新教材高中生物选择性必修2课件：4 3 生态工程(人教版)

第3节

生态工程1.简述生态工程的概念，关注生态工程建设。2.举例说出生态工程的实例及所遵循的基本原理。3.评述生态工程发展前景。1.科学思维：尝试运用生态工程原理，分析生态环境

问题及解决对策。2.社会责任：设计简单的生态工程，强化生态观。素养要求学习目标一、生态工程的基本原理二、生态工程的实例和发展前景网络构建课时对点练内容索引一、生态工程的基本原理1.关注生态工程建设(1)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，对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已被破坏的生态环境进行

，从而提高生态系统的

或改善

，促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。(2)生态工程建设的目的：遵循

规律，充分发挥资源的生产潜力，防止

，达到经济效益和

的同步发展。(3)生态工程的特点：与传统工程相比，生态工程是一类

、多效益、

的工程体系。教材梳理预习新知夯实基础修复、重建生产力生态环境生态学环境污染生态效益少消耗可持续2.生态工程所遵循的基本原理生态工程以生态系统的

为基础，遵循着______

等生态学基本原理。(1)自生①含义：由生物组分而产生的

、自我优化、

、自我更新和维持。②要求a.遵循自生原理，需要在生态工程中有效选择

并合理布设。b.维持系统的自生，需要创造有益于生物组分的

，及它们形成

关系的条件。自组织、自我调节功能整体、协调、循环、自生自组织自我调节生物组分生长、发育、繁殖互利共存(2)循环①含义：在生态工程中促进系统的物质

，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的

较高。②意义：通过系统设计实现不断

，使前一环节产生的

尽可能地被后一环节利用，减少整个生产环节“

”的产生。(3)协调：处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需考虑_____

。如果生物的数量超过了

的限度，就会引起系统的失衡和破坏。迁移与转化转化率循环废物废物环境容纳量环境承载力(4)整体①要求a.遵从

的规律，各组分之间要有

，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。b.考虑

复合系统的影响力。②意义：统一协调当前与长远、

、开发建设与_________之间的关系，保障生态系统的平衡和稳定。自然生态系统适当的比例社会—经济—自然局部与整体环境保护(1)进行生态工程建设时，仅需考虑自然生态系统的规律()(2)在建设生态农业时，沼气池建立是遵循循环原理()(3)根据协调原理，一个生态系统中生物种群的数量不应超过环境容纳量()(4)有了生态工程，可以走“先污染、破坏，后治理

”的老路()判断正误×√√×探讨点分析生态工程的原理和应用请结合教材P102“思考·讨论”回答问题：1.请分析桑基鱼塘应用了哪些生态工程的基本原理？(1)蚕粪、蔗叶进入鱼塘，经分解者作用后被植物利用，主要为

原理。(2)池塘养鱼要考虑不同鱼种的关系和鱼的数量，主要为

原理。(3)桑基鱼塘在设计时要考虑栽种作物与养殖动物的比例，主要为

原理。(4)桑基鱼塘中的生物组分通过合理布设，互利共存，实现了系统结构与功能的协调，主要为

原理。核心探讨突破重难强化素养循环协调整体自生2.尝试画出桑基鱼塘中的食物链。提示树→蚕；甘蔗→人；甘蔗→猪→人；虽然用蚕沙喂鱼，但池塘中还可能存在如下食物链：浮游植物→鱼；浮游植物→浮游动物→鱼。3.当桑叶价格高，卖桑叶比卖鱼更合算时，当地农民会将蚕沙用作桑树的肥料，而不是喂鱼。由此可以看出，生态工程建设除了要考虑生态学、工程学原理，还需要关注什么？提示还需要关注经济学原理，要达到经济效益和生态效益的同步发展。生态工程遵循的基本原理归纳核心归纳原理理论基础意义实例自生原理自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持实现系统结构与功能的协调，形成有序的整体湿地生态系统的修复循环原理物质的迁移和转化(物质循环)实现不断循环，使前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用，减少整个生产环节“废物”的产生“无废弃物农业”协调原理生物与生物、生物与环境的协调与适应生物数量不超过环境承载力，可避免系统的失衡和破坏西北地区不适于种植乔木类的杨树整体原理社会—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在林业工程建设中，自然系统与社会、经济系统的关系问题1.我国西北土地沙化非常严重，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.整体原理 B.协调原理C.循环原理 D.自生原理典题应用及时反馈知识落实√解析协调原理要求处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力。2.下列有关生态工程的原理和事例中，错误的是选项相关事例相关的生态工程原理A无废弃物农业循环原理B在人工林中增加植被的层次自生原理C无锡太湖水体富营养化引起大面积水华违反协调原理D前面造林，后面砍林违反协调原理√解析D项中讲的是在追求生态效益时必须考虑到社会效益、经济效益，这明显是整体原理。二、生态工程的实例和发展前景1.生态工程的实例分析(1)农村综合发展型生态工程①问题：突出矛盾是

。②对策：建立农村综合发展型生态工程。③实例：北京郊区某村以沼气工程为中心的

工程。(2)湿地生态恢复工程①问题：由于人们对湿地进行排水和围垦，已经破坏了地球上80%的湿地资源，从而导致

恶化，

下降，生物

降低、迁飞鸟类绝迹等。教材梳理预习新知夯实基础人多地少物质多级循环利用局部气候地下水位多样性②对策a.采用

措施相结合的方法，使受到干扰的湿地得以恢复。b.在湿地周围建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠______

等机制恢复其生态功能。③案例：厦门筼筜湖的生态恢复工程。工程学和生态学自然演替(3)矿区废弃地的生态恢复工程①问题：矿藏开采后会造成山体、土壤和植被，及至整个地区______

的破坏；还可能产生严重的

污染。②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。其中，关键在于

，以及植被恢复所必需的______

群落的重建。③案例：赤峰市元宝山矿区生态恢复工程。生态系统重金属植被恢复土壤微生物2.生态工程的发展前景(1)不足①缺乏

的指导，难以像“精确农业”那样设计出标准化、易操作的生态工程样板。②有些设计缺乏

，生态系统的调控尚缺乏及时准确的监测技术的支持，缺乏理论性指导等。(2)我国面临的生态危机：环境污染、

、环境与资源破坏、

等。(3)我国态度：把

作为建设社会主义现代化强国的重要目标，在发展中

自然、

自然、

自然。定量化模型高科技含量人口激增能源短缺美丽中国尊重顺应保护(1)湿地生态恢复应尽可能多的引进外来物种()(2)矿区废弃地的生态恢复工程的关键是尽可能依靠自然演替恢复其生态功能()(3)湿地生态系统对于蓄洪防旱、自然净化污水有重要作用，被誉为地球的“肾”()判断正误××√探讨点分析农村综合发展型生态工程根据右面“农村综合发展型生态工程”示意图，回答下列问题：1.该案例中主要运用了生态工程的哪些基本原理？提示整体、协调、循环、自生。2.该生态系统的结构有什么特点？提示生态系统中的各组分搭配合理，紧密联系形成一个有序整体。核心探讨突破重难强化素养3.该生态系统的功能有哪些特点？提示该生态系统实现了物质多级循环利用，能量充分利用，减少了废物排放和环境污染。3.下列关于湿地生态恢复工程的叙述，错误的是A.该工程采用的是工程学和生态学措施相结合的方法B.在湿地的周围，要建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰C.对湿地的恢复，注意退耕还湿地或建立自然保护区就能奏效D.湿地的恢复除利用生物工程手段外，还要依靠自然演替等机制恢复

其生态功能典题应用及时反馈知识落实√解析对湿地的恢复不是简单的退耕还湿地或建立自然保护区就能奏效的，在很大程度上还取决于湿地上、中游的水土保持情况，以及如何解决迁出农民的生计问题，C错误。4.矿区废弃地生态恢复工程的关键是A.优先选择农作物以提高经济效益B.选择合适的养殖动物以增加物种多样性C.植被恢复和植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建D.尽可能依靠自然演替恢复其生态功能√解析矿区废弃地几乎很少有动植物，而且土壤也被严重破坏，所以矿区废弃地生态恢复的关键在于植被恢复和植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。网络构建课时对点练题组一生态工程的基本原理1.下列关于生态工程的基本原理的说法，错误的是A.循环原理，在于使各种生态系统的物质循环可以顺利进行，尽量减少

产生废弃物B.自生原理，需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设C.整体原理，只考虑自然系统的规律，所有的人类活动必须完全以生态

系统的稳定为核心D.协调原理，是指生物与生物、生物与环境的协调与适应对点训练123456789101112131415161718√123456789101112131415161718解析进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更要考虑到经济和社会等系统的影响力。2.协调原理主要指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.物质循环和能量流动协调统一1234567891011121314151617√183.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，从而避免出现系统结构或功能失衡。这体现的生态工程原理是A.协调原理

B.自生原理

C.循环原理

D.整体原理123456789101112131415161718√解析物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性，可以在有限资源的条件下，产生或容纳更多的生物量，提高系统生产力。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，从而避免出现系统结构或功能失衡，这体现了自生原理，B正确。4.下列有关生态工程的说法，正确的是A.“无废弃物农业”主要体现了循环原理B.西北地区种植乔木类杨树违背了整体原理C.生态工程最终的目的是追求经济效益最大化D.生态工程是一种无污染、多效益的工程体系123456789101112131415161718√解析西北地区的环境不利于杨树生长，因此其违背了协调原理，B项错误；生态工程最终的目的是达到经济效益和生态效益的同步发展，C项错误；生态工程是一种少消耗、低污染、多效益、可持续的工程体系，D项错误。5.在帮助农民发展经济的时候，一定要注意一些实际问题，如“苹果树不宜在热带地区栽种”“柑橘不宜在北方地区栽种”，这主要体现了生态工程的什么原理A.协调原理 B.整体原理C.自生原理 D.循环原理123456789101112131415161718√解析引种时必须注意生物是否与当地的环境相协调，这体现了生态工程的协调原理。题组二生态工程的实例和发展前景6.党中央制定的“平堤行洪、退田还湖、移民建镇”的方针是针对下列哪项工程制定的A.湿地生态恢复工程B.矿区废弃地的生态恢复工程C.大区域生态系统恢复工程D.农村综合发展型生态工程123456789101112131415161718√7.如图是某生态工程示意图，下列有关说法错误的是A.用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇，可增加经济效益B.用残渣来培育食物菌和蛆蛹，实现了物质的多级利用C.用蛆蛹粪便作为有机肥还田，运用了能量循环原理D.该生态工程的运转离不开人的管理√1234567891011121314151617188.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√123456789101112131415161718123456789101112131415161718解析建立人工湿地时，需要合理搭配植物，形成相对稳定的营养结构，以提高生态系统的物种多样性，A正确；该湿地生态系统对污水、污泥可以进行处理，有一定的自我调节能力，B正确；微生物主要是作为分解者，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，且若引入湿地的污水总量过大，超过该湿地生态系统的自我净化能力，则会破坏该生态系统的稳定性，D错误。9.有一山区由于开采露天小铁矿等活动，自然生态系统被破坏，成为一片废墟，为尽快使该山区恢复到原有自然生态系统状态，应采取的最好措施是在这片废墟上A.回填土壤，引进多种外来物种，重建新生态系统B.撤出人类全部活动，实行全面封闭，等待自然恢复C.回填土壤，栽培当地经济农作物，发展农业生产D.回填土壤，栽种多种当地原有的植物，实行封山育林123456789101112131415161718√123456789101112131415161718解析在原有的气候条件未发生巨大变化之前，回填土壤并栽种多种当地原有的植物，实行封山育林，减少人为因素的破坏，是使已遭到破坏的生态系统恢复到原有自然生态系统状态的最好措施。10.如图所示为某人工生态系统，下列相关叙述错误的是A.该生态系统由于饲养猪、鸡延长了食物链，

最终使人获得的能量减少B.蝇蛆和蚯蚓是该生态系统的分解者，可促进

该生态系统中物质循环和能量流动的进行C.合理使用农家肥在提高土壤肥力的同时增加大气中CO2浓度，利于葡萄

和蔬菜增产D.该生态系统遵循了循环原理123456789101112131415161718√解析饲养猪、鸡延长了食物链，但经过废弃物再利用，人获得的能量增多，A错误；农家肥经过微生物分解后可以产生CO2和无机盐，故能在提高土壤肥力的同时增加大气中CO2浓度，利于葡萄和蔬菜增产，C正确。1234567891011121314151617181234567891011121314151617综合强化1811.在生态工程建设中，注重自生原理的主要意义是A.提高生态系统的抵抗力稳定性B.提高生态系统的恢复力稳定性C.保持生态系统内各种群的密度固定不变D.为某种生物的生存提供绝对有利的条件√12.从图甲、图乙中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个原理123456789101112131415161718A.整体原理

B.协调原理

C.自生原理

D.循环原理√解析据图分析可知，该生产模式是以化石燃料为能源物质，不能实现物质的循环再生和能量的多级利用，污染物的积累是由于生态系统物质循环途径发生了障碍，故生产模式没有遵循循环原理。13.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，下列相关分析错误的是A.生物氧化塘利用了生态工程的循环、自生等原理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√123456789101112131415161718123456789101112131415161718解析根据题图分析，a层中有机物被各种微生物分解，分解产物到b层中可与细菌代谢产物一同被藻类利用产生O2，而O2又可被好氧型细菌所利用。由此可知生物氧化塘利用了循环和自生等原理，且b层中的藻类和细菌具有种间互助关系，故A、C正确；123456789101112131415161718如果在该塘中引进硝化细菌，则可将产生的多余NH3转变为

，利于污水的净化，B正确；污水经处理后是否达到排放标准，不仅需要对细菌等微生物数量进行控制，还要对主要污染物进行检测，合格后才能排放，D错误。14.农业的发展已由传统农业向现代农业转变，现代农业虽然产量大大提高，但同时又造成了严重的环境污染，因此我国农村现在大力推广生态农业，下列关于生态农业的叙述中不正确的是A.生态农业中食物链和营养级越多越好B.生态农业的抵抗力稳定性比现代农业高C.生态农业设计的指导原则是能量的多级利用和物质的循环再生D.生态农业属于人工生态系统，人的作用非常突出√解析生态农业属于人工生态系统，人的作用非常突出，一般食物链比现代农业多，抵抗力稳定性也高于现代农业，但营养级不会太多，否则处于高营养级的生物数量过少，难以获得经济效益。12345678910111213141516171812345678910111213141516171815.塔式蚯蚓污水处理系统(如图所示)采用人造湿地原理，利用植物根系和蚯蚓等处理，通过泥、沙、小石、大石四层过滤，这样重复几次后可实现农村生活污水的达标排放。下列有关分析正确的是A.该生态系统的群落由植物和蚯蚓构成B.该生态系统选用蚯蚓等生物，体现了

协调原理C.该生态系统的群落只存在垂直结构D.输入该生态系统的总能量是其植物所

固定的太阳能√123456789101112131415161718解析该生态系统中的生物除了植物和蚯蚓之外，还包括泥、沙、小石、大石中的微生物，故A项错误；该生态系统的群落既存在垂直结构，也存在水平结构，故C项错误；该生态系统是人工生态系统，输入该生态系统的总能量除了其植物所固定的太阳能之外，还应包括生活污水中的化学能，故D项错误。16.如图表示某地区的玉米生态工程。下列说法错误的是A.就图示而言，遵循的生态工程基本

原理是循环原理B.在玉米田中引种大豆并引入食虫鸟，

可提高抵抗力稳定性，遵循自生原理C.此地区的玉米生态工程实现了能量的

循环，使废物资源化D.遵循自然规律，兼顾生态效益和经济效益，是整体原理的体现123456789101112131415161718√123456789101112131415161718解析该生态工程中，某环节产生的废物可以作为另一个环节的原料或资源，实现了废物的资源化，遵循循环原理，A正确；在玉米田中引种大豆并引入食虫鸟，生物多样性提高，可提高抵抗力稳定性，遵循自生原理，B正确；能量是不能循环的，但该工程能实现能量的多级利用，C错误。17.下