选修三-生态工程-知识点详解

发展前景
“生物圈2号”生态工程的实验及启示
实验目的
制造一个人工模拟的生命支持系统，以验证人类在离开地球的情况下，利用人工生态工程，仅仅依靠太阳能，能否维持生存。
组成
详见教材相关内容
失败原因
温度失调、空气中CO2含量猛增、O2量减少不足以维持人及动物生存、其他生物死亡。
启示
●认识到与自然和谐共处的重要性，深化对自然规律的认识，即自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝；
专题5生态工程知识系统表解专题总系统茨展前景原理实例专题分系统生态工程的基本原理概念人类应用自然生态系统系统学等学科的基本原理和方法通过系统设计和调控技术组装对已被破坏的传统生产方式进行修复重建对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善并提高生态系统的生产力追求生态经济社会效益的统一
专题5生态工程 知识系统表解
特点
与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。
建设原因
传统经济模式正在毁坏水、大气、土壤和生物资源，消耗地球赠给我们的自然资本。
【资料分析1】长江洪水泛滥的原因
【资料分析2】“石油农业”生产模式造成的污染问题
作用
是实现循环经济（生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则，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）最重要的手段之一。
举例：略
●人类处在社会－经济－自然复合系统中（要考虑经济和社会等系统的影响力以及社会习惯、法律制度的影响）。
意义
●建立对系统成分的性质及相互关系充分了解基础之上的整体理论，是解决生态环境问题的必要基础。
●只有应用整体性原理，才能统一协调当前与长远、局部与整体、开发与环境建设之间的关系，保障生态系统的平衡与稳定。
生态工程走中国特色道路，即重视生态环境的保护，注重与经济、社会效益的结合。举例：略
不足之处（问题）
缺乏定量化模型的指导，难以象西方出现的“精确农业”那样，设计出标准化、易操作的生态工程模板。
设计缺乏高科技含量，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。
发展前景
我国的生态工程符合我国的国情，政府十分重视。
案例
甘肃陇南县“九子登科”模式
大区域生态系统恢复工程
问题
我国土地荒漠化问题（影响因素及影响力大小依次为：过度樵采、过度放牧、盲目开垦、不合理利用水资源、其他）
对策
森林或草原植被恢复工程；水土保持生态工程等。
案例
退耕还草和“三北防护林”建设工程等
湿地生态恢复工程
特点
是水域和陆地的自然过渡形态。
作用
蓄洪防旱、调节区域气候、控制土壤侵蚀、自然净化污水、为迁飞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。
●人类仍然没有能力去完全模拟出自然生态系统。
对我国生态工程发展的前景分析与展望
西方特点
治理环境污染
生态恢复（主要通过介于工程和依靠自然恢复力的一种中间途径）
生态工程的应用范围比我国小，也不那么强调经济效益。
我国
现状
环境污染问题；人口激增、环境与资源破坏、能源短缺等问题结合在一起的“并发症”。
解决途径（特点）
对策
人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等。关健在于植被恢复以及为植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。
案例
赤峰市元宝山矿区生态恢复工程
城市环境生态工程
问题
城市繁荣带来了垃圾、大气、噪声等环境污染问题。
对策
用生态工程方法驿城市环境综合治理：
①城市规化和布局方面：进行城市生态分区，合理分布工业区、居住区、生态绿地等；
实例
“三北防护林”建设、珊瑚礁生态系统生物多样性问题
协调与平衡原理
理论基础
生物与环境的协调与平衡
意义
生物数量不超过环境承载力（又称环境容纳量，是指某种环境所能养活的生物种群数量），可避免系统失衡与破坏。
实例
太湖富营养化、西北一些地区的防护林问题
整体性原理
理论基础
●自然生态系统是一个有机的统一整体（要考虑到自然生态系统规律）；
【专题总系统】
【专题分系统】
5.1生态工程的基本原理
概念
人类应用自然生态系统、系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计和调控技术组装，对已被破坏的传统生产方式进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，追求生态、经济、社会效益的统一。
建设目的
遵循自然界物质循环的规律，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。
范畴
是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶，是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的新兴学科。
基本原理
物质循环再生原理
理论基础
物质循环
意义
可避免环境污染对系统的稳定和发展的影响。
实例
无废弃物农业
物种多样性原理
理论基础
物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性
意义
可在有限的资源条件下产生或容纳更多的生物量，提高系统生产力。
②推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺，减少污染的产出；
③采用各种手段治理污染，进行废弃物的资源化利用；
④建立健全法制进行监督。
案例
1997年开展创建国家环境保护模范城市活动
理解
●在肯定生态工程作用，特别是对恢复和重建受损生态环境的重要作用的同时，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，就可以走发达国家“先污染、破坏，后治理”的老路。
问题
如何实现物质的多级循环利用，以解决农村人多地少的矛盾。
对策
建立农村综合型生态工程（有效途径）
案例
窦店村以沼气为中心的物质多级循环利用工程
小流域综合治理生态工程
问题
小流域（指河流各级支流的集水区域，一般在3～50km2）水土流失问题。给下游带来水患，并导致养分流失。
对策
应用生态工程的整体原理、协调与平衡原理，以及工程学原理，通过保土蓄水、耕作抵措施、林草措施等工程和生物措施，层层设防来控制土壤侵蚀。
实例
农民粮食、烧柴以及收入等问题
系统学和工程学原理
系统结构决定功能原理
内容
分布式结构优于集中式和环式结构
实例
桑基鱼塘
系统整体性原理
内容
适当比例关系的系统组分可顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，实现总体功能大于各部分之和的效果。
实例
珊瑚礁、藻类和珊瑚虫的关系
5.2生态工程的实例和发展前景
实例
农村综合发展型生态工程
问题
湿地缩小和破坏，导致局部气候变劣、地下水位下降、生物多样性降低、迁飞鸟类绝迹等。
对策
●湿地生态恢复工程（采用工程和生物措施相结合的方法，使受干扰的湿地得以恢复）；
●建立缓冲带，减少人类的干扰。
案例
江西鄱阳湖湿地生态恢复工程
矿区废弃地生态恢复工程
问题
工业发展使采矿业对环境造成破坏，导致土体、土壤和植被乃致整个地区生态系统破坏。阻碍植被生长、影响土地景观、产生金属污染。