高中生物苏教版高二选修3教学案：第四章_第一节_生态工程及其原理
苏教版选修三 4.1生态工程的概念与原理 教案
信息等的转化和流通， 并且实现总体功能大于各部分之和的效果， 即 “1+1＞2” 。 【举例】例如，珊瑚礁之所以能够保持很高的系统生产力，得益于珊瑚虫和藻 类组成的高效的植物—动物营养循环。
2
学生活动 2： 阅读课本 80 页， 思考以下问题：
学生举例生态位： 生活在林冠层的 鸟类与生活在林下层 的鸟类，占据不同的 空间，摄取不同的食 物。
学
过
学生举例： 太湖等水体富 营养化，导致水葫 芦和藻类疯长现 象；西北衰败的杨 树和繁茂的当地树 种间的大反差。
程
思考与讨论 2： 为什么会出现 “前面造林，后面砍 林”的现象？
【课前预习】
1．什么是生态工程？ 学生回答： 2．生态工程的基本原理有哪些？
【知识归纳】 一、生态工程的概念：
教 1．什么是生态工程？ 【讲述】生态工程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。 [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。 2．生态工程建设的目的是什么？ 【分析】生态工程建设的目的是在促进自然界物质良性循环的前提下，充分发 挥资源的生产潜力，防治环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。 3．生态工程与传统工程相比，有什么主要特点？ 【分析】生态工程具有低消耗、多效益、可持续的特点。 【讲述】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。 思考与讨论 1： 阅读课本图 4-2， 分析农林牧副渔一体 化生态工程为什么可 以减少环境危机？
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。
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。
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生态工程及其原理教案苏教版选修3
第四章生态工程4.1 生态工程及其原理教学目标 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1．原理：生态系统中____________与________________原理、____________________原则。
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______________，达到____________与____________的同步发展。
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____________和反馈机制。
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____________的基础，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________________________的基本规律，运用____________的理论和方法来指导生态工程的实施和管理，以达到____________________的统一。
课时训练基础落实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。
江苏省徐州市高中生物专题4生态工程教学案苏教版选修3
生态工程【考纲要求】(1）简述生态工程的原理(Ⅱ）(2）生态工程的实例（I)【学习重点】简述生态工程的原理, 生态工程的原理和生态工程实例的整合。
【学案导学】（五）系统学和工程学原理【基础知识】1．系统的结构决定功能原理：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。
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、信息等的转化和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1+1＞2”.3．整体性原理和系统整体性原理的比较：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能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。
【过关练习】15．（单选）下列结构示意图能体现系统学和工程学原理的是 ( D )16．（单选）“1+1〉2”是生态工程基本原理中的哪一个（）A．物种多样性原理 B．整体性原理 C．协调与平衡原理D．系统学与工程学原理17．（双选)下列关于生态工程的基本原理的说法，错误的是（) A．物质循环再生的原理，在于使各种生态系统的物质循环可以顺利进行，不产生废弃物B．物种多样性原理，是各种生物之间通过食物链的相互作用，使各种生物数量保持不变C．整体性原理，是考虑自然系统的规律，所有的人类活动必须完全以生态系统为核心D．系统整体性原理，是指系统各组分之间要有适当的比例关系18．（多选）下列哪些生物之间的关系能体现系统整体性原理?A．藻类和珊瑚虫B．初级消费者与次级消费者C．大豆和根瘤菌D．阳生植物与阳生植物三、生态工程的实例（一）农村综合发展型生态工程【基础知识】1．问题：如何在人多地少、资源有限的条件下提高生态效益、经济效益和社会效益。
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P 98～99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。
高中生物第4章生态工程第1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1．掌握生态工程的看法。
2．归纳生态工程的依据原理。
( 重点 )3．理解生态工程设计的目的与方法。
( 难点 )知识点 |生态工程的看法和原理1．生态工程的看法(1)原理和方法：生态学、系统学等学科。
(2)路子：经过系统设计、调控和技术组装。
(3)目标：修复或重建已破坏的生态环境，改进传统的生产方式，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系统。
(4)特点：是一类少耗资、高效益、可连续的工程系统。
2．生态工程的基本源理生态工程的基本源理包括：物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理以及系统学与工程学原理。
(1)物质循环再生原理①中心：生态学中的物质循环原理。
②含义：物质不断地在各种生态系统中进行地区小循环和全球大循环，实现物质的分层、分级利用。
(2)物种多样性原理①中心：生态学中物种多样性与生态系统牢固性关系的原理。
②含义：物种多样性程度较高的生态系统抵抗力牢固性也较高。
(3)协调与平衡原理①中心：生态学中生物与环境相适应的原理。
②含义：保持生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力。
若是高出环境承载力，就会引起系统的失衡和破坏。
(4)整体性原理①中心：生态学、系统学和经济学相一致的原理。
②含义：生态工程是一个社会——经济——自然复合系统，只有一致协调各种关系，才能保障系统的平衡与牢固。
(5)系统学与工程学原理①中心：系统学原理的中心是系统学中系统结构决定功能的原理，工程学原理的中心是系统整体性原理。
②含义：进行生态工程的设计时，要充分考虑人工生态系统内部不同样成分之间的结构，经过优化这种结构，达到改进系统功能的目的。
[ 合作商议 ]资料 1 “无荒弃物农业”是生态工程最早和最生动的一种模式，以下列图为“无荒弃物农业”物质和能量的流动图。
资料2 我国“三北防范林”在辽宁西部的章古台地区，最初单调种植了大片的樟子松林，结果发生了松毛虫害，好多地方的樟子松气味奄奄，甚至成为“穷乡僻壤”。
4.1生态工程的原理及类型第2课时学案苏教版选修三
4.1生态工程的原理及类型第2课时学案苏教版选修三高二年级第二学期生物学科总第____________________________ 课时导学案课—四章生态工程第一旷生态工程的原理和类型（第二课时）使用时间：主备人：一、学习目标：1. 概述生态工程的原理。
2. 举例说出各原理的内容。
、知识构成：1. 如何理解生态工程中的生态位原理的食物链原理?2•什么是物种多样性原理？3. 我国目前设计的生态工程有什么特点？4. 我国的生态工程与发达国家相比有什么特点？5. 生态工程的设计必须遵循的基本规律是什么？6. 设计生态工程的主要目的是什么？7. 生态工程广泛涉及哪些学科？8. 根据性质和设计目标的不同，生态工程可分为不同的类型，举例说出这些生态工程的名称和它们的作用是什么？9. 林业生态工程包括哪些内容？10. 治污生态工程包括哪些内容？11. 目前模拟自然湿地生态系统的自净功能，建立的什么生态系统在防治和处理污水方面已经取得了初步成效？12. 人工湿地工程的组成成分包括哪些？13. 在处理污水过程中，这些成分的作用分别是什么？三、学法和自检：1. 下列有关在生态工程建设中利用物种多样性原理从而提高生态系统稳定性的措施中，不正确的是（）A尽可能增加生态系统中食物链的长度，使之无限增长，可以提高生态系统的稳定性B增加生态系统中生物的种类，使食物网更加复杂化，可以提高生态系统的稳定性C在人工林中增加植被层次，丰富物种多样性，可以提高生态系统的稳定性D在生态系统中增加同一营养级的生物种类，提高副产品的产量，从而提高生态系统的稳定性2. 下列生态工程中，不是以生态环境保护为目标而建立的是（）A防风固沙生态工程B水源涵养生态工程C污水治理生态工程D城市绿化和园林生态工程课题第四章生态工程第一节生态工程的原理和类型（第二课时）四、达标检测1. 建立生态工程的主要目的是（）A建设人工生态系统 B 实现环境与经济的效益C提高环境对污染的承受力D最大限度获取经济效益2. 下列关于建立生态工程还需要考虑生物存活的环境因子的解释中，不正确的是（）A只有在适宜的环境因子中生物才能更好地生存B环境因子不足会引起生物的生长和繁殖会受到限制，以致消退C环境因子过量会促进生物的生长和繁殖D生物对环境的适应能力是有限度的，超过此限度，生物可能灭亡3. 建立生态工程中一个完整生态系统的结构应包括（）A生态系统的成分、食物链和生物网B生产者、消费者和分解者C物质循环和能量流动 D 生产者、消费者和分解者及无机环境4. 下列所列出的植物中，不属于生态系统的是（）A荷花等挺水植物 B 菱等浮水植物C金鱼藻等沉水植物D胡杨等陆生植物5. 下列各项中，不属于人工湿地作用的是（）A蓄水的作用 B 防风消浪、护案固堤的作用C是许多珍稀野生动物栖息的场所D化学分解作用6. （多选）以治理环境污染为目标的治污生态工程包括（）A污水治理生态工程 B 城市垃圾处理生态工程C湖泊或水源地治理生态工程D水源涵养生态工程五、学习小结和课外作业：1、学习小结：2、上本作业：概述生态工程的原理。
【配套K12】江苏省南京市高中生物 第四章 生态工程 4.1 生态工程及其原理导学案(无答案)苏教版选修3
第四章生态工程第一节生态工程及其原理【课标要求】：简述生态工程的原理。
【学习目标】：1．简述生态工程的概念，能说出生态工程与传统工程的差异。
2．简述生态工程的主要原理，能利用生态工程的原理分析、解释生态环境中相关现象。
【教学过程】：【复习回顾】：（1）什么是生态系统？其结构包括哪几个部分？（2）生态系统的功能主要包括哪些方面？各有什么特点？（3）生态系统的稳定性包括哪两个方面？二者通常呈什么关系？试描述生态系统稳定性的相关理论。
一、生态工程的概念【阅读思考】：（1）传统工程对自然生态系统有何影响？（2）生态工程主要通过做些什么、旨在达成什么目标？其基本特点是什么？（3）生态工程可实现废物的资源化，这有什么意义？1．背景：随人口急剧增长，现代工农业生活迅速发展，原有的自然生态系统几乎，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退化，修复或重建受损的生态系统。
2．概念：生态工程是指人类应用和等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和组装，修复或重建，改善，并提高生态系统的，达到的工程体系。
3．特点：与传统工程相比，生态工程具有低、多和的特征。
二、生态工程的基本原理【阅读思考】：（1）生态工程所遵循的基本原理有哪些？（2）“农作物秸杆的多级利用”、“人工林是非之争”、“生物氧化塘”、“农林牧副渔一体化”和“稻田养鱼模式”等案例主要涉及的生态工程原理分别是什么？1．物质循环再生原理：（1）其核心是，即实现了物质的利用。
（2）生态工程采取措施调整，使，为提供更多机会。
（3）实例解读：①“无废弃物农业”：是我国古代传统农业的辉煌成就之一，也是生态工程最早、最生动的一种模式。
土壤肥力是一切农业生产特别是种植业的基础，我们的祖先之所以维持土壤肥力几千年，其中的诀窍就在于实现了物质的循环利用。
联系教材P100“积极思维”分析：农作物秸杆的多级利用的特点是。
②“桑基鱼塘”：生态系统中物质和能量的流动是相互联系的，能量的流动包含在物质的循环利用过程中，随着食物链的延伸而逐级递减。
苏教版选修三 4.1 生态工程及其原理 课件(30张)
污染转移
污 染 转 移
第一节 生态工程及其原理
一、生态工程
1.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、结构与功能协调原则，
结合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.根本目标：在促进自然界良性循环的前提下， 充分发挥资源的生产潜力，防治环境污染，达
组 成 生 物 体 的 C 、 H 、 O 、 N 、 P 、 S 基 本 元 素 反 复 循 环
生 物 群 落
无 机 环 境
原理含义是指：生态系统中, 生物借助能量的不停
流动, 一方面不断地从自然界摄取物质并合成新的
物质, 另一方面又随时分解为原来的简单物质, 即
所谓“再生”, 重新被系统中的生产者植物所吸收
大豆与根
瘤菌互利 共生
生 不能单 包括共生， 节和反馈机
原 独生存 竞争等多种 制
理 和繁衍 关系
三、生态工程所遵循的基本 原理
1、物质循环再生原理 2、物种多样性原理 3、协调与平衡的原理 4、整体性原理
5、系统学和工程学原理
1、物质循环再生原理
理论基础是：必修课中学习过的生态系统的物质循 环
程所利用的物种共生原理的基础。
石油农业时代下的 “肥慌 ”
化肥价格持续走高
1、石油农业
2、石油农业的优势： 高产、高效、省时、省力；提高农业 生产效率和农产品产量，解决粮食需 求的矛盾。 3、石油农业的弊端： 高投入、高成本、高污染
为了可持续发展，走生态经济之路。
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
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。
江苏省南京市高中生物 第四章 生态工程 4.1 生态工程及其原理导学案(无答案)苏教版选修3
第四章生态工程第一节生态工程及其原理【课标要求】：简述生态工程的原理。
【学习目标】：1．简述生态工程的概念，能说出生态工程与传统工程的差异。
2．简述生态工程的主要原理，能利用生态工程的原理分析、解释生态环境中相关现象。
【教学过程】：【复习回顾】：（1）什么是生态系统？其结构包括哪几个部分？（2）生态系统的功能主要包括哪些方面？各有什么特点？（3）生态系统的稳定性包括哪两个方面？二者通常呈什么关系？试描述生态系统稳定性的相关理论。
一、生态工程的概念【阅读思考】：（1）传统工程对自然生态系统有何影响？（2）生态工程主要通过做些什么、旨在达成什么目标？其基本特点是什么？（3）生态工程可实现废物的资源化，这有什么意义？1．背景：随人口急剧增长，现代工农业生活迅速发展，原有的自然生态系统几乎，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退化，修复或重建受损的生态系统。
2．概念：生态工程是指人类应用和等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和组装，修复或重建，改善，并提高生态系统的，达到的工程体系。
3．特点：与传统工程相比，生态工程具有低、多和的特征。
二、生态工程的基本原理【阅读思考】：（1）生态工程所遵循的基本原理有哪些？（2）“农作物秸杆的多级利用”、“人工林是非之争”、“生物氧化塘”、“农林牧副渔一体化”和“稻田养鱼模式”等案例主要涉及的生态工程原理分别是什么？1．物质循环再生原理：（1）其核心是，即实现了物质的利用。
（2）生态工程采取措施调整，使，为提供更多机会。
（3）实例解读：①“无废弃物农业”：是我国古代传统农业的辉煌成就之一，也是生态工程最早、最生动的一种模式。
土壤肥力是一切农业生产特别是种植业的基础，我们的祖先之所以维持土壤肥力几千年，其中的诀窍就在于实现了物质的循环利用。
联系教材P100“积极思维”分析：农作物秸杆的多级利用的特点是。
②“桑基鱼塘”：生态系统中物质和能量的流动是相互联系的，能量的流动包含在物质的循环利用过程中，随着食物链的延伸而逐级递减。
4.1生态工程及其原理教案(苏教版选修3)
第一节生态工程及其原理靜姑教法分析明澡标为筆堀读观"數法”養赛?•课标要求1.简述生态工程的原理。
2 •举例说出生态工程的实例。
•课标解读1 .说出生态工程的概念。
2•概述生态工程依据的原理。
•教学地位生态工程的基本原理是生态工程开发与利用遵循的客观依据，农业生态工程也以生态原理为依据，保证了经济、生态环境和社会效益的同步发展。
在高考试题中常以农业生态工程实例如庭院生态系统、三北防护林等为背景材料考查其应用的基本原理及主要技术等。
•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.教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。
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。
•教学流程设计课前自主探究：阅读教材 P 83〜87相关内容，填写【课前自主导学】空白，完成思考交流 1、2。
高中生物 第四章 生态工程 4.1 生态工程及其原理课件 苏教版选修3.pptx
C.实现废物资源化的良性循环
D.实现了能量的多级利用 解析 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。与传统的工程相比，生态工程是一类
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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)含义：维持生物与环境的协调与平衡，需要考虑 环境承载力。如果超 过 环境承载力，就会引起系统的 失衡和破坏。 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)含义：生态工程是一个社会—经济—自然复合系统，只有 统一协调 各 种关系，才能保障系统的 平衡与稳定。
25 答案
拓展应用
3.判断正误 (1)在建设高新农业时，沼气池的建立遵循物质循环再生原理( √ ) (2)根据协调与平衡原理，一个生态系统中种群的数量不应超过环境容纳 量( √ ) (3)“总体功能大于各部分之和的效果”是系统的结构决定功能原理( × ) (4)在建设生态工程时，既要考虑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( √ )
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4.整体性原理 (1)分析“社会—经济— 自然”复合系统，思考 “整体”主要包括哪些 方面？
答案 包括社会、经济、 自然三方面。
21 答案
(2)进行生态工程建设时应考虑哪些问题？ 济和社会等系统的 影响力。
22 答案
5.系统学与工程学原理 (1)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。试分析桑基 鱼塘的物质和能量流动途径。 答案 桑基鱼塘系统中物质和能量的流动是相互联系的，其中能量是多 级利用，物质是循环利用。
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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P51生态工程的概念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．生态工程的概念涉及学科生态学和系统学等技术手段系统设计、调控和技术组装任务修复或重建已破坏的生态环境，改善传统的生产方式，提高生态系统的生产力目的达到经济效益、生态效益和社会效益同步发展特点少消耗、高效益、可持续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。
生态工程的基本原理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项目理论基础意义实例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“无废弃物农业”物种多样性原理生态系统的稳定性生物多样性程度高，可提高系统的抵抗力稳定性“三北防护林”建设中的单纯林问题；珊瑚礁生态系统的生物多样性问题协调与平衡原理生物与环境的协调与平衡生物数量不超过环境承载力，可避免系统的失衡和破坏太湖富营养化问题整体性原理社会—经济—自然复合系统统一协调各种关系，保障系统的平衡与稳定林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题系统学和工程学原理系统的结构决定功能原理：分布式优于集中式和环式改变和优化系统的结构以改善功能桑基鱼塘系统整体性原理：整体功能大于各部分之和保持很高的系统生产力珊瑚礁藻类和珊瑚虫的关系[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对生态工程的概念、目的、特点的理解[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。
以典型的生态农业模式图为素材，综合考查生态工程的基本原理[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P54[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。