2022年高考生物 5.1 生態(tài)工程的基本原理教材梳理知識·巧學一、關注生態(tài)工程建設1.生態(tài)工程的概念生態(tài)工程是指人類應用生態(tài)學和系統(tǒng)學等學科的基本原理和方法，通過系統(tǒng)設計、調控和技術組裝，對已破壞的生態(tài)環(huán)境進行修復、重建，對造成污染和破壞的傳統(tǒng)生產方式進行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產力，從而促進人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展。2.生態(tài)工程建設的目的遵循自然界物質循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產潛力，防止環(huán)境污染，達到經濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。3.建設生態(tài)工程的原因傳統(tǒng)經濟模式正在毀壞水、大氣、土壤和生物資源，消耗地球贈給我們的自然資本，為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，因而要建設生態(tài)工程。難點剖析在概念中應注意三個方面：（1）涉及的學科知識包括生態(tài)學和系統(tǒng)學；（2）運用到的技術手段或方法有系統(tǒng)設計、調控和技術組裝；（3）最終目的是促進人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展。要點提示 生態(tài)經濟主要是通過實行“循環(huán)經濟”的原則，使一個系統(tǒng)產生的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的生產原料，從而實現(xiàn)廢棄物的資源化，而實現(xiàn)循環(huán)經濟最重要的手段之一就是生態(tài)工程。二、生態(tài)工程所遵循的基本原理1.物質循環(huán)再生原理物質能夠在各類生態(tài)系統(tǒng)中，進行區(qū)域小循環(huán)和全球地質大循環(huán)，循環(huán)往復，分層分級利用，從而達到取之不盡、用之不竭的效果。2.物種多樣性原理物種繁多而復雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的抵抗力穩(wěn)定性。生物多樣性程度高，可以為各類生物的生存提供多種機會和條件。眾多的生物通過食物鏈關系互相依存，就可以在有限的資源條件下，產生或容納更多的生物量，提高生態(tài)系統(tǒng)生產力。3.協(xié)調與平衡原理處理好生物與環(huán)境的協(xié)調與平衡，需要考慮環(huán)境承載力，即指某種生物所能養(yǎng)活的生物種群的數量。協(xié)調主要指生物要適應環(huán)境，因此在建設生態(tài)工程時，不要盲目引種或栽種；平衡是指某環(huán)境下生物種群的數量與環(huán)境承載力要平衡，如果生物的數量超過了環(huán)境承載力的限度，就會引起系統(tǒng)的失衡和破壞。4.整體性原理所謂生態(tài)工程的整體性原理，是指人類所處的自然系統(tǒng)、經濟系統(tǒng)和社會系統(tǒng)所構成的巨大復合系統(tǒng)，三者相互影響而形成的統(tǒng)一整體。它既包括自然系統(tǒng)的生物與環(huán)境、生物與生物之間的相互影響，又包括經濟和社會等系統(tǒng)的影響力，只有把生態(tài)與經濟和社會有機地結合起來，才能從根本上達到建設生態(tài)工程的目的。5.系統(tǒng)學和工程學原理（1）系統(tǒng)的結構決定功能原理：生態(tài)工程需要考慮系統(tǒng)內部不同組分之間的結構，通過改變和優(yōu)化結構，達到改善系統(tǒng)功能的目的。（2）系統(tǒng)整體性原理：系統(tǒng)各組分之間要有適當的比例關系，只有這樣才能順利完成能量、物質、信息等的轉換和流通，并實現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果。聯(lián)想發(fā)散 “西部大開發(fā)”是國家為振興西部而提出的宏觀決策，其中很重要的一項內容就是生態(tài)工程建設。從協(xié)調與平衡原理出發(fā)，如果在我國西北地區(qū)發(fā)展畜牧養(yǎng)殖業(yè)，應該注意以下問題：牲畜數量不能超過草地的承載量；針對公共草地的過度放牧問題，應該實行草地承包，調動個人的管理積極性，減少過度放牧現(xiàn)象；另外，可以在有條件的地方，人工種植牧草，增加牧草產量。問題·探究問題1為什么我國要大力發(fā)展沼氣工程？探究:21世紀是實現(xiàn)我國農業(yè)現(xiàn)代化的關鍵歷史階段，現(xiàn)代化的農業(yè)應該是高效的生態(tài)農業(yè)。沼氣工程把農業(yè)生產、農村經濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護、資源高效利用融為一體，不僅較好地解決了農村的能源來源問題，而且實現(xiàn)了廢棄物的再循環(huán)利用和資源化，創(chuàng)造了新的生態(tài)產業(yè)，如沼氣設施的建設和維護，促進了以農牧結合為中心的多種經營，從而為農村剩余勞動力提供了就業(yè)機會，促進了農村的綜合發(fā)展。問題2結合現(xiàn)實世界，你覺得傳統(tǒng)產業(yè)的危機表現(xiàn)在哪些方面？探究:傳統(tǒng)產業(yè)追求物理的實效而忽視生態(tài)的過程，其發(fā)展的目標往往集中于工程結構、經濟過程及社會功效，而忽視生態(tài)資產的流失和生態(tài)服務功能的退化。傳統(tǒng)產業(yè)導致的危機主要表現(xiàn)在下述幾個方面：（1）環(huán)境污染、生態(tài)破壞：大氣污染危害人類生存；酸雨威脅著農、林、漁業(yè)和野生生物；大量的化石燃料，導致“溫室效應”；臭氧層破壞；大量的城市垃圾。 （2）資源耗竭。（3）末端生態(tài)環(huán)境治理顧此失彼。問題3 環(huán)境問題的歷史問題給我們什么啟示？ 探究:長期以來，人們一直從周圍環(huán)境中獲取各種所需的資源。20世紀60年代以來，全球經濟進入快速增長階段。經濟的迅猛發(fā)展、技術的革新使人們的生活水平大大提高，但其負面影響也越來越嚴重。經濟的發(fā)展需要技術的進步，但技術的進步又往往帶來嚴重的環(huán)境污染和資源匱乏，反過來威脅到人類社會的發(fā)展。我們目前面臨的生態(tài)危機，已經不是環(huán)境污染問題，而是與人口激增、環(huán)境與資源破壞、能源短缺等問題結合在一起的“并發(fā)癥”。作為解決途徑之一的生態(tài)工程，需要因地制宜走符合本地實際情況的發(fā)展道路，即不但要重視對生態(tài)環(huán)境的保護，更要注重與經濟、社會效益的結合。典題·熱題例1 我國是一個農業(yè)大國，我們的祖先在這片土地上生活了幾千年，并用這片土地供養(yǎng)著億萬民眾的衣食，而土地肥力始終不變，原因是（）A.大量使用化肥可使土壤肥力不變B.我們的祖先實行的是無廢棄物農業(yè)C.我們的祖先懂得借助神的力量來維持土壤的肥力D.這是石油農業(yè)的最大優(yōu)點解析：我國的土地在我們的祖先耕種了幾千年后，肥力依然不減，關鍵在于中國農民幾千年來實施的是一種“無廢棄物農業(yè)”，即通過積極種植能夠固氮的豆科植物，以及收集一切可能的有機物質，包括人畜糞便、枯枝落葉、殘羹剩飯、河泥、炕土、老墻土以及農產品加工過程中的廢棄物等，采用堆肥和漚肥等多種方式，把它們轉變成有機肥料，施用到農田中，改善了土壤結構，培育了土壤微生物；實現(xiàn)了土壤的養(yǎng)分如氮、磷、鉀及微量元素的循環(huán)利用。答案：B方法歸納 解題也要注意結合哲學思想和實際情況。本題涉及“幾千年”前，無化肥，更無“石油農業(yè)”，而C項不符合唯物主義的觀點。例2 俗話說：“靠山吃山，靠水吃水”。隨著人口和經濟的增長，靠山的人對山上的林木亂砍濫伐，靠水的人則對水中的生物亂捕濫獵，都對各自的生態(tài)系統(tǒng)造成了巨大的破壞，那么，在治理和恢復生態(tài)系統(tǒng)的過程中，我們應遵循的原理是 ()A.物質循環(huán)再生原理B.物種多樣性原理C.整體性原理D.協(xié)調和平衡原理解析：自然生態(tài)系統(tǒng)是通過生物與環(huán)境、生物與生物之間的協(xié)同作用而形成的一個不可分割的有機整體。人類也處在一個社會經濟自然復合而成的巨大系統(tǒng)中。進行生態(tài)工程重建時，不但要考慮到自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，更重要的是還要考慮到經濟與社會等系統(tǒng)的影響力。只有把生態(tài)與經濟結合起來，才能從根本上達到治理和恢復生態(tài)系統(tǒng)的目的。答案：C例3 植樹造林有利于改善環(huán)境質量，提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，下列哪一種做法更好()A.選擇成本低廉的樹種B.營造純林，選擇單一樹種C.選擇速生、抗病的樹種D.選擇多種樹種，增加物種多樣性解析：遵循物種多樣性原理，是生態(tài)工程建設應當遵循的原理之一，必須吸取單一樹種造林容易遭受毀滅性打擊的教訓。成本低廉、速生、抗病、有較高的經濟效益，是選擇樹種時應當考慮的，但要使生態(tài)工程實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就必須增加物種的多樣性，穩(wěn)定系統(tǒng)的結構和功能，這是根本性的工作。應當重視理論聯(lián)系實際。答案：D