选修专题五生态工程
人教版教学课件2011高考生物一轮复习课件：选修3 专题5 生态工程ppt
• 4．下列措施中不符合城市生态工程建设基 本原理的是( ) • A．城市规划，分区建设工业区、居住区、 生态绿地等 • B．大力推广“环境友好技术”和低污染 清洁生产工艺 • C．采用浮床工艺法等手段治理水污染 • D．用法律手段严禁汽车上路，禁止造纸 厂、酒厂生产，以断绝 污染的源头 • 解析：应该控制污染，而不是因怕污染而 放弃发展。 • 答案：D
• 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(至少写两种) (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
答案: ①物种多样性原理；②协调与平衡原理；③整体性原理。
• 解答:①大气污染解决措施：禁止使用有铅汽 油；②水污染：减少或禁止污水排放，进行 污水净化。
• 1．传统经济与生态经济 • (1)传统经济是大量使用化肥、农药、机械 的农业生产方式，不注重生态环境的保护， 经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。 • (2)生态经济实现了原料→产品→原料→产 品的生产体系，实现了废弃物资源化的循环 经济。具有少消耗、多效益、可持续的特点。
•(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。 ____________________。 •思路点拨：(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、物种多样性和
高中生物学科渗透法制教育教案——5.2生态工程的实例和发展前景教案(杨文)
高中生物学科渗透法制教育教案版别：人教版选修3/专题五：生态工程 5.2 生态工程的实例和发展前景三穗县民族高级中学杨文一、教学三维目标（一）知识与技能：1、举例说出生态工程的实例，说出这些实例所运用的主要生态工程原理。
2、评述生态工程发展前景，说出生态工程的局限性，举例说出我国生态工程的特点。
3、分析并评价生态工程的实例，运用生态工程原理尝试设计简单的生态工程。
（二）过程与方法：通过调查、搜集资料等方法，了解各种生态工程实例的具体措施，逐步渗透有关法律条款，初步理解《环境保护法》、《节约能源法》、《循环经济促进法》等与生态、环境、能源等方面相关的法律法规，培养学生的相关法律意识。
（三）情感态度价值观：肯定我国在生态、环境、能源资源节约的法制建设的成就，以及我国农民和科技工作者在实践中的创造，理解实践出真知的道理，培养求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度，并且增强学生的法律意识。
二、教学重点举例说出生态工程的实例，说出这些实例所运用的主要生态工程原理三、教学难点生态工程中生态工程的原理的分析四、教学方法启发式教学，自主性学习，小组分析讨论五、教学过程复习:先让学生自主复习上一节课所学内容，然后老师带领学生进一步强化上一节课所学重点和难点。
导入：“长江，长江，我是黄河”。
“黄河，黄河，我也是黄河”。
用这两句充满趣味的长江与黄河的喊话来引起学生的注意力和兴趣，并引导学生思考这两句充满趣味却也表达出一种为我国两河上游的生态环境状况恶化而感到忧心忡忡。
进一步引导学生思考？如何才能改善环境？如何才能实现可持续发展？进而顺利成章的引入生态工程的意义和价值。
探究一、探究生态工程实例阅读课本116-124页中生态工程的相关内容，思考讨论后回答以下问题：1、在这一案例中，主要运用了哪些生态工程的基本原理？提示：物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理等。
2、这一生态系统的结构和功能有哪些特点？有哪些值得借鉴的做法？提示：这个案例以沼气工程为核心，农林牧副渔各业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经济发展；同时又降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。
专题五生态工程
专题五生态工程最新考纲1．生态工程的原理Ⅱ2．生态工程的实例Ⅰ考纲解读1．结合实例分析生态工程基本原理的应用2．设计生态工程的基本思路知识点一生态工程的概念及基本原理想一想：当人为向生态系统中加入新物种，增加物种的数量，生态系统的稳定性一定会提高吗？知识点二生态工程的实例及发展前景发展前景⎩⎪⎨⎪⎧“生物圈2号”生态工程的实验及启示我国生态工程发展的前景与展望⎩⎪⎨⎪⎧西方国家生态工程的特点我国生态工程的特点我国生态工程存在问题及发展前景 看一看：大区域生态系统恢复工程应遵循什么原理？ 思一思：解决城市环境污染的主要措施是什么？1．整体性原理涉及社会—经济—自然复合而成的巨大系统，进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，还要考虑到经济和社会等系统的影响力，故农村综合发展型生态工程、小流域综合治理生态工程、大区域生态系统恢复工程及城市环境生态工程均遵循整体性原理。
2．生态工程建设的基本过程包括拟定目标与实施调查、系统分析、可行性评价与决策和技术设计等。
其中技术设计是生态工程建设的核心环节。
3．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原则；(2)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；(4)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；(6)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。
我国目前开展的“建设社会主义新农村”即农村综合发展型生态系统——其实质在于解决人多地少的突出矛盾，实现能量多级利用，物质循环再生，追求废物资源化，在资源有限的条件下，有较多的产出，取得经济效益、社会效益和生态效益的全面提高。
自我校对：①修复 ②重建 ③传统生产方式 ④生产力 ⑤人类社会 ⑥自然环境 ⑦物质循环⑧环境污染 ⑨可持续 ○10物质循环再生 ⑪物种多样性 ⑫协调与平衡 ⑬整体性 ⑭功能⑮整体性⑯物质、能量⑰水土流失⑱土地沙漠化⑲退耕还林还草⑳防沙治沙○21防护林○22湿地缩小○23湿地恢复○24缓冲带○25合理规划和布局○26废弃物资源化想一想：不一定。
生态工程及其原理
一、生态工程的概念
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、生态效益和社
会效益同步发展的工程体系。
二、生态工程的范围
生态工程是人工设计和人为参与调控的：
一个生物群落
一个生态系统 一个地域性生态空间
三、生态工程的目标和特点
1、合理利用自然资源
遵循物质循环再生规律，充分发挥资源的潜力
2、防治环境污染，加强环境保护
合理设计生产流程和工艺，实现无废料生产
3、实现生态效益与经济效益的同步发展 低消耗 高效益 可持续
四、生态工程的生态学原理
物质循环再生 物种多样性
整体性
土壤中的无机物得不到补充，物质循环遭受破 坏，土壤肥力下降，农业生态系统受破坏
C
食物链长，生物数量达不到一定规 模，经济效益低下； 营养级多，高层次营养级生物获得 能量少，生物数量少.
C
五、生态工程的设计
“相连加环”食物链，以促进物质循 环，发掘资源潜力，实现高效生产。 利用系统内各种生物的相互依存，相 互制约特点，合理设计系统结构，实现 无废料生产，减少化肥农药的使用，以 达到减少污染，净化环境的作用。
为什么说农林牧副渔一体化生态 工程体现了整体性原理？
四、生态工程的工程学原理
1、系统的结构决定功能原理（系统学核心）
生态工程结构越复杂，
调节功能完善，越稳定，
效率可能越高。
生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构， 通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的
高效生态农业系统
高中生物生态工程的基本原理
高中生物生态工程的基本原理
生态工程是以生物学和生态学为基础，运用工程技术手段调节、修复和改善环境的一门交叉学科。
其基本原理包括生态系统的特征、工程手段的选择和应用以及生态系统的动态平衡。
首先，在生态工程中，了解和理解生态系统的特征是至关重要的。
生态系统是由生物群落和非生物环境组成的有机整体。
它包括物质和能量的循环，以及生物之间和生物与环境之间的相互作用。
生态工程师需要了解生态系统的结构、功能和相互关系，以便制定合理的工程方案。
其次，选择和应用适当的工程手段是生态工程的关键。
根据特定的问题和目标，生态工程师需要选择合适的工程手段，以达到修复、调节或改善环境的目的。
例如，植物修复是一种常用的生态工程手段，通过利用植物的生长和代谢特性，吸收和稀释有毒物质、固定土壤、保护土壤等。
此外，还可以利用人工湿地、河流修复、海岸保护等工程手段，对环境进行修复和改善。
最后，生态系统的动态平衡是生态工程的目标之一、生态系统具有稳定性和动态平衡的特点，生态工程旨在通过调节和修复，使生态系统恢复到相对稳定的状态。
为了实现这一目标，需要掌握生态系统的演替规律和调节机制。
例如，在生物多样性保护中，保护和恢复生物多样性是保持生态系统稳定的关键因素之一
总之，生态工程的基本原理涉及到生态系统的特征、工程手段的选择和应用以及生态系统的动态平衡。
通过深入理解这些原理，生态工程师可以更好地解决环境问题，并为实现可持续发展做出贡献。
生态工程的基本原理-课件
“三北” 退耕还林
防护林退 还草、植树
耕还草还 造林等
林工程
实例
问题
原理
对策
案例
湿地生 态恢复 工程
江西鄱阳
湿地缩小和 整体性原理、协调 控制污染、 湖湿地生
破坏
与平衡原理
退田还湖 态恢复工
程
实例
问题
原理
对策
案例
矿区废弃地 的生态恢复 工程
矿区生态环 境的破坏
系统学和工 程学原理
修复土地、 恢复植被
确的是( )
①西方国家的生态工程以治理环境污染和恢复破坏的生态系
统为主要目标，我国的生态工程则以经济和社会效益为主要
目标
②西方国家的生态工程应用范围比我国小
③我国的生态工程难以像西方那样，设计出标准化、易操作
的生态工程样板
A．①②③ B．②
C．③
D．②③
解析：发达国家与我国的生态工程建设强调的重点有所 不同。西方国家的生态工程除了治理环境污染的目标外， 主要是通过介于工程和依靠自然恢复力的一种中间途径， 集中于对破坏的生态系统进行生态恢复；我国的生态工 程走有中国特色的道路，不但要重视对生态环境的保护， 更要注意与经济、社会效益的结合。从总体来看，发达 国家的生态工程的应用范围比我国小，也不那么强调经 济效益。不过，目前我国的生态工程还有一些不足之处， 如缺乏定量化模型指导，难以设计出标准化、易操作的 样板等。 答案：D
①该生态工程主要运用了哪些基本原理？ _________________________________________________________ ____________。 ②通过实践证明，这种生态系统较为理想，不仅有很好的生态效 而且也为农民增加了经济效益，其原因是充分利用了___________ 的能量。建立这种生态系统的目的就是为 _________________________________________________________ _________________________________________________________ ________________________。 ③动物粪便中的臭味主要来自氨，在沼气池中经______________的 用，可以形成________被植物吸收利用。
基于项目式学习提升学生生物学核心素养--以“生态工程”教学为例
2020·01文章以“生态工程”教学为例，探讨高中生物学课堂教学中开展项目式学习的教学策略。
通过创设真实的问题情境，引导学生以小组合作的方式选定项目→方案设计→方案交流→项目评价→提交成果，以此促进学生加深对核心概念的理解和运用，培养学生合作能力、自主探究能力和勇于创新能力等学科能力。
摘要关键词项目式学习；生态工程；问题情境；生物学核心素养《普通高中生物学课程标准（2017年版）》明确提出：通过创设真实的、具体的问题情境，高度关注学生学习过程中的实践经历。
因此，笔者在教学的准备阶段，挖掘高中生物学教材中的教学资源。
课堂教学时，以项目式学习的方法引领学生开展探究性学习活动，促进学生主动参与生物学相关的社会热点问题探讨，学习生物学大概念，提高社会责任感，最终达成发展学生生物学学科核心素养的教学目标。
本文以人教版高中《生物》选修3专题5“生态工程”教学为例，探讨如何在高中生物学课堂教学中开展项目式学习。
一、项目式学习概述项目式学习是基于课程标准，以建构主义理论为指导，创设真实的问题情境，引导学生以小组合作方式开展探究性学习，以此获得学科核心知识，培养创新精神和实践能力的教学活动。
［1］项目式学习的重点在于学生以小组合作的方式进行探究活动，合作完成某一项目，从而培养学生的团队合作能力、自主探究能力和勇于创新能力。
［2］二、“生态工程”项目式学习关于“生态工程”项目式学习的开展，教师首先以农村常见的生态环境问题创设真实的问题情境，让学生意识到全球性的环境问题就发生在日常生活中，引导学生理解“生态工程”的概念。
其次，通过“小小村官献策”活动，唤醒学生的社会责任感，提出“带领村民走上致富之路”的解决问题的思路，从中归纳出生态工程的基本原理。
最后，基于项目式学习策略对生态工程原理进行迁移应用，让学生以小组合作方式设计简单的生态工程方案，经过组内、组间的交流与相互评价，各组修改、完善方案，最终提交项目式学习成果——生态城镇设计方案。
高中生物选修三《专题五 生态工程》复习课件
• 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控制。这种做法体现 了 ( ) • A．实行“循环经济”的原则 • B．低消耗，多效益原则 • C．遵循物种多样性和协调与平衡原理 • D．建立自然—社会—经济复合系统
【答案】 C
• (2008年高考广东卷)要实现人与自然的和 谐发展，下列措施最合理的是 • 【答案】 C ) ( • A．通过生物技术手段，转化淀粉生产可 再生能源 • B．使用化学农药防治病虫害，保证粮食 稳产 • C．发展生态农业，实现物质和能量的多 级利用 • D．大力开垦湿地，扩大粮食种植面积
项目 物质循环再生原理
理论基础 物质循环
意义 可避免环境污染及其对对 系统稳定和发展的影响 生物多样性程度高，可提
实例 “无废弃物农业” “三北防护林”建设中的
物种多样性原理
生态系统的稳定 性 生物与环境的协 调与平衡
高生态系统的抵抗力稳定
性 生物数量不超过环境承载 力，可避免系统的失衡和 破坏。
(2)各种农产品的生产互相协调，互惠互利，实现 了能量和物质的多级利用 (3)50 2学.科.网 zxxk.
(1)生态农业设计的基本原理是①_______，②________。 (2)生态农业的优越性表现在________。 (3)在“农作物→猪→农户”这条食物链中，若农作物通 过光合作用产出300摩尔氧气，则农作物同时产出 ________摩尔葡萄糖，农户从猪中获取的最大能量相当 于________摩尔的葡萄糖。
2. 下列有关生态工程的原理和实例中，错误的是 【答案】D ( ) 选 有关事例 相关的生态工程原理 项 遵循物质循环再生原 A 无废弃物农业 理 在人工林中增加植被 B 遵循物种多样性原理 的层次 无锡太湖水体富营养 C 违反协调与平衡原理 化引起大面积水华 违反系统学和工程学 D 前面造林，后面砍林 原理
高中生物生态工程试讲教案
高中生物生态工程试讲教案教学目标：1. 了解生态工程的概念和作用2. 掌握几种常见的生态工程措施3. 能够分析生态工程在环境保护和生态恢复中的应用教学重点：1. 生态工程的定义和作用2. 生态工程措施的分类和应用教学难点：1. 生态工程原理和效果的复杂性2. 生态工程在实际应用中的问题和挑战教学准备：1. PowerPoint 等教学课件2. 实验用品（如土壤、植物等）3. 教学视频（关于生态工程的案例介绍等）教学过程：一、引入（5分钟）1. 展示生态工程的相关图片或视频，激发学生对生态工程的兴趣2. 提出问题：你认为生态工程是什么？它的作用是什么？二、讲解生态工程的概念和作用（10分钟）1. 生态工程是一种利用科学知识和技术手段，通过改造生态系统，提升生态系统的稳定性和生产力的工程措施2. 生态工程的作用包括环境保护、生态恢复、资源利用等方面三、介绍常见的生态工程措施（15分钟）1. 植被恢复：通过引入适合生态环境的植被种类，增加生物多样性和减少土壤侵蚀2. 水资源管理：通过建设水库、湖泊等水体，增加水资源的储备和调节水文变化3. 土地修复：通过植被覆盖、土壤改良等措施，提升土地的肥力和生产力四、实验展示和操作（20分钟）1. 展示生态工程实验的过程和结果2. 让学生参与实验操作，掌握生态工程措施的具体实施方法和效果评估五、案例分析和讨论（10分钟）1. 分析一个实际生态工程案例，探讨其中所涉及的问题和挑战2. 讨论学生对生态工程的看法和建议六、课堂总结和反思（5分钟）1. 总结生态工程的重要作用和意义2. 反思学习过程中的收获和不足，展望生态工程未来的发展前景教学评估：1. 学生实验操作的表现和结果2. 学生对生态工程的理解和应用能力3. 学生的课堂表现和参与度教学延伸：1. 组织参观生态工程项目，深入了解实际应用情况2. 进行生态工程设计和实施方案的小组项目，培养学生合作和创新能力参考资料：1. 《生态工程导论》，刘明等著2. 《环境工程导论》，李强等著3. 《生态学原理》，Peter M. Kareiva 等著。
生态工程
考点2 生态工程实例分析
［实例一］农村综合发展型生态工程 在我国13亿人口中，有9亿多人口生活在农村，人多地 少是突出的矛盾。怎样才能实现物质的多级循环利用， 在资源有限的条件下有较多的产出，取得经济效益、 社会效益和生态效益的全面提高呢？ 建立农村综合发展型生态工程
问题
对策
案例
北京郊区的窦店村就是这个方面的一个典型。
（五）系统学和工程学原理
2、系统整体性原理： 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”。
理论基础 ： 整体大于部分 意义 ： 保持系统很高的生产力 实例： 珊瑚礁、藻类和珊瑚虫的关系
整体性原理和系统整体性原理的比较：
4、石油农业的生产模式应当怎样改进？ 在不同的国家有不同的改进措施。例如，在我 国，人多地少，应该大力发展生态农业。实施的具 体措施包括：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，对作物秸秆和畜禽粪 便进行再利用，实现物质的多级利用，等等。 一方面要不断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。
生态工程
本专题涉及生态工程的原理和生态工程的实例及发展 前景，要注意联系实际，掌握生态工程问题的内涵以及 与基因工程、细胞工程等技术的综合应用。 重视考查理论在生产、生活中的运用，是高考命题改 革的一个重要方向。近几年生态学部分的高考题，几乎 都是与STS(科学、技术、社会)相关的题目，尤其以新 材料题为多。
将生活垃圾分类处理 分解者
［实例二］小流域综合治理生态工程 问题
小流域是指河流各级支流的集水区域。这些区域 往往是水土流失比较严重的地方。因此小流域治理具 有十分重要的意义。 对策 小流域治理模式是我国农民和技术人员的创举，它是应 用生态工程的整体性原理、协调与平衡原理，以及系统学和 工程学原理，通过保土蓄水、耕作措施、林草措施等工程和 生物措施，层层设防来控制土壤侵蚀的。
生态工程的基本原理
5.1 生态工程的基本原理
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，对已破坏的生态系统进 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。
阅读课本p108资料二，并思考讨论部分问题。
1、如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？
对环境造成危害的污染物，采用一定的措施 和技术，就能够进行回收和循环利用，这样 不但能够减少环境污染，而且提高了资源的 利用效率，减少了资源的浪费。例如，对废 污水中的重金属或氮、磷等养分就可以进行 回收再利用。因此说污染物是放错了地方没 有被利用的资源。
理论基础：生态系统的稳定性
【资料分析】 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？而珊瑚礁区却能够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 而单调，缺少松毛虫、天牛的天敌，而成片单一 的林木又为其提供了丰富的食物来源，因而会导 致了树林的毁坏。珊瑚礁区的生物多样性高，食 物链复杂，不同的生物占据了不同的时间位、空 间位和资源位，因而充分利用了珊瑚礁生态系统 的环境。
2、石油农业的生产模式应当怎样改进？
在不同的国家有不同的改进措施。例如，在 我国，人多地少，应该大力发展生态农业。 实施的具体措施包括：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，对作物秸秆和畜禽粪便进行再利用， 实现物质的多级利用，等等。一方面要不断 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。 总的来说即是要通过生态工程来实现生态经 济。
生态工程
物质循环再生原理的应用
• 物质循环再生原理:要求我们在生 态工程设计和建设中要使大多的物 质循环再生,以减少污染
第二、物种多样性原理
生态系统的成分越单纯，营养结构越简单， 自动调节能力就越小，抵抗力就越低；反之， 抵抗力就越高。 物种丰富度越高生态系统抵抗力稳定性高
抵抗力很强
抵抗力较弱
物种多样性原理应用
我国生态工程存在的问题及发展前景： 不是单纯的环境污染问题，而是与人口 激增、环境与资源破坏、能源短缺等问 题结合在一起的“并发症”。
①缺乏定量化模型指导，难以设计出标准化、易操作的生态工 程样板； ②设计缺乏高科技含量，生态系统的调控缺乏及时准确的监测 技术支持，缺乏理论性指导等。
（1）系统的结构决定功能原理 （2）系统整体性原理
5.2 生态工程的实例和发展前景
1.农村综合发展型生态工程
问题:资源有限，人多地
对策:进行综合发展型生
态工程。原理：物质循 环再生、整体性、物种 多样性
少
案例:北京窦店村以沼
气为中心的生态工程 以沼气工程为中心，农 林牧渔全面发展，开发 可更新资源，减少环境 污染
整体性原理
整体指社会-经济-自然复合而成的巨大系统
生产 成本
植物 动物 管 理 消费 效益 政策
经济系统
微生物 非生物的因素
科 学 文 化
自然系统
社会系统
第五、系统学和工程学原理
（1）系统的结构决定功能原理
桑基鱼塘分布在 我国长江三角洲、 珠江三角洲一带的 水乡，是一种典型 的水陆物质和能量 交换型生态工程。
（二）生态工程所遵循的基本原理 无废弃物农业
是我国古代传统 农业的辉成就 之一，也是生态 工程最早和最生 动的一种模式。
第五章 第一节 生态工程的基本原理
）
『本节小结』
物质循环再生 原理：物质能在生态系统中循环往复， 1）_______________ 分层分级利用 _______________ 物种多样性 原理：物种繁多复杂的生态系统具有较 2）_______________ 高的_______________ 抵抗力稳定性 协调与平衡 原理：生态系统的生物数量不能超过 3）_______________ _______________ 环境承载力 （环境容纳量）的限度 4）_______________ 原理：生态系统建设要考虑自然、 整体性 _____________ 、____________ 经济 社会 的整体影响 功能 原理： 系统学和工程学 原理 系统的结构决定_________ 5）_______________ 要通过改善和优化系统结构改善功能 比例关系 ，使得 系统整体性原理：系统各组分间要有适当的_________ 能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成，并实现总体功 之和 的效果，即“1+1>2” 能大于各部分______
没有物质循环的系 统，就会产生废弃物， 造成环境污染，并最终 影响么系统的稳定和发 展。
三、生态工程所遵循的基本原理
资料分析讨论
2、物种多样性原理
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？ 而珊瑚礁区却能够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，食物链短而单调，缺少 松毛虫、天牛的天敌，而成片单一的林木又为其提供了丰富的食物 来源，因而会导致了树林的毁坏。 珊瑚礁区的生物多样性高，食物链复杂，不同的生物占据了不 同的时间位、空间位和资源位，因而充分利用了珊瑚礁生态系统的 环境。例如，氮、磷等养分就能够在该区生物体间充分地循环利用 而很少流出系统外。
高二生物人教版选修三5.1 生态工程的基本原理练习
选修3专题五5.1 生态工程的基本原理一、选择题(共22小题,每小题2分,共44分)1. 进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是要考虑到经济和社会等系统的影响力。
这说明建设生态工程时应遵循的原理是()A．整体性原理 B．协调与平衡原理C．系统整体性原理 D．系统的结构决定功能的原理2.以下选项不属于解决长江洪水泛滥的有效措施的是()A．以生物措施为主，结合工程措施，提高森林覆盖率B．“退耕还湖”和改革不合理耕作方式C．大力发展“石油农业”D．改变传统的经济发展模式，提高人民的环境保护意识3.生物氧化塘是利用藻类和细菌处理污水的一种生态系统。
如图是生物氧化塘内部分成分之间的关系，相关分析错误的是()A．生物氧化塘利用了生态工程的物质循环再生、物种多样性等原理B．在该氧化塘中引进硝化细菌有利于对污水的处理C．b层中的藻类和细菌具有种间互助关系D．出水处只要对细菌数量进行有效控制便可排放4.“三北防护林”工程建设中注意了以下两个问题：树种的生态适应性问题和树种的多样性问题。
这分别体现了生态工程的哪个原理()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．物种多样性原理和整体性原理5.从下图信息可以看出我国现有的生产模式严重地违反了生态工程的哪一原理()A．整体性原理 B．协调与平衡原理C．系统的结构决定功能原理 D．物质循环再生原理6. 下列有关生态工程的描述错误的是()A．生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系B．我国古代农民实施的“无废弃物农业”所包含的生态学原理是物质的循环再生C．在林业工程建设时主要考虑的是自然生态系统的规律D．我国南方地区的桑基鱼塘模式体现了系统的结构决定功能的原理7.“菇—菜”立体栽培(如图)是充分利用温室大棚等设施的光、温度环境优势，按照空间层次分布，形成优势互补和资源高效利用的生态农业模式之一。
2018-2019学年高二生物人教版选修3专题五 生态工程5.1 生态工程的基本原理
珊瑚礁藻类 保持很高的系
和珊瑚虫的 统生产力
关系
[共研探究]
1．生态经济 (1)原则： 循环经济 原则。 (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)目标：实现废弃物的 资源化 。 (4)实现手段： 生态工程 。
2．传统农业的生产模式——石油农业 (1)含义：石油农业是指大量使用 化肥 、 农药 和 机械的农业生产方式。由于需要大量的石油、煤、天然 气等作为原料或动力而得名。 (2)弊端：不注重 生态环境 的保护，没有考虑环境 成本，经济的发展以生态环境的严重破坏为代价。
解析：与传统的工程相比，生态工程是一类少消 耗、多效益、可持续的工程体系。
答案：D
[共研探究] 生态工程是人类学习自然生态系统“智慧”的结 晶，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。
1．填写下列生态工程所遵循的主要原理 (1)单一人工林比天然混合林稳定性低，易爆发虫害
—— 物种多样性原理 。
2．生态经济 (1)遵循的原则：“ 循环经济”。 (2)特点：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 。 (3)重要手段之一： 生态工程 。
二、生态工程所遵循的基本原理(阅读教材 P109～113)
原理 理论基础
意义
实例
物质循环 再生原理
(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，就该生态系统提出一条 合理化建议。____________________________________________。
生态工程的基本原理
⽣态⼯程的基本原理课时课题：专题五 5.1⽣态⼯程的基本原理]你觉得本专题题图有什么寓意？引导学⽣思考、讨论。
]⼲裂的⼟地，⾚红的荒⼭；幼苗的上⽅是蔚蓝的地球。
地球似乎化作⼀滴⽢露，滋润着幼苗和⼤地；幼苗⼜可寓意⽣态⼯程，虽然柔弱，但却顽强地⽀撑着地球；地球和幼苗组合和谐，象征着希望。
通过师⽣共同分析以引起同学的思考，引导学⽣进⼊本专题的学习。
思考：什么是⽣态⼯程呢？组织学⽣阅读课本P105-107，并完成导学案。
[讨论1]导致1998年长江洪⽔泛滥的主要原因是什么？引导学⽣思考、讨论[提⽰] “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，阅读课本第109页我国古代传统农业的辉煌成就──“⽆废弃物农业”的相关内容，思资料分析：学⽣阅读、讨论协调与平衡原理中的协调、平衡分别指什么？某些地区出现“前⾯造林，后⾯砍林”的态⼯程的建设应遵循以上五个原理，但不同的⽣态系统遵循的原理可以不同。
探究 2.整体性原理和系统整体性原理有什么不同？提问学⽣回答[提⽰]：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。
如林业建设中⾃然系统、社会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。
系统整体性原理指整体⼤于部分之和，⽬的是保持系统有很⾼的⽣产⼒，具体的说指互利共⽣的⽣物体现系统整体性原理，如藻类和珊瑚⾍、⼤⾖和根瘤菌、地⾐植物中藻类和真菌等。
探究3.分析桑基鱼塘的物质和能量流动途径。
鱼塘；鱼的排泄物及其他未被利⽤梯度训练：☆必做题1. 下列哪项叙述完全符合⽣态经济（）①建⽴“原料—产品—原料—产品”的⽆废料⽣产体系②在资源不增加甚⾄减少的条件下实现经济增长③在经济产出不变甚⾄增加的条件下，向环境排放的废弃物⼤⼤减少④先⽣产后治理，提⾼经济效益A. ①②B. ①②③C. ②③D. ②③④2. 下列有关物种多样性的叙述错误的是（）A. 物种繁多使复杂的⽣态系统具有较⾼的抵抗⼒稳定性B. ⽣物多样性程度越⾼，各类⽣物的⽣存机会越多C. ⽣物种类越繁多，引起病⾍害的⼏率越⼤D. ⽣物种类繁多，可以在有限的资源条件下，提⾼系统的⽣产⼒3. 在松⽑⾍肆虐的时候，辽宁西部章古台地区的⼏⼗亿株杨树毁于⼀旦，这是由于违背了（）A．物种多样性原理 B．协调与平衡原理C．整体性原理 D．物质循环再⽣原理4. 我国西北⼟地沙化和盐渍化⾮常严重，原因有多种，其中⼀个主要原因是超载放牧导致草地退化。
5.1 生态工程的基本原理
1.生态工程五大基本原理的比较 Nhomakorabea原理
理论基础
意义
物质循 环再生 原理
物质循环
可避免环境污染及其对系 统稳定和发展的影响
物种多 样性 原理
生态系统的稳 定性
生物多样性程度可提高系 统的抵抗力稳定性,提高 系统的生产力
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预习交流
“西部大开发”是国家为振兴西部提出的宏观决策,在我国西北地区 进行防护林建设时,在一片防护林中种植的植物不是越多越好,而是要 有一定限度。
1.它遵循生态工程的什么原理? 提示:协调与平衡原理。 2.生态工程除上述原理外,还有哪些原理? 提示:物质循环再生原理、物种多样性原理、整体性原理、系统学 和工程学原理。
(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。
(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。
(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。
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•9、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。2021/9/72021/9/7Tuesday, September 07, 2021 •10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2021/9/72021/9/72021/9/79/7/2021 4:16:13 AM •11、只有让学生不把全部时间都用在学习上，而留下许多自由支配的时间，他才能顺利地学习……（这）是教育过程的逻辑。2021/9/72021/9/72021/9/7Sep-217-Sep-21 •12、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。2021/9/72021/9/72021/9/7Tuesday, September 07, 2021
生态工程 课件 (共49张 )
基本原理
含义
物质循环再生原理 物质在生态系统中①_循__环__往__复___、分 层分级利用
物种多样性原理 协调与平衡原理
物种繁多而复杂的生态系统具有较 高的②__抵__抗__力__稳定性 处理好生物与环境的协调与平衡，需 要考虑③__环__境__承__载__力__ 既要考虑自然生态系统的规律，还要
考点二 生态工程的实例和发展前景 [考点梳理]
1.生态工程的类型与实例
类型
问题
原理
对策
实例
物质循环再
窦店村以沼
农村综合发
生原理、整 建立综合发
资源有限，
气工程为中
展型生态工
体性原理、 展型生态工
人多地少
心的生态工
程
物种多样性 程
程
原理
(续表)
类型
问题
原理
对策
实例
整体性原 运用多种原
小流域综合 小 流 域 的
(5)只有“小流域综合治理生态工程”及“矿区废弃地生 态恢复工程”涉及“工程学原理”。
2.生态工程的发展前景 (1)“生物圈 2 号”生态工程实验的启示：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。 (2)我国生态工程的发展前景：我们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。
1.生态工程的概念：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 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 进人类社会与自然环境的和谐发展。
高中生物选修3第5章课件：5-1生态工程的基本原理
六、物种多样性原理：
• 1.基本内容： • 2.生物多样性包括地球上所有植物、动物、微生物
和它们所拥有的基因以及由这些生物和环境构成的 生态系统。
• 3.保护生物多样性就是在生态系统、物种和基因三 个水平上采取保护战略和保护措施。
生态工程的兴起
“可持续发展”的内涵: (Sustainable Development)
problems would be grounded in the technology available from natural systems so that the human engineering required would be
supplementary rather than primary
四、讨论：
• 1.生态工程建设的目的是什么？ • 2.解决经济发展与环境问题的根本原则是什
么？ • 3.生态工程是一门生态学、工程学、 • 系统学 和 经济学等学科交叉而产生的新兴学
科。 • 4.生态工程遵循的基本原理是什么？
五、物质循环再生原理：
• 1.基本内容： • 2.类型：水循环、气体型循环、沉积型循环 • 1）水循环线路：
(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
系统的
，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是
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专题五生态工程考查人工建立新的生态系统例1请仔细读图，然后指出该生态农业的优点：（1）生态农业设计的基本原理是①，②。
（2）生态农业的优越性表现在。
（3）在“农作物→猪→农户”这条食物链中，若农作物通过光合作用产出300摩尔氧气，则农作物同时产出摩尔葡萄糖，农户从猪中获取的能量最多相当于摩尔的葡萄糖。
答案（1）①生态系统中能量多级利用和物质循环再生②环境与经济协调发展（2）各种农产品的生产互相协调，互惠互利，实现了能量和物质的多级利用（3）50 2对生态工程的实例分析例2 下图为窦店村综合发展生态工程示意图。
请据图回答：（1）该工程主要运用了哪些生态工程的基本原理？。
（2）这一生态系统的结构和功能有哪些特点？。
（3）蓝绿萍的代谢类型是，在生态系统中的地位是。
答案（1）物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理（2）以沼气工程为核心，农林牧副渔业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经济发展，降低了环境污染，促进了农村的可持续发展（3）自养需氧型生产者1.珠江三角洲的农民充分利用自然资源，建立了该地特有的蔗基鱼塘和桑基鱼塘，请据图回答：（1）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，除了有稳定的来源，各类生物要。
（2）建立这一生态系统的目的是使生产者的能量；其能量利用率高的原因是其在营养结构上具有的特点。
（3）蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过的作用又被桑基、蔗基所利用。
蚕粪中的氨经过作用，形成被植物吸收。
（4）概括地说，该生态系统功能的维持取决于它的。
答案（1）生产者和分解者能量保持相对稳定（2）尽量多的流向对人类最有益的部分食物链短（3）分解者硝化细菌的化能合成亚硝酸盐和硝酸盐（4）生产者、消费者和分解者之间的能量流动和物质循环在较长时间内保持相对的稳定性2.如图为“秸秆的多级利用”农业生态系统中能量流动和物质循环示意图。
请回答下列问题：（1）“秸秆的多级利用”充分体现了生态工程的原理，最大限度地实现了物质的循环，减轻了燃烧秸秆造成的效应。
（2）图中属于生产者的是；消费者是；分解者是。
（3）在该农业生态系统中，物质经多次重复利用，提高了。
（4）农村大量燃烧秸秆和柴草会产生什么问题？至少列举三种现象。
①。
②。
③。
答案（1）物质循环再生温室（2）作物家畜食用菌、蚯蚓（3）物质利用率（4）①农村燃烧秸秆和柴草的热能利用效率低；②使秸秆不能作为有机肥料还田，土壤有机质得不到补充，土壤与农作物之间物质循环遭到破坏，以致于土壤肥力下降，农作物产量不能迅速提高；③导致滥伐林木、乱铲草皮，植被受到严重损毁，进而造成水土流失、土壤沙化，农业生态环境恶化；④燃烧秸秆和柴草会产生大量的烟尘，污染大气，降低大气的能见度，影响人们的身体健康和交通安全等；⑤温室效应，空气中二氧化碳浓度增高，土壤沙漠化3.如图是某一生态农业系统的结构模式图，请据图回答：（1）生态系统的主要功能是物质循环和能量流动，从生态学角度分析，人们建立如图所示的农业生态系统的主要目的是。
（2）该生态系统的主要成分是。
仅从质量考虑，若要生产2 kg鸡肉，最多需要消耗农作物共计 kg。
（3）在发酵装置里的B过程中起重要作用的微生物，其细胞结构与水稻根细胞最主要的区别是，它的代谢类型为。
（4）氮是植物生长必需的元素。
但在种植大豆时不施氮肥，仍能旺盛生长，其原因是。
（5）蘑菇在该生态系统的成分中属于。
在农业生产上，将蘑菇房与蔬菜大棚相通，可提高蔬菜产量。
试分析增产原因：。
（6）在沼气池中常有一种刺激性的臭气，该物质是，通过细菌的作用可将臭气除去，并能形成被植物吸收。
答案（1）提高能量利用率，防止环境污染（或使生产者同化的物质和能量更多地流向对人类有益的部分）（2）水稻、大豆、蔬菜 20（3）无核膜包被的成形细胞核异养厌氧型（4）大豆可与根瘤菌共生，根瘤菌具有固氮作用，可为大豆提供氮源（5）分解者因为蘑菇细胞呼吸放出二氧化碳，为蔬菜的光合作用提供原料（6）氨硝化亚硝酸盐和硝酸盐4.某地种植、养殖的品种及生产的某些因素如下表。
请根据生态学原理，选择种植、养殖的生物各两种，设计一个良性循环的农业生态系统（以物质循环利用示意图的方式展示）。
种植玉米、小麦、棉花、苹果养殖猪、鸡、牛、鸭施肥农家肥、化肥（25 kg/亩）虫害玉米螟、黏虫、棉铃虫农药适量答案如图所示：5.阅读下列材料，回答问题：“绿色奥运”是北京市争办2008年奥运主办权的口号之一。
“绿色”的含义除了包括城市绿化、绿色生活方式与消费理念外，还应包括尊重自然、珍爱生命，追求天人合一的生态伦理道德等。
“绿色北京”需要我们从自己做起，从身边的小事做起。
（1）北京市的绿地总面积及人均绿地面积在逐年上升，与此同时，大量的非本地树种、草种“侵入”了首都，而大量的本地物种却遭受冷遇。
你认为外来物种的入侵可能会产生的后果是。
保护生物多样性应在三个层次上采取保护战略和保护措施。
（2）某同学想调查一下市民绿色生活方式与消费理念的现状，下面是他未完成的调查表，请你帮助填写出空缺的两项。
市民绿色生活方式与消费理念现状调查表序号看法态度1 现在水电费都比较便宜，提倡节约用水、用电意义不大赞同反对2 垃圾分类太麻烦了，实际上也没有什么作用赞同反对3 现代社会经济发达了，提倡节俭消费不利于经济的发展赞同反对4 赞同反对5 赞同反对（3）垃圾实际是被人们放错了地方的资源，实现垃圾的“减量化、资源化和无害化”是绿色城市的重要标志之一。
下图是垃圾资源化、无害化处理的一种方案，此方案中①②过程需要每一位市民的参与，我们参与的行动方是。
④⑤过程利用的生物属于生态系统的何种成分？。
从对资源的充分利用角度分析，④⑤途径相对③途径的优点是。
（4）城市生态系统的组成包括；城市环境生态工程应注意三个方面，首先在城市规划和布局方面，要进行城市；其次是推广“环境友好技术”和工艺，采用各种手段进行污染治理；同时要建立健全，进行监督。
答案（1）使本地物种的生存受到威胁基因、物种和生态系统（2）答案要求：设计的内容应属于“绿色生活方式与消费理念”的范畴，合理即可，如：城市居民人口密度大，适当减小绿地面积，增加居住面积；人类生活富裕了，垃圾回收利用有利于公众卫生等（3）将生活垃圾分类处理分解者除了利用有机垃圾中的能量外，还充分地分层次多级利用了垃圾中的物质（4）自然系统、社会系统、经济系统生态分区低污染清洁生产法律制度6.下图是某中学研究性学习小组的同学在学习了生态系统的知识后，设计的农业生态系统图解。
请结合课本知识回答有关问题：（1）农业生态系统的主要功能是和。
（2）农业生态系统是一种人工生态系统，下列有关人工生态系统的说法，正确的是（多选）（）A.使废物资源化B.减少了化肥等工业产品的投入，有利于保护环境C.抵抗力稳定性低于自然生态系统D.人占主导地位，是其他生物生存的基础（3）“三农问题”是关系国计民生的大事。
农业上使用化肥可以大大提高农作物产量，但持续、大量使用化肥存在许多负面影响。
“生物固氮”已成为一项重要的研究性课题。
下列说法正确的是（多选）（）A.长期使用化肥导致土壤板结，使土壤不易流失，对植物生长有利B.土壤板结，会加快某些细菌对NO3-→N2的转化C.与人工合成NH3所需的高温、高压相比，生物固氮的顺利进行是因为这些生物体内含有特定的固氮酶D.中耕松土可促进植物对水分和矿质元素的吸收，松软土壤也有利于根瘤菌、硝化细菌的生命活动（4）农业生态系统中起决定作用的是，各种生物所利用的能量最终来源于。
（5）蘑菇和蚯蚓在该生态系统中属于。
（6）可以向沼气池添加的产气原料有；该池要接种的菌种是；接种后要想产出沼气，必须采取的措施是，理由是。
（7）该系统设计遵循的生态学原理是。
答案（1）能量流动物质循环实验能量利用率（2）ABC （3）BCD （4）农作物光能（5）分解者（6）猪、鸡的粪便，农户的废弃物，粮食、蔬菜、秸秆等产甲烷杆菌隔绝空气产甲烷杆菌为严格厌氧型生物，有氧存在对其有害（7）能量的多级利用和物质循环再生7.根据以下材料回答问题：据国家林业局发布的一项调查表明，我国已经成为受荒漠化危害最为严重的国家之一。
目前，全国四分之一以上的田地荒漠化，每年因荒漠化造成的直接经济损失达540亿元，因此在实施西部大开发过程中，要切实搞好生态环境的保护和建设，大力开展植树种草、治理水土流失、防治沙漠化等活动。
（1）从生态因素分析，改善西部地区生态环境必须首先解决的非生物因素是。
（2）“退耕还林（还草）”的生态学原理是为了提高生态系统的。
（3）近来北京等地频繁出现的“沙尘暴”和“泥雨”主要来自黄土高原和内蒙古地区，这反过来说明森林等植被在等方面起着非常重要的作用。
（4）荒漠化加速了西部生物多样性的进一步丧失，这是因为。
（5）西部耕地同样要做好除草、治虫等工作，从能量流动的角度看，除草、治虫的目的是。
治虫措施中不宜大量喷施化学杀虫剂，控制使用化学杀虫的方法一是用代替化学杀虫剂。
二是采用基因工程的手段将转入农作物，形成新的抗虫作物品种。
（6）西部矿产的开发，可采用细菌冶金的方法，例如用硫杆菌就可直接把硫化铜氧化成铜盐，再用废铁置换出铜。
该方法比起用燃烧硫化铜的方法生产铜的最大优点是。
答案（1）水（2）自动调节能力（3）防风固沙（4）环境迅速恶化（5）调整能量流动方向，使能量流向对人类有益的农作物生物防治抗虫基因（6）防止环境污染8.如图为矿区废弃地的生态恢复工程流程图，请据图回答：（1）该恢复工程中，①②分别指措施。
（2）恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？。
（3）该生态工程所遵循的主要原理是。
答案（1）平整压实土地、人工制造表土（2）矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长（3）整体性原理、协调与平衡原理。