生态工程高二上学期生物人教版选择性必修2

目录1.关注生态工程建设（生命观念、社会责任）2.简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容（科学思维）3.举例说出生态工程的实例，说出这些实例所运用的主要

生态工程原理（科学思维）第3节生态工程一

生态工程的基本原理第4章

人与环境1.

（课本P113）下表显示某地哺乳动物和鸟类生存受到威胁的各主要原因及其比例。分析这两类动物生存受到威胁的主要原因是什么。2.（课本P109）莱茵河是欧洲大陆的一条大河，流经多个国家，曾是流域内几千万人的饮用水水源，也是鲑鱼等洄游性鱼的洄游河流。第二次世界大战以后，伴随经济的快速发展，过度捕捞、河道的渠化、

工业污水的排放、繁忙的内河航运等人类活动导致莱茵河的水质严重恶化，因河道裁弯取宜，鱼类洒游受阻等问题日趋严重。针对上述问题，列举莱茵河的治理要解决哪些方面的问题。人口增长人类活动消耗大量的自然资源；自然环境遭到破坏人类可持续发展受到影响解决环境与经济发展协调生态工程导致导致需要需要一、关注生态工程建设1实施生态工程的背景1.生态工程的概念:指人类应用_______________等学科的基本原理和方法，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。生态学和系统学分析、设计和调控修复、重建提高生态系统的生产力改善生态环境社会和自然环境和谐发展2.目的：达到__________和____________的同步发展。经济效益生态效益少消耗多效益可持续3.特点：操作过程（手段）理论基础二、生态工程所遵循的基本原理

生态工程以生态系统的_______、_________功能为基础,

遵循_____、_____、_____、_____等生态学基本原理。自组织自我调节整体循环协调自生课本资料P103：1953年朝鲜战争停战后，南北双方以北纬38°为停火线，沿线两侧大约500km2为非军事区，这里的地表经过战争浩劫，几乎没有生物存在。几十年来，由于基本没有人类活动，这里恢复了完全的自然状态。河水清澈、森林茂盛、物种繁多，还出现了多种被认为早已在朝鲜半岛灭绝的动物，如棕熊。有科学家评论说：“全世界只有在这个地方，由于3000年以来的农耕文明突然终止，原始物种可在没有人类干扰的情况下自由发展，这个地区的生态恢复情况大大超过了人类所有生态建设所能达到的水平。”自然生态系统具有很强的自生能力二、生态工程所遵循的基本原理1.自生：

在生态系统中由生物组分而产生的自组织、

、自我调节、

。自我优化自我更新和维持→最核心原理(1)理论基础:生态系统的自我调节能力个体水平：生物能够进行新陈代谢、再生更新等；系统水平：相互作用（种间关系）进行自组织。实现系统结构与功能协调，形成有序整体自我维持(2)具体做法:①有效选择生物组分并合理布设（应尽量提高生物多样性）*这是系统或工程能否形成自组织能力的基础；②需要创造益于生物组分生长、发育、繁殖，及形成互利共存关系的条件。例：在湿地修复过程中，选择净化能力较强的多种水生植物，还要考虑各自的生态位差异，以及它们的种间关系。如：湿地生态工程中，移除水体中有害物质、增加水体溶氧量二、生态工程所遵循的基本原理2.循环：（1）概念：指在生态工程中促进系统的_________________，既保证各环节_______________，也保证___________________________。物质迁移与转化物质迁移顺畅主要物质或元素的转化率较高（2）理论基础:生态系统的物质循环功能（3）具体做法：（4）优点：实现物质的多级循环利用，废物资源化，减少污染即：传统的生产模式“原料—产品—废料”改变为“原料—产品—(废料)原料—产品”使前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用通过系统设计实现不断循环，______________________，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2.循环：（5）实例：“无废弃物农业”饲料与垫料沉降物(雨、雪等)牲畜人类食品作物残留养分吸收牲畜粪便土壤作物人粪尿人类食品人无废弃物农业物质循环再生图解古代先民在“天人合一”、“道法自然”等生态智慧和“仁民爱物”“民胞物与”等生态伦理指导下，依靠“无废弃物农业”保证了土壤的肥力，培育了土壤结构，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）概念:指在进行生态工程建设时，___________、____________的____________也是需要考虑的问题；生物与环境生物与生物协调与适应（2）理论基础:生物与环境、生物与生物的协调与平衡。（3）具体内容:①考虑生物要适应环境例如，我国西北一些地区气候比较干燥，只适宜种植灌木和草本植物，但曾被硬性规定种植乔木类的杨树。因不适应环境，这里许多杨树长得十分矮小，半死不活，导致一些地区种植的防护林成了残败的“灰色长城”②考虑环境容纳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，例如，过度放牧导致草场退化。二、生态工程所遵循的基本原理4.整体：（1）重要参考——自然生态系统。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。（2）遵循该原理的具体做法：①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自然一社会一经济复合系统系统的整体功能大于各成分功能之和生态系统是一个有机的整体社会-经济-自然是一个复合系统整体原理二、生态工程所遵循的基本原理桑基鱼塘的农业生产模式:陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑。这样可以将陆地种植与鱼塘养殖结合起来，把原本割裂的生产系统通过优化组合，有机地整合在一起。根据同样的原理，甘蔗种植也可以与养猪、养鱼结合(下图)。桑叶鱼塘甘蔗糖渣糖蚕蚕蛹丝桑树塘泥塘泥蚕排泄物鱼塘鱼塘P102【思考·讨论】分析生态工程案例中的原理和应用1.画出桑基鱼塘的食物链（网）桑树→蚕甘蔗→猪→人浮游植物→浮游动物→鱼二、生态工程所遵循的基本原理

⑴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。⑵“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。⑶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。2、桑基鱼塘应用了生态工程的那些基本原理？主要为自生原理主要为循环原理主要为协调原理⑷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”。主要为整体原理二、生态工程所遵循的基本原理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？还需关注经济学原理，要达到经济效益和生态效益的同步发展。①沼气池——遵循了______原理②在人工林增加植被层次——遵循了_______原理③“落红不是无情物，化作春泥更护花”——体现了______原理④前面造林，后面砍树——违背了_____原理⑤草原确定载畜量，不能过度放牧——遵循______原理⑥湿地破坏——违背了______原理⑦减少污水排放，治理湖泊——遵循了______原理⑧引入物种时考虑是否适应环境——遵循______原理⑨引入水葫芦泛滥，导致多数生物死亡——违背了_____原理和_____原理循环自生循环整体协调自生自生协调自生协调A习题巩固2.（2025·河北卷）被誉为“太行新愚公”的李保国在太行山区摸索出了一种成功的生态经济沟建设模式——山顶种植水土保持林、山腰种植干果林和山脚种植水果林，切实践行了“绿水青山就是金山银山”的理念。下列叙述错误的是（

）A.山顶、山腰和山脚不同林种的布局体现了群落的垂直结构B.生态经济沟的建设提高了当地的生态效益和经济效益C.该模式体现了生物与环境的协调与适应D.生态经济沟的建设促进了人与自然的和谐发展课本P103[练习与应用]一、概念检测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.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×√C目录本节聚焦：1.我国在生态工程建设方面有哪些成就？2.生态工程具有怎样的发展前景？第3节生态工程二

生态工程的实例和发展前景第4章

人与环境一、生态工程的实例我国生态工程取得不少成绩，仍有不足之处。：应当根据当地的实际条件，

地进行，不但要重视对

的保护，更要注重与____________

效益结合。生态工程建设的宗旨经济、社会生态环境因地制宜1.农村综合发展型生态工程2.湿地生态恢复工程3.矿区废弃地的生态恢复工程实例：任务：请同学们自主阅读教材P104-108，请同学们归纳出农村综合发展型生态工程、湿地生态恢复工程和矿区废弃地的生态恢复工程面临的问题？治理的对策？运用了哪些生态学原理？一、生态工程的实例1、农村综合发展型生态工程（1）问题：（2）对策：（3）实例：建立农村综合发展型生态工程人多地少，资源有限。怎样才能实现物质的多级循环利用，在资源有限的条件下有较多的产出，取得经济效益、社会效益和生态效益的全面提高呢。北京郊区的某村以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程农业生态工程能创造多种劳动力就业机会，增加农民收入，开发可以更新的资源，减少环境污染（4）工程价值：一、生态工程的实例①作物秸秆用来生产食用菌和饲料②饲料用于喂养畜禽③人、畜粪尿作为原料生产沼气④沼液用于水产养殖⑤沼渣用于为有机农产品——

“无公害蔬菜”施肥和喂养畜禽。⑥畜禽、鱼、螺、谷物、饲料等加工品也可到市场上出售P104-105【思考·讨论】以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程表现在哪些方面？概念1、农村综合发展型生态工程一、生态工程的实例作物秸秆用来生产食用菌和饲料青贮在玉米等作物没有完全成熟时，将果穗和秸秆一起收获切碎，通过厌氧发酵成为牛羊的青饲料。氨化利用氨水或氮素化肥处理稻麦秸秆，使之软化适口，提高其作为饲料的营养价值。1、农村综合发展型生态工程一、生态工程的实例P104-105【思考·讨论】分析某村综合发展型生态工程1.在这一案例中，主要运用了生态工程的哪些基本原理？有效选择畜、鱼等多种生物组成并合理布设________原理作物→粮食、秸秆→人、畜食用→粪便残渣→沼气池→农田→作物________原理利用自然生态系统中的成分，增加了就业和经济收入，解决了社会问题________原理自生循环整体2.这一生态系统的结构和功能有哪些特点？3.这一生态工程有哪些值得借鉴的做法？能量多级利用、减少消耗，减少污染，增加经济效益。实现了物质和能量的多级利用，提高了土地产出水平；创造了劳动力就业的机会，增加了农民收入；降低了环境污染。一、生态工程的实例拓展：生态农业常见类型1、农村综合发展型生态工程(1)沼气农田立体养殖模式：(2)桑基鱼塘模式建立生态农业系统的最终目的是实现对能量的多级利用，提高能量的利用率，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。厦门筼(yún)筜(dāng)湖生态恢复工程污水排放水质恶化鱼虾绝迹散发臭味减少重金属有毒物排放清挖淤泥、沿湖修建整治沿湖及周边企业引潮入湖、西水东调增加氧容量增强自净力改善水质、美化景区一、生态工程的实例2、湿地生态恢复工程一、生态工程的实例2、湿地生态恢复工程（2）问题：（3）对策：在经济发展过程中，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。湿地的缩小、湿地的环境污染、生物资源的过度利用等。采用工程学和生态学措施现结合的方法，废水处理、点源和非点源污染控制、土地处理工程,以及动植物物种引进等,使受到干扰的湿地得以恢复；在湿地的周围,还应建立缓冲带。具有蓄洪防旱，调节区域气候，控制土壤侵蚀，自然净化污水，为迁飞的鸟类和其他多种动植物提供栖息地，为人们提供休闲娱乐的环境等。（1）湿地的功能：一、生态工程的实例2、湿地生态恢复工程循环协调自生主要原理及对应的内容废水等污染物的处理________原理根据原湿地中物种的分布情况引入动植物________原理建立缓冲带，减少人类的干扰、依靠其自然演替等机制恢复其生态功能_________原理点源污染是指能够找到具体污染来源的污染，如下水道、工厂排污口等。非点源污染是指不能准确确定污染发源地的污染，如农田施用农药、化肥对地表和地下水造成的污染。一、生态工程的实例3、矿区废弃地的生态恢复工程①问题：②对策：造成山体破坏、土壤和植被破坏；重金属污染。采用的措施包括人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等。关键在于植被恢复，以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。矿区废弃地工程机械措施制造表土、压实植树、种草环境投入牧草加工业就业投入肉蛋奶施肥畜牧养殖社会、市场*恢复矿区生态系统最先应该做的是什么？通过机械方法平整压实土地→人工制造表土→在人造表土上植树种草。一、生态工程的实例3、矿区废弃地的生态恢复工程1.人工进行植被恢复以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建____原理。2.根据当地水分状况和土壤条件，一开始不种植农作物，而是引入当地土著物种，植树种草________原理。3.通过植树种草，建立饲料工厂和饲养场，进行肉牛养殖，开发治理为当地带来良好的生态、社会、经济效益_____原理。4.肉牛粪肥的利用_______原理。自生协调整体循环1.在这一案例中，主要运用了生态工程的哪些基本原理？

（学以致用）广东省正在逐步推进新农村建设项目，但部分农村仍存在许多问题（下图），假如你是该村村长，请你指出该村存在的问题，并对这些问题提出你的解决方案，同时也说明依据了哪些原理。序号123问题措施原理气候不合适种苹果种本地物种协调燃烧秸秆倾倒粪便沤肥堆肥循环物种单一自生种植多类树木

3212二、生态工程的发展前景1、我国生态工程存在的问题①我国生态工程缺乏定量化模型的指导，难以设计出标准化、易操作的生态工程样板。②设计缺乏高科技含量，生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术支持，缺乏理论性指导等。2、我国目前面临的生态危机人口激增、环境与资源破坏、能源短缺等问题。3、对生态工程治理应持有的态度①在肯定生态工程的作用，特别是看到它在恢复、重建受损生态环境方面可发挥重要作用，②不要忘记大自然固有的强大的生态恢复力量，③更不能误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）我国生态工程存在的问题①缺乏定量化模型的指导，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有些设计缺乏高科技含量。

③生态系统的调控尚缺乏及时准确的监测技术的支持。

④缺乏理论指导。（2）我国目前面临的生态危机及对策①生态危机：不单纯是环境污染问题，而是与人口问题、环境与资源破坏、能源短缺等问题结合在一起的“并发症”。②对策：发挥生态工程建设的作用，重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结合。

情境串讲

三、生态工程的实例和发展前景生态工程的发展前景2A1.如图为“桑基鱼塘”生态农业模式图，下列说法正确的是（

）A．该生态农业模式需要考虑各类生物的环境容纳量，体现了协调原理B．桑树可以利用鱼塘中蚕沙中的有机物，促进了该生态系统的物质循环C．该生态农业模式可以实现物质的循环利用，不需要额外的物质输入D．该模式使能量更多流向对人类有益的部分，提高了能量传递效率

课堂练习

能力提升A

课堂练习

能力提升2.矿藏开采会对土壤、植被等造成毁坏，影响生态系统的平衡，矿区废弃地的生态恢复治理主要有自然修复和人工修复两种方式。下列叙述正确的是（）A．进行人工修复时，在矿区内植树、种草可以加快群落演替的速度B．矿区内不同季节植物叶色的变化属于群落的次生演替C．矿区周边的动物迁入矿区取食植物不利于矿区自然修复D．矿区生态修复时，生物群落能实现自我更新和维持，这体现了生态工程的整体原理D3.（2025·江苏卷）江苏某地运用生态修复工程技术，将废弃矿区建设成为中国最美的乡村湿地之一。下列相关叙述错误的是（

）A.先从非生物因素入手，改善地貌条件、治理水体污染、修建引水工程B.构建适合本地、结构良好的植被体系，提高生产者的生物量C.生态修复工程调整了生态系统的营养结构D.建设合理景观，综合提高其经济、生态等生物多样性的直接价值B4.我国的干旱沙化地区自然蒸发量通常远大于降水量，给当地的绿化恢复带来较大困难，近年来研究人员通过修建光伏电站，形成沙障，且在光伏板下进行牧草、草药种植、并发展农牧业，以实现生态、产业的融合发展，下列叙述错误的是（

）A．光伏板吸收部分太阳能，使光伏板下面沙地的自然蒸发量下降B．光伏板下种植的草药植物与根系上的根瘤菌之间是寄生关系C．“棚下养殖、棚上发电”提高了生态系统的能量利用效率D．畜牧—光伏互补的生态模式实现了生态效益和经济效益的协调统一

课堂练习

能力提升课本P109[练习与应用]一、概念检测1.生态工程建设需要因地制宜、多措并举。判断下列相关表述是否正确。（1）农村综合发展型生态工程实现了物质和能量的循环利用。（

）（2）农村综合发展型生态工程的原理