2019-2020学年高中生物苏教版选修3教学案：第四章 第一节 生态工程及其原理 Word版含答案
第四章《生态工程》教案一 苏教版选修3
生态工程的定义是如何提出和发展的？美国生态学家H.T.奥德姆于1962年首先提出“生态工程”概念：“A branch of engineering and field of science in which solutions to society’s environmental problems would be grounded in the technology available from natural systems so that the human engineering required would be supplementary rather than primary (overhead).”即以从自然系统获得的技术为基础，解决人类社会环境问题的一门工程分支科学，它所需的人类工程技术仅仅起辅助作用，而不是起主要作用；或“人类应用主要来自自然的能源作为辅助能对环境的控制”；或“对自然的管理就是生态工程，更好的措施是与自然结成伙伴关系”。
H.T.奥德姆的学生米奇（W.J.Mitsch）继承其思想，于1989年编了世界上第一本生态工程专著（Ecological Engineering: An Introduction to Ecotechnology），并于1992年主编创办了《生态工程》杂志。
他对生态工程的定义是：Ecological engineering has been defined as the design of ecosystems for the mutual benefit of humans and nature. 即生态工程是为了人类和自然的相互利益而进行的一种生态系统设计。
我国著名生态学家马世骏先生1979年首先倡导生态工程。
他对生态工程下的定义是：生态工程是应用生态系统中物种共生与物质循环再生的原理、结合系统工程的最优化方法，设计的分层多级利用物质的生产工艺系统。
苏教版高中生物选修三4.1《生态工程及其原理》课件40张PPT
其原理
新课导入
水资源被破坏，能源短缺日益严重！
环境遭到严重破坏，人类面临着
生存与发展的挑战！
学习目标
1.说出生态工程的概念。（重难点） 2.掌握生态工程的四个基本原理。（重点） 3.举例说出生态工程的主要类型。
新知探究
生态工程的概念
生态工程是指应用生态系统中物种共 生与物质循环再生原理、结构与功能相协
桑基鱼塘
生态工程的基本原理 生态工程主要是由生物种群、生物群落和 生态系统构成。
⒈ 物种共生原理
⒉ 生态位原理
⒊ 食物链原理
⒋ 物种多样性原理
1、物种共生原理
自然界中任何一种生物都不能离开其他生物 而单独生存和繁衍，这种关系是自然界中生物之 间长期进化的结果，包括互利共生、竞争等多种 关系。
2、生态位原理
在生态工程中，合理 利用生态位原理，可以构 建一个具有多层次、多种 群的稳定而高效的生态系 统。
3、物种多样性原理
一般而言，物种繁多而复杂的生态系统
具有较高的抵抗力稳定性。
热带雨林生态系统
为什么樟子松林的松毛虫会肆虐， 几十亿株杨树会毁于一旦？
珊瑚礁在养分稀少的深海中保
持着很高的生物多样性。
纯樟子松林、杨树林的生物多样性低，食物链短
残 余 物 玉米芯
木糖醇
人
食用菌
残余物
蛆蛹
粪便
饲料
家畜
农作物染及其对系统稳定性和发展的影响
3.实例：生物氧化塘 生物氧化塘是利用藻类和细菌等生物之间的 协同作用处理污水的一种典型生态系统。
在氧化塘中，藻类光合作用产生的氧气和空气
中的氧气，有利于好氧菌降解废水中的有机物；兼 性菌和厌氧菌则通过好氧或厌氧反应，分解废水中 的有机物。 多功能生物氧化塘不仅具有污水净化的作用， 还可使污水资源化。
高中生物第四章生态工程4.1生态工程的原理和类型学案苏教版选修3
高中生物第四章生态工程4.1生态工程的原理和类型学案苏教版选修3生态过程的原理和类型【学习目标】1、简述生态工程的概念，关注生态工程的建设（A）2、简述生态工程的注意原理（A）3、尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策（A）【知识梳理】一、生态工程的概念1、概念：是指应用生态系统中物种共生和物质循环再生原理、结构和功能协调原则，结合经系统分析的最优化方法而设计的促进物质被分层多级利用的生产工艺系统。
2、生态工程建设目的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，达到经济效益和生态效益的同步发展。
（少消耗、多效益、可持续）2、实例：农林牧副渔一体化生态工程依据生态学基本原理，其关键是调控系统内部的结构和功能，进行优化组合，提高生态系统物质再生和能量转化的能力，充分发挥物质生产的潜力，尽量充分利用原料、产品、副产品、废弃物以及时间、空间和营养生态位，提高整体的综合效益。
3、（人教版）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。
【例1】下列不属于生态工程建设项目的的是（）A、对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善B、防止环境污染C、单纯追求粮食产量D、促进人类社会和自然环境的和谐发展二、生态工程的原理（苏教版）生态工程主要由生物种群、生物群落和生态系统构成。
生态工程构建和运行的主要依据是生态学基本原理。
这些基本原理主要包括物种共生、生态位、食物链、物种多样性等。
物种共生原理：自然界中任何一种生物都不能离开其他生物而单独生存和繁衍，这种关系是自然界中生物之间长期进化的结果，包括共生、竞争等多种关系，构成了生态系统的自我调节和反馈机制。
生态位原理：生态系统中各种生物都占有一定的生态位。
在生态系统中，合理利用生态位原理，可以构建一个具有多层次、多种群的稳定而有效的生态系统。
高中生物第四章生态工程教案苏教版选修3
第四章生态工程第一节生态工程的原理和类型（第1课时）【教学目标】1．简述生态工程的概念，说出生态工程与传统工程的差异。
（知识目标）2．简述生态工程的主要原理，举例说出各原理的内容。
（知识目标）3．树立“可持续发展”的观念。
（情感目标）【重难点】生态工程的基本原理。
【知识归纳】一、生态工程的概念1．背景：随人口急剧增长，现代工农业生活迅速发展，原始的生态系统几乎，全球不断激化，人们希望通过建设，寻求解决对策，减缓和防止自然生态系统的，修复或重建的生态系统。
2．概念：生态工程是指应用生态系统中与原理、原则，结合经系统分析的方法而设计的促进物质被的生产工艺系统。
[拓展]：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，对造成环境污染破坏的方式进行改善，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。
3．根本目标：人类设计生态工程的根本目的是遵循自然界物质的规律，充分发挥资源的，防治环境，达到效益与效益的同步发展。
4．特点：与传统工程相比，生态工程要利于和两个方面，具有低、多和的特征。
二、生态工程的基本原理1．生态工程所遵循的基本原理有原理、原理、原理和原理等。
2．物种共生原理：自然界任何一种生物都不能离开其他生物而单独生存和繁衍，存在着、等关系，这构成了生态系统的和机制。
3．生态位原理：生态系统中各种生物都占有一定的生态位，依据此原理，可构建一个具有、的稳定而高效的生态系统。
4．食物链原理：食物链/食物网是实现生态系统中、和的基础，物种间的关系是生态工程设计的重要因素。
5．物种多样性原理：生态系统中生物多样性越高，抵抗力稳定性越陷越，生态系统就越。
丰富物种多样性，使营养结构更为，可实现并增加的目的。
（如“三北防护林”虫害、珊瑚礁区的生机）[拓展]：（1）物质循环再生原理：物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用。
2019_2020学年高二苏教版生物选修三课件：4.2 生态工程实例
第四章 生态工程第二节 生态工程实例学习导航1.举例说明治污生态工程，概述人工湿地的作用机理。
2.举例概述生态恢复工程。
3.结合实例阐明生态农业工程。
重难点击我国生态工程的实例分析。
课堂导入方式一 进入21世纪，伴随着人类生产、生活方式的变化及乡村城市化和城乡一体化的深入，农业已从传统的生产形式逐步转向景观、生态、健康、医疗、教育、观光、休闲、度假等方向。
农业观光园的出现，就等于扩大了人类的生存空间，为人类生存和需求创造了更好的、更易适应的环境条件。
结合以上内容请同学们思考下面问题：(1)农业观光园有什么样的价值？(2)结合本地的实际，请你来设计一个有特色的农业观光园，你有何设想？可能我们也没有办法一下子想出一个理想的方案，那我们就来看看一些具体的例子吧。
看看专家们在碰到具体的生态学问题时是如何处理的？方式二 上海血铅超标事件2011年9月初，康桥地区儿童在入园、入学前进行体检当中，陆续发现部分儿童血液的含铅量超标，此后对当地1 306名儿童进行血铅检测，发现49名儿童血铅超标，其中以1～3岁儿童为主。
联合调查组认定，血铅超标主要是儿童接触环境中含铅灰尘经消化系统摄入体内所致。
结合以上内容，大家思考一下，在经济发达的上海出现此类严重的污染事件，说明了什么？面对严重的环境污染问题，我们有什么样的具体措施？我们可以从今天要学习的内容中找到一些可以借鉴的方法和思路。
内容索引一、治污生态工程二、生态恢复工程三、生态农业工程、生态城市当堂检测一、治污生态工程基础梳理1.内容包括污水治理生态工程、 、湖泊或水源地治理生态工程等。
2.主要涉及方面的处理、 的研制、 的治理、塑料的再生利用等。
3.实例“人工湿地”生态工程：人为建设的利用湿地净化污水的生态工程。
固体、液体和有机废弃物城市垃圾处理生态工程湖区污染生物肥料问题探究1.什么是“人工湿地”？2.“人工湿地”是如何净化污水的？答案 “人工湿地”是人为建设的利用湿地净化污水的生态工程，是将石、砂、土壤等材料按照一定的比例组成基质，并栽种经过选择的水生、湿生植物，构成类似于自然湿地状态的工程化湿地系统。
【2019最新】高中生物第四章生态工程章末整合学案苏教版选修3
【2019最新】高中生物第四章生态工程章末整合学案苏教版选修3章末整合(四)①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________；④________________________________________________________________________；⑤________________________________________________________________________；⑥________________________________________________________________________；⑦________________________________________________________________________。
答案①物质循环再生②物种多样性③协调与平衡④整体性⑤系统学与工程学⑥恢复⑦人工湿地方法一生态工程所遵循的基本原理典例1如图是某生态农业示意图，下列说法不正确的是( )A．用残渣来培育食用菌和蛆蛹，实现了废物的资源化B．该生态农业提高了能量利用率C．用蛆蛹粪便作有机肥还田，运用了物质循环再生原理D．离开人的管理，该生态工程仍可以正常运转答案 D解析生态农业中人的作用非常关键，离开人的管理，生态系统无法正常运转。
生态农业实现了废物的资源化，利用了物质循环再生原理，提高了能量利用率。
方法链接生态工程是为了实现可持续发展，以解决环境与经济发展协调问题的一门新学科，是实现循环经济的手段之一。
江苏省高中生物选修3教学案：第四章章末达标验收
一、知识达标|用课标之要求自检所学知识课标要求1关注生态工程建设[知识回顾]1．什么是生态工程？生态工程与可持续发展有什么关系？2．当地有哪些生态工程建设项目？3．人类设计生态工程的根本目的是什么？课标要求2简述生态工程的原理[知识回顾]1．生态工程的主要原理有哪些？2．利用生态工程原理，如何提出解决生态环境问题的对策？课标要求3举例说出生态工程的实例[知识回顾]1．当地或国内有哪些生态工程的典型实例？2．为什么要建立生态工程？建立生态工程的流程是什么？有哪些效益？3．生态工程发展的前景如何？二、能力达标|在综合检测中评价自我(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(每小题2分，共50分)1．下列哪项不属于生态工程人工设计和人为参与调控的对象()A．一个种群B．一个群落C．一个生态系统D．一个更为客观的地域性生态空间解析：选A生态工程可以是人工设计和人为调控的一个群落、一个生态系统或一个更为宏观的地域性生态空间，但不是种群。
2．下列关于生态工程的叙述，不．正确的是()A．生态工程研究的对象是社会—经济—自然复合生态系统B．“退耕还林”“退耕还草”属于生态工程的内容C．生态工程应遵循“整体、协调、循环、再生”的原则D．实施生态工程的目的是环境保护解析：选D生态工程研究的对象是社会—经济—自然复合生态系统，其目的不单纯是环境保护，而是要实现社会、经济、自然的协调发展和共同进步。
3．生态工程依据的原理不包括()A．生态系统中物种共生的原理B．食物链原理C．生态位原理D．能量循环再生原理解析：选D生态工程依据的原理有物种共生原理、生态位原理、食物链原理、物种多样性原理和物质循环再生原理等；生态系统中能量流动是单向的、不循环的。
4．下列叙述违背生态工程有关生态学原理的是()A．充分考虑环境因素对生物的影响B．尽可能减少种间竞争所产生的损耗C．实现生态系统的良性循环D．以单一种群获得经济效益的最大化解析：选D生态系统中，生物种类越少，稳定性越差；物种单一，容易受到病虫害等因素的破坏，造成经济效益下降。
【2019-2020】高中生物第四章生态工程第13课时生态工程及其原理学案苏教版选修3
教学资料参考范本【2019-2020】高中生物第四章生态工程第13课时生态工程及其原理学案苏教版选修3撰写人：__________________部门：__________________时间：__________________[学习目标] 1.说出生态工程的概念。
2.掌握生态工程的四个基本原理。
一、生态工程的概念1．生态系统的结构包括哪些部分？答案生态系统的结构包括生态系统的组成成分、食物链和食物网，前者又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。
2．生态系统有哪些功能？答案生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递。
3．研究能量流动有何意义？答案(1)帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用；(2)能实现对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率；(3)帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
4．传统粗放的经济模式存在哪些弊端？答案传统粗放的经济发展模式正在毁坏水、大气、土壤和生物资源等，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。
5．什么是生态工程？答案是指人类应用生态学、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，修复或重建已破坏的生态环境，改善传统的生产方式，并提高生态系统的生产力，达到经济效益、生态效应和社会效益同步发展的工程体系。
6．与传统的工程相比，生态工程有何特点？答案是一类少消耗、高效益、可持续的工程体系。
二、生态工程的基本原理阅读教材，回答相关问题。
1．物质循环再生原理(1)完善生态系统物质循环和能量流动简图(2)在农业生态系统中，如何实现物质的循环利用？物质是以什么形式循环的？答案该生态系统的人畜粪便、作物残留物都再返回到农田土壤里，通过分解者的分解作用再供生产者利用。
物质循环是以元素形式循环的。
(3)什么是物质循环再生原理？其理论基础是什么？答案物质不断地在各类生态系统中进行区域小循环和全球大循环，实现物质的分层、分级利用。
2019-2020学年高中生物 第四章 生态工程 第一节 生态工程及其原理学案 苏教版选修3
第一节生态工程及其原理学习导航明目标、知重点难点说出生态工程的概念。
(重、难点)概述生态工程的原理。
(重、难点)举例说出生态工程的主要类型。
(重点)一、阅读教材P98～99完成生态工程的概念1．概念：生态工程是指人类应用生态学、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，修复或重建已破坏的生态环境，改善传统的生产方式，并提高生态系统的生产力，达到经济效益、生态效应和社会效益同步发展的工程体系。
2．基本特点：少消耗、高效益、可持续。
二、阅读教材P99～104分析生态工程的基本原理1．物质循环再生原理(1)概念：物质不断地在各类生态系统中进行区域小循环和全球大循环，实现物质的分层、分级利用。
(2)核心：生态学中的物质循环原理。
(3)实例——农作物秸秆的多级利用。
2．物种多样性原理(1)核心：生态学中物种多样性与生态系统稳定性关系的原理。
(2)实例：人工林。
3．协调与平衡原理(1)核心：生物与环境相适应关系的原理。
(2)实例：生物氧化塘法处理污水。
4．整体性原理(1)核心：生态学、系统学和经济学相统一的原理。
(2)意义：只有应用整体性原理，才能协调当前和长远、局部和整体、开发利用和环境保护之间的关系，从而保障生态系统的平衡和稳定。
5．系统学与工程学原理(1)核心：①系统学原理的核心是系统学中系统结构决定功能的原理；②工程学原理的核心是系统整体性原理，即整体大于部分之和的原理。
(2)实例：我国长江三角洲一带水乡的稻田养鱼模式。
判一判(1)在建设高新农业时，沼气池的建立是遵循物质循环再生原理。
(√)(2)系统的整体功能等于部分之和。
(×)(3)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。
(√)(4)生物氧化塘是利用藻类和细菌等生物之间的协同作用处理污水的。
(√)连一连生态工程所遵循的基本原理[学生用书P54]生态工程是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的新兴学科，阅读教材，分析其遵循的基本原理。
苏教版高中生物选修3 4.1《生态工程及其原理》教案
第一节生态工程及其原理【学习目标】1.说出生态工程的概念。
2.掌握生态工程的四个基本原理。
【教学重、难点】重点1.说出生态工程的概念。
2.概述生态工程的原理。
3.举例说出生态工程的主要类型。
难点1.说出生态工程的概念。
2.概述生态工程的原理。
【教法指导】1．建议以所给的资料为背景，给学生充分的阅读时间，以教材中的问题讨论为载体，教师充分调动学生参与讨论的积极性，更多地从思考问题的角度、解决问题的方法等方面给予具体的指导。
如在种植业和畜牧业的优化组合的案例中引导学生从各种类型的投入成本、产出、纯收益、产品的社会市场需求等多种要素综合全面考虑问题，做到经济效益与生态效益双赢。
2．对于生态工程的几个主要类型的分析可采取视频播放及图片展示相结合的方式进行传授。
搜集我国在不同生态工程类型方面的实例，通过学生观看。
表述生态工程的类型及依据的基本原理。
3．讲授农业生态工程的主要技术时，可从人们都比较关注的引起农产品质量变劣的生态环境因素为切入点创设一些问题。
例如，传统农业方式最突出的问题是什么？如何从根本上解决？结合教材引导学生从所采用的主要技术去分析讨论，以点带面了解其他的主要技术，把握每种技术的优势及要解决的问题。
【新课导入建议】1．搜索有关生态工程的知识，同时由投影仪进行展示，如马世骏教授提出的生态工程的概念、抚仙湖水污染治理生态工程、利用风能等进行的可再生资源组合利用生态工程等，引发学生思考生态工程的类型及其应用。
2．现在全国各地都在进行新农村建设，教师可收集原来农村生态环境被破坏以及恢复过程的有关图片资料，或是正在建设的生态农业的资料，由此导入新课。
【教学过程】课前自主学习一、生态工程概念解读1.生态工程(1)原理：物种共生与物质循环再生原理、结构与功能相协调原则。
(2)设计对象：生物群落、生态系统或地域性生态空间。
(3)意义：提供合理利用自然资源、减少环境污染、有效促进经济发展和加强环境保护的途径。
高中生物苏教版高二选修3教学案：第四章_第二节_生态工程实例
第二节生态工程实例1.治污生态工程包括污水治理生态工程、城市垃圾处理生态工程、湖泊或水源地治理生态工程等。
2．生态恢复工程是对于受到不同程度干扰或破坏的生态系统，进行环境与生态保护、修复和改善的生态工程。
恢复植被是生态恢复工程的第一步。
3．生态农业是以生态学理论为依据，以环境与经济的协调发展为前提，在一定区域内，因地制宜地规划、组织和开展多层次、多功能的农业生产。
4．生态工程建设依据的原理有：整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理和自生性原理等。
对应学生用书P55生态工程实例1．治污生态工程(1)类型：①污水治理生态工程。
②城市垃圾处理生态工程。
③湖泊或水源地治理生态工程。
(2)内容：主要涉及固体、液体和有机废弃物的处理，生物肥料的研制与试用，湖区污染的生态治理，塑料的再生利用等。
(3)实例：“人工湿地”生态工程。
①含义：是利用湿地净化污水的人为建设的生态工程。
②措施：人为地将石、沙、土壤等材料按一定比例组成基质，并栽种经过选择的水生、湿生植物，组成类似于自然湿地状态的工程化湿地系统。
③人工湿地净化污水的机制：包括基质、植物、微生物的净化作用。
2．生态恢复工程(1)概念：对于受到不同程度干扰或破坏的生态系统进行的环境与生态保护、修复和改善即生态恢复工程。
(2)生态恢复工程的第一步：恢复植被。
(3)实例：①矿山废弃地生态恢复工程：a．矿山废弃地：指因采矿活动而遭破坏且不经治理便无法使用的土地。
b．植被恢复过程中树种选择原则：选择生长快、抗逆性强的树种，优先选择固氮树种，尽量选择适应性强的乡土树种和先锋树种，注意树种的多功能效益。
②林业生态建设：a．目标：维护环境与发展经济。
b．基础：优化土地利用。
c．依据：发挥水土资源和生物资源的生产潜力。
d．措施：各林种、各树种的合理配置和组合。
e．结果：建成功能完善、结构稳定、经济高效的生态系统。
③西部的生态治理：a．生态问题：植被减少、地力减退、粮食产量下降、自然灾害加剧。
高中生物第四章生态工程4.1生态工程及其原理教案苏教版选修3
第四章生态工程生态工程及其原理教学目标 1.说出生态工程的2.掌握生态工程的四个根本原理。
概念。
一、生态工程1．原理：生态系统中____________与________________原理、____________________原那么。
2．设计思路：促进物质被________________。
3．目标：是在促进自然界____________的前提下，充分发挥________________，防治______________，到达____________与____________的同步开展。
4．意义：提供了既保护____________，又解决难以处理的____________问题的途径。
5．优势：具有________、________、________的特征。
6．组成：主要由____________、____________和____________构成。
二、生态工程的原理1．物种共生原理：自然界中任何一种生物都不能离开其他生物而单独生存和繁衍，包括____________等多种关系。
这种关系构成了生态系统的____________和反响机制。
2．生态位原理：合理利用该原理，可以构建一个具有多层次、多种群的稳定而高效的生态系统。
3．食物链原理：是实现生态系统中________________、____________和____________的根底，也是生态工程设计的重要因素。
4．物种多样性原理：生态系统中生物多样性越____，生态系统就越______，可实现对资源____________并增加系统稳定性的目的。
5．此外：生态工程的设计还必须遵循________________________的根本规律，运用____________的理论和方法来指导生态工程的实施和管理，以到达____________________ 的统一。
课时训练根底落实1．氧化塘法净化污水中的硝化细菌位于()A．厌氧层B．好氧层C．兼性层D．各层均有分布2．生态工程建设中的恢复工程最重要的一步是( )A．生物群落恢复B．食物链恢复C．稳定生态系统的恢复D．植被恢复3．某草原牧区，在进行草场建设时，既注重不同牧草种类的搭配种植，又对单位面积内的放牧量做了一定的控制。
高二生物苏教版选修3课件：第四章_生态工程_本章整合
高中生物必修一课件
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知识网络
专题归纳
高中生物必修一课件
知识网络
专题归纳
专题一
专题二
专题一 有关生态工程实例分析易错点
1.对生态工程的认识 (1)首先肯定生态工程的作用,特别是对恢复和重建受损生态环境的重 要作用。 (2)不忘大自然固有的强大的生态恢复力量,不能误认为只要有了生态 工程,就可以走发达国家“先污染、破坏,后治理”的老路。 2.人为过度砍伐森林,使其吸收二氧化碳的能力下降,是造成温室效应 的原因之一。所以大力植树造林,能避免温室效应。
高中生物必修一课件
知识网络
专题归纳
专题一
专题二
注意:①生态工程:人类应用自然生态系统、系统学等学科的基本原理 和方法,通过系统设计和调控技术组装,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,追求生态、经济、社会效益的统一。②生态学是生态工程的科学基 础,只有在透彻研究自然界生态规律的基础上,紧密结合社会的发展需要,才 能提出系统可行的生态工程措施,为人类社会的可持续发展以及与自然的课件
知识网络
专题归纳
专题一
专题二
专题二 传统工程与生态工程的比较
类别项目 对象 目标 模式 设计原则 规模 主要过程 功能 稳定性 环境效益 经济效益 传统工程 局部环境、污染 物排放点 单一,污染物减 量,达标排放 先污染后治理 人为地恢复部分 单一化、大型化 物理的 处理“三废” 对外部依赖性高 局部,当前 投入及运转费高, 无直接收入 生态工程 生态系统,特别是社会—经济—自然复合 生态系统 多目标,优化功能,同步获得生态环境、 经济 和社会效益 寓环保于生产和消费之中 按自然设计 多样化、组合化 人+自然 产品+生态服务+社会服务 抵抗外部干扰性强 整体,长远 投入及运转费低,多层分级利用,增加收入
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第一节生态工程及其原理1.生态工程是达到经济效益、生态效益和社会效益同步发展的工程体系。
2．生态工程体系具有少消耗、高效益和可持续的特点。
3．物质循环再生原理的核心是生态学中的物质循环原理。
4．物种多样性原理的核心是生态学中物种多样性与生态系统稳定性关系的原理。
5．协调与平衡原理的核心是生态学中生物与环境相适应的原理。
对应学生用书1．全球环境危机举例(1)自然资源被严重破坏。
(2)环境遭受严重污染。
(3)能源短缺日趋严重。
2．生态工程的概念3.生态工程的意义(1)生态工程可以改变传统粗放的经济模式，使一个系统产生的废弃物，成为另一个系统的原料，实现废物的再利用，减少环境污染。
(2)生态工程建设是实现可持续发展的重要手段之一。
1．物质循环再生原理(1)核心：生态学中的物质循环原理。
(2)内容：物质不断地在各类生态系统中进行区域小循环和全球大循环，实现物质的分层、分级利用。
(3)特点：每一个环节既是给予者，又是接纳者，循环周而复始。
(4)意义：使废物资源化，为物质生产和再生提供更多机会。
(5)实例：农作物秸秆的多级利用。
2．物种多样性原理(1)核心：生态学中物种多样性与生态系统稳定性关系的原理。
(2)内容：物种多样性程度较高的生态系统抵抗力稳定性也较高。
(3)实例：天然林与人工林抵抗力稳定性的差异。
3．协调与平衡原理(1)核心：生态学中生物与环境相适应的原理(2)内容：通过生态系统的自我调节和反馈机制，生物之间以及生物与环境之间的协调与平衡可以维持环境承载力的稳定。
(3)实例：生物氧化塘。
4．整体性原理(1)核心：是生态学、系统学和经济学相统一的原理。
(2)内容：在设计生态工程时，应充分考虑社会体系、经济体系和自然体系之间的关系和影响。
(3)实例：农林牧副渔一体化生态工程。
5.系统学和工程学原理(1)核心⎩⎪⎨⎪⎧①系统学中系统结构决定功能的原理②系统整体性原理，即整体大于部分之和的原理(2)内容：①充分考虑人工生态系统内部不同成分之间的结构，通过优化这种结构，达到改善系统功能的目的。
②协调系统内各部分的关系、比例，实现物质、能量、信息等的转换和流通，使整体功能大于各部分功能之和。
1．举例说出农作物秸秆多级利用的途径。
提示：2．建设稻田养鱼的农业生态工程依据的原理有哪些？提示：物质循环再生原理和物种多样性原理。
3．阅读教材P102“生物氧化塘是如何净化污水的”，思考：(1)生物氧化塘是一个生态系统吗？生产者、消费者和分解者分别是什么？提示：是一个生态系统。
生产者是藻类，消费者是钟虫类、轮虫类和甲壳类等浮游动物，分解者为各种腐生菌。
(2)好氧菌降解污水有机物所需氧气的来源是什么？提示：一是污水溶解空气中的氧，另一方面是藻类光合作用产生的氧。
1．生态工程所遵循的基本原理[特别提醒]整体性原理≠系统整体性原理①整体性原理是指人类处在一个社会、经济、自然复合而成的巨大系统中。
建立在对系统成分的性质及相互关系充分了解基础上的整体理论，是解决生态环境问题的必要基础。
②系统整体性原理属于系统学和工程学原理之一。
系统整体性是指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、物质和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。
2．生态农业常见类型(1)桑基鱼塘模式：人工建立的高产稳产的农业生态系统。
做到蚕粪养鱼，鱼粪肥塘，塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕茧三丰收，如下图所示：(2)沼气农田立体养殖模式：该生态系统利用农作物发展养殖业，利用废弃物实现物质的循环，保证能量的多级利用，如下图所示：[特别提醒](1)无废弃物农业属于传统农业，优点是追求物质循环利用，没有废弃物，很少对环境和资源造成破坏；但生产效率低。
石油农业是指化肥、农药和机械大量使用对环境资源造成破坏，结果是生产效率提高。
(2)生产实践中，要遵循客观规律，发挥传统农业和石油农业的优点，使两者有机结合起来。
对应学生用书P53[例1]下列关于生态工程的叙述，不．正确的是()A．当人类赖以生存的生态系统出现严重的问题时，生态工程应运而生B．生态工程能够减少环境污染C．生态工程以充分利用环境和资源为前提，生产出更多的产品D．生态工程力求达到生态效益、经济效益和社会效益的协调统一[精讲精析]本题考查对生态工程概念的理解，A选项为生态工程产生的背景，B、D 选项为生态工程的意义，C项描述的做法会破坏环境和浪费资源，不是可持续发展，明显错误。
[答案] C理解生态经济的概念应把握以下几个方面：(1)原则：循环经济原理。
(2)做法：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。
(3)实现废弃物的资源化。
1．在生态农场中存在如下图所示的物质循环过程，据下图分析不符合生态工程原理的叙述是()A．物质经过多级利用，实现了良性循环B．每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益C．由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用率降低D．由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染解析：选C图中食物链延长，使废料经过多级利用，让更多的能量转换为人类能够利用的成分，提高了系统总能量的利用效率。
[例2]新农村建设中，某县积极发展畜禽养殖和栽桑养蚕两大支柱产业。
在生产总量不断提高的同时，该县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现资源的最大化利用，走出了一条适合本地区可持续发展的生态工程之路。
请分析下图回答问题：(1)该生态工程所遵循的基本原理_________________________________________________________________________________________________________(至少写2种)。
(2)该生态系统的能量流动从______________开始，图中属于消费者的生物有________。
(3)与传统农业生态系统相比，该生态系统更能净化环境，其主要原因是______________。
(4)该生态系统为何能提高经济效益？________________________________________________________________________________________________________________。
(5)根据该县地处水乡这一资源优势，请就该生态系统提出你的一条合理化建议。
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
[精讲精析](1)生态工程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、整体性原理及系统学和工程学原理。
该生态工程依据的是物质循环再生原理、物种多样性原理和协调与平衡原理。
(2)生态系统的能量流动是从生产者固定太阳能开始的，因而该生态系统能量流动是从桑、油菜等生产者固定的太阳能开始的。
消费者是蚕、禽、畜。
(3)由图可知，该生态系统实现了废物再利用及无害化处理，因此更能净化环境。
(4)该生态系统实现了物质的循环利用和能量的多级利用，降低了生产成本，提高了农产品的产量。
(5)该生态系统中，蚕沙碎屑未被利用，可利用蚕沙碎屑养鱼，鱼塘的塘泥还可用作肥料。
[答案](1)物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理(2)桑、油菜等生产者固定的太阳能蚕、禽、畜(3)粪便等“废弃物”被及时利用(4)实现了物质的循环利用和能量的多级利用，提高了农产品的产量；减少了化肥、农药的使用(降低农业成本投入)(5)蚕沙碎屑用来养鱼；鱼塘塘泥用来肥田任何一个生态工程往往同时遵循多种生态工程原理，解题时应注意从中区分哪种是最主要的。
2．在“三北”防护林工程建设中注意了以下两个问题：①考虑到树种的生态适应性问题；②考虑到树种多样性问题。
这分别体现了生态工程的哪些原理()A．系统学原理和物种多样性原理B．协调与平衡原理和物种多样性原理C．整体性原理和物种多样性原理D．物种多样性原理与整体性原理解析：选B“三北防护林工程”中考虑到树种的生态适应性问题是“避免系统的失衡和破坏”，考虑到树种多样性问题是为了“提高系统的抵抗力稳定性，提高系统的生产力”。
对应学生用书[课堂回扣练习]1．下列关于生态工程的叙述中，错误的是()A．生态工程是生态学与系统工程学的结合B．生态工程追求经济与生态的双赢C．生态工程是无消耗、多效益的工程D．生态工程能促进人类社会和自然环境的和谐发展解析：选C生态工程是生态学与系统工程学相结合，追求经济与生态的双赢，促进人类社会和自然环境的和谐发展，是低消耗、多效益的工程。
2．当前，我国农业的发展已由科技含量较低的传统农业向现代农业转变。
现代农业虽然产量大大提高，但由于大量施用化肥、农药，造成了严重的环境污染，因此我国政府正大力推广经济效益、社会效益和生态效益相统一的生态农业。
下列关于生态农业的叙述不．正确的是()A．生态农业系统中食物链和营养级越多，在能量流动中消耗的能量越少B．生态农业系统的抵抗力稳定性比现代农业高C．生态农业系统设计的指导原则是实现生态系统的能量和物质的多级利用D．生态农业系统属于人工生态系统，人的作用非常突出解析：选A能量的多级利用并不是食物链越长越好，还要考虑能量在传递过程中的生物呼吸所消耗的能量；生态农业实现了废物资源化，提高了能量的利用率。
3．我国南方桑基鱼塘是低洼稻田挖深做塘，塘内养鱼，塘基上种桑，用桑养蚕，蚕粪养鱼，鱼粪肥塘，塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕三丰收，大大提高了系统生产力，这种模式主要应用的生态工程遵循的原理是()A．系统学和工程学原理B．整体性原理C．物种多样性原理D．物质循环再生原理解析：选A桑基鱼塘模式，就是把很多单个生产系统通过优化组合，有机地整合在一起，成为一个高效生态系统，大大提高了系统的生产力，该模式的建立主要遵循了系统学和工程学原理。
4．在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴以及收入等问题。
以上做法依据的生态工程原理是() A．系统整体性原理B．整体性原理C．系统的结构决定功能原理D．以上都不是解析：选B从本题中可以看出在生态恢复的过程中不但要考虑生态效益，还要考虑经济、社会效益，应属于整体性原理。
5．自开展“南京莫愁湖物理生态示范实验研究”开始，相继引种了浮水植物、沉水植物等共计10余种，在围隔区内已经形成了以沉水植物为优势的水生植物群体。
试验区内营养盐的浓度得到有效控制，如试验区内氨氮和总氮仅分别为试验区外的1/13和1/5，有效地改善了水质。