态工程
章节概述
编稿:李文强 责编:苏晨辉
本专题的知识点就是生态工程的原理和生态工程的实例。虽然知识点少,但却综合考查考生的生态知识。因此,理解生态工程的各个原理,能运用相关原理分析解释有关生态工程的实例,是高考命题的热点。生态工程专题又是考纲的新加内容,因此应当给以足够重视。
目标认知学习目标
1.简述生态工程的概念,关注生态工程的建设。 2.简述生态工程的原理,举例说出各原理的内容。 3.尝试运用生态工程原理,分析生态环境问题及解决对策。
4.举例说出生态工程的实例,说出这些实例所运用的主要生态工程原理。
5.评述生态工程发展前景,说出生态工程的局限性,举例说出我国生态工程的特点。
重点
1.生态工程的基本原理。 2.生态工程的实例。
难点
1.生态工程的系统学和工程学原理。
2.应用生态工程的原理,设计简单的生态工程。了解有关转基因生物安全性问题争论背后复杂的政 治、经济、宗教和伦理道德背景。
知识精讲
理论基础 内容 物质能够在各类生态系统中进行物质循环再生原理 物质循环 区域小循环和全球地质大循环,循环往复,分层分级利用,从而达到取之不尽,用之不竭的效果 物种多而繁杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。生物多样性程物种多样性原理 生态系统的度高,可以为各类生物的生存提供避免系统结构或功稳定性 多种机会和条件。众多的生物通过能失衡 食物链关系相互依存,就可以在有限的资源条件下,产生或容纳更多意义 可避免环境污染及其对系统稳定和发无废弃物农业 展的影响 实例 重点知识讲解
生态工程的基本原理原理 三北防护林建设中的单纯林问题,珊瑚礁生态系统的生物多样性问题 的生物量,提高系统生产力 协调与平衡原理 生物与环境指生物与环境的协调与平衡,需要的协调与平考虑环境承载力,即指某种环境所衡 能养活的生物种群的数量 避免系统的失衡和太湖富营养化破坏 问题 林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题 社会、经济、进行生态工程建设时,不但要考虑统一协调各种关整体性原理 自然复合系到自然生态系统的规律,还要考虑系,保障系统的平统 系统的结构决定功能原理: 分布式优于集中式和环系统学和工程学原理 系统整体性原理: 整体大于部分
生态工程的实例 实例 问题 原理 对策 系统各组分之间要有适当的比例关系,只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通,并且实现总体功能大于各部分之和的效果 保持系统很高的生产力 式 生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的 到经济和社会等系统的影响力 衡与稳定 改善和优化系统的结构以改善功能 桑基鱼塘 珊瑚礁区藻类和珊瑚虫的关系 案例 农村综合发展型生实现物质的多级循环物质循环再生原理,建立综合发展型窦店村以沼气态工程 利用,在资源有限的整体性原理、物种多生态工程 条件下有较多的产出,以解决人多地少的矛盾 小流城综合治理生小流城的水土流失 整体性原理协调与平运用多种原理,甘肃陇南县“九态工程 衡原理、因地制宜的应用多种措施综子登科”模式 原理、工程学 大区域生态系统恢土地荒漠化 复工程 合治理 样性原理 为中心的生态工程 协调与平衡原理、整退耕还林还草、“三北”防护林体性原理、物种多样植树造林等 性 退耕还林还草工程 控制污染、退田江西都阳湖.湿还湖 地生态恢复工程 湿地生态恢复工程 湿地的缩小和破坏 矿区废弃地的生态矿区生态环境的破坏 系统学和工程学原恢复工程 修复土地、恢复赤峰市元宝山矿区生态恢复工程 理、物种多样性、协植被 调与平衡原理、整体性原理等 城市环境生态工程 环境污染 物质循环再生原理、城市绿化、污水污水及垃圾处物种多样性、协调与净化、废弃物处理、城市绿化 平衡原理、整体性原理、合理布局等 理等
生态工程在污水处理中的应用
生物氧化塘是近年来一种利用自然生态系统净化污水并具有良好节能效果的方法。氧化塘是一个面积大,能接受阳光照射的浅池,污水从一端流入,从另一端溢流而出。在氧化塘中存在三种作用:(1)有机物的好氧性分解和厌氧消化:前者主要由好养细菌进行,后者则主要由厌氧细菌进行。(2)光合作用:主要由藻类和水生植物进行;(3)藻类细胞的消除:由各种动物进行。所以用氧化塘处理污水实际上是一个菌藻共生的生态系统。水中的有机污染物被好氧性细菌所分解,其所需的氧除来自于大气扩散外,有很大一部分是由藻类在光合作用过程中释放的。细菌在分解有机质的同时,除合成自身的原生质外,还产生藻类光合作用所需要的CO2和无机盐。藻类细胞既可被细菌所分解,也可被动物所吞食,从而使藻类不至于过多积累。氧化塘的底部处于厌氧环境下,故有利于使过多的无机氮化物通过反硝化细菌的反硝化作用以氮气的形式而消失,有利于避免氧化塘的富营养化。效果良好的氧化塘,能将污水中的80%-90%的BOD5去除。多功能氧化塘不仅具有污水净化作用,还可使污水资源化(如下图)。污水进来后,首选进入沉砂环节,让一些固体废弃物沉淀下来。如果污水中有机物含量高,就采用流程Ⅰ。如果污水中有机物的含量低,就采用流程Ⅲ或Ⅳ。
经典例题透析
1.(11模拟)下图示利用自然生态系统净化污水的一种大面积、敞开式污水处理池塘(即氧化塘)。请据图分析下列叙述错误的是
A.图中A可以表示氧气,B可以表示二氧化碳、无机盐等
B.由图示看,氧化塘净化污水途径有物理沉降和生物的分解作用
C.氧化塘实现净化污水的原理主要是利用细菌和藻类寄生关系来分解有机污染物
D.随着距水面深度的不断增加,不同水层微生物的呼吸作用类型变化顺序可能是需氧型、兼性厌氧