5.2 生态工程的实例和发展前景
学习目标：1.举例说出生态工程的实例。(重点) 2.说出生态工程的局限性，举例说出我国生态工程的特点。(重、难点) 3.尝试设计简单的生态工程。(难点)
一、生态工程的实例
1．农村综合发展型生态工程
(1)问题：农村人口多，人多地少，产出不足。
(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：北京窦店村以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程。
2．小流域综合治理生态工程
(1)问题：河流各级支流的集水区域，水土流失严重。
(2)对策
①生态工程原理：整体原理、协调与平衡原理以及工程学等原理。
②措施：通过保土蓄水、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。
(3)案例：我国甘肃陇南市“九子登科”的治理模式。
3．大区域生态系统恢复工程
(1)问题及原因。
①问题：土地荒漠化严重。
②原因：过度樵采(32%)，过度放牧(30%)，盲目开垦(27%)，不合理利用水资源(9.6%)，其他(1.4%)。
(2)对策：森林或草原的植被恢复、水土保持等。
(3)案例：“三北”防护林生态工程。
4．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，为迁飞的鸟类和多种动、植物提供栖息地，以及为人们提供休闲娱乐的环境等功能。
(2)问题：湿地的缩小和破坏问题。
(3)对策
①采用工程和生物措施相结合的方法，使受到干扰的湿地得以恢复。
②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：鄱阳湖的生态恢复工程。
5．矿区废弃地的生态恢复工程
(1)问题：土体、土壤和植被乃至整个地区生态系统的破坏。
(2)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，其中，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。
(3)案例：我国赤峰市元宝山矿区生态恢复工程。
6．城市环境生态工程
(1)问题：固体废弃物污染、大气污染、噪声污染等方面。
(2)对策：用生态工程的方法对城市环境进行综合治理。
①在城市规划和布局方面，要进行城市生态分区，合理分布工业区、居住区、生态绿地等。
②推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺，以减少污染的产出。
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。
(3)案例：张家港、大连、厦门等环境保护模范城市。
二、生态工程发展的前景
1．“生物圈2号”生态工程的实验及启示
(1)设计目的：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。
(2)失败原因：温度失调，以及“大气和海洋”比例与地球相差甚远，导致空气中CO2的含量猛增；O2量减少，不足以维持人及动物的生存。
(3)启示：使人们认识到与自然和谐共处的重要性，深化了对自然规律的认识，尽管科学技术已经很发达了，但人类仍然没有能力去完全模拟出自然生态系统。
2．对我国生态工程发展前景的分析与展望
(1)我国生态工程建设的特点：重视对生态环境的保护，注重与经济、社会效益的结合。
(2)我国生态工程存在的问题：
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，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。
1．判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)生态农业建设时巧设、增设食物链可能使食物链延长，消耗能量的环节增多，降低能量利用率。 ( )
(2)湿地的恢复除利用生物工程手段外，还要依靠自然演替机制恢复其生态功能。 ( )
(3)退耕还林还草、植树造林等是小流域综合治理生态工程的主要对策。 ( )
(4)矿区废弃地生态恢复工程的关键是植被恢复和土壤微生物群落的重建。 ( )
(5)依据协调与平衡原理，进行引种工程时，应考虑被引物种与环境的关系。 ( )
(6)设计良性循环的农业生态系统时，应遵循的基本原则是追求经济效益的最大化。 ( )
提示：(1)× 生态农业建设时巧设、增设食物链使能量得以多级利用，从而提高了能量利用率。
(2)√
(3)× 退耕还林还草，植树造林等是大区域生态系统恢复工程的主要对策。
(4)√ (5)√
(6)× 设计良性循环的农业生态系统时，应遵循的基本原则是充分考虑经济、社会和生态的综合效益。
2．下列关于生态工程建设的叙述正确的是( )
A．窦店村综合发展型生态工程是一个样板，各地可以照搬
B．在进行生态工程建设时，应根据实际，因地制宜
C．不同的生态工程体现的原理完全相同
D．生态工程建设目的只在于恢复生态
B [生态工程建设时一定要根据实际，因地制宜，不能照搬一个模式；不同的生态工程应用的原理不一定相同；生态工程建设的目的除了恢复生态，还要实现经济效益、社会效益和生态效益的全面提高。]
3．如图为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于( )
A．物质循环利用的生态工程
B．山区小流域综合治理与开发的生态工程
C．节水和废水处理与应用的生态工程
D．清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程
C [从题图中看出，该生态工程实现了废水的循环利用。]
生态工程的实例
[思考交流]
1．结合教材P118～120大区域生态系统恢复工程以及地理学知识，思考国家为什么投入巨大的人力和物力兴建“三北”防护林工程。
提示：“三北”防护林跨越我国13个省551个县，对我国具有重要的意义：生态环境的质量关系到这一地区人们的生产和生活问题，对维护社会稳定具有重要意义；更重要的是，这一地区的生态环境关系到下游地区人们的生产、生活和经济发展，如黄河上游的水土流失容易导致下游地区的洪水泛滥，而危害巨大的沙尘暴的发生也与这一地区的土地沙漠化关系密切。
2．为什么说“退耕还湖”是一项巨大的系统工程？实施这一工程面临的主要困难是什么？
提示：退耕还湖不仅包括退耕地为湖区，还包括退耕后湖区上游以及湖区周围的生态环境保护工作；更重要的是原耕地上居民的迁移，解决迁出居民的生活和就业等问题，是退耕还湖工程面临的主要困难。
3．在矿区废弃地的生态恢复工程案例中，恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？怎样合理地筹划养殖肉牛的数量？
提示：矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，因此代之以适应性强，耐旱的灌木、草和树。合理地筹划养殖肉牛的数量，首先要考虑到牧草的产量，以草定畜；从外地调运饲料要考虑饲养成本；更重要的是要考虑到土地对粪肥的承载力，以及对粪肥的加工或利用情况，要保持在承载力范围以内，以免养殖规模过大，粪肥数量巨大而造成新的污染。
[归纳总结]
1．实例
实例
原理
对策
注意问题
农村综合发展型生态工程
物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理
建立农村综合发展型生态工程
(1)核心：沼气工程
(2)优点：农、林、牧、副、渔业等全面发展，开发可更新资源，减少环境污染
小流域综合治理生态工程
整体原理、协调与平衡原理以及工程学等原理
运用多种原理，应用多种措施综合治理
(1)“综合”表现在同时考虑生态效益和经济效益
(2)不同气候、不同自然条件和不同经济发展水平的地区，生态工程模式应各具特色
大区域生态系统恢复工程
协调与平衡原理、整体性原理、物种多样性原理
退耕还林还草、植树造林等
“三北”防护林建设中应注意的问题：(1)考虑树种生态适应性；
(2)考虑树种多样性
湿地生态恢复工程
协调与平衡原理、整体性原理
控制污染、退田还湖
(1)主要措施：退耕还湖
(2)主要困难：解决迁出湖区居民的生活和就业问题
矿区废弃地生态恢复工程
系统学和工程学原理
修复土地、恢复植被
(1)改良表土
(2)种植耐旱的灌木、草和树
(3)合理确定载畜量
城市环境生态工程
协调与平衡原理、整体性原理等
城市绿化、污水净化、废弃物处理、合理布局等
(1)防止大气污染：禁止使用含铅汽油
(2)防止水污染：进行污水净化，减少或禁止污水排放
2.六大生态工程实例中的“关键点”归纳
(1)农村综合发展型生态工程：核心是沼气工程，优点是开发可更新资源，减少环境污染。
(2)小流域综合治理生态工程：“综合”表明在同时考虑到生态效益和经济效益，不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区，各具特色。
(3)大区域生态系统恢复工程：
①考虑树种生态适应性问题，种植适宜品种；②考虑树种多样性，保证防护林体系稳定性。
(4)湿地生态恢复工程：
①主要措施：退耕还湖；②主要困难：解决迁出湖区居民的生计问题。
(5)矿区废弃地的生态恢复工程：
①种植耐旱的灌木、草和树；②确定合理载牧量；③改良表土。
(6)城市环境生态工程：
①解决大气污染措施：禁止使用有铅汽油；②水污染：减少或禁止污水排放，进行污水净化。
特别提醒：?1?在进行生态工程建设时，应积极利用自然生态系统的强大自我恢复力，节省投资。
?2?生态系统的恢复力有限，不能认为有了生态工程，就可以走发达国家“先污染、破坏，后治理”的老路。
1．农村综合发展型生态工程的优点包括( )
①物质和能量的多级利用 ②物质循环再生 ③废物资源化 ④生物相互依存，体现了整体性 ⑤做到了生态、经济和社会效益三结合
A．①②③④ B．②③④⑤
C．①②④⑤ D．①②③④⑤
D [农村综合发展型生态工程是在怎样实现物质的多级循环利用，用有限资源，取得经济、社会、生态效益全面提高的背景下提出和发展出的生态工程，典型代表是北京郊区窦店村的以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程。农村综合发展型生态工程实现了物质和能量的综合利用，物质循环再生实现了废物的资源化，各种生物资源相互依存，把生态效益、经济效益和社会效益紧密地结合为一个整体。]
2．柴静的纪录片《穹顶之上》引起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，这再次使人们关注生态环境与生态经济问题，生态工程的建设已经成为社会关注的热点。如图为某地一生态工程建设模式图，请据图回答有关问题：
(1)从能量流动的意义分析，该生态工程实现了___________
_____________________________________________________。
(2)该生态工程借鉴了“无废弃物农业”，其主要体现了生态工程的________________原理，与此密切相关的主要生物类群在生态系统的组成成分中属于________。
(3)在进行生态工程建设时，要根据当地的实际条件，因地制宜地进行，在矿区废弃地的生态恢复工程中，恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？ __________________________
_____________________________________________________。
[解析] (1)该生态工程实现了物质和能量的多级利用。从能量流动的意义分析，该生态工程实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率。(2)图中生态工程主要是借鉴了“无废弃物农业”，主要体现了生态工程物质循环再生原理，与此密切相关的生物为腐生细菌和真菌等分解者。(3)矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，因此恢复植被的措施是植树和种草，而不是种植农作物。
[答案] (1)能量的多级利用，提高了能量的利用率 (2)物质循环再生 分解者 (3)矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长
生态工程发展的背景
[思考交流]
阅读教材有关“生物圈2号”生态工程的实验内容，思考下列问题。
1．请解释一下“生物圈2号”的名称由来。
提示：因为地球本身被称作“生物圈1号”而得名。
2．建造“生物圈2号”目的是什么？
提示：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。
3．“生物圈2号”与外界有何联系？
提示：(1)物质上：与外界隔绝；(2)信息上：可以通过电力传输、电信和计算机同外界相连；(3)能量上：只允许太阳能通过玻璃射入。
4．“生物圈2号”失败的原因是什么？
主要是温度失调，以及“大气和海洋”比例与地球相差甚远，导致空气中CO2的含量猛增，O2量减少，不足以维持人及动物的生存。
5．我国目前的生态危机有哪些？
提示：我国的生态危机不是单纯的环境污染问题，而是与人口激增、环境与资源破坏、能源短缺等问题结合在一起的“并发症”。
6．我国生态工程发展目前还有哪些不足之处？
提示：(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，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。
[归纳总结]
1．“生物圈2号”生态工程的实验及启示
(1)设计目的：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。
(2)性质：是一座微型的人工生态循环系统。
(3)与外界的联系：通过电力传输、电信和计算机同外界联系，太阳光通过玻璃不断地射入。
(4)实验结果及原因：实验以失败而告终。其主要原因是温度失调；“大气和海洋”的比例与地球相差甚远，生物呼吸释放的CO2超过了植物和海洋的固定能力，导致空气中CO2的含量猛增；O2量减少，不足以维持人及动物的生存。
(5)启示：使人们认识到与自然和谐共处的重要性，深化了人们对自然规律的认识，即自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝。迄今为止，尽管科学技术已经如此发达了，但是人类仍没有能力去完全模拟出自然生态系统。
2．对我国生态工程发展前景的分析与展望
(1)西方国家的生态工程除了治理环境污染的目标之外，主要是通过介于工程和依靠自然恢复力的一种中间途径，集中于对破坏的生态系统，特别是开矿后的废弃地以及湿地等进行生态恢复。总体来看，发达国家的生态工程的应用范围比我国的小，也不那么强调经济效益。
(2)我国生态工程发展分析
①现状：我国目前面临的生态危机，已经不单纯是环境污染问题，而是与人口激增、环境与资源破坏、能源短缺等问题结合在一起的“并发症”。
②解决办法：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。
③我国农业生态工程的优点：遵循“整体、协调、再生、循环”的基本原理，吸收了传统农业的精华，适合中国农业和农村的特点，具有强大的生命力。
④我国的生态工程的缺点：缺乏定量化模型的指导，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。
⑤我国的生态工程的前景：随着我国社会、经济的发展，以及可持续发展战略的实施，发展前景广阔。
特别提醒：中国和西方国家生态工程建设的差异
(1)西方国家的生态工程除了治理环境污染的目标之外，主要是通过介于工程和依靠自然恢复力的一种中间途径，集中于对破坏的生态系统进行生态恢复。
(2)我国的生态工程建设不但重视对生态环境的保护，更注重与经济和社会效益的结合。
1．“生物圈2号”生态工程的失败给人类带来了深刻的经验教训，下列说法错误的是( )
A．使人们认识到与自然和谐共处的重要性
B．使人们认识到自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝
C．随着科技的发展进步，人类已经可以完全模拟出自然生态系统
D．人类目前还没有能力去完全模拟出自然生态系统
C [“生物圈2号”生态工程的失败，使人们认识到与自然和谐共处的重要性，自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝。迄今为止，人们仍然没有能力去完全模拟出自然生态系统。]
2．下列关于我国生态工程与西方国家生态工程的比较，正确的是 ( )
①西方国家的生态工程以治理环境污染和恢复破坏的生态系统为主要目标，我国的生态工程则以经济和社会效益为主要目标 ②西方国家的生态工程应用范围比我国的小 ③我国的生态工程难以像西方那样，设计出标准化、易操作的生态工程样板
A．①②③ B．② C．③ D．②③
D [西方国家的生态工程与我国的生态工程强调的重点不同。西方国家的生态工程除了治理环境污染的目标外，主要是通过介于工程和依靠自然恢复力的一种中间途径，集中于对破坏的生态系统进行生态恢复；我国的生态工程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。总体来看，西方国家的生态工程的应用范围比我国的小，不太强调经济效益。不过，目前我国的生态工程还有一些不足之处，如缺乏定量化模型指导，难以设计出标准化、易操作的生态工程样板等。]
[课堂小结]
知 识 网 络 构 建
核 心 语 句 归 纳
1.农村综合发展型生态工程所遵循的原理主要是物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理、系统学和工程学原理等。
2.小流域综合治理生态工程所遵循的主要原理是协调与平衡原理、整体性原理以及工程学原理等。
3.大区域生态系统恢复工程所遵循的主要原理是物种多样性原理、整体性原理和协调平衡原理。
4.湿地生态恢复工程所遵循的原理主要是物种多样性原理、协调与平衡原理及整体性原理等。
5.矿区废弃地的生态恢复工程所遵循的原理主要是协调与平衡原理、整体性原理及系统学和工程学原理。
6.城市环境生态工程所遵循的主要原理是物质循环再生原理、整体性原理等。
1．下列实例与主要体现的生态工程基本原理，匹配最恰当的是( )
A．中国传统农业——物种多样性原理
B．在养分稀少的深海有物种丰富的珊瑚礁——物质循环再生原理
C．太湖中水葫芦泛滥——协调与平衡原理
D．水乡的桑基鱼塘——整体性原理
C [中国传统农业主要体现了物质循环再生原理，A项错误；在养分稀少的深海有物种丰富的珊瑚礁，主要体现了物种多样性原理，B项错误；太湖中水葫芦泛滥主要体现了协调与平衡原理，C项正确；水乡的桑基鱼塘主要体现了物质循环再生原理，D项错误。]
2．“生物圈2号”实验失败的直接原因主要是( )
①温度失调 ②CO2含量增高
③O2含量减少 ④生物群落不全
A．①② B．②③
C．①②③ D．①②③④
C [审题时注意题目所说的是“直接原因”。“生物圈2号”实验失败的直接原因有温度失调、大气和海洋比例失调、CO2含量猛增、O2含量减少、多种动物灭绝等。]
3．下列生态系统对于蓄洪防旱、自然净化污水具有非常重要的作用的是( )
A．小流域综合治理生态工程
B．湿地生态系统
C．草原生态系统
D．森林生态系统
B [湿地被誉为地球的“肾脏”，具有蓄洪防旱、调节气候、控制土壤侵蚀、自然净化污水等功能，其他生态系统在本题所叙述的两方面作用较小。]
4．我国南方某地环保部门向遭受严重污染的南湖中引入苦草、黑藻等沉水植物和螺蛳等底栖动物来修复该生态系统。如图所示为该生态系统修复后的部分生物的营养关系，请据图回答问题：
(1)在修复该生态系统时要控制污水流入的速率，除有利于有机污染物被充分分解外，还有利于植物对________的充分吸收，防止水体富营养化。该生态系统修复后物种丰富度逐渐增加，其群落演替类型是________。
(2)调查野鸭的种群密度常用________法。当螺蛳数量增加时，草鱼和罗非鱼数量也会增多，这样，螺蛳种群的增长就会受到抑制，这是生物群落内部________的结果。
(3)苦草等沉水植物大量繁殖后，部分浮游植物的生物量下降，大型底栖动物的数量有所增加，这是在____________________水平上研究的结果。沉水植物通过一定的信息传递吸引浮游动物栖息于其叶表面，从而抚育出高密度的浮游动物群落。浮游动物能够大量捕食浮游藻类，也间接地控制了藻类的数量。这体现出信息传递的作用是能调节生物的______，以维持生态系统的稳定。
(4)该修复工程可将有机污染物充分地分解利用，这主要符合生态工程的____________原理。若在此基础上，进一步建立一个集污水净化、休闲、养鱼为一体的新型人工生态系统，其主要目的是设法调整能量流动关系，使能量持续高效地流向____________。
[解析] (1)在生态系统修复时，调节污水流入的速率，既有利于微生物对有机污染物的充分分解，又有利于水生植物对无机盐(如N、P等)的充分吸收，防止水体富营养化。该生态系统修复后发生的群落演替类型属于次生演替。(2)对于活动能力强、活动范围大的动物，调查其种群密度常采用标志重捕法。当螺蛳数量增加时，草鱼和罗非鱼由于食物丰富，数量也会增多，这样，螺蛳种群的增长就会受到抑制，这是生物群落内部负反馈调节的结果。负反馈调节在生态系统中普遍存在，是生态系统自我调节能力的基础。(3)沉水植物大量繁殖后，会与浮游植物竞争营养物质和阳光，从而抑制浮游植物的生长，大型底栖动物由于食物丰富而数量增加，这是在群落水平上研究种间关系的问题。沉水植物通过信息传递吸引浮游动物并借助于浮游动物的捕食作用间接控制藻类的数量，这体现了信息传递能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。(4)该生态修复工程主要利用了生态工程的物质循环再生原理。若在此基础上进一步建立一个集污水净化、休闲、养鱼为一体的新型多功能人工生态系统，其主要目的是设法调整能量流动的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
[答案] (1)无机盐 次生演替 (2)标志重捕 负反馈调节 (3)群落 种间关系 (4)物质循环再生 对人类最有益的部分
课件72张PPT。专题5 生态工程5.2 生态工程的实例和发展前景多级循人多地少综合发展型环利用保土蓄水水土流失协调与平衡工程学过度放牧荒漠化缩小和破坏调节区域气候自然演替工程和生物缓冲带土壤微生物生态系统植被恢复生态工程大气污染CO2生命支持人工生态工程温度自然生态系统自然规律生态环境经济标准化高科技含量理论性生态工程的实例生态工程发展的背景点击右图进入…Thank you for watching !课时分层作业(十五)
(建议用时：35分钟)
[基础达标练]
1．下列生态工程模式与典型实例或措施对应错误的是( )
A．农村综合发展型生态工程——北京郊区窦店村物质多级循环利用工程
B．小流域综合治理生态工程——甘肃陇南市的“九子登科”治理模式
C．大区域生态系统恢复工程——“生物圈2号”生态工程
D．湿地生态恢复工程——平堤行洪、退田还湖、移民建镇
C [大区域生态系统恢复工程的措施是实施一系列森林或草原植被恢复的生态工程、水土保持的生态工程等，典型实例是退耕还林、还草生态工程，“三北”防护林生态工程等。 ]
2．下列关于生态工程的问题和对策的理解，正确的是( )
A．建立农村综合发展型生态工程，是解决我国人多地少问题的唯一途径
B．湿地生态恢复工程会加剧人多地少的矛盾，对人类发展不利
C．小流域综合治理生态工程不仅可以维持生态系统的稳定性，还可以提高经济效益
D．只要各种生态工程技术发展成熟，我们完全可以走“先污染，后治理”的老路
C [建立农村综合发展型生态工程，是解决人多地少问题的有效途径之一，而非唯一途径。湿地生态恢复工程是恢复原有的湿地生态系统，耕地会暂时性略有减少，但是其生态效益是巨大的。虽然各种生态工程技术逐渐发展，并最终会成熟起来，但绝不能走“先污染，后治理”的老路。]
3．下列关于大区域生态系统恢复工程的叙述，不正确的是( )
A．大区域生态系统恢复工程是人类征服、主宰自然的典型实例
B．我国大区域生态系统恢复工程的典型实例是“三北”防护林生态工程
C．大区域生态系统恢复工程包括一系列森林或草原植被的恢复工程和水土保持工程等
D．退耕还林、还草生态工程和防沙治沙生态工程都属于大区域生态系统恢复工程
A [我国的大区域生态系统恢复工程是人类与自然和谐相处，保持可持续发展的典型实例，但人类并没有征服和主宰自然。]
4．下列关于小流域综合治理生态工程的叙述，错误的是( )
A．该工程的主要目的是治理小流域的水土流失问题
B．该生态工程运用了整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理以及工程学原理
C．该生态工程针对不同的地形采取了不同的措施
D．该生态工程体现了经济效益与生态效益的统一
B [小流域综合治理生态工程运用了整体性原理、协调与平衡原理、工程学等原理，但没有运用物质循环再生原理。]
5．下列关于湿地生态恢复工程的叙述错误的是( )
A．该工程采用工程和生物措施相结合的方法
B．要建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰
C．对湿地的恢复，只注意退耕还湿地或建立自然保护区就可以
D．湿地的恢复除利用生物工程手段外，还要依靠自然演替机制恢复其生态功能
C [湿地生态恢复工程就是采用工程手段和生物措施相结合的方法，如退耕还湿地、建立自然保护区、废水处理、点源和非点源污染控制、土地处理工程，以及植物物种的引进种植等，使受到干扰的湿地得以恢复。在湿地的周围，还应建立缓冲带，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。]
6．甘肃某山区由于开采露天小铁矿等活动，自然生态系统完全被破坏，成为一片废墟。为尽快使该山区恢复到原有自然生态系统状态，应采取的最好措施是在这片废墟上( )
A．回填土壤，引进多种外来物种，重建新的生态系统
B．撤出人类全部活动，实行全面封闭，等待自然恢复
C．回填土壤，栽培当地经济农作物，发展农业生产
D．回填土壤，栽种多种当地原有的植物，实行封山育林
D [解答本题首先应明确题干中提供的信息：①原有的自然生态系统完全被破坏；②尽快恢复原状的最佳措施是回填土壤为栽种植物提供生存条件。然后再由选项并结合生态工程所遵循的基本原理作答。 ]
7．小流域治理已经从开始时的单纯造林和减水、减沙等工程，逐渐转移到生态经济型模式上，目标是( )
A．建立节约型生态系统，获得最大的生态和经济效益
B．建立原始和现代的复合系统，获得最大生态和经济效益
C．建立稳定、持久、高效的复合系统，获得最大生态和经济效益
D．建立农村小流域综合系统，获得最大生态和经济效益
C [小流域治理模式是应用生态工程的整体性原理、协调与平衡原理以及工程学等原理，通过保土蓄水、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的。其目标是建立稳定、持久、高效的复合系统，获得最大的生态和经济效益。]
8．下列描述中不符合“生物圈2号”实验给人的启示的是( )
A．人要与自然和谐共处
B．加深对自然规律的认识，按自然规律办事
C．人类早晚会建立第2个“生物圈”，无须担心地球恶化
D．大自然给人类提供的支持与服务可谓无价之宝
C [“生物圈2号”工程使我们认识到与自然和谐共处的重要性，迄今为止，人类仍然没有能力去完全模拟出自然生态系统，自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝。 ]
9．下列关于生态工程的叙述，正确的是( )
A．窦店农村综合发展型生态工程建立了良好的物质多级循环利用程序
B．在城市环境治理中，实现垃圾分类处理体现了协调与平衡原理
C．对湿地的恢复，只要注意退耕还湿地或建立自然保护区就可以了
D．我国的生态工程应该以经济和社会效益为主要目标
A [北京郊区窦店村以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程，符合物质循环再生原理，A正确；在城市环境治理中，实现垃圾分类处理，充分利用废弃物中的物质和能量，体现了物质循环再生原理，B错误；对湿地的恢复，不仅要注意退耕还湿地和建立自然保护区，还要注意控制污染源、废水处理等问题，C错误；生态工程应该以自然、经济和社会效益为主要目标，保障生态系统的平衡和稳定，D错误。]
10．湿地是地球上生物生产力最大的生态系统之一。它是天然的蓄水池，并能过滤和分解水中的污染物进而改善水质，被誉为“地球之肾”。湿地类型众多，如红树林、河流、湖泊和稻田等。
(1)湿地由于其特殊的水文及地理特征，具有_____________
__________________________________________等生态功能。
(2)在红树林等湿地生态系统中，碳元素主要通过________被固定在有机物中，并沿着________进行传递。
(3)与生物多样性丰富的湖泊相比，稻田的________稳定性较低。
(4)调查表明，我国相当一部分湖泊已不同程度富营养化，原因是含氮、磷等元素丰富的污染物的排放量超过了湖泊____________的限度，使其自动调节能力下降。造成富营养化水体中鱼类大量死亡的原因有__________________等。
(5)湿地面积的缩小会导致局部气候变劣、_____________等。
(6)湿地生态恢复工程就是采用________和________措施相结合的方法，如废水处理、______________污染控制、土地处理工程以及____________________等，使受干扰的湿地得以恢复。
[解析] (1)湿地可以调节水流量和控制洪水，可以补充地下水，同时还可以净化水质。
(2)生态系统中，二氧化碳通过光合作用被固定合成有机物，再以有机物的形式沿着食物链(网)传递。
(3)生物多样性越丰富，其抵抗力稳定性越高，恢复力稳定性越低。稻田的物种多样性低，所以它的抵抗力稳定性比湖泊的低。
(4)自动净化能力是湖泊恢复到以前正常状态的能力，是有限度的，超过了限度就会造成破坏。水体富营养化导致藻类大量繁殖，产生毒素并消耗水中的氧气，造成鱼类大量死亡。
(5)(6)见答案。
[答案] (1)调节水流量和控制洪水(蓄洪抗旱)、净化水质(答案合理即可) (2)光合作用 食物链(网) (3)抵抗力 (4)自动净化能力 溶氧量下降、有毒物质增加 (5)地下水位下降、生物多样性降低、迁飞鸟类绝迹(答案合理即可) (6)工程 生物 点源和非点源 植物物种的引进种植
[能力提升练]
11．浙江慈溪采用聚乙烯发泡板为人工浮床，在富营养化污水中栽培绿萝、美人蕉和龟背竹，从而使污染水体得到净化。下列关于人工浮床净化水体机理的叙述，正确的是( )
A．植物吸收水中悬浮物，提高水体透明度
B．浮床上的植物不能吸收水中的NO、PO等离子，不能降低水中氮、磷等含量
C．浮床遮挡部分光，抑制浮游藻类的生长繁殖，防止水华发生
D．浮床下方水体氧浓度升高，减少了微生物种类和数量
C [植物不能吸收水中的悬浮物，选项A错误；水体富营养化指的是水中富含N、P等营养物质，栽培的植物可以吸收利用水中的无机盐，从而降低水体富营养化的程度，选项B错误；浮床可以遮挡光照，使得水体中的藻类不能进行光合作用，抑制其繁殖从而避免水华的发生，选项C正确；浮床下方水体氧浓度降低，选项D错误。]
12．如图为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(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，氧化塘净化污水的途径有物理沉降和微生物的分解作用
C．氧化塘实现净化污水的原理主要是利用细菌和藻类的分解作用来分解有机污染物
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、兼性厌氧型、厌氧型
C [流入的污水经沉淀后被污泥中的微生物分解，分解产生的二氧化碳和无机盐又被藻类等生产者利用，A项正确；整个过程中既有物理沉降又有微生物的分解作用，B项正确；这个过程中细菌起分解作用，而藻类属于生产者，进行光合作用产生氧气和有机物，不能称为分解作用，C项错误；随着距水面深度的增加，含氧量不断下降，不同水层的微生物呼吸作用类型可能依次是需氧型、兼性厌氧型和厌氧型，D项正确。]
13．请据图回答下列问题。
图一
图二
(1)图一为窦店村综合发展生态工程示意图，该工程运用的主要原理是__________________________(至少答两项)。此生态系统中的生产者有______________，生命活动所需的能量归根到底都来自________。燃烧沼气为鸡舍照明，通过增加照明时间，可以增加产蛋量，这属于____________信息的传递。
(2)图二为某矿区废弃地的生态恢复工程流程图，在恢复过程中，①②分别指________和________等措施。该生态工程所遵循的主要原理是_____________________________________________。
(3)澳大利亚大堡礁的生物多样性非常高，珊瑚虫和藻类组成了高效的植物—动物营养循环，因此珊瑚礁能够保持很高的系统生产力。该生态系统体现了哪些生态工程的基本原理？ ____________
_____________________________________________________。
[解析] 本题考查生态工程的相关知识，重点考查生态工程所遵循的原理。(1)图一所示生态工程运用的主要原理是物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理。生态系统中生产者均为自养型生物，图一中只有谷物和蓝、绿藻为自养型生物。生态系统中的能量来源于生产者所固定的太阳能。通过燃烧沼气为鸡舍照明，增加照明时间可以增加产蛋量，这属于物理信息的传递。(2)图二为某矿区废弃地的生态恢复工程流程图，在恢复过程中，①②分别指平整压实土地和人工制造表土措施，该生态工程遵循的主要原理是整体性原理、协调与平衡原理。(3)澳大利亚大堡礁的生物多样性非常高，体现了生态系统的物种多样性原理；珊瑚虫和藻类组成了高效的植物—动物营养循环，因此珊瑚礁能够保持很高的系统生产力，体现了生态工程的系统整体性原理。
[答案] (1)物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理 谷物和蓝、绿藻 太阳光能 物理 (2)平整压实土地 人工制造表土 整体性原理、协调与平衡原理 (3)物种多样性原理、系统整体性原理
14．下面是窦店村综合发展生态工程示意图。请据图回答：
(1)这一生态工程的结构和功能有哪些特点？ _____________
_____________________________________________________。
(2)蓝、绿藻的代谢类型是________，在生态系统中的地位是________。
(3)下图是某科研工作者为该村设计的垃圾资源化、无害化处理的一种方案，请据图回答问题：
①此方案中a、b过程需每一位居民的参与，参与的行动方式是
_____________________________________________________。
②过程d、e利用的生物属于生态系统的何种成分？________。
③从对资源的充分利用角度看，d、e途径比c途径突出的优点是
_____________________________________________________。
[解析] (1)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；同时又降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。
(2)蓝、绿藻的代谢类型是自养需氧型，属于生产者。
(3)过程a、b是对垃圾的分类处理；过程d、e是利用分解者的分解作用处理有机废弃物，此过程既充分利用了废弃有机物中的物质和能量，又减少了因燃烧带来的污染。
[答案] (1)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；同时又降低了环境污染，促进了农村的可持续发展
(2)自养需氧型 生产者
(3)①将生活垃圾分类处理 ②分解者 ③除利用了有机垃圾中的能量外，还充分地、分层次地多级利用了垃圾中的物质，并且减少了因燃烧带来的污染
15．某城市在建设过程中，更加注重生态文明的建设。如利用人工建立的湿地公园对生活污水进行净化处理，形成藻菌共生的污水净化系统，还可以利用藻类蛋白养鱼、养鸭等获得良好的经济效益。下面是利用人工湿地净化生活污水的原理简图。请据图回答问题：
(1)输入人工湿地的能量为____________________________。
(2)人工湿地中的芦苇属于挺水植物，绿藻属于浮游植物，黑藻属于沉水植物，这一现象体现了群落具有________结构。该人工湿地的建设体现了生态工程的基本原理有___________________等。
(3)该人工湿地中的芦苇、藻类等植物生长迅速，其主要原因是
_____________________________________________________。
(4)细菌、真菌等微生物的分解作用是净化污水的重要途径，为了提高分解的效率，可采取的有效措施是____________________。
(5)用恰当的箭头和文字完成该人工湿地的碳循环图解。
(6)某生物兴趣小组在实地调查了该人工湿地后，在大力赞赏利用湿地对生活污水进行净化处理的同时，还向相关部门提出了应加强对重点污染源的控制这一合理的建议，其依据的生态学理由是
_____________________________________________________。
[解析] 输入人工湿地的能量有各种植物通过光合作用固定的太阳能和生活污水有机物中的化学能。不同的生物生活在不同的层次，这体现了群落的垂直结构。人工湿地中的细菌、真菌分解污水中的有机物产生大量的氮、磷，被人工湿地中的芦苇、藻类等植物吸收，导致其生长迅速。湿地中的细菌、真菌多数为需氧型微生物，为提高其分解有机物的效率，可不断向水体中通入一定量的空气。
[答案] (1)光能和污水有机物中的化学能
(2)垂直 物质循环再生原理、协调与平衡原理
(3)细菌、真菌等微生物分解污水中的有机物为植物生长提供了充足的氮、磷等矿质养料和光合作用所需的CO2
(4)向水体中适当通入空气
(5)见下图
(6)生态系统的自我调节能力是有限的
