课件49张PPT。教师用书独具演示●课标要求
1．简述生态工程的原理。
2．举例说出生态工程的实例。
●课标解读
1．说出生态工程的概念。
2．概述生态工程依据的原理。●教学地位
生态工程的基本原理是生态工程开发与利用遵循的客观依据，农业生态工程也以生态原理为依据，保证了经济、生态环境和社会效益的同步发展。在高考试题中常以农业生态工程实例如庭院生态系统、三北防护林等为背景材料考查其应用的基本原理及主要技术等。●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．教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。●教学流程设计演示结束生态工程的概念 物质循环再生 结构与功能相协调 分层多级 生产潜力 能源 修复或重建 生态工程的原理 共生 竞争 空间 食物 物质循环 越高 增加 能量流动 物种共生 生态工程的设计 生态学和工程学的基本原理 自然资源 物质循环利用 生态工程所遵循的基本原理比较 【问题导思】
①生态工程所遵循的基本原理主要有哪些？
②举例说明生态工程所遵循的基本原理。(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，主要原因是__________________________。【精讲精析】 本题考查生态工程的原理及农业生态系统的分析。解答本题时首先要仔细分析图示中各种生物之间的物质、能量关系，结合每小题具体涉及的相关知识作具体分析，归纳整理正确答案。
【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”被及时利用生物氧化塘 【问题导思】
①生物氧化塘依据的主要生态学原理是什么？
②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？
1．生物氧化塘就是利用藻类和细菌等生物之间的协同作用来处理污水的一种生态系统。在生物氧化塘中(如下图)，藻类数量很多，种类也非常丰富，包括小球藻属、衣藻属等。藻类一般位于表层(好氧层)，能直接摄取废水中的小分子有机物。在生物氧化塘的下层(兼性层)，通常有无色杆菌、假单孢菌、芽孢杆菌等优势菌种。在氧化塘底部的厌氧层中，能见到硫酸还原细菌和甲烷细菌。在生物氧化塘中，一般还有钟虫类、轮虫类和甲壳类等浮游动物，它们能去除塘中的营养物质，提高水的透明度。氧化塘内的转化过程实际上是一个连续处理废水的生物循环过程。在氧化塘中，藻类光合作用产生的氧气和空气中的氧气，有利于好氧菌降解废水中的有机物；兼性菌和厌氧菌则通过好氧或厌氧反应，分解废水中的有机物。2．多功能生物氧化塘不仅具有污水净化的作用，还可使污水资源化(如下图)。污水进来后，首先进入沉砂环节，让一些固体废弃物沉淀下来。如果污水中有机物的含量高，就采用流程Ⅰ；如果污水中有机物的含量低，就采用流程Ⅲ或流程Ⅳ。
藻—菌互生环节就是利用藻类吸收无机物产生氧气和细菌分解有机物的作用，促进污水净化。出水前可通过对藻、菌进行控制以达到改善水质的目的。A．生物氧化塘利用了生态工程的物质循环再生、物种多样性等原理
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【精讲精析】 根据图分析，A层中有机物被各种微生物分解，产生的产物到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物质循环再生和物种多样性等原理，且B层中的藻类和细菌具有种间互助关系。如果在该塘中引进硝化细菌，则可将产生的多余的NH3转变为NO，利于污水的净化。而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。
【答案】 ABC结 论 语 句
1．生态工程主要由生物种群、生物群落和生态系统构成。
2．生态学原理主要包括物种共生、生态位、食物链、物种多样性等。
3．生态工程设计依据的是生态学和工程学的基本原理。
4．生态工程设计常用“相接”和“加环”的方法。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．防治环境污染
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，防治环境污染，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。只有C项不正确，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】 C2．(2013·仙桃高二月考)生态工程依据的生态学原理不包括( )
A．生态位原理 B．食物链原理
C．物种多样性原理 D．高耗能原理
【解析】 生态工程依据的生态学原理主要包括物种多样性、物种共生、生态位、食物链等。
【答案】 D3．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，主要应用了生态学的哪个原理( )
A．生态位原理 B．物种共生原理
C．物种多样性原理 D．食物链原理
【解析】 本题考查生态工程遵循的原理。由题干信息可知桑基鱼塘中，上述四种原理均有体现，但主要体现的是食物链原理。
【答案】 D4．(2012·苏州高二检测)下列有关物种多样性的叙述，错误的是( )
A．物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性
B．生物多样性程度高，各类生物的生存机会多
C．生物种类越多，引起病虫害的几率越大
D．生物种类繁多，可以在有限的资源条件下，提高系统的生产力【解析】 在生态系统中，生物种类越多，自我调节能力越强，如果害虫的数量增多，食虫鸟的数量也会增加，所以生物种类繁多，引起病虫害的几率可能会下降。
【答案】 C5．下图为窦店村综合发展生态工程示意图。请据图回答：(1)该工程主要运用了生态工程的哪些基本原理？
(2)该工程属于生态工程的哪种类型？
(3)从能量流动角度看，人们建立该生态工程的目的是______________________________________________。
(4)蓝绿萍的代谢类型是________，在生态系统中的地位是____________。【解析】 从图中分析：该生态工程突出地表现在对秸秆等废弃物的再利用上，并通过物质的转化(饲料等)生产出新的产品，所以应用了物种多样性原理和食物链原理，其主要目标是生产农产品，故应属于农业生态工程。人类研究能量流动的目的是调整能量流动的方向，使之流向对人类最有益的部分。蓝绿萍是绿色植物，可以进行光合作用，其代谢类型应为自养需氧型，属生产者。
【答案】 (1)物种多样性原理和食物链原理。
(2)农业生态工程。
(3)使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
(4)自养需氧型 生产者课时作业（十）课件49张PPT。教师用书独具演示●课标要求
关注生态工程的建设。
●课标解读
1．结合当地生活环境的变化，关注生态工程的建设。
2．举例说出我国的生态工程实例。●教学地位
在上一节学习生态工程的原理和类型的基础上，本节介绍生态工程设计和我国生态工程的建设，是将生态工程的各项原理应用于实际的生态工程建设，引导学生将所学的知识应用于实际。在高考中常常以环境保护或农林生产中生态学问题为情景考查学生分析、应用和设计能力。●教法指导
1．在生态工程建设的基本过程的教学中，可提出引发思考的问题让学生讨论，如提出“如何进行生态工程设计？”、“在生态工程设计中有哪些方法？”，在学生充分讨论的基础上，教师总结生态工程设计的基本过程和生态工程设计的常用方法。
2．我国生态工程实例可结合具体的资料来教学，对我国某个具体的生态工程提出思考性问题，让学生解决。 ●新课导入建议
当前生活污水和工业污水的产生量很大，造成河流、湖泊污染，如何根据生态工程原理设计出污水治理工程？怎样根据生态工程原理设计出高效的农业生态工程？●教学流程设计演示结束生态工程建设的基本过程 生态学 适应性 高效益 社会 经济 自然生态系统 拟定目标与本底调查 技术设计 我国生态工程建设的实例 湖区污染 湿地净化污水 保护、修复和改善 恢复植被 抗逆性强 固氮 维护环境 水土资源的丧失 生态学理论 多层次 循环和重复 生态 可持续发展 生态工程建设的基本过程 【问题导思】
①生态工程建设包括哪些环节？
②生态工程建设的核心环节是什么？1．生态工程建设的基本过程2.生态工程技术设计常用的方法【审题导析】 经济林木和优良的牧草不一定能适应内蒙古和黄土高原的环境。
【精讲精析】 内蒙古高原、黄土高原干旱缺水，环境条件恶劣，大面积种草植树，要选择耐旱草种和树种，同时要注意草种和林木的多样化，以提高人工草原和人造林的生态稳定性。在水利条件好的地方，要有计划地营造草场防护林，以林护草，草林结合，形成营养结构合理、抵抗力稳定性强的人工草原和人工林。
【答案】 B我国生态工程建设的实例 【问题导思】
①我国生态工程建设有哪些实例？
②各种生态工程建设依据的原理和特点分别是什么？(2)与传统养殖池塘相比，该养殖系统增加的生态工程设施有________________。可以通过在这些设施内栽植水生植物、放养滤食动物等措施，起到对水体的____________，有效减少水体中的N、P等含量。
(3)该养殖系统设计为前一池塘上层水流入后一池塘底部，实现水层交换，其目的有___________、___________。
(4)该养殖系统中串联的池塘不宜过多，因为________。
(5)保持池塘水体中适当的N、P含量是必要的，该养殖系统可以通过______________、____________________进行调控。【审题导析】 (1)传统养殖普遍存在的问题。
(2)循环水池塘养殖系统与传统养殖池的不同。
(3)根据设问思考设计者的设计意图和各种分设计的作用。
【精讲精析】 (1)与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统中的组分较少，营养结构简单，抵抗力稳定性较低，恢复力稳定性较高。生态系统稳定性的维持是正反馈调节和负反馈调节共同作用的结果，正反馈调节使生态系统远离平衡状态，负反馈调节使生态系统维持在相对稳定的状态。(2)该生态系统属于人工设计的生态工程。与传统养殖池塘相比，增加了生态塘和潜流湿地等设施。生态塘和潜流湿地中的水生植物和滤食动物能够有效减少水体中N、P等的含量，起到净化水体的作用。(3)通过设备将前一池塘上层水导入下一个池塘的底部，可以实现上、下水层的交换，增加水中溶氧量和提高饵料利用率。(4)随着养殖塘中生物体排放的有机污水的积累，越靠后的养殖塘中微生物分解有机物产生的N、P含量会越高，从而造成水体富营养化，故该养殖系统中串联的池塘不宜过多。(5)为保持池塘水体中适当的N、P含量，可以通过不间断地补水和排水来实现，或者是通过水泵控制水的流量来实现。【答案】 (1)高 正反馈
(2)生态塘和潜流湿地 净化作用
(3)增加水中的溶氧量 提高饵料的利用率
(4)后面池塘水体中的N和P含量(浓度)越来越高
(5)补水和排水 水泵控制水的流量(循环频次)结 论 语 句
1．生态工程建设应遵循适应性和高效性原则，突出社会-经济-自然生态系统的整体与功能，促进生态环境的保护和产业的发展。
2．生态工程建设要考虑到有利于人类和自然两个方面，突出低消耗、多效益和可持续的特征。
3．恢复植被是生态恢复工程的第一步。
4．生态工程建设除了依据生态学原理外，还应依据整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理、自生性原理等工程学原理。1．生态工程建设的核心环节是( )
A．拟定目标与本底调查 B．系统分析
C．可行性评价与决策 D．技术设计
【解析】 生态工程建设的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、技术设计，其中技术设计是通过改变食物链的方法，提高系统本身的迁移、转化，实现物质和能量的多级利用，它是整个生态工程建设的核心环节。
【答案】 D2．有一山区由于开采露天小铁矿等活动，自然生态系统完全被破坏，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，重建新的生态系统
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【解析】 由于开采露天小铁矿，原有的植被、土壤均受到破坏，要恢复到原有自然生态系统状态，首先应回填土壤，然后栽种多种当地原有植物，并实行封山育林，这样可以加快恢复过程，正确答案为D。
【答案】 D3．桑基鱼塘是将低洼稻田挖深作塘，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。这是哪一方面的例子
( )
A．维持原有的生态平衡
B．根据人类的需要建立新的生态平衡
C．加速生态系统的物质循环
D．加速生态系统的能量流动【解析】 保持生态平衡并不只是维护生态系统的原始稳定状态，人类还可以在遵循生态平衡规律的前提下，建立新的生态平衡，使生态系统朝着更有益于人类的方向发展。
【答案】 B4．(2013·江苏三垛中学期中)下列关于生态工程建设的叙述，正确的是( )
A．留民营村综合发展型生态工程是一个样板，各地可以照搬
B．在进行生态工程建设时，应根据实际，因地制宜
C．不同的生态工程体现的原理完全相同
D．生态工程建设的目的只在于恢复生态【解析】 进行生态工程建设时，应根据实际，因地制宜，不能生搬硬套。不同的生态工程体现的原理也有差异。生态工程建设的目的是实现生态效益和经济效益的同步发展。
【答案】 B5．水资源短缺是制约我国经济发展的瓶颈，人们采用生物技术进行污水净化。下面是甲、乙两城的污水处理工艺流程：
①甲城污水→格栅→二级水生生物曝气塘→砂滤→反渗滤→粒状炭柱→臭氧消毒→出水(达到饮用水标准)。②乙城污水→格栅→潜流湿地三个并联(种芦苇、大米草)→潜流湿地两个并联(种茳芏、芦苇)→稳定塘三个并联→潜流湿地一个(种茳芏、席草)→出水(生活用水)。
(1)流程中稳定塘(包括曝气塘)主要是利用水中的微生物的______________来降低水中的有机污染物质。(2)人工潜流湿地中有多种植物，这些植物根系与床体填料表面中生长了大量的微生物，并形成生物膜。废水流经时，固态悬浮物被填料及根系阻挡、截留，这相当于______作用；有机物通过生物膜除去。其中的植物还有______空气的作用。
(3)粒状炭柱的作用主要是________________________。
(4)臭氧消毒是利用臭氧的______________来分解有毒物质和杀死有害微生物。【解析】 粒状炭柱的吸附作用涉及化学物质的物理性质，第(4)问中涉及臭氧的化学性质，体现了生物、化学知识的关联。
【答案】 (1)分解作用
(2)过滤 净化
(3)吸附污水中的微生物和有毒物质
(4)强氧化性课时作业（十一）
