2024-2025學(xué)年高中生物專(zhuān)題五生態(tài)工程第一節(jié)生態(tài)工程的基本原理學(xué)案新人教版選修3

PAGE13-專(zhuān)題五生態(tài)工程〔趣味導(dǎo)學(xué)〕自改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)以占世界約7%的耕地養(yǎng)活著約占世界21%的人口，的確取得了舉世矚目的成就?！笆濉逼陂g，中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展更是上了一個(gè)新臺(tái)階，但我們?yōu)榇艘哺冻隽藨K痛的代價(jià)。隨著近年來(lái)中國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，資源瓶頸制約作用已逐步顯現(xiàn)。一方面資源驚慌，一方面我們的發(fā)展又過(guò)于粗放，過(guò)于大手大腳。更讓人揪心的是，對(duì)能源及資源的利用效率低下導(dǎo)致近年來(lái)中國(guó)環(huán)境急劇惡化。目前，我國(guó)溫室氣體排放已經(jīng)居世界其次，單位GDP污染排放量是發(fā)達(dá)國(guó)家平均水平的十幾倍，水土流失、土地沙化、草地退化在加劇……通過(guò)本專(zhuān)題的學(xué)習(xí)，你就會(huì)知道走生態(tài)環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展之路是唯一的選擇。〔專(zhuān)題概述〕本專(zhuān)題包括“科技探究之路——生態(tài)工程的興起”“生態(tài)工程的基本原理”“生態(tài)工程的實(shí)例和發(fā)展前景”和“實(shí)踐活動(dòng)——調(diào)查沼氣工程的實(shí)施狀況”。本專(zhuān)題旨在使我們了解生態(tài)工程的建設(shè)須要系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)的學(xué)問(wèn)，學(xué)會(huì)綜合分析思索問(wèn)題的實(shí)力。通過(guò)對(duì)中西方生態(tài)工程建設(shè)的比較，說(shuō)明應(yīng)依據(jù)我國(guó)國(guó)情走自己的生態(tài)工程之路，生態(tài)工程在我國(guó)具有廣袤的發(fā)展前景。生態(tài)建設(shè)中同樣存在倫理問(wèn)題，即生態(tài)倫理問(wèn)題。因此，可以說(shuō)，本專(zhuān)題與專(zhuān)題4《生物技術(shù)的平安性和倫理問(wèn)題》的內(nèi)容有相通之處，同樣須要我們學(xué)會(huì)站在不同的角度，全面分析問(wèn)題。〔學(xué)法指導(dǎo)〕教材內(nèi)容選擇和呈現(xiàn)方式力求激勵(lì)進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，照實(shí)踐活動(dòng)、資料分析、探討、設(shè)計(jì)和進(jìn)展追蹤等，應(yīng)主動(dòng)地進(jìn)行自主探究、合作式的學(xué)習(xí)活動(dòng)?！矊?zhuān)題重點(diǎn)〕生態(tài)工程原理的內(nèi)容；生態(tài)工程的實(shí)例?！矊?zhuān)題重點(diǎn)〕分析生態(tài)環(huán)境問(wèn)題及解決對(duì)策；應(yīng)用生態(tài)工程的原理，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔的生態(tài)工程。

第一節(jié)生態(tài)工程的基本原理學(xué)習(xí)目標(biāo)課程標(biāo)準(zhǔn)1．簡(jiǎn)述生態(tài)工程的概念，關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)。2．簡(jiǎn)述生態(tài)工程的原理，舉例說(shuō)出各原理的內(nèi)容。(重點(diǎn))3．嘗試運(yùn)用生態(tài)工程原理，分析生態(tài)環(huán)境問(wèn)題及解決對(duì)策。(難點(diǎn))1．關(guān)注生態(tài)工程的建設(shè)。2．簡(jiǎn)述生態(tài)工程的原理。基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)·雙基夯實(shí)一、生態(tài)工程生態(tài)工程建設(shè)的目的就是遵循自然界①__物質(zhì)循環(huán)__的規(guī)律，充分發(fā)揮②__資源__的生產(chǎn)潛力，防止③__環(huán)境污染__，達(dá)到④__經(jīng)濟(jì)__效益和⑤__生態(tài)__效益的同步發(fā)展。與傳統(tǒng)的工程相比，生態(tài)工程是一類(lèi)⑥__少消耗__、⑦_(dá)_多效益__、⑧__可持續(xù)__的工程體系。二、生態(tài)經(jīng)濟(jì)生態(tài)經(jīng)濟(jì)主要是通過(guò)實(shí)行⑨__循環(huán)經(jīng)濟(jì)__的原則，使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)出的⑩__污染物__，能夠成為本系統(tǒng)或另一系統(tǒng)的?__生產(chǎn)原料__，從而實(shí)現(xiàn)?__廢棄物__資源化，而實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)最重要的手段之一就是?__生態(tài)工程__。三、生態(tài)工程所遵循的基本原理生態(tài)工程所遵循的基本原理有?__物質(zhì)循環(huán)再生__原理、?__物種多樣性__原理、?__協(xié)調(diào)與平衡__原理、?__整體性__原理和?__系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)__原理。思索為什么說(shuō)“污染物是放錯(cuò)地方的資源”？提示：對(duì)環(huán)境造成危害的污染物，采納肯定的措施和技術(shù)，就能夠回收和循環(huán)利用，這樣不但能夠削減環(huán)境污染，而且提高了資源的利用率，削減了資源的奢侈，因此說(shuō)“污染物是放錯(cuò)地方的資源”。┃┃活學(xué)巧練__■推斷題1．“無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)”遵循物種多樣性原理。(×)分析：“無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)”遵循物質(zhì)循環(huán)再生原理。2．在建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)時(shí)，沼氣池建立是遵循物質(zhì)循環(huán)再生原理。(√)3．依據(jù)協(xié)調(diào)與平衡原理，一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中生物種群的數(shù)量不應(yīng)超過(guò)環(huán)境容納量。(√)4．“1＋1>2”體現(xiàn)了生態(tài)工程的整體性原理。(×)分析：“1＋1>2”體現(xiàn)了生態(tài)工程的系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理中的系統(tǒng)整體性原理。5．只有保持生態(tài)系統(tǒng)較高的生物多樣性，才能保證生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和平衡。(√)6．在建設(shè)生態(tài)工程時(shí)，既要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，還要考慮到經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等系統(tǒng)的影響力。(√)課內(nèi)探究·名師點(diǎn)津?qū)W問(wèn)點(diǎn)關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)┃┃重難拓展__■1．生態(tài)工程的概念生態(tài)工程是指人類(lèi)應(yīng)用生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科的基本原理和方法，通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)控和技術(shù)組裝，對(duì)已破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)、重建，對(duì)造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，從而促進(jìn)人類(lèi)社會(huì)和自然環(huán)境的和諧發(fā)展。留意：生態(tài)工程的特點(diǎn)是少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。2．生態(tài)經(jīng)濟(jì)的概念：生態(tài)經(jīng)濟(jì)主要是通過(guò)實(shí)行“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的原則，使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)原料，從而實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化，而實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)最重要的手段之一就是生態(tài)工程。留意：應(yīng)從以下幾個(gè)方面來(lái)理解本概念：①原理：循環(huán)經(jīng)濟(jì)原理。②目的：實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化。3．生態(tài)工程與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的區(qū)分：生態(tài)工程傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)基本原理生態(tài)學(xué)、系統(tǒng)學(xué)工程學(xué)調(diào)整機(jī)制人為協(xié)助下的自我調(diào)整人為調(diào)控與環(huán)境的關(guān)系協(xié)調(diào)破壞環(huán)境主要能源太陽(yáng)能化學(xué)能生物多樣性得到愛(ài)護(hù)削減4．生態(tài)工程建設(shè)的目的：遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。5．建設(shè)生態(tài)工程的緣由：傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)模式正在毀壞水、大氣、土壤和生物資源，消耗地球贈(zèng)給我們的自然資本，為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，因而要建設(shè)生態(tài)工程。┃┃典例評(píng)析__■典例1當(dāng)前，我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展已由科技含量較低的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)雖然產(chǎn)量大大提高，但由于大量施用化肥、農(nóng)藥，造成了嚴(yán)峻的環(huán)境污染，因此我國(guó)政府正大力推廣經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益相統(tǒng)一的生態(tài)農(nóng)業(yè)。下列關(guān)于生態(tài)農(nóng)業(yè)的敘述不正確的是(A)A．生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中食物鏈和養(yǎng)分級(jí)越多，在能量流淌中消耗的能量越少B．生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的反抗力穩(wěn)定性比現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高C．生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)原則是實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的能量和物質(zhì)的多級(jí)利用D．生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)屬于人工生態(tài)系統(tǒng)，人的作用特別突出解析：能量的多級(jí)利用并不是食物鏈越長(zhǎng)越好，還要考慮能量在傳遞過(guò)程中的生物呼吸所消耗的能量；生態(tài)農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)了廢物資源化，提高了能量的利用率。生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)是遵循生態(tài)經(jīng)濟(jì)原理，在遵循“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的原則下，通過(guò)優(yōu)化組合，使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物資源化，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)和能量的多級(jí)利用，同時(shí)防止了環(huán)境污染；在生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中人的作用特別突出，一旦失去人的作用，該系統(tǒng)將受到破壞，因而生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)又屬于人工生態(tài)系統(tǒng)。┃┃變式訓(xùn)練__■1．下列有關(guān)生態(tài)工程的敘述，不正確的是(B)A．為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，經(jīng)濟(jì)發(fā)展必需符合生態(tài)學(xué)規(guī)律，變更“人類(lèi)能折服自然”的錯(cuò)誤觀念，走生態(tài)經(jīng)濟(jì)之路B．“無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)”所采納的肥料一般是用人畜糞便、枯枝落葉、殘羹剩飯、河泥等通過(guò)堆肥和漚肥等方式轉(zhuǎn)變成的有機(jī)肥，也可適量地運(yùn)用化肥C．眾多的生物通過(guò)食物鏈關(guān)系相互依存，就可以在有限的資源條件下，產(chǎn)生或容納更多的生物量，提高系統(tǒng)生產(chǎn)力D．珊瑚礁之所以能夠保持很高的系統(tǒng)生產(chǎn)力，得益于珊瑚蟲(chóng)和藻類(lèi)組成的高效的植物——?jiǎng)游镳B(yǎng)分循環(huán)解析：“無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)”不包括運(yùn)用化肥。學(xué)問(wèn)點(diǎn)生態(tài)工程的類(lèi)型及基本原理┃┃重難拓展__■1．生態(tài)工程的類(lèi)型依據(jù)性質(zhì)和設(shè)計(jì)目標(biāo)的不同，生態(tài)工程可分為不同的類(lèi)型：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(農(nóng)業(yè)生態(tài)工程：具有農(nóng)業(yè)生態(tài)愛(ài)護(hù)性質(zhì)并以農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)為目的,林業(yè)生態(tài)工程：以生態(tài)環(huán)境愛(ài)護(hù)為目的,治污生態(tài)工程：以治理環(huán)境污染為目的))2．生態(tài)工程所遵循的基本原理生態(tài)工程是生態(tài)學(xué)、工程學(xué)、系統(tǒng)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等多學(xué)科交叉而產(chǎn)生的新興學(xué)科，遵循的基本原理許多，主要原理如下：原理理論基礎(chǔ)內(nèi)容意義實(shí)例物質(zhì)循環(huán)再生原理物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)能夠在各類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)中，進(jìn)行區(qū)域小循環(huán)和全球地質(zhì)大循環(huán)，循環(huán)往復(fù)，分層分級(jí)利用，從而達(dá)到取之不盡、用之不竭的效果可避開(kāi)環(huán)境污染及其對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)展的影響無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)物種多樣性原理生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性物種繁多而困難的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的反抗力穩(wěn)定性。生物多樣性程度高，可以為各類(lèi)生物的生存供應(yīng)多種機(jī)會(huì)和條件。眾多的生物通過(guò)食物鏈關(guān)系相互依存，就可以在有限的資源條件下，產(chǎn)生或容納更多的生物量，提高系統(tǒng)生產(chǎn)力避開(kāi)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或功能失衡“三北”防護(hù)林建設(shè)中的單純林問(wèn)題、珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性問(wèn)題協(xié)調(diào)與平衡原理生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡指生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，須要考慮環(huán)境承載力，即指某種環(huán)境所能養(yǎng)活的生物種群的數(shù)量避開(kāi)系統(tǒng)的失衡和破壞太湖富養(yǎng)分化問(wèn)題整體性原理社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然復(fù)合系統(tǒng)進(jìn)行生態(tài)工程的建設(shè)時(shí)，不僅要考慮到自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，還要考慮到經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等系統(tǒng)的影響力統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)系，保障系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定林業(yè)建設(shè)中自然系統(tǒng)與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的關(guān)系問(wèn)題系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)確定功能原理：分布式優(yōu)于集中式和環(huán)式生態(tài)工程須要考慮系統(tǒng)內(nèi)部不同組分之間的結(jié)構(gòu)，通過(guò)改善和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，達(dá)到改善系統(tǒng)功能的目的改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以改善功能桑基魚(yú)塘系統(tǒng)整體性原理：整體大于部分之和系統(tǒng)各組分之間要有適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系，只有這樣才能順當(dāng)完成能量、物質(zhì)、信息等的轉(zhuǎn)換和流通，并且實(shí)現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果保持系統(tǒng)很高的生產(chǎn)力珊瑚礁區(qū)藻類(lèi)和珊瑚蟲(chóng)的關(guān)系學(xué)問(wèn)貼士①生物多樣性高，食物鏈困難，不同的生物占據(jù)不同的時(shí)間位、空間位和資源位，可充分利用生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境。②只有保持生態(tài)系統(tǒng)較高的生物多樣性，才能保證生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和平衡。③協(xié)調(diào)與平衡是指生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，協(xié)調(diào)主要指生物要適應(yīng)環(huán)境，平衡是指某環(huán)境下生物種群的數(shù)量與環(huán)境的承載力要平衡，否則會(huì)引起系統(tǒng)的失衡與破壞。┃┃典例評(píng)析__■典例2下圖說(shuō)明我國(guó)現(xiàn)有的生產(chǎn)模式嚴(yán)峻違反了什么生態(tài)工程原理(D)A．整體性原理B．協(xié)調(diào)與平衡原理C．系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)確定功能原理D．物質(zhì)循環(huán)再生原理解析：從題圖中不難看出，綜合污染物與能源消耗呈逐年上升的趨勢(shì)，說(shuō)明白生產(chǎn)活動(dòng)產(chǎn)生的物質(zhì)不能被充分利用，造成了能源的消耗過(guò)大。能量消耗多說(shuō)明該生產(chǎn)模式?jīng)]有遵循物質(zhì)循環(huán)再生原理。┃┃變式訓(xùn)練__■2．下列措施與生態(tài)工程的原理不符合的一項(xiàng)是(C)A．森林的采伐量小于生產(chǎn)量B．人工魚(yú)塘生產(chǎn)者的能量小于消費(fèi)者的能量C．農(nóng)田通過(guò)農(nóng)作物輸出的氮素多于補(bǔ)充的氮素D．向農(nóng)田施用的無(wú)機(jī)氮肥多于生物固定的氮肥解析：森林的采伐量小于生產(chǎn)量，利于森林的發(fā)展；人工魚(yú)塘生產(chǎn)者的能量小于消費(fèi)者的能量，可以通過(guò)人工補(bǔ)充能量來(lái)維持；農(nóng)田通過(guò)農(nóng)作物輸出的氮素多于補(bǔ)充的氮素，土壤就會(huì)越來(lái)越貧瘠，影響可持續(xù)發(fā)展；向農(nóng)田施用的無(wú)機(jī)氮肥可以多于生物固定的氮肥。指引迷津·撥云見(jiàn)日1．整體性原理≠系統(tǒng)整體性原理。(1)整體性原理是指人類(lèi)處在一個(gè)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然復(fù)合而成的巨大系統(tǒng)中。建立在對(duì)系統(tǒng)成分的性質(zhì)及相互關(guān)系充分了解基礎(chǔ)上的整體理論，是解決生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的必要基礎(chǔ)。(2)系統(tǒng)整體性原理屬于系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理之一。系統(tǒng)整體性是指系統(tǒng)各組分之間要有適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系，只有這樣才能順當(dāng)完成能量、物質(zhì)和信息等的轉(zhuǎn)換和流通，并且實(shí)現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果。2．沼氣工程北方地區(qū)的沼氣池冬天的維持及使沼氣池中菌類(lèi)維持穩(wěn)定產(chǎn)氣的方法：在冬季，可以通過(guò)加溫(蒸氣、熱水通入發(fā)酵池)或?qū)⒄託獬赜盟芰洗笈锓忾]起來(lái)增加產(chǎn)氣。沼氣池穩(wěn)定產(chǎn)氣必需的條件：(1)沼氣池必需密閉。沼氣菌群是一類(lèi)厭氧細(xì)菌，它在整個(gè)生命過(guò)程(生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、代謝等)中都不須要氧。(2)適當(dāng)?shù)乃?。發(fā)酵池中的料、水比例得當(dāng)是正常產(chǎn)生沼氣的關(guān)鍵。如一個(gè)6m3的標(biāo)準(zhǔn)池，首次投料大約須要人畜糞便1500kg、雜草500kg，再加入2000kg(3)適當(dāng)?shù)臏囟?。一?℃以上沼氣菌即可活動(dòng)，產(chǎn)生微量沼氣；20℃～24℃活動(dòng)正常；28℃～30℃活動(dòng)最旺盛，產(chǎn)生沼氣率最高。(4)酸堿度。沼氣發(fā)酵相宜的pH范圍是6.5～7.5，最適pH是6.8～7.0。(5)攪拌。適當(dāng)攪拌可以提高發(fā)酵池內(nèi)產(chǎn)氣率，一般每周攪拌2次即可。(6)接種。增加沼氣菌種數(shù)量，盡快發(fā)酵產(chǎn)生沼氣。沼氣池正常產(chǎn)氣后，還需不斷地添加新料、清除舊料才能確保持續(xù)產(chǎn)氣。3．沼氣的成分及清理沼氣池時(shí)要防止中毒沼氣是一種多成分混合氣體，主要成分為甲烷和二氧化碳(甲烷的含量一般為60%～75%)，并含有少量的一氧化碳、氫、硫化氫和氮等。沼氣中氧氣濃度低，一氧化碳等有害氣體濃度高，人肯定要留意在通風(fēng)充分、確保平安后才可進(jìn)入，否則會(huì)引起中毒。4．大型養(yǎng)殖場(chǎng)廄糞和沼氣發(fā)電工程采納高溫(50℃左右)厭氧發(fā)酵，可使廄糞料的分解周期縮短到十幾小時(shí)并能夠穩(wěn)定地產(chǎn)生大量沼氣，通過(guò)沼氣與燃油混燒的發(fā)電設(shè)備，使發(fā)出的電并到大電網(wǎng)上，出售商品電力，由此可以達(dá)到消退污染、獲得可再生能源和優(yōu)質(zhì)生物肥料等目的。典例3“1＋1＞2”體現(xiàn)生態(tài)工程的哪一基本原理(B)A．物種多樣性原理B．系統(tǒng)整體性原理C．協(xié)調(diào)與平衡原理D．物質(zhì)循環(huán)再生原理解析：系統(tǒng)整體性原理是指系統(tǒng)各組分只有比例適當(dāng)，才能實(shí)現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果，即“1＋1>2”。核心素養(yǎng)·技能培優(yōu)案例一青年農(nóng)夫利用自己學(xué)習(xí)的生態(tài)學(xué)學(xué)問(wèn)，在自家庭院搞了一個(gè)小型生態(tài)農(nóng)業(yè)。他在0.25畝的土地上，地面養(yǎng)蘑菇和密環(huán)菌，空中架箱養(yǎng)蚯蚓，頂上搭葡萄架，需光的采光，不需光的陰涼，各取所需，生活在各自的生態(tài)位置上，同時(shí)用蚯蚓喂雞，雞糞喂豬。豬糞匯合產(chǎn)沼氣，沼氣點(diǎn)燈做飯，沼渣做肥料，最大限度地利用了物質(zhì)和能量，使0.25畝的土地產(chǎn)生了年產(chǎn)值幾萬(wàn)元的收入。請(qǐng)分析回答：(1)此生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者是__葡萄__，分解者是__蘑菇、密環(huán)菌、蚯蚓__。(2)設(shè)計(jì)該生態(tài)系統(tǒng)遵循了__物質(zhì)循環(huán)再生__原理。(3)請(qǐng)你依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)能量流淌的原理畫(huà)出此生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌和利用圖(各種生物呼吸作用消耗和分解者耗能可不標(biāo)出)。解析：本題考查生態(tài)農(nóng)業(yè)的有關(guān)學(xué)問(wèn)。此生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者是綠色植物即葡萄，分解者是腐生的蘑菇、密環(huán)菌、蚯蚓；設(shè)計(jì)該生態(tài)系統(tǒng)遵循了物質(zhì)循環(huán)再生的原理；生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌是從生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能起先，沼氣池中產(chǎn)生的能量可以作為農(nóng)戶(hù)生活能源，沼渣做肥料時(shí)植物從中獲得的是礦質(zhì)元素，不是能量。答案：(3)探規(guī)尋律進(jìn)行生態(tài)工程的實(shí)施設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)分析當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)現(xiàn)狀，明確要實(shí)現(xiàn)什么目的、解決什么問(wèn)題，從而確定遵循生態(tài)工程的什么原理，運(yùn)用系統(tǒng)思維，設(shè)計(jì)出符合可持續(xù)發(fā)展要求的方案。問(wèn)題釋疑·探究升華教材P101正文中探討題【“關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)”資料分析1】1．導(dǎo)致1998年長(zhǎng)江洪水泛濫的主要緣由是什么？提示：根本緣由：長(zhǎng)江上游亂砍濫伐森林，水源涵養(yǎng)和水土保持功能急劇降低，造成大量泥沙淤積河道；中游圍湖造田、亂占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面積急劇削減。干脆緣由：1998年度的罕見(jiàn)降雨。但這也與全球溫室氣體排放量增加而導(dǎo)致的溫度上升、氣候異樣有關(guān)。解決長(zhǎng)江洪水泛濫的措施有：我國(guó)政府提出的“主動(dòng)營(yíng)造長(zhǎng)江中上游水源涵養(yǎng)林和水土保持林”安排，即以生物措施為主，結(jié)合工程措施，提高森林覆蓋率；“退耕還湖”和改革不合理耕作方式等。在進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時(shí)，要考慮到怎樣解決農(nóng)村(尤其是湖區(qū)或山區(qū)的遷出人員)的能源來(lái)源問(wèn)題以及如何提高農(nóng)夫的經(jīng)濟(jì)收入。2．洪災(zāi)的發(fā)生反映出經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式存在什么問(wèn)題？提示：傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式不留意生態(tài)環(huán)境的愛(ài)護(hù)，沒(méi)有考慮生態(tài)成本，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以巨大的生態(tài)環(huán)境破壞為代價(jià)?！尽瓣P(guān)注生態(tài)工程建設(shè)”資料分析2】1．你對(duì)“石油農(nóng)業(yè)”是如何理解的？提示：“石油農(nóng)業(yè)”大量運(yùn)用化肥、農(nóng)藥和機(jī)械的生產(chǎn)方式，因?qū)κ偷饶茉从懈叨鹊囊揽啃远妹?。它把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)這一困難的生物過(guò)程，變成了簡(jiǎn)潔的機(jī)械過(guò)程和化學(xué)過(guò)程。由于其投入高，產(chǎn)出也高，對(duì)糧食平安保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用，但同時(shí)它所產(chǎn)生的廢棄物和有害物質(zhì)的數(shù)量也很浩大，大大減弱了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和持續(xù)生產(chǎn)力，并造成日益嚴(yán)峻的農(nóng)產(chǎn)品污染和環(huán)境污染等問(wèn)題。2．你能舉出一些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)人體健康以及環(huán)境造成危害的實(shí)例嗎？提示：除日常生活中能夠發(fā)覺(jué)的實(shí)例外，農(nóng)業(yè)活動(dòng)對(duì)環(huán)境和人類(lèi)健康造成危害的實(shí)例中，世界上影響較大的有藍(lán)嬰病。1973年，美國(guó)內(nèi)布拉斯加州首次出現(xiàn)幼兒高鐵血紅蛋白癥(藍(lán)嬰病)。其緣由是飲用水中硝酸鹽含量超過(guò)10mg/L，這時(shí)過(guò)多的硝酸鹽會(huì)與紅細(xì)胞中的血色素結(jié)合，形成高鐵血紅蛋白。高鐵血紅蛋白不能為細(xì)胞和組織運(yùn)輸足夠的氧?；純旱呐R床癥狀是在口、手或腳等部位出現(xiàn)時(shí)斷時(shí)續(xù)的藍(lán)色或淡紫色，呼吸困難、腹瀉、嘔吐、抽搐，嚴(yán)峻的會(huì)失去知覺(jué)，甚至死亡。硝酸鹽來(lái)源于點(diǎn)源污染，如下水道、畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)等，或非點(diǎn)源污染，如對(duì)農(nóng)田、公園、草地等的施肥。3．如何理解“污染物是放錯(cuò)地方的資源”這句話(huà)？提示：對(duì)環(huán)境造成危害的污染物，采納肯定的措施和技術(shù)，就能夠進(jìn)行回收和循環(huán)利用，這樣不但能夠削減環(huán)境污染，而且提高了資源的利用效率，削減了資源的奢侈。例如，對(duì)廢污水中的重金屬或氮、磷等養(yǎng)分就可以進(jìn)行回收再利用。因此說(shuō)污染物是放錯(cuò)了地方?jīng)]有被利用的資源。4．石油農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)模式應(yīng)當(dāng)怎樣改進(jìn)？提示：在不同的國(guó)家有不同的改進(jìn)措施。例如，在我國(guó)，人多地少，應(yīng)當(dāng)大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)。實(shí)施的詳細(xì)措施包括：可以依據(jù)田間作物的須要適量施用高效、低毒、低殘留的農(nóng)藥，多施有機(jī)肥，提高作物對(duì)水、肥等資源的利用效率，對(duì)作物秸稈和畜禽糞便進(jìn)行再利用，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的多級(jí)利用，等等。一方面要不斷提高土地的產(chǎn)出水平；另一方面要削減農(nóng)業(yè)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的污染，促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。教材P104【“物種多樣性原理”資料分析】1．為什么樟子松林的松毛蟲(chóng)會(huì)肆虐，幾十億株楊樹(shù)會(huì)毀于一旦？而珊瑚礁區(qū)卻能夠在養(yǎng)分稀有的深海中，保持著很高的生物多樣性？提示：純樟子松林、楊樹(shù)林的生物多樣性低，食物鏈短而單調(diào)，缺少松毛蟲(chóng)、天牛的天敵，而成片單一的林木又為其供應(yīng)了豐富的食物來(lái)源，因而會(huì)導(dǎo)致了樹(shù)林的毀壞。珊瑚礁區(qū)的生物多樣性高，食物鏈困難，不同的生物占據(jù)了不同的時(shí)間位、空間位和資源位，因而充分利用了珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境，所以該區(qū)有很高的生物多樣性。2．從上面正面和反面的實(shí)例，你能得出怎樣的結(jié)論？你認(rèn)為生物多樣性的破壞有人為因素嗎？提示：只有保持生態(tài)系統(tǒng)較高的生物多樣性，才能保證生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和平衡。生物多樣性的破壞有人為因素，而且往往作用巨大。教材P105【“協(xié)調(diào)與平衡原理”資料分析】“西部大開(kāi)發(fā)”是國(guó)家為振興西部而提出的宏觀決策，其中很重要的一項(xiàng)內(nèi)容就是生態(tài)工程建設(shè)。從協(xié)調(diào)與平衡原理動(dòng)身，想一想，在我國(guó)西北地區(qū)進(jìn)行防護(hù)林建設(shè)時(shí)，應(yīng)選擇哪些樹(shù)種？假如在該地區(qū)發(fā)展畜牧養(yǎng)殖業(yè)，你認(rèn)為應(yīng)當(dāng)留意什么問(wèn)題？提示：幾種西北地區(qū)特殊相宜樹(shù)種的介紹(1)沙棘，俗稱(chēng)“酸柳”“酸刺”“黑刺”，屬于胡頹子科，為落葉喬木或灌木。植株表面具有棘刺，葉呈條形或條狀被針形，兩端趨尖，背面密被淡白色鱗片，葉柄極短。沙棘花先于枝葉開(kāi)放，雌雄異株；果實(shí)為肉質(zhì)花被筒包圍，近于球形，直徑5～10mm。沙棘喜陽(yáng)，粗大的枝干抗風(fēng)沙。沙棘葉、皮、果實(shí)及種子在醫(yī)藥上有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值。沙棘的嫩枝、嫩葉是牛、羊的精飼料，被譽(yù)為“鐵桿牧草”。沙棘果維生素含量極高，養(yǎng)分保健價(jià)值高，有利于增加種植者的收入。沙棘是半干旱黃土高原快速綠化荒山、保持水土、調(diào)整生態(tài)平衡和促進(jìn)農(nóng)林牧業(yè)發(fā)展的良好樹(shù)種。內(nèi)蒙古鄂爾多斯等地區(qū)，實(shí)施沙棘生態(tài)工程，大面積種植沙棘，有效地限制了溝道水土流失，每年可削減流入黃河泥沙2100萬(wàn)噸。(2)山杏，主要指西伯利亞杏，它抗寒、耐旱，適應(yīng)性強(qiáng)，是我國(guó)北方最普遍的果樹(shù)之一，是綠化荒山、水土保持、防治風(fēng)沙的先鋒樹(shù)種。山杏果仁養(yǎng)分豐富，含有大量維生素、微量元素和人體必需的氨基酸，是加工飲料的優(yōu)質(zhì)原料。(3)刺槐，屬落葉喬木，適應(yīng)性強(qiáng)，在年降水量200mm左右、年平均氣溫不低于3℃的地區(qū)都能生長(zhǎng)。它不僅生長(zhǎng)快，且耐鹽堿，有涵養(yǎng)水源和保持水土的作用。刺槐泌蜜豐富，蜜質(zhì)優(yōu)良，是主要蜜源植物之一。刺槐不僅可改善生態(tài)環(huán)境，還可用于發(fā)展畜牧業(yè)。(4)錦雞兒(又稱(chēng)擰條)，豆科，多年生落葉灌木，根系發(fā)達(dá)，具根瘤，高1.5～3m；耐干旱和寒冷，喜生沙地或半固定的沙丘上，不怕沙壓和風(fēng)蝕。此種植物廣泛分布于我國(guó)東北、內(nèi)蒙古、河北、山西、陜西、寧夏等地，可用于防風(fēng)固沙，保持水土。枝條可用于編筐，其枝葉是牛、羊等冬春季節(jié)主要的飼料之一。(5)杜梨，薔薇科梨屬落葉喬木，可高達(dá)10m，原產(chǎn)于我國(guó)華北、西北及東北南部。耐寒，耐干旱、瘠薄，能在含鹽量0.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的土壤中正常生長(zhǎng)，且耐澇性也較強(qiáng)。(6)沙棗，胡頹子科胡頹子屬，落葉小喬木。分布于華北及西北等地，耐鹽堿力較強(qiáng)。(7)合歡，豆科合歡屬，落葉喬木，可高達(dá)20m。分布于華北、西北及黃河以南等地區(qū)。耐鹽堿力較強(qiáng)，但不耐水澇。(8)臭椿，苦木科臭椿屬，落葉喬木，可高達(dá)25m。原產(chǎn)于華南、華北、西北各地。抗性強(qiáng)，生長(zhǎng)快，耐鹽堿力強(qiáng)。西北畜牧養(yǎng)殖應(yīng)當(dāng)留意牲畜數(shù)量不能超過(guò)草地的承載量。針對(duì)公共草地的過(guò)度放牧問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)實(shí)行草地承包，調(diào)動(dòng)個(gè)人的管理主動(dòng)性，削減過(guò)度放牧現(xiàn)象；另外，可以在有條件的地方，人工種植牧草，增加牧草產(chǎn)量。教材P107旁欄思索題你能舉出系統(tǒng)整體功能大于部分之和的例子嗎？提示：豆科作物和固氮菌的共生就是一例。固氮菌為豆科作物供應(yīng)氮素，而豆科作物為其供應(yīng)能量和其他養(yǎng)分，兩者的共生使豆科作物能夠在氮素缺乏的土地上生長(zhǎng)；當(dāng)把它們分開(kāi)時(shí)，兩者的生長(zhǎng)都要受到損害。教材P107思索與