第36讲 生态工程
[考纲要求] 1.简述生态工程的原理(Ⅱ)。2.生态工程的实例(Ⅰ)。
考点一 生态工程的基本原理
1．生态工程与生态经济 (1)生态工程
①任务：修复和重建已遭到破坏的生态环境；改善传统的生产方式，提高生态系统的生产力。 ②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。
③特点：与传统工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。 (2)生态经济
①原则：“循环经济”。
②特点：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。 ③目的：实现废弃物的资源化。 ④手段：生态工程。 2．生态工程的原理
项目 物质循环再物质循环 生原理 影响 生物多样性程度高可物种多样性生态系统的稳定性 原理 定性，提高系统的生产力 协调与平衡原理 生物与环境的协调与平衡 生物数量不超过环境承载力，可避免系统态系统的生物多样性的问题 太湖富营养化问题、过度放牧等 提高系统的抵抗力稳“三北防护林”建设中的问题，珊瑚礁生对系统稳定和发展的无废弃物农业 理论基础 意义 可避免环境污染及其实例
的失衡和破坏 统一协调各种关系，社会、经济、自然构整体性原理 成复合系统 与稳定 系统的结构决定功能改善和优化系统的结原理：分布式优于集系统学和工中式和环式 程学原理 系统整体性原理：总保持系统很高的生产珊瑚礁、藻类和珊瑚虫的关系 体功能大于部分之和 力
深化拓展 (1)理清生态经济、循环经济、生态工程之间的关系
构以改善功能 桑基鱼塘 关系问题 保障生态系统的平衡与社会、经济系统的林业建设中自然系统
(2)把握生态工程基本原理的判断方法
①强调物质循环、废物利用、减轻环境污染→物质循环再生原理。 ②体现物种多，营养关系复杂→物种多样性原理。
③强调生物与环境的协调与平衡，涉及环境承载力→协调与平衡原理。 ④涉及自然、经济和社会，指整个系统，如林业生态工程建设→整体性原理。
⑤涉及结构、功能，分布式、集中式、环式→系统的结构决定功能原理(系统学和工程学原理)。 ⑥涉及系统组分的比例关系、总体功能大于各部分之和；指系统内部，如互利共生→系统整体性原理(系统学和工程学原理)。
(1)“无废弃物农业”遵循的是物种多样性原理( × )
(2)在建设生态农业时，沼气池的建立是遵循物质循环再生原理( √ )
(3)根据协调与平衡原理，一个生态系统中种群的数量不应超过环境容纳量( √ ) (4)“总体功能大于各部分之和的效果”是利用系统整体性原理( √ )
(5)某草原牧区，在进行草场建设时，既注重不同牧草种类的搭配种植，又对单位面积内的放
牧量做了一定控制，体现的是物种多样性和协调与平衡原理( √ )
分析生态工程的相关原理示意图
(1)以上两图所体现的生态工程的原理分别是什么？
提示 甲图体现的是物质循环再生原理，乙图体现的是整体性原理。 (2)以下几种做法分别能体现哪种生态工程原理？ ①单一人工林比天然混合林稳定性低，易爆发虫害； ②草原确定合理载畜量，不能过度放牧；引种考虑适应环境； ③林业生态工程建设，既考虑种树又考虑生活问题。
提示 ①物种多样性原理；②协调与平衡原理；③整体性原理。
命题点 借助社会热点考查生态工程的原理
1．“四位一体”生态农业是我国北方典型的生态农业模式，它以沼气为纽带，将沼气池、猪禽舍、蔬菜栽培与日光温室有机地组合在一起。下列有关叙述不正确的是( )
A．将牛粪、猪粪直接施入沼气池，可以为沼气池中的微生物生长提供物质和能量 B．建立该系统遵循的主要原理有物质循环再生原理、物种多样性原理等 C．该系统的主要成分是蔬菜，人、牛、猪等均为消费者，它们构成食物网 D．由于废弃物的再利用，提高了该系统中各营养级之间的能量传递效率 答案 D
解析 将牛粪、猪粪直接施入沼气池，沼气池中的微生物将其中的有机物分解为无机物，同时实现能量的多级利用，A项正确；该生态系统将农业废弃物的转化、再生和资源化等综合起来，同时又增加了蔬菜的种植和牛、猪等家畜的饲养，遵循了能量的多级利用、物质循环再生、物种多样性等原理，B项正确；生产者是生态系统的主要成分，也是基本成分，人、牛和猪直接或间接取食于生产者(蔬菜)。生产者和消费者构成了食物网或食物链，C项正确；不同结构的生态系统，能量传递效率是不会改变的，但能量利用率可以人为改变，D项错误。 2．柴静的纪录片《穹顶之下》引发了全国人民对雾霾的关注和讨论，而天津港火灾爆炸事故遗址将在彻底清理后建设海港生态公园，这再次将生态环境与生态经济推上舆论的焦点。生态工程的建设已经成为社会关注的热点。请回答下列问题：
(1)山西省为产煤大省，生态环境破坏严重，矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于植被恢复，以及植被恢复所必需的__________________的重建。
(2)某生态工程以沼气工程为中心，各类植物的秸秆、枝叶用来生产饲料喂养畜、禽、鱼，人、畜、禽粪便作为原料生产沼气，沼渣水返还农田、菜园、果园、苗圃、鱼塘，主要体现了生态工程的________________原理。该生态工程建设中，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其____________。该生态系统把鱼塘、农田、果园等有机地组合在一起，优化了系统结构，遵循____________________原理。在该生态工程中，种植不同的农作物、果树，饲养多种畜禽，这体现了生态工程的____________原理。
(3)在应用植物修复技术治理重金属污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这遵循了生态工程的________________原理。
答案 (1)土壤微生物群落 (2)物质循环再生 环境容纳量 系统的结构决定功能 物种多样性 (3)协调与平衡
解析 (1)在矿区生态环境的恢复工程中，关键是植被的恢复及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。(2)某生态工程以沼气工程为中心，各类植物的秸秆、枝叶用来生产饲料喂养畜、禽、鱼，人、畜、禽粪便作为原料生产沼气，沼渣水返还农田、菜园、果园、苗圃、鱼塘，主要体现了生态工程的物质循环再生原理。该生态工程建设中，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其环境容纳量(K值)。生态系统把鱼塘、农田、果园等有机地组合在一起，优化了系统结构，遵循系统的结构决定功能的原理。该生态工程种植不同的农作物、果树，饲养多种畜禽，这体现了生态工程的物种多样性原理。(3)在应用植物修复技术治理重金属污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这遵循了生态工程的协调与平衡原理。
考点二 生态工程的实例及前景
1．生态工程实例(连线)
2．生态工程的发展前景
(1)“生物圈2号”生态工程实验的启示：使我们认识到人与自然和谐共处的重要性，深化了我们对自然规律的认识。
(2)发展前景：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。
深化拓展 生态工程设计的常用方法——食物链网的“相接”与“加环”
(1)生态工程设计的常用方法之一是食物链(网)的“相接”。例如，在稻田养鱼的农业生态工程中，鱼与稻原属于不同生态系统的食物链(网)，但在人为调控下，将一些草食性鱼、滤食
生物一轮复习： 第十单元 现代生物科技专题 第36讲 生态工程
