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專題5 生態(tài)工程 5.1 生態(tài)工程的基本原理,探究1 關注生態(tài)工程建設 【研讀教材自主認知】 1.生態(tài)工程建設: (1)目的:遵循自然界___________規(guī)律,充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力,防 止環(huán)境污染,達到_________和_________的同步發(fā)展。 (2)特點:與傳統(tǒng)工程相比,生態(tài)工程是一類_______、_______、_____ ___的工程體系。 (3)原因:傳統(tǒng)經(jīng)濟模式正在毀壞___、_____、_____和_________,消耗 地球贈給我們的自然資本。,物質(zhì)循環(huán)的,經(jīng)濟效益,生態(tài)效益,少消耗,多效益,可持,續(xù),水,大氣,土壤,生物資源,2.生態(tài)經(jīng)濟: (1)原則:_________。 (2)特點:一個系統(tǒng)產(chǎn)出的_______,能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng) 的_________,從而實現(xiàn)廢棄物的資源化。 (3)手段:_________。,循環(huán)經(jīng)濟,污染物,生產(chǎn)原料,生態(tài)工程,【合作探究核心歸納】 1.傳統(tǒng)經(jīng)濟模式帶來的問題及改進措施:,森林砍伐,(1)導致1998年長江洪水泛濫的根本原因和直接原因分別是什么? 根本原因:①________________________________________________ __________________________。 ②__________________________________________________________。 直接原因:___________________________________________________ _____________________________。,長江上游亂砍濫伐森林,水源涵養(yǎng)和水土保持功能急劇,降低,造成大量泥沙淤積河道,中游圍湖造田、亂占河道,造成具有蓄洪作用的湖泊面積急劇減少,1998年的罕見降雨。但這也與全球溫室氣體排放量增加而,導致的溫度升高、氣候異常有關,(2)洪災的發(fā)生反映出經(jīng)濟發(fā)展模式存在什么問題? 提示:傳統(tǒng)的經(jīng)濟發(fā)展模式不注重生態(tài)環(huán)境的保護,沒有考慮生態(tài)成本,經(jīng)濟的發(fā)展以生態(tài)環(huán)境破壞為代價。 (3)可以采取什么措施解決長江洪水泛濫的問題? 提示:以生態(tài)措施為主,結合工程措施,提高森林覆蓋率;“退耕還湖”和改革不合理耕作方式等。,2.傳統(tǒng)生產(chǎn)模式所帶來的問題及改進措施: “石油農(nóng)業(yè)”是指大量使用化肥、農(nóng)藥、機械的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。由于需要大量的石油、煤、天然氣等作為原料或動力而得名。,(1)石油農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢有哪些? 提示:高產(chǎn)、高效、省時、省力;提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量,解決糧食需求矛盾。 (2)石油農(nóng)業(yè)有哪些弊端? 提示:高投入、高成本、高污染。,【精講精析】石油農(nóng)業(yè)的缺點 石油農(nóng)業(yè)所產(chǎn)生的廢棄物和有害物質(zhì)的數(shù)量很龐大,大大削弱了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和持續(xù)生產(chǎn)力,并造成日益嚴重的農(nóng)產(chǎn)品污染和環(huán)境污染。,(3)在我國,石油農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)模式應當如何改進? 提示:我國人多地少,應該大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)。具體措施主要包括: ①根據(jù)田間作物的需要適量施用高效、低毒、低殘留的農(nóng)藥。 ②多施有機肥,提高作物對水、肥等資源的利用效率。 ③對作物秸稈和畜禽糞便再利用,實現(xiàn)物質(zhì)的多級利用。 總之,一方面要不斷提高土地的產(chǎn)出水平;另一方面要減少農(nóng)業(yè)活動對環(huán)境的污染,促進社會的可持續(xù)發(fā)展。,【歸納總結】生態(tài)工程與傳統(tǒng)工程的比較,【過關小練即時應用】 1.下列不屬于生態(tài)工程建設目的的是 ( ) A.對造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進行改善 B.防止環(huán)境污染 C.單純追求糧食產(chǎn)量 D.促進人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展 【解題指南】比較生態(tài)工程與傳統(tǒng)工程,理解生態(tài)工程的優(yōu)點是既考慮經(jīng)濟發(fā)展,又考慮環(huán)境保護。,【解析】選C。根據(jù)生態(tài)工程的概念可知,防止環(huán)境污染,對造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進行改善,促進人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展都是生態(tài)工程建設的目的。只有C項不正確,單純追求糧食產(chǎn)量有可能影響整個生態(tài)系統(tǒng)的和諧發(fā)展。,2.(2015沈陽高二檢測)下列關于生態(tài)工程的敘述,不正確的是 ( ) A.當人類賴以生存的生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)嚴重的問題時,生態(tài)工程應運而生 B.生態(tài)工程能夠減少環(huán)境污染 C.生態(tài)工程以充分利用環(huán)境和資源為前提,生產(chǎn)出更多的產(chǎn)品 D.生態(tài)工程力求達到生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,【解題指南】解答本題的關鍵是理解生態(tài)經(jīng)濟,應把握以下幾個方面: (1)原理是循環(huán)經(jīng)濟原理。 (2)做法是使一個系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物,能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的生產(chǎn)原料。 (3)實現(xiàn)廢棄物的資源化。 【解析】選C。A選項為生態(tài)工程產(chǎn)生的背景,B、D選項為生態(tài)工程的意義。生態(tài)工程要實現(xiàn)的是人與自然的和諧發(fā)展,是在環(huán)境效益的基礎上,發(fā)展經(jīng)濟效益,C項錯誤。,【互動探究】若按照選項C的發(fā)展模式,會造成什么后果? 提示:會造成生態(tài)環(huán)境的失衡和破壞。,探究2 生態(tài)工程所遵循的基本原理 【研讀教材自主認知】,物質(zhì)循環(huán),環(huán)境污染,無廢棄物,抵抗力,生物多樣性,生物量,生產(chǎn)力,珊瑚礁生態(tài)系,統(tǒng),生物,環(huán)境,環(huán),境承載力,失衡,破壞,富營養(yǎng)化,社會—經(jīng)濟,—自然,平衡與,穩(wěn)定,社會,經(jīng)濟,分布式,結構,功能,?；~塘,大,于,生產(chǎn)力,【合作探究核心歸納】 1.物質(zhì)循環(huán)再生原理: “無廢棄物農(nóng)業(yè)”物質(zhì)和能量流動圖,(1)通過分析“無廢棄物農(nóng)業(yè)”物質(zhì)和能量流動圖,總結物質(zhì)循環(huán)再生的含義是什么。 提示:物質(zhì)能夠在各類生態(tài)系統(tǒng)中,進行區(qū)域小循環(huán)和全球地質(zhì)大循環(huán),循環(huán)往復,分層分級利用,從而達到取之不盡、用之不竭的效果。 (2)圖示無廢棄物農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是怎樣實現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)利用的? 提示:該生態(tài)系統(tǒng)的人糞尿、牲畜糞便、作物殘留都再返回農(nóng)田土壤里供生產(chǎn)者利用。,2.物種多樣性原理: 結合“三北防護林”遭遇蟲害死亡案例和澳洲大堡礁珊瑚礁案例,回答下列問題: (1)為什么樟子松林的松毛蟲會肆虐,幾十億株楊樹會毀于一旦? 提示:純樟子松林、楊樹林的生物多樣性低,食物鏈短而單調(diào),缺少松毛蟲、天牛的天敵。,(2)珊瑚礁區(qū)為什么能夠在養(yǎng)分稀少的深海中,保持著很高的生物多樣性? 提示:珊瑚礁區(qū)的生物多樣性高,食物鏈復雜,不同的生物占據(jù)了不同的時間位、空間位和資源位,因而充分利用了珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境。 (3)從上述正面和反面的實例,能得出怎樣的啟示?生物多樣性的破壞有人為因素嗎? 提示:只有保證生態(tài)系統(tǒng)較高的生物多樣性,才能保證生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和平衡。生物多樣性的破壞有人為因素,而且往往作用巨大。,3.協(xié)調(diào)與平衡原理: (1)“協(xié)調(diào)”與“平衡”主要指什么? “協(xié)調(diào)”指:____________________________________。 “平衡”指:___________________________。,生物與環(huán)境協(xié)調(diào),強調(diào)生物與環(huán)境相適應,種群數(shù)量與環(huán)境承載力要平衡,(2)從協(xié)調(diào)與平衡原理出發(fā),想一想,在我國西北地區(qū)進行防護林建設時,應選擇哪些樹種?如果在該地區(qū)發(fā)展畜牧養(yǎng)殖業(yè),你認為應該注意什么問題? 提示:①應選擇本地樹種,如沙棘、山杏、刺槐、合歡等;②注意牲畜數(shù)量不能超過草地的承載量;減少過度放牧現(xiàn)象;在有條件的地方,人工種植牧草。,4.整體性原理: 自然—社會—經(jīng)濟復合系統(tǒng),(1)分析“自然-社會-經(jīng)濟”復合系統(tǒng),思考“整體”主要包括哪些方面。 提示:包括社會、經(jīng)濟、自然三方面。 (2)進行生態(tài)工程建設時應考慮哪些問題? 提示:不但應考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律,還要考慮經(jīng)濟和社會等系統(tǒng)的影響力。,5.系統(tǒng)學和工程學原理:,(1)上圖桑基魚塘分布在我國長江三角洲、珠江三角洲一帶的水鄉(xiāng),是一種典型的水陸物質(zhì)和能量交換型生態(tài)工程。試分析?；~塘的物質(zhì)和能量流動途徑。 提示:桑基魚塘系統(tǒng)中物質(zhì)和能量的流動是相互聯(lián)系的,其中能量是多級利用,物質(zhì)是循環(huán)利用。 (2)桑基魚塘的建設主要遵循了什么原理? 提示:系統(tǒng)學和工程學原理。,(3)你能舉出系統(tǒng)總體功能大于各部分之和的例子嗎? 提示:豆科作物和固氮菌的共生就是一例。固氮菌為豆科作物提供氮素,而豆科作物為固氮菌提供能量和其他營養(yǎng),兩者的共生使豆科作物能夠在氮素缺乏的土地上生長;當把它們分開時,兩者的生長都要受到影響。,【歸納總結】整體性原理和系統(tǒng)整體性原理的比較 (1)整體性原理:指社會、經(jīng)濟、自然三方面協(xié)調(diào)統(tǒng)一,保障整個系統(tǒng)的穩(wěn)定與平衡。例如,林業(yè)工程建設中自然系統(tǒng)、社會與經(jīng)濟系統(tǒng)的關系問題,即種樹的同時考慮經(jīng)濟收入、糧食、燃料等問題。 (2)系統(tǒng)整體性原理:指實現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果,目的是保持很高的系統(tǒng)生產(chǎn)力,具體地說指互利共生的生物體現(xiàn)系統(tǒng)整體性原理,如藻類和珊瑚蟲、大豆和根瘤菌等。,【過關小練即時應用】 1.下圖是“無廢棄物農(nóng)業(yè)”物質(zhì)和能量流動圖,該圖所體現(xiàn)的主要生態(tài)工程原理是 ( ),A.物種多樣性原理 B.整體性原理 C.物質(zhì)循環(huán)再生原理 D.協(xié)調(diào)與平衡原理 【解題指南】解答本題的關鍵是:回顧碳循環(huán)內(nèi)容,理解無廢棄物的原因是物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)各成分之間得以循環(huán)利用。,【解析】選C。在無廢棄物農(nóng)業(yè)中,通過將糞便、人糞尿等一些原本為分解者利用的物質(zhì)重新進入系統(tǒng)循環(huán),從而提高了能量利用率,實現(xiàn)了物質(zhì)循環(huán)再生,該圖所體現(xiàn)的原理是物質(zhì)循環(huán)再生原理。,2.(2015濟寧高二檢測)材料1:實施沼氣工程,是我國政府為改善農(nóng)村環(huán)境和發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟大力推廣的一種生態(tài)工程。 材料2:地衣中的真菌和藻類互利共生,當把它們分開時,兩者都不能正常生長。 材料3:居住在林區(qū)的農(nóng)民,“靠山吃山”是他們生活的根本。當進行林業(yè)工程建設時,一方面號召農(nóng)民種樹,另一方面考慮林區(qū)農(nóng)民的生活問題,使改善生態(tài)和發(fā)展經(jīng)濟結合起來,才能真正做到造林護林。,上述材料依據(jù)下列哪些生態(tài)工程原理 ( ) ①物質(zhì)循環(huán)再生原理 ②物種多樣性原理 ③協(xié)調(diào)與平衡原理 ④整體性原理 ⑤系統(tǒng)整體性原理 ⑥系統(tǒng)的結構決定功能原理 A.①⑤④ B.②④⑥ C.③④⑤ D.①③④,【解題指南】解答本題的關鍵是閱讀題干文字,提取有效信息:材料1中“沼氣工程”體現(xiàn)“廢棄物”的利用,材料2中“互利共生”體現(xiàn)“1+12”的效果,材料3中“靠山吃山”體現(xiàn)“整體性”的結果。,【解析】選A。物質(zhì)循環(huán)再生原理:物質(zhì)能夠在各類生態(tài)系統(tǒng)中進行區(qū)域小循環(huán)和全球地質(zhì)大循環(huán),循環(huán)往復,分層分級利用,從而達到取之不盡、用之不竭的效果。地衣中的真菌和藻類單獨存在時,兩種生物都不能很好地生活,但是在一起的時候就出現(xiàn)了一種“1+12”的效果,體現(xiàn)了系統(tǒng)整體性原理。所謂生態(tài)工程的整體性原理,是指人類所處的自然系統(tǒng)、經(jīng)濟系統(tǒng)和社會系統(tǒng)所構成的巨大復合系統(tǒng),三者相互影響而形成統(tǒng)一整體。,【補償訓練】生態(tài)工程是人類學習自然生態(tài)系統(tǒng)“智慧”的結晶,是生態(tài)學、工程學、系統(tǒng)學、經(jīng)濟學等學科交叉而產(chǎn)生的新興學科。下列選項中屬于生態(tài)工程所遵循的原理的是 ( ) ①協(xié)調(diào)與平衡原理 ②個別與特殊的原理 ③系統(tǒng)學和工程學原理 ④整體性原理 ⑤能量循環(huán)流動原理 ⑥物質(zhì)循環(huán)再生原理 ⑦因地制宜原理 ⑧物種多樣性原理 A.①②⑤⑦⑧ B.①③④⑥⑧ C.①③④⑤⑧ D.②③④⑥⑦,【解析】選B。個別與特殊的原理、因地制宜原理并不是生態(tài)工程所要遵循的原理,能量在生態(tài)系統(tǒng)中是單向流動的,而不是循環(huán)流動的。,