生态工程的基本原理物质循环再生原理
《生态工程的基本原理》 作业设计方案
《生态工程的基本原理》作业设计方案一、作业目标通过本次作业，学生能够深入理解生态工程的基本原理，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、系统学和工程学原理，并能够运用这些原理分析和解决实际生态问题。
二、作业内容1、概念阐述要求学生用自己的语言阐述生态工程的五个基本原理，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、系统学和工程学原理。
每个原理的阐述不少于 200 字。
2、案例分析提供几个生态工程的实际案例，如沼气池的建设、湿地生态系统的修复、城市绿化工程等。
要求学生分析每个案例中所运用的生态工程基本原理，并阐述这些原理是如何在案例中发挥作用的。
每个案例的分析不少于 300 字。
3、问题解决给出一些生态问题，如草原退化、水体富营养化、森林砍伐等。
要求学生运用生态工程的基本原理，提出解决这些问题的方案。
每个问题的解决方案不少于 400 字。
4、拓展思考让学生思考生态工程在未来社会发展中的应用前景和可能面临的挑战，并撰写一篇不少于 500 字的短文。
三、作业形式1、书面作业学生将概念阐述、案例分析、问题解决的答案以书面形式提交。
2、小组讨论将学生分成小组，针对拓展思考的内容进行讨论，每个小组推选一名代表进行总结发言。
四、作业评价1、准确性评价学生对生态工程基本原理的理解是否准确，概念阐述是否清晰，案例分析和问题解决方案是否合理。
2、完整性检查学生的作业内容是否完整，是否涵盖了所有要求的方面。
3、创新性鼓励学生在问题解决和拓展思考中提出创新性的观点和想法。
4、表达能力评估学生的语言表达是否流畅、逻辑是否清晰。
五、作业时间安排本次作业共安排一周时间完成。
第一天：布置作业，学生进行概念阐述的准备。
第二天：学生完成概念阐述的书面作业。
第三天：讲解概念阐述部分，布置案例分析作业。
第四天：学生完成案例分析的书面作业。
第五天：讲解案例分析部分，布置问题解决作业。
第六天：学生完成问题解决的书面作业，并进行小组讨论准备。
生态工程四个基本原理
生态工程四个基本原理
生态工程四个基本原理是：
1、物质循环再生，理论基础：物质循环。
意义：可避免环境污染及其对系统稳定性和发展的影响。
2、物种多样性，理论基础：生态系统的抵抗力稳定性。
意义：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。
3、协调与平衡，理论基础：生物与环境的协调与平衡。
意义：生物数量不超过环境承载力，可避免系统的失衡和破坏。
4、整体性，理论基础：社会—经济—自然复合系统。
意义：统一协调各种关系，保障系统的平衡与稳定。
系统的结构决定功能原理：分布式优于集中式和环式。
意义：改善和优化系统的结构以改善功能。
系统整体性原理：整体大于部分。
意义：保持系统很高的生产力。
生态工程的基本原理
3、协调与平衡原理
理论基础：生 物与环境的协 调与平衡
由于周边城市、工业和 农田的排水中氮、磷的 浓度较高，使太湖水体 中的水葫芦和藻类疯长
西北地区年降雨量450nm，只适宜种植灌木和 草的地区，却被硬性规定种植属于乔木的杨树， “杨家将”因为不适应长成了“小老头“防护林变 成了残败的”灰色长城“
最终目的
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
促进人类社会和自然环境的和谐发 展
生态工程建设的目的是：
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。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。
P108资料分析2问题讨论
3.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。
资料分析2问题讨论
1.你对“石油农业”是如何理解的？
“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。
理解： a它把农业生产这一复杂的生物过程，变成了简单的 机械过程和化学过程。 b优点: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， c缺点：它所产生的废弃物和有害物质的数量很庞大， 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。
生态工程概念原理及相关理论
生态工程原理
• 1、物质循环再生原理
• 2、物种多样性原理
• 3、协调与平衡原理
• 4、整体性原理
• 5、系统学和工程学原理
–
系统的结构决定功能原理
–
系统整体性原理
物质循环再生原理
• 理论基础是：生物地球化学循环
组 成 生 物 体 的 C 、 H 、 O 、 N 、 P 、 S 基 本 元 素
大规模生态工程成败原因
• 斯大林改造大自然：
化学家门捷列耶夫、生理学家巴甫洛夫、物理学家波波 夫；在生物 —地学领域也不乏大师,道库恰耶夫 (1846～1903)；农学家依兹马依里斯基(1851～1914)。
其理论依据主要来自道库恰耶夫以及依兹马依里斯基的 学说。遗憾的是规划的倡导人决策人操持的是繁重庞 杂的国家政务, 不可能事必躬亲地深究防护林营造的 具体细节, 也不可能全面地理解和把握科学家理论的 要点。
如何立法自我节制
• 强制的法律或税务 措施，做成污染者 在排放前处理污染 物成本比不处理为 低。
• 强化监督机制。 • 加强道德教育。
自由生育
在我们努力将自 己社会建成一个 福利国家的过程 中，人口问题是 我们的社会必然 面对的另一种公 地悲剧。
无节制的生育的影响
1.使社会在提供现有人口生活条件和提高人民生活水平方面，遇到 了难以克服的困难：就业困难,住房紧张,粮食、燃料等生活必需品 短缺等。
2024/1/25
自我设计：利用生态系统自 组织原理进行生态系统设计
生态工程原理
• 1、物质循环再生原理
• 2、物种多样性原理
• 3、协调与平衡原理
• 4、整体性原理
生态工程(未修改)
②沼气农田立体养殖模式:
a.特点:通过控制温室内的温度、光照、气体和水肥等因素,缩 短生产周期,大幅度提高粮食、蔬菜和水果的产量和质量。 b.图示:
【高考警示】 (1)不同的生态工程所依据的原理可能不同。建立不同的生态 工程时要依据不同的原理,因地制宜,不能相互照搬。 (2)实现生态经济一定要遵循生态学的基本原理,如果违背这个 原理,就一定会由盛转衰,最终导致崩溃。
系统的稳定。
考点一
生态工程的基本原理
1.传统经济与生态经济 (1)传统经济: ①方式:大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式。 ②特点: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:
①方式: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。 ②特点:少消耗、多效益、可持续。
(2)植物池中,水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物 共同组成了 物网中,植物位于第 (生态系统、群落、种群)。在植物池的食 营养级。植物池中所有蛙类获得
的能量最终来源于
所固定的
能。
(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、____ 和 等原理。 进行修复,对造
(4)一般来说,生态工程的主要任务是对
。 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: 。
【解析】(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、物种多样性和协调
生态工程的基本原理——物质循环再生ppt实用资料
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。
组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程。 在生物群落中以有机物形式存在的碳如何沿着食物链传给下一个营养级？
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。
物质循环
组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进
生态工程是用生态学、系统学学科 的原理和方法,通过系统的设计,调控和技术组装,对被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境
行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机 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从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。
生产者固定的太阳能的总量
环境的循环过程。这就是生态系统的物质循环。 物质循环再生原理:要求我们在生态工程设计和建设是要使大多的物质循环再生,以减少污染
物质循环再生原理:要求我们在生态工程设计和建设是要使大多的物质循环再生,以减少污染 b优点: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。 经济的不当发展对环境的破坏实例 能量流动的特点及传递效率 (1)生物固氮、闪电固氮 植物和微生物 涉及的学科——生态学、系统学 生产者通过光合作用固定太阳能
在生物群落中以有机物形式存在的碳如何沿着食物链传 给下一个营养级？
通过捕食关系 生物群落中的碳以什么途径回归大气圈？
主要是呼吸作用
生态工程练习题
生态工程练习题一、填空题1、生态工程是指应用生态系统中__、__与__之间的相互作用原理，在一定的区域范围内因地制宜地应用生态系统的__、__并辅以其他__的工程技术，以获得最大的生态效益、经济效益和社会效益的综合性措施。
2、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、整体性原理和系统学和工程学原理，它们为生态工程的构建提供了理论依据。
3、生物多样性包括三层次上的多样性，即__多样性、__多样性和__多样性。
4、生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
5、物种多样性是指地球上动物、植物和微生物等生物物种的多样化。
6、生物群落的结构包括垂直结构和__结构。
7、生物群落的垂直结构指群落在垂直方向上的分层现象，植物分层因群落中的生态因子-光的分布不均，由高到低分为乔木层、灌木层、草本层；动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物而引起。
8、生物群落的水平结构指水平方向上由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异。
9、自然生态系统包括森林、__、草原、荒漠等。
10、自然生态系统指在一定的空间和时间范围内，在各种生物之间以及生物群落与其无机环境之间，通过能量流动和物质循环而相互作用的一个统一整体。
11、生态系统的营养结构包括食物链和食物网。
12、食物网是由许多条食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系即网状结构。
13、生态系统中的能量流动的特点是单向流动，__。
14、能量流动的特点是单向流动的原因是：能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各营养级，因此是单向流动，不可逆转的。
15、研究能量流动的意义在于能够科学地规划、设计人工生态系统，并通过能量多级利用，使能量朝有利于人的方向流动。
16、生态系统的信息传递具有调节生物种间关系，维持生态系统稳定性的作用。
17、信息传递在农业生产中的应用有提高农产品和畜产品产量及对有害动物进行控制等。
第十单元第39讲生态工程
基础回扣
要点探究
命题设计
技法提炼
返回
考点一
生态工程的基本原理
(3)协调与平衡原理： 处理好生物与环境的协调与平衡， 需要考虑
环境承载力
。
(4)整体性原理：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，还要考虑到 等系统的影响力。
经济和社会
(5) 系统学 和 工程学原理： 包括系统的结构决定功能原 理和系统整体性原理。
技法提炼
1．桑基鱼塘模式 (1)特点：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。 (2)图示
考点一
基础回扣
要点探究
命题设计
技法提炼
返回
考点一
生态工程的基本原理
技法提炼
2．沼气农田立体养殖模式 (1)特点：通过控制温室内的温度、光照、气体和水肥等因 素，缩短生产周期，大幅度提高粮食、蔬菜和水果的产量和 质量。 (2)图示
③从对资源的充分利用角度看，d、e 途径比 c 途径突出的特点
除利用了有机垃圾中的能量外，还充分地、分层次地多级_ 是_________________________________________________ 利用了垃圾中的物质，并且减少了因燃烧带来的污染
考点二
。
返回
基础回扣
要点探究
命题设计
考点一 生态工程的基本原理
第39 讲生 态工 程
考点二 生态工程的实例
高考模拟 提能训练
练出高分
考点一
生态工程的基本原理
1．生态工程建设的目的：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。 2．特点： 少消耗 、多效益、 可持续 的工程体系。 3．基本原理 (1)物质 循环再生 原理：物质在生态系统中 循环往复 、分 层分级利用。 (2)物种 多样性 原理：物种繁多而复杂的生态系统具有较 高的 抵抗力稳定性 。
生态工程的基本原理——物质循环再生
物质循环
组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进 行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机 环境的循环过程。这就是生态系统的物质循环。
特点
周而复始，往复循环 重复利用、全球性、
物质循环再生原理
• 理论基础是：生态系统的物质循环
组、元 成O S 生 N 本 物、 体P 素 的 C 、 H 、 、 基
生态工程所遵循的基本原理
饲料与垫料 人类食品
人类 食品
作物残留 人粪尿
无 废 弃 物 农 业
1、物质循环再生原理 理论基础:物质循环 地球以有限的空间和资源，长久维持着众多 生物的生存、繁衍和发展，奥秘就在于物质能 够在各类生态系统中，进行区域小循环和全球 地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而 达到取之不尽，用之不竭的效果。
生 物 群 落
反 复 循 环
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 利用, 进行着不停顿的物质循环。
碳循环
碳在大气圈和生物群落中的存在形式？
第一讲 生态工程的基本原理 ——物质循环再生原理
20世纪末世界人口突破了60亿，随着现代农 业生产的发展，人类活动遍布地球的每个角落， 地球上已经难以找到一个没有受到人类影响的地 方，原始的生态系统几乎丧失，全球生态环境危 机不断激化。
• 干裂的土地，赤红的荒山，意味着不断恶化的 生态环境 ， 幼苗的上方是蔚蓝的地球，地球似乎化作一滴甘露，滋 润着大地；幼苗又可寓意为 生态 工程，虽然柔弱 ，却顽强地支撑着地球；地球和幼苗组合和谐，象征着 希望。
2015届高三生物第一轮细致复习典型题生态工程试题(含解析)
生态工程一、生态工程的基本原理(填空)1．物质循环再生原理：物质在生态系统中______利用。
2．物种多样性原理：______________的生态系统具有较高的抵抗力和稳定性。
3．协调与平衡原理：生物与环境的协调与平衡，需要考虑____________。
4．整体性原理：人类处于社会—经济—自然复合而成的巨大系统中。
进行生态工程建设时，不但要考虑________，还要考虑到________等系统的影响力。
5．__________________原理：包括系统的结构决定功能原理和系统整体性原理。
答案：1．循环往复分层分级2．物种繁多而复杂3．环境承载力4．自然生态系统的规律经济和社会5．系统学和工程学6．判断正误。
(1)“无废弃物农业”遵循的是物种多样性原理。
()(2)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。
()(3)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。
()(4)“总体功能大于各部分之和的效果”遵循的是系统学的结构决定功能原理。
()(5)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。
()答案：6．(1)×(2)√(3)√(4)×(5)√二、生态工程的实例和发展前景1．生态工程实例(连线)。
答案：1．①－b②－c③－a④－e⑤－f⑥－d2．生态工程发展的前景(填空)。
(1)“生物圈2号”生态工程实验的启示：使我们认识到____________的重要性，深化了我们对自然规律的认识。
(2)发展前景：我们需要走有中国特色的道路，即不但要重视________________，更要注重____________________。
答案：2．(1)与自然和谐共处(2)对生态环境的保护与经济社会效益的结合1．（2008`广东卷，16）要实现人与自然的和谐发展，下列措施最合理的是()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，扩大粮食种植面积解析：实现人与自然的和谐发展最合理的措施是发展生态农业，实现物质和能量的多级利用。
考点39生态工程-2022年高考生物一轮复习
考点39 生态工程【重要考向】一、生态工程的原理二、生态工程的实例分析生态工程的原理1．生态工程建设的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。
2．特点少消耗、多效益、可持续的工程体系。
3．基本原理（1）物质循环再生原理：物质在生态系统中循环往复、分层分级利用。
（2）物种多样性原理：物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。
（3）协调与平衡原理：处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力。
（4）整体性原理：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，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。
（5）系统学和工程学原理：包括系统的结构决定功能原理和系统整体性原理。
关于生态工程的几个问题（1）生态工程建设的目的：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，使经济效益和生态效益同步发展。
（2）生态工程的特点：具有少消耗、多效益、可持续的特点。
（3）生态工程的理解：涉及的学科知识包括生态学和系统学；运用到的技术手段或方法有系统设计、调控和技术组装；最终目的是促进人类社会和自然环境的和谐发展。
（4）生态工程的主要任务：对已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。
1．下列关于生态工程的叙述，不正确的是（）A．生态工程要遵循“整体、协调、循环、再生”的原理B．在考虑人工生态系统的经济效益时，应充分实现物质和能量的多级利用C．可采用套种技术在桑基上种植大豆来提高经济效益考向一D．将桑基鱼塘看作人工生态系统，体现了物质的良性循环技术，但各营养级之间的能量传递效率并未提高【答案】C【分析】1、生态农业：是按照生态学原理和经济学原理，运用现代科学技术成果和现代管理手段，以及传统农业的有效经验建立起来的，能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化农业。
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。
生态工程的基本原理
[答案] (1)分解者
(4)低
(2)不正确
(3)信息传递
生物种类少，营养结构简单 减轻了对环境的污染(或实现了废物
(5)能量多级利用
资源化等)(顺序可以颠倒，答出两点即可)
[链一串] 1．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
[解析] (1)蘑菇不能利用无机物合成有机物，其利用的
是有机质，属于分解者。(2)蚯蚓属于分解者，不参与捕 食食物链的构成。(3)光照、性外激素分别为物理、化学 信息。这是信息传递在农业生产中的具体应用。(4)与果 园相比，森林的生物种类更多、营养结构更复杂，其抵
抗力稳定性更高。(5)生态农业的优点在于实现了能量多
生原理：物质能够在各类生态系统中进行区域小循环和全 球地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到取之
不尽、用之不竭的效果。单独存在时，两种生物都不能很
好地生活，但是在一起的时候就出现了一种1＋1>2的效 果，体现了系统整体性原理。所谓生态工程的整体性原理， 是指人类所处的自然系统、经济系统和社会系统所构成的 巨大复合系统，三者相互影响而形成统一整体。
科目四考试 科目四模拟考试题 C1 科目四仿真考试
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考点一
生态工程所遵循的基本原理
本考点内容与中国农村现实与长远规划接轨，
考情 但由于与必修生态系统的相关考点密切相关，故在 高考中并不陌生。命题上主要与生态农业、可持续 发展的理解相关联，具有“高起点，低落点”的特 点，预计2013年的高考中将可能有所体现。
项目
理论基础 生物与环 境的协调 与平衡 社会、经
意义
生态工程
生态工程的原理和类型 关注生态工程建设
生态工程的概念
• 应用生态系统中物种多样性与物质循环再 生原理、结构与功能协调原则， 生原理、结构与功能协调原则，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。 分层多级利用的生产工艺系统。 • 应用生态工程，可对已被破坏的生态环境 应用生态工程， 进行修复、重建， 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、 的传统生产方式进行改善、并提高生态系 统的生产力， 统的生产力，从而促进人类社会和自然环 境的和谐发展。 境的和谐发展。
• 人工湿地处理污水
2006年 2006年无锡市政 部门在城区古运河人民 桥至永定桥段放置了 50多组泡沫浮床 多组泡沫浮床， 50多组泡沫浮床，栽 种生存能力强、 种生存能力强、根系发 达的美人蕉 美人蕉、 达的美人蕉、睡莲等水 生植物， 生植物，面积达到 1000多平方米 多平方米， 1000多平方米，用于 吸收水体腐殖质， 吸收水体腐殖质，达到 净化水体的目的。 净化水体的目的。
生态工程的实例
• 生态农业：以生态学理论为依据，以 生态农业：以生态学理论为依据， 环境与经济协调发展为前提， 环境与经济协调发展为前提，开展多 层次、多功能的生态农业。 层次、多功能的生态农业。
• 生态农业中包含了哪些原理？ 生态农业中包含了哪些原理？ • 生态农业工程有哪些特点？ 生态农业工程有哪些特点？
浮床生态工艺法
生态工程的实例
• 生态恢复工程
1.在这一案例中， 1.在这一案例中，恢复植被的措施是植树和 在这一案例中 种草，为什么不是种植农作物？ 种草，为什么不是种植农作物？ 矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长， 矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长， 因此代之以适应性强，耐旱的灌木、草和树。 因此代之以适应性强，耐旱的灌木、草和树。 2.植树的树种应该考虑哪些原理 植树的树种应该考虑哪些原理？ 2.植树的树种应该考虑哪些原理？ 物种多样性原理、协调与平衡原理、 物种多样性原理、协调与平衡原理、物种 共生原理、生态位原理。。。 共生原理、生态位原理。。。
生态工程
9、城市生态系统是人类起主导作用的生态系统其主导作用体现在（ B） A．城市的一切设施是人制造的 B．人类对城市生态系统的发展支配作用 C．消费者主要是人类 D．城市中动物、植物不多，分解者功能不强，人是主要种群 10、城市居民赖以生存的基本物质环境包括（ B ） ①阳光 ②淡水 ③道路 ④动物 ⑤植物 ⑥房屋 ⑦商场 ⑧微生物 A．①②③④⑤⑥⑦⑧ B．①②④⑤⑧ C．①②④⑤⑥⑦ D．①②③⑤⑥⑦⑧ 11、据统计表明，进人21世纪后，几乎每年至少有一种鸟类或哺乳动物从地 球上消失，造成野生动植物，濒危或灭绝的主要原因（ D ） A．自然灾害 B．动物病害 C．天敌过多 D．人类活动对生态环境的破坏
生态工程的实例
建立不同的生态工程要 依据不同的原理，因地制宜，
“生物圈2号”于1986年11月破土动工。1991年9月， 第一批8名实验者进入其中并开始实验。1993年2月， 向“生物圈2号”输氧，人员撤出。1994年2月第二批 7名实验者进入其中，几个月后撤出，实验失败。
在我国北方地区，由于冬天气温很低，会导致农作物不能生长， 家畜生长缓慢，甚至停止，沼气池不能正常产气；而农民要解决 蔬菜的不间断生产问题。很显然，大量使用造价昂贵、并用燃料 加热的玻璃温室是不符合我国国情的。你能用所学知识，设计一 种生态工程，来较好地解决上述问题吗？请在画出其物质和能量 结构图的基础上，说明你所依据的生态工程原理。 教材中“四位一体”的图所示为近年来出现在我国北方农区的 一种生态工程类型，它较好地解决了习题中所述问题。“四位” 指沼气池、猪禽舍、厕所及日光温室四部分，是庭院经济与生态 农业相结合的一种生产模式。它的运行原理为：日光温室的增温 效应可使蔬菜等作物在冬天也能正常生长；同时也使猪禽免受严 寒而快速生长；温室内的植物为动物提供氧气，同时吸收二氧化 碳；人、猪、禽的粪尿及蔬菜废弃物和秸秆等物质投入沼气池产 气，同时温室的高温也提高了沼气在冬天的产气稳定性；沼液和 沼渣又是蔬菜的良好肥料，有助于减少蔬菜的病虫害，提高蔬菜 的产量和质量。
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
《生态工程的特点及基本原理》 讲义
《生态工程的特点及基本原理》讲义一、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。
简单来说，生态工程就是为了实现人与自然的和谐共生，通过合理的设计和管理，对生态系统进行修复、重建和优化，以达到经济、社会和生态效益的统一。
二、生态工程的特点1、综合性生态工程不是单一学科的应用，而是综合了生态学、工程学、经济学、社会学等多学科的知识和方法。
它需要考虑生态系统的各个方面，包括生物、非生物环境、人类活动等，以实现整体的优化和可持续发展。
例如，在一个湿地生态工程中，不仅要考虑湿地植物和动物的生存需求，还要考虑水质净化、防洪排涝、旅游观光等多种功能的实现，这就需要综合运用水利工程、生态学、景观设计等多方面的知识。
2、协调性生态工程强调生态系统内部各组成部分之间的协调与平衡。
它追求的不是某个要素的最优，而是整个生态系统的稳定和协调发展。
比如，在农业生态系统中，要合理安排农作物的种植种类和比例，使其与土壤肥力、水资源、气候等条件相协调，避免过度开发和资源浪费，以维持农业生态系统的长期稳定。
3、可持续性生态工程的目标是实现长期的可持续发展。
这意味着不仅要满足当前的需求，还要不损害后代满足其需求的能力。
以森林生态工程为例，如果过度砍伐森林获取木材，虽然短期内能获得经济利益，但会导致森林生态系统的破坏，影响其蓄水保土、调节气候等功能，从而危及未来的发展。
相反，通过合理的采伐和育林措施，可以实现森林资源的可持续利用。
4、循环性生态工程注重物质和能量的循环利用。
通过构建循环系统，使废弃物转化为资源，减少对外部输入的依赖，降低对环境的压力。
在一个生态农业园区中，可以将农作物的废弃物用于养殖饲料，养殖产生的粪便经过处理作为有机肥料回到农田，实现物质的循环利用，减少了化肥的使用和废弃物的排放。
5、地域性不同地区的生态环境和社会经济条件存在差异，因此生态工程需要因地制宜。
2020年高二生物下册《生态工程的基本原理》知识点
高二生物下册《生态工程的基本原理》知识点生态工程的基本原理：(1)生态工程建设的目的：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。
(2)生态工程的特点：少消耗、多效益、可持续。
(3)生态经济：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另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化。
[实现手段：生态工程]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 ___ 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，提高系统的生产力“三北”防护林建设中的问题、珊瑚礁生态系统的生物多样性非常规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,高中历史，可避免系统的失衡和破坏太湖富营养化问题、过度放牧等整体性原理社会、经济、自然构成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生态系统与社会、经济系统的关系问题体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善和优化系统的结构以改善功能桑基鱼塘系统整体性原理：整体大于部分保持系统很高的生产力珊瑚礁、藻类和珊瑚虫的关系中国生态工程发展特点中国与国外蓬勃发展的生态工程各有自己的特点，中国生态工程有独特的理论和经验，中国生态工程所研究与处理的对象，不仅是自然或人为构造的生态系统，而更生态工程多的是社会-经济-自然复合生态系统，这一系统是以人的行为为主导，自然环境为依托，资源流动为命脉，社会体制为经络的半人工生态系统。
其结构可以分成为3个主要集合。
生态工程构成核心圈是人类社会，包括组织机构及管理、思想文化，科技教育和政策法令，是核心部分为生态核。
另一层次是内部环境圈，包括地理环境、生物环境和人工环境，是内部介质，称为生态基。
常具有一定的边界和空间位置;第三圈是外部环境，称为生态库;包括物质、能量和信息以及资金、人力等。
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低
(4)①使用清洁、高效的沼气,减少对薪柴的砍伐量,有利于植被保护 和水土保持;②人、畜粪便的无害化处理,改善农村卫生条件;③沼 渣、沼液的合理利用,提高了土壤肥力,从而减少化肥用量;④减少农 药用量,有利于环境保护。
走出误区 误区1 误认为利用物质循环再生原理可以提高生态系统的能量
传递效率
点拨:能量传递效率是由生态系统中物种本身的特性决定的。
三、生态工程的实例和发展前景 1.生态工程的实例[连一连]
2.生态工程发展的前景 (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)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。
。
②过程d、e利用的生物属于生态系统的何种成分?
③从对资源的充分利用角度看,d、e途径比c途径突出的特点是
。
。
答案: (1)物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理
(2)自养需氧型 ②分解者 生产者 (3)①将生活垃圾分类处理 ③除利用了有机垃圾中的能量外,还充分地、分层次地多
级利用了垃圾中的物质,并且减少了因燃烧带来的污染
(2)沼气农田立体养殖模式
【典例2】 下图为窦店村综合发展生态工程示意图。请据图回答:
(1)该工程主要运用了生态工程的哪些基本原理? 。
(2)蓝绿萍的代谢类型是 是 。
,在生态系统中的地位
(3)如图是某科研工作者为该村设计的垃圾资源化、无害化处理的一 种方案,请据图回答问题:
①此方案中a、b过程需每一位居民的参与,参与的行动方式是
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A.沼气池的建立既充分发挥资源的 生产潜力,又防止了环境污染 B.通过巧接食物链使原本流向分解 者的能量更多地流向了人,提高了能量的传递效率 C.这一生态工程模式主要适用于江浙平原而不适用于我国西北地区, 这是因为在建立生态工程时还需要遵循“整体、协调、循环、再生” 的原理 D.上述生态农业系统通过改善和优化系统的结构达到改善系统功能的 效果
走出误区
误区
误认为污染物是不能利用的资源
点拨:对环境造成危害的污染物,采取一定的措施和技术,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。
【跟踪演练2】 “粮桑渔畜”农业生态系统是江浙平原水网地区典型 的高效农业系统,下图表示这一农业生态系统的基本模式。据图示判 断下列说法错误的是( B )
第40讲
生态工程
[最新考纲] 1.简述生态工程的原理(Ⅱ)
2.生态工程的实例(Ⅰ)
知识梳理
考点突破
知识梳理·温故串知
一、生态工程与生态经济
重温教材 夯实基础
1.生态工程建设的根本目的: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 生态效益和 经济效益的同
步发展。 2.生态工程的特点: 少消耗 、多效益、可持续。 3.生态经济: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。
二、生态工程的基本原理 1.物质循环再生原理:物质在生态系统中循环往复, 分层分级 利用。如
无废弃物农业。
2.物种多样性原理:一般而言, 物种繁多而复杂 的抵抗力稳定性。 3.协调与平衡原理:生物与环境的协调与平衡,需要考虑 环境承载力 。 4.整体性原理:人类处于社会—经济—自然复合而成的巨大系统中。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。 5.系统学和工程学原理:包括系统的 结构决定功能 系统整体性 原理。 原理和 的生态系统具有较高
考点突破·悟法提能
考点一 剖析考点 生态工程所遵循的基本原理
核心归纳 重点突破
见附表
【典例1】 “四位一体”(人居—种植—养殖—沼气)生态农业是我
国北方典型的生态农业模式,它以沼气为纽带,将沼气池、猪禽舍、
厕所与日光温室有机地组合在一起。下图是该系统物质循环的示意 图,请分析回答下列问题:
(1)图中有几条食物链? 成分是 。
在人工林中增加植大面积 水华
前面造林,后面砍树
违反协调与平衡原理
系统整体性原理
考点二
生态工程的实例
剖析考点
1.主要生态工程实例的比较 见附表 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,如图所示。
误区2 误认为整体性原理=系统整体性原理 点拨:整体性原理是指社会、经济、自然三方面协调统一;系统整
体性原理是指总体功能大于各部分之和,即“1+1>2”。
【跟踪演练1】 (2015·河南郑州月考)下列有关生态工程的原理和 实例中,错误的是( D
选项 A B
)
有关实例 无废弃物农业 相关的生态工程原理 遵循物质循环再生原理 遵循物种多样性原理
。沼气的产生依赖该生态系统中的 。 等原
(2)该生态系统中能量能否循环利用? (3)“四位一体”应用了
理,与自然生态系统相比,它的抵抗力稳定性
“低”)。 (4)举例说明“四位一体”农业有哪些生态效益?
(填“高”或
答案: (1)两条 (2)不能
分解者
(3)物质循环再生、物种多样性、整体性、系统学与工程学