重点知识归纳及讲解
（一）生态工程的概念
生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。
（二）关注生态工程建设
1、导致1998年长江洪水泛滥的主要原因及解决措施
(1)根本原因：长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水土保持功能急剧降低，造成大量泥沙淤积河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面积急剧减少。
(2)直接原因：1998年度的罕见降雨。但这也与全球温室气体排放量增加而导致的温度升高、气候异常有关。
(3)解决长江洪水泛滥的措施：我国政府提出的“积极营造长江中上游水源涵养林和水土保持林”计划，即以生物措施为主，结合工程措施，提高森林覆盖率；“退耕还湖”和改革不合理耕作方式等。
2、生态经济
(1)传统的经济发展模式存在的问题：不注重生态环境的保护，没有考虑生态成本，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。
(2)生态经济：生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一就是生态工程。
3、“石油农业”
(1)对“石油农业”的理解：“石油农业”大量使用化肥、农药和机械的生产方式，因对石油等能源有高度的依赖性而得名。它把农业生产这一复杂的生物过程，变成了简单的机械、化学过程。由于其投入高，产出也高，对粮食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用，但同时它所产生的废弃物和有害物质的数量也很庞大，大大削弱了农业生态系统的稳定性和持续生产力，并造成日益严重的农产品污染和环境污染等问题。
(2)改进“石油农业”生产模式的措施：大力发展生态农业。可以根据田间作物的需要适量施用高效、低毒、低残留的农药，多施有机肥，提高作物对水、肥等资源的利用效率，对作物秸杆和禽畜粪便进行再利用，实现物质的多级利用等。一方面要提高土地的产出水平；另一方面要减少农业活动对环境的污染，促进社会的可持续发展。
（三）生态工程的基本原理
1、物质循环再生原理
(1)理论基础：物质循环。
(2)实例：“无废弃物农业”。
2、物种多样性原理
(1)理论基础：生态系统稳定性。
(2)结论：只有保持生态系统较高的生物多样性，才能保证生态系统的稳定和平衡。
3、协调与平衡原理
(1)理论基础：生物与环境的协调与平衡。
(2)结论：如果生物的数量超过了环境承载力(承载量)的限度，就会引起系统的失衡和破坏。
4、整体性原理
(1)理论基础：社会、经济、自然复合系统。
(2)结论：只有应用整体性原理，才能统一协调当前与长远、局部与整体、开发与环境建设之间的关系，保障生态系统的平衡和稳定。
5、系统学和工程学原理
(1)系统的结构决定功能原理
①理论基础：分布式优于集中式和环式。
②结论：通过改变和优化系统的内部结构，达到系统功能改善的效果。
(2)系统整体性原理
①理论基础：整体大于部分。
②结论：系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1+1>2”。
思考：你能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗？
推荐一例：豆科作物和固氮菌的共生。固氮菌为豆科作物提供氮素，而豆科作物为固氮菌提供能量和其他营养，两者的共生使豆科作物能够在氮素缺乏的土地上生长；当把它们分开时，两者的生长都要受到损害。
（四）生态工程的实例
1、农村综合发展型生态工程
(1)问题：农村中物质、能量的多级利用问题。
(2)对策：建立农村综合发展型生态工程。
(3)运用的原理：物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理等。
2、小流域综合治理生态工程
(1)问题：小流域水土流失问题。
(2)对策：进行综合治理。
(3)运用的原理：整体性原理、协调与平衡原理、工程学原理等。
3、大区域生态系统恢复工程
(1)问题：我国土地荒漠化问题。
(2)对策：植树造林，退耕还林、还草等。
思考：
①兴建三北防护林生态工程的意义？
生态环境的质量关系到这一地区人民的生产、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民的生产、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荒漠化关系密切；同时，这里的自然矿产资源丰富，对我国的经济发展和国家安全具有重要战略意义。
②不同地区在造林设计上应当注意些什么？
首先应考虑树种的生态适应性问题，种植适宜品种，宜林则林，宜灌则灌，宜草则草；其次要考虑树种的多样性，保证防护林体系的稳定性；不同地区应根据当地情况采取不同的策略，如条件恶劣的地区应当结合自然恢复力，而农区的防护林中农田防护林网可能占较大比重。
4、湿地生态恢复工程
(1)问题：湿地的缩小和破坏问题。
(2)对策：控制污染、退田还湖等。
5、矿区废弃地的生态恢复工程
(1)问题：矿区生态环境的破坏问题。
(2)对策：修复土地、恢复植被等。
6、城市环境生态工程
(1)问题：城市生态系统面临的垃圾、大气、噪音等污染问题。
(2)对策：城市绿化、污水净化和废弃物处理等综合治理。
（五）生态工程发展的前景
1、“生物圈2号”生态工程的启示
“生物圈2号”工程虽然失败了，但它给了人类深刻的教训，使我们认识到与自然和谐共处的重要性，深化了我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。
2、我国生态工程的特点
作为解决我国目前面临的生态危机的途径之一的生态工程，需要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。
我国的农业生态工程遵循了“整体、协调、再生、循环”的基本原理，植根于我国“天人合一”的古典哲学思想，吸收了传统农业的精华，适合中国农业和农村的特点，显示出了强大的生命力。
3、我国生态工程的发展前景
由于我国的生态工程符合我国的国情，政府十分重视，因此，在实践中得到了广泛的应用。随着我国社会、经济的发展，以及可持续发展战略的实施，我国的生态工程一定会展现出广阔的发展前景。
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一、几种西北地区特别适宜树种的介绍
（1）沙棘，俗称“酸柳”、“酸刺”、“黑刺”，属于胡颓子科，为落叶乔木或灌木。植株表面具有棘刺，叶呈条形或条状被针形，两端趋尖，背面密被淡白色鳞片，叶柄极短。沙棘花先于枝叶开放，雌雄异株；果实为肉质花被筒包围，近于球形，直径5～10 mm。沙棘喜阳，粗壮的枝干抗风沙。沙棘叶、皮、果实及种子在医药上有着广泛的应用价值。沙棘的嫩枝、嫩叶是牛、羊的精饲料，被誉为“铁杆牧草”。沙棘果维生素含量极高，营养保健价值高，有利于增加种植者的收入。沙棘是半干旱黄土高原迅速绿化荒山、保持水土、调节生态平衡和促进农林牧业发展的良好树种。内蒙古鄂尔多斯等地区，实施沙棘生态工程，大面积种植沙棘，有效地控制了沟道水土流失，每年可减少流入黄河泥沙2 100万吨。
（2）山杏，主要指西伯利亚杏，它抗寒、耐旱，适应性强，是我国北方最普遍的果树之一，是绿化荒山、水土保持、防治风沙的先锋树种。山杏果仁营养丰富，含有大量维生素、微量元素和人体必需的氨基酸，是加工饮料的优质原料。
（3）刺槐，属落叶乔木，适应性强，在年降水量200 mm左右、年平均气温不低于3 ℃的地区都能生长。它不仅生长快，且耐盐碱，有涵养水源和保持水土的作用。刺槐泌蜜丰富，蜜质优良，是主要蜜源植物之一。刺槐不仅可改善生态环境，还可用于发展畜牧业。
（4）锦鸡儿（又称拧条），豆科，多年生落叶灌木，根系发达，具根瘤，高1.5～3 m；耐干旱和寒冷，喜生沙地或半固定的沙丘上，不怕沙压和风蚀。此种植物广泛分布于我国东北、内蒙古、河北、山西、陕西、宁夏等地，可用于防风固沙，保持水土。枝条可用于编筐，其枝叶是牛、羊等冬春季节主要的饲料之一。
（5）杜梨，蔷薇科梨属落叶乔木，可高达10 m，原产于我国华北、西北及东北南部。耐寒，耐干旱、瘠薄，能在含盐量0.5%（质量分数）的土壤中正常生长，且耐涝性也较强。
（6）沙枣，胡颓子科胡颓子属，落叶小乔木。分布于华北及西北等地，耐盐碱力较强。
（7）合欢，豆科合欢属，落叶乔木，可高达20 m。分布于华北、西北及黄河以南等地区。耐盐碱力较强，但不耐水涝。
（8）臭椿，苦木科臭椿属，落叶乔木，可高达25 m。原产于华南、华北、西北各地。抗性强，生长快，耐盐碱力强。
二、沼气稳定产气的必须条件
●沼气池必须密闭。沼气菌群是一大类厌氧细菌，它的整个生命活动（生长、发育、繁殖、代谢等）中都不需要氧。
●适当的水。发酵池中的料水比例得当是正常产生沼气的关键。如一个6 m3的标准池，首次投料大约需要人畜粪便1 500 kg、杂草500 kg，加入2 000 kg的水。料含水比例越高，外加水越少；反之，外加水则越多。
●适当的温度。一般8 ℃以上，沼气菌即可活动，产生微量沼气；20～24 ℃，活动正常；28～30 ℃，最旺盛，产生沼气率最高。
●酸碱度。沼气发酵适宜的pH为6.5～7.5，最适pH是6.8～7.0。
●搅拌。适当搅拌，可以提高发酵池内产气率。一般每周搅拌2次即可。
●接种。增加沼气菌种数量，尽快发酵、产生沼气。沼气池正常产气后，还需不断地添加新料，清除旧料，才能确保持续产气。
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