學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精2020-2021學年高中生物人教版選修3配套學案：專題五第二節(jié)生態(tài)工程的實例和發(fā)展前景含解析第二節(jié)生態(tài)工程的實例和發(fā)展前景學習目標課程標準1．舉例說出生態(tài)工程的實例，說出這些實例所運用的生態(tài)工程原理。(重點）2．評述生態(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．嘗試設計簡單的生態(tài)工程。(難點）1．舉例說出生態(tài)工程的實例。2．通過參觀或搜集資料,了解當?shù)厣鷳B(tài)工程的建設情況。基礎知識·雙基夯實一、生態(tài)工程的實例1．農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程問題：怎樣用有限資源，取得①__經(jīng)濟__、②__社會__、③__生態(tài)__效益全面提高?對策：建立農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程。案例：北京郊區(qū)竇店村的以④__沼氣工程__為中心的物質(zhì)多級循環(huán)利用工程.2．小流域綜合治理生態(tài)工程問題:小流域（河流各級支流的集水區(qū)域）水土流失比較嚴重。對策：應用生態(tài)工程的整體原理、⑤__協(xié)調(diào)與平衡__原理，及工程學等原理,通過保土蓄水、耕作措施、林草措施等工程和生物措施，層層設防來控制⑥__土壤侵蝕__。案例：甘肅隴南地區(qū)的“九子登科”治理模式.3．大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復工程問題：荒漠化（原因：⑦__過度樵采__、過度放牧、⑧__盲目開墾__、不合理利用水資源).對策：實施了一系列森林或草原植被恢復的生態(tài)工程、水土保持的生態(tài)工程等.案例:⑨__退耕還林還草__工程、⑩__防沙治沙__工程、?__“三北”防護林__工程等。4．濕地生態(tài)恢復工程問題：地球80%的濕地資源遭破壞。對策：采用工程和生物措施相結(jié)合,如廢水處理、?__點源和非點源__污染控制、土地處理工程，植物物種的引進種植及建立緩沖帶等,使受干擾的濕地得以恢復。案例：鄱陽湖生態(tài)恢復工程。5．礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復工程問題:礦區(qū)土體、土壤和植被乃至整個地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的破壞。對策:人工制造表土、多層覆蓋、特殊隔離、土壤侵蝕控制、植被恢復工程等，關鍵是?__植被恢復__及其所必須的?__土壤微生物群落__的重建。案例:赤峰市元寶山礦區(qū)生態(tài)恢復工程。6．城市環(huán)境生態(tài)工程問題：城市嚴重的環(huán)境污染,如過量垃圾、煤不完全燃燒、汽車尾氣、噪音等。對策：進行城市?__生態(tài)分區(qū)__；推廣“?__環(huán)境友好__技術”和低污染清潔生產(chǎn)工藝，減少污染產(chǎn)出；治理污染,?__廢棄物的資源化__利用；建立監(jiān)督法制。案例：加強綠地建設；采用水生植物、濕地生態(tài)凈化工程；采用?__浮床生態(tài)工藝法__凈化污水；垃圾分類處理；樹立?__城市環(huán)境建設__典范。二、生態(tài)工程發(fā)展的前景1．“生物圈2號”實驗：制造?__人工模擬生命支持__系統(tǒng)，驗證人類離開地球，僅靠太陽能,能否維持生存,但經(jīng)過4年試驗,以失敗告終。啟示：使我們認識到與自然和諧共處的重要性,深化了我們對自然規(guī)律的認識，即自然界給人類提供的生命支持服務是eq\o\ac(○,21）__無價之寶__。2．生態(tài)工程發(fā)展前景分析:不但要重視對生態(tài)環(huán)境的保護，更要注重與eq\o\ac（○,22）__經(jīng)濟、社會效益__的結(jié)合。不足:缺乏eq\o\ac（○，23)__定量化模型__的指導，缺乏高科技含量.前景:隨著社會、經(jīng)濟發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，發(fā)展前景廣闊.思考1．試分析導致我國北方沙塵暴日益嚴重的原因有哪些？提示：①降水稀少導致表層土壤干燥、疏松；②人類的毀林毀草開荒、過度放牧等破壞活動導致植被破壞、土地荒漠化嚴重；③城市建設中工地裸露導致?lián)P沙浮塵。2．礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復工程案例中為什么不種植農(nóng)作物？提示：礦區(qū)廢棄地恢復植被的措施是植樹和種草，不是種植農(nóng)作物，原因是礦區(qū)土壤條件惡劣，不適宜農(nóng)作物的生長。┃┃活學巧練__■判斷題1．北京竇店村以沼氣工程為中心的生態(tài)工程屬于城市環(huán)境生態(tài)工程。(×）分析：北京竇店村的生態(tài)工程屬于農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程。2．“三北"防護林生態(tài)工程屬于大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復工程.（√）3．小流域綜合治理生態(tài)工程只運用了協(xié)調(diào)與平衡原理。(×)分析:小流域綜合治理生態(tài)工程運用了生態(tài)工程的整體原理、協(xié)調(diào)與平衡原理，以及工程學等原理。4．某草原牧區(qū)，在進行草場建設時，既注重不同牧草種類的搭配種植，又對單位面積內(nèi)的放牧量做了一定控制，體現(xiàn)了遵循物種多樣性和協(xié)調(diào)與平衡的原理。(√）5．建立生態(tài)農(nóng)業(yè)時巧設、增設食物鏈的目的是使食物鏈延長，消耗能量環(huán)節(jié)增多，系統(tǒng)總能量利用率降低.(×）分析:生態(tài)農(nóng)業(yè)中巧設食物鏈，提高了生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性，實現(xiàn)了能量的多級利用，使能量盡可能多地流向?qū)θ祟愑幸娴牡胤?，系統(tǒng)總能量利用率并沒有降低。6．礦區(qū)廢棄地生態(tài)恢復工程的關鍵是優(yōu)先選擇農(nóng)作物以提高經(jīng)濟效益.（×)分析：礦區(qū)廢棄地很少有動植物，而且土壤也被嚴重破壞,所以關鍵是要進行植被恢復和植被恢復所必須的土壤微生物群落的重建。7．“生物圈2號”生態(tài)工程失敗的原因是溫度失調(diào)以及“大氣和海洋”比例與地球相差甚遠，導致空氣中CO2含量猛增,O2量減少.（√)課內(nèi)探究·名師點津知識點生態(tài)工程的實例┃┃重難拓展__■1．生態(tài)工程實例分析實例問題原理對策案例農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程實現(xiàn)物質(zhì)的多級循環(huán)利用,在資源有限的條件下有較多的產(chǎn)出，以解決人多地少的矛盾物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理建立綜合型發(fā)展生態(tài)工程竇店村以沼氣為中心的生態(tài)工程小流域綜合治理生態(tài)工程小流域的水土流失整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、工程學原理運用多種原理，應用多種措施綜合治理甘肅隴南縣“九子登科”模式大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復工程土地荒漠化整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理退耕還林還草、植樹造林等“三北”防護林、退耕還草還林工程濕地生態(tài)恢復工程濕地縮小和破壞整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理控制污染、退田還湖江西鄱陽湖濕地生態(tài)恢復工程礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復工程礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的破壞系統(tǒng)學和工程學原理修復土地、恢復植被赤峰市元寶山礦區(qū)生態(tài)恢復工程城市環(huán)境生態(tài)工程環(huán)境污染整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理等城市綠化、污水凈化、廢物處理、合理布局等污水及垃圾處理、城市綠化2．生態(tài)工程實例中的某些問題解讀(1）北京竇店村綜合發(fā)展生態(tài)工程的特點該生態(tài)系統(tǒng)主要應用了物質(zhì)循環(huán)再生、整體性、物種多樣性原理等,以沼氣工程為核心，農(nóng)、林、牧、副、漁各行業(yè)全面發(fā)展,增加了勞動力就業(yè)機會，促進了經(jīng)濟的發(fā)展，同時又降低了環(huán)境污染，促進了農(nóng)村的可持續(xù)發(fā)展。(2）小流域綜合治理生態(tài)工程①小流域綜合治理中“綜合"的表現(xiàn)一改以前的單純造林和減水、減沙等工程模式，同時考慮到生態(tài)效益和經(jīng)濟效益，如不但注重通過還林、還草、筑壩等措施達到蓄水、降低土壤侵蝕的生態(tài)功效，還考慮如何提高人們的生活水平,栽種經(jīng)濟作物、薪柴林等。②根據(jù)不同的地形采取不同的措施的原因分析。地形條件措施山頂土壤條件、氣候條件惡劣，不宜蓄水，交通不便,改造成本高適宜封山，依靠自然恢復力來恢復植被山腰荒地水分條件較好，仍不適宜種植農(nóng)作物可自然恢復，也可以人為種植適宜的林木、草或果樹等，加快植被恢復，降低土壤侵蝕，又能創(chuàng)造一定經(jīng)濟效益山腳坡地土壤、水分條件良好,交通也比較方便，土地生產(chǎn)力高適宜種植農(nóng)作物解決人們的糧食和收入等問題，坡地要修建梯田種植，減少水土流失溝底建設堤壩，它可以蓄水和淤積土地，還能減少山體的崩塌和滑坡知識貼士小流域綜合治理生態(tài)工程主要應用了整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、工程學原理等。(3）“三北"防護林工程建設中應當注意的問題①首先應考慮樹種的生態(tài)適應性問題，種植適宜的品種，宜林則林、宜灌則灌、宜草則草。②其次要考慮樹種的多樣性，保護防護林體系的穩(wěn)定性。③最后不同地區(qū)應根據(jù)當?shù)厍闆r采取不同策略，如惡劣的地區(qū)應該結(jié)合自然恢復力。（4）礦區(qū)廢棄地及城市生態(tài)恢復工程①礦區(qū)廢棄地生態(tài)恢復工程中應注意的問題a．礦區(qū)土壤條件惡劣,不適宜農(nóng)作物的生長，因此代之以適應性強，耐旱的灌木、草和樹。b．礦區(qū)土地水分狀況很差，養(yǎng)分極其貧瘠,導致植被很難恢復。恢復措施如下：機械方法平整壓實土地，包括排石、人工制造表土↓植樹種草→畜牧養(yǎng)殖c．依照協(xié)調(diào)與平衡原理，需合理籌劃養(yǎng)殖規(guī)模。②城市生態(tài)工程a．含義：城市是由自然系統(tǒng)、經(jīng)濟系統(tǒng)和社會系統(tǒng)所組成的人工生態(tài)系統(tǒng),對城市治理要把整個城市作為一個巨大的生態(tài)系統(tǒng)來考慮。b．與自然生態(tài)系統(tǒng)相比，具以下特點:Ⅰ。城市生態(tài)系統(tǒng)是人類起主導作用的生態(tài)系統(tǒng)。城市中的一切設施是人制造的，人類活動對城市生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展起著重要的支配作用。與自然生態(tài)系統(tǒng)相比,城市生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者綠色植物的量很少；消費者主要是人類,而不是野生動物；分解者微生物的活動受到抑制,分解功能不強.Ⅱ。自然生態(tài)系統(tǒng)在物質(zhì)上基本可以自給自足,城市生態(tài)系統(tǒng)則不同。城市生態(tài)系統(tǒng)是物質(zhì)和能量的流通量大、運轉(zhuǎn)快、高度開放的生態(tài)系統(tǒng).需要不斷地輸入糧食、能源等，同時會把大量廢棄物排放到自然生態(tài)系統(tǒng)中，這種高度的開放性又導致它對其他生態(tài)系統(tǒng)具有高度的依賴性,同時會對其他生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生強烈的干擾。Ⅲ。城市生態(tài)系統(tǒng)中自然系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力弱,容易出現(xiàn)環(huán)境污染等問題，城市生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單，對環(huán)境污染的自動凈化能力遠遠不如自然生態(tài)系統(tǒng)，城市的環(huán)境污染有大氣污染、水污染、固體廢棄物污染和噪聲污染等。┃┃典例評析__■典例1如圖所示為某地農(nóng)村牧漁生產(chǎn)系統(tǒng)初級模式的生態(tài)農(nóng)業(yè)圖解。分析回答下列問題：(1）若考慮魚池生態(tài)系統(tǒng)，該生態(tài)系統(tǒng)中非生物的物質(zhì)和能量主要包括__陽光、熱能、空氣、水分和無機鹽__等。從生態(tài)系統(tǒng)類型上劃分，該生態(tài)系統(tǒng)屬于__濕地__生態(tài)系統(tǒng)。(2)若考慮森林生態(tài)系統(tǒng)，該生態(tài)系統(tǒng)的主要特點之一是__種群的密度和群落的結(jié)構(gòu)及功能__能夠長期處于較穩(wěn)定的狀態(tài)。（3)生態(tài)農(nóng)業(yè)設計是生態(tài)農(nóng)業(yè)建設實施的前提和依據(jù)。某研究性課題小組在分析調(diào)查當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際情況的基礎上,設計了一個良性循環(huán)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng).假若你是該小組的成員，你認為這個設計應包括哪些方面的內(nèi)容?__①研究設計合理的食物鏈組成或合理巧接食物鏈；②實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)中能量的多級利用;③實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)再生或?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展或“原料-產(chǎn)品—原料—產(chǎn)品”;④設計合理的生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)或物質(zhì)循環(huán)和能量流動,提高抵抗力穩(wěn)定性；⑤提高整個系統(tǒng)的總體功能和綜合效益;⑥繪制出生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式圖；⑦寫出設計報告。__解析:(1)在魚池生態(tài)系統(tǒng)中,非生物的物質(zhì)和能量主要包括陽光、熱能、空氣、水分和無機鹽。由圖可以分析該生態(tài)系統(tǒng)中既有森林，又有魚池，是一個水域和陸地的自然過渡形態(tài)，屬于濕地生態(tài)系統(tǒng)。（2）森林生態(tài)系統(tǒng)，由于其生物的多樣性，易形成復雜的營養(yǎng)關系，所以其種群密度和群落結(jié)構(gòu)能夠長期處于穩(wěn)定狀態(tài)。（3）若建立一個良性循環(huán)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),應從以下幾個方面考慮：一生態(tài)系統(tǒng)各組成成分齊全；二是食物鏈合理；三是能量多級利用，物質(zhì)可循環(huán)再生等。┃┃變式訓練__■1．我國的“三北”防護林是一項規(guī)模空前的生態(tài)建設工程，被譽為“綠色萬里長城建設工程"。下列不屬于植樹造林在保護環(huán)境方面要求的是（C)A．調(diào)節(jié)氣候B．防風固沙，防止荒漠化C．提供木材D．維持大氣中的碳——氧平衡解析:植樹造林，保護環(huán)境.森林可涵養(yǎng)水源，調(diào)節(jié)當?shù)貧夂?，可以防風固沙，防止荒漠化，樹木進行光合作用，消耗CO2，制造O2，維持大氣中的碳-—氧平衡。提供木材與環(huán)境保護無關,是經(jīng)濟效益.知識點生態(tài)工程發(fā)展的前景分析和展望┃┃重難拓展__■1．“生物圈2號"生態(tài)工程實驗及啟示（1）問題的提出：人們憧憬著找到地球外的“諾亞方舟”?！吧锶?號”就是為了制造一個人工模擬的生命保障系統(tǒng)，以驗證人類在離開地球的情況下，利用人工生態(tài)工程，僅僅依靠太陽能,能否維持生存。(2)設計：它是一座微型人工生態(tài)循環(huán)系統(tǒng).其地上部分為立體鋼架結(jié)構(gòu),配有雙層玻璃窗,底部以厚水泥完全與外界隔離。內(nèi)部主要由7種模擬生態(tài)群落區(qū)和兩個大氣擴張室組成。生態(tài)群落包括5個野生物生物群落和2個人工生物群落，約有生物4000種。物質(zhì)循環(huán)途徑如下圖：（3）實驗結(jié)果：“生物圈2號”的物質(zhì)循環(huán)途徑是農(nóng)田區(qū)的作物秸稈作為附近動物飼養(yǎng)場的飼料，產(chǎn)出的肉、蛋、奶以及作物產(chǎn)品供應人類。死亡植株及動物與人的排泄物經(jīng)分解者進行分解，然后，返還到農(nóng)田中給植物提供營養(yǎng)。生活廢水經(jīng)處理后進行循環(huán)利用。氧氣由植物光合作用提供，呼吸產(chǎn)生的二氧化碳由植物吸收。經(jīng)過四年的試驗，最終失敗。（4)失敗的原因:溫度失調(diào)以及大氣和海洋比例與地球相差甚遠，土壤呼吸釋放的二氧化碳超過了植物和海洋的固定能力,導致空氣中二氧化碳增多，氧氣減少，不足以維持人及動物的生存。(5）給人的啟示：自然界給人類提供的生命支持服務是無價之寶，盡管科技發(fā)達，但是人類仍然沒有能力完全模擬出自然生態(tài)系統(tǒng).我們應當珍惜擁有的一切，愛護地球上的環(huán)境。2．對我國生態(tài)工程發(fā)展前景的分析與展望（1）西方國家生態(tài)工程的特點：除了治理環(huán)境污染外，主要是通過介于工程和依靠自然恢復力的一種中間途徑,集中于對破壞的生態(tài)系統(tǒng)，特別是開礦后的廢棄地以及濕地等進行生態(tài)恢復。總體看來，應用范圍小，但是并不太強調(diào)經(jīng)濟效益。（2)我國生態(tài)工程的特點：既重視對生態(tài)環(huán)境的保護,又注重與經(jīng)濟、社會效益的結(jié)合.（3)我國生態(tài)工程存在的問題及發(fā)展前景：目前的問題主要有缺乏定量化模型的指導，設計缺乏高科技含量，生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控缺乏及時準確的監(jiān)測技術支持，缺乏理論性指導等。但是由于我國政府的重視，在實踐中已得到了廣泛的應用。隨著我國社會、經(jīng)濟的發(fā)展，以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，我國的生態(tài)工程一定會有更為廣闊的發(fā)展空間。3．中國與西方國家生態(tài)工程建設的區(qū)別國家項目中國西方國家目標或思想“整體、協(xié)調(diào)、再生、循環(huán)”“天人合一"治理環(huán)境污染重點生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟、社會效益結(jié)合集中于對破壞的生態(tài)系統(tǒng)（特別是礦區(qū)廢棄地及田地)的生態(tài)恢復背景條件人多地少，人均土地、水資源占有量較少經(jīng)濟發(fā)展水平高，人均土地、水資源占有量較多缺點缺乏定量化模型指導，難以設計出標準化、易操作的生態(tài)工程樣板應用范圍小，不重視經(jīng)濟效益┃┃典例評析__■典例2下列關于我國生態(tài)工程與西方國家生態(tài)工程的比較，正確的是（D）①西方國家的生態(tài)工程以治理環(huán)境污染和恢復破壞的生態(tài)系統(tǒng)為主要目標，我國的生態(tài)工程則以經(jīng)濟和社會效益為主要目標②西方國家的生態(tài)工程應用范圍比我國?、畚覈纳鷳B(tài)工程難以像西方那樣，設計出標準化、易操作的生態(tài)工程樣板A．①②③ B．②C．③ D．②③解析：解答本題時注意理解掌握我國生態(tài)工程與西方國家生態(tài)工程的區(qū)別及各自的優(yōu)缺點。發(fā)達國家與我國的生態(tài)工程建設強調(diào)的重點有所不同.西方國家的生態(tài)工程除了治理環(huán)境污染的目標外,主要是通過介于工程和依靠自然恢復力的一種中間途徑，集中于對破壞的生態(tài)系統(tǒng)進行生態(tài)恢復；我國的生態(tài)工程走有中國特色的道路，不但重視對生態(tài)環(huán)境的保護，更注重與經(jīng)濟、社會效益的結(jié)合.總體來看，發(fā)達國家的生態(tài)工程的應用范圍比我國小，也不那么強調(diào)經(jīng)濟效益，不過，目前我國的生態(tài)工程難以像西方那樣，設計出標準化、易操作的生態(tài)工程樣板。┃┃變式訓練__■2．“生物圈2號”是模擬地球生態(tài)系統(tǒng)、全封閉的人工生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，其建造目的是(A）A．驗證人類在離開地球的情況下,利用人工生態(tài)工程，僅僅依靠太陽能，能否維持生存B．驗證人類在離開地球的情況下,完全依靠人工生態(tài)系統(tǒng)，能否生存C．驗證人類在人工生態(tài)系統(tǒng)中的存活能力D．驗證密閉立體鋼架結(jié)構(gòu)的人工生態(tài)系統(tǒng)建筑物是否適合人類居住解析:“生物圈2號”是模擬地球生態(tài)系統(tǒng)、全封閉的人工生態(tài)循環(huán)系統(tǒng),在物質(zhì)上與外界完全隔絕，但能量需要依靠外界的太陽光。其目的是驗證人類在離開地球的情況下，利用人工生態(tài)工程,僅僅依靠太陽能,能否維持生存。指點迷津·撥云見日生態(tài)農(nóng)業(yè)（1)生態(tài)農(nóng)業(yè)的概念生態(tài)農(nóng)業(yè)是以生態(tài)學理論為依據(jù),以環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展為前提，在一定區(qū)域內(nèi)，因地制宜的規(guī)劃、組織和開展多層次、多功能的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。（2)生態(tài)農(nóng)業(yè)的基本原理生態(tài)學的基本原理是發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的主要理論基礎。我們知道，生態(tài)系統(tǒng)中能量多級利用和物質(zhì)循環(huán)再生是生態(tài)學的一條基本原理。而食物鏈則是生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質(zhì)循環(huán)的主要渠道，因此食物鏈既是一條能量轉(zhuǎn)換鏈，又是一條物質(zhì)傳遞鏈，從經(jīng)濟上看還是一條增值鏈。因此，遵循這一原理，就可以合理設計食物鏈，充分利用當?shù)刈匀毁Y源，利用動物、植物和微生物之間的相互依存關系,使生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)和能量被分層次地充分利用,使生產(chǎn)一種產(chǎn)品時產(chǎn)生的有機廢物成為生產(chǎn)另一種產(chǎn)品的投入，也就是實行無廢物生產(chǎn)，提供盡可能多的潔凈產(chǎn)品。既充分有效利用機械設備、化肥、農(nóng)藥，又減少環(huán)境污染.（3）生態(tài)農(nóng)業(yè)的特點生態(tài)農(nóng)業(yè)可以實現(xiàn)對物質(zhì)和能量的多級利用，減少對能源和資源的消耗，減少環(huán)境污染.具體優(yōu)點突出表現(xiàn)在:①減少化肥使用量,降低農(nóng)業(yè)投入.②收獲多種產(chǎn)品,增加經(jīng)濟效益。③凈化環(huán)境,降低人和家畜的發(fā)病率.(4）生態(tài)農(nóng)業(yè)的設計主要從空間、時間和食物鏈等幾方面去考慮，我們僅從空間方面做簡單介紹.空間方面包括“平面空間”和“垂直空間”?！捌矫婵臻g”：在一定的區(qū)域內(nèi)，確定各種農(nóng)作物的種類和各種農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)所占的比例及分布區(qū)域，是比較宏觀的,即農(nóng)業(yè)區(qū)規(guī)劃或農(nóng)業(yè)規(guī)劃布局?！按怪笨臻g"：利用生態(tài)學的原理，將不同的種群科學地組合成復合生產(chǎn)系統(tǒng)，達到最充分、最合理地利用環(huán)境資源的目的.可以微觀地解決一個比較小的范圍內(nèi)的生態(tài)組合，例如一片稻田、一個庭院、一座小山、一個池塘等。在一片農(nóng)田中應該從地上和地下兩個方面科學搭配.地上部分包括不同作物在不同層次空間上莖、葉的配置，以最大限度地利用光、熱、水、氣等自然資源。地下部分是要使不同農(nóng)作物的根系分布在不同的土層中,以便更好地利用土壤中的礦質(zhì)元素。我國南方的?；~塘就是人工建立的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。典例3下圖是一個庭院生態(tài)工程的模式圖。請據(jù)圖分析回答：（1)該圖中有食物鏈共__3__條。(2）該生態(tài)系統(tǒng)中處于第二營養(yǎng)級的生物有__人、雞、豬__。（3)從圖中可知,人類生活中所需的能源來自太陽能、沼氣等。利用這些能源與利用煤炭相比，它突出的優(yōu)點是__減少了燃燒煤炭所產(chǎn)生的污染__.（4）該生態(tài)工程中的能量能夠更多地被人類利用,原因是__充分利用了廢棄物中的能量，實現(xiàn)了能量的多級利用__。(5）該生態(tài)工程遵循的原理有__物質(zhì)循環(huán)再生原理__等。(6）人工設計的生態(tài)系統(tǒng)也具有信息傳遞的功能,下列有關敘述正確的是（D）A．生態(tài)系統(tǒng)的物理信息都來源于環(huán)境B．植物都通過化學物質(zhì)傳遞信息C．信息沿食物鏈從低營養(yǎng)級向高營養(yǎng)級傳遞D．信息可以調(diào)節(jié)生物種間關系解析:(1）該生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈有植物→人，植物→豬→人，植物→雞→人共3條。(2)據(jù)食物鏈可以判斷，人、豬、雞均可以為第二營養(yǎng)級的生物。(3）太陽能、沼氣屬于清潔能源，無污染或污染很少.(4）利用有關生態(tài)工程的原理，可以更充分利用流向分解者或未利用的能量。（5）該生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)分層分級利用，即符合物質(zhì)循環(huán)再生原理.（6)生態(tài)系統(tǒng)中的物理信息除來源于環(huán)境外，還可來自生物個體，植物可以通過光、電磁波等形式接受信息;信息的傳遞與食物鏈無直接關系.核心素養(yǎng)·技能培優(yōu)案例如下圖所示為利用自然生態(tài)系統(tǒng)凈化污水的一種大面積、敞開式污水處理池塘(即氧化塘）示意圖。請據(jù)圖回答:(1）氧化塘實現(xiàn)凈化污水的原理是主要利用細菌和藻類的__共生（或種間互助）__關系來分解有機污染物。圖中A、B分別代表的物質(zhì)是__氧氣和養(yǎng)料__、__二氧化碳、礦質(zhì)養(yǎng)料等__。(2)隨著距水面深度的不斷增加，不同水層微生物的新陳代謝類型也在發(fā)生著變化，其中它們的異化作用類型的變化是__需氧型、兼性厭氧型、厭氧型__。（3)由圖示看，氧化塘凈化污水的途徑有__物理沉降__和__生物分解__。解析:由圖可知，細菌和藻類生活在一起彼此有利，細菌通過分解有機物為藻類生長提供二氧化碳、礦質(zhì)養(yǎng)料等，藻類的光合作用為細菌的分解作用提供氧氣和養(yǎng)料。不同水層由于受到物理擴散、生物消耗等因素的影響，水中溶氧量隨水深度的增加而減少，其中生存的生物類群也會因此而變化。探規(guī)尋律(1)生態(tài)工程建設的基本過程包括擬定目標與實施調(diào)查、系統(tǒng)分析、可行性評價與決策和技術設計等，其中技術設計是生態(tài)工程建設的核心環(huán)節(jié)。(2）建立不同的生態(tài)工程時要依據(jù)不同的原理，因地制宜,不能相互照搬.（3)生態(tài)工程是針對傳統(tǒng)經(jīng)濟模式而言的,這樣可以減少環(huán)境污染，實現(xiàn)社會與自然的和諧發(fā)展。問題釋疑·探究升華教材P111討論11．在這一案例中,主要運用了哪些生態(tài)工程的基本原理？提示：物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理等.2．這一生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能有哪些特點？有哪些值得借鑒的做法?提示:這個案例以沼氣工程為核心，農(nóng)林牧副漁各業(yè)全面發(fā)展,增加了勞動力就業(yè)機會，促進了經(jīng)濟發(fā)展;同時又降低了環(huán)境污染，促進了農(nóng)村的可持續(xù)發(fā)展.教材P112討論2分析甘肅省隴南縣的“九子登科”模式，在說明“九子"措施含義的基礎上,談談你對小流域綜合治理生態(tài)工程的理解.補充資料-—“九子登科”措施的具體意義山頂戴帽子：山頭實行封禁管理、營造水土保持林，保護和恢復植被；山腰系帶子：半山陡坡退耕還林還草,發(fā)揮林草攔蓄作用，減少徑流；坡地修臺子:坡耕地以坡改梯田為突破口，建設基本農(nóng)田，為調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)提供條件;地埂鎖邊子：充分利用地埂種植經(jīng)濟作物，既獲得經(jīng)濟效益，又保護地埂；荒地荒溝栽苗子:在荒山、荒溝、荒坡地建設薪炭林；山腳種果子：山腳發(fā)展經(jīng)濟林果園，促進商品經(jīng)濟發(fā)展;溝底穿靴子：在干、支、毛溝溝底修建谷坊、攔擋壩，建設溝壩地,攔蓄泥沙,防止溝壑被水沖蝕而導致其不斷擴張；見縫插針釘扣子：利用田間地頭、房前屋后栽植林果，發(fā)揮零星作用,提高治理程度;秋田蓋罩子：在緩坡耕地改順坡種植為橫坡等高種植、實行地膜覆蓋等保土耕作措施。1．小流域的綜合治理，“綜合”表現(xiàn)在哪些方面？提示：“綜合”表現(xiàn)在它一改以前的單純造林和蓄水、減沙等工程模式，同時考慮了生態(tài)效益和經(jīng)濟效益:不但注重通過還林、還草、筑壩等措施達到蓄水、降低土壤侵蝕的生態(tài)效果；還考慮如何提高人們的生活水平.例如，不但種植農(nóng)作物，還同時種植經(jīng)濟作物來提高人們的收入；考慮到了種植薪柴林解決人們的燃料來源問題。各種措施的結(jié)果是建立一個穩(wěn)定、持久、高效的生態(tài)系統(tǒng).2．為什么要針對不同的地形采取不同的措施？這體現(xiàn)了生態(tài)工程的什么原理？提示：山頂土壤條件、氣候條件惡劣,不宜蓄水，交通不便，改造成本高，適宜封山，依靠自然恢復力來恢復植被；山腰、荒地等土壤，雖然水分條件較好，但是仍不適宜種植農(nóng)作物，對于這樣的地方可以自然恢復，也可以人為種植適宜的林木、草或果樹等，加快植被恢復速度，這樣既能降低土壤侵蝕，又能創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益；對溝底而言，應建設堤壩系統(tǒng),它可以蓄水和淤積土地,還能夠減少山體的崩塌和滑坡，保證人民的生命財產(chǎn)安全；對坡地和山腳農(nóng)田來說，土壤、水分條件良好，交通也較方便，土地生產(chǎn)力高，適宜種植農(nóng)作物來解決人們的糧食和收入等問題，但是在坡地上要水平梯田種植,以減少水土流失。根據(jù)不同的地形采取不同的措施，既要考慮到生態(tài)效益，又要考慮到人們的生活和收入問題,這體現(xiàn)了生態(tài)工程協(xié)調(diào)與平衡、因地制宜的原理和思想。3．從這一案例看，當?shù)厥窃趺醋龅浇?jīng)濟效益與生態(tài)效益相統(tǒng)一的？這一模式在其他小流域能夠照搬嗎？提示：上題分析中已解答了經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的統(tǒng)一問題。這種模式在其他小流域不能照搬，還是要因地制宜地進行生態(tài)工程建設，不同氣候帶、不同自然條件和不同經(jīng)濟發(fā)展水平的地區(qū)，其生態(tài)工程的模式應各具特色。教材P114討論31．國家為什么投入巨大的人力和物力興建三北防護林工程？這一工程為什么需要如此漫長的時間?提示：三北防護林跨越中國13個省、直轄市、自治區(qū)，對我國具有重要的意義：生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量關系到這一地區(qū)人民的生產(chǎn)和生活問題，對維護社會穩(wěn)定具有重要意義；更重要的是，這一地區(qū)的生態(tài)環(huán)境關系到下游地區(qū)人民的生產(chǎn)、生活和經(jīng)濟發(fā)展,如黃河上游的水土流失容易導致下游地區(qū)的洪水泛濫，而危害巨大的沙塵暴的發(fā)生也與這一地區(qū)的土地沙漠化關系密切；同時這里自然礦產(chǎn)資源豐富,對我國的經(jīng)濟發(fā)展和國家安全具有重要戰(zhàn)略意義。這一地區(qū)區(qū)域廣闊，氣候、自然條件復雜，總體經(jīng)濟發(fā)展水平較低等情況也決定了這個工程需要較長的時間,非一朝一夕之功.2．這一工程橫跨多個省區(qū)，根據(jù)協(xié)調(diào)與平衡原理和生物多樣性原理,不同地區(qū)在造林設計上應當注意什么問題?提示:首先應考慮樹種的生態(tài)適應性問題，種植適宜品種，宜林則林,宜灌則灌，宜草則草；其次要考慮樹種的多樣性,保證防護林體系的穩(wěn)定性；不同地區(qū)應根據(jù)當?shù)厍闆r采取不同的策略，如條件惡劣的地區(qū)應該結(jié)合自然恢復力，而農(nóng)區(qū)的防護林中農(nóng)田防護林網(wǎng)可能占較大比重。3．略教材P115討論41．當初人們?yōu)槭裁匆獓焯?？提示：主要原因：我國歷來人多地少，在“以糧為綱"的年代，圍湖造田，種植農(nóng)作物，以生產(chǎn)更多的糧食；片面強調(diào)經(jīng)濟發(fā)展，沒有認識到湖泊的巨大生態(tài)調(diào)節(jié)功能也是重要原因。2．為什么說退耕還湖是一項巨大的系統(tǒng)工程？實施這一工程面臨的主要困難是什么?提示：退耕還湖不僅包括退耕地為湖區(qū)，還包括退耕后湖區(qū)上游以及湖區(qū)周圍的生態(tài)環(huán)境保護工作；更重要的是原耕地上居民的遷移，要解決遷出居民的生活和就業(yè)問題，這是退耕還湖工程的主要困難。3．地處湖區(qū)上游的人們對濕地恢復生態(tài)工程負有什么責任？提示：保護環(huán)境，減少水土流失和水污染.例如，減少工廠、生活污水向水體中的排放，農(nóng)田中減少化肥和農(nóng)藥的施用量等。教材P116討論51．在這一案例中,恢復植被的措施是植樹和種草,為什么不是種植農(nóng)作物？提示：礦區(qū)土壤條件惡劣,不適宜農(nóng)作物的生長，因此代之以適應性強,耐旱的灌木、草和喬木。2．怎樣合理地籌劃養(yǎng)殖肉牛的數(shù)量？提示：首先要考慮到牧草的產(chǎn)量,以草定畜；從外地調(diào)運飼料要考慮飼養(yǎng)成本；更重要的是要考慮到土地對糞肥的承載力,以及對糞肥的加工或利用情況，要操持在承載力范圍以內(nèi)，以免養(yǎng)殖規(guī)模過大，糞肥數(shù)量巨大而造成新的污染。3．除煤礦外,你知道還有哪些礦區(qū)嗎？這些礦區(qū)的恢復工程與煤礦是否有不同之處？提示：除煤礦外，還有金礦、鐵礦等。這些生態(tài)恢復工程最重要的是改良表土，恢復植被，但要因地制宜。4．略教材P118討論61．汽車尾氣是城市大氣污染的主要來源之一，汽車噪聲又是城市噪聲污染的主要來源。你認為應當限制城市居民購買汽車嗎？為什么?如果不限制，應當采取什么措施來減少由汽車造成的污染？提示：不應當，便于人們出行，促進經(jīng)濟發(fā)展，便于貨物流通.減少污染的措施：制定法律法規(guī)，禁止市區(qū)內(nèi)鳴笛，禁止使用含鉛汽油，鼓勵使用無污染能源的新型汽車，以及對其的研究和應用等。2．城市的水污染問題應當采取哪些措施來解決？每一個城市居民應當在這方面承擔什么責任和義務？提示：減少或禁止工廠的污水排放；進行污水凈化回收利用；實行雨水和污水分流。每一個城市居民都應該樹立節(jié)水意識、宣傳節(jié)水的意義，家庭生活中應該使用無磷洗衣粉和洗滌劑，制止或減少生活中的水污染行為。3、4.略教材P119異想天開你認為人類將來可能在月球或火星上建造第二個生物圈嗎？假如有一天這一夢想成為現(xiàn)實,你愿意成為這些星球上的居民嗎？提示：人類的生存離不開生存所需要的空間和食物，月球可以提供一定的空間，但是是否能夠提供所需要的其他條件？當然隨著科學的發(fā)展是可以做到的。教材P120旁欄思考題發(fā)達國家與我國的