新教材选择性必修二：4-3　生态工程（导学案）

第4章 人与环境
第3节　生态工程（导学案）
学习目标 核心素养
1.概述生态工程的概念，关注生态工程的建设。2．概述生态工程的基本原理，举例说出自生、循环、协调和整体原理的主要内容。3．通过分析和评价生态工程的实例，说出这些实例所运用的生态工程基本原理。4．通过评述生态工程的发展前景，增强生态文明意识。 1.生命观念：生态工程的基本原理以及带来的生态经济和社会效益等，体现了结构与功能观、物质与能量观、生态观、系统观等。2．社会责任：通过对我国先民的生态工程的分析，感悟中华民族的智慧；通过对生态工程的分析，感悟“绿水青山就是金山银山”的科学内涵。
知识梳理
知识点一　生态工程的基本原理
1．关注生态工程建设
(1)生态工程概念
指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。
(2)生态工程建设的目的：遵循生态学规律，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)生态工程特点：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。
2．生态工程所遵循的基本原理
生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
(1)自生
①内容：由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。
②条件
a．需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。一般而言，应尽量提高生物多样性程度，利用种群之间互利共存关系，构建复合的群落。
b．需要创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖，以及它们形成互利共存关系的条件。
③实例：湿地生态工程。
(2)循环
①内容：指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高。
②目的：通过系统设计实现不断循环，使前一个环节产生的废物尽可能地被后一环节利用，减少整个生产环节“废物”的产生。
③实例：“无废弃物农业”。
(3)协调
①内容：指在进行生态工程建设时，需要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应的问题。
②条件：需要考虑环境容纳量。如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。
③实例：我国西北一些地区，由于选择的树种不适应当地环境，导致种植的防护林成了残败的“灰色长城”。
(4)整体
①内容：进行生态工程建设时，不但要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力。
②实例：在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴及收入等问题。
③意义：只有应用整体原理，才能统一协调当前与长远、局部与整体、开发建设与环境保护之间的关系，保障生态系统的平衡和稳定。
(5)如何应用生态工程的原理
不但要考虑生态学原理，而且要考虑经济和社会的实际状况，通过系统学、工程学的设计，在充分利用自然的基础上，考虑节省投资和维护成本，提供务实、可持续的解决方案。
知识点二　生态工程的实例和发展前景
1．生态工程的实例
(1)农村综合发展型生态工程
①问题：如何实现物质的多级循环利用，在资源有限的条件下提高生态效益、经济效益和社会效益。
②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。
③案例：北京郊区的某村实施了以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程。
(2)湿地生态恢复工程
①湿地作用：具有蓄洪防旱，调节区域气候，控制土壤侵蚀，自然净化污水，为迁飞的鸟类和其他多种动植物提供栖息地，为人们提供休闲娱乐的环境等功能，被誉为地球的“肾”。
②问题：湿地面积缩小，导致局部气候恶化、地下水位下降、生物多样性降低、迁飞鸟类绝迹等。此外，湿地的环境污染、生物资源的过度利用等，会导致湿地生态系统严重退化。
③对策
a．采用工程学和生态学措施相结合的方法，如废水处理、点源和非点源污染控制、土地处理工程，以及动植物物种引进等，使受到干扰的湿地得以恢复。
b．在湿地周围建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。
④案例：厦门筼筜湖生态恢复。
(3)矿区废弃地的生态恢复工程
①问题：开矿造成山体、土壤、植被乃至整个生态系统的破坏，还可能产生严重的重金属污染等。
②对策：采取人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制和植被恢复工程等措施。
③关键：植被的恢复，以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。
④案例：赤峰市元宝山矿区生态恢复工程。
2．生态工程的发展前景
(1)生态工程建设注意的问题
①不要忘记大自然固有的强大的生态恢复力量。
②不能误认为只要有了生态工程，就可以走“先污染、破坏，后治理”的老路。
(2)我国生态工程建设的不足
①缺乏定量化模型的指导，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，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。
(3)我国面临的生态危机：环境污染与人口激增、环境与资源破坏、能源短缺等问题结合在一起的“并发症”。
(4)我国党和政府高度重视生态文明建设：把美丽中国作为建设社会主义现代化强国的重要目标。
　自生原理利用的理论基础是什么？
提示：自生原理利用的理论基础是生态系统的稳定性。
　循环原理利用的理论基础是什么？
提示：循环原理利用的理论基础是物质循环。
　协调原理利用的理论基础是什么？
提示：协调原理利用的理论基础是种群数量的变化受非生物和生物因素影响。
　整体原理利用的理论基础是什么？
提示：整体原理利用的理论基础是人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中。
　农村综合发展型生态工程有哪些特点？有哪些值得借鉴的做法？
提示：该生态工程以沼气工程为核心，农、林、牧、副、渔各业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经济发展；开发可以更新的资源，同时又降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。这些做法都是可以借鉴的。
课堂小结
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