比，具以下特點(diǎn)：Ⅰ.城市生態(tài)系統(tǒng)是人類起主導(dǎo)作用的生態(tài)系統(tǒng)。城市中的一切設(shè)施是人制造的，人類活動(dòng)對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展起著重要的支配作用。與自然生態(tài)系統(tǒng)相比，城市生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者綠色植物的量很少；消費(fèi)者主要是人類，而不是野生動(dòng)物；分解者微生物的活動(dòng)受到抑制，分解功能不強(qiáng)。Ⅱ.自然生態(tài)系統(tǒng)在物質(zhì)上基本可以自給自足，城市生態(tài)系統(tǒng)則不同。城市生態(tài)系統(tǒng)是物質(zhì)和能量的流通量大、運(yùn)轉(zhuǎn)快、高度開放的生態(tài)系統(tǒng)。須要不斷地輸入糧食、能源等，同時(shí)會(huì)把大量廢棄物排放到自然生態(tài)系統(tǒng)中，這種高度的開放性又導(dǎo)致它對(duì)其他生態(tài)系統(tǒng)具有高度的依靠性，同時(shí)會(huì)對(duì)其他生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生劇烈的干擾。Ⅲ.城市生態(tài)系統(tǒng)中自然系統(tǒng)的自我調(diào)整實(shí)力弱，簡(jiǎn)潔出現(xiàn)環(huán)境污染等問(wèn)題，城市生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，對(duì)環(huán)境污染的自動(dòng)凈化實(shí)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如自然生態(tài)系統(tǒng)，城市的環(huán)境污染有大氣污染、水污染、固體廢棄物污染和噪聲污染等。┃┃典例評(píng)析__■典例1如圖所示為某地農(nóng)村牧漁生產(chǎn)系統(tǒng)初級(jí)模式的生態(tài)農(nóng)業(yè)圖解。分析回答下列問(wèn)題：(1)若考慮魚池生態(tài)系統(tǒng)，該生態(tài)系統(tǒng)中非生物的物質(zhì)和能量主要包括__陽(yáng)光、熱能、空氣、水分和無(wú)機(jī)鹽__等。從生態(tài)系統(tǒng)類型上劃分，該生態(tài)系統(tǒng)屬于__濕地__生態(tài)系統(tǒng)。(2)若考慮森林生態(tài)系統(tǒng)，該生態(tài)系統(tǒng)的主要特點(diǎn)之一是__種群的密度和群落的結(jié)構(gòu)及功能__能夠長(zhǎng)期處于較穩(wěn)定的狀態(tài)。(3)生態(tài)農(nóng)業(yè)設(shè)計(jì)是生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)實(shí)施的前提和依據(jù)。某探討性課題小組在分析調(diào)查當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際狀況的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一個(gè)良性循環(huán)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。假如你是該小組的成員，你認(rèn)為這個(gè)設(shè)計(jì)應(yīng)包括哪些方面的內(nèi)容？__①探討設(shè)計(jì)合理的食物鏈組成或合理巧接食物鏈；②實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)中能量的多級(jí)利用；③實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)再生或?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展或“原料—產(chǎn)品—原料—產(chǎn)品”；④設(shè)計(jì)合理的生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分結(jié)構(gòu)或物質(zhì)循環(huán)和能量流淌，提高反抗力穩(wěn)定性；⑤提高整個(gè)系統(tǒng)的總體功能和綜合效益；⑥繪制誕生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式圖；⑦寫出設(shè)計(jì)報(bào)告。__解析：(1)在魚池生態(tài)系統(tǒng)中，非生物的物質(zhì)和能量主要包括陽(yáng)光、熱能、空氣、水分和無(wú)機(jī)鹽。由圖可以分析該生態(tài)系統(tǒng)中既有森林，又有魚池，是一個(gè)水域和陸地的自然過(guò)渡形態(tài)，屬于濕地生態(tài)系統(tǒng)。(2)森林生態(tài)系統(tǒng)，由于其生物的多樣性，易形成困難的養(yǎng)分關(guān)系，所以其種群密度和群落結(jié)構(gòu)能夠長(zhǎng)期處于穩(wěn)定狀態(tài)。(3)若建立一個(gè)良性循環(huán)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮：一生態(tài)系統(tǒng)各組成成分齊全；二是食物鏈合理；三是能量多級(jí)利用，物質(zhì)可循環(huán)再生等。┃┃變式訓(xùn)練__■1．我國(guó)的“三北”防護(hù)林是一項(xiàng)規(guī)?？涨暗纳鷳B(tài)建設(shè)工程，被譽(yù)為“綠色萬(wàn)里長(zhǎng)城建設(shè)工程”。下列不屬于植樹造林在愛護(hù)環(huán)境方面要求的是(C)A．調(diào)整氣候B．防風(fēng)固沙，防止荒漠化C．供應(yīng)木材D．維持大氣中的碳——氧平衡解析：植樹造林，愛護(hù)環(huán)境。森林可涵養(yǎng)水源，調(diào)整當(dāng)?shù)貧夂?，可以防風(fēng)固沙，防止荒漠化，樹木進(jìn)行光合作用，消耗CO2，制造O2，維持大氣中的碳——氧平衡。供應(yīng)木材與環(huán)境愛護(hù)無(wú)關(guān)，是經(jīng)濟(jì)效益。學(xué)問(wèn)點(diǎn)生態(tài)工程發(fā)展的前景分析和展望┃┃重難拓展__■1．“生物圈2號(hào)”生態(tài)工程試驗(yàn)及啟示(1)問(wèn)題的提出：人們向往著找到地球外的“諾亞方舟”。“生物圈2號(hào)”就是為了制造一個(gè)人工模擬的生命保障系統(tǒng)，以驗(yàn)證人類在離開地球的狀況下，利用人工生態(tài)工程，僅僅依靠太陽(yáng)能，能否維持生存。(2)設(shè)計(jì)：它是一座微型人工生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)。其地上部分為立體鋼架結(jié)構(gòu)，配有雙層玻璃窗，底部以厚水泥完全與外界隔離。內(nèi)部主要由7種模擬生態(tài)群落區(qū)和兩個(gè)大氣擴(kuò)張室組成。生態(tài)群落包括5個(gè)野生物生物群落和2個(gè)人工生物群落，約有生物4000種。物質(zhì)循環(huán)途徑如下圖：(3)試驗(yàn)結(jié)果：“生物圈2號(hào)”的物質(zhì)循環(huán)途徑是農(nóng)田區(qū)的作物秸稈作為旁邊動(dòng)物飼養(yǎng)場(chǎng)的飼料，產(chǎn)出的肉、蛋、奶以及作物產(chǎn)品供應(yīng)人類。死亡植株及動(dòng)物與人的排泄物經(jīng)分解者進(jìn)行分解，然后，返還到農(nóng)田中給植物供應(yīng)養(yǎng)分。生活廢水經(jīng)處理后進(jìn)行循環(huán)利用。氧氣由植物光合作用供應(yīng)，呼吸產(chǎn)生的二氧化碳由植物汲取。經(jīng)過(guò)四年的試驗(yàn)，最終失敗。(4)失敗的緣由：溫度失調(diào)以及大氣和海洋比例與地球相差甚遠(yuǎn)，土壤呼吸釋放的二氧化碳超過(guò)了植物和海洋的固定實(shí)力，導(dǎo)致空氣中二氧化碳增多，氧氣削減，不足以維持人及動(dòng)物的生存。(5)給人的啟示：自然界給人類供應(yīng)的生命支持服務(wù)是無(wú)價(jià)之寶，盡管科技發(fā)達(dá)，但是人類仍舊沒有實(shí)力完全模擬出自然生態(tài)系統(tǒng)。我們應(yīng)當(dāng)珍惜擁有的一切，愛惜地球上的環(huán)境。2．對(duì)我國(guó)生態(tài)工程發(fā)展前景的分析與展望(1)西方國(guó)家生態(tài)工程的特點(diǎn)：除了治理環(huán)境污染外，主要是通過(guò)介于工程和依靠自然復(fù)原力的一種中間途徑，集中于對(duì)破壞的生態(tài)系統(tǒng)，特殊是開礦后的廢棄地以及濕地等進(jìn)行生態(tài)復(fù)原?？傮w看來(lái)，應(yīng)用范圍小，但是并不太強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)效益。(2)我國(guó)生態(tài)工程的特點(diǎn)：既重視對(duì)生態(tài)環(huán)境的愛護(hù)，又留意與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益的結(jié)合。(3)我國(guó)生態(tài)工程存在的問(wèn)題及發(fā)展前景：目前的問(wèn)題主要有缺乏定量化模型的指導(dǎo)，設(shè)計(jì)缺乏高科技含量，生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控缺乏剛好精確的監(jiān)測(cè)技術(shù)支持，缺乏理論性指導(dǎo)等。但是由于我國(guó)政府的重視，在實(shí)踐中已得到了廣泛的應(yīng)用。隨著我國(guó)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，我國(guó)的生態(tài)工程肯定會(huì)有更為廣袤的發(fā)展空間。3．中國(guó)與西方國(guó)家生態(tài)工程建設(shè)的區(qū)分國(guó)家項(xiàng)目中國(guó)西方國(guó)家目標(biāo)或思想“整體、協(xié)調(diào)、再生、循環(huán)”“天人合一”治理環(huán)境污染重點(diǎn)生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益結(jié)合集中于對(duì)破壞的生態(tài)系統(tǒng)(特殊是礦區(qū)廢棄地及田地)的生態(tài)復(fù)原背景條件人多地少，人均土地、水資源占有量較少經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高，人均土地、水資源占有量較多缺點(diǎn)缺乏定量化模型指導(dǎo)，難以設(shè)計(jì)出標(biāo)準(zhǔn)化、易操作的生態(tài)工程樣板應(yīng)用范圍小，不重視經(jīng)濟(jì)效益┃┃典例評(píng)析__■典例2下列關(guān)于我國(guó)生態(tài)工程與西方國(guó)家生態(tài)工程的比較，正確的是(D)①西方國(guó)家的生態(tài)工程以治理環(huán)境污染和復(fù)原破壞的生態(tài)系統(tǒng)為主要目標(biāo)，我國(guó)的生態(tài)工程則以經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益為主要目標(biāo)②西方國(guó)家的生態(tài)工程應(yīng)用范圍比我國(guó)?、畚覈?guó)的生態(tài)工程難以像西方那樣，設(shè)計(jì)出標(biāo)準(zhǔn)化、易操作的生態(tài)工程樣板A．①②③ B．②C．③ D．②③解析：解答本題時(shí)留意理解駕馭我國(guó)生態(tài)工程與西方國(guó)家生態(tài)工程的區(qū)分及各自的優(yōu)缺點(diǎn)。發(fā)達(dá)國(guó)家與我國(guó)的生態(tài)工程建設(shè)強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)有所不同。西方國(guó)家的生態(tài)工程除了治理環(huán)境污染的目標(biāo)外，主要是通過(guò)介于工程和依靠自然復(fù)原力的一種中間途徑，集中于對(duì)破壞的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行生態(tài)復(fù)原；我國(guó)的生態(tài)工程走有中國(guó)特色的道路，不但重視對(duì)生態(tài)環(huán)境的愛護(hù)，更留意與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益的結(jié)合?？傮w來(lái)看，發(fā)達(dá)國(guó)家的生態(tài)工程的應(yīng)用范圍比我國(guó)小，也不那么強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)效益，不過(guò)，目前我國(guó)的生態(tài)工程難以像西方那樣，設(shè)計(jì)出標(biāo)準(zhǔn)化、易操作的生態(tài)工程樣板。┃┃變式訓(xùn)練__■2．“生物圈2號(hào)”是模擬地球生態(tài)系統(tǒng)、全封閉的人工生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，其建立目的是(A)A．驗(yàn)證人類在離開地球的狀況下，利用人工生態(tài)工程，僅僅依靠太陽(yáng)能，能否維持生存B．驗(yàn)證人類在離開地球的狀況下，完全依靠人工生態(tài)系統(tǒng)，能否生存C．驗(yàn)證人類在人工生態(tài)系統(tǒng)中的存活實(shí)力D．驗(yàn)證密閉立體鋼架結(jié)構(gòu)的人工生態(tài)系統(tǒng)建筑物是否適合人類居住解析：“生物圈2號(hào)”是模擬地球生態(tài)系統(tǒng)、全封閉的人工生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，在物質(zhì)上與外界完全隔絕，但能量須要依靠外界的太陽(yáng)光。其目的是驗(yàn)證人類在離開地球的狀況下，利用人工生態(tài)工程，僅僅依靠太陽(yáng)能，能否維持生存。指引迷津·撥云見日生態(tài)農(nóng)業(yè)(1)生態(tài)農(nóng)業(yè)的概念生態(tài)農(nóng)業(yè)是以生態(tài)學(xué)理論為依據(jù)，以環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展為前提，在肯定區(qū)域內(nèi)，因地制宜的規(guī)劃、組織和開展多層次、多功能的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。(2)生態(tài)農(nóng)業(yè)的基本原理生態(tài)學(xué)的基本原理是發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的主要理論基礎(chǔ)。我們知道，生態(tài)系統(tǒng)中能量多級(jí)利用和物質(zhì)循環(huán)再生是生態(tài)學(xué)的一條基本原理。而食物鏈則是生態(tài)系統(tǒng)能量流淌和物質(zhì)循環(huán)的主要渠道，因此食物鏈既是一條能量轉(zhuǎn)換鏈，又是一條物質(zhì)傳遞鏈，從經(jīng)濟(jì)上看還是一條增值鏈。因此，遵循這一原理，就可以合理設(shè)計(jì)食物鏈，充分利用當(dāng)?shù)刈匀毁Y源，利用動(dòng)物、植物和微生物之間的相互依存關(guān)系，使生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)和能量被分層次地充分利用，使生產(chǎn)一種產(chǎn)品時(shí)產(chǎn)生的有機(jī)廢物成為生產(chǎn)另一種產(chǎn)品的投入，也就是實(shí)行無(wú)廢物生產(chǎn)，供應(yīng)盡可能多的干凈產(chǎn)品。既充分有效利用機(jī)械設(shè)備、化肥、農(nóng)藥，又削減環(huán)境污染。(3)生態(tài)農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)生態(tài)農(nóng)業(yè)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物質(zhì)和能量的多級(jí)利用，削減對(duì)能源和資源的消耗，削減環(huán)境污染。詳細(xì)優(yōu)點(diǎn)突出表現(xiàn)在：①削減化肥運(yùn)用量，降低農(nóng)業(yè)投入。②收獲多種產(chǎn)品，增加經(jīng)濟(jì)效益。③凈化環(huán)境，降低人和家畜的發(fā)病率。(4)生態(tài)農(nóng)業(yè)的設(shè)計(jì)主要從空間、時(shí)間和食物鏈等幾方面去考慮，我們僅從空間方面做簡(jiǎn)潔介紹。空間方面包括“平面空間”和“垂直空間”?！捌矫婵臻g”：在肯定的區(qū)域內(nèi)，確定各種農(nóng)作物的種類和各種農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)所占的比例及分布區(qū)域，是比較宏觀的，即農(nóng)業(yè)區(qū)規(guī)劃或農(nóng)業(yè)規(guī)劃布局?！按怪笨臻g”：利用生態(tài)學(xué)的原理，將不同的種群科學(xué)地組合成復(fù)合生產(chǎn)系統(tǒng)，達(dá)到最充分、最合理地利用環(huán)境資源的目的。可以微觀地解決一個(gè)比較小的范圍內(nèi)的生態(tài)組合，例如一片稻田、一個(gè)庭院、一座小山、一個(gè)池塘等。在一片農(nóng)田中應(yīng)當(dāng)從地上和地下兩個(gè)方面科學(xué)搭配。地上部分包括不同作物在不同層次空間上莖、葉的配置，以最大限度地利用光、熱、水、氣等自然資源。地下部分是要使不同農(nóng)作物的根系分布在不同的土層中，以便更好地利用土壤中的礦質(zhì)元素。我國(guó)南方的?；~塘就是人工建立的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。典例3下圖是一個(gè)庭院生態(tài)工程的模式圖。請(qǐng)據(jù)圖分析回答：(1)該圖中有食物鏈共__3__條。(2)該生態(tài)系統(tǒng)中處于其次養(yǎng)分級(jí)的生物有__人、雞、豬__。(3)從圖中可知，人類生活中所需的能源來(lái)自太陽(yáng)能、沼氣等。利用這些能源與利用煤炭相比，它突出的優(yōu)點(diǎn)是__削減了燃燒煤炭所產(chǎn)生的污染__。(4)該生態(tài)工程中的能量能夠更多地被人類利用，緣由是__充分利用了廢棄物中的能量，實(shí)現(xiàn)了能量的多級(jí)利用__。(5)該生態(tài)工程遵循的原理有__物質(zhì)循環(huán)再生原理__等。(6)人工設(shè)計(jì)的生態(tài)系統(tǒng)也具有信息傳遞的功能，下列有關(guān)敘述正確的是(D)A．生態(tài)系統(tǒng)的物理信息都來(lái)源于環(huán)境B．植物都通過(guò)化學(xué)物質(zhì)傳遞信息C．信息沿食物鏈從低養(yǎng)分級(jí)向高養(yǎng)分級(jí)傳遞D．信息可以調(diào)整生物種間關(guān)系解析：(1)該生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈有植物→人，植物→豬→人，植物→雞→人共3條。(2)據(jù)食物鏈可以推斷，人、豬、雞均可以為其次養(yǎng)分級(jí)的生物。(3)太陽(yáng)能、沼氣屬于清潔能源，無(wú)污染或污染很少。(4)利用有關(guān)生態(tài)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)該生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)分層分級(jí)利用，即符合物質(zhì)循環(huán)再生原理。(6)生態(tài)系統(tǒng)中的物理信息除來(lái)源于環(huán)境外，還可來(lái)自生物個(gè)體，植物可以通過(guò)光、電磁波等形式接受信息；信息的傳遞與食物鏈無(wú)干脆關(guān)系。核心素養(yǎng)·技能培優(yōu)案例如下圖所示為利用自然生態(tài)系統(tǒng)凈化污水的一種大面積、放開式污水處理池塘(即氧化塘)示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)氧化塘實(shí)現(xiàn)凈化污水的原理是主要利用細(xì)菌和藻類的__共生(或種間互助)__關(guān)系來(lái)分解有機(jī)污染物。圖中A、B分別代表的物質(zhì)是__氧氣和養(yǎng)料__、__二氧化碳、礦質(zhì)養(yǎng)料等__。(2)隨著距水面深度的不斷增加，不同水層微生物的新陳代謝類型也在發(fā)生著改變，其中它們的異化作用類型的改變是__需氧型、兼性厭氧型、厭氧型__。(3)由圖示看，氧化塘凈化污水的途徑有__物理沉降__和__生物分解__。解析：由圖可知，細(xì)菌和藻類生活在一起彼此有利，細(xì)菌通過(guò)分解有機(jī)物為藻類生長(zhǎng)供應(yīng)二氧化碳、礦質(zhì)養(yǎng)料等，藻類的光合作用為細(xì)菌的分解作用供應(yīng)氧氣和養(yǎng)料。不同水層由于受到物理擴(kuò)散、生物消耗等因素的影響，水中溶氧量隨水深度的增加而削減，其中生存的生物類群也會(huì)因此而改變。探規(guī)尋律(1)生態(tài)工程建設(shè)的基本過(guò)程包括擬定目標(biāo)與實(shí)施調(diào)查、系統(tǒng)分析、可行性評(píng)價(jià)與決策和技術(shù)設(shè)計(jì)等，其中技術(shù)設(shè)計(jì)是生態(tài)工程建設(shè)的核心環(huán)節(jié)。(2)建立不同的生態(tài)工程時(shí)要依據(jù)不同的原理，因地制宜，不能相互照搬。(3)生態(tài)工程是針對(duì)傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)模式而言的，這樣可以削減環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)社會(huì)與自然的和諧發(fā)展。問(wèn)題釋疑·探究升華教材P111探討11．在這一案例中，主要運(yùn)用了哪些生態(tài)工程的基本原理？提示：物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理等。2．這一生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能有哪些特點(diǎn)？有哪些值得借鑒的做法？提示：這個(gè)案例以沼氣工程為核心，農(nóng)林牧副漁各業(yè)全面發(fā)展，增加了勞動(dòng)力就業(yè)機(jī)會(huì)，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展；同時(shí)又降低了環(huán)境污染，促進(jìn)了農(nóng)村的可持續(xù)發(fā)展。教材P112探討2分析甘肅省隴南縣的“九子登科”模式，在說(shuō)明“九子”措施含義的基礎(chǔ)上，談?wù)勀銓?duì)小流域綜合治理生態(tài)工程的理解。補(bǔ)充資料——“九子登科”措施的詳細(xì)意義山頂戴帽子：山頭實(shí)行封禁管理、營(yíng)造水土保持林，愛護(hù)和復(fù)原植被；山腰系帶子：半山陡坡退耕還林還草，發(fā)揮林草攔蓄作用，削減徑流；坡地修臺(tái)子：坡耕地以坡改梯田為突破口，建設(shè)基本農(nóng)田，為調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)供應(yīng)條件；地埂鎖邊子：充分利用地埂種植經(jīng)濟(jì)作物，既獲得經(jīng)濟(jì)效益，又愛護(hù)地??；荒地荒溝栽苗子：在荒山、荒溝、荒坡地建設(shè)薪炭林；山腳種果子：山腳發(fā)展經(jīng)濟(jì)林果園，促進(jìn)商品經(jīng)濟(jì)發(fā)展；溝底穿靴子：在干、支、毛溝溝底修建谷坊、攔擋壩，建設(shè)溝壩地，攔蓄泥沙，防止溝壑被水沖蝕而導(dǎo)致其不斷擴(kuò)張；爭(zhēng)分奪秒釘扣子：利用田間地頭、房前屋后栽植林果，發(fā)揮零星作用，提高治理程度；秋田蓋罩子：在緩坡耕地改順坡種植為橫坡等高種植、實(shí)行地膜覆蓋等保土耕作措施。1．小流域的綜合治理，“綜合”表現(xiàn)在哪些方面？提示：“綜合”表現(xiàn)在它一改以前的單純?cè)炝趾托钏?、減沙等工程模式，同時(shí)考慮了生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益：不但留意通過(guò)還林、還草、筑壩等措施達(dá)到蓄水、降低土壤侵蝕的生態(tài)效果；還考慮如何提高人們的生活水平。例如，不但種植農(nóng)作物，還同時(shí)種植經(jīng)濟(jì)作物來(lái)提高人們的收入；考慮到了種植薪柴林解決人們的燃料來(lái)源問(wèn)題。各種措施的結(jié)果是建立一個(gè)穩(wěn)定、長(zhǎng)久、高效的生態(tài)系統(tǒng)。2．為什么要針對(duì)不同的地形實(shí)行不同的措施？這體現(xiàn)了生態(tài)工程的什么原理？提示：山頂土壤條件、氣候條件惡劣，不宜蓄水，交通不便，改造成本高，相宜封山，依靠自然復(fù)原力來(lái)復(fù)原植被；山腰、荒地等土壤，雖然水分條件較好，但是仍不相宜種植農(nóng)作物，對(duì)于這樣的地方可以自然復(fù)原，也可以人為種植相宜的林木、草或果樹等，加快植被復(fù)原速度，這樣既能降低土壤侵蝕，又能創(chuàng)建肯定的經(jīng)濟(jì)效益；對(duì)溝底而言，應(yīng)建設(shè)堤壩系統(tǒng)，它可以蓄水和淤積土地，還能夠削減山體的倒塌和滑坡，保證人民的生命財(cái)產(chǎn)平安；對(duì)坡地和山腳農(nóng)田來(lái)說(shuō)，土壤、水分條件良好，交通也較便利，土地生產(chǎn)力高，相宜種植農(nóng)作物來(lái)解決人們的糧食和收入等問(wèn)題，但是在坡地上要水平梯田種植，以削減水土流失。依據(jù)不同的地形實(shí)行不同的措施，既要考慮到生態(tài)效益，又要考慮到人們的生活和收入問(wèn)題，這體現(xiàn)了生態(tài)工程協(xié)調(diào)與平衡、因地制宜的原理和思想。3．從這一案例看，當(dāng)?shù)厥窃趺醋龅浇?jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益相統(tǒng)一的？這一模式在其他小流域能夠照搬嗎？提示：上題分析中已解答了經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的統(tǒng)一問(wèn)題。這種模式在其他小流域不能照搬，還是要因地制宜地進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)，不同氣候帶、不同自然條件和不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的地區(qū)，其生態(tài)工程的模式應(yīng)各具特色。教材P114探討31．國(guó)家為什么投入巨大的人力和物力興建三北防護(hù)林工程？這一工程為什么須要如此漫長(zhǎng)的時(shí)間？提示：三北防護(hù)林跨越中國(guó)13個(gè)省、直轄市、自治區(qū)，對(duì)我國(guó)具有重要的意義：生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量關(guān)系到這一地區(qū)人民的生產(chǎn)和生活問(wèn)題，對(duì)維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定具有重要意義；更重要的是，這一地區(qū)的生態(tài)環(huán)境關(guān)系到下游地區(qū)人民的生產(chǎn)、生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，如黃河上游的水土流失簡(jiǎn)潔導(dǎo)致下游地區(qū)的洪水泛濫，而危害巨大的沙塵暴的發(fā)生也與這一地區(qū)的土地沙漠化關(guān)系親密；同時(shí)這里自然礦產(chǎn)資源豐富，對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)家平安具有重要戰(zhàn)略意義。這一地區(qū)區(qū)域廣袤，氣候、自然條件困難，總體經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低等狀況也確定了這個(gè)工程須要較長(zhǎng)的時(shí)間，非一朝一夕之功。2．這一工程橫跨多個(gè)省區(qū)，依據(jù)協(xié)調(diào)與平衡原理和生物多樣性原理，不同地區(qū)在造林設(shè)計(jì)上應(yīng)當(dāng)留意什么問(wèn)題？提示：首先應(yīng)考慮樹種的生態(tài)適應(yīng)性問(wèn)題，種植相宜品種，宜林則林，宜灌則灌，宜草則草；其次要考慮樹種的多樣性，保證防護(hù)林體系的穩(wěn)定性；不同地區(qū)應(yīng)依據(jù)當(dāng)?shù)貭顩r實(shí)行不同的策略，如條件惡劣的地區(qū)應(yīng)當(dāng)結(jié)合自然復(fù)原力，而農(nóng)區(qū)的防護(hù)林中農(nóng)田防護(hù)林網(wǎng)可能占較大比重。3．略教材P115探討41．當(dāng)時(shí)人們?yōu)槭裁匆獓焯?？提示：主要緣由：我?guó)歷來(lái)人多地少，在“以糧為綱”的年頭，圍湖造田，種植農(nóng)作物，以生產(chǎn)更多的糧食；片面強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，沒有相識(shí)到湖泊的巨大生態(tài)調(diào)整功能也是重要緣由。2．為什么說(shuō)退耕還湖是一項(xiàng)巨大的系統(tǒng)工程？實(shí)施這一工程面臨的主要困難是什么？提示：退耕還湖不僅包括退耕地為湖區(qū)，還包括退耕后湖區(qū)上游以及湖區(qū)四周的生態(tài)環(huán)境愛護(hù)工作；更重要的是原耕地上居民的遷移，要解決遷出居民的生活和就業(yè)問(wèn)題，這是退耕還湖工程的主要困難。3．地處湖區(qū)上游的人們對(duì)濕地復(fù)原生態(tài)工程負(fù)有什么責(zé)任？提示：愛護(hù)環(huán)境，削減水土流失和水污染。例如，削減工廠、生活污水向水體中的排放，農(nóng)田中削減化肥和農(nóng)藥的施用量等。教材P116探討51．在這一案例中，復(fù)原植被的措施是植樹和種草，為什么不是種植農(nóng)作物？提示：礦區(qū)土壤條件惡劣，不相宜農(nóng)作物的生長(zhǎng)，因此代之以適應(yīng)性強(qiáng)，耐旱的灌木、草和喬木。2．怎樣合理地籌劃養(yǎng)殖肉牛的數(shù)量？提示：首先要考慮到牧草的產(chǎn)量，以草定畜；從外地調(diào)運(yùn)飼料要考慮飼養(yǎng)成本；更重要的是要考慮到土地對(duì)糞肥的承載力，以及對(duì)糞肥的加工或利用狀況，要操持在承載力范圍以內(nèi)，以免養(yǎng)殖規(guī)模過(guò)大，糞肥數(shù)量巨大而造成新的污染。3．除煤礦外，你知道還有哪些礦區(qū)嗎？這些礦區(qū)的復(fù)原工程與煤礦是否有不同之處？提示：除煤礦外，還有金礦、鐵礦等。這些生態(tài)復(fù)原工程最重要的是改良表土，復(fù)原植被，但要因地制宜。4．略教材P118探討61．汽車尾氣是城市大氣污染的主要來(lái)源之一，汽車噪聲又是城市噪聲污染的主要來(lái)源。你認(rèn)為應(yīng)當(dāng)限制城市居民購(gòu)買汽車嗎？為什么？假如不限制，應(yīng)當(dāng)實(shí)行什么措施來(lái)削減由汽車造成的污染？提示：不應(yīng)當(dāng)，便于人們出行，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，便于貨物流通。削減污染的措施：制定法律法規(guī)，禁止市區(qū)內(nèi)鳴笛，禁止運(yùn)用含鉛汽油，激勵(lì)運(yùn)用無(wú)污染能源的新型汽車，以及對(duì)其的探討和應(yīng)用等。2．城市的水污染問(wèn)題應(yīng)當(dāng)實(shí)行哪些措施來(lái)解決？每一個(gè)城市居民應(yīng)當(dāng)在這方面擔(dān)當(dāng)什么責(zé)任和義務(wù)？提示：削減或禁止工廠的污水排放；進(jìn)行污水凈化回收利用；實(shí)行雨水和污水分流。每一個(gè)城市居民都應(yīng)當(dāng)樹立節(jié)水意識(shí)、宣揚(yáng)節(jié)水的意義，家庭生活中應(yīng)當(dāng)運(yùn)用無(wú)磷洗衣粉和洗滌劑，制止或削減生活中的水污染行為。3、4.略教材P119異想天開你認(rèn)為人類將來(lái)可能在月球或火星上建立其次個(gè)生物圈嗎？假如有一天這一幻想成為現(xiàn)實(shí)，你情愿成為這些星球上的居民嗎？提示：人類的生存離不開生存所須要的