生物人教版（2019）选择性必修2 4.3生态工程（共84张ppt）
文档属性
| 名称 | 生物人教版（2019）选择性必修2 4.3生态工程（共84张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 12.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-02-20 19:48:48 | ||
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文档简介
(共84张PPT)
第3节
生态工程
第4章 人与环境
选修二
生态工程的基本原理
1
生态工程的实例和发展前景
2
目录
习题检测
3
1.概述生态工程的概念，关注生态工程的建设。
2.概述生态工程的基本原理，
举例说出自生、循环、协调和整体原理的主要内容。
一、学习目标
二、重难点
1.生态工程的基本原理。
2.生态工程的实例。
3.通过分析和评价生态工程的实例，
说出这些实例所运用的生态工程基本原理。
4.通过评述生态工程的发展前景，增强生态文明意识。
生态工程的基本原理
1
问题探讨
在2008年北京奥运会的筹办过程中，奥林匹克森林公园是一个重要建设项目。公园所在地原来主要是普通村落和农田。2002年招标设计，2005年开工建设，2008年建成。公园建设坚持“绿色奥运”的理念，充分利用了原有地貌和植被，采用了营造近自然林系统、废物资源循环利用等多项生态技术。例如，公园的水系建设采用了雨水收集、污水利用、中水净化、智能化灌溉和生态防渗等环保技术。
问题探讨
1.农田弃耕后，在自然状态下也可以演替为森林，为什么还要人工造林呢？
弃耕的农田在自然状态下演替为森林需要经过数十年甚至更长的时间，而利用生态工程原理进行人工造林，可以缩短建设周期，在较短时间内获得生态效益。
2. 为什么要先做森林公园的整体设计再开工呢？
对森林公园先进行整体设计利用了生态工程的基本原理，以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循生态系统自生、循环、协调和整体的基本原理，充分发挥资源的生产潜力，既防止了环境的污染，又达到了经济效益和生态效益的同步发展。
问题探讨
3. 公园建设为什么要充分利用原有的地貌和植被，营造近自然林系统呢？
公园建设充分利用原有的地貌和植被，营造近自然林系统是利用了生态工程自生和协调的原理，充分考虑原有生物组分布局和它们生长、发育、繁殖及形成共存互利关系等条件，通过系统的自组织、自我优化、自我调节、自我更新维持系统的稳定。同时，利用了生物与生物、生物与环境长期作用形成的协调原理。
生态工程的基本原理
1
一、关注生态工程建设
1.生态工程提出的背景
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
人口增长
人类活动
导致
导致
需要
需要
一、关注生态工程建设
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。
2.概念
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
3.原因
毁林种地，围湖造田，大量使用化肥、农药等农业生产方式，以及工业的迅猛发展，正在消耗大量的自然资源。
一、关注生态工程建设
4.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。
5.优点
是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。
生态工程是可持续发展的重要手段。
生态工程的基本原理
1
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
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、 。
（1）内容
自我优化
自我更新和维持
一个系统在没有外界信息指令的作用下，自发地由无序发展到有序，由低有序到高有序的发展过程，就是自组织。
星球的诞生，自然生态系统的形成都是自组织的结果。
1.自生
（2）理论基础
生态系统的自我调节能力。
生物能够进行新陈代谢、再生更新
生物之间通过各种相互作用(特别是种间关系)进行自组织
生物本身
生物之间
实现系统结构与功能协调，形成有序整体
自我维持
（3）实施措施
①在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。
适当提高生物多样性
湿地生态工程
选择污染物净化能力较强的多种水生植物。考虑这些植物各自生态位差异，以及它们之间的种间关系，通过合理设计，使这些物种形成互利共存的关系。
【思考】为什么提高生物多样性程度，有助于生态系统维持自生能力？
提高生物多样性程度，利用种群之间互利共存的关系，构建复合群落，这样即使某个种群消亡，其他种群也能弥补上来。
（3）实施措施
①在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。
（3）实施措施
②需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。
移除湖泊、河流中富营养化沉积物和有毒物质
降低水体污染
有利于生态系统的自生
增加水体溶氧量
改善水生生物生存环境
（3）实施措施
②需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。
以太阳能为动力，驱动水质循环，进行生态恢复，改善水质。
太阳能水生态修复系统
二、生态工程所遵循的基本原理
2.循环
（1） 内容
（2）理论基础
指在生态工程中 ，
既保证 ，
也保证 。
促进系统的物质迁移与转化
各个环节物质迁移顺畅
主要物质或元素的转化率高
生态系统的物质循环功能。
通过设计，实现不断循环，使前一个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。
（3）实施措施
2.循环
（4）优点
实现物质多级循环利用，废弃物资源化，减少污染。
（5）实例
无废弃物农业
保证土壤肥力，改善土壤结构，培育土壤微生物；
实现了土壤养分如氮、磷、钾及微量元素的循环利用。
传统经济≠生态经济
1.传统经济是大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式，
不注重生态环境的保护，经济的发展以巨大的生态环境
破坏为代价。
2.生态经济实现了“原料—产品—原料—产品”的生产体系，
是实现了废弃物资源化的循环经济。具有少消耗、多效益、
可持续的特点。
旁栏思考题
有人说，过度从土地索取导致土地退化，是有些古文明中断的一个重要原因。我国几千年的农业发展没有出现这一问题，这是中华文明数千年延续不断的条件之一。你认同这一观点吗？请对这一观点做出评析。
认同。
历史上美索不达米亚、小亚细亚等地居民毁林造田，使那里成为了不毛之地。而中华文明在“天人合一”、“道法自然”等生态智慧和“仁民爱物”“民胞物与”等生态伦理的指导下，生生不息、源远流长；
旁栏思考题
我国古代先民还依靠“无废弃物农业”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，因此，几千年来，土地一直维持着生产能力。
古代施肥
二、生态工程所遵循的基本原理
3.协调
（1） 内容
考虑 、 的协调与适应。
生物与环境
生物与生物
（2）理论基础
处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量。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。
3.协调
（3）实施措施
①考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应。
我国西北地区一些地区年降水量小450mm，只适宜种植灌木和草本植物，但曾被硬性规定种植乔木类杨树。
3.协调
②处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，
需要考虑环境容纳量。
（3）实施措施
一定时期内单位面积草地上、在利用适度的条件下所能放牧的牲畜头数。不同质量的草地其载畜量不一样。
如果放养的牲畜量超过载畜量、则会造成过度放牧、使草地退化还有，过度放牧极易造成草场退化、土地沙漠化。
（4）意义
可避免系统的失衡和破坏。
旁栏思考题
从协调原理出发，在我国西北地区进行防护林建设，应选择哪些树种？如果在该地区发展畜牧养殖业，应该注意什么？
我国西北部地区缺雨干旱，土壤贫瘠，应该选择适合当地自然环境的树种，如沙棘、山杏、刺槐、小叶锦鸡儿等。
在西北地区发展畜牧养殖业，应该注意牲畜的数量不能超过草地的承载力。
二、生态工程所遵循的基本原理
4.整体
（1） 内容
（2）理论基础
每个生态工程都是具有多组分、复杂结构及综合功能的系统，复杂系统建设必须以整体观为指导。
整体原理
社会-经济-自然是一个复合系统
生态系统是一
个有机的整体
系统的整体功能
大于
各成分功能之和
需要遵循
4.整体
（3）实施措施
①生态系统是一个有机的整体
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。
植物
微生物
动物
非生物因素
自然系统
4.整体
（3）实施措施
②社会-经济-自然是一个复合系统
经济
系统
自然
系统
社会
系统
在进行林业工程建设时，一方面号召农民种树，另一方面一定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。
往往是生活方面的因素导致农民对森林、灌丛的过量砍伐。因此，只有把生态与社会、经济结合起来，才能从根本上达到造林和护林的目的。
4.整体
（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。
生产成本
消费效益
经济系统
政策
管理
科学文化
社会系统
植物
微生物
动物
非生物因素
自然系统
理论基础 意义 实例
自生 自组织、自我优化、 自我调节、自我更新和维持 实现系统结构和功能的协调，形成有序的整体 湿地生态工程建设有效选择生物组分、合理布设，并创造有利条件
循环 物质循环 通过系统设计实现循环，使前一环节产生的废物尽可能被后一环节利用，减少整个生产环节废物的产生 无废弃物农业
协调 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，避免系统的失衡和破坏 西北地区的防护林建设出现的问题
整体 社会、经济、自然构成的复合系统 统一协调各种关系，保障生态系统的平衡和稳定 林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题
习题巩固
1.填空题
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
习题巩固
2.分析生态工程案例中的原理和应用。
糖
蚕蛹
丝
蚕
桑叶
蚕排泄物
甘蔗
桑树
塘泥
糖渣
鱼塘
鱼塘
桑基鱼塘农业生产模式
陆基种桑，桑叶饲蚕
蚕沙喂鱼，塘泥培桑
优点：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。
习题巩固
2.分析生态工程案例中的原理和应用。
糖
蚕蛹
丝
蚕
桑叶
蚕排泄物
甘蔗
桑树
塘泥
糖渣
鱼塘
鱼塘
（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
习题巩固
（2）桑基鱼塘应用了生态工程的哪些原理？
桑基鱼塘中生物组分通过合理布设，互利共存，实现了系统结构与功能协调，形成了可以自我维持的有序整体。
自生
“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利用。
循环
习题巩固
所选择的生物与生物，生物与环境达到了协调和平衡。
协调
桑和甘蔗适应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机桑的存活。
习题巩固
桑基鱼塘在设计，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。
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，是机构优化的“社会-经济-自然复合系统”。
习题巩固
（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做
桑树肥料，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。
习题检测
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。 （ ）
×
√
习题检测
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氧微生物的分解作用
C
习题检测
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500 km2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，这里恢复了完全的口然状态。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。”说说这个案例给你的启示。
我们在认识到生态工程在恢复、重建受损生态环境方面可发挥重要作用的同时，不能忘记大自然固有的强大的生态恢复力量，更不能误认为只要有了生态工程，就可以先污染，后治理；在生态工程建设中，我们应充分利用自然生态系统的恢复能力，结合当地生态环境有针对性地进行生态工程建设，以达到更好的效果，并节约成本。
生态工程的实例和发展前景
2
生态工程的实例和发展前景
2
一、生态工程的实例
1.农村综合发展型生态工程
（1）问题
建立农村综合发展型生态工程
人多地少，资源有限
（2）对策
（3）实例
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
1.农村综合发展型生态工程
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。
1.农村综合发展型生态工程
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.在这一案例中，主要运用了生态工程的哪些基本原理？
主要原理及对应的内容
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
整体、协调、循环、自生等。
习题巩固
2.这一生态系统的结构和功能有哪些特点？
生态系统中的各组分搭配合理，紧密联系形成一个有序的整体，实现了物质多级循环利用、能量充分利用，减少了废物排放与环境污染。
3.这一生态工程有哪些值得借鉴的做法？
这一生态工程实现了物质利用的良性循环，提高了土地产出水平，创造了多种劳动力就业机会，增加了农民收入，促进了经济发展，同时降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。
习题巩固
生态工程的实例和发展前景
2
一、生态工程的实例
2.湿地生态恢复工程
（1）湿地的作用
具有控制土壤侵蚀，自然净化污水，为迁飞蓄洪防旱，调节区域气候的鸟类和其他多种动植物提供栖息地，以及为人们提供休闲娱乐的环境等功能。
（2）问题
湿地的缩小会导致局部气候恶化、地下水位下降、生物多样性降低、迁飞鸟类绝迹等。此外，湿地的环境污染、生物资源的过度利用等，会导致湿地生态系统严重退化。
2.湿地生态恢复工程
（3）对策
采用工程学和生态学措施相结合的方法。如废水处理、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，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。
2.湿地生态恢复工程
（4）实例
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
2.湿地生态恢复工程
（5）利用的原理
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
循环
协调
自生
生态工程的实例和发展前景
2
一、生态工程的实例
3.矿区废弃地的生态恢复工程
（1）问题
①山体、土壤和植被乃至整个地区生态系统被破坏；
②极端恶劣的土地条件，会阻碍植被的生长；
③规模巨大的采矿业，对土地景观造成巨大的影响，
产生严重的重金属污染。
3.矿区废弃地的生态恢复工程
（2）对策
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。恢复矿区生态环境，首先要通过机械方法平整压实土地，人工制造表土；然后，在人造表土上，植树种草。
（3）实例
赤峰市元宝山矿区生态恢复工程。
3.矿区废弃地的生态恢复工程
（4）利用的原理
主要原理及对应的内容
人工进行地表覆盖、植被恢复——________原理
根据环境引入当地土著物种——_______原理
搞好矿区经济的同时，实现自然生态系统的恢复______原理
自生
协调
整体
习题巩固
1.有研究报道，某地区近40年内森林脊椎动物种群数量减少了80.9%。该时段内，农业和城镇建设用地不断增加，挤占和蚕食自然生态空间，致使森林生态系统破碎化程度增加。
下列叙述错误的是（ ）
A.森林群落植物多样性高时，可为动物提供多样的栖息地和食物
B.森林生态系统破碎化不利于生物多样性的形成
C.保护生物多样性，必须禁止一切森林砍伐和野生动物捕获的活动
D.农业和城镇建设需遵循自然、经济、社会相协调的可持续发展
理念
C
习题巩固
2.为保护鸟类多样性，某地依据下列示意图将荒草地改建为湿地公园，以作为鸟类的栖息地。拟从“草本植物”“低矮灌木”“高大乔木”中选择适宜树种种植在水岸高地。下列说法错误的是（ ）
A.鸟类在生态系统中一般作为消费者，
能够加快生态系统的物质循环
B.为适合不同鸟类筑巢，水岸高地宜
选择种植低矮灌木和高大乔木
C.图中由深水区到水岸高地分布着
不同的植物类群，这属于群落的水平结构
D.该湿地建成公园后作为旅游景点，
这体现了生物多样性的间接价值
D
习题巩固
3.下图为典型生态农业循环生产模式图，下列说法不正确的是（ ）
A.该生态系统中，物质可被循环利用，而不依赖于系统外的供应
B.在该农业生态系统中能量一般储存
在有机物中并通过有机物进行传递，
实现了能量的多级利用，
提高了能量的利用率
C.该生态农业主要遵循了循环的
生态工程原理
D.通过适当延长光照时间可以增加鸡的产蛋量，
这是对生态系统物理信息的应用
A
习题巩固
4．矿山废弃地生态修复工程的关键是( )
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
C
习题巩固
5．下列关于湿地生态恢复工程的叙述，错误的是( )
A．该工程采用工程和生物措施相结合的方法
B．要建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰
C．对湿地的恢复，只注意退耕还湿地或建立自然保护区就可以
D．湿地的恢复除利用生物工程手段外，还要依靠自然演替机制
恢复其生态功能
C
生态工程的实例和发展前景
2
二、生态工程的发展前景
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。
二、生态工程的发展前景
2.我国目前面临的生态危机及对策
（1）危机: 人口激增、环境与资源破坏、能源短缺等问题。
（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。
3.对生态工程治理应持有的态度
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的同时，不要忘记大自然固有的强大的生态恢复力量，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。
二、生态工程的发展前景
4.我国生态工程的前景
中华民族传承古老的天人合一理念，在发展中尊重自然、顺应自然、保护自然。今天，古老的智慧融合了现代科学成就，生态工程的发展和应用，将在建设美丽中国的过程中大有作为。
思维训练
生命是什么？这是一个古老又充满哲理的问题。概括、总结从细胞到生态系统多层次生命系统的共同特征，对你认识生命的本质会有帮助。这个活动，需要你综合运用已经学过的内容，甚至需要查找资料获取更多信息，并用准确的术语表达。
1.生命系统的结构。与一般的非生命系统相比，生命系统的复杂
程度更高。生命 系统尽管结构复杂，但都是由各个组成部分构
成的统一的、有序的整体。生命系统的结构特征是
______________________________________________ 。
开放性、复杂性、有序性、动态性、整体性
思维训练
2.生命系统的功能。生命系统不断从外界环境获取物质或能量，
形成新的组织结构，也不断排出物质、散失热能等等。细胞能
形成新细胞，个体能产生新个体。生命系统的功能特点是：
能与环境进行物质和能量的交换以维持自身的有序性，进行“自我更新”；细胞和个体等生命系统还能进行“自我复制”。
思维训练
3.生命系统与环境的关系。任何生命系统都不能孤立地存在，
而是与其他生物，包括同种和不同种的生物，紧密联系在一
起的，同时又依存于非生物环境。从生态的视角看，生命系
统 。
依存于环境，也能适应环境、影响环境
4.生命系统的历史。分析生命系统的由来，追寻生命系统的历史，
也是理解生命是什么的关键。从历史的角度看，生命系统
____________________________________________________。
由最原始、最简单的生命进化而来，凝聚着漫长的进化史
习题检测
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是一样 的，
各地均可按相同的模式建设。 ( )
(3) 在湿地生态恢复工程中，
建立缓冲带主要是为了减少人类的干扰。 ( )
(4) 在某矿区废弃地进行公园化建设时，
需要考虑植被与土壤之间的协调。 ( )
×
×
√
√
习题检测
2.下列对农作物秸秆处理不当的是 ( )
A. 过腹还田
B. 青贮、氨化处理
C. 田间焚烧，留灰做底肥
D. 利用作物秸秆培养蚯蚓
C
习题检测
3.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。
习题检测
(1 )针对上述问题，列举莱茵河的治理要解决哪些方面的问题。
要解决过度捕捞、河道的渠化、工业污水的排放、繁忙的内河航运等人类活动带来的水质严重恶化等问题。要协调经济和社会发展与生态环境保护之间的关系。
严格控制流域内的污水排放并对污水进行净化处理；拆除不合理的航道、灌溉和防洪工程；保护植被、加强绿化、恢复生态；保护洄游鱼类、保护鱼类产卵场、控制鱼类捕捞量；等等。
习题检测
(2)莱茵河流域管理委员会和沿河国家于 1987年提出了重塑莱茵河的
生态修复计划，查阅资料，了解该计划的设计思路。
(3) 查阅最新进展，了解莱茵河的生态现状。
(4 )谈谈莱茵河治理给你的启发。
提示：一方面可以从人们对污染治理的观念转变，制订科学的治理方案，加强国际合作与公众参与等角度来谈；另一方面可以将菜茵河的治理与我国在河流治理方面的典型案例进行对比分析，并提出合理化建议等。
习题检测
(5)你家乡附近的河流是否也出现20世纪莱茵河遇到的问题？
能否借鉴莱茵河治理的经验和 教训？提出你的想法。
可查阅资料，走访当地居民，咨询相关部门，了解情况后进行交流。
课堂总结
生态工程所遵循的原理
农村综合发展型生态工程
矿区废弃地的生态恢复工程
生态工程的实例
自生
循环
协调
湿地生态恢复工程
整体
生态工程
习题检测
3
习题检测
“杂交水稻之父”袁隆平成功培育出高产杂交水稻的关键是在
野生水稻中发现了雄性不育植株，这是利用了生物多样性中的
（ ）
生物种类多样性
B. 生态环境多样性
生态系统多样性
D. 遗传（基因）多样性
D
习题检测
城市生态工程是指用生态工程的方法对城市环境进行综合
治理。下列措施，不符合城市生态工程建设基本原理的是
（ ）
A. 大力推广“环境友好技术”
B. 采用浮床工艺法等手段治理水污染
C. 分区建设工业区、居住区、生态绿地等
用法律手段禁止汽车上路，严禁造纸厂、酒厂生产，
以断绝污染的源头
D
习题检测
3. 本章章首页所示的云南省红河州哈尼梯田，被盛赞为江河—森林—村寨—梯田四位一体的人与自然高度协调、可持续发展的生态系统， 是我国劳动人民创造的农耕文明奇观。在这里， 山顶是森林，可以涵养水源；山坡上是层层梯田；半山腰上建有村寨；山脚下有江河。近些年来，哈尼梯田部分地区试行稻—鱼—鸭生态种养模式， 将种稻、养鱼、养鸭相结合，取得显著经济效益。
习题检测
（1 ）维持哈尼梯田这一生态系统可持续发展的关键是 （ ）
A. 层层的梯田 B.山顶的森林
C.半山腰的村寨 D.山脚下的江河
（2 ）稻一鱼一鸭生态种养模式能提高经济效益的原因（ ）
A.当地日照充足 B.当地土壤条件好
C.物质分层分级利用 D.物质和能量循环利用
B
C
习题检测
4.有的科学家说，人类总是如下图所示，依靠科技的进步，使自身更加适应环境。然而，人口也会随之明显增长，并使生态环境进一步遭到破坏，如消耗更多的资源、生物多样性锐减以及产生更多的废弃物和污染物，从而形成一种恶性循环。
习题检测
你认同这种观点吗？你认为人口、科技进步和资源与环境之间应当是一种什么样的关系？
不认同。世界近几百年来人口过快增长与科技进步有一定关系，人口过快增长造成资源大量消耗、生态遭到严重破坏的情况是比较普遍的。但是，在许多人口增长控制得比较好、生态治理和环境保护做得比较好的国家和地区，资源和环境状况正在朝着好的方向转化，因此不能笼统地认同这种观点。
习题检测
人口、科技进步、资源与环境之间应当是一种相互协调的关系。科技进步特别是农业科技进步可以使地球养活更多的人口，但科技进步并不一定导致人口猛增，有些科技发达的国家甚至出现人口下降的趋势；应用先进科技可以提高资源和能源的利用效率，开发绿色能源和防治污染。
习题检测
因此，人类不仅要大力推动科技进步，还要大力加强人口、资源和环境教育。此外，各国还要加强有关的法制建设和国际合作，使全球人口增长得到合理的控制，使资源得到合理的利用，使生态环境不再遭到破坏并且朝着好的方向发展。总之，人类应当坚持走一条自然、经济、社会相协调的可持续发展之路。
习题检测
4.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。
（1）请根据这些数据绘制柱形图，
横轴表示每类动物受威胁的原因，
纵轴表示数值。
习题检测
哺乳动物受到威胁的主要原因是丧失栖息地和偷猎；
鸟类受到威胁的主要原因是丧失栖息地。
（2）分析这两类动物生存受到威胁的主要原因是什么。
学完“生物与环境”模块，你对生物与环境的关系、人与环境
的关系有哪些体会和见解？
【提示】请学生结合自身体会来谈。
课堂总结
THANKS
第3节
生态工程
第4章 人与环境
选修二
生态工程的基本原理
1
生态工程的实例和发展前景
2
目录
习题检测
3
1.概述生态工程的概念，关注生态工程的建设。
2.概述生态工程的基本原理，
举例说出自生、循环、协调和整体原理的主要内容。
一、学习目标
二、重难点
1.生态工程的基本原理。
2.生态工程的实例。
3.通过分析和评价生态工程的实例，
说出这些实例所运用的生态工程基本原理。
4.通过评述生态工程的发展前景，增强生态文明意识。
生态工程的基本原理
1
问题探讨
在2008年北京奥运会的筹办过程中，奥林匹克森林公园是一个重要建设项目。公园所在地原来主要是普通村落和农田。2002年招标设计，2005年开工建设，2008年建成。公园建设坚持“绿色奥运”的理念，充分利用了原有地貌和植被，采用了营造近自然林系统、废物资源循环利用等多项生态技术。例如，公园的水系建设采用了雨水收集、污水利用、中水净化、智能化灌溉和生态防渗等环保技术。
问题探讨
1.农田弃耕后，在自然状态下也可以演替为森林，为什么还要人工造林呢？
弃耕的农田在自然状态下演替为森林需要经过数十年甚至更长的时间，而利用生态工程原理进行人工造林，可以缩短建设周期，在较短时间内获得生态效益。
2. 为什么要先做森林公园的整体设计再开工呢？
对森林公园先进行整体设计利用了生态工程的基本原理，以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循生态系统自生、循环、协调和整体的基本原理，充分发挥资源的生产潜力，既防止了环境的污染，又达到了经济效益和生态效益的同步发展。
问题探讨
3. 公园建设为什么要充分利用原有的地貌和植被，营造近自然林系统呢？
公园建设充分利用原有的地貌和植被，营造近自然林系统是利用了生态工程自生和协调的原理，充分考虑原有生物组分布局和它们生长、发育、繁殖及形成共存互利关系等条件，通过系统的自组织、自我优化、自我调节、自我更新维持系统的稳定。同时，利用了生物与生物、生物与环境长期作用形成的协调原理。
生态工程的基本原理
1
一、关注生态工程建设
1.生态工程提出的背景
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
人口增长
人类活动
导致
导致
需要
需要
一、关注生态工程建设
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。
2.概念
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
3.原因
毁林种地，围湖造田，大量使用化肥、农药等农业生产方式，以及工业的迅猛发展，正在消耗大量的自然资源。
一、关注生态工程建设
4.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。
5.优点
是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。
生态工程是可持续发展的重要手段。
生态工程的基本原理
1
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
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、 。
（1）内容
自我优化
自我更新和维持
一个系统在没有外界信息指令的作用下，自发地由无序发展到有序，由低有序到高有序的发展过程，就是自组织。
星球的诞生，自然生态系统的形成都是自组织的结果。
1.自生
（2）理论基础
生态系统的自我调节能力。
生物能够进行新陈代谢、再生更新
生物之间通过各种相互作用(特别是种间关系)进行自组织
生物本身
生物之间
实现系统结构与功能协调，形成有序整体
自我维持
（3）实施措施
①在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。
适当提高生物多样性
湿地生态工程
选择污染物净化能力较强的多种水生植物。考虑这些植物各自生态位差异，以及它们之间的种间关系，通过合理设计，使这些物种形成互利共存的关系。
【思考】为什么提高生物多样性程度，有助于生态系统维持自生能力？
提高生物多样性程度，利用种群之间互利共存的关系，构建复合群落，这样即使某个种群消亡，其他种群也能弥补上来。
（3）实施措施
①在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。
（3）实施措施
②需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。
移除湖泊、河流中富营养化沉积物和有毒物质
降低水体污染
有利于生态系统的自生
增加水体溶氧量
改善水生生物生存环境
（3）实施措施
②需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。
以太阳能为动力，驱动水质循环，进行生态恢复，改善水质。
太阳能水生态修复系统
二、生态工程所遵循的基本原理
2.循环
（1） 内容
（2）理论基础
指在生态工程中 ，
既保证 ，
也保证 。
促进系统的物质迁移与转化
各个环节物质迁移顺畅
主要物质或元素的转化率高
生态系统的物质循环功能。
通过设计，实现不断循环，使前一个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。
（3）实施措施
2.循环
（4）优点
实现物质多级循环利用，废弃物资源化，减少污染。
（5）实例
无废弃物农业
保证土壤肥力，改善土壤结构，培育土壤微生物；
实现了土壤养分如氮、磷、钾及微量元素的循环利用。
传统经济≠生态经济
1.传统经济是大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式，
不注重生态环境的保护，经济的发展以巨大的生态环境
破坏为代价。
2.生态经济实现了“原料—产品—原料—产品”的生产体系，
是实现了废弃物资源化的循环经济。具有少消耗、多效益、
可持续的特点。
旁栏思考题
有人说，过度从土地索取导致土地退化，是有些古文明中断的一个重要原因。我国几千年的农业发展没有出现这一问题，这是中华文明数千年延续不断的条件之一。你认同这一观点吗？请对这一观点做出评析。
认同。
历史上美索不达米亚、小亚细亚等地居民毁林造田，使那里成为了不毛之地。而中华文明在“天人合一”、“道法自然”等生态智慧和“仁民爱物”“民胞物与”等生态伦理的指导下，生生不息、源远流长；
旁栏思考题
我国古代先民还依靠“无废弃物农业”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，因此，几千年来，土地一直维持着生产能力。
古代施肥
二、生态工程所遵循的基本原理
3.协调
（1） 内容
考虑 、 的协调与适应。
生物与环境
生物与生物
（2）理论基础
处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量。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。
3.协调
（3）实施措施
①考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应。
我国西北地区一些地区年降水量小450mm，只适宜种植灌木和草本植物，但曾被硬性规定种植乔木类杨树。
3.协调
②处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，
需要考虑环境容纳量。
（3）实施措施
一定时期内单位面积草地上、在利用适度的条件下所能放牧的牲畜头数。不同质量的草地其载畜量不一样。
如果放养的牲畜量超过载畜量、则会造成过度放牧、使草地退化还有，过度放牧极易造成草场退化、土地沙漠化。
（4）意义
可避免系统的失衡和破坏。
旁栏思考题
从协调原理出发，在我国西北地区进行防护林建设，应选择哪些树种？如果在该地区发展畜牧养殖业，应该注意什么？
我国西北部地区缺雨干旱，土壤贫瘠，应该选择适合当地自然环境的树种，如沙棘、山杏、刺槐、小叶锦鸡儿等。
在西北地区发展畜牧养殖业，应该注意牲畜的数量不能超过草地的承载力。
二、生态工程所遵循的基本原理
4.整体
（1） 内容
（2）理论基础
每个生态工程都是具有多组分、复杂结构及综合功能的系统，复杂系统建设必须以整体观为指导。
整体原理
社会-经济-自然是一个复合系统
生态系统是一
个有机的整体
系统的整体功能
大于
各成分功能之和
需要遵循
4.整体
（3）实施措施
①生态系统是一个有机的整体
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。
植物
微生物
动物
非生物因素
自然系统
4.整体
（3）实施措施
②社会-经济-自然是一个复合系统
经济
系统
自然
系统
社会
系统
在进行林业工程建设时，一方面号召农民种树，另一方面一定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。
往往是生活方面的因素导致农民对森林、灌丛的过量砍伐。因此，只有把生态与社会、经济结合起来，才能从根本上达到造林和护林的目的。
4.整体
（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。
生产成本
消费效益
经济系统
政策
管理
科学文化
社会系统
植物
微生物
动物
非生物因素
自然系统
理论基础 意义 实例
自生 自组织、自我优化、 自我调节、自我更新和维持 实现系统结构和功能的协调，形成有序的整体 湿地生态工程建设有效选择生物组分、合理布设，并创造有利条件
循环 物质循环 通过系统设计实现循环，使前一环节产生的废物尽可能被后一环节利用，减少整个生产环节废物的产生 无废弃物农业
协调 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，避免系统的失衡和破坏 西北地区的防护林建设出现的问题
整体 社会、经济、自然构成的复合系统 统一协调各种关系，保障生态系统的平衡和稳定 林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题
习题巩固
1.填空题
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
习题巩固
2.分析生态工程案例中的原理和应用。
糖
蚕蛹
丝
蚕
桑叶
蚕排泄物
甘蔗
桑树
塘泥
糖渣
鱼塘
鱼塘
桑基鱼塘农业生产模式
陆基种桑，桑叶饲蚕
蚕沙喂鱼，塘泥培桑
优点：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。
习题巩固
2.分析生态工程案例中的原理和应用。
糖
蚕蛹
丝
蚕
桑叶
蚕排泄物
甘蔗
桑树
塘泥
糖渣
鱼塘
鱼塘
（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
习题巩固
（2）桑基鱼塘应用了生态工程的哪些原理？
桑基鱼塘中生物组分通过合理布设，互利共存，实现了系统结构与功能协调，形成了可以自我维持的有序整体。
自生
“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利用。
循环
习题巩固
所选择的生物与生物，生物与环境达到了协调和平衡。
协调
桑和甘蔗适应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机桑的存活。
习题巩固
桑基鱼塘在设计，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。
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，是机构优化的“社会-经济-自然复合系统”。
习题巩固
（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做
桑树肥料，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。
习题检测
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。 （ ）
×
√
习题检测
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氧微生物的分解作用
C
习题检测
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500 km2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，这里恢复了完全的口然状态。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。”说说这个案例给你的启示。
我们在认识到生态工程在恢复、重建受损生态环境方面可发挥重要作用的同时，不能忘记大自然固有的强大的生态恢复力量，更不能误认为只要有了生态工程，就可以先污染，后治理；在生态工程建设中，我们应充分利用自然生态系统的恢复能力，结合当地生态环境有针对性地进行生态工程建设，以达到更好的效果，并节约成本。
生态工程的实例和发展前景
2
生态工程的实例和发展前景
2
一、生态工程的实例
1.农村综合发展型生态工程
（1）问题
建立农村综合发展型生态工程
人多地少，资源有限
（2）对策
（3）实例
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
1.农村综合发展型生态工程
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。
1.农村综合发展型生态工程
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.在这一案例中，主要运用了生态工程的哪些基本原理？
主要原理及对应的内容
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
整体、协调、循环、自生等。
习题巩固
2.这一生态系统的结构和功能有哪些特点？
生态系统中的各组分搭配合理，紧密联系形成一个有序的整体，实现了物质多级循环利用、能量充分利用，减少了废物排放与环境污染。
3.这一生态工程有哪些值得借鉴的做法？
这一生态工程实现了物质利用的良性循环，提高了土地产出水平，创造了多种劳动力就业机会，增加了农民收入，促进了经济发展，同时降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。
习题巩固
生态工程的实例和发展前景
2
一、生态工程的实例
2.湿地生态恢复工程
（1）湿地的作用
具有控制土壤侵蚀，自然净化污水，为迁飞蓄洪防旱，调节区域气候的鸟类和其他多种动植物提供栖息地，以及为人们提供休闲娱乐的环境等功能。
（2）问题
湿地的缩小会导致局部气候恶化、地下水位下降、生物多样性降低、迁飞鸟类绝迹等。此外，湿地的环境污染、生物资源的过度利用等，会导致湿地生态系统严重退化。
2.湿地生态恢复工程
（3）对策
采用工程学和生态学措施相结合的方法。如废水处理、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，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。
2.湿地生态恢复工程
（4）实例
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
2.湿地生态恢复工程
（5）利用的原理
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
循环
协调
自生
生态工程的实例和发展前景
2
一、生态工程的实例
3.矿区废弃地的生态恢复工程
（1）问题
①山体、土壤和植被乃至整个地区生态系统被破坏；
②极端恶劣的土地条件，会阻碍植被的生长；
③规模巨大的采矿业，对土地景观造成巨大的影响，
产生严重的重金属污染。
3.矿区废弃地的生态恢复工程
（2）对策
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。恢复矿区生态环境，首先要通过机械方法平整压实土地，人工制造表土；然后，在人造表土上，植树种草。
（3）实例
赤峰市元宝山矿区生态恢复工程。
3.矿区废弃地的生态恢复工程
（4）利用的原理
主要原理及对应的内容
人工进行地表覆盖、植被恢复——________原理
根据环境引入当地土著物种——_______原理
搞好矿区经济的同时，实现自然生态系统的恢复______原理
自生
协调
整体
习题巩固
1.有研究报道，某地区近40年内森林脊椎动物种群数量减少了80.9%。该时段内，农业和城镇建设用地不断增加，挤占和蚕食自然生态空间，致使森林生态系统破碎化程度增加。
下列叙述错误的是（ ）
A.森林群落植物多样性高时，可为动物提供多样的栖息地和食物
B.森林生态系统破碎化不利于生物多样性的形成
C.保护生物多样性，必须禁止一切森林砍伐和野生动物捕获的活动
D.农业和城镇建设需遵循自然、经济、社会相协调的可持续发展
理念
C
习题巩固
2.为保护鸟类多样性，某地依据下列示意图将荒草地改建为湿地公园，以作为鸟类的栖息地。拟从“草本植物”“低矮灌木”“高大乔木”中选择适宜树种种植在水岸高地。下列说法错误的是（ ）
A.鸟类在生态系统中一般作为消费者，
能够加快生态系统的物质循环
B.为适合不同鸟类筑巢，水岸高地宜
选择种植低矮灌木和高大乔木
C.图中由深水区到水岸高地分布着
不同的植物类群，这属于群落的水平结构
D.该湿地建成公园后作为旅游景点，
这体现了生物多样性的间接价值
D
习题巩固
3.下图为典型生态农业循环生产模式图，下列说法不正确的是（ ）
A.该生态系统中，物质可被循环利用，而不依赖于系统外的供应
B.在该农业生态系统中能量一般储存
在有机物中并通过有机物进行传递，
实现了能量的多级利用，
提高了能量的利用率
C.该生态农业主要遵循了循环的
生态工程原理
D.通过适当延长光照时间可以增加鸡的产蛋量，
这是对生态系统物理信息的应用
A
习题巩固
4．矿山废弃地生态修复工程的关键是( )
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
C
习题巩固
5．下列关于湿地生态恢复工程的叙述，错误的是( )
A．该工程采用工程和生物措施相结合的方法
B．要建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰
C．对湿地的恢复，只注意退耕还湿地或建立自然保护区就可以
D．湿地的恢复除利用生物工程手段外，还要依靠自然演替机制
恢复其生态功能
C
生态工程的实例和发展前景
2
二、生态工程的发展前景
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。
二、生态工程的发展前景
2.我国目前面临的生态危机及对策
（1）危机: 人口激增、环境与资源破坏、能源短缺等问题。
（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。
3.对生态工程治理应持有的态度
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的同时，不要忘记大自然固有的强大的生态恢复力量，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。
二、生态工程的发展前景
4.我国生态工程的前景
中华民族传承古老的天人合一理念，在发展中尊重自然、顺应自然、保护自然。今天，古老的智慧融合了现代科学成就，生态工程的发展和应用，将在建设美丽中国的过程中大有作为。
思维训练
生命是什么？这是一个古老又充满哲理的问题。概括、总结从细胞到生态系统多层次生命系统的共同特征，对你认识生命的本质会有帮助。这个活动，需要你综合运用已经学过的内容，甚至需要查找资料获取更多信息，并用准确的术语表达。
1.生命系统的结构。与一般的非生命系统相比，生命系统的复杂
程度更高。生命 系统尽管结构复杂，但都是由各个组成部分构
成的统一的、有序的整体。生命系统的结构特征是
______________________________________________ 。
开放性、复杂性、有序性、动态性、整体性
思维训练
2.生命系统的功能。生命系统不断从外界环境获取物质或能量，
形成新的组织结构，也不断排出物质、散失热能等等。细胞能
形成新细胞，个体能产生新个体。生命系统的功能特点是：
能与环境进行物质和能量的交换以维持自身的有序性，进行“自我更新”；细胞和个体等生命系统还能进行“自我复制”。
思维训练
3.生命系统与环境的关系。任何生命系统都不能孤立地存在，
而是与其他生物，包括同种和不同种的生物，紧密联系在一
起的，同时又依存于非生物环境。从生态的视角看，生命系
统 。
依存于环境，也能适应环境、影响环境
4.生命系统的历史。分析生命系统的由来，追寻生命系统的历史，
也是理解生命是什么的关键。从历史的角度看，生命系统
____________________________________________________。
由最原始、最简单的生命进化而来，凝聚着漫长的进化史
习题检测
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是一样 的，
各地均可按相同的模式建设。 ( )
(3) 在湿地生态恢复工程中，
建立缓冲带主要是为了减少人类的干扰。 ( )
(4) 在某矿区废弃地进行公园化建设时，
需要考虑植被与土壤之间的协调。 ( )
×
×
√
√
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2.下列对农作物秸秆处理不当的是 ( )
A. 过腹还田
B. 青贮、氨化处理
C. 田间焚烧，留灰做底肥
D. 利用作物秸秆培养蚯蚓
C
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3.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。
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(1 )针对上述问题，列举莱茵河的治理要解决哪些方面的问题。
要解决过度捕捞、河道的渠化、工业污水的排放、繁忙的内河航运等人类活动带来的水质严重恶化等问题。要协调经济和社会发展与生态环境保护之间的关系。
严格控制流域内的污水排放并对污水进行净化处理；拆除不合理的航道、灌溉和防洪工程；保护植被、加强绿化、恢复生态；保护洄游鱼类、保护鱼类产卵场、控制鱼类捕捞量；等等。
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(2)莱茵河流域管理委员会和沿河国家于 1987年提出了重塑莱茵河的
生态修复计划，查阅资料，了解该计划的设计思路。
(3) 查阅最新进展，了解莱茵河的生态现状。
(4 )谈谈莱茵河治理给你的启发。
提示：一方面可以从人们对污染治理的观念转变，制订科学的治理方案，加强国际合作与公众参与等角度来谈；另一方面可以将菜茵河的治理与我国在河流治理方面的典型案例进行对比分析，并提出合理化建议等。
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(5)你家乡附近的河流是否也出现20世纪莱茵河遇到的问题？
能否借鉴莱茵河治理的经验和 教训？提出你的想法。
可查阅资料，走访当地居民，咨询相关部门，了解情况后进行交流。
课堂总结
生态工程所遵循的原理
农村综合发展型生态工程
矿区废弃地的生态恢复工程
生态工程的实例
自生
循环
协调
湿地生态恢复工程
整体
生态工程
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3
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“杂交水稻之父”袁隆平成功培育出高产杂交水稻的关键是在
野生水稻中发现了雄性不育植株，这是利用了生物多样性中的
（ ）
生物种类多样性
B. 生态环境多样性
生态系统多样性
D. 遗传（基因）多样性
D
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城市生态工程是指用生态工程的方法对城市环境进行综合
治理。下列措施，不符合城市生态工程建设基本原理的是
（ ）
A. 大力推广“环境友好技术”
B. 采用浮床工艺法等手段治理水污染
C. 分区建设工业区、居住区、生态绿地等
用法律手段禁止汽车上路，严禁造纸厂、酒厂生产，
以断绝污染的源头
D
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3. 本章章首页所示的云南省红河州哈尼梯田，被盛赞为江河—森林—村寨—梯田四位一体的人与自然高度协调、可持续发展的生态系统， 是我国劳动人民创造的农耕文明奇观。在这里， 山顶是森林，可以涵养水源；山坡上是层层梯田；半山腰上建有村寨；山脚下有江河。近些年来，哈尼梯田部分地区试行稻—鱼—鸭生态种养模式， 将种稻、养鱼、养鸭相结合，取得显著经济效益。
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（1 ）维持哈尼梯田这一生态系统可持续发展的关键是 （ ）
A. 层层的梯田 B.山顶的森林
C.半山腰的村寨 D.山脚下的江河
（2 ）稻一鱼一鸭生态种养模式能提高经济效益的原因（ ）
A.当地日照充足 B.当地土壤条件好
C.物质分层分级利用 D.物质和能量循环利用
B
C
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4.有的科学家说，人类总是如下图所示，依靠科技的进步，使自身更加适应环境。然而，人口也会随之明显增长，并使生态环境进一步遭到破坏，如消耗更多的资源、生物多样性锐减以及产生更多的废弃物和污染物，从而形成一种恶性循环。
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你认同这种观点吗？你认为人口、科技进步和资源与环境之间应当是一种什么样的关系？
不认同。世界近几百年来人口过快增长与科技进步有一定关系，人口过快增长造成资源大量消耗、生态遭到严重破坏的情况是比较普遍的。但是，在许多人口增长控制得比较好、生态治理和环境保护做得比较好的国家和地区，资源和环境状况正在朝着好的方向转化，因此不能笼统地认同这种观点。
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人口、科技进步、资源与环境之间应当是一种相互协调的关系。科技进步特别是农业科技进步可以使地球养活更多的人口，但科技进步并不一定导致人口猛增，有些科技发达的国家甚至出现人口下降的趋势；应用先进科技可以提高资源和能源的利用效率，开发绿色能源和防治污染。
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因此，人类不仅要大力推动科技进步，还要大力加强人口、资源和环境教育。此外，各国还要加强有关的法制建设和国际合作，使全球人口增长得到合理的控制，使资源得到合理的利用，使生态环境不再遭到破坏并且朝着好的方向发展。总之，人类应当坚持走一条自然、经济、社会相协调的可持续发展之路。
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4.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。
（1）请根据这些数据绘制柱形图，
横轴表示每类动物受威胁的原因，
纵轴表示数值。
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哺乳动物受到威胁的主要原因是丧失栖息地和偷猎；
鸟类受到威胁的主要原因是丧失栖息地。
（2）分析这两类动物生存受到威胁的主要原因是什么。
学完“生物与环境”模块，你对生物与环境的关系、人与环境
的关系有哪些体会和见解？
【提示】请学生结合自身体会来谈。
课堂总结
THANKS