高中生物选修三专题五生态工程

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生态工程

• 生态工程的基本原理
  • 关注生态工程建设
    • 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
    • 优点
      • 少消耗、多效益、可持续
    • 生态经济
      • 原则：循环经济
      • 特点：一个系统产出的污染物，能够成为本系统或另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化。
      • 手段：生态工程
  • 生态工程所遵循的基本原理
    • 物质循环再生原理
      • 概念：物质能够在各类生态系统中进行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
      • 理论基础：生态系统的物质循环
      • 实例：无废弃物农业
    • 物种多原理样性
      • 概念：物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性，可以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
      • 理论基础：生态系统的抵抗力稳定性
      • 实例：“三北防护林”建设中的问题、珊瑚礁生态系统的多样性
    • 协调与平衡原理
      • 理论基础：生物与环境的协调与平衡
      • 需要考虑环境承载力（环境容纳量）
      • 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：社会—经济—自然复合系统
      • 应用：不但要考虑自然生态系统的规律，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。
      • 实例：林业工程建设中自然系统和社会、经济系统的关系问题。
    • 系统学和工程学原理
      • 系统的结构决定功能原理
        • 理论基础：分布式优于集中式和环式
        • 应用：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。
        • 实例：南方水网地区的桑基鱼塘
      • 系统整体性原理
        • 理论基础：整体功能大于部分之和
        • 应用：系统的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，即“1＋1>2”
        • 实例：珊瑚礁藻类和珊瑚虫的营养关系
• 生态工程的实例和发展前景
  • 生态工程的实例
    • 农村综合发展型生态工程
      • 问题：农村人口多，人多地少，产出不足
      • 对策：建立农村综合发展型生态工程，实现物质的多级循环利用
      • 案例：北京窦店村以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程
      • 原理：物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理等
    • 小流域综合治理生态工程
      • 问题：河流各级支流的集水区域，水土流失严重
      • 对策：保土蓄水、耕作措施、林草措施等工程和生物措施，层层设防来控制土壤侵蚀
      • 案例：我国甘肃陇南地区“九子登科”治理模式
      • 原理：整体性原理、协调与平衡原理等
    • 大区域生态系统恢复工程
      • 问题：土地荒漠化严重
      • 对策：森林或草原植被的恢复、水土保持等
      • 案例：“三北防护林”生态工程
      • 原理：物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理
    • 湿地生态恢复工程
      • 问题：人们对湿地进行排水和围垦，已经破坏了地球上80%的湿地资源
      • 对策：①采用工程和生物措施相结合的方法 ②在湿地周围建立缓冲带，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能
      • 案例：鄱阳湖的生态恢复工程
      • 原理：协调与平衡原理、整体性原理
    • 矿区废弃地的生态恢复工程
      • 问题：土体、土壤和植被，乃至整个地区生态系统的破坏
      • 对策：关键在于植被恢复，以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。
      • 案例：我国赤峰市元宝山矿区生态恢复工程
      • 原理：系统学和工程学原理
    • 城市环境生态工程题
      • 问题：固体废弃物污染、大气污染、噪声污染等方面
      • 对策：用生态工程的方法对城市环境进行综合治理
      • 案例：张家港、大连、厦门等国家环境保护模范城市
      • 原理：协调与平衡原理、整体性原理等
  • 生态工程发展的前景
    • “生物圈2号”生态工程的实验及启示
      • 目的：制造一个人工模拟的生命支持系统
      • 失败原因：温度失调、“大气和海洋”比例与地球相差甚远
      • 启示：使人们认识到人与自然和谐共处的重要性，深化了人们对自然规律的认识。
    • 对我国生态工程发展前景的分析与展望
      • 特点：①重视对生态环境的保护；②注重与经济、社会效益的结合
      • 问题：①难以设计出标准化、易操作的生态工程样板。②设计缺乏高科技含量，缺乏及时准确的监测技术支持，缺乏理论性指导等。
      • 我国政府十分重视生态工程建设
• 概念