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實，你愿意成為這些星球上的居民嗎？第二節關注生態工程的實例異想天開第二節關注生態工程的實例課程標準舉例說出生態工程的實例課標解讀1．搜集當地或國內生態工程的典型實例2．舉例說出建立生態工程的原因、流程和效益3．討論生態工程發展的前景課程標準我國的生態工程建設既要遵循______原理，也要遵循______原則和______原則，即在強調______的前提下，突出________________________的整體與功能，以_____建設促進_____發展，并將_________融于產業工程之中。生態工程建設的基本過程生態學適應性高效益可行性社會—經濟—自然生態系統生態產業環境保護我國的生態工程建設既要遵循______原理，也要遵循____(1)擬定目標與本底調查①擬定目標即明確所建生態工程的類型和預期效益，強調社會—經濟—自然復合生態系統整體協調的目標。②本底調查包括對自然資源、社會經濟條件和環境條件等的調查。(2)系統分析系統分析是指根據擬定的目標和收集的詳盡數據，采用系統分析的方法，結合定性研究，系統地對整體特征進行綜合分析和評價。系統分析是生態工程可行性分析和決策的基礎和依據。1．生態工程建設的基本環節1．生態工程建設的基本環節(3)可行性評價與決策依據系統分析，進行可行性評價與決策，增加生態系統的穩定性，降低生態系統惡化的風險，使經濟效益、社會效益和生態效益都能達到最佳。(4)技術設計在完成以上幾步的情況下，對生態工程進行技術設計，主要是通過改變食物鏈的方法，提高系統自身對物質的遷移、轉化、再生能力和對能量的利用能力。以便充分利用原料、產品、副產品以及時間、空間和營養生態位，從而提高系統整體的綜合效益。(3)可行性評價與決策生態工程不同于一般的傳統工程，在設計生態工程時要考慮到有利于_____和_____兩方面，它應具有______、______、_______的特征。2．生態工程特征人類自然低消耗多效益可持續2．生態工程特征人類自然低消耗多效益可持續下列選項中，屬于生態工程的技術設計方法的是 ()。A．增加生態位 B．食物網的“加環”C．加快物質循環 D．加速能量流動解析生態工程建設是以實現物質循環、廢物資源化為目的，要實現其多級利用，應用食物鏈原理進行相應的“加環”和“相接”。答案B【鞏固1】下列選項中，屬于生態工程的技術設計方法包括_________生態工程、_____________生態工程、________________生態工程等。治污生態工程主要涉及____、____及有機廢棄物的處理，生物肥料的____與____，湖區污染的________，塑料的_________等方面。我國生態工程建設的實例1．治污生態工程污水治理城市垃圾處理湖泊或水源地治理固體液體研制試用生態治理再生利用我國生態工程建設的實例1．治污生態工程污水治理城市垃圾處理湖對于受到不同程度_____或_____的生態系統，需要進行環境與生態保護、修復和改善。這種生態工程稱為生態恢復工程。包括_____治理、_____改良、礦區開采后留下的_______改造。生態恢復工程的第一步是什么？提示恢復植被。[思維激活1]2．生態恢復工程干擾破壞沙漠草地廢棄地[思維激活1]2．生態恢復工程干擾破壞沙漠草地廢棄地它是在維護____與發展____的目標下，以優化____利用為基礎，以發揮____資源和____資源生產____為依據，形成各林種、各樹種的合理____和____，充分利用多林種、多樹種生物群體的______和______特點，建設功能____、結構_____、經濟_____的生態系統。我國西部生態問題中最本質、最突出的矛盾是什么？提示水土流失。[思維激活2]3．林業生態工程環境經濟土地水土生物配置組合多功能多效益完善穩定高效潛力[思維激活2]3．林業生態工程環境經濟土地水土生物配置組合多生態農業是以______理論為依據，以____與____協調發展為前提，在一定區域內，因地制宜地規劃、組織和開展______、______的農業生產。生態農業以保持生態系統內的________為主導思想，促進物質在系統內_____和_________，以最少的投入獲取最大的_____效益和_____效益。現代農業的主要特點有哪些？提示通過資源、技術的大量投入和生產的集約化來獲取更多的產量和經濟收入。[思維激活3]4．生態農業工程生態學環境經濟多層次多功能生態平衡循環重復使用經濟生態[思維激活3]4．生態農業工程生態學環境經濟多層次多功能生態生態城市應是基于________________三個系統并高度統一的___________的城市，其特點是注重___________、保持______和實現_________等。建設生態工程除了依據生態學原理外，還應依據哪些工程學原理？提示整體性原理、協調與平衡原理、物質循環再生性原理、自生性原理等。[思維激活4]5．生態城市社會、經濟、自然可持續發展高效和諧性整體性可持續性[思維激活4]5．生態城市社會、經濟、自然可持續發展高效和諧名稱目標實例生態農業工程農產品生產生態農業林業生態工程環境保護水土保持生態工程防風固沙生態工程水源涵養生態工程城市綠化和園林生態工程治污生態工程治理環境污染污水處理生態工程城市垃圾處理生態工程湖泊或水源地治理生態工程生態恢復工程修復和改善受破壞的生態系統礦山廢棄地生態修復工程沙漠治理生態工程草地改良生態工程1．生態工程的主要類型名稱目標實例生態農業工程農產品生產生態農業林業生態工程(1)濕地的特點處于開放水域與陸地之間，屬于水陸過渡性生態系統，重要特點之一是生物多樣性豐富。(2)濕地功能①濕地是生活用水和工農業用水的直接水源。②濕地能夠補充地下水。③濕地能蓄洪防旱。④濕地中有著十分豐富的動植物資源。⑤濕地還能凈化污水。(3)人工濕地的組成人工濕地包括土壤、水和各類水生植物，如各種浮水植物、挺水植物和沉水植物。2.濕地特點和功能與人工濕地的組成成分及污水的凈化2.濕地特點和功能與人工濕地的組成成分及污水的凈化(4)人工濕地對污水的凈化作用人工濕地的凈化作用是通過濕地環境中所發生的物理、化學和生物作用的綜合效應實現的。①在人工濕地中，對廢水凈化起主要作用的是微生物的分解和轉化作用，而水生植物除了能夠大量吸收污水中的N、P等物質外，還能促進細菌等微生物對污水的處理和凈化。②物理的沉淀、吸附、過濾作用和化學的分解作用也對凈化污水起一定的作用。(4)人工濕地對污水的凈化作用(1)礦山廢棄地的定義礦山廢棄地是指因采礦活動而遭破壞且不經治理便無法使用的土地。它包括開采后的廢石堆、大量采礦而形成的開采廢棄地、選礦剩余物造成的污染地等。(2)礦山廢棄地的危害礦山廢棄地不僅毀壞和污染大片森林、草地和農田，還造成水土大量流失，有的甚至成為巨大的污染源。(3)礦山廢棄地的生態修復礦山廢棄地的生態修復應根據不同的礦區生態系統類型來進行。一般包括以下幾個步驟：3．礦山廢棄地的危害與礦山廢棄地的生態修復3．礦山廢棄地的危害與礦山廢棄地的生態修復①分析礦渣、尾礦等的成分，對有用成分進行回收和利用，對有害成分再做分類處理；②對于易處理成分，可以進行有機物化學改良；對于難處理成分則采用土層覆蓋的方法；③無論是化學改良還是土層覆蓋，最后都要進行植被恢復，即選擇生長快、抗逆性強的樹種進行種植，還要注意接種微生物，逐漸恢復生態系統的多樣性。①分析礦渣、尾礦等的成分，對有用成分進行回收和利用，對有害成(1)林業生態工程的功能林業生態工程是環境與生態保護、修復和改善的重要組成部分。(2)林業生態工程的建設林業生態工程是在維護環境和發展經濟的目標下，以優化土地利用為基礎，以發揮水土資源和生物資源生產潛力為依據，形成各林種、各樹種的合理配置和組合，充分利用多林種、多樹種生物群體的多功能和多效益特點，建設功能完善、結構穩定、經濟高效的生態系統。4．林業生態工程的重要功能及林業生態工程的建設4．林業生態工程的重要功能及林業生態工程的建設(3)我國的主要林業生態工程①“三北”防護林體系建設工程東起黑龍江省賓縣，西至新疆烏孜別里山口，東西長4480公里，南北寬560～1460公里，總面積406.9萬平方公里。②另外，還有長江中上游防護林體系建設工程、太行山綠化工程、黃河中上游防護林體系建設工程等十大林業生態工程。(3)我國的主要林業生態工程名稱范圍方法步驟造林綠化工程長江上游、黃河中上游13個省(區、市)的772個縣，土地面積約為229萬平方公里①全面停止工程區域內天然林的采伐②加快工程區域內荒地的造林綠化③有計劃、有步驟地實施退耕還林還草防沙治沙工程六大沙漠及其周邊地區和黃河下游的故道沙地，涉及14個省(區)的338個縣，土地總面積276萬平方公里①在沙漠推進的過渡地帶，通過植樹種草，建立起能遏制沙漠推進的生態屏障②對已經沙化的地區，進行大規模的綜合治理，擴大人類生存空間③對沙漠中人口集中的綠洲，在鞏固的基礎上不斷擴大范圍5．我國西部的三大重點生態工程的各自的范圍、方法步驟名稱范圍方法步驟造林綠化工程長江上游、黃河中上游13個省(天然林資源保護工程東北、內蒙古等重點國有林區①停止林區內對森林的采伐或調減木材產量②調整林區經濟結構，穩定林區經濟與社會發展，例如，中央財政安排專項資金用于森林管護等天然林資源保護工程東北、內蒙古等重點國有林區①停止林區內對森(1)現代農業的特點與弊端①主要特點：通過資源、技術的大量投入和生產的集約化來獲取更多的產量和經濟收入，即高投入，高產出。②弊端：造成能源和資源的大量消耗以及嚴重的環境污染。(2)生態農業①依據：生態學理論。②前提：環境與經濟協調發展。③特點：因地制宜地規劃、組織和開展多層次、多功能的農業生產。④主導思想：保持生態系統內的生態平衡。⑤目的：促進物質在系統內循環和重復使用，以最少的投入獲取最大的經濟效益和生態效益。6.現代農業6.現代農業(1)生態農業建設前的生產特點①有一定規模的畜牧業生產，對沼氣也進行了初步利用；②生物能和廢物循環利用的效率很低。(2)生態農業建設后的主要變化①在農業種植中，在保持糧食生產的前提下又新發展了標準化蔬菜大棚、果園和苗圃。②在畜牧區中，除增加了養殖種類和數量外，還辦起了一些深加工工廠，使生產結構向立體化發展，進一步提高了經濟效益。7．留民營村的生態農業建設前后的主要變化7．留民營村的生態農業建設前后的主要變化③對太陽能、生物能和有機廢料進行了綜合利用。建立了兩座大型沼氣池，不但能變廢為寶，還改良了土壤，增強了農業發展的后勁，使環境有了明顯的改善，促進了農業的良性循環，實現了農業的高產、優質、高效和低耗。(1)生態城市的基本標準對于生態城市至今還未有一個明確的界定，但生態城市應該符合以下的基本標準。①有完善的社會設施和基礎設施以保證高質量的生活。②人工環境與自然環境能夠有機結合以保證高質量的環境。③能夠保護和繼承文化遺產以尊重居民的各種文化和生活特性。8．生態城市及主要特點③對太陽能、生物能和有機廢料進行了綜合利用。建立了兩座大型沼④居民要有自覺的生態意識和環境道德觀念等。總之，生態城市應是基于社會、經濟、自然三個系統并高度統一的可持續發展城市，應是物質、能量、信息高效利用的人類聚居地。(2)生態城市的主要特點①注重高效和諧性構建生態城市是人類為了最大限度地利用環境資源，尋求人與自然環境的良性循環發展。高效和諧是其核心內容，體現人與自然、建筑環境與自然環境、經濟社會發展與自然環境保護之間的和諧共生、高效有序。②保持整體性生態城市是由自然、社會、經濟諸多環節整合成的一個復合生態系統，是一個完整的系統，擁有整體效益的運作和發展模式。④居民要有自覺的生態意識和環境道德觀念等。③實現可持續性可持續發展是指在不犧牲未來幾代人需要的情況下，滿足我們這代人的需要，它是生態城市建設的長期目標。一般要注意以下幾個方面。a．建立生態競爭機制，通過再生和自生原理調節系統的影響因子，以適應系統發展目標。b．充分合理地運用和配置資源，如采用太陽能、風能、核能等。c．對廢棄物進行生態經濟循環利用，使人居環境得到巨大改善。總之，只有將社會效益、生態效益、經濟效益與居民需求達到高度統一，才能實現生態城市的可持續發展。③實現可持續性生態工程建設中的恢復工程最重要的一步是()。A．生物群落恢復 B．食物鏈恢復C．穩定生態系統的恢復 D．植被恢復解析要實現某一地區生態環境的好轉，首先要恢復這一地區的生物群落，而其中的基石為生產者，植被恢復是最重要的一步。答案D【鞏固2】生態工程建設中的恢復工程最重要的一步是((多選)農業的發展已由傳統農業向現代農業轉變，現代農業雖然產量大大提高，但又造成了嚴重的環境污染，因此我國現在農村大力推廣生態農業，下列關于生態農業的敘述，正確的是 ()。A．生態農業中食物鏈和營養級越多越好B．生態農業的抵抗力穩定性比現代農業高C．生態農業設計的指導原則是能量的多級利用和物質的循環再生D．生態農業屬于人工生態系統，人的作用非常突出【鞏固3】(多選)農業的發展已由傳統農業向現代農業解析本題考查生態農業的優點和特點。生態農業是指在保護、改善農業生態環境的前提下，遵循生態學、生態經濟學規律，運用系統工程方法和現代科學技術，集約化經營的農業發展模式，是按照生態學原理和經濟學原理，運用現代科學技術成果和現代管理手段，以及傳統農業的有效經驗建立起來的，能獲得較高的經濟效益、生態效益和社會效益的現代化農業。生態農業屬于人工生態系統，人的作用非常突出，一般食物鏈比現代農業多，但營養級不會太高，否則難以獲得經濟效益。答案BCD解析本題考查生態農業的優點和特點。生態農業是指在保護、改善城市環境生態工程中，不應采取的措施是 ()。A．注意城市規劃和布局 B．推廣“環境友好技術”C．禁止燃燒含硫燃料 D．進行廢棄物的資源利用解析城市環境生態工程首先在城市規劃和布局方面，要進行城市生態分布，合理分布工業區、居住區、生態綠地等；其次是推廣“環境友好技術”和低污染清潔生產工藝，對污染的進一步凈化，除發揮污水處理廠的作用外，還可以采用水生植物、濕地生態凈化工程，以及防止水體富營養化生態工程。答案C【鞏固4】城市環境生態工程中，不應采取的措施是 下圖是某農業生態系統的結構模式圖，據圖回答下面的問題。【例1】示例一農業生態工程下圖是某農業生態系統的結構模式圖，據圖回答下面的(1)食用菌在該生態系統中屬于________(成分)。(2)圖示的生態系統能充分利用廢棄物中的能量，形成“無廢棄物農業”，這主要是遵循生態工程的________原理。(3)在充分利用能量，減少環境污染的同時，通過飼養家禽、家畜，栽培食用菌，提高農民經濟收入，使保護環境和發展經濟相互協調，體現了生態工程的________原理。(4)某研究性學習小組在進行“調查沼氣工程的實施情況”活動前，先制訂調查方案，確定調查內容。如果你是他們中的一員，你認為調查的內容應包括___________________________________________________(至少說出兩點)。(1)食用菌在該生態系統中屬于________(成分)。思維導圖思維導圖深度剖析本題結合生態學的知識考查與農業生態工程相關的知識。(1)食用菌是腐生真菌，為分解者。(2)“無廢棄物農業”是將廢棄物中的物質循環利用，故符合物質循環再生性原理。(3)因考慮了自然—經濟—社會的協調發展，故體現了生態工程所遵循的整體性原理。(4)考查實踐活動能力。答案(1)分解者(2)物質循環再生性(3)整體性(4)沼氣池的結構、工作原理、運行狀況(包括原料來源、產氣情況、日常管理、用途、成本、運行周期)、沼氣和沼渣的利用情況等(答案合理即可)深度剖析本題結合生態學的知識考查與農業生態工程相關的知識。閱讀下列材料，回答相關問題。“綠色奧運”是2008年北京奧運會的理念之一。“綠色”的含義除了包括城市綠化、綠色生活方式與消費理念外，還應包括尊重自然、珍愛生命、追求天人合一的生態倫理道德等。“綠色北京”需要我們從自己做起，從身邊的小事做起。(1)北京市的綠地總面積和人均綠地面積在逐年上升，與此同時，大量的非本地樹種、草種“侵入”了首都，而大量的本地物種卻遭受冷遇。你認為外來物種的入侵可能會產生的后果是________。保護生物多樣性應在________三個層次上采取保護戰略和保護措施。【例2】示例二生態工程的前景閱讀下列材料，回答相關問題。【例2】示例二(2)垃圾實際是被人們放錯了地方的資源，實現垃圾的“減量化、資源化和無害化”是綠色城市的重要標志之一。下圖是垃圾資源化、無害處理的一種方案。(2)垃圾實際是被人們放錯了地方的資源，實現垃圾的“減量化、此方案中①②過程需要每一位市民的參與，具體做法是________________________________________________。②、③過程利用的生物屬于生態系統的何種成分？________。從對資源的充分利用角度看，②、③途徑優于④途徑的原因是__________________________________。(3)對生活污水的處理常采取的方法是先用________法將固體顆粒型污染物除去，然后再用微生物降解法除去水體中的有機物，該過程所用的微生物代謝類型為________，采取的關鍵措施為________。此方案中①②過程需要每一位市民的參與，具體做法是思維導圖思維導圖深度剖析大量盲目地引進外來物種會打破本地生態平衡，使本地物種的生存受到威脅，保護生物多樣性應在基因、物種、生態系統三個層次上加以保護。將垃圾分類后，采取相應措施處理后再利用，可降解的有機質要多級利用，既充分利用了“廢物”，又減少了污染。對污水的處理方式常用物理沉淀方法(沉淀池)除去固體顆粒，然后向沉淀后的水體中通入空氣(曝氣池)，利用異養需氧菌的分解作用將有機物分解掉。答案(1)本地物種的生存受到威脅基因、物種、生態系統(2)將生活垃圾分類處理分解者充分地分層次多級利用垃圾中的物質和能量，減少環境污染(3)沉淀異養需氧型向水體中通入空氣深度剖析大量盲目地引進外來物種會打破本地生態平衡，使本地物石油農業、生態農業與精確農業“石油農業”指大量使用化肥、農藥和機械的生產方式，因對石油等能源有高度的依賴性而得名。它把農業生產這一復雜的生物過程，變成了簡單的機械過程和化學過程。由于其投入高，產出也高，對糧食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用。但同時它所產生的廢棄物和有害物質的數量也很龐大，大大削弱了農業生態系統的穩定性和持續生產力，并造成日益嚴重的農產品污染和環境污染等問題。思維拓展石油農業、生態農業與精確農業思維拓展生態農業是以生態學理論為依據，以環境與經濟協調發展為前提，在一定區域內，因地制宜地規劃、組織和開展多層次、多功能的農業生產。生態農業以保持生態系統內的生態平衡為主導思想，促進物質在系統內循環和重復使用，以最少的投入獲取最大的經濟效益和生態效益。精確農業(precisionagriculture，PA)，或稱精細農業、精準農業，是大約20年前在美國明尼蘇達大學的土壤學者倡導下開始探索的環境保護型農業的通稱。作為基于信息高科技的集約農業，PA將遙感、地理信息系統、全球定位系統等技術與作物生長模型、作物—土壤養分動態等農學技術，以及傳感技術、電腦控制噴灑施肥裝置等農業機械技術結合起來，實現在農業生產全過程中對農作物、土地、土壤，從宏觀到微觀的實時監測，進行因地(土地空間分布)制宜地精確施肥和用藥。做到增產、節肥(藥)、節水和減少農業化學品對環境的污染，同時實現生產率的提高和可持續發展。生態農業是以生態學理論為依據，以環境與經濟協調發展為前提，在建設生態農業時巧設、增設食物鏈的目的不包括()。A．實現物質的分層次多級利用B．實現能量的循環，使廢物資源化C．加強生物防治，控制有害生物的危害D．減輕污染，提高抵抗力穩定性解析生態農業巧設、增設食物鏈會實現物質和能量的多級利用，使廢物資源化，減少對環境的污染，但不能實現能量循環。答案B1.建設生態農業時巧設、增設食物鏈的目的不包括()。1.下列關于濕地生態恢復工程的敘述，錯誤的是()。A．該工程采用工程和生物措施相結合的方法B．要建立緩沖帶，以盡量減少人類的干擾C．對濕地的恢復，只注意退耕還濕地或建立自然保護區就可以D．濕地的恢復除利用生物工程手段外，還要依靠自然演替機制恢復其生態功能解析濕地生態恢復工程就是采用工程和生物措施相結合的方法，如退耕還濕地、建立自然保護區、廢水處理、點源和非點源污染控制、土地處理工程，以及植物物種的引進種植等，使受干擾的濕地得以恢復。在濕地周圍，還應建立緩沖帶，盡量減少人類的干擾，使濕地依靠自然演替等機制恢復生態功能。答案C2．下列關于濕地生態恢復工程的敘述，錯誤的是()。2．下列措施中不符合城市生態工程建設基本原理的是 ()。A．城市規劃，分區建設工業區、居民區，生態綠地等B．大力推廣“環境友好技術”和低污染清潔生產工藝C．采用浮床工藝等手段治理水污染D．用法律手段嚴禁汽車上路，禁止造紙廠、酒廠生產，以斷絕污染源頭解析前三項均符合城市生態工程建設基本原理；D不符合，城市生態工程建設應本著城市中生態效益、經濟效益和社會效益協調發展的原理進行。答案D3．下列措施中不符合城市生態工程建設基本原理的是3．下列關于生態工程建設的敘述，正確的是 ()。A．留民營村綜合發展型生態工程是一個樣板，各地可以照搬B．在進行生態工程建設時，應根據實際，因地制宜C．不同的生態工程體現的原理完全相同D．生態工程建設目的只在于恢復生態解析進行生態工程建設時，應根據實際，因地制宜，不能生搬硬套，不同的生態工程體現的原理也有差異，生態工程建設的目的是實現生態效益和經濟效益的同步發展。答案

B4．下列關于生態工程建設的敘述，正確的是 ()。4．在社會主義新農村建設中，某縣積極發展畜禽養殖和栽桑養蠶兩大支柱產業。在生產總量不斷提高的同時，該縣堅持在發展中解決環境問題，優化生態環境，實現資源的最大化利用，走出了一條適合本地區可持續發展的生態工程之路。請分析下圖回答問題。5．在社會主義新農村建設中，某縣積極發展畜禽養殖和栽桑養蠶兩大支(1)該生態工程所遵循的基本原理_____________________(至少寫2種)。(2)該生態系統的能量流動從________開始，圖中屬于消費者的生物有______________________________________。(3)與傳統農業生態系統相比，該生態系統更能凈化環境，其主要原因是________________________________。(4)該生態系統為何能提高經濟效益？________________。(5)根據該縣地處水鄉這一資源優勢，請就該生態系統提出你的一條合理化建議。__________________________。(1)該生態工程所遵循的基本原理______________解析(1)生態工程的基本原理有物質循環再生性原理、物種多樣性原理、協調與平衡原理、整體性原理及系統學和工程學原理。該生態工程依據的是物質循環再生、物種多樣性和協調與平衡原理。(2)生態系統的能量流動是從生產者固定太陽能開始的，因而該生態系統能量流動是從桑、油菜等生產者固定的太陽能開始，消費者是蠶、禽、畜等。(3)由圖可知，該生態系統實現了廢物再利用及無害化處理，因此更能凈化環境。(4)該生態系統實現了物質的循環利用和能量的多級利用，降低了生產成本，提高了農產品的產量。(5)該生態系統中，蠶沙碎屑未被利用，可利用蠶沙碎屑養魚，魚塘的塘泥還可用做肥料。解析(1)生態工程的基本原理有物質循環再生性原理、物種多樣答案(1)物質循環再生性原理、物種多樣性原理、協調與平衡原理(至少寫兩種)(2)桑、油菜等生產者固定的太陽能蠶、禽、畜(3)糞便等“廢棄物”被及時利用(4)實現了物質的循環利用和能量的多級利用，提高了農產品的產量；減少了化肥、農藥的使用(降低農業成本投入)(5)蠶沙碎屑用來養魚；魚塘塘泥用來肥田(任選一條，合理即可)答案(1)物質循環再生性原理、物種多樣性原理、協調與平衡原課堂小結課堂小結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實，你愿意成為這些星球上的居民嗎？第二節關注生態工程的實例異想天開第二節關注生態工程的實例課程標準舉例說出生態工程的實例課標解讀1．搜集當地或國內生態工程的典型實例2．舉例說出建立生態工程的原因、流程和效益3．討論生態工程發展的前景課程標準我國的生態工程建設既要遵循______原理，也要遵循______原則和______原則，即在強調______的前提下，突出________________________的整體與功能，以_____建設促進_____發展，并將_________融于產業工程之中。生態工程建設的基本過程生態學適應性高效益可行性社會—經濟—自然生態系統生態產業環境保護我國的生態工程建設既要遵循______原理，也要遵循____(1)擬定目標與本底調查①擬定目標即明確所建生態工程的類型和預期效益，強調社會—經濟—自然復合生態系統整體協調的目標。②本底調查包括對自然資源、社會經濟條件和環境條件等的調查。(2)系統分析系統分析是指根據擬定的目標和收集的詳盡數據，采用系統分析的方法，結合定性研究，系統地對整體特征進行綜合分析和評價。系統分析是生態工程可行性分析和決策的基礎和依據。1．生態工程建設的基本環節1．生態工程建設的基本環節(3)可行性評價與決策依據系統分析，進行可行性評價與決策，增加生態系統的穩定性，降低生態系統惡化的風險，使經濟效益、社會效益和生態效益都能達到最佳。(4)技術設計在完成以上幾步的情況下，對生態工程進行技術設計，主要是通過改變食物鏈的方法，提高系統自身對物質的遷移、轉化、再生能力和對能量的利用能力。以便充分利用原料、產品、副產品以及時間、空間和營養生態位，從而提高系統整體的綜合效益。(3)可行性評價與決策生態工程不同于一般的傳統工程，在設計生態工程時要考慮到有利于_____和_____兩方面，它應具有______、______、_______的特征。2．生態工程特征人類自然低消耗多效益可持續2．生態工程特征人類自然低消耗多效益可持續下列選項中，屬于生態工程的技術設計方法的是 ()。A．增加生態位 B．食物網的“加環”C．加快物質循環 D．加速能量流動解析生態工程建設是以實現物質循環、廢物資源化為目的，要實現其多級利用，應用食物鏈原理進行相應的“加環”和“相接”。答案B【鞏固1】下列選項中，屬于生態工程的技術設計方法包括_________生態工程、_____________生態工程、________________生態工程等。治污生態工程主要涉及____、____及有機廢棄物的處理，生物肥料的____與____，湖區污染的________，塑料的_________等方面。我國生態工程建設的實例1．治污生態工程污水治理城市垃圾處理湖泊或水源地治理固體液體研制試用生態治理再生利用我國生態工程建設的實例1．治污生態工程污水治理城市垃圾處理湖對于受到不同程度_____或_____的生態系統，需要進行環境與生態保護、修復和改善。這種生態工程稱為生態恢復工程。包括_____治理、_____改良、礦區開采后留下的_______改造。生態恢復工程的第一步是什么？提示恢復植被。[思維激活1]2．生態恢復工程干擾破壞沙漠草地廢棄地[思維激活1]2．生態恢復工程干擾破壞沙漠草地廢棄地它是在維護____與發展____的目標下，以優化____利用為基礎，以發揮____資源和____資源生產____為依據，形成各林種、各樹種的合理____和____，充分利用多林種、多樹種生物群體的______和______特點，建設功能____、結構_____、經濟_____的生態系統。我國西部生態問題中最本質、最突出的矛盾是什么？提示水土流失。[思維激活2]3．林業生態工程環境經濟土地水土生物配置組合多功能多效益完善穩定高效潛力[思維激活2]3．林業生態工程環境經濟土地水土生物配置組合多生態農業是以______理論為依據，以____與____協調發展為前提，在一定區域內，因地制宜地規劃、組織和開展______、______的農業生產。生態農業以保持生態系統內的________為主導思想，促進物質在系統內_____和_________，以最少的投入獲取最大的_____效益和_____效益。現代農業的主要特點有哪些？提示通過資源、技術的大量投入和生產的集約化來獲取更多的產量和經濟收入。[思維激活3]4．生態農業工程生態學環境經濟多層次多功能生態平衡循環重復使用經濟生態[思維激活3]4．生態農業工程生態學環境經濟多層次多功能生態生態城市應是基于________________三個系統并高度統一的___________的城市，其特點是注重___________、保持______和實現_________等。建設生態工程除了依據生態學原理外，還應依據哪些工程學原理？提示整體性原理、協調與平衡原理、物質循環再生性原理、自生性原理等。[思維激活4]5．生態城市社會、經濟、自然可持續發展高效和諧性整體性可持續性[思維激活4]5．生態城市社會、經濟、自然可持續發展高效和諧名稱目標實例生態農業工程農產品生產生態農業林業生態工程環境保護水土保持生態工程防風固沙生態工程水源涵養生態工程城市綠化和園林生態工程治污生態工程治理環境污染污水處理生態工程城市垃圾處理生態工程湖泊或水源地治理生態工程生態恢復工程修復和改善受破壞的生態系統礦山廢棄地生態修復工程沙漠治理生態工程草地改良生態工程1．生態工程的主要類型名稱目標實例生態農業工程農產品生產生態農業林業生態工程(1)濕地的特點處于開放水域與陸地之間，屬于水陸過渡性生態系統，重要特點之一是生物多樣性豐富。(2)濕地功能①濕地是生活用水和工農業用水的直接水源。②濕地能夠補充地下水。③濕地能蓄洪防旱。④濕地中有著十分豐富的動植物資源。⑤濕地還能凈化污水。(3)人工濕地的組成人工濕地包括土壤、水和各類水生植物，如各種浮水植物、挺水植物和沉水植物。2.濕地特點和功能與人工濕地的組成成分及污水的凈化2.濕地特點和功能與人工濕地的組成成分及污水的凈化(4)人工濕地對污水的凈化作用人工濕地的凈化作用是通過濕地環境中所發生的物理、化學和生物作用的綜合效應實現的。①在人工濕地中，對廢水凈化起主要作用的是微生物的分解和轉化作用，而水生植物除了能夠大量吸收污水中的N、P等物質外，還能促進細菌等微生物對污水的處理和凈化。②物理的沉淀、吸附、過濾作用和化學的分解作用也對凈化污水起一定的作用。(4)人工濕地對污水的凈化作用(1)礦山廢棄地的定義礦山廢棄地是指因采礦活動而遭破壞且不經治理便無法使用的土地。它包括開采后的廢石堆、大量采礦而形成的開采廢棄地、選礦剩余物造成的污染地等。(2)礦山廢棄地的危害礦山廢棄地不僅毀壞和污染大片森林、草地和農田，還造成水土大量流失，有的甚至成為巨大的污染源。(3)礦山廢棄地的生態修復礦山廢棄地的生態修復應根據不同的礦區生態系統類型來進行。一般包括以下幾個步驟：3．礦山廢棄地的危害與礦山廢棄地的生態修復3．礦山廢棄地的危害與礦山廢棄地的生態修復①分析礦渣、尾礦等的成分，對有用成分進行回收和利用，對有害成分再做分類處理；②對于易處理成分，可以進行有機物化學改良；對于難處理成分則采用土層覆蓋的方法；③無論是化學改良還是土層覆蓋，最后都要進行植被恢復，即選擇生長快、抗逆性強的樹種進行種植，還要注意接種微生物，逐漸恢復生態系統的多樣性。①分析礦渣、尾礦等的成分，對有用成分進行回收和利用，對有害成(1)林業生態工程的功能林業生態工程是環境與生態保護、修復和改善的重要組成部分。(2)林業生態工程的建設林業生態工程是在維護環境和發展經濟的目標下，以優化土地利用為基礎，以發揮水土資源和生物資源生產潛力為依據，形成各林種、各樹種的合理配置和組合，充分利用多林種、多樹種生物群體的多功能和多效益特點，建設功能完善、結構穩定、經濟高效的生態系統。4．林業生態工程的重要功能及林業生態工程的建設4．林業生態工程的重要功能及林業生態工程的建設(3)我國的主要林業生態工程①“三北”防護林體系建設工程東起黑龍江省賓縣，西至新疆烏孜別里山口，東西長4480公里，南北寬560～1460公里，總面積406.9萬平方公里。②另外，還有長江中上游防護林體系建設工程、太行山綠化工程、黃河中上游防護林體系建設工程等十大林業生態工程。(3)我國的主要林業生態工程名稱范圍方法步驟造林綠化工程長江上游、黃河中上游13個省(區、市)的772個縣，土地面積約為229萬平方公里①全面停止工程區域內天然林的采伐②加快工程區域內荒地的造林綠化③有計劃、有步驟地實施退耕還林還草防沙治沙工程六大沙漠及其周邊地區和黃河下游的故道沙地，涉及14個省(區)的338個縣，土地總面積276萬平方公里①在沙漠推進的過渡地帶，通過植樹種草，建立起能遏制沙漠推進的生態屏障②對已經沙化的地區，進行大規模的綜合治理，擴大人類生存空間③對沙漠中人口集中的綠洲，在鞏固的基礎上不斷擴大范圍5．我國西部的三大重點生態工程的各自的范圍、方法步驟名稱范圍方法步驟造林綠化工程長江上游、黃河中上游13個省(天然林資源保護工程東北、內蒙古等重點國有林區①停止林區內對森林的采伐或調減木材產量②調整林區經濟結構，穩定林區經濟與社會發展，例如，中央財政安排專項資金用于森林管護等天然林資源保護工程東北、內蒙古等重點國有林區①停止林區內對森(1)現代農業的特點與弊端①主要特點：通過資源、技術的大量投入和生產的集約化來獲取更多的產量和經濟收入，即高投入，高產出。②弊端：造成能源和資源的大量消耗以及嚴重的環境污染。(2)生態農業①依據：生態學理論。②前提：環境與經濟協調發展。③特點：因地制宜地規劃、組織和開展多層次、多功能的農業生產。④主導思想：保持生態系統內的生態平衡。⑤目的：促進物質在系統內循環和重復使用，以最少的投入獲取最大的經濟效益和生態效益。6.現代農業6.現代農業(1)生態農業建設前的生產特點①有一定規模的畜牧業生產，對沼氣也進行了初步利用；②生物能和廢物循環利用的效率很低。(2)生態農業建設后的主要變化①在農業種植中，在保持糧食生產的前提下又新發展了標準化蔬菜大棚、果園和苗圃。②在畜牧區中，除增加了養殖種類和數量外，還辦起了一些深加工工廠，使生產結構向立體化發展，進一步提高了經濟效益。7．留民營村的生態農業建設前后的主要變化7．留民營村的生態農業建設前后的主要變化③對太陽能、生物能和有機廢料進行了綜合利用。建立了兩座大型沼氣池，不但能變廢為寶，還改良了土壤，增強了農業發展的后勁，使環境有了明顯的改善，促進了農業的良性循環，實現了農業的高產、優質、高效和低耗。(1)生態城市的基本標準對于生態城市至今還未有一個明確的界定，但生態城市應該符合以下的基本標準。①有完善的社會設施和基礎設施以保證高質量的生活。②人工環境與自然環境能夠有機結合以保證高質量的環境。③能夠保護和繼承文化遺產以尊重居民的各種文化和生活特性。8．生態城市及主要特點③對太陽能、生物能和有機廢料進行了綜合利用。建立了兩座大型沼④居民要有自覺的生態意識和環境道德觀念等。總之，生態城市應是基于社會、經濟、自然三個系統并高度統一的可持續發展城市，應是物質、能量、信息高效利用的人類聚居地。(2)生態城市的主要特點①注重高效和諧性構建生態城市是人類為了最大限度地利用環境資源，尋求人與自然環境的良性循環發展。高效和諧是其核心內容，體現人與自然、建筑環境與自然環境、經濟社會發展與自然環境保護之間的和諧共生、高效有序。②保持整體性生態城市是由自然、社會、經濟諸多環節整合成的一個復合生態系統，是一個完整的系統，擁有整體效益的運作和發展模式。④居民要有自覺的生態意識和環境道德觀念等。③實現可持續性可持續發展是指在不犧牲未來幾代人需要的情況下，滿足我們這代人的需要，它是生態城市建設的長期目標。一般要注意以下幾個方面。a．建立生態競爭機制，通過再生和自生原理調節系統的影響因子，以適應系統發展目標。b．充分合理地運用和配置資源，如采用太陽能、風能、核能等。c．對廢棄物進行生態經濟循環利用，使人居環境得到巨大改善。總之，只有將社會效益、生態效益、經濟效益與居民需求達到高度統一，才能實現生態城市的可持續發展。③實現可持續性生態工程建設中的恢復工程最重要的一步是()。A．生物群落恢復 B．食物鏈恢復C．穩定生態系統的恢復 D．植被恢復解析要實現某一地區生態環境的好轉，首先要恢復這一地區的生物群落，而其中的基石為生產者，植被恢復是最重要的一步。答案D【鞏固2】生態工程建設中的恢復工程最重要的一步是((多選)農業的發展已由傳統農業向現代農業轉變，現代農業雖然產量大大提高，但又造成了嚴重的環境污染，因此我國現在農村大力推廣生態農業，下列關于生態農業的敘述，正確的是 ()。A．生態農業中食物鏈和營養級越多越好B．生態農業的抵抗力穩定性比現代農業高C．生態農業設計的指導原則是能量的多級利用和物質的循環再生D．生態農業屬于人工生態系統，人的作用非常突出【鞏固3】(多選)農業的發展已由傳統農業向現代農業解析本題考查生態農業的優點和特點。生態農業是指在保護、改善農業生態環境的前提下，遵循生態學、生態經濟學規律，運用系統工程方法和現代科學技術，集約化經營的農業發展模式，是按照生態學原理和經濟學原理，運用現代科學技術成果和現代管理手段，以及傳統農業的有效經驗建立起來的，能獲得較高的經濟效益、生態效益和社會效益的現代化農業。生態農業屬于人工生態系統，人的作用非常突出，一般食物鏈比現代農業多，但營養級不會太高，否則難以獲得經濟效益。答案BCD解析本題考查生態農業的優點和特點。生態農業是指在保護、改善城市環境生態工程中，不應采取的措施是 ()。A．注意城市規劃和布局 B．推廣“環境友好技術”C．禁止燃燒含硫燃料 D．進行廢棄物的資源利用解析城市環境生態工程首先在城市規劃和布局方面，要進行城市生態分布，合理分布工業區、居住區、生態綠地等；其次是推廣“環境友好技術”和低污染清潔生產工藝，對污染的進一步凈化，除發揮污水處理廠的作用外，還可以采用水生植物、濕地生態凈化工程，以及防止水體富營養化生態工程。答案C【鞏固4】城市環境生態工程中，不應采取的措施是 下圖是某農業生態系統的結構模式圖，據圖回答下面的問題。【例1】示例一農業生態工程下圖是某農業生態系統的結構模式圖，據圖回答下面的(1)食用菌在該生態系統中屬于________(成分)。(2)圖示的生態系統能充分利用廢棄物中的能量，形成“無廢棄物農業”，這主要是遵循生態工程的________原理。(3)在充分利用能量，減少環境污染的同時，通過飼養家禽、家畜，栽培食用菌，提高農民經濟收入，使保護環境和發展經濟相互協調，體現了生態工程的________原理。(4)某研究性學習小組在進行“調查沼氣工程的實施情況”活動前，先制訂調查方案，確定調查內容。如果你是他們中的一員，你認為調查的內容應包括___________________________________________________(至少說出兩點)。(1)食用菌在該生態系統中屬于________(成分)。思維導圖思維導圖深度剖析本題結合生態學的知識考查與農業生態工程相關的知識。(1)食用菌是腐生真菌，為分解者。(2)“無廢棄物農業”是將廢棄物中的物質循環利用，故符合物質循環再生性原理。(3)因考慮了自然—經濟—社會的協調發展，故體現了生態工程所遵循的整體性原理。(4)考查實踐活動能力。答案(1)分解者(2)物質循環再生性(3)整體性(4)沼氣池的結構、工作原理、運行狀況(包括原料來源、產氣情況、日常管理、用途、成本、運行周期)、沼氣和沼渣的利用情況等(答案合理即可)深度剖析本題結合生態學的知識考查與農業生態工程相關的知識。閱讀下列材料，回答相關問題。“綠色奧運”是2008年北京奧運會的理念之一。“綠色”的含義除了包括城市綠化、綠色生活方式與消費理念外，還應包括尊重自然、珍愛生命、追求天人合一的生態倫理道德等。“綠色北京”需要我們從自己做起，從身邊的小事做起。(1)北京市的綠地總面積和人均綠地面積在逐年上升，與此同時，大量的非本地樹種、草種“侵入”了首都，而大量的本地物種卻遭受冷遇。你認為外來物種的入侵可能會產生的后果是________。保護生物多樣性應在________三個層次上采取保護戰略和保護措施。【例2】示例二生態工程的前景閱讀下列材料，回答相關問題。【例2】示例二(2)垃圾實際是被人們放錯了地方的資源，實現垃圾的“減量化、資源化和無害化”是綠色城市的重要標志之一。下圖是垃圾資源化、無害處理的一種方案。(2)垃圾實際是被人們放錯了地方的資源，實現垃圾的“減量化、此方案中①②過程需要每一位市民的參與，具體做法是________________________________________________。②、③過程利用的生物屬于生態系統的何種成分？________。從對資源的充分利用角度看，②、③途徑優于④途徑的原因是__________________________________。(3)對生活污水的處理常采取的方法是先用________法將固體顆粒型污染物除去，然后再用微生物降解法除去水體中的有機物，該過程所用的微生物代謝類型為________，采取的關鍵措施為________。此方案中①②過程需要每一位市民的參與，具體做法是思維導圖思維導圖深度剖析大量盲目地引進外來物種會打破本地生態平衡，使本地物種的生存受到威脅，保護生物多樣性應在基因、物種、生態系統三個層次上加以保護。將垃圾分類后，采取相應措施處理后再利用，可降解的有機質要多級利用，既充分利用了“廢物”，又減少了污染。對污水的處理方式常用物理沉淀方法(沉淀池)除去固體顆粒，然后向沉淀后的水體中通入空氣(曝氣池)，利用異養需氧菌的分解作用將有機物分解掉。答案(1)本地物種的生存受到威脅基因、物種、生態系統(2)將生活垃圾分類處理分解者充分地分層次多級利用垃圾中的物質和能量，減少環境污染(3)沉淀異養需氧型向水體中通入空氣深度剖析大量盲目地引進外來物種會打破本地生態平衡，使本地物石油農業、生態農業與精確農業“石油農業”指大量使用化肥、農藥和機械的生產方式，因對石油等能源有高度的依賴性而得名。它把農業生產這一復雜的生物過程，變成了簡單的機械過程和化學過程。由于其投入高，產出也高，對糧食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用。但同時它所產生的廢棄物和有害物質的數量也很龐大，大大削弱了農業生態系統的穩定性和持續生產力，并造成日益嚴重的農產品污染和環境污染等問題。思維拓展石油農業、生態農業與精確農業思維拓展生態農業是以生態學理論為依據，以環境與經濟協調發展為前提，在一定區域內，因地制宜地規劃、組織和開展多層次、多功能的農業生產。生態農業以保持生態系統內的生態平衡為主導思想，促進物質在系統內循環和重復使用，以最少的投入獲取最大的經濟效益和生態效益。精確農業(precisionagriculture，PA)，或稱精細農業、精準農業，是大約20年前在美國明尼蘇達大學的土壤學者倡導下開始探索的環境保護型農業的通稱。作為基于信息高科技的集約農業，PA將遙感、地理信息系統、全球定位系統等技術與作物生長模型