生态工程的基-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修2

（第1课时）

生态工程的基本原理第3节

生态工程学习目标归纳生态工程的概念，关注生态工程建设。概述生态工程建设应遵循自生、循环、协调和整体四个基本原理。关注生态工程建设1生态工程所遵循的基本原理2分析生态工程案例中的原理和应用3目录一.关注生态工程建设1.生态工程提出的背景:人口增长人类活动全球生态环境危机人类可持续发展受到影响解决环境与经济与协调发展生态工程导致导致需要需要一、关注生态工程建设2.生态工程的概念:

指人类应用_______________________的基本原理和方法，对人工生态系统进行__________________，或对已被破坏的生态环境进行了_____________，从而_____________________或______________，促进人类____________________________的系统工程技术或综合工艺过程。分析、设计和调控生态学和系统学等学科提高生态系统的生产力修复、重建改善生态环境社会和自然环境的和谐发展一、关注生态工程建设理论基础操作过程3.生态工程建设的目的:

遵循生态学规律，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。是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。4.生态工程的优点:生态工程是可持续发展的重要手段。一、关注生态工程建设那么，在建设生态工程的过程中，要遵循哪些基本原理呢？二.生态工程所遵循的基本原理二、生态工程所遵循的基本原理（1）概念：由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。1.自生（2）自生功能的理论基础：生态系统的结构与功能(生态系统的自我调节能力)二、生态工程所遵循的基本原理①个体水平：生物能够进行新陈代谢、再生更新等；②系统水平：生物之间通过各种相互作用（特别是种间关系）进行自组织，实现系统结构与功能的协调，形成有序的整体。二、生态工程所遵循的基本原理（3）遵循自生原理的具体做法②要创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖，以及它们形成互利共存关系的条件①需要有效选择生物组分并合理布设。通过合理的人工设计，使物种形成互利共存的关系，这是系统或功能能否形成自组织能力的基础条件。二、生态工程所遵循的基本原理（4）实例：湿地生态工程在湿地生态工程中，通过移除湖泊、河流中富氧化沉积物和有毒物质，降低水体污染，增加水体溶氧量，可以改善水生生物的生存环境，从而有利于生态系统的自生二、生态工程所遵循的基本原理2.循环（1）概念：在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，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转化率较高。（2）意义：通过系统设计实现不断循环，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。二、生态工程所遵循的基本原理（4）实例：无废弃物农业传统农业，保证了土壤的肥力，改善了土壤结构，培育了土壤微生物，实现了土壤养分如氮、磷、钾及微量元素的循环利用。二、生态工程所遵循的基本原理无废弃物农业——通过积极种植能够固氮的豆科作物，以及收集一切可能的有机物质，包括人畜粪便、枯枝落叶、残羹剩饭、河泥、炕土、老墙土以及农产品加工过程中的废弃物等，采用堆肥和沤肥等多种方式，把它们转变为有机肥料，施用到农田中，改善了土壤结构；培育了土壤微生物；实现了土壤养分如氮、磷、钾及微量元素的循环利用。二、生态工程所遵循的基本原理3.协调（1）内容：在进行生态工程建设时，生物与环境、生物与生物的协调与适应也是需要考虑的问题。（2）两方面：①生物要适应环境：在年降雨量小于450mm的西北部建防护林，成了残败的“灰色长城”②考虑环境容纳量：过度放牧的草地二、生态工程所遵循的基本原理（3）意义：可避免系统的失衡和破坏。二、生态工程所遵循的基本原理思考：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?沙棘、山杏、刺槐、合欢等注意牲畜数量不能超过草地的承载量；减少过度放牧现象；在有条件的地方，人工种植牧草。二、生态工程所遵循的基本原理（1)原理：遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，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；（2）应用：人类处在一个社会一经济一自然复合而成的巨大系统中。进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力。4.整体二、生态工程所遵循的基本原理（3）实例：进行林业工程建设时，一方面号召农民种树，另一方面考虑农民的生活问题。（4）意义：只有应用整体性原理，才能统一协调当前与长远、局部与整体、开发建设与环境保护之间的关系，保障生态系统的平衡和稳定。二、生态工程所遵循的基本原理生产成本

消费效益经济系统植物动物微生物非生物的因素自然系统政策

管理科学文化社会系统社会—经济一自然复合系统三.分析生态工程案例中的原理和应用思考∙讨论分析生态工程案例中的原理和应用1.尝试画出桑基鱼塘中的食物链。桑树→蚕甘蔗→人甘蔗→猪→人浮游植物→鱼浮游植物→浮游动物→鱼2.桑基鱼塘应用了生态工程的哪些基本原理？自生：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，形成了可以自我维持的有序的整体。循环：“陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑”这样的农业生产模式维持着高效的物质循环。协调：所选择的生物与生物、生物与环境达到了协调和平衡，例如，桑和甘蔗适应我国南方温暖湿润的气候；四大家鱼混养充分利用了群落的空间结构：桑叶饲蚕，利用了种间关系，但养殖的蚕的数量没有多到危及桑的存活；等等。整体：桑基鱼塘在设计时，陆地与水面配比合理，各组分的搭配与比例适当，结构有序，形成了一个不可分割的整体；桑基鱼塘将原本割裂的生产系统优化组合，能够发展多种经营，为农民创造收入,是结构优化的“社会一经济一自然复合系统”。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，生态工程除了要考虑生态学、工程学原理，还需要关注什么？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。(1)内涵：促进物质的，保证各环节物质迁移顺畅，保证主要物质和元素的转化率高。(2)理论基础:生态系统的物质循环功能(3)应用实例：无废弃物农业(4)特点：实现物质的多级循环利用，废物资源化，减少污染人尿粪养分吸收沉降物（雨、雪）牲畜粪便人类食品人类食品作物残留人土壤作物牲畜饲料与垫料应用原则：通过系统设计实现不断循环，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”的生产。迁移与转化1.4生态工程所遵循的基本原理：循环比较项目生态工程传统农业基本原理调节机制与环境的关系主要能源生物多样性生态学、工程学工程学人为辅助下的自我调节人为调控协调破坏环境太阳能化学能得到保护减少生态工程与传统农业的比较课堂小结目的生态工程原理概念优点达到经济效益和生态效益的同步发展生物多样性、创造利于生物的条件废物利用，充分利用分解者生物与环境的适应、考虑环境容纳量少消耗、多效益、可持续！自生循环协调整体社会-经济-自然协调统一、优化结构改善系统功能(整体功能大于部分之和)【课堂练习】1.生态工程遵循整体、协调、循环、自生等基本原理。判断下列相关表述是否正确。（1）依据生态工程的循环原理,应该对垃圾进行焚烧处理。（

）（2）园林既能改善生态环境,又能提高社会和经济效益,体现了生态工程的整体原理。（

）×√2.生态经济所遵循的主要原理和实现的重要手段分别是()A．循环原理和生态工程B．整体原理和生态工程C．循环原理和工程学手段D．无污染原理和生态工程A3.建设人工湿地可将污水、污泥有控制地投放到人工建造的湿地上，主要利用了土壤、人工介质、微生物的作用对污水和污泥进行处理。下列叙述，不合理的是（）A.合理搭配植物以提高系统的生物多样性B.尽量使用本地物种以减少外来物种入侵C.为提高能量传递效率增大引入湿地的污水总量D.选择合适的人工介质以利于好养微生物的分解作用C4、下列有关生态工程及其基本原理叙述错误的是()A．生态工程可对已被破坏的生态环境进行修复重建B