5.1_生态工程的基本原理
2021-2022学年人教版生物选修3课时练习：5.1 生态工程的基本原理
十四生态工程的基本原理(30分钟100分)一、选择题(共4小题,每小题6分,共24分)1.运用生态学原理可以解决实际生产中的问题,下列说法正确的是()A.利用性引诱剂诱捕某种害虫的雄性个体,主要是通过提高害虫的死亡率来降低该害虫的种群密度B.海洋捕捞时在鱼群数量为环境容纳量的一半时捕捞能够保持鱼群数量在短时间内迅速恢复C.将农作物秸秆沤肥施给农作物,实现了物质和能量的循环利用D.合理开发和利用野生资源可以起到保护生物多样性的作用选D。
利用性引诱剂诱捕某种害虫的雄性个体,是为了使种群内的性别比例失调,通过降低害虫的出生率来降低其种群密度,而不是通过提高害虫的死亡率来降低其种群密度,选项A错误;海洋捕捞时,应该是使得捕捞后的鱼群数量保持在环境容纳量的一半,才能使鱼群在短时间内迅速恢复,因为此时种群数量的增长率最大,而不是在鱼群数量为环境容纳量一半时,进行捕捞,选项B错误;农作物秸秆沤肥施给农作物,实现了物质的循环利用,但不可能实现能量的循环利用,能量的流动是单向的,不可逆的,不能循环流动,选项C错误;合理开发和利用野生资源,而非禁止开发和利用,可以起到保护生物多样性的作用,例如有计划地捕捞成鱼,不仅能获得产品和经济效益,还能促进幼鱼的生长、发育,从而有利于对海洋生态系统的保护,选项D正确。
2.种植抗旱的沙棘、沙柳等植物能有效治理沙化环境,下列叙述错误的是()A.选用沙棘、沙柳等植物主要依据生态工程的协调与平衡原理B.治理沙化环境说明人类活动可改变群落演替的方向和速度C.沙化环境中影响群落空间结构的最主要环境因素是温度D.沙漠干旱环境植物种类单一,因而动物种类也十分稀少选C。
选用沙棘、沙柳等植物主要依据了协调与平衡原理,选项A正确;治理沙化环境说明人类活动可以改变群落演替的方向和速度,选项B正确;沙化环境中影响群落空间结构的最主要环境因素是水分,选项C错误;植物种类单一,无法提供多样的食物或栖息环境,因而动物种类也十分稀少,选项D正确。
生态工程所遵循的基本原理
5.1生态工程的基本原理教学目标1简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容。
2尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策教学重点：生态工程的基本原理的内容；在具体情境中能综合运用生态工程原理、分析生态环境问题并提出解决对策教学难点：生态工程的系统学和工程学原理。
一、预习案生态工程原理1 原理：物质能够在各类生态系统中进行和全球，循环往复，利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。
2 原理：物种多而繁杂的生态系统具有较高的稳定性。
生物多样性程度高，可以为各类生物的生存提供多种机会和条件。
众多的生物通过关系相互依存，就可以在有限的资源条件下，产生或容纳更多的生物量，提高系统。
3 原理：生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境，即指某种生物所能养活的生物种群的数量。
4 原理：进行生态工程建设时，不但要考虑到的规律，还要考虑到和等系统的影响力。
5 原理系统的结构决定原理：生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过和结构，达到的目的。
原理：系统各组分间要有适当的，使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成，并实现总体功能大于各部分的效果，即“1+1>2”二、导学案1.物质循环再生原理案例：无废弃物农业（109页，图5-1）问题1、人类直接从这个农业生态系统中获取了什么？产生的废弃物质有哪些？问题2、我们的祖先是怎样处理这些废弃物的？问题3、废弃物还田有何重要意义？问题4：如果废弃物不能还田会有什么后果?总结：物质循环再生原理①内容：物质能够在各类生态系统中进行和全球，循环往复，利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。
②理论基础：_________________③实例:_________________④意义:_______________________________________________________________________等问题，我们身处其境，深受其害。
请利用物质循环再生原理“为秸秆找一个合适的出路”。
最新5.1生态工程的基本原理(上课用)
从生态工程的理论基础、意义、实例三方面对生态工程的基本原理进行比较。
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 系统稳定和发展的影响
实例
无废弃物农 业
物种多样性原理
生态系统的 稳定性
生物与环境的 协调与平衡原理 协调与平衡
西北地区年降雨量450mm，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“
若把系统的结构比作计算机网络，分 析三种计算机网络结构示意图：
工作的可靠性哪个高？
传统生产方式
桑树 甘蔗 饲料 饵料
蚕
丝
糖厂
糖
猪 鱼
珊瑚礁“白化”
系统整体性原理: 保持很高的系统生 整体大于部分之和 产力
林业建设中自然系 统与社会、经济系 统的关系问题
桑基鱼塘
珊瑚礁与藻类和珊 瑚虫的关系
课堂小结
试分析下列事件可用何种生态工程原理来解释
• 1.畜牧养殖应注意牲畜量不超过草地承载量
协调与平衡原理
• 2.使用堆肥和沤肥法实现生态农业
物质循环再生原理
生物多样性程度高,可 提高系统的抵抗力稳 定性,提高系统生产力
生物数量不超过环境 承载力,可避免系统的 失衡和破坏
“三北”防护林 建设中的问题, 珊瑚礁生态系统 的生物多样性
太湖富营养 问题
整体性原理
系统学和工程学 原理
自然-社会-经 济复合系统
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 改变和优化系统的结 能原理:分布式优 构从而改善系统功能 于集中式和环式
5.1 生态工程基本原理 学案设计(练习有答案)
5.1 生态工程的基本原理【目标导航】1.简述生态工程的概念，关注生态工程的建设。
2.简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容。
3.尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。
【知识清单】一、生态经济与生态工程的概念1．生态经济的概念(1)遵循的原则：“____________”。
(2)特点：使一个系统产出的________，能够成为本系统或者另一个系统的____________，从而实现废弃物的________。
(3)重要手段之一：____________。
2．生态工程的概念(1)涉及的学科知识：包括________和________。
(2)运用到的技术手段或方法有____________、________________。
(3)最终目的：促进__________和____________的和谐发展。
原理理论基础意义实例物质循环再生原理物质循环分级利用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”防护林的单纯林问题、珊瑚礁生态系统协调与平衡原理生物与环境、生物与生物协调与平衡生态系统的生物数量不能超过环境承载力，可避免系统的失衡与破坏太湖富营养化、西北防护林建设整体性原理社会-经济-自然构成复合系统统一协调各种关系，保障系统的协调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善和优化系统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【对点练习】1．生态经济所遵循的主要原则和实现的重要手段分别是 ( )A．循环经济和生态工程B．整体性原则和生态工程C．循环经济和工程学手段D．无污染原则和生态工程2．生态农业比一般农业( )A．投入多，产出多，污染少，可持续发展能力强B．投入少，产出多，污染少，可持续发展能力强C．投入一样，产出相当，污染少，可持续发展能力强D．投入和产出都较少，污染相同，可持续发展能力强3．如图显示了经济发展与环境质量之间的关系，根据这种关系，发展中国家应认识到( )A．环境污染不可避免，只能采取“先污染，后治理”的策略B．后工业化阶段环境问题会自行解决C．保护至关重要，必须杜绝兴建大量排污的工业D．可以采取措施减少或避免生产过程中的环境污染问题4．南京古泉生态农场是生态农业的典范。
（选修3）5.1生态工程的基本原理的课后教学反思
（选修3）5.1 生态工程的基本原理的课后教学反思生态工程的基本原理的课后教学反思一、课标和高考考纲的要求1、课标要求：三维目标◆知识方面：简述生态工程的概念，关注生态工程的建设；简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容。
◆情感态度与价值观方面：关注生态工程建设。
初步形成物质循环利用、协调与平衡、多样性、局部与整体相统一的观点，树立可持续发展的观念。
◆能力方面：尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。
2、2016年考纲要求：简述生态工程的原理-----Ⅱ：理解所列知识和其他相关知识之间联系和区别，并能在较复杂的情景中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。
二、对教材的处理1、为切实提高学生的主体性，实施好“三段教学模式”，一周前已下发导学案。
要求每个学习小组由组长作为召集人，用25分钟统一预习，填写好问题生成单。
2、三天前收集问题生成单，作为备好课的重要依据之一。
3、吃透教材：本节内容要解决两个大问题：一是为什么要进行生态工程建设？二是进行生态工程建设要遵循哪些基本原理？第二个问题是重点。
4、整合学生生成的问题，制作好课件，准备好相关视频。
三、课堂教学过程创景设问观看一段生态恶化的视频，提出问题：你觉得本专题题图有什么寓意?由小组讨论完善答案。
由小组抢答，然后教师展示较完整的答案。
展示整合问题互动释疑1、以资料分析一、资料分析二为材料，让学生了解“石油农业”“污染物是放错地方的资源”“传统农业生产活动对人体健康及环境造成的危害”“生态经济”等新内容。
促使学生关注生态工程建设，即解决为什么要进行生态工程建设。
2、进行生态工程建设要遵循哪些基本原理？我采用的方法如下：小组讨论生态工程的五个基本原理的区别和联系，完成表格[各原理的理论基础、实例、识别方法]。
→以图片或图示要求学生识别生态工程的基本原理，增强感性认识。
→巩固转化：设置8道覆盖5个基本原理的题目，先独立完成，再小组讨论确定答案；最后对照正确答案。
高中生物选修3《现代生物科技专题》课件5.1生态工程的基本原理
比较项目
生态工程
基本原理
生态学、工程学
调节机制 人为辅助下的自我调节
与环境的关系
协调
主要能源
太阳能
生物多样性
得到保护
传统农业 工程学 人为调控 破坏环境 化学能
减少
2．生态工程概念的理解 (1)生态经济的实质：能够满足我们的需求而又不会危及子孙后 代满足其需要的经济，实现“循环经济”最重要的手段之一就是生 态工程。 (2)对生态工程概念的理解，应注意以下几点： ①涉及的学科知识有生态学、系统学、工程学、经济学等。 ②运用到的技术手段有系统设计、调控和技术组装等。 ③面临的任务是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的生产方式进行改善，并提高生态系统的生 产力。 ④最终目的是促进人类社会和自然环境的和谐发展。 ⑤生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续。
答案：D
2．从生态工程的基本原理看，“生态经济”就是( ) A．无废料生产、无生态破坏的经济发展模式 B．为了优化和重建自然生态的经济投资 C．先恢复生态环境，再发展经济的发展计划 D．为了更快发展经济的生态资源利用
解析：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。
3．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：
4．传统农业、现代农业和生态农业的比较
专题5 5.1 生态工程的基本原理
三、生态工程的基本原理
1．物质循环再生原理
(1)含义：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。 (2)实例：“无废弃物农业”。
2．物种多样性原理 (1)内容：物种繁多而复杂的生态系统具有较高的 抵抗力稳定性 ____________________，可以在有限的资源条 生物量 件下，产生或容纳更多的____________提高系统 生产力。 (2)实例 ①反面：辽宁西部章古台地区的樟子松林，由于 没有一条昆虫与其灭天敌相生相克的 食物链 ____________，使得松毛虫肆虐一时。 珊瑚虫 ②正面：由__________和某些藻类共生组成的珊 瑚礁区。物种繁多，系统稳定。
核心要点突破
生态工程所遵循的基本原理
项目
理论基 础
意义 可避免环境污染 及其对系统稳定 和发展的影响
实例
物质循 物质循 环再生 环 原理 物种多 生态系 样性原 统的稳 理 定性
无废弃物农业
“三北”防护林建设 生物多样性程度 中的单纯林问题，珊 高，可提高系统 瑚礁生态系统的生物 的抵抗力稳定性 多样性问题
2．特点：与传统的工程相比，生态工程是一类 少消耗 可持续 ___________、多效益、__________的工程体系。
二、生态经济 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_____________，从而实现 生产原料 废弃物 _____________资源化，而实现循环经济最重要
知能过关演练
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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。
2019年春高中生物专题5生态工程5.1生态工程的基本原理课件新人教版选修3
1．下列关于生态工程的说法，错误的是(
)
A．与传统工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续 的工程体系 B．能防止环境破坏和环境污染 C．遵循生态系统物质循环规律，能提高能量利用率 D．生态工程能解决所有环境问题，可以走“先污染、破坏，后 治理”的道路
解析：选 D。生态工程不能解决所有的环境问题，不能走先污 染、破坏，后治理的道路。
学原理 系统整体性原理：整体 保持很高的系 珊瑚礁藻类和 功能大于各部分之和 统生产力 珊瑚虫的关系
1．(2018· 西安七十中高二期末)在帮助农民发展经济的同时，一 定要注意一些实际问题，如“香蕉不宜在北方地区栽种”“苹 果树不宜在热带地区栽种”，这主要体现了生态工程的什么原 理( )
A．整体性原理 B．协调与平衡原理 C．物种多样性原理 D．物质循环再生原理
(3)实例——无废弃物农业。
2．物种多样性原理 (1)内容： 物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性，
生物量 可以在有限的资源条件下，产生或容纳更多的__________ ，提
高系统生产力。
抵抗力稳定性 (2)理论基础：生态系统的________________ 。
(3)实例 ①反面：辽宁西部章古台地区的樟子松林，由于没有一条昆虫 与其天敌相生相克的食物链，松毛虫肆虐一时。 ②正面：由珊瑚虫和某些藻类共生组成的珊瑚礁区，物种繁多， 系统稳定。
(1)洪灾的发生反映出传统经济发展模式存在什么问题？
提示：传统经济发展模式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)石油农业为什么难以满足社会发展的需求？
提示：石油农业产生的废弃物和有害物质的数量庞大，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。
高中生物选修三知识表解之生态工程
③采用各种手段治理污染，进行废弃物的资源化利用；
④建立健全法制进行监督。
案例
1997年开展创建国家环境保护模范城市活动
理解
●在肯定生态ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ程作用，特别是对恢复和重建受损生态环境的重要作用的同时，不要忘记大自然固有的强大的生态恢复力量；
●更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。
作用
是实现循环经济（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）最重要的手段之一。
范畴
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。
基本原理
物质循环再生原理
理论基础
发展前景
“生物圈2号”生态工程的实验及启示
实验目的
制造一个人工模拟的生命支持系统，以验证人类在离开地球的情况下，利用人工生态工程，仅仅依靠太阳能，能否维持生存。
组成
详见教材相关内容
失败原因
温度失调、空气中CO2含量猛增、O2量减少不足以维持人及动物生存、其他生物死亡。
启示
●认识到与自然和谐共处的重要性，深化对自然规律的认识，即自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝；
对策
人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等。关健在于植被恢复以及为植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。
案例
赤峰市元宝山矿区生态恢复工程
城市环境生态工程
问题
城市繁荣带来了垃圾、大气、噪声等环境污染问题。
对策
用生态工程方法驿城市环境综合治理：
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
“生态工程的基本原理”教学设计
《生态工程的基本原理》教学设计许昌高级中学朱巧云【教材分析】1.1 教材地位《生态工程》是必修模块“稳态与环境”知识的延伸和应用，“生态工程的基本原理”是本节的核心知识。
建设生态文明是国家未来发展的总趋势，高中生担负着祖国未来建设的重任，掌握“生态工程的基本原理”等学科基础知识，及早形成生态文明的观念，对祖国未来建设有重要意义。
1.2 重点、难点分析生态工程的基本原理及在具体情境中综合运用生态工程原理、分析生态环境问题及提出解决对策是教学的重点；系统学和工程学原理比较抽象，是本节的一个教学难点。
【教学目标】1.1 知识目标简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容1.2 能力目标1）尝试运用生态工程的原理，分析生态环境问题及提出解决对策。
1.3 情感目标1）初步形成物质循环利用、物种多样性、协调与平衡、局部与整体相统一的观点，树立可持续发展的观念。
2）关注我国人民在生态工程建设方面的成就，增强学生的民族自豪感。
【教学策略】生态工程的基本原理，包括生态学、系统学和工程学的原理。
前四个原理的理论基础与必修3模块中生态系统的结构、生态系统的物质循环、能量流动和信息传递、生态系统的稳定性、种间关系、环境容纳量等内容关系密切，学生已具备一定的认知基础，在此基础上充分利用教材提供的图文信息课外收集整合的有关资料，采用案例教学模式，让学生在案例分析中体会和理解基本原理，然后再用基本原理尝试分析讨论对案例问题的解决。
在突破“系统学和工程学原理”这个教学难点时，设法找到学生已有的知识与新知识的联系，通过类比，完成由具体事例向抽象理论的转化，实现感性认识向理性认识的飞跃。
【教学流程】第一阶段：导入新课同学们，我们许昌位于河南省中部，属于淮河流域沙颍河水系，近几十年来淮河流域的水质不断恶化，有一首民谣是这样说的：“五十年代淘米洗菜，六十年代洗衣灌溉，七十年代水质败坏，八十年代鱼虾绝代，九十年代身心受害。
”这首民谣可以说真实地反映了淮河水质遭受污染的情况。
导学案5.1
专题5.1 生态工程的基本原理【学习目标】1．简述生态工程的概念，关注生态工程的建设2．简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容3．尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策【重点难点】1．生态工程的基本原理2．生态工程的系统学和工程学原理【自主预习与检测】阅读课文P107~P115，完成练习册P62【自主预习】内容，并回答问题【合作探究】1.阅读107-108页资料分析，完成讨论题，并总结为什么要进行生态工程建设？2.进行生态工程建设的目的是什么？【课堂练习】1．生态工程建设目的：遵循自然界＿＿＿＿＿的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止＿＿＿＿＿，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、＿＿＿＿＿＿的工程体系。
3．生态经济：（1）特点：＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）手段：生态工程。
4．基本原理：（1）物质循环再生原理：物质能够在各类生态系统中，进行＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿，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。
（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＿＿＿＿＿＿＿＿，可以在有限的资源条件下，产生或容纳更多的＿＿＿＿＿，提高系统生产力。
（3）协调与平衡原理：处理好＿＿＿＿与＿＿＿＿的协调与平衡，需要考虑＿＿＿＿＿＿＿＿，即互不干涉所能养活的＿＿＿＿＿＿的数量。
如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起生态系统的＿＿＿＿＿＿。
（4）整体性原理。
进行生态工程建设时，不但要考虑到＿＿＿＿＿＿＿＿＿的规律，更重要的是，还要考虑到＿＿＿＿和＿＿＿＿等系统的影响力。
（5）系统学和工程学原理：①系统的结构决定功能原理：生态工程需要考虑系统内部＿＿＿＿＿＿之间的结构，通过改变和优化结构，达到＿＿＿＿＿＿＿＿的目的。
②系统整体性原理：系统各组分之间要有适当的＿＿＿关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的＿＿＿＿＿＿＿＿＿，并且实现＿＿＿＿＿＿大于＿＿＿＿＿＿＿的效果，即“1＋1＞2”。
5.1生态工程的基本原理
1、物质循环再生原理 物质循环再生原理 （1）基本内容？ ）基本内容？ （2）理论基础？ ）理论基础？ （3）实例？ ）实例？ （4）物质循环的类型（了解） ）物质循环的类型（了解） 2、 2、物种多样性原理 （1）基本内容？ ）基本内容？ （2）理论基础？ ）理论基础？ （3）实例？ ）实例？ （4）知识回顾 ）
南川乡杨柳村千亩大拱棚示范点 的拱棚遭重创 : 4月8日，红寺堡开发区部分地区 刮起5至8级大风。截至下午5时， 大风造成开发区1219座拱棚受灾， 经济损失近160万元。 宁夏日报记者陈尚营摄
专题5: 专题5:生态工程 5:生态工程
第一课时） （第一课时）
学习目标：
1.了解生态工程兴起的原因。 1.了解生态工程兴起的原因。 了解生态工程兴起的原因 2.关注家乡生态工程建设 2.关注家乡生态工程建设 3.理解物质循环再生和物种多样 3.理解物质循环再生和物种多样 性原理并举例说明。（重点） 。（重点 性原理并举例说明。（重点）
红寺堡开发区的巨变 引起海外记者的关注
共谋旱作节水 农业发展新模式
家 园 遭 到 破 坏
▲ 红寺堡开发区是宁夏的一 个移民区，境内流沙活动十分 强烈。11月中旬以来，开发区 边缘的5000多亩荒漠草原遭到 破坏，被“退草还耕”，变成 了几乎毫无遮盖的流沙裸地。 2005年12月19日05:46 人民网-人民日报
水循环线路： 1）水循环线路： 地球表面 蒸发 大气圈 降水 地球表面
氧等元素的循环。 2）气体型循环包括氮、碳、氧等元素的循环。物质 气体型循环包括氮、 的主要储存库是大气和海洋，具有明显的全球性， 的主要储存库是大气和海洋，具有明显的全球性， 循环性能最为完善。 循环性能最为完善。 沉积型循环包括P Na、Mg、Fe、 3）沉积型循环包括P、S、K、Na、Mg、Fe、I2、Cu 等物质的循环，其储存库主要是岩石、沉积物、土壤 等物质的循环，其储存库主要是岩石、沉积物、 主要通过岩石的风化和沉积物的分解， 等，主要通过岩石的风化和沉积物的分解，转变为可 以被生物利用的营养物质，转化速率缓慢。 以被生物利用的营养物质，转化速率缓慢。
5.1 生态工程的基本原理
自学巩固例题
“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，将养猪、养鸭、种植农作物、养 蘑菇、沼气工程等多个生产过程有机地结合起来，成为一种高效良性 的循环，生态效益得到了良性发展。如图是该系统物质循环的示意图， 请分析回答下列问题：
（1）生态工程建设的目的就是遵循自然界______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。与传统工程相比较，生态工程是一类______________的工程体 系。 （2）该生态系统中的生产者主要是______。动物粪便中的臭味主要 来自氨，在沼气池中，经过______（填生物名称）的作用，可以形 成硝酸盐被植物吸收利用。 （3）该生态农业模式的建立要考虑环境承载力，处理好生物与环境 的协调与平衡，这体现了生态工程的____原理。该生态农业模式的建 立不但要考虑到自然生态系统的规律，还要考虑到经济与社会等系统 的影响力，这体现了生态工程的____原理。 （4）这种生产模式对环境的污染小，因为生产一种产品时产生的有 机废物变成了______。与普通的农业生态系统相比，“四位一体” 生态农业具有更大的产出投入比的原因主要是__________________。
4、整体性原理
整体指社会-经济-自然复合成的巨大系统
5、系统学和工程学原理
（1）系统的结构决定功能原理
（2）系统整体性原理
思考与探究：
3.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。
桑基鱼塘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， 随着食物链的延伸逐级递减。
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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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
（1）系统的结构决定功能原理
系统学和工程学原理 （2）系统整体性原理
1．实现循环经济的最重要的手段之一是（ ） A．大力发展“石油农业” B．生态工程 C．清除污染物 D．禁止产出污染物
2．单一的人工林比天然混合林的稳定性低，容易遭 受害虫危害，这体现了生态工程的什么原理（ ）
珊瑚礁“白化”
实例：珊瑚礁区藻类和珊 瑚虫的关系
你能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗?
5、系统学和工程学原理
（2）系统整体性原理
豆科作物和固氮菌的共生就是 一例。
固氮菌为豆科作物提供氮 素，而豆科作物为其提供能量 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。
注意：1.学科知识： 生态学和系统学 ；
2.技术手段： 系统设计、调控和技术组装 ；
3.面临任务：
；
4.最终目的：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：
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。
生态工程的特点：
少消耗、多效益、少污染、可持续。
优点：①改善了 ②培育了 ③实现了
二、生态工程所遵循的基本原理
资料分析1：
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？
遇虫害而死的樟子松
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。
理论基础：生物与环 境的协调与平衡
实例：太湖的富营养化， 西北一些地区的防护林 建设问题 近处为衰败的杨树，远处为 繁茂的当
经济系统
植物 动物 微生物
非生物的因素
自然系统
政策 科
管
学
理
文
化
社会系统
理论基础：社会-经济-自然复合系统（整体） 实例：林业建设中遇到的自然系统、经济和 社会系统的关系问题
二、生态工程所遵循的基本原理
资料分析2：
为什么珊瑚礁区能够在养分稀少的深海中，保 持着很高的生物多样性？
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。
A．物质循环再生原理 B．协调与平衡原理 C．物种多样性原理 D．系统整理性原理
3．城市生活垃圾要做到分类、回收、利用，实 现废物资源化利用。与该做法关系最密切的生态 工程原理是（ ）
A．物种多样性原理 C．物质循环再生原理
B．整体性原理 D．系统学原理
4．协调与平衡原理主要指（ ）
A．生物与环境的适应及环境对生物的承载力
你觉得本专题题图有什么寓意?
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 润着幼苗和大地；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。
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，从而促进人类社会和自然 环境和谐发展。
B．系统各组分之间要有适当的比例关系
C．自然系统、经济系统、社会系统协调统一
D．物质循环和能量流动协调统一
5.人类设计生态工程的根本目标是（ ） A．促进自然界良性循环的前提下，达到生态效
益与经济效益的同步发展
B．促进自然界良性循环的前提下，防治环境污 染，提高经济效益
C．防治环境污染，达到生态效益与经济效益的 同步发展
D．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，达到生态效益与 经济效益的同步发展
6.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。试分析上述事实主要违背了生态工程的什
么原理（
）
A．系统整体性原理
B．协调与平衡原理
C．物种多样性原理
D．多投资
前景广阔的沼气工程
二、生态工程所遵循的基本原理
5、系统学和工程学原理
（2）系统整体性原理
豆科作物和固氮菌的共生就是 一例：固氮菌为豆科作物提供 氮素，而豆科作物为其提供能 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。
5、系统学和工程学原理
（1）系统的结构决定功能原理
理论基础：分布式 优于集中式和环式
实例：桑基鱼塘模式
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。
水陆交换系统－桑基鱼塘模式
（2）系统整体性原理
理论基础：整体功能大于部分之和
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”。
二、生态工程所遵循的基本原理
2、物种多样性原理
理论基础：生态系统稳定性（物种繁多，系统稳定） 实例：三北防护林建设中的问题
珊瑚礁区生态系统的多样性
二、生态工程所遵循的基本原理
资料分析讨论：
水葫芦泛滥对生态系统造成影响
3、协调与平衡原理
----需要考虑环境承载力（环境容纳量），以及生物 与环境的适应
5.1生态工程的基本原理
生态工程所遵循的基本原理
1、物质循环再生原理
理论基础：物质循环
含义：物质在各类生态系统中，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。
实例：无废弃物农业
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 和最生动的一种模 式。
D．整体性原理
7．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．系统结构决定功能原理 D．以上都不是
8．（多选）生态工程体系的特点是（
）
A．少消耗
B．多效益
C．可持续