1、一、生态工程所遵循的基本原理 1物质循环再生原理： 物质在生态系统中 利用。 2物种多样性原理： 的生态系统具有较高的抵抗 力稳定性。 3协调与平衡原理： 生物与环境的协调与平衡，需要考虑 。 4整体性原理： 人类处于社会 经济 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 ，还要 考虑到 等系统的影响力。 5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 体性原理。 循环往复分层分级 物种繁多而复杂 环境承 载力 自然生态系统的规律 经济和社会 二、生态工程的实例及发展前景 1生态工程的实例 (1)农村综合发展 型生态工程 问题：人多地少以及如何实现 、 的多级利用
2、对策：建设农村综合发展型生态工程 物质 能量 问题： 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、 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 (2)小流域综 合治理生 态工程 水土流失 (3)大区域生态系 统恢复工程 问题： 对策生态工程生态工程生态工程土壤沙漠化 退耕还林还草 防沙治沙 防护林 (4)湿地生态 恢复工程 问题： 引发的系列效应对策实施 工程建立 湿地缩小 湿地恢复 缓冲带 (5)矿区废弃 地的生态 恢复工程 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 端恶劣的土地条件阻碍植被生长；影响 土地
3、景观，产生重金属污染 对策： 、多层覆盖、特殊隔 离、土壤侵蚀控制、 工程 人工制造表土 植被恢复 (6)城市环境 生态工程 问题：污染 对策： 合理 和 推广 “ 环境友好技术 ” 和低 污染清洁生产工艺，减少污染物的产出 治理污染，进行 利用 建立健全法制 规划 布局 废弃物资源化 2生态工程发展的前景 (1)“ 生物圈 2号 ” 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 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 视对 的保护，更要注重与 、 的结 合。 人与自然和谐共处 生态环境 经济 社会效益 考点一 生态工程所遵循的基本原理 命 题 解
4、 读 本内容是 2009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 “ 高起点，低落点 ” 的特点，预计 2012年的高考中将可能有所体现。 示例 1 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 原理中的 _、 _和 _原理。 (2)该系统工程的核心之一是沼气池，沼气 的制作如图所示： 在
5、图中标出箭头，表示生产过程中的物质循环。 如果将 “ 无 机物 农田 ” 这一环节去掉，对生态农 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 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 么？ 解析 (1)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，在实现经济效益的同时，也取得了良好的生态效益和社会效益。 (2)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、用之不竭。 如果把 “ 无机物 农田 ” 这一环节去掉， 势必会造成物质循环受到破坏，土壤无机物得不到及时
6、补充，土壤肥力会下降。 (3)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。 答案 (1)物质循环再生原理 物种多样性原理 整体性(2) 如图所示： 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 (3)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 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。 1对生态工程的概念的理解： 应注意三个方面： (1)涉及的学科知识包括生态学和系统 学； (2)运用到的技术手段或方法有系统设计、调控和技 术组装； (3)最终目的是促进人类社会和自然环境的和谐 发展。 2生态工程建设
7、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， 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 (1)少消耗； (2)多效益； (3)可持续。 4生态工程所遵循的基本原理 项目 理论基础 意义 实例 物质循环再生原理 物质循环 可避免环境污染及其对系统稳定和发展的影响 无废弃物农业 物种多样性原理 生态系统的稳定性 生物多样性程度高，可提高系统的抵抗力稳定性，提高系统的生产力 “ 三北 ” 防护林建设中的问题，珊瑚礁生态系统的生物多样性问题 项目 理论基础 意义 实例 协调与平衡原理 生物与环境的协调与平衡 生物数量不超过环境承载力，可避免系统的失衡和破坏 太湖富
8、营养化问题、过度放牧等 整体性原理 社会、经济、自然构成复合系统 统一协调各种关系，保障系统的平衡与稳定 林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题 项目 理论基础 意义 实例 系统学和 工程学原理 系统的结构决定功能原理：分布式优于集中式和环式 改善和优化系统的结构以改善功能 桑基鱼塘 珊瑚礁、藻类和珊瑚虫的关系 系统整体性原理：整体大于部分 保持系统很高的生产力 1 (2011南通模拟 )如图 是 “ 无废弃物农业 ” 物质 和能量流动 图，该图所体现的主要生态工程原理是 ( ) A物种多样性原理 B整体性原理 C物质循环再生原理 D协调与平衡原理 解析： 由图可知，该图突出了 “ 无废
9、弃物农业 ” ，实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，因此主要体现了生态工程中物质循环再生原理。 答案： C 2 “ 1 1 2” 体现生态工程的哪一基本原理 ( ) A物种多样性原理 B整体性原理 C协调与平衡原理 D系统学和工程学原理 解析： 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 “ 1 1 2” 。 答案： D 考点二 生态工程的实例分析 命 题 解 读 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，该部分内容有极强的跨章节整合的特
10、点，与当前社会热点紧密相连，值得关注。 示例 2 如图为窦店村综合发展生态工程示意图。请据图回答： (1)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？ _。 (3)蓝绿萍的代谢类型是 _，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 化处理的一种方案，请据图回答问题： 此方案中 a、 b过程需每一位居民的参与，参与的行动方式是 _。 过程 d、 e利用的生物属于生态系统的何种成分？ _。 从对资源的充分利用角度看， d、 e途径比 c途径突出的优点是 _。 解析 (1)窦店村农村综合发展生态工程是以沼气工程为中
11、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；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良性循环，缓解了 农村 “ 三料 ” 的缺 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。 (2)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；同时又降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。 (3)蓝绿萍的代谢类型是自养需氧型，属于生产者。 (4)过程 a、 b是对垃圾的分类处理；过程
12、d、 e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有机物中的物质和能量，又减少了因燃烧带来的污染。 答案 (1)物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理 (2)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 (3)自养需氧型 生产者 (4) 将生活垃圾分类处理 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 类 型 问 题 主要原理 对 策 案 例 农村综合发展型生态工程 资源有限，人多地少，产出不足 物质循环再生原理
13、、整体性原理、物种多样性原理 建立农村综合发展型生态工程，实现物质的多级循环利用，在资源有限的条件下有较多的产出 窦店村以沼气为中心的生态工程 小流域综合治理生态工程 小流域的水土流失 整体性原理、协调与平衡原理、工程学原理 运用多种原理，应用多种措施综合治理 甘肃陇南县“ 九子登科” 模式 类 型 问 题 主要原理 对 策 案 例 大区域生态系统恢复工程 土地荒漠化 协调与平衡原理、整体性原理 退耕还林还草、植树造林等 “ 三北 ” 防护林退耕还林还草工程 湿地生态恢复工程 湿地的缩小和破坏 控制污染、退耕还湖 江西鄱阳湖湿地生态恢复工程 矿区废弃地的生态恢复工程 矿区生态环境的破坏 系统学和工程学原理 修复土地、恢复植被 赤峰市元宝山矿区生态恢复工程
