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
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。
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。
(1)此项生态工程依据的生态学原理有___________________________________________
________、______________、________________、________________和________________。
(2)生态工程的调控机制是___________________________________________________，
主要利用的能源是_________________________________________________________。
(3)一些发达国家的生态工程建设主要依据生态系统的________________，达到了以________为主，________为辅的程度。而在我国的生态工程建设中，__________仍起着较大作用，强调按预期目标，因地制宜地调整复合生态系统的结构和功能。
(4)生态工程的主要目的在于_________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：生态工程的建设一是要遵循生态学原理，另外还要注意对于人与自然和谐发展的调控。目前我国的生态工程和西方国家的生态工程建设所处的阶段不同，因而追求的目标也不尽相同，但总之都是为了使生物和环境之间变得高度和谐。
答案：(1)物质循环再生原理协调与平衡原理整体性原理系统学和工程学原理物种多样性原理
(2)人为辅助下的自我调节太阳能
(3)自我调节理论回归自然人为调控人为调控
(4)建造和调控人工生态系统，使生物与环境之间变得高度和谐
[课下综合检测]
一、选择题
1．下列实例不属于人类活动影响的是()
A．环境污染B．自然资源破坏
C．能源短缺D．火山爆发
解析：选D火山爆发是自然现象。
2．设计良性循环的农业生态系统时，应遵循的基本原则是()
A．充分利用自然界的物质和能量
B．追求经济效益的最大化
C．尽量减少有害生物的种类
D．提高沼气池的转化效率
解析：选A设计良性循环的农业生态系统时，应充分利用自然界的物质和能量，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，达到生态效益与经济效益的同步发展。
3．对生态工程的理解，不准确的是()
A．所依据的原理和方法来自于生态学和系统学等
B．修复或重建已破坏的生态环境是其目的之一
C．该工程可实现废物的再利用
D．该工程的范围只能是人为参与调控的一个群落
答案：D
4．关于物质循环再生原理，理解不准确的是()
A．其核心是生态学中的物质循环原理
B．目的是实现物质的分层、分级利用
C．应用该原理可为物质生产和再生提供更多机会
D．应用该原理可实现能量的循环利用
解析：选D能量不能够被循环利用。
5．在生态工程建设中，对已受到严重干扰的森林进行保护，而不是重建为人工林，所依据的主要原理是()
A．物质循环再生原理
B．物种多样性原理
C．协调与平衡原理
D．整体性原理
答案：B
6．下列结构示意图能体现系统学和工程学原理的是()
解析：选D A是集中式，B、C是环式，D是分布式。分布式的可靠性比集中式和环式要高，即分布式能更好地体现通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。
7．下列叙述错误的是()
A．生物氧化塘净化污水利用的是协调与平衡原理
B．生物与环境相适应的原理是协调与平衡原理的核心
C．生物氧化塘中的“藻”和“菌”构成了一个共生系统
D．氧化塘中的废物不能被利用
答案：D
8．对系统学与工程学原理的理解不．正确的是()
A．系统结构决定功能是系统学原理的核心
B．整体大于部分之和是工程学原理的核心
C．利用该原理可优化结构，改善系统的功能
D．该原理的应用实例是农林牧副渔一体化生态工程
答案：D
二、非选择题
9．南京古泉生态农场是生态农业的典范。该农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、养蘑菇、种桑养蚕、种植果树等多个生产过程合理地有机结合起来，成为一种高效良性的循环，提高了生态效益。请就此生态农场的特点，完成下列问题：
(1)该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的______________、______________和______________。
(2)该系统工程的核心之一是沼气池，沼气的制作如上图所示：
如果将图中“无机物→农田”这一环节去掉，对生态农业系统有何影响？____________。
(3)根据生态工程中的物种多样性这一原理，有人认为生态农业建设中，应使食物链和营养级越长越多越好。请你结合所学有关生态工程原理，分析该结论是否正确，为什么？
解析：(1)该农场中无废料，体现了生态工程的物质循环再生原理；该农场中物种多样，互相依存，体现了生态工程的物种多样性原理；该农场的建立，既考虑了生态效益，又考虑了经济效益，体现了生态工
程的整体性原理。(2)去掉“无机物→农田”环节，破坏了物质循环，使土壤中的无机物得不到补充，土壤肥力会下降。(3)因为生态系统的能量传递是逐级递减的，所以食物链并非越长越好。
答案：(1)物质循环再生原理物种多样性原理整体性原理(2)土壤中的无机物得不能补充，物质循环受到破坏，土壤肥力下降(3)不正确。因为食物链长，各食物链中的生物数量难以达到一定规模，影响经济效益；营养级多，高层次营养级生物获得的能量较少，该营养级生物数量也较少。
10．1985年以前，某地农村农作物秸秆都是作燃料，而农户和家畜的粪便等均作为肥料直接施放入农田。后来逐步开始进行农村产业结构调整，下面是2006年当地生态工程示意图。
(1)试分析1985年以前生产形式的主要不利影响是______________________________
________________________________________________________________________。
(2)该生态工程的建设遵循了____________________________________(至少填两个)等基本原理。生态工程与传统工程相比较，具有________________等特点。
(3)当地人希望进一步提高该系统的经济效益和生态效益。专家经过考察后，建议他们增加一个奶牛养殖项目。村民接受了专家的建议，并对原有的生产项目做了一些调整。他们需要调整的项目主要是_____________________________________________________________
________________________________。
(4)现代生物技术可应用于生态建设，例如基因工程中抗虫、抗病转基因植物的种植减少了农药的使用；细胞工程中组织培养技术的应用，可对城市环境进行综合治理。又如胚胎工程中胚胎移植可以用于___________________________________________________________
________________________________等。
(5)该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是___________________________。
解析：(1)1985年以前农作物秸秆被当作燃料燃烧，这不仅造成了能源的浪费，同时也造成了环境污染、提高了农业成本。(2)本题中的生态工程实现了物质的循环利用和能量的多级利用，同时具有较多的物种种类，因此体现了生态工程的物质循环再生原理、物种多样性原理等。生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续。(3)增加养牛项目，需要种植可供牛生存的作物，因此可在原有生态工程的基础上调整种植的农作物的种类和数量。(4)胚胎移植可以用于保护濒危野生动物，保护生物多样性等。(5)由于该生态工程充分利用了废弃物中的能量，因此实现了能量的多级利用。
答案：(1)能源和物质资源的浪费，引起环境污染，农业成本高等(2)物质循环再生原理、物种多样性原理少消耗、多效益、可持续(3)种植的农作物的种类和数量(或原养殖家畜的数量等)(4)保护濒危野生动物，保护生物多样性(5)充分利用了废弃物中的能量，实现了能量的多级利用(废弃物资源化)
第1节生态工程及其原理
第1节生态工程及其原理 编制：王曼 审核：张统省 校对：王曼 【学习目标】 1．说出生态工程的概念 2．概述生态工程依据的原理 【自学质疑】 一、生态工程 生态工程是指人类应用_______________等学科的基本原理，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__________，对造成________________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____________________的和谐发展。 生态工程建设的特点：_____________________ 的工程体系。 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 和 的同步发展。 生态经济：主要是通过实行“ ”原则，使一个系统产生出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统 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 。 1） 原理：物质能在生态系统中循环往复， 2） 原理：物种繁多复杂的生态系统具有较高的 生态工程原理 3） 原理：生态系统的生物数量不能超过 （环境容纳量）的限度 4） 原理：生态系统建设要考虑自然、 、 的整体影响 5） 原理 系统的结构决定 原理：通过改善和优化系统结构改善功能 系统整体性原理：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” 生态工程的五大原理：特别提醒： 生态工程的建设应遵循以上五个原理，但不同的生态系效益 少消耗、多效益、可持续 循环经济 生产原料 生态工程 物质循环再生 分层分级利用 物种多样性 抵抗力稳定性 协调与平衡 环境承载力 整体性 经济 社会 系统学和工程学 功能 比例关系 之和 探究反思： 1.生态工程产生的时代背景及理论基础和技术保障是什么？ 2.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？ 3. 解决城市环境污染的主要措施是什么？ 4. 传统经济与生态经济是怎么回事？ 5.你对“石油农业”是如何理解的？ 【矫正反馈】 １.碳在无机环境与生物群落之间循环的形式是（ ） A.二氧化碳 B.碳酸盐 C.有机碳 D.碳元素 2.实现可持续发展，需要下列哪项措施（ ） A.从现在起，严禁砍伐森林 B.大量开采矿产资源，发展工业生产，提高综合国力 C.保护与人类共存的各种生物 D.各国独立处理酸雨、气候变暖等环境问题 3. 生态系统内即使某个物种由于某种原因而死亡，也会很快有其他物种占据它原来的生态位置，从而避免了系统结构或功能的失衡。这体现了生态工程的什么原理 A ．协调与平衡原理 B ．物种多样性原理 C ．物质循环再生原理 D ．整体性原理 4.豆科植物和固氮菌互利共生，当把它们分开时，两者的生长都要受到损害，这体现了生态工程的什么原理 A ．系统结构功能的原理 B ．整体性原理：社会-经济-自然复合体 C ．系统整体性原理：1+1>2 D ．协调与平衡原理 5. 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 6.小流域治理模式应用了生态工程的多种生态工程原理，下面哪项不包括其中（ ） A.整体性原理 B.协调与平衡原理 C.工程学原理 D.物质循环再生原理 7. 某些地区出现“前面造林，后面砍林”的现象，是因为发展中哪一原理失调造成的（ ） A.协调与平衡原理 B.整体性原理 C.系统结构决定功能原理 D.系统整体性原理 8.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 ．整体性原理 9. 如图是“无废弃物农业”物质和能量流动图，该图所体现的主要生态工程原理是（ ） A ．物种多样性原理 B ．整体性原理 C ．物质循环再生原理 D ．协调与平衡原理 10．“1+1>2”是生态工程基本原理中的哪一个 （ ）D 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 11．下列结构示意图能体现系统学和工程学原理的是 （ ）D
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
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
【人教版】高二生物选修三教学案：5.1-生态工程的基本原理(含答案)
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，分析生态环境问题及解决对策。 一、关注生态工程建设(阅读P105－109) 1．生态工程建设 (1)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：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。 (3)原因：传统经济模式正在毁坏水、大气、土壤和生物资源，消耗地球赠给我们的自然资本。 2．生态经济 (1)原则：循环经济。 (2)特点：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。 (3)手段：生态工程。 二、生态工程所遵循的基本原理(阅读P109－113) 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件下，产生或容纳更多的生物量，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。 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，即环境所能养活的生物种群的最大数量。如果生 物的数量超过了一定的限度，就会引起系统的失衡和破坏。 4．整体性原理 (1)含义：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。 (2)实例：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、烧柴及收入等。 5．系统学和工程学原理 (1)系统的结构决定功能原理 ①含义：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，达到改善生态系统功能的目的。 ②实例：我国南方水网地区的桑基鱼塘模式。 (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”。 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”是系统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(1)×(2)√(3)√(4)×(5)√ 一、生态工程与生态经济 1．生态工程建设的原因分析 (1)传统农业的生产模式——石油农业 ①模式内容：大量使用化肥、农药、机械的农业生产模式。 ②弊端：不注重生态环境的保护，没有考虑成本，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。
学案11生态工程及其原理(一)
NO.15生态工程及其原理 编写：张莉审核：王路平 班级姓名 【学习目标】1、简述知道生态工程的概念； 2、掌握生态工程的食物链原理、生态位原理。（重难点）。 【使用说明】认真阅读教材66-68页相关内容完成自主学习，有疑问的用红笔画出，各小组对有疑问的题目进行讨论； 【自主学习】 一、生态工程的概念（阅读教材P65——P66页） 1、概念（识记）：为了和双双受益，着眼于生态系统，特别是 复合生态系统的 能力的整合工程技术。 2、内容（识记）：不仅要，更重要的是 为基础，生产更多的产品，，并力求达到、 、的协调统一，使人工控制的生态系统具有更强大的和。 3、目标（识记）：促进生态系统良性循环，充分发挥物质的生产潜力，防止环境污染，达 到与的协调发展。 二、生态工程的基本原理 1、食物链原理（阅读教材P67页） （1）含义：通过调整的方法，利用相应的腐生生物，将 进一步转化，来提高的利用率。 （2）实例：秸秆→家畜饲料→家畜的排泄物及秸秆残渣培养食用菌→生产食用菌的残余物用于养殖蚯蚓→将剩下的残余物返回农田 2、生态位原理（阅读教材P68页） （1）生态位：是指生态系统中每一种生物生存所必需的或可被其利用的各种生态因子或关系的集合。（2）现状：理想与现实生态位之差，一方面迫使 ，另一方面也迫使 。 在农业生态中，由于物种单一，产生了较多的空白生态位。 （3）含义：把适宜且有经济价值的物种引入系统中，填充，从而阻止一些有害的杂草、病虫、鸟兽的侵袭，形成一个、 的生态系统，并使有限的光、热、水、气、肥资源得到合理利用，减少资源的浪费。 （4）实例：稻田养鱼 解释稻田养鱼： 。 3、限制因子原理（阅读教材P68——P69页） （1）最小因子定律：。 （2）耐性定律： 。 （3）限制因子： 。 （4）实例： 。
生态工程原理高中生物
生态工程原理高中生物 生态工程原理是指以生态学为基础，通过科学技术和管理技术，以自然生态系统及其 要素为研究对象，控制生态环境，改善人与自然环境关系，建立良好生态环境和可持续发 展状态的一种技术。 首先，生态工程原理以生态学为基础，生态学关注生态系统中动植物、环境和人与自 然关系的研究，不同的生态系统需要不同的管理技术。其次，通过科学技术和管理技术， 控制生态环境，尽可能避免破坏自然环境，让人类与自然能够和谐相处；同时通过开发技术，改善生态条件，适应自然发展的节奏，达到可持续发展的目标。再次，生态工程原理 要建立宜人的生态环境，将现代科技应用到自然环境中，开发合理的人与自然关系，使社 区环境能够保持一定的平衡和稳定性。 生态工程原理的宗旨是建立和谐的社区，通过完善的自然资源开发，可以减少环境污染，增加资源的使用效率，并达到可持续发展的目标。下面就介绍几项生态工程原理。 水资源工程是改善生态环境，保障水资源可持续利用的技术，它包括水土保持、水整治、水质改良和水利管理等。 森林资源管理是通过优化森林结构，提高森林植被覆盖率，强化森林入侵控制，减少 因森林利用引起环境污染和危害的原理。 生态农业原理指的是利用生态农业，创造和守护生态系统，增加农产品的生产力，促 进农业的可持续发展的技术。 乡村规划原理是指将乡村和社会经济发展有机结合起来，改善生态环境，维护乡村和谐，建立长久可持续发展的机制。 园林景观工程是指合理利用山清水秀自然资源，通过园林景观设计，吸引游客，实现 生态环境综合管理，达到景观美化、生态环境改善的目的。 以上就是生态工程原理中的几项技术，它们旨在使人与自然能够和谐相处，保护资源，有效改善生态环境，以实现社会和谐、可持续发展的技术。
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 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、生态工程与生态经济 (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] 2、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，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 3、特点
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。 国外的生态工程发展特点 国外的生态工程研究与处理的对象一般是按照自然生态系统来对待。如各类湖泊、草原、森林等，在自然生态系统中加入或构造原本没有人为结构，如水利设施与土壤改良等工程。西方生态工程的研究方法的贮备与应用，特别是定量化、数学模型化及其系统组分及机制的分析方面具有自己的特色。 4、含义 模拟自然生态系统中物质能量转换原理并运用系统工程技术去分析、设计、规划和调整人工生态系统的结构要素、工艺流程、信息反馈关系及控制机构，以获得尽可能大的经济效益和生态效益的一门学科。它是建立在生物工艺、物理工艺及化学工艺基础上的一门系统工艺学。 在生态系统演替过程中，有两种基本功能在起着重要作用：一是通过生物或子系统间相互协调形成的合作共存、互补互惠的共生功能;另一个是以多层营养结构为基础的物质转化、分解、富集和循环再生功能。这两种功能的强弱决定了生态系统的兴衰及其稳定性。生态系
生态工程的原理高中生物
生态工程的原理高中生物 生态工程的原理 一、定义 生态工程原理是指通过利用工程技术来解决自然生态过程中的问题，实现景观的生态恢复、环境的改善以及资源的可持续利用。 二、目的 1、促进自然生态系统的健康：通过恢复破坏的生态系统，促进生态系统健康平衡，使它变得更加稳定强大； 2、减少环境污染：通过引入新的技术和工程设施，有效的降低污染指标，减少环境的污染和恶化； 3、保护脆弱生态系统：有效保护脆弱的生态系统，维持自然环境的可持续发展； 4、有效利用资源：利用工程技术，有效利用资源和开发，提高资源的利用效率。 三、原理 1、生态多样性：根据不同的生态系统，维护和提高它们间的生态多样性，鼓励和引导多样性的维护、保护和发展； 2、平衡改造：根据自然发展规律，运用平衡改造的技术，维持生态的平衡； 3、科学分析：根据不同的自然生态系统，分析其本质特性及其动态，以确保生态系统的长期健康发展； 4、联动利用：将生态系统连接起来，建立网络，形成联动利用，提高
资源的利用效率、经济效益和社会效益； 5、生态可持续：追求可持续性发展，及时对生态系统进行有效的管护，实现社会经济与自然和谐发展。 四、作用 1、科学管理：定义生态工程的范围，在科学的角度进行分析和控制； 2、资源利用：有效地利用资源，恢复损坏的资源，节约自然资源； 3、科学发展：通过对自然生态过程的理解，实现生态系统的可持续发展； 4、经济效益：根据生态工程原理，及时应对环境问题，有效改善环境 质量，节约社会成本，极大提高经济效益。 五、应用 1、生态园林：通过生态工程原理，重建或者抢救濒危景观，实施雨水 收集、清洁水资源及污染控制等生态园林工程； 2、水土保持：实现水土保持的功能，改善土壤质量，减少土壤损失； 3、灌溉水污染治理：通过引入湿地、人工湖治理等手段，有效改善灌 溉水污染和水质； 4、自然保护区：在自然保护区内，采取有效的生态工程技术，保护生 物多样性，对环境起到有效保护作用。
苏教版高中生物选修3《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。 (4)设计思路：促进物质的分层多级利用。 (5)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，达到生态效益与经济效益的同步发展。 2．面临的环境问题及措施 (1)面临的环境问题：自然资源破坏严重、能源短缺日趋严重、环境遭受严重污染。 (2)措施：调控系统内部的结构和功能。 ①目的：修复或重建受损的生态系统。 ②实例：农林牧副渔一体化生态工程。 ③优点：低消耗、多效益、可持续。 [思考交流] 1．生态工程设计的根本目标是什么？ 【提示】人类设计生态工程的目的多种多样，但其根本目标是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，达到生态效益与经济效益的同步发展。 二、生态工程原理 1．物种共生原理 主要包括共生、竞争等多种关系，构成了生态系统的自我调节和反馈机制。2．生态位原理
2020-2021学年高中生物 第四章 生态工程 1 生态工程及其原理习题（含解析）苏教版选修3
第一节生态工程及其原理 一、选择题 1.下列不属于生态工程建设目的的是( ) 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 解析:根据生态工程的概念可知,防止环境污染,对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善,促进人类社会和自然环境的和谐发展都是生态工程建设的目的。单纯追求粮食产量有可能影响整个生态系统的和谐发展。 答案:C 2.某林区曾大规模营造马尾松纯林,结果遭到松干蚧的毁灭性打击。这一事例说明在进行生态工程建设时,必须遵循( ) A.系统学原理 B.物种多样性原理 C.物质循环再生原理 D.工程学原理 解析:题干指出,单一品种的马尾松林不稳定,易受破坏。物种多而繁杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性,因此说明在进行生态工程建设时,必须遵循物种多样性原理。 答案:B 3.下列哪种措施不符合生态工程所遵循的物质循环再生原理?( ) A.秸秆还田 B.大量施用有机肥
C.作物秸秆等残留物作燃料 D.采集河泥作肥料 解析:在稳定的良性循环的生态系统中,是不会有废弃物和污染物产生的。因为在自然生态系统中,上一个环节产生的废料,是下一个环节的原料,实现废弃物的资源化。生态工程遵循了物质循环再生原理。在农业生态系统中,秸秆还田、使用河泥或其他有机肥,就是充分利用生态系统的废弃物,改善土壤的结构,增加土壤中的矿质元素,实现物质的循环利用。秸秆燃烧挥发掉大量的能被作物利用的成分,造成了生态系统的物质浪费和环境污染。 答案:C 4.生物的数量超过了环境的承载力后,就会引起生态系统的( ) A.整体性被破坏 B.系统性被破坏 C.失衡和破坏 D.物种多样性被破坏 解析:每个生态系统都有其自身所能承载的最大容量,一旦超过环境承载力(环境容纳量),就会引起系统的失衡和破坏。 答案:C 5.下列关于生态工程的说法,正确的是( ) A.系统学和工程学是生态学的一个分支 B.生态工程主要运用了系统学中的系统结构决定功能的原理 C.生态工程的整体性原理主要指生物与环境之间是不可分割的 D.物种多样性原理要求引种的生物种类越多越好 解析:系统学和工程学不是生态学的分支,而是独立的一门科学;生态工程的整体性原理是指自然生态系统是通过生物与环境、生物与生物之间的协同进化而形成的一个不可分割的有机整体;外来物种可能导致当地生态平衡遭到破坏。 答案:B
高中生物 第四章 生态工程 4.1 生态工程的原理和类型素材 苏教版选修3
生态工程 生态工程 运用生态学和系统工程原理设计的工艺系统。将生物群落内不同物种共生、物质与能量多级利用、环境自净和物质循环再生等原理与系统工程的优化方法相结合，达到资源多层次和循环利用的目的。如利用多层结构的森林生态系统增大吸收光能的面积、利用植物吸附和富集某些微量重金属以及利用余热繁殖水生生物等。 生态工程起源于生态学的发展与应用，至今不过30年的历史。60年代以来，全球面临的主要危机表现为人口激增、资源破坏、能源短缺、环境污染和食物供应不足，表现出不同程度的生态与环境危机。在西方的一些发达国家，这种资源与能源的危机表现得更加明显与突出。现代农业一方面提高了农业生产率与产品供应量，另一方面又造成了各种各样的污染，对土壤、水体、人体健康带来了严重的危害。而在发展中国家，面临着不仅是环境资源问题，还有人口增长，资源不足与遭受破坏的综合作用问题，所有这些问题都进一步孕育、催生了生态工程与技术对解决实际社会与生产中所面临的各种各样的生态危机的作用。 1962年美国的H. T. Odum首先使用了生态工程（Ecological Engineering），提出了生态学应用的新领域：生态工程学。并把它定义为“为了控制生态系统，人类应用来自自然的能源作为辅助能对环境的控制”，管理自然就是生态工程，它是对传统工程的补充，是自然生态系统的一个侧面。80年代后，生态工程在欧洲及美国逐渐发展起来，并出现了多种认识与解释，并相应提出了生态工程技术，即“在环境管理方面，根据对生态学的深入了解。花最小代价的措施，对环境的损害又是最小的一些技术”。 在我国生态工程的概念提出是由已故的生态学家、生态工程建设先驱马世骏先生在1979年首先倡导的。马世骏先生（1984）给生态工程下的定义为：“生态工程是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，设计的促进分层多级利用物质的生产工艺系统”。 在中国面临的生态危机，不单纯是环境污染，而是由于人口激增，环境与资源破坏，能源短缺、食物供应不足等共同而成的综合效应。因此中国的生态工程不但要保护环境与资源，更迫切的要以有限资源为基础，生产出更多的产品，以满足人口与社会的发展需要，并力求达到生态环境效益、经济效益和社会效益的协调统一，改善与维护生态系统，促进包括废物在内的物质良性循环，最终是要获到自然－社会－经济系统的综合高效益。正因为如此，在我国对生态系统的发展与生态工程的建设提出了“整体、协调、再生、良性循环”的理论。生态工程的基础形成了除了以生态学原理为支柱以外，还吸收、渗透与综合了其它许多的应用学科。如农、林、渔、养殖、加工、经济管理，环境工程等多种学科原理、技术与经验，生态工程的目标就是在促进良性循环的前提下，充分发挥物质的生产潜力，防止环境污染，达到经济与生态效益同步发展。 1.生态工程的原则 生态工程是从系统思想出发，按照生态学、经济学和工程学的原理，运用现代科学技术成果、现代管理手段和专业技术经验组装起来的，以期获得较高的经济、社会、生态效益的现代农业工程系统，建立生态工程的良好模式必须考虑如下几项原则： （1）、必须因地制宜，根据不同地区的实践情况来确定本地区的生态工程模式。 （2）、由于生态系统是一个开放、非平衡的系统，在生态工程的建设中必须扩大系统的物质、能量、信息的输入，加强与外部环境的物质交换，提高生态工程的有序化、增加系统的产出与效率。 （3）、在生态工程的建设发展中，必须实行劳动、资金、能源、技术密集相交叉的集约经营模式，达到既有高的产出，又能促进系统内各组成成分的互补、互利协调发展。
高中生物选择性必修2(学案+练习)：4-3 一 生态工程的基本原理
高中生物选择性必修2（学案+练习） 4.3 生态工程 一生态工程的基本原理 课程标准素养要求 举例说明根据生态学原理、采用系统工程的方法和技术，达到资源多层次和循环利用的目的，使特定区域中的人和自然环境均受益。1.生命观念：通过对生态工程基本原理的学习，建立局部与整体观、生物与环境协调发展观。 2．科学思维：通过对生态工程原理的认识，分析生态工程带来的经济、生态和社会效益。 一、关注生态工程建设 二、生态工程所遵循的基本原理1．自生
[提醒]生态系统自生原理的理论基础是生态系统的抵抗力稳定性。2．循环 3．协调 4．整体
(1)生态工程是一类多消耗、多效益、可持续发展的工程体系。() (2)“无废弃物农业”遵循生态工程的自生原理。() (3)生态系统的协调原理，需要考虑环境容纳量。() (4)建设“社会—经济—自然复合系统”遵循生态系统的整体原理。() (5)生态工程各个原理之间是独立的、互不联系的。() 答案：(1)×(2)×(3)√(4)√(5)× 知识点一关注生态工程建设 1．传统经济与生态经济的区别 (1)传统经济在处理人类与环境的关系时，采用一种“资源—产品—污染排放”的单向线性、开放式过程，随着工业的发展、生产规模的扩大和人口数量的增长，这种模式导致环境自身净化能力减弱，环境问题日益加重，资源短缺的危机更加突出。 (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。 2．传统农业、现代农业和生态农业的比较
项目概念优点缺点 传统农业简单的种植业不产生严重的环境 污染 结构简单，能量流 动、物质循环水平 低，经济效益低 现代农业利用石油等提高农 作物产量的生产方 式 大量使用化肥、农 药和机械动力，获 得较高的经济效益 过量使用化肥、农 药，严重污染环境 生态农业运用生态学原理， 建立综合农业生态 体系 通过物质多级利 用，增加经济效益， 净化环境 很难经得起较大经 济环境和生态环境 的冲击 3.生态工程的类型 [温馨提示]设计实施生态工程时应注意的问题 (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能力，但也不能认为只要有了生态工程，就可以走“先污染、破坏，后治理”的老路。 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。
高中生物 第四章 生态工程 第一节 生态工程及其原理知能演练 苏教版选修3
第一节生态工程及其原理 [随堂检测] 知识点一生态工程概念 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学、工程学等学科交叉产生的新兴学科 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。生态工程是一种少消耗、高效益、可持续的工程体系，不是不消耗任何资源。 知识点二生态工程原理 2．我国西北一些地区年降雨量小于450 mm，只适宜种植灌木和草，但却被硬性规定种植属于乔木的杨树，以至于到处都是“杨家将”。生态的不适应使许多地方的杨树长成半死不活的“小老头”状，远不如当地树种那样有较高的生态适应性，结果防护林成为残败的“灰色长城”。其失败的原因主要是违背了( ) 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 解析：选B。根据题意分析，该地适宜种植灌木和草，却被硬性规定种植属于乔木的杨树，以致到处都是“杨家将”，这种做法破坏了生态系统的协调与平衡原理。 3．沼气工程是我国政府为改善农村环境和发展农村经济大力推广的一种生态工程，它遵循的原理是( ) A．整体性原理B．物种多样性原理 C．协调与平衡原理D．物质循环再生原理 解析：选D。沼气池中的微生物进行有氧和无氧呼吸分解有机物，提高了能量的利用率，使得农业生产过程中降低了废弃物的产生。 4．“1＋1>2”体现生态工程的哪一基本原理( ) A．物种多样性原理B．系统学与工程学原理 C．协调与平衡原理D．物质循环再生原理
解析：选B。系统学与工程学原理的理论基础是系统的结构决定功能，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，才能实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1＋1>2”。 5．人工湿地是将污水、污泥有控制地投放到人工建造的湿地中，主要利用土壤、人工介质、微生物的作用对污水、污泥进行处理的一种技术。下列相关叙述不合理的是( ) A．合理搭配植物以提高生态系统的物种多样性 B．该湿地生态系统具有一定的自我调节能力 C．湿地微生物的主要作用是作为分解者以加快物质循环 D．增大引入湿地的污水总量以提高能量传递的效率 解析：选D。建立人工湿地时，需要合理搭配植物，形成相对稳定的营养结构，以提高系统的生物多样性，A正确；该湿地生态系统对污水、污泥可以进行处理，有一定的调节能力，B正确；微生物主要是分解者，可以分解污水中的有机物，加快物质循环，C正确；建立人工湿地只能提高能量的利用率，但是不能提高能量的传递效率，D错误。 6．“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、蔬菜栽培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________条食物链。沼气的产生依赖该生态系统中的成分是________。 (2)该生态系统中能量能否循环利用？________。 (3)“四位一体”应用了_______________________________________________ 等原理，与自然生态系统相比，它的抵抗力稳定性____________________________ (填“高”或“低”)。 (4)举例说明“四位一体”农业有哪些生态效益？________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(至
w选修第章第节生态工程及其原理第课时第节关注生态工程的实例导学案打印
高二生物选修3 导学提纲15 第四章第一节生态工程及其原理第2课时第二节关注生态工程的实例 导学案 【知识归纳】 一、生态工程建设的基本过程 1、遵循的原理 生态工程建设既要遵循生态学原理，也要遵循适应性原则和高效益原则，即在强调可行性的前提下，突出社会—经济—自然生态系统的整体与功能，以生态建设促进产业发展，并将环境保护融于产业工程之中。 2、基本过程：包括拟定目标与本底调查、系统分析、可行性评价与决策和技术设计等。其中技术设计是整个生态工程建设的核心环节。（课本89页）拟定目标与本底调查——系统分析——可行性评价与决策——技术设计： 3、生态系统技术设计的常用方法（课本85页） 一是食物链（网）的“相接”。即连接平行的原本不相连接的种类，形成互利共生网络，提高效率，促进物质的良性循环。 二是食物链（网）的“加环”。即在食物链（网）的中增加一些环节，以充分利用原先尚未利用的那部分物质和能量，促使物流和能流的路径畅通，发挥生产潜力，提高生态和经济效益。 二、生态工程的类型 1．生态工程的类型主要根据性质和设计目标的不同为进行分类。 2．主要类型： （1）农业生态工程具有生态保护性质，并以农产品生产为目标； （2）林业生态工程以环境保护为目标而建立，包括水土保持生态工程、防风固沙生态工程、 水源涵养生态工程、城市绿化和园林生态工程等； （3）治污生态工程以治理环境污染为目标，包括污水治理生态工程、城市垃圾处理生态工程、污水治理生态工程、湖泊或水源地治理生态工程。 三、我国生态工程建设的实例——典型的例子是治污生态工程和生态农业工程。 1、治污生态工程 【分析】包括固体、液体及有机废弃物的处理，生物肥料的研制与试用，湖区污染的生态治理，塑料的再生利用等方面。 例如：有的治污生态工程利用某些对重金属具有吸附和富集能力的植物，回收废水中的重金属。有的治污生态工程则模拟生态系统的自净能力，建立防治和处理污染的多功能生态工程。 （1）生物氧化塘(预习课本86页，以生物氧化塘生态系统为例，思考下列问题)
高中生物《生态工程的基本原理》教案1-新选修3
高中生物《生态工程的基本原理》教案1-新选修3
5.1《生态工程的基本原理》教案（新人教版选修3） ★新课标要求 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。 ★教学重点 生态工程的基本原理。 ★教学难点 生态工程的系统学和工程学原理。。 ★教学方法 自学法、讨论法、归纳法。 ★教学工具 多媒体教学课件 ★课时安排 2课时
★教学过程 （一）引入新课 [课件]展示专题题图： [问题]你觉得本专题题图有 什么寓意？ [学生]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。 [阅读]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。
[点拨]（1）涉及的学科包括生态学和系统学；（2）运用到的技术手段或方法有系统设计、调控和技术组装；（3）最终目的是促进人类社会和自然环境和谐发展。 [阅读]《科技探索之路──生态工程的兴起》给学生呈现了生态工程的兴起过程。 [归纳]（1）经济的不当发展对环境的破坏；（2）解决经济发展与环境问题的根本原则是循环经济；（3）实现循环经济的重要手段之一是生态工程。 （二）进行新课 [阅读]本节内容。思考并讨论以下问题： （1）阅读课本内容，在必修本生态系统及其稳定性的学习后，你对生态工程的应用前景肯定吗？ （2）生态工程建设的目的是什么？ （3）解决经济发展与环境问题的根本原则是什么？
第四章《生态工程》教案一苏教版选修3
1. 针对错误率比较高的试题认真查找失误的原因，主要知识点和方法的落 2. 训练应试技巧和答题策略。 1. 试题分析，方法规纳，回扣训练。 2. 提高学生审题、分析问题、解决问题的能力，总结解题方法和规律。 1. 培养学生正确面对问题，认真思考解决问题。 2. 通过多种不同思路的展示，培养学生的创新精神和实践能力。 教学目标: 1、知识与技能: 实 。 教学难点 教学方法 教具使用 2、过程与方法: 3、情感态度价值观: 教学重点 错误率高的试题的分析。 对错误率比较高的试卷认真查找失误的原因。 试卷讲评 无
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 b r a n c h o f engineering and field of scienee in which solutions to society ' s environmental problems would be groun ded in the tech no logy available from n atural 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 Engin eeri ng: Anin troduct ion to Ecotech no logy )，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 engin eeri ng has bee n defi ned as the desig n of ecosystems for the mutual ben efit of huma ns and n ature. 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。
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
第13课时生态工程及其原理 [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。 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。理论基础：生态系统的物质循环。 2．物种多样性原理 (1)为什么人工林一旦发生虫害，极易造成林木的大面积损害？ 答案人工林的生物多样性低，食物链短而单调，缺少害虫的天敌，而成片单一的林木又为其提供了丰富的食物来源，因而会导致树林的毁坏。 (2)为什么物种多样性程度高的生态系统抵抗力稳定性也较高？ 答案生态系统中的各种生物都占有一定的生态位，它们通过复杂的食物链和食物网联系起来。一旦某一生态位中的某种生物因故而灭绝；该生态位的其他生物可迅速替代，从而维持生态系统结构功能的稳定。 (3)物种多样性原理的核心是什么？ 答案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。 3．协调与平衡原理 (1)什么叫环境承载力？超过这个量，对生态环境有何影响？ 答案环境承载力(又称环境容纳量)是指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的生物种群的最大数量。如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。 (2)生物氧化塘法主要是利用水塘中藻类和细菌等对有机废水进行生物处理的方法。其基本原理是什么？ 答案基本原理是通过水塘中的“藻、菌共生系统”进行废水净化，即水塘中细菌分解废水中的有机物，产生CO2、磷酸盐、铵盐等营养物质供藻类生长，藻类光合作用产生的O2又可供细菌生长繁殖。 (3)在生物氧化塘中，不同水层的微生物是如何对污水进行治理的？ 答案藻类及好氧菌一般位于表层(好氧层)，好氧菌能直接摄取污水中的小分子有机物；无色杆菌、假单孢菌、芽孢杆菌等优势菌种通常位于下层(兼性层)；硫酸还原细菌、甲烷细菌等厌氧菌位于底部(厌氧层)。 (4)协调与平衡原理的核心是什么？ 答案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。 4．整体性原理 (1)依据整体性原理，在进行生态工程建设时，是以哪些部分作为一个整体？