第4章　人与环境\n第3节　生态工程二、生态工程的实例和发展前景\n课内探究•名师点睛训练巩固•课堂达标新知预习•双基夯实指点迷津•拨云见日学霸记忆•素养积累\n新知预习•双基夯实\n一、生态工程的实例1．农村综合发展型生态工程(1)问题：农村人口多，人多地少，产出不足。(2)对策：建立农村综合发展型生态工程，实现物质的______________。(3)案例：北京某村以__________为中心的物质多级循环利用工程。多级循环利用沼气工程\n2．湿地生态恢复工程(1)湿地作用：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。具有蓄洪防旱，______________，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，为人们提供休闲娱乐的环境等功能。(2)问题①人们对湿地进行____________，已经破坏了地球上80%的湿地资源。②__________、__________的过度利用，会导致湿地生态系统严重退化。调节区域气候排水和围垦环境污染生物资源\n(3)对策①采用________________措施相结合的方法，使受到干扰的湿地得以恢复。②在湿地周围建立缓冲带，尽量减少人类的干扰，使湿地依靠__________等机制恢复其生态功能。(4)案例：厦门筼筜湖的生态恢复工程。工程学和生态学自然演替\n3．矿区废弃地的生态恢复工程(1)问题：矿藏开采后会造成山体、土壤和植被，乃至整个地区__________的破坏。(2)对策：______________、多层覆盖、特殊隔离、____________、植被恢复等工程。(3)案例：赤峰市元宝山矿区生态恢复工程。生态系统人工制造表土土壤侵蚀控制\n二、生态工程的发展前景1．生态工程特点(1)重视对__________的保护。(2)注重与经济、社会效益的结合。2．存在问题(1)难以设计出________、易操作的生态工程样板。(2)设计缺乏____________，生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术支持，缺乏理论性指导等。(3)我国面临的生态危机是__________、环境与资源破坏、__________等问题结合在一起的“并发症”。生态环境标准化高科技含量人口激增能源短缺\n1．农村综合发展型生态工程中，沼气工程具有重要地位。()2．北京窦店村以沼气工程为中心的生态工程属于城市环境生态工程。()3．我国的生态工程应该以经济效益为主要目标。()4．在生态工程建设中，只能遵循污染、破坏后，再治理的发展思路。()5．适用于矿区生态环境恢复的措施是开发农田，增加农民收入。()活学巧练√××××\n6．能够实现废物资源化是农村综合发展型生态工程的重要优点。()7．建立生态农业时巧设、增设食物链的目的是使食物链延长，消耗能量环节增多，系统总能量利用率降低。()√×\n思考：1．农村综合发展型生态工程利用的主要原理是什么？提示：循环原理。2．湿地生态恢复工程运用的原理有哪些？提示：自生原理、协调原理、整体原理。3．矿区废弃地恢复工程所采用的原理有哪些？提示：协调原理、整体原理。\n4．对生态工程治理环境应持有什么态度？提示：在肯定生态工程的作用，特别是看到它在恢复、重建受损生态环境方面可发挥重要作用的同时，不要忘记大自然固有的强大的生态恢复力量，更不能误认为只要有了生态工程，就可以走“先污染、破坏，后治理”的老路。\n学霸记忆•素养积累\n1．农村综合发展型生态工程：北京郊区某村以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程。2．湿地生态恢复工程：厦门筼筜湖生态恢复工程。3．矿区废弃地的生态恢复工程：赤峰市元宝山矿区生态恢复工程。4．我们需要走有中国特色的道路，即不但要重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结合。\n课内探究•名师点睛\n知识点生态工程的实例分析类型问题主要原理对策实例农村综合发展型生态工程资源有限，人多地少，产出不足循环原理，整体原理建立综合发展型生态工程实现物质的多级循环利用，保证在资源有限的条件下有较多产出北京郊区某村以沼气工程为中心的生态工程\n类型问题主要原理对策实例湿地生态恢复工程湿地面积的缩小和破坏自生原理，协调原理，整体原理控制污染、动植物物种引进、建立缓冲带等厦门筼筜湖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协调原理，整体原理修复土地，恢复植被赤峰市元宝山矿区生态修复工程\n“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．是由茶树、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．使整个生态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，不需要外部投入典例1典例剖析C\n解析：生态系统包括某一区域内所有的生物和无机环境，A项错误；在该生态农业模式中只是实现了物质的良性循环和能量的多级利用，不能实现能量的循环利用，B项错误；生态农业使整个生产过程进入了废物资源化的良性循环，C项正确；生态农业也需要从外界获得一定的投入，D项错误。\n1．下列关于湿地生态恢复工程的叙述，错误的是()A．该工程采用工程学和生态学措施相结合的方法B．建立缓冲带，尽量减少人类的干扰C．对湿地的恢复，只需注意退耕还湿地或建立自然保护区就可以D．湿地的恢复除利用生物工程手段外，还要依靠自然演替解析：湿地生态恢复工程就是采用工程学和生态学措施相结合的方法，如废水处理、点源和非点源污染控制、土地处理工程以及动植物物种引进等，使受到干扰的湿地得以恢复，A项正确；在湿地的周围，还应建立缓冲带，尽量减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能，B、D项正确。变式训练C\n知识点1．我国生态工程存在的问题(1)缺乏定量化模型的指导，难以像“精确农业”那样设计出标准化、易操作的生态工程样板。(2)有些设计缺乏高科技含量。(3)生态系统的调控尚缺乏及时准确的监测技术的支持。(4)缺乏理论指导。生态工程发展的前景\n2．我国目前面临的生态危机及对策(1)危机：人口激增、能源短缺、资源与环境破坏等问题。(2)对策：发挥生态工程建设的作用，重视生态环境保护，注重与经济、社会相结合。\n下列叙述不符合发达国家生态工程建设特点的是()A．强调经济效益，应用范围较广泛B．集中治理环境污染的目标C．采取介于工程和依靠自然恢复力的中间途径D．集中对已破坏了的生态系统进行生态恢复解析：发达国家的生态工程除了治理环境污染的目标外，主要是通过介于工程和依靠自然恢复力的中间途径集中于对破坏的生态系统的恢复，但其应用范围比我国小，也不强调经济效益。典例2典例剖析A\n2．中国生态现代化水平将在2050年前后达到当时世界中等水平，生态现代化指数进入世界前40名，2100年生态现代化指数进入世界前20名，整体达到当时世界先进水平，但目前中国生态现代化整体水平较低，名列全球倒数第18位，国内也只有北京一地生态现代化水平超过平均水平。下列有关中国生态现代化的叙述，正确的是()变式训练\nA．应当是先污染，后治理，再向生态现代化转型B．应当是发展“原料—产品—废料—原料—产品”的生产模式C．采用综合生态现代化原理，协调推进绿色工业化和生态现代化建设D．应当是先进行生态农业建设，再进行城市生态建设，最后进行生态现代化建设答案：C\n解析：在发展经济的同时，要注重环境的保护，不应该先污染，后治理，否则生态环境遭到破坏后恢复起来将很难，A项错误；农业生态工程通过实行“循环经济”原则，使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化，建立“原料—产品—原料—产品”的无废料生产模式，B项错误；采用综合生态现代化原理，协调推进绿色工业化和生态现代化建设，在发展经济的同时兼顾环境，C项正确；中国生态现代化建设，应当是生态农业建设、城市生态建设、生态现代化建设同时进行，D项错误。\n指点迷津•拨云见日\n生物氧化塘俗称氧化塘或生物塘，是一种利用天然净化能力对污水进行处理的构筑物的总称，其净化过程与自然水体的自净过程相似。通常是将土地进行适当的人工修整，建成池塘，并设置围堤和防渗层，依靠塘内生长的微生物来处理污水，主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。\n1．原理：生物氧化塘是以太阳能为初始能量，通过塘中种植水生植物，进行水产和水禽养殖，形成人工生态系统，在太阳能作为初始能量的推动下，通过生物氧化塘中多条食物链的物质迁移、转化和能量的逐级传递、转化，将进入塘中污水的有机污染物进行降解和转化，最后不仅去除了污染物，而且水生植物和水产、水禽作为资源回收，净化的污水也可以作为再生资源予以回收再利用，将使污水处理与利用结合起来，实现污水处理资源化。\n2．优点：(1)能充分利用地形，结构简单，建设费用低。(2)可实现污水资源化和污水回收及再用，实现水循环，既节省了水资源，又获得了经济效益。(3)处理耗能低，运行维护方便，成本低。(4)美化环境，形成生态美观。(5)污泥产量少。(6)能承受污水水量大范围的波动，其适应能力和抗冲击能力强。\n3．缺点：(1)占地面积过大。(2)气候对生物氧化塘的处理效果影响较大。(3)若设计或者运行管理不当，会造成二次污染。(4)易产生臭味和滋生蚊蝇。\n生物氧化塘是利用藻类和细菌处理污水的一种生态系统。下图表示生物氧化塘内部成分之间的关系，相关分析错误的是()典例3\nA．生物氧化塘利用了生态工程的循环、自生等原理B．在该氧化塘中引进硝化细菌有利于对污水的处理C．b层中的藻类和细菌具有种间互助关系D．出水处只要对细菌数量进行有效控制便可排放答案：D\n\n解疑答惑思考探讨⇨P1041．提示：循环原理、整体原理等。2．提示：这一生态系统的结构齐全，包括生产者(植物)、消费者(禽、畜、鱼)、分解者(微生物)以及非生物的物质和能量，各种成分互相联系，形成了一个统一整体。功能上实现了物质的循环利用和能量的多级利用，提高了能量利用率。3．提示：这个案例以沼气工程为核心，农、林、牧、副、渔各业全面发展，增加了就业机会，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。\n思维训练⇨P1091．提示：生命系统在物质上自给自足，各个层次有机结合，它是有序的、由简单到复杂的有机整体。2．提示：生命系统能够在新陈代谢的基础上生长、发育、繁殖，种群不断繁衍，并通过物质循环、能量流动、信息传递而趋于相对稳定。3．提示：从生态的视角看，生命系统是生物与生物，生物与非生物环境之间形成的统一整体。生物与生物之间相互作用，彼此依赖，它们的生存又依赖于非生物环境。\n4．提示：从历史的角度看，生命系统中每一种生命都是历史的产物，都是由最原始、最简单的生命演化而来的。演化顺序为细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈，生物的发生、行为和其他生命活动，都受到累积有整个生命史讯息的遗传程序的控制。\n练习与应用⇨P109一、概念检测1．(1)×解析：农村综合发展型生态工程实现了物质的循环利用，能量的多级利用。能量不能循环利用。(2)×解析：农村综合发展型生态工程的原理是一样的，都是遵循整体、循环等原理，但各地应根据当地的实际条件，因地制宜，不可按相同的模式建设。(3)√解析：在湿地生态恢复工程中，建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。\n(4)√解析：在矿区废弃地进行公园化建设时，由于矿区废弃地土壤条件贫瘠，要选择适应能力强的植被，即需考虑植被与土壤之间的协调。2．C解析：将农作物秸秆田间焚烧，会污染环境，降低农作物秸秆的利用率，C项错误。\n二、拓展应用(1)莱茵河的治理要解决过度捕捞、河道渠化、工业废水的排放、繁忙的内河航运等导致的水质严重恶化问题，河道裁弯取直导致的鱼类洄游受阻等问题。(2)莱茵河生态工程修复计划的设计有：①树立一体化系统生态修复理念，注重工程和非工程措施的结合，以及源头控制、分散治理；②推进流域基础地质、环境地质与生活调查；③分阶段编制并联合实施流域治理规则；④建立量化指标体系和各种生态修复模式，目标包括污染控制和改善生态环境等部分，以珍贵鱼类重返莱茵河为实现生态目标的重要标志；⑤建立完善的监测预警体系，通过连续生物监测和水质实时在线监测，及时对短期和突发性的环境污染事故进行预警；\n⑥建立流域信息互通平台；⑦建立莱茵河流域多国间的高效合作机制等。(3)莱茵河的生态现状是沿河森林茂密，湿地发育，水质清澈洁净。鲑鱼已经从河口洄游到上游产卵，鱼类、鸟类和两栖动物也重返莱茵河，完成了生态系统修复工程。(4)进行生态修复工程时，莱茵河治理给我们的启示：①以区域为单元开展自然资源与生态环境调查评价；②建立全流域统一的监测体系；③研究制定区域综合规划与治理行动方案；④加强河流生态保护与修复；⑤建立高效的跨行政区全区域协调机制；⑥鼓励企业和公众参与等。(5)根据实际情况回答。\n训练巩固•课堂达标\n1．下列观点不符合农业生态工程设计思路的是()A．循环利用农业有机废弃物B．调整产业结构，开展多种经营C．保持生态系统内的生态平衡D．以高能耗获得农业的高产量解析：在设计生态工程时，要充分利用自然界的物质和能量资源，保持生态系统内的生态平衡，考虑经济、社会和生态的综合效益，如果通过高能耗获得农业的高产量，可能会造成资源浪费、环境污染。D\n2．下列关于生态工程建设的叙述，正确的是()A．窦店村综合发展型生态工程是一个样板，各地可以照搬B．在进行生态工程建设时，应根据实际，因地制宜C．不同的生态工程体现的原理完全相同D．生态工程建设的目的只在于恢复生态解析：进行生态工程建设时，应根据实际，因地制宜，不能生搬硬套。不同的生态工程体现的原理也有差异。生态工程建设的目的是实现生态效益和经济效益的同步发展。B\n3．矿区废弃地的生态恢复工程的关键是()A．优先选择农作物以提高经济效益B．选择合适的养殖动物以增加物种多样性C．植被恢复和土壤微生物群落的重建D．尽可能依靠自然演替恢复其生态功能解析：矿区废弃地往往因为矿藏开采造成土体、土壤和植被，乃至整个地区生态系统的破坏，所以植被恢复和土壤微生物群落的重建是矿区废弃地生态恢复工程的关键。C\n4．(不定项选择)如图显示了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．保护环境，不能采取“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解析：发展中国家就应避免出现“先污染，后治理”的现象，应提前采取相应措施，对必须建设的污染企业进行污物处理。AD\n5．下图为窦店村综合发展型生态工程示意图，请据图回答下列问题。\n(1)该工程主要运用了哪些生态工程的基本原理？____________________________。(2)这一生态系统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________。循环原理、整体原理、自生原理以沼气工程为核心，农、林、牧、副、渔各业全面发展，增加了就业机会，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自养需氧型生产者