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1、第42讲 生态工程 考点考点 生态工程的原理与实例生态工程的原理与实例 1生态工程原理举例生态工程原理举例 (1)单一人工林比天然混交林稳定性低，易爆发虫害单一人工林比天然混交林稳定性低，易爆发虫害物种多样性原理。物种多样性原理。 (2)草原确定合理载畜量，不能过度放牧草原确定合理载畜量，不能过度放牧 协调与平协调与平衡原理。衡原理。 (3)引种考虑适应环境引种考虑适应环境协调与平衡原理。协调与平衡原理。 (4)林业生态工程建设，既考虑种树又考虑生活问题林业生态工程建设，既考虑种树又考虑生活问题 整体性原理整体性原理 2生态工程的整体性原理与系统整体性原理的比较生态工程的整体性原理与系统整体性
2、原理的比较 (1)整体性原理。整体性原理。 整体性原理指社会、经济、自然三方面协调统一，保整体性原理指社会、经济、自然三方面协调统一，保障整个系统的稳定与平衡，例如林业建设中自然系统、障整个系统的稳定与平衡，例如林业建设中自然系统、社会系统与经济系统的关系问题，即种树的同时考虑社会系统与经济系统的关系问题，即种树的同时考虑经济收入，粮食、燃料等问题，如图所示：经济收入，粮食、燃料等问题，如图所示： (2)系统整体性原理。系统整体性原理。 系统整体性原理属于系统学和工程学原理之一，强调整系统整体性原理属于系统学和工程学原理之一，强调整体大于部分之和，即体大于部分之和，即“ 112”，目的是保持系
3、统有很，目的是保持系统有很高的生产力，互利共生的生物能体现系统整体性原理，高的生产力，互利共生的生物能体现系统整体性原理，如藻类和珊瑚虫、大豆和根瘤菌、地衣中藻类和真菌等。如藻类和珊瑚虫、大豆和根瘤菌、地衣中藻类和真菌等。 3生态工程与传统工程的比较生态工程与传统工程的比较 4.农业生态系统的设计原则农业生态系统的设计原则 (1)应当能够体现生态学原理与现代农业技术相结合的应当能够体现生态学原理与现代农业技术相结合的原则；原则； (2)应当能够构成一个合理的生产结构；应当能够构成一个合理的生产结构； (3)应当充分利用自然界的物质和能量资源；应当充分利用自然界的物质和能量资源； (4)应当体现
4、减少环境污染的原则；应当体现减少环境污染的原则； (5)应当充分考虑经济、社会和生态的综合效益；应当充分考虑经济、社会和生态的综合效益； (6)所设计的农业生态系统，从理论上看应当能够实现所设计的农业生态系统，从理论上看应当能够实现良性循环。良性循环。 5不同生态工程中的关键点不同生态工程中的关键点 (1)农村综合发展型生态工程：核心是沼气工程，优点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。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：小流域综合治理生态工程：“综合综合”表现在同时考表现在同时考虑到生态效益和经济效益，不同气候带、不同自然条虑
5、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。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：大区域生态系统恢复工程：考虑树种生态适应性考虑树种生态适应性问题，种植适宜品种；问题，种植适宜品种；考虑树种多样性，保证防护考虑树种多样性，保证防护林体系稳定性。林体系稳定性。 (4)湿地生态恢复工程：湿地生态恢复工程：主要措施：退耕还湖；主要措施：退耕还湖；主主要困难：解决迁出湖区居民的生计问题。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：矿区废弃地的生态恢复工程：种植耐旱的灌木、种植耐旱的灌木、草和树；草和树；确定
6、合理载牧量；确定合理载牧量；改良表土。改良表土。 (6)城市环境生态工程：城市环境生态工程：解决大气污染措施：禁止使解决大气污染措施：禁止使用有铅汽油；用有铅汽油；水污染：减少或禁止污水排放，进行水污染：减少或禁止污水排放，进行污水净化。污水净化。 角度角度 生态工程的原理与实例分析生态工程的原理与实例分析 1(2016湖师大附中湖师大附中 )珠江三角洲的农民充分利用自珠江三角洲的农民充分利用自然条件，建立该地特有的农业生态系统的良性循环模然条件，建立该地特有的农业生态系统的良性循环模式：蔗基鱼塘和桑基鱼塘。如图是蔗基鱼塘和桑基鱼式：蔗基鱼塘和桑基鱼塘。如图是蔗基鱼塘和桑基鱼塘的模式图，据图回
7、答下列问题：塘的模式图，据图回答下列问题： (1)这种人工生态系统最基本的生物因素是这种人工生态系统最基本的生物因素是_ 。要使它长期稳定发展，除了有稳定的要使它长期稳定发展，除了有稳定的 _ 来源，各来源，各类生物要类生物要_。 (2)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过 _ 的作用，释放出的作用，释放出_ ，被植物利用。，被植物利用。 (3)该生态系统把桑基鱼塘与蔗基鱼塘有机地组合在一起，该生态系统把桑基鱼塘与蔗基鱼塘有机地组合在一起，优化了系统结构，遵循优化了系统结构，遵循_原理。原理。 (4)生生 态态 工工 程程 所所 遵遵 循循 的的 基基 本本 原原 理理 有有 _ 、_
8、 、_ 、_等。等。 解析：解析：生态系统的成分包括生产者、消费者、分解生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量。题中人工生态系统最基者、非生物的物质和能量。题中人工生态系统最基本的生物因素是生产者和分解者。生态工程所遵循本的生物因素是生产者和分解者。生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理等。理等。 答案答案：(1)生产者和分解者生产者和分解者 能量能量 保持相对稳定保持相对稳定 (2)分解者分解者 矿质离子矿质离子
9、(3)系统的结构决定功能系统的结构决定功能 (4)物质循环再生原理物质循环再生原理 物种多样性原理物种多样性原理 协调与平协调与平衡原理衡原理 整体性原理整体性原理 系统学和工程学原理系统学和工程学原理 (回答其回答其中任意四点即可中任意四点即可) 2下图是对有机废弃物进行处理的一种方案，请回下图是对有机废弃物进行处理的一种方案，请回答问题。答问题。 (1)施用有机肥料有利于提高农作物的产量，原因是土施用有机肥料有利于提高农作物的产量，原因是土壤微生物分解有机肥料所产生的壤微生物分解有机肥料所产生的 _ 使农使农作物的光合作用强度得到提高。作物的光合作用强度得到提高。 (2)从资源化、无害化角
10、度分析，途径从资源化、无害化角度分析，途径、优于优于的的原因是原因是_。 (3)少量有机废弃物排入河流，不会使河流中的生物种少量有机废弃物排入河流，不会使河流中的生物种类类和和数数量量发发生生明明显显变变化化，这这说说明明生生态态系系统统具具有有_能力。能力。 (4)焚烧塑料垃圾所产生的二口恶英会诱发焚烧塑料垃圾所产生的二口恶英会诱发 _ 基因基因突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。 (5)能能降降解解塑塑料料的的微微生生物物属属于于生生态态系系统统的的何何种种成成分分_ 。应在。应在_ 的土壤中寻找能降解的土壤中寻找能降解塑料的微生
11、物，从含有多种微生物的土壤中分离出这类塑料的微生物，从含有多种微生物的土壤中分离出这类微生物，需使用微生物，需使用 _ 培养基。若利用培养基。若利用 DNA重组技重组技术将降解塑料的基因导入某些土壤微生物中，则土壤中术将降解塑料的基因导入某些土壤微生物中，则土壤中的塑料有望得到较快降解，该技术的核心是构建基因表的塑料有望得到较快降解，该技术的核心是构建基因表达载体，此过程使用到的酶有达载体，此过程使用到的酶有_。 解析：解析：(1)施用的有机肥料被土壤中的微生物通过细施用的有机肥料被土壤中的微生物通过细胞呼吸分解生成无机物胞呼吸分解生成无机物 (CO2和无机盐和无机盐)，CO2和无机和无机盐都
12、可以提高农作物的光合作用强度，有利于提高农盐都可以提高农作物的光合作用强度，有利于提高农作物的产量。作物的产量。 (2)对有机废弃物进行对有机废弃物进行的处理，既的处理，既实现了物质和能量的多级利用，又减少了实现了物质和能量的多级利用，又减少了处理过程处理过程中产生的污染问题。中产生的污染问题。 (4)正常细胞在致癌因子的作用正常细胞在致癌因子的作用下，原癌基因和抑癌基因发生突变，使正常细胞变成下，原癌基因和抑癌基因发生突变，使正常细胞变成不受机体控制的癌细胞。焚烧塑料垃圾所产生的二口不受机体控制的癌细胞。焚烧塑料垃圾所产生的二口恶英属于化学致癌因子。恶英属于化学致癌因子。(5)能分解塑料的微
13、生物属能分解塑料的微生物属 于生态系统成分中的分解者，将其体内控制分解塑料于生态系统成分中的分解者，将其体内控制分解塑料的基因分离出来，再利用基因工程技术导入某些土壤的基因分离出来，再利用基因工程技术导入某些土壤微生物体内，可得到能大量降解塑料的微生物，从而微生物体内，可得到能大量降解塑料的微生物，从而解除塑料带来的污染。基因工程的核心步骤是基因表解除塑料带来的污染。基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。达载体的构建。 答案：答案：(1)CO2和无机盐和无机盐 (2)通过多层分级利用有机废通过多层分级利用有机废弃物的物质，既充分利用有机物中的能量、又减少环弃物的物质，既充分利用有机物中的能量
14、、又减少环境污染境污染 (3)自我调节自我调节(自我净化自我净化) (4)原癌基因和抑癌原癌基因和抑癌 (5)分解者分解者 富含塑料垃圾富含塑料垃圾 选择选择 限制性核酸内切酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶连接酶 1生态工程建设的目的是遵循自然界物质循环的规生态工程建设的目的是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，达到律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益与生态效益的同步发展。经济效益与生态效益的同步发展。 2物质循环再生原理的基础是物质循环；物种多样物质循环再生原理的基础是物质循环；物种多样性原理的基础是生态系统的稳定性；协调与平衡原理性原理的基础
15、是生态系统的稳定性；协调与平衡原理的基础是生物与环境的协调和平衡；整体性原理的基的基础是生物与环境的协调和平衡；整体性原理的基础是社会、经济和自然构成复合系统；系统学和工程础是社会、经济和自然构成复合系统；系统学和工程学原理的基础是系统的结构决定功能。学原理的基础是系统的结构决定功能。 3农村综合发展型生态工程的主要原理是物质循环农村综合发展型生态工程的主要原理是物质循环再生原理、整体性原理和物种多样性原理；小流域综再生原理、整体性原理和物种多样性原理；小流域综合治理生态工程的主要原理是整体性原理和协调与平合治理生态工程的主要原理是整体性原理和协调与平衡原理；大区域生态系统恢复工程和城市环境生态工衡原理；大区域生态系统恢复工程和城市环境生态工程的主要原理都是协调与平衡原理、整体性原理。程的主要原理都是协调与平衡原理、整体性原理。
