生态工程专题复习

生态工程专题复习一、生态工程的概念与基本原理（一）概念生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。

（二）基本原理1.物质循环再生原理物质在生态系统中循环往复，分层分级利用。例如，无废弃物农业，就是充分利用了物质循环再生原理，实现了土壤中的养分如氮、磷、钾等通过作物吸收、动物利用，再经过微生物分解又回到土壤中，周而复始，提高了物质的利用率，减少了废弃物的产生。2.物种多样性原理一般而言，物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。这是因为物种多样性高，生态系统的营养结构复杂，自我调节能力强。例如，在森林生态系统中，众多的植物、动物和微生物相互依存、相互制约，当某一物种受到外界干扰时，其他物种可以起到缓冲和替代作用，从而维持生态系统的相对稳定。3.协调与平衡原理处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境容纳量。如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。例如，在进行渔业养殖时，要根据水域的环境容纳量合理确定养殖密度，避免过度养殖导致水体污染、鱼类死亡等问题。4.整体性原理生态工程建设要考虑自然、经济、社会的整体影响。生态工程不仅要保护生态环境，还要促进经济发展，提高社会福祉。例如，在建设生态农业时，要综合考虑农田生态系统、农村经济发展以及农民生活水平的提高，实现生态效益、经济效益和社会效益的统一。5.系统学和工程学原理系统的结构决定功能原理：生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。例如，在生态塘系统中，合理设计不同水生生物的种类和空间分布，形成高效的食物链结构，从而提高对污水的净化能力。系统整体性原理：系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即"1+1＞2"。例如，在一个由植物、动物和微生物组成的生态系统中，它们之间相互配合、协同作用，共同维持生态系统的稳定和发展，其整体功能远远大于单个生物功能的简单相加。

二、生态工程的实例分析（一）农村综合发展型生态工程1.原理运用物质循环再生原理、整体性原理等，实现物质的多级循环利用和经济、生态、社会效益的全面提升。2.模式以沼气工程为中心，将沼气池、猪舍、厕所和日光温室等组合在一起。人畜粪便进入沼气池，产生的沼气作为能源供农户使用；沼渣和沼液作为肥料用于农田，提高土壤肥力；同时，利用日光温室种植蔬菜、水果等作物，猪舍养殖生猪，形成了一个良性循环的生态农业系统。3.意义这种生态工程模式既解决了农村的能源问题，减少了对森林植被的砍伐，又改善了农村的环境卫生，提高了农产品的产量和质量，增加了农民收入，促进了农村经济的可持续发展。

（二）小流域综合治理生态工程1.原理应用生态工程的整体性原理、协调与平衡原理以及工程学原理等，通过保土蓄水、耕作措施、林草措施等工程和生物措施，对小流域进行综合治理。2.措施工程措施：包括打坝建库、平整土地、修基本农田、抽引水灌溉等，这些措施可以减少水土流失，改善农业生产条件。生物措施：种植乔木、灌木、草本植物等，形成多层次的植被结构，起到涵养水源、保持水土、防风固沙等作用。农业技术措施：采用科学的种植方式，如间作套种、轮作等，提高土地利用率，减少土壤侵蚀。3.案例甘肃陇南地区的小流域综合治理生态工程，通过多年的努力，有效地控制了水土流失，改善了生态环境，提高了当地农民的生活水平。例如，一些小流域经过治理后，土壤侵蚀模数大幅下降，植被覆盖率显著提高，粮食产量和农民收入都有了明显增加。

（三）大区域生态系统恢复工程1.原理运用物种多样性原理和整体性原理，通过退耕还林还草、植树造林等措施，恢复和重建受损的生态系统。2.措施退耕还林还草：将不适宜耕种的坡耕地等逐步退耕，还林还草，恢复植被，减少水土流失。植树造林：选择适宜的树种，在荒山、荒地等进行大规模造林，增加森林覆盖率，改善生态环境。3.案例我国的"三北"防护林工程是大区域生态系统恢复工程的典型代表。该工程横跨东北、华北、西北13个省（区、市），旨在通过植树造林，治理风沙危害，防止水土流失，改善生态环境。经过多年的建设，"三北"防护林体系已初见成效，有效地阻挡了风沙的侵袭，保护了农田和牧场，促进了区域生态环境的改善和经济社会的可持续发展。

（四）湿地生态恢复工程1.原理采用工程和生物措施相结合的方法，如废水处理、点源和非点源污染控制、土地处理工程，以及植物物种的引进种植等，使受到干扰的湿地得以恢复。2.措施湿地补水：对于缺水的湿地，通过引水等方式补充水分，维持湿地的生态水位。污染治理：清理湿地中的污染物，如工业废水、生活污水等，改善湿地的水质。生物修复：种植湿地植物，如芦苇、菖蒲等，吸收和分解污染物，同时为鸟类等生物提供栖息地。3.案例鄱阳湖湿地生态恢复工程通过一系列措施，有效地改善了湿地生态环境。例如，加强了对入湖河流的污染治理，减少了污染物的输入；实施了湿地植被恢复工程，增加了湿地植物的种类和数量；建立了自然保护区，加强了对湿地生物多样性的保护。使得鄱阳湖湿地的生态功能得到了有效恢复，成为众多候鸟的重要栖息地。

（五）矿区废弃地的生态恢复工程1.原理根据矿区废弃地的类型、程度和当地的自然条件，采用工程和生物措施相结合的方法，恢复植被，改善土壤质量，重建生态系统。2.措施土地平整：对废弃的矿坑、矸石山等进行平整，消除安全隐患，为植被恢复创造条件。土壤改良：通过添加有机肥料、客土等方式，改善矿区土壤的肥力和结构。植被恢复：选择适合矿区环境的植物品种，如耐旱、耐瘠薄的草本植物和灌木，进行植被种植和恢复。3.案例我国一些矿区通过实施废弃地生态恢复工程，取得了良好的效果。例如，山西的一些煤矿废弃地经过治理后，种植了大量的植被，不仅改善了矿区的生态环境，减少了扬尘和水土流失，还发展了生态农业和生态旅游，实现了矿区的可持续发展。

三、生态工程的发展前景（一）生态工程与可持续发展生态工程是实现可持续发展的重要手段。它强调在经济发展的同时，注重生态环境保护，通过合理设计和调控生态系统，实现资源的高效利用和废弃物的最小化排放，促进经济、社会和环境的协调发展。在未来，随着人们对可持续发展认识的不断深入，生态工程将在各个领域发挥更加重要的作用，为解决全球性的环境问题和资源短缺问题提供有效的途径。

（二）生态工程技术的创新随着生物技术、信息技术等现代科学技术的不断发展，生态工程技术也将不断创新。例如，基因工程技术可以用于培育更适应环境、具有更高生态功能的植物品种；信息技术可以用于生态工程的监测和管理，实现对生态系统的实时动态监测和精准调控。此外，新材料、新能源等技术的应用也将为生态工程的发展带来新的机遇，推动生态工程向更加高效、智能的方向发展。

（三）生态工程与其他学科的交叉融合生态工程将与生态学、环境科学、经济学、社会学等多个学科进一步交叉融合。通过跨学科的研究和合作，能够更好地解决复杂的生态环境问题和社会经济问题。例如，生态经济学的发展将为生态工程的经济效益评估提供更加科学的方法和理论支持；生态社会学的研究将有助于更好地理解生态工程对社会结构和人类行为的影响，促进生态工程与社会的和谐发展。

（四）生态工程的应用领域拓展生态工程的应用领域将不断拓展。除了传统的农业、林业、水利等领域，生态工程还将在城市生态建设、工业生态转型、海洋生态保护等方面发挥重要作用。例如，在城市生态建设中，通过构建城市生态系统，如城市绿地系统、雨水收集利用系统等，可以改善城市的生态环境，提高城市居民的生活质量；在工业生态转型中，生态工程可以指导企业进行清洁生产，实现资源的循环利用和废弃物的零排放，推动工业可持续发展。

四、生态工程专题复习的要点总结（一）重点知识梳理1.生态工程的概念、基本原理及其在不同实例中的应用，是复习的核心内容。要理解每个原理的内涵，并能结合具体案例分析其应用方式和效果。2.各类生态工程的特点、措施和意义也是重点。例如，农村综合发展型生态工程的模式构成和优势，小流域综合治理生态工程的各项措施及其协同作用等，都需要准确掌握。3.生态工程与可持续发展的关系，以及其发展前景，包括技术创新、学科交叉融合和应用领域拓展等方面，有助于从宏观角度把握生态工程的发展趋势。

（二）易错易混点辨析1.不同生态工程原理的区别容易混淆。例如，物质循环再生原理强调物质的循环利用，物种多样性原理侧重于物种丰富度对生态系统稳定性的影响，需要准确区分并理解其各自的应用场景。2.在分析生态工程案例时，容易忽略整体性原理。要注意生态工程不仅关注生态环境的改善，还涉及经济和社会因素，要综合考虑各方面的影响。3.对于一些生态工程措施的具体作用和实施顺序可能存在误解。比如在小流域综合治理中，工程措施、生物措施和农业技术措施的实施有其内在逻辑和先后顺序，需要理解其科学性和合理性。

（三）解题方法指导1.原理应用类题目：首先要明确题目所涉及的生态工程案例，然后分析其体现的生态工程原理。回答时要准确阐述原理的内容，并结合案例说明该原理是如何在工程中得以应用的。2.措施分析类题目：针对某一生态工程，分析其采取的各项措施时，要从生态、经济、社会等多个角度进行思考。解释每个措施的目的和作用，以及它们之间是如何相互配合、协同发挥作用的。3.综合评价类题目：对生态工程的效果进行评价时，要全面考虑生态效益、经济效益和社会效益。分别阐述各项效益的具体表现，并分析该生态工程在实现可持续发展方面的优势和不足。

五、生态工程专题复习的练习题（一）选择题1.下列关于生态工程的基本原理的说法，错误的是（）A.物质循环再生原理可提高生态系统的能量传递效率B.物种多样性原理强调物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性C.协调与平衡原理要求生物数量不超过环境承载力D.系统整体性原理体现了系统各组分之间要有适当的比例关系答案：A解析：物质循环再生原理可提高物质的利用率，但不能提高生态系统的能量传递效率，A错误；物种多样性高的生态系统营养结构复杂，抵抗力稳定性高，B正确；协调与平衡原理考虑环境容纳量，避免生物数量超过环境承载力，C正确；系统整体性原理要求系统各组分有适当比例关系，实现总体功能大于各部分之和，D正确。

2.农村综合发展型生态工程的优点包括（）①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.①②B.①②③C.①②③④⑤D.①②④⑤答案：C解析：农村综合发展型生态工程实现了能量的多级利用、物质循环再生，将废物资源化，生物之间相互依存体现了整体性原理，做到了生态、经济和社会效益三结合，①②③④⑤均正确。

3.下列生态工程模式与典型实例或措施对应有错误的一组是（）A.农村综合发展型生态工程北京郊区窦店村物质多级循环利用工程B.小流域综合治理生态工程甘肃陇南地区的"九子登科"治理模式C.大区域生态系统恢复工程"三北"防护林、退耕还林还草工程D.湿地生态恢复工程鄱阳湖湿地生态恢复工程答案：A解析：北京郊区窦店村的生态工程是农村综合发展型生态工程的典型案例，但它不仅仅是物质多级循环利用工程，还包括了多种生态农业模式和综合发展措施，A错误；甘肃陇南地区的"九子登科"治理模式属于小流域综合治理生态工程，B正确；"三北"防护林、退耕还林还草工程属于大区域生态系统恢复工程，C正确；鄱阳湖湿地生态恢复工程是湿地生态恢复工程的实例，D正确。

（二）非选择题1.下图是某农村综合发展型生态工程的模式图，请据图回答问题：（1）该生态工程的核心是______。（2）图中的"基石"是______，沼气池中的微生物属于生态系统成分中的______。（3）该生态工程能实现物质的多级循环利用，提高了能量的______，减少了______。（4）从生态系统的功能角度分析，该生态工程较好地实现了______、______和______的统一。

答案：（1）沼气池（2）农作物分解者（3）利用率环境污染（4）物质循环能量流动信息传递

解析：（1）农村综合发展型生态工程以沼气工程为核心。（2）生态系统的基石是生产者，图中农作物是生产者；沼气池中的微生物能分解有机物，属于分解者。（3）该生态工程实现物质多级循环利用，提高了能量利用率，减少了废弃物排放和环境污染。（4）从生态系统功能角度，该工程实现了物质循环、能量流动和信息传递的统一。

2.某地区由于长期过度开垦和放牧，导致水土流失严重，生态环境恶化。为了恢复该地区的生态环境，实施了小流域综合治理生态工程。请回答下列问题：（1）小流域综合治理生态工程运用了哪些生态工程原理？（2）该工程的主要措施有哪些？（3）实施该工程对当地生态环境和经济发展有何意义？

答案：（1）运用了整体性原理、协调与平衡原理