第3節(jié)  生態(tài)工程的原理（課時2）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.嘗試用生態(tài)工程原理，分析生態(tài)環(huán)境問題及解決對策。2.評析生態(tài)工程發(fā)展前景，說出生態(tài)工程的局限性，舉例說出我國生態(tài)工程的特點。3.通過運用生態(tài)工程原理分析生態(tài)環(huán)境及解決對策（科學(xué)思維）。4.嘗試提出人與環(huán)境和諧共處的合理化建議（社會責(zé)任）。【課前學(xué)習(xí)】 生態(tài)工程的實例和發(fā)展前景1．生態(tài)工程的實例（1）農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程：①問題：農(nóng)村人口多，_________，產(chǎn)出不足。②對策：建立農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程，實現(xiàn)物質(zhì)的_________。③案例：北京郊區(qū)的某村以沼氣工程為中心的物質(zhì)多級循環(huán)利用工程。（2）濕地生態(tài)恢復(fù)工程：①濕地作用：具有蓄洪防旱，調(diào)節(jié)_________，控制土壤侵蝕，自然凈化污水，為遷飛的鳥類和其他多種動植物提供棲息地，以及為人們提供休閑娛樂的環(huán)境等功能。②問題：濕地的_________問題。③對策：采用_________學(xué)和生態(tài)學(xué)措施相結(jié)合的方法，使受到干擾的濕地得以恢復(fù)；在濕地周圍建立_________，以盡量減少人類的干擾，使?jié)竦匾揽孔匀谎萏娴葯C制恢復(fù)其生態(tài)功能。④案例：廈門筼筜湖的生態(tài)恢復(fù)工程。（3）礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程：①問題：山體、土壤和植被，乃至整個地區(qū)________的破壞。②對策：人工制造表土、多層覆蓋、特殊隔離、土壤侵蝕控制、植被恢復(fù)工程等。其中，關(guān)鍵在于植被恢復(fù)，以及植被恢復(fù)所必需的_______的重建。③案例：我國赤峰市元寶山礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)工程。2．生態(tài)工程的發(fā)展前景（1）我國生態(tài)工程存在的問題：①缺乏定量化模型的指導(dǎo)，難以設(shè)計出_______、易操作的生態(tài)工程樣板。②設(shè)計缺乏高科技含量，生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控缺乏及時準(zhǔn)確的_______的支持，缺乏理論性指導(dǎo)等。（2）我國面臨的生態(tài)危機：①生態(tài)危機：不單純是環(huán)境污染問題，而是與人口激增、環(huán)境與資源破壞、_______短缺等問題結(jié)合在一起的“并發(fā)癥”。②解決措施：不但要重視對生態(tài)環(huán)境的保護，更要注重與_________的結(jié)合，需要生態(tài)工程發(fā)揮作用。參考答案：1．（1）①人多地少  ②多級循環(huán)利用  （2）①區(qū)域氣候  ②縮小和破壞  ③工程  緩沖帶  （3）①生態(tài)系統(tǒng)  ②土壤微生物群落2．（1）①標(biāo)準(zhǔn)化  ②監(jiān)測技術(shù)  （2）①能源  ②經(jīng)濟、社會效益【課上學(xué)習(xí)】任務(wù)一：思考討論  分析某村綜合發(fā)展型生態(tài)工程  任務(wù)二：總結(jié)概括，并運用術(shù)語表達(dá)閱讀教材109頁思維訓(xùn)練，完成填空1.生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征是                            。2.生命系統(tǒng)的功能特點是                            。3.從生態(tài)的角度看，生命系統(tǒng)                        。4.從歷史的角度看，生命系統(tǒng)                        。【課后練習(xí)】1.濕地是地球上獨特的生態(tài)系統(tǒng)是水域和陸地的自然過渡形態(tài)因此它具有多種多樣的作用，下列選項中不屬于濕地生態(tài)系統(tǒng)的作用的是（）A是世界上生產(chǎn)能力最強的生態(tài)系統(tǒng)B.調(diào)節(jié)區(qū)域氣候C為遷飛的鳥類和多種動植物提供棲息地D.蓄洪防旱2.礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程的關(guān)鍵是（   ）A.優(yōu)先選擇農(nóng)作物以提高經(jīng)濟效益B.選擇合適的養(yǎng)殖動物以增加物種多樣性C.植被恢復(fù)和土壤微生物群落的重建D.盡可能依靠自然演替恢復(fù)其生態(tài)功能3.下列有關(guān)生態(tài)工程的說法中，不正確的是（   ）A.超載放牧導(dǎo)致草地退化，主要違背協(xié)調(diào)原理B.礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)工程中，關(guān)鍵的措施是植被恢復(fù)和土壤微生物群落的重建C.對濕地的恢復(fù)，只要注意退耕還濕地和建立自然保護區(qū)就可以D.城市生活垃圾實現(xiàn)廢物資源化利用依據(jù)的是循環(huán)原理4.我國西北地區(qū)土地沙化和鹽漬化非常嚴(yán)重，原因有多種，其中一個主要原因是超載放牧，導(dǎo)致草地退化。試分析上述事實主要違背了生態(tài)工程的什么原理(   )A.自生原理 B.協(xié)調(diào)原理 C.循環(huán)原理 D.整體原理5.在漫長的歷史時期內(nèi)，我們的祖先通過自身的生產(chǎn)和生活實踐，積累了對生態(tài)方面的感性認(rèn)識和經(jīng)驗，并形成了一些生態(tài)學(xué)思想，如自然與人和諧統(tǒng)一的思想。根據(jù)這一思想和生態(tài)學(xué)知識，下列說法錯誤的是(   )A.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動有其自身的運行規(guī)律B.若人與自然和諧統(tǒng)一，生產(chǎn)者固定的能量便可反復(fù)利用C.“退耕還林、還草”是體現(xiàn)自然與人和諧統(tǒng)一思想的實例D.人類應(yīng)以保持生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定為原則，確定自己的消耗標(biāo)準(zhǔn)6.設(shè)計生態(tài)工程的常用方法之一是給食物鏈(網(wǎng))“加環(huán)”，下圖就是一種“加環(huán)”示意圖，據(jù)圖判斷下列說法錯誤的是(　　)A．用玉米的副產(chǎn)品玉米芯生產(chǎn)木糖醇，可增加經(jīng)濟效益B．用殘渣來培育食用菌和蛆蛹，實現(xiàn)了物質(zhì)的多級利用C．將蛆蛹糞便還田,運用了能量循環(huán)利用原理D．該生態(tài)工程的運轉(zhuǎn)離不開人的管理7.請根據(jù)圖判斷，該生態(tài)工程屬于（   ） A.農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程B.濕地生態(tài)恢復(fù)工程C.城市生態(tài)建設(shè)工程D.礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程8.下列關(guān)于生態(tài)工程原理的敘述，正確的是（）A. “1＋1>2”體現(xiàn)了生態(tài)工程的整體性原理
B. “前面造林，后面砍林”的現(xiàn)象違背了系統(tǒng)整體性原理
C. 生態(tài)農(nóng)業(yè)的建立，實現(xiàn)了物質(zhì)和能量的多級循環(huán)利用
D. 太湖大面積水華，違反了協(xié)調(diào)與平衡原理9.“無廢棄物農(nóng)業(yè)”是生態(tài)工程最早的模式之一。如圖是“無廢棄物農(nóng)業(yè)”中對有機廢棄物進行處理的一種方案。有關(guān)敘述不正確的是（） A. 施用有機肥能為作物提供更多的營養(yǎng)物質(zhì)和能量
B. 從廢棄物資源化、無害化角度分析，途徑②、③優(yōu)于④
C. 該模式遵循自生、整體原理等基本原理
D. 蚯蚓、沼氣池中的微生物等分解者能有效促進物質(zhì)循環(huán)利用10.甲魚的生理習(xí)性較特殊，使得甲魚養(yǎng)殖水體因為大量餌料投放而污染嚴(yán)重。為了改善甲魚池水質(zhì)，有人設(shè)計了下圖所示的甲魚養(yǎng)殖廢水凈化生態(tài)系統(tǒng)。有關(guān)敘述 不正確的是（）A. 蔬菜、浮游植物是該生態(tài)系統(tǒng)的主要成分
B. 養(yǎng)殖池中的廢水可以為蔬菜提供物質(zhì)和能量
C. 建立該生態(tài)系統(tǒng)主要依據(jù)的原理是物質(zhì)循環(huán)再生
D. 該系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)離不開水體中微生物的分解作用?11.“無廢棄物農(nóng)業(yè)”是生態(tài)工程最早的模式之一。如圖是“無廢棄物農(nóng)業(yè)”中對有機廢棄物進行處理的一種方案。有關(guān)敘述不正確的是（）
A. 施用有機肥能為作物提供更多的營養(yǎng)物質(zhì)和能量
B. 從廢棄物資源化、無害化角度分析，途徑②、③優(yōu)于④
C. 該模式遵循物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理等基本原理
D. 蚯蚓、沼氣池中的微生物等分解者能有效促進物質(zhì)循環(huán)利用12.隨著城市化的發(fā)展，城市水污染問題日益突出。建立人工濕地公園是解決城市水污染的一種有效途徑，右面是人工濕地處理城市污水的示意圖。下列有關(guān)說法正確的是( )A. 流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量要大于該系統(tǒng)生產(chǎn)者所固定的全部太陽能
B. 挺水植物蘆葦在濕地邊沿隨地勢高低分布不同，屬于群落的垂直結(jié)構(gòu)
C. 綠藻、黑藻可吸收城市污水中的有機物，并用于自身的光合作用
D. 人工濕地凈化污水時，體現(xiàn)了該濕地生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性13.某現(xiàn)代生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)示范區(qū)的發(fā)展模式如下圖。回答下列問題：（1）流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的能量有________。（2）如果用焚燒的方式處理秸稈，帶來的危害有________（答出2點即可）。（3）回收的農(nóng)業(yè)廢棄物可投入________中產(chǎn)生沼渣沼液。與施用化肥相比，茶園施用沼渣、有機肥的優(yōu)點有________（答出2點即可）。（4）與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比，該生態(tài)農(nóng)業(yè)的優(yōu)點有________。從生態(tài)學(xué)角度分析，建立該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的主要目的是________。（5）建立該生態(tài)農(nóng)業(yè)遵循的基本原理主要有________（答出3點即可）。 答案解析1.答案：A解析：濕地被譽為地球的“腎”具有蓄洪防旱，調(diào)節(jié)區(qū)域氣候控制土壤侵蝕，自然凈化污水，為遷飛的鳥類和其他多種動植物提供棲息場地以及為人們提供休閑娛樂的環(huán)境等功能B、C、D項屬于濕地生態(tài)系統(tǒng)的作用：但它的生產(chǎn)能力并不是世界上最強的生產(chǎn)能力最強的生態(tài)系統(tǒng)是海洋生態(tài)系統(tǒng)，A項不屬于濕地生態(tài)系統(tǒng)的作用。2.答案：C解析：礦區(qū)廢棄地幾乎很少有動植物，而且土壤也被嚴(yán)重破壞所以關(guān)鍵要先進行植被恢復(fù)和土壤微生物群落的重建。3.答案：C解析：協(xié)調(diào)原理包括生態(tài)系統(tǒng)的生物數(shù)量不能超過環(huán)境承載力（環(huán)境容納量）的限度，而超載放牧超過了環(huán)境承載力，導(dǎo)致草地退化，違背了生態(tài)工程的協(xié)調(diào)原理，A項正確，在礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)工程中，關(guān)鍵的措施是植被的恢復(fù)及其所必需的土壤微生物群落的重建，B項正確，應(yīng)采用工程學(xué)和生態(tài)學(xué)措施相結(jié)合的方法。如廢水處理、點源和非點源污染控制、土地處理工程、動植物物種的引進，及建立緩沖帶等，使受干擾的濕地得以恢復(fù)，C項錯誤：對城市生活垃圾分類、回收、利用，實現(xiàn)廢物資源化，這是利用物質(zhì)能在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復(fù)，分層分級利用的原理即循環(huán)原理，D項正確。4.答案：B解析：協(xié)調(diào)原理是生態(tài)工程的基本原理之一，該原理的一個重要方面就是處理好生物與環(huán)境、生物與生物的協(xié)調(diào)平衡，需要考慮環(huán)境容納量和環(huán)境的承載力。5.答案：B解析：生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動有其自身的運行規(guī)律，人類只能認(rèn)識并利用其運行規(guī)律，不能改變它，A項正確。生產(chǎn)者固定的能量可多級利用，但不能反復(fù)利用，B項錯誤。“退耕還林、還草”可防風(fēng)固沙、涵養(yǎng)水源等，是體現(xiàn)自然與人和諧統(tǒng)一思想的實例，C項正確。人類應(yīng)以保持生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定為原則，確定自己的消耗標(biāo)準(zhǔn)，避免過度消耗，破壞生態(tài)環(huán)境，D項正確。6．C  用玉米的副產(chǎn)品玉米芯生產(chǎn)木糖醇、殘渣來培育食用菌和蛆蛹實現(xiàn)了廢棄物的資源化，實現(xiàn)了物質(zhì)的多級循環(huán)利用,A項和B項正確；將蛆蛹糞便還田，運用了物質(zhì)循環(huán)原理，但能量是不能循環(huán)利用的，C項錯誤；生態(tài)工程的正常運轉(zhuǎn)離不開人的管理，D項正確。7．A  據(jù)圖中信息該生態(tài)系統(tǒng)具有養(yǎng)豬場、養(yǎng)魚的稻田和魚、蟹池，符合循環(huán)原理，屬于農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程，A符合題意。8. D  系統(tǒng)各組分間要有適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系，使得能量、物質(zhì)、信息等的轉(zhuǎn)換和流通順利完成，并實現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果，即“1+1＞2”體現(xiàn)了生態(tài)工程的系統(tǒng)整體性原理，A錯誤；整體性原理是指生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)要考慮自然、經(jīng)濟、社會的整體影響，故發(fā)生“前面造林，后面砍林”的現(xiàn)象，違背了整體性原理，B錯誤；能量可以多級利用，但不能循環(huán)利用，C錯誤；協(xié)調(diào)與平衡原理是指生態(tài)系統(tǒng)的生物數(shù)量不能超過環(huán)境承載力（環(huán)境容納量）的限度，太湖大面積水華，違反了協(xié)調(diào)與平衡原理，D正確。
9. A  有機肥不能為植物提供能量，A錯誤；對有機廢棄物進行②、③的處理，既實現(xiàn)了物質(zhì)和能量的多級利用，又減少了④處理過程中產(chǎn)生的污染問題，所以從資源化、無害化角度分析，途徑②、③優(yōu)于④，B正確；“無廢棄物農(nóng)業(yè)”通過積極種植能夠固氮的豆科植物，以及收集一切可能的有機物質(zhì)，采用堆肥和漚肥等方式，制成有機肥料，改善土壤結(jié)構(gòu)，培育土壤微生物，實現(xiàn)土壤中養(yǎng)分的循環(huán)利用，因此該模式遵循自生、整體原理等基本原理，C正確；通過蚯蚓、沼氣池中的微生物等分解者能有效地促進系統(tǒng)中物質(zhì)的循環(huán)利用，D正確。10. B  生態(tài)系統(tǒng)中的主要成分是生產(chǎn)者，蔬菜、浮游植物是該生態(tài)系統(tǒng)的主要成分，A正確；廢水中有機物，必須被分解者分解成無機物才能為蔬菜提供物質(zhì)，生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的，廢水中有機物所含有的能量不能被植物所利用，B錯誤；建立該生態(tài)系統(tǒng)主要依據(jù)的原理是物質(zhì)循環(huán)再生，C正確； 該生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)離不開水體中微生物的分解作用，D正確。
11．A  有機肥不能為植物提供能量，A錯誤；對有機廢棄物進行②、③的處理，既實現(xiàn)了物質(zhì)和能量的多級利用，又減少了④處理過程中產(chǎn)生的污染問題，所以從資源化、無害化角度分析，途徑②、③優(yōu)于④，B正確；“無廢棄物農(nóng)業(yè)”通過積極種植能夠固氮的豆科植物，以及收集一切可能的有機物質(zhì)，采用堆肥和漚肥等方式，制成有機肥料，改善土壤結(jié)構(gòu)，培育土壤微生物，實現(xiàn)土壤中養(yǎng)分的循環(huán)利用，因此該模式遵循物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理等基本原理，C正確；通過蚯蚓、沼氣池中的微生物等分解者能有效地促進系統(tǒng)中物質(zhì)的循環(huán)利用，D正確。
12. A  流經(jīng)該濕地生態(tài)系統(tǒng)的總能量包括生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者固定的全部太陽能和城市污水中有機物中所包含的化學(xué)能，A正確；生物群落的垂直結(jié)構(gòu)指的是生物群落在垂直方向上具有明顯的分層現(xiàn)象，而挺水植物蘆葦在濕地中隨地勢高低分布屬于水平結(jié)構(gòu)，B錯誤；綠藻、黑藻只能利用污水中的無機鹽、水等作為光合作用的原料，C錯誤；人工濕地凈化污水時，體現(xiàn)了該濕地生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性，D錯誤。
13.【答案】（1）生產(chǎn)者固定的太陽能和人類投入的有機物中的能量
（2）污染空氣、引發(fā)火災(zāi)、破壞土壤結(jié)構(gòu)造成耕地質(zhì)量下降等
（3）沼氣池；改善土壤結(jié)構(gòu)、培育土壤微生物、實現(xiàn)土壤養(yǎng)分及微量元素的循環(huán)利用
（4）少消耗、多效益、可持續(xù)；實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量和物質(zhì)的多級利用，提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量，減少環(huán)境污染（或合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，提高能量利用率，減少環(huán)境污染）
（5）物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理???????【解析】（1）由圖可知，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的能量有生產(chǎn)者固定的太陽能和人類投入的有機物中的能量。（2）如果用焚燒的方式處理秸稈，帶來的危害有污染空氣、引發(fā)火災(zāi)、破壞土壤結(jié)構(gòu)造成耕地質(zhì)量下降等。（3）回收的農(nóng)業(yè)廢棄物可投入沼氣池 中產(chǎn)生沼渣沼液。與施用化肥相比，茶園施用沼渣、有機肥的優(yōu)點改善土壤結(jié)構(gòu)、培育土壤微生物、實現(xiàn)土壤養(yǎng)分及微量元素的循環(huán)利用。（4）與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比，該生態(tài)農(nóng)業(yè)的優(yōu)點有少消耗、多效益、可持續(xù)  實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量和物質(zhì)的多利用，提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量，減少環(huán)境污染（或合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，提高能量利用率，減少環(huán)境污染）。（5）建立該生態(tài)農(nóng)業(yè)遵循的基本原理主要有物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理。  

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第3節(jié) 生態(tài)工程

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