选修三专题5生态工程

1、一、生态工程所遵循的基本原理一、生态工程所遵循的基本原理1物质循环再生原理：物质循环再生原理：物质在生态系统中物质在生态系统中 利用。利用。2物种多样性原理：物种多样性原理： 的生态系统具有较高的抵抗的生态系统具有较高的抵抗 力稳定性。力稳定性。3协调与平衡原理：协调与平衡原理：生物与环境的协调与平衡，需要考虑生物与环境的协调与平衡，需要考虑 。4整体性原理：整体性原理：人类处于社会人类处于社会经济经济自然复合而成的巨大系统中。自然复合而成的巨大系统中。 进行生态工程建设时，不但要考虑进行生态工程建设时，不但要考虑 ，还要，还要 考虑到考虑到 等系统的影响力。等系统的影响力。5系统学和工程学原

2、理：系统学和工程学原理：包括系统的结构决定功能原理和系统整包括系统的结构决定功能原理和系统整 体性原理。体性原理。循环往复分层分级循环往复分层分级物种繁多而复杂物种繁多而复杂环境承环境承载力载力自然生态系统的规律自然生态系统的规律经济和社会经济和社会二、生态工程的实例及发展前景二、生态工程的实例及发展前景1生态工程的实例生态工程的实例 (1)农村综合发展农村综合发展 型生态工程型生态工程问题：人多地少以及如何实现问题：人多地少以及如何实现 、 的多级利用的多级利用对策：建设农村综合发展型生态工程对策：建设农村综合发展型生态工程物质物质能量能量问题：问题： 对策：应用生态工程的整体性原理、协调与

3、对策：应用生态工程的整体性原理、协调与 平衡平理以及工程学原理，通过保土蓄水、平衡平理以及工程学原理，通过保土蓄水、 耕作措施、林草措施等工程和生物措施，耕作措施、林草措施等工程和生物措施， 层层设防以控制土地侵蚀层层设防以控制土地侵蚀(2)小流域综小流域综 合治理生合治理生 态工程态工程水土流失水土流失(3)大区域生态系大区域生态系 统恢复工程统恢复工程土壤沙漠化土壤沙漠化退耕还林还草退耕还林还草防沙治沙防沙治沙防护林防护林(4)湿地生态湿地生态 恢复工程恢复工程湿地缩小湿地缩小湿地恢复湿地恢复缓冲带缓冲带(5)矿区废弃矿区废弃 地的生态地的生态 恢复工程恢复工程问题：矿藏开采后造成土体、土

4、壤和植被，问题：矿藏开采后造成土体、土壤和植被， 乃至整个地区生态系统的破坏；矿区极乃至整个地区生态系统的破坏；矿区极 端恶劣的土地条件阻碍植被生长；影响端恶劣的土地条件阻碍植被生长；影响 土地景观，产生重金属污染土地景观，产生重金属污染对策：对策： 、多层覆盖、特殊隔、多层覆盖、特殊隔 离、土壤侵蚀控制、离、土壤侵蚀控制、 工程工程人工制造表土人工制造表土植被恢复植被恢复(6)城市环境城市环境 生态工程生态工程问题：污染问题：污染对策：对策：合理合理 和和 推广推广“环境友好技术环境友好技术”和低和低污染清洁生污染清洁生产工艺，减少污染物的产出产工艺，减少污染物的产出治理污染，进行治理污染，

5、进行 利用利用建立健全法制建立健全法制规划规划布局布局废弃物资源化废弃物资源化2生态工程发展的前景生态工程发展的前景(1)“生物圈生物圈2号号”生态工程实验的启示：使人们认识到生态工程实验的启示：使人们认识到 的重要性，深化了我们对自然规律的的重要性，深化了我们对自然规律的 认识。认识。(2)发展前景：我们需要走有中国特色的道路，即不但要重发展前景：我们需要走有中国特色的道路，即不但要重 视对视对 的保护，更要注重与的保护，更要注重与 、 的结的结 合。合。人与自然和谐共处人与自然和谐共处生态环境生态环境经济经济社会效益社会效益考点一考点一生态工程所遵循的基本原理生态工程所遵循的基本原理命命题

6、题解解读读 本内容是本内容是2009年考纲的新增内容，但由于年考纲的新增内容，但由于与必修生态系统的相关考点密切相关，故在高考与必修生态系统的相关考点密切相关，故在高考中并不陌生。命题上主要与生态农业、可持续发中并不陌生。命题上主要与生态农业、可持续发展的理解相关联，具有展的理解相关联，具有“高起点，低落点高起点，低落点”的特的特点，预计点，预计2012年的高考中将可能有所体现。年的高考中将可能有所体现。示例示例1南京古泉生态农场是生态农业的典范。该农场将养南京古泉生态农场是生态农业的典范。该农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、养蘑菇、种桑养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、养蘑

7、菇、种桑养蚕、种植果树等多个生产过程合理地有机结合起来，成为一蚕、种植果树等多个生产过程合理地有机结合起来，成为一种高效良性的循环，生态效益达到了良性发展。请就此生态种高效良性的循环，生态效益达到了良性发展。请就此生态农场的特点，完成下列问题：农场的特点，完成下列问题： (1)该生态农场充分体现了生态工程基本该生态农场充分体现了生态工程基本 原理中的原理中的_、_和和 _原理。原理。(2)该系统工程的核心之一是沼气池，沼气该系统工程的核心之一是沼气池，沼气 的制作如图所示：的制作如图所示： 在图中标出箭头，表示生产过程中的物质循环。在图中标出箭头，表示生产过程中的物质循环。 如果将如果将“无无

8、机物机物农田农田”这一环节去掉，对生态农这一环节去掉，对生态农 业系统有何影响？业系统有何影响？_。(3)据生态工程中的物种多样性这一原理，有人认为生态农据生态工程中的物种多样性这一原理，有人认为生态农 业建设中，应使食物链和营养级越长越多越好。请你结业建设中，应使食物链和营养级越长越多越好。请你结 合所学有关生态工程原理，分析该结论是否正确，为什合所学有关生态工程原理，分析该结论是否正确，为什 么？么？解析解析(1)生态工程中的生态农业是建立在物质循环再生生态工程中的生态农业是建立在物质循环再生与物种多样性和整体性等原理基础上的，在实现经济效益与物种多样性和整体性等原理基础上的，在实现经济效

9、益的同时，也取得了良好的生态效益和社会效益。的同时，也取得了良好的生态效益和社会效益。(2)物质循物质循环的特点是循环往复、分层分级利用，从而达到取之不尽、环的特点是循环往复、分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭。用之不竭。如果把如果把“无机物无机物农田农田”这一环节去掉，这一环节去掉，势必势必会造成物质循环受到破坏，土壤无机物得不到及时补充，会造成物质循环受到破坏，土壤无机物得不到及时补充，土壤肥力会下降。土壤肥力会下降。(3)从能量流动逐级递减的特点分析，食从能量流动逐级递减的特点分析，食物链越长，最高营养级获得的能量越少。物链越长，最高营养级获得的能量越少。答案答案(1)物质循环再生

10、原理物种多样性原理整体性物质循环再生原理物种多样性原理整体性(2)如图所示：如图所示：土壤中的无机物得不到补充，物质土壤中的无机物得不到补充，物质循环受到破坏，土壤肥力下降循环受到破坏，土壤肥力下降(3)不正确。因为食物链长，各食物链不正确。因为食物链长，各食物链中的生物数量难以达到一定规模，影中的生物数量难以达到一定规模，影响经济效益；营养级多，高层营养级生物获得的能量较少，响经济效益；营养级多，高层营养级生物获得的能量较少，该营养级生物数量也较少。该营养级生物数量也较少。1对生态工程的概念的理解：对生态工程的概念的理解： 应注意三个方面：应注意三个方面：(1)涉及的学科知识包括生态学和系统

11、涉及的学科知识包括生态学和系统 学；学；(2)运用到的技术手段或方法有系统设计、调控和技运用到的技术手段或方法有系统设计、调控和技 术组装；术组装；(3)最终目的是促进人类社会和自然环境的和谐最终目的是促进人类社会和自然环境的和谐 发展。发展。2生态工程建设的目的生态工程建设的目的 遵循自然界物质循环规律，充分发挥资源的生产潜力，遵循自然界物质循环规律，充分发挥资源的生产潜力， 防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。3生态工程的特点生态工程的特点 (1)少消耗；少消耗；(2)多效益；多效益；(3)可持续。可持续。4生态工程所遵循的基本原

12、理生态工程所遵循的基本原理项目项目理论基础理论基础意义意义实例实例 物质循环物质循环再生原理再生原理物质循环物质循环可避免环境污染及其对可避免环境污染及其对系统稳定和发展的影响系统稳定和发展的影响无废弃物农业无废弃物农业 物种多样物种多样性原理性原理生态系统生态系统的稳定性的稳定性生物多样性程度高，可生物多样性程度高，可提高系统的抵抗力稳定提高系统的抵抗力稳定性，提高系统的生产力性，提高系统的生产力“三北三北”防护林防护林建设中的问题，建设中的问题，珊瑚礁生态系统珊瑚礁生态系统的生物多样性问的生物多样性问题题 项目项目理论基础理论基础意义意义实例实例 协调与协调与平衡原平衡原理理生物与环境生物

13、与环境的协调与平的协调与平衡衡生物数量不超过生物数量不超过环境承载力，可环境承载力，可避免系统的失衡避免系统的失衡和破坏和破坏太湖富营养化问太湖富营养化问题、过度放牧等题、过度放牧等整体性整体性原理原理社会、经济、社会、经济、自然构成复自然构成复合系统合系统统一协调各种关统一协调各种关系，保障系统的系，保障系统的平衡与稳定平衡与稳定林业建设中自然林业建设中自然系统与社会、经系统与社会、经济系统的关系问济系统的关系问题题项目项目理论基础理论基础意义意义实例实例 系统学和系统学和工程学原理工程学原理系统的结构决系统的结构决定功能原理：定功能原理：分布式优于集分布式优于集中式和环式中式和环式改善和优

14、化系改善和优化系统的结构以改统的结构以改善功能善功能桑基鱼塘桑基鱼塘珊瑚礁、藻类珊瑚礁、藻类和珊瑚虫的关和珊瑚虫的关系系系统整体性原系统整体性原理：整体大于理：整体大于部分部分保持系统很保持系统很高的生产力高的生产力1(2011南通模拟南通模拟)如图如图是是“无废弃物农业无废弃物农业”物质物质和能量流动和能量流动 图，该图所体现的主要生态工程原理是图，该图所体现的主要生态工程原理是()a物种多样性原理物种多样性原理 b整体性原理整体性原理c物质循环再生原理物质循环再生原理 d协调与平衡原理协调与平衡原理解析：解析：由图可知，该图突出了由图可知，该图突出了“无废弃物农业无废弃物农业”，实现了，实

15、现了物质的区域小循环，做到了物质和能量的分层分级利用，物质的区域小循环，做到了物质和能量的分层分级利用，因此主要体现了生态工程中物质循环再生原理。因此主要体现了生态工程中物质循环再生原理。答案：答案：c2“112”体现生态工程的哪一基本原理体现生态工程的哪一基本原理 () a物种多样性原理物种多样性原理 b整体性原理整体性原理 c协调与平衡原理协调与平衡原理 d系统学和工程学原理系统学和工程学原理解析：解析：系统学和工程学原理有系统的结构决定功能原理系统学和工程学原理有系统的结构决定功能原理和系统整体性原理之分。其中系统整体性原理是指系统和系统整体性原理之分。其中系统整体性原理是指系统各组分只

16、有比例适当，才能实现总体功能大于各部分之各组分只有比例适当，才能实现总体功能大于各部分之和的效果，即和的效果，即“112”。答案：答案：d考点二考点二生态工程的实例分析生态工程的实例分析命命题题解解读读 本部分知识常以简答题的形式呈现，生态本部分知识常以简答题的形式呈现，生态农业建设是建设社会主义新农村的核心，该部农业建设是建设社会主义新农村的核心，该部分内容有极强的跨章节整合的特点，与当前社分内容有极强的跨章节整合的特点，与当前社会热点紧密相连，值得关注。会热点紧密相连，值得关注。示例示例2如图为窦店村综合发展生态工程示意图。请据图回如图为窦店村综合发展生态工程示意图。请据图回答：答：(1)

17、该工程主要运用了哪些生态工程的基本原理？该工程主要运用了哪些生态工程的基本原理？ _。(2)这一生态工程的结构和功能有哪些特点？这一生态工程的结构和功能有哪些特点？ _。(3)蓝绿萍的代谢类型是蓝绿萍的代谢类型是_，在生态系统中的地位是，在生态系统中的地位是 _。(4)若下图是某科研工作者为该村设计的垃圾资源化、无害若下图是某科研工作者为该村设计的垃圾资源化、无害 化处理的一种方案，请据图回答问题：化处理的一种方案，请据图回答问题：此方案中此方案中a、b过程需每一位居民的参与，参与的行动方式过程需每一位居民的参与，参与的行动方式是是_。过程过程d、e利用的生物属于生态系统的何种成分？利用的生物

18、属于生态系统的何种成分？_。从对资源的充分利用角度看，从对资源的充分利用角度看，d、e途径比途径比c途径突出的优点途径突出的优点是是_。解析解析(1)窦店村农村综合发展生态工程是以沼气工程为中心窦店村农村综合发展生态工程是以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程：作物秸秆用来生产食用菌和饲料；的物质多级循环利用工程：作物秸秆用来生产食用菌和饲料；饲料喂养畜禽；人、畜粪尿作为原料生产沼气；沼液用于水产饲料喂养畜禽；人、畜粪尿作为原料生产沼气；沼液用于水产养殖业；沼渣为蔬菜施肥和喂养畜禽，从而达到了物质利用的养殖业；沼渣为蔬菜施肥和喂养畜禽，从而达到了物质利用的良性循环，缓解了良性循环，缓解了农村农

19、村“三料三料”的缺的缺乏问题，提高了土地产出乏问题，提高了土地产出水平，同时一些加工品和农产品可以输出到市场出售。因此该水平，同时一些加工品和农产品可以输出到市场出售。因此该生态工程主要运用了物质循环再生原理、整体性原理和物种多生态工程主要运用了物质循环再生原理、整体性原理和物种多样性原理。样性原理。(2)该生态工程以沼气工程为中心，农、林、牧、副、渔各业全该生态工程以沼气工程为中心，农、林、牧、副、渔各业全面发展，增加了劳动力的就业机会，促进了经济发展；同时又面发展，增加了劳动力的就业机会，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。降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。

20、(3)蓝绿萍的代谢类型是自养需氧型，属于生产者。蓝绿萍的代谢类型是自养需氧型，属于生产者。(4)过程过程a、b是对垃圾的分类处理；过程是对垃圾的分类处理；过程d、e是利用分解是利用分解者的分解作用处理有机废弃物，此过程既充分利用了废弃者的分解作用处理有机废弃物，此过程既充分利用了废弃有机物中的物质和能量，又减少了因燃烧带来的污染。有机物中的物质和能量，又减少了因燃烧带来的污染。答案答案(1)物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理原理(2)以沼气工程为中心，农、林、牧、副、渔各业全面发以沼气工程为中心，农、林、牧、副、渔各业全面发展，增加了劳动力就业

21、机会，促进了经济发展，降低了环展，增加了劳动力就业机会，促进了经济发展，降低了环境污染，促进了农村的可持续发展境污染，促进了农村的可持续发展(3)自养需氧型生产者自养需氧型生产者(4)将生活垃圾分类处理将生活垃圾分类处理分解者分解者除利用了有机垃圾中的能量外，还充分地、分层次地多除利用了有机垃圾中的能量外，还充分地、分层次地多级利用了垃圾中的物质，并且减少了因燃烧带来的污染级利用了垃圾中的物质，并且减少了因燃烧带来的污染生态工程实例分析生态工程实例分析类型类型问题问题主要原理主要原理对策对策案例案例 农村综合农村综合发展型生发展型生态工程态工程资源有资源有限，人限，人多地少，多地少，产出不产出

22、不足足物质循环再生原物质循环再生原理、整体性原理、理、整体性原理、物种多样性原理物种多样性原理建立农村综合发展型建立农村综合发展型生态工程，实现物质生态工程，实现物质的多级循环利用，在的多级循环利用，在资源有限的条件下有资源有限的条件下有较多的产出较多的产出窦店村以沼窦店村以沼气为中心的气为中心的生态工程生态工程 小流域综小流域综合治理生合治理生态工程态工程小流域小流域的水土的水土流失流失整体性原理、协整体性原理、协调与平衡原理、调与平衡原理、工程学原理工程学原理运用多种原理，应用运用多种原理，应用多种措施综合治理多种措施综合治理甘肃陇南县甘肃陇南县“九子登科九子登科”模式模式 类型类型问题问题主要原理主要原理对策对策案例案例 大区域生大区域生态系统恢态系统恢复工程复工程土地荒漠土地荒漠化化协调与平协调与平衡原理、衡原理、整体性原整体性原理理退耕还林退耕还林还草、植还草、植树造林等树造林等“三北三北”防护防护林退耕还林还林退耕还林还草工程草工程湿地生态湿地生态恢复工程恢复工程湿地的缩湿地的缩小和破坏小和破坏控制污染、控制污染、退耕还湖退耕还湖江西鄱阳湖湿江西鄱阳湖湿地生态恢复工地生态恢复工程程矿区废弃矿区废弃地的生态地的生态恢复工程恢复工程矿区生态矿区生态环境的破环境的破坏坏系统学