生态工程的基本原理学案

1、生态工程的基本原理学案自主学习（一）生态工程1、 生态工程的概念：指人类应用 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。2、 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。3、 生态工程特点：少消耗、多效益、 。（二）生态经济概念：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（三）生态工程所遵循的原理原理：物质能在生态系统中循环往复，。原理：物

2、种繁多复杂的生态系统具有较咼的。原理：生态系统的生物数量不能超过（环境容纳量）的限度原理：生态系统建设要考虑自然、的整体影响。-系统的结构决定原理：要通过改善和优化系统结构改善功能。原理 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”思考探究一、关注生态工程建设阅读资料1讨论：1. 导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？根本原因：长江上游乱砍滥伐森林,急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；中游围湖造田、乱占河道，造成 急剧减少。直接原因：1998年度的罕见降雨。 但这也与 度升高、气候异吊有关。

3、2. 洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？传统的经济发展模式不 的保护，没有考虑生态成本，经济的发展以为代价。例1 . 1998年长江洪水泛滥，究竟原因是上游地区对森林的过度采伐，这能反映出经济发展模式存在的问题是（）A、过度依赖煤、石油等能源B、资源开发过度，造成严重的生态破坏C对水资源缺少足够的认识D、过分依赖农家肥，造成土壤结构被破坏例2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阅读资料21你对“石油农业”是如何理解的？“石油农业”大量使用 的生产方式，因对石油等能源有高

4、度的依赖性而得名。它把农业生产这一复杂的生物过程，变成了 过程。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，但同时它所产生的很庞大，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 等问题。2. 分析石油农业的利与弊。例3 .生态经济所遵循的主要原则和实现的重要手段分别是（）A整体性原则和生态工程B.循环经济和生态工程C.循环经济和工程学手段D.无污染原则和系统学手段二、生态工程所遵循的基本原理1、物质循环再生原理： 生态系统中能量流动的特点是 , 物质循环的特点是一方面具有 ，另一方面可以被生物群落 利用。阅读：我国古代“无废弃物农业”的物质和能量流

5、动图。1、这是一个生态系统吗？生产者，消费者，分解者分别是什么?2、构建食物链（网）：3、构建能量流动图：4、该生态系统是怎样实现物质的循环利用的？物质是以什么形式循环的？写出该生态系统碳循环的过程例4.我国在20世纪80年代兴起桑基鱼塘生产模式，实现了 “原料一一产品一一原料一一产品”的循环生产模式，它不属于（）A.生态经济B .循环经济C.传统农业D.生态农业2、物种多样性原理 生态系统之所以能够维持相对稳定的原因是由于生态系统具有。 一般来说，生态系统中的组分越多 ，食物网越复杂，其。一般而言，物种繁多而复杂的生态系统具有 。资料分析：阅读、讨论1、为什么樟子松林的松毛虫会肆虐，几十亿株

6、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 ，食物链短而单调，缺少 的天敌,而成片单一的林木又为其提供了 来源，因而会导致了树林的毁坏。珊瑚礁区的 ，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。2、从上面正面和反面的实例，你能得出怎样的结论？你认为生物多样性的破坏有人为因素吗？只有保持生态系统 ，才能保证生态系统的稳定和平衡。生物多样性的破坏有人为因素，而且往往作用巨大。例5我国“三北防护林”，虽然取得了巨大的生态和经济效

7、益，但由于没有完全按照自然生态规律办事，也产生了不少问题。例如，辽宁西部的章古台地区，由于单一种植樟子松树，使松毛 虫因为没有天敌而肆虐一时，使很多地方几乎成了不毛之地。这个事实说明了（）A.樟子松树的抗虫能力很差B.松毛虫的危害性很强，并专一性的侵害樟子松树C.生物多样性对生态系统的重要性D .由于植物种类达单一，导致松毛虫只能侵害樟子松树例6 .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.物质循环再生原理讨论：物种多样性的理论基础是什么？3、协调与平衡原理协调：主要是生物与环境协调，强调生物与环境相适应。

8、平衡：是种群数量与环境的承载力要平衡。【复习】，又在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为称。处理好生物与环境的协调与平衡需要考虑 。资料分析：阅读、讨论。“西部大开发”是国家为振兴西部而提出的宏观决策，其中很重要的一项内容就是生态工程建设。从协调与平衡原理出发，想一想，在我国西北地区进行防护林建设时，应选择哪些树种？如果在该地区发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？西北畜牧养殖应该注意牲畜数量不能超过 。例7 .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

9、能量流动协调统一例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D.整体性原理C.物种多样性原理4、整体性原理自然生态系统是通过 、协同进化而形成的一个的有机整体。人类也处在一个 ，复合而成的巨大系统中。阅读图5-3 。整体性原理达到什么目的？例9 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.系统整体性原理变式训练：例10.在进行林业工程建设时， 一方面要号召农民种树， 另一方

10、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5、系统学和工程学原理(1) 系统的结构决定功能的原理：(2) 系统性整体性原理：系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样并且实现总体功能大于各部分之和的效果。例11.下列结构示意图能体现系统学和工程学原理的是例12.“ 1+1>2 ”是生态工程基本原理中的哪一个项目理论搖础真例物质循吓 再生原理物质循环可避免环境 污染及其对 系统鶴定和 发展的厳响J无焼弃物衣生物.爭样 性原理生态系统 的稳矩性生物雾样性 棉度可提高 索统

11、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 尘态系统的 生物蓼样性 的问题协调与 平衡原理生物与环 境的曲闕 与平術生物数虽不 超过坏境承 載力，町避免 系统的失衡 和微坏太湖富皆养 化问題、过渡韩休性 原理社会、经 济自然枸统一佛调存 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 统的关乗问系統学 和T、程. 学原理.1系统的结 构决定功 能原理1分 布式优于 集中式和 环式改善和优化 系统的结构 以改荐功能桑基魚塘系统整休 性原理：整 休大于部 分保持系统很 高的生产力珊瑚礁*藻类 和珊瑚虫的 关系A .物种多样性原理B. 整

12、体性原理C. 协调与平衡原理D. 系统学与工程学原理提醒1、生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。 生态工程建设的目的就是遵循自然物质循环的规律，充分发挥资源的 生产潜力，防止环境污染，达到经济效 益和生态效益同步发展。 生态工程具有少消耗、多效益、可持续的特点。2、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体现

13、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。课后练习1. 在社会主义新农村建设中，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。请分析图示回答问题：(1) 该生态工程所遵循的基本原理是 。(至少写2种)(2) 该生态系统的能量流动从 开始，图中属鳗鋼、织训、 印染、剧衣于消费者的生物有。(3) 与传统农业生态系统相比，该生态系统更能净化环境，主要原因是该生态系统为何能提高经济效益？沼港曲山|直用齒菌床碎屈(5)根据该县地处水乡这一

14、资源优势，请就该生态系统提出你的一条合理化建设。2. 现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池t曝气池t兼氧池t植物池”，其 中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后，可用于浇灌绿地。 回答问题：(1) 污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中，微生物通过 呼吸将有机物分解。(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(填“生态系统” “群落”或“种群”)。在植物池的食物网中，植物位于第 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。

15、(4) 一般来说，生态工程的主要任务是对 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。3. 依据生态学原理对农村家庭生活用燃料、厨余垃圾和庭院养殖进行整体设计，构建的庭院生 态系统如下图。请回答下列问题：农村庭院生态系统棧式圉 该生态工程设计将猪圈养在温室内的目的是：农作物在生长过程中能为猪提供;温室给猪的生长提供了适宜的 环境。(2) 该生态系统中的 都可以作为沼气池中发酵的原料。经过发酵产生的沼渣、沼液可以。沼气池中菌群属于该生态系统成分中的 。(3) 该生态工程设计的优点是 4. 自2000年10月开展“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

16、物、沉 水植物共计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落。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。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 。5. 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、 养磨菇、种桑养蚕、种植果

17、树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 效益达到了良性发展。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的 原理和原理。(2) 该系统的核心之一是沼气池，在沼气发酵过程中，有一种微生物具有除臭作用，这种微生物是，它的除臭过程是 ，该微生物是生态系统成分的 。(3) 据生态工程中的物种多样性原理这一理论，有人认为生态农业建设中，应使食物链和营养级 越多越长越好。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？答案1.（1） 物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理 （ 任写 2种即可 ）（2）桑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）蚕沙碎屑养鱼，鱼塘塘泥肥田2.（1） 无氧和有氧 （ 或细胞 ）（2） 群落 一 生产者 太阳（3） 物质循环再生 物种多样性（4）已被破坏的生态环境 （ 或受损的生态系统 ）3.（1） 氧气 温度 （2） 人畜粪便、秸秆、厨余垃圾作为肥 （饲） 料 分解者 （3） 节约能源