学案2：5.2 生态工程的实例和发展前景

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,说出这些实例所运用的主要生态工程原理。

2.评述生态工程发展的前景,说出生态工程的局限性,举例说出我国生态工程的特点。

检测案

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① 。

(2)对策:进行农村综合发展型生态工程。

(3)案例:北京窦店村以沼气工程为中心的生态工程。

(4)基本原理:② 原理、③ 原理和物种多样性原理。

2.小流域综合治理生态工程

(1)问题:小流域水土流失。

(2)对策:通过④ 、耕作措施、林草措施和生物措施来控制⑤ ;通过⑥ 、土地优化利用、加强农林牧结合等措施来获得最大生态和经济效益。

(3)案例:甘肃陇南县“九子登科”模式。

(4)基本原理:整体性原理、⑦ 原理和工程学原理。

3.大区域生态系统恢复工程

(1)问题:我国土地荒漠化。

(2)对策:森林或草原植被恢复、水土保持的生态工程等。

(3)案例:退耕还林、还草和三北防护林建设。

(4)基本原理:⑧ 原理、⑨ 原理、整体性原理。

4.湿地生态恢复工程

(1)湿地功能:⑩ 蓄洪防旱

、调节 区域气候 、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及为人们提供休闲娱乐的环境,被誉为地球的“肾脏”。

(2)问题:湿地的缩小和破坏

(3)对策:废水处理、 控制污染 、退田还湖等。 (4)案例:鄱阳湖湿地生态恢复工程。

(5)基本原理: 协调与平衡

原理、整体性原理。

5.矿区废弃地生态恢复工程

(1)问题:矿区生态环境的破坏。

(2)对策:修复表土、控制土壤侵蚀、恢复植被等。关键在于

植被恢复

以及为植被恢复所必需的土壤微生物群落的构建。

(3)案例:赤峰市元宝山矿区生态恢复工程。

(4)基本原理:系统学和工程学原理。

6.城市环境生态工程

(1)问题:城市生态系统面临的 垃圾、废气、噪音 等污染问题。

(2)对策:a.在城市规划和布局方面,进行城市 生态分区 ,合理分布工业区、居住区和生态绿地;b.推广环境友好技术和 低污染清洁生产工艺 ,以减少污染产出;c.采用各种手段治理污染,进行废弃物的 资源化利用 ;d.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。

(4)基本原理:协调与平衡原理、整体性原理。

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 生命支持 系统,以求证人类在离开地球的情况下,利用人工生态工程,仅靠太阳能,能否维持生存。

(2)失败原因:主要是 温度失调 。“大气和海洋”比例与地球相差甚远,导致空气中CO2含量猛增,O2含量减少,不足以维持人及动物的生存。

(3)启示:使人们认识到与 自然界 和谐共处的重要性,深化了对自然规律的认识,尽管科学技术已很发达了,但人类仍然没有能力完全模拟出自然生态系统。

2.我国生态工程发展前景的分析与展望

(1)生态工程的特点:重视对生态环境的保护,注重与 经济、社会 效益的结合。

(2)存在的问题a.难以设计出标准化、易操作的生态工程样板。

b.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。

探究案

知识点一:生态工程的实例 1.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?

2.大区域生态系统恢复工程用到的原理只有协调与平衡原理和整体性原理吗?

知识点二:生态工程发展的前景

3.右图为“四位一体”生态工程物质循环示意图,是近年来出现在我国北方地区的一种生态工程类型,它较好地解决了我国北方地区由于冬天气温很低,导致农作物不能生长,家畜生长缓慢,甚至停止,沼气池不能正常产气等问题。请说明它所依据的生态工程原理及意义。

检测案

1．下列生态工程中，哪项工程被誉为“世界生态工程之最” ( )

A．沿海防护林工程

B．“三北”防护林生态工程

C．退耕还林还草生态工程

D．防沙治沙生态工程

2．下列措施中不符合城市生态工程建设基本原理的是 ( )

A．城市规划，分区建设工业区、居住区、生态绿地等

B．大力推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺

C．采用浮床工艺法等手段治理水污染

D．用法律手段严禁汽车上路，造纸厂、酒厂生产，以断绝污染的源头

3．我国的湿地面积仅次于加拿大和俄罗斯，居世界第三位。湿地是地球上独特的生态系统，是水域和陆地的自然过渡形态，因此它具有多种多样的作用。下列选项中不属于湿地生态系统的作用的是 ( )

A．是生产能力最强的生态系统

B．调节区域气候

C．为迁飞的鸟类和多种动植物提供栖息地

D．蓄洪防旱

4．下列选项中不属于大区域生态系统恢复工程的是 ( )

A．退耕还林还草工程 B．南水北调工程 C．防沙治沙工程 D．“三北”防护林生态工程

5．下列关于小流域综合治理生态工程的叙述，错误的是 ( )

A．该工程的主要目的是治理小流域的水土流失问题

B．该生态工程运用了整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理以及系统学和工程学原理

C．该生态工程针对不同的地形采取不同的措施

D．该生态工程做到了经济效益与生态效益相统一

6．下列生态工程模式与典型实例或措施对应错误的是 ( )

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——“生物圈2号”生态工程

D．湿地生态恢复工程——平堤行洪、退田还湖、移民建镇

7．我国赤峰市元宝山矿区生态恢复工程是矿区废弃地生态恢复工程的实例，除煤矿外，金矿、铁矿等也存在很多的废弃地需要进行矿区生态恢复工程建设。这些生态恢复工程中最重要的内容都是 ( )

A．矿区布局规划 B．停止矿物开采

C．改良土壤，恢复植被 D．隔离重建，综合利用

8．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

9．下列有关生态工程的相关内容的叙述中，不正确的是 ( )

A．农村综合发展型生态工程遵循物质循环再生和整体性原理等生态工程的基本原理

B．我国南方的桑基鱼塘通过将单个生产系统优化组合成一个有机整体，大大提高了 系统生产力，这是运用生态工程的整体性原理的典型实例

C．小流域综合治理的目标是建立稳定高效的复合系统，获得最大的生态和经济效益

D．矿区废弃地的生态工程恢复关键在于植被的恢复以及为植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建

10．如图表示经济发展与环境质量之间的关系，根据这种关系，

发展中国家应认识到 ( )

A．环境污染不可避免，只能采取“先污染，后治理”的

策略

B．后工业化阶段环境问题会自行解决 C．保护至关重要，必须杜绝兴建大量排污的工业

D．可以采取措施减少或避免生产过程中的环境污染问题

11．“猪—沼—茶”是华南山地丘陵地区常见的生态农业模式，由种植(茶树)、养殖(猪)、农户(人)和沼气生产(微生物)四个子系统构成。该生态农业模式 ( )

A．由茶树、猪、人和微生物组成的生态系统

B．实现了物质和能量在系统中的多级循环利用

C．使整个生产过程进入了废物资源化的良性循环

D．注重系统内部的自身调节作用，不需要外部投入

12．下列不属于生态工程的是 ( )

A．沼气工程 B．桑基鱼塘

C．长江两岸加固河堤 D．退耕还林还草

13．“十一五”期间农业部计划在全国建设10 000个资源良性循环的生态新村。农村沼气的综合利用将是其中重点发展的内容，沼气综合利用指人畜粪便经沼气池发酵后，所产生的沼气、沼液、沼渣作为下一级生产活动的原料、肥料、饲料、添加剂和能源等，进行再利用。以下是一组沼气生态农业的问题，请回答：

(1)沼气是有机物质在厌氧环境中，通过微生物发酵作用，产生的一种可燃性气体，其主要成分是甲烷。有机物变成沼气的过程主要分为两道工序：首先是分解细菌将粪便、秸秆中的复杂有机物分解成简单有机物和CO2，再在甲烷菌的作用下将CO2还原成甲烷，甲烷菌也从中获得能量而生长。由此可见，分解细菌和甲烷菌的同化作用类型分别为__________和________；甲烷菌在生态系统中的成分属于____________。

(2)沼气发酵菌种在8 ℃～60 ℃范围内都能发酵产气，并且温度越高，发酵越活跃。这是因为____________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)甲烷菌主要以____________方式进行繁殖。其变异的主要来源是________________，控制甲烷菌主要遗传性状的基因位于______________，其性状遗传是否遵循孟德尔的遗传规律？____________。为什么？_____________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)下图是某地农民以沼气为纽带建立的农业生态系统。

①该生态工程主要运用了哪些基本原理？ ________________________________________________________________________。

②通过实践证明，这种生态系统较为理想，不仅有很好的生态效益，而且也为农民增加了经济效益，其原因是充分利用了______________中的能量。建立这种生态系统的目的就是为了_____________________________________________________________。

③动物粪便中的臭味主要来自氨，在沼气池中经________________作用，可以形成__________________被植物吸收利用。

14．下面是窦店村综合发展生态工程示意图。请据图回答：

(1)这一生态工程的结构和功能有哪些特点？

________________________________________________________________________。

(2)蓝绿萍的代谢类型是__________，在生态系统中的地位是____________。

(3)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：