第 3 节 生态工程
班级 学号 姓名
1.生命观念:运用稳态与平衡观、局部和整体观,理解生态工程建设的原理，分析生态工程的实例。
2.科学思维:简述生态工程建设所应遵循的原理，尝试运用生态工程原理,分析生态环境问题及解决对策。
3.社会责任:认同我国生态文明建设的必要性,形成环境保护意识。
目标一、 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：指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 和 ，或对已被破坏的生态环境进行 ，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，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）生态工程的优点：
2.生态工程的基本原理
（1） ：由生物组分而产生的 和维持就是系统的自生。
要求：有效的选择生物组分并合理布设；
创造有益于生物组分的 ，以及它们形成互利共存关系的条件。
（2） ：在生态工程中促进系统的 ，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。即保证物质循环再生。
例子：无废弃物农业。
（3） ：即生物与环境、生物与生物的协调与适应等也是需要考虑的问题。
要求：处理好协调问题，需要考虑环境容纳量。
（4） ：树立整体观，遵循整体原理。
要求：遵从自然 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。
不仅要考虑自然生态系统的规律，也需要考虑经济和社会等的影响力，考虑社会习惯、法律制度等
3.判断下列相关表述的正误
(1)在建设高新农业时，沼气池的建立遵循了循环原理。 ( )
(2)对已被破坏的生态环境进行修复、重建也是生态工程建设的主要任务。 ( )
(3)依据生态工程的自生原理，任何被破坏的湖泊生态系统都能很快地恢复原状。 ( )
(4)能量分层次多级循环利用是生态工程所遵循的基本原理之一。( )
(5)荒漠中种植植物时需要考虑干旱环境，这是利用的生态工程的整体原理。 ( )
(6)“无废弃物农业 ”遵循的是协调原理。 ( )
任务一：分析生态工程的原理和应用
结合教材“思考 ·讨论：分析生态工程案例中的原理和应用 ”，回答问题：
(1)请分析桑基鱼塘应用了生态工程的哪些基本原理？
①蚕沙、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。
(2)尝试写出桑基鱼塘中的食物链。
(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？
1 ．生态工程遵循的基本原理归纳
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. 北京 2022 年冬奥会延庆赛区通过生态工程建设， 利用表土进行生态修复， 下列关于生态工
程建设的叙述，正确的是( )
A.在进行生态工程建设时，应根据实际因地制宜
B.生态工程建设有统一的模板，可以直接照搬
C.与传统工程相比，生态工程是一类无消耗、多效益、可持续的工程体系
D.生态工程建设的目的只在于恢复生态
2.蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化。如图为某农业生态系统的示意图,下列叙述错误的
是 ( )
A.该生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者
B.畜禽粪便和农林废物等被蚯蚓取食,有机肥回田等措施突出体现了循环原理
C.农作物、果树等植物获取的能量主要来自太阳能
D.农田、果园比例要适当,畜禽、蚯蚓具有经济效益,体现了整体原理
3.从生态工程的角度分析， 诗句“落红不是无情物， 化作春泥更护花 ”体现的生态工程基本原
理是( )
A.协调原理 B. 自生原理
C.循环原理 D.整体原理
目标二、 生态工程的实例和发展前景
1 ．生态工程的实例
（1）农村综合发展型生态工程
：玉米等农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饲料。
：指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。
（2）湿地生态恢复工程
主要措施：
主要困难：
（3）厦门筼筜湖生态恢复
（4）矿区废弃地生态恢复工程：
对策:
（5）赤峰市元宝山矿区生态恢复工程
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。
3.判断下列相关表述的正误
(1)北京郊区的某村实施了以沼气工程为中心的生态工程，沼气池的建立遵循了循环原理。 ( )
(2)设计良性循环的农业生态系统时，应遵循的基本原则是追求经济效益的最大化。 ( )
(3)根据协调原理， 一个生态系统中种群的数量不应超过环境容纳量。 ( )
(4)湿地生态恢复应尽可能多的引进外来物种。 ( )
(5)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。 ( )
(6)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 ”。( )
任务二：分析农村综合发展型生态工程
根据下面“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？
(2)该生态系统的结构有什么特点？
(3)该生态系统的功能有哪些特点？
生态工程的类型与案例
类型 问题 主要原理 对策 案例
农村综合发展 型生态工程 人多地少，资源有限 循环、整 体、协调、 自生原理 建立综合发展 型生态工程 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
湿地生态恢复 工程 湿地的缩小和环境污 染以及生物资源的过 度利用 自生、协调 原理 控制污染、退 田还湖 江西鄱阳湖生态 恢复工程、厦门 筼筜湖生态恢复 工程
矿区废弃地的 生态恢复工程 矿区生态环境的破坏 和重金属污染 自生、协 调、整体原 理 修复土地、恢 复植被 赤峰市元宝山矿 区生态恢复工程
4.目前我国在矿产资源开发中,坚持“谁污染谁治理、谁开发谁保护 ”的原则,建立健全矿区生态环境恢复
治理的责任机制。下列关于矿区废弃地生态恢复的叙述合理的是 ( )
A.矿区废弃地生态修复的关键是尽可能依靠自然演替恢复其生态功能
B.适用于矿区生态环境恢复的措施是开发农田,增加农民收入
C.该生态恢复工程所遵循的主要原理是整体原理、协调原理
D.矿石的开采只会破坏生态环境,不会产生其他危害
2.中国生态现代化水平将在 2050 年前后达到当时世界中等水平,生态现代化指数进入世界前 40 名,2100 年 生态现代化指数进入世界前 20 名,整体达到当时世界先进水平,但目前中国生态现代化整体水平较低,国内
也只有北京一地生态现代化水平超过平均水平。下列有关中国生态现代化的叙述,正确的是 ( )
A.应当是先污染,后治理,再向生态现代化转型
B.应当是发展“原料—产品—废料—原料—产品 ”的生产模式
C.综合运用生态原理,协调推进绿色工业化和生态现代化建设
D.应当是先进行生态农业建设,再进行城市生态建设,最后进行生态现代化建设第 3 节 生态工程
班级 学号 姓名
1.生命观念:运用稳态与平衡观、局部和整体观,理解生态工程建设的原理，分析生态工程的实例。
2.科学思维:简述生态工程建设所应遵循的原理，尝试运用生态工程原理,分析生态环境问题及解决对策。
3.社会责任:认同我国生态文明建设的必要性,形成环境保护意识。
目标一、 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：指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 修复、重建 ，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，
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。
（3）生态工程的优点： 少消耗、多效益、可持续
2.生态工程的基本原理
（1） 自生：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。
要求：有效的选择生物组分并合理布设；
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。
（2） 循环：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。即保证物质循环再生。
例子：无废弃物农业。
（3）协调：即生物与环境、生物与生物的协调与适应等也是需要考虑的问题。
要求：处理好协调问题，需要考虑环境容纳量。
（4）整体：树立整体观，遵循整体原理。
要求：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。
不仅要考虑自然生态系统的规律，也需要考虑经济和社会等的影响力，考虑社会习惯、法律制度等
3.判断下列相关表述的正误
(1)在建设高新农业时，沼气池的建立遵循了循环原理。 ( √)
(2)对已被破坏的生态环境进行修复、重建也是生态工程建设的主要任务。 ( √)
(3)依据生态工程的自生原理，任何被破坏的湖泊生态系统都能很快地恢复原状。 (×)
(4)能量分层次多级循环利用是生态工程所遵循的基本原理之一。(×)
(5)荒漠中种植植物时需要考虑干旱环境，这是利用的生态工程的整体原理。 (×)
(6)“无废弃物农业 ”遵循的是协调原理。 (×)
任务一：分析生态工程的原理和应用
结合教材“思考 ·讨论：分析生态工程案例中的原理和应用 ”，回答问题：
(1)请分析桑基鱼塘应用了生态工程的哪些基本原理？
①蚕沙、蔗叶进入鱼塘，经分解者作用后被植物利用，主要为循环原理。
②池塘养鱼要考虑不同鱼种的关系和鱼的数量，主要为协调原理。
③桑基鱼塘在设计时要考虑栽种作物与养殖动物的比例，主要为整体原理。
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 自生原理。
(2)尝试写出桑基鱼塘中的食物链。
提示 桑树→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。
1 ．生态工程遵循的基本原理归纳
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. 北京 2022 年冬奥会延庆赛区通过生态工程建设， 利用表土进行生态修复， 下列关于生态工
程建设的叙述，正确的是( )
A.在进行生态工程建设时，应根据实际因地制宜
B.生态工程建设有统一的模板，可以直接照搬
C.与传统工程相比，生态工程是一类无消耗、多效益、可持续的工程体系
D.生态工程建设的目的只在于恢复生态
答案 A
解析 与传统工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系， C 错误；生态工程建设的目 的是遵循生态学规律， 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， A
正确， B、D 错误。
2.蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化。如图为某农业生态系统的示意图,下列叙述错误的
是 ( )
A.该生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者
B.畜禽粪便和农林废物等被蚯蚓取食,有机肥回田等措施突出体现了循环原理
C.农作物、果树等植物获取的能量主要来自太阳能
D.农田、果园比例要适当,畜禽、蚯蚓具有经济效益,体现了整体原理
[解题思维]
提取 关键点 农业生态系统
转化 知识点 循环原理体现的是物质迁移和转 化顺畅,减少废物的产生
排除 障碍点 植物吸收利用的能量只能是光能, 微生物也有一部分可以作为消费 者和生产者
答案 A
解析 生态系统中的微生物不一定是分解者,如硝化细菌为生产者,A 错误 ;该生态系统中,物质能在生态系 统中循环往复,分层分级利用,体现了循环原理,B 正确;植物获得的能量来自太阳能,C 正确;生态系统中各种
组分比例适当,并考虑经济和社会等因素,体现了整体原理,D 正确。
[借题发挥] 选择养殖的蚯蚓不仅考虑有较强分解有机废物的能力,还需要考虑与其他生物的种间关系,这
一做法遵循生态系统的什么原理
3.从生态工程的角度分析， 诗句“落红不是无情物， 化作春泥更护花 ”体现的生态工程基本原
理是( )
A.协调原理 B. 自生原理
C.循环原理 D.整体原理
答案 C
解析 “落红 ”中的有机物被分解者分解成无机物， 形成“春泥 ”，可以被植物吸收利用， 起到“护花 ”的
作用，因此从生态工程的角度分析， “落红不是无情物，化作春泥更护花 ”体现了循环原理， C 正确。
目标二、 生态工程的实例和发展前景
1 ．生态工程的实例
（1）农村综合发展型生态工程
青贮：玉米等农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饲料。
氨化：指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。
（2）湿地生态恢复工程
主要措施： 退耕还湖
主要困难： 解决迁出湖区居民的生活和就业问题
（3）厦门筼筜湖生态恢复
（4）矿区废弃地生态恢复工程：
对策:A.改良表土； B.种植耐旱的灌木、草和树； C.合理确定载牧量
（5）赤峰市元宝山矿区生态恢复工程
2．生态工程的发展前景
(1)不足
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，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、 人口问题、环境与资源破坏、 能源短缺等。
(3)我国态度：把美丽中国作为建设社会主义现代化强国的重要目标，在发展中尊重 自然、 顺应 自然、 保护
自然。
3.判断下列相关表述的正误
(1)北京郊区的某村实施了以沼气工程为中心的生态工程，沼气池的建立遵循了循环原理。 ( √)
(2)设计良性循环的农业生态系统时，应遵循的基本原则是追求经济效益的最大化。 (×)
(3)根据协调原理， 一个生态系统中种群的数量不应超过环境容纳量。 ( √)
(4)湿地生态恢复应尽可能多的引进外来物种。 (×)
(5)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。 (×)
(6)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 ”。( √)
任务二：分析农村综合发展型生态工程
根据下面“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。
(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。
『核心归纳」 生态工程的类型与案例
类型 问题 主要原理 对策 案例
农村综合发展 型生态工程 人多地少，资源有限 循环、整 体、协调、 自生原理 建立综合发展 型生态工程 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
湿地生态恢复 工程 湿地的缩小和环境污 染以及生物资源的过 度利用 自生、协调 原理 控制污染、退 田还湖 江西鄱阳湖生态 恢复工程、厦门 筼筜湖生态恢复 工程
矿区废弃地的 生态恢复工程 矿区生态环境的破坏 和重金属污染 自生、协 调、整体原 理 修复土地、恢 复植被 赤峰市元宝山矿 区生态恢复工程
4.目前我国在矿产资源开发中,坚持“谁污染谁治理、谁开发谁保护 ”的原则,建立健全矿区生态环境恢复
治理的责任机制。下列关于矿区废弃地生态恢复的叙述合理的是 ( )
A.矿区废弃地生态修复的关键是尽可能依靠自然演替恢复其生态功能
B.适用于矿区生态环境恢复的措施是开发农田,增加农民收入
C.该生态恢复工程所遵循的主要原理是整体原理、协调原理
D.矿石的开采只会破坏生态环境,不会产生其他危害
[解题思维]
提取关键点 矿区生态环境恢复
转化知识点 ①矿区废弃地问题:矿区生态系统破坏 ②矿区废弃地对策:关键是植被恢复及其所必需的土壤微生物群落的重建
排除障碍点 矿区废弃地污染严重,可能有重金属等污染,无法种植农作物
【解析】选 C。矿区废弃地生态修复的关键在于植被恢复,以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建,A
错误 ;矿区废弃地的土地条件极端恶劣,甚至有严重重金属污染,植被难以恢复,农作物更难以生长,大力发
展农田,收效难以保证,B 错误 ;该生态恢复工程所遵循的主要原理是整体原理、协调原理,C 正确 ;矿石的开
采不仅会破坏生态环境,也会产生其他危害,如地表塌陷等,D 错误。
2.中国生态现代化水平将在 2050 年前后达到当时世界中等水平,生态现代化指数进入世界前 40 名,2100 年 生态现代化指数进入世界前 20 名,整体达到当时世界先进水平,但目前中国生态现代化整体水平较低,国内
也只有北京一地生态现代化水平超过平均水平。下列有关中国生态现代化的叙述,正确的是 ( )
A.应当是先污染,后治理,再向生态现代化转型
B.应当是发展“原料—产品—废料—原料—产品 ”的生产模式
C.综合运用生态原理,协调推进绿色工业化和生态现代化建设
D.应当是先进行生态农业建设,再进行城市生态建设,最后进行生态现代化建设
答案 C
解析 在发展经济的同时,要注重环境保护,不应该先污染,后治理,否则生态环境遭到破坏后恢复起来将很 难,A 错误;农业生态工程通过实行“循环经济 ”原则,使一个系统产出的废弃物,能够成为本系统或者另一个 系统的生产原料,从而实现废弃物的资源化,建立“原料—产品—原料—产品 ”的无废弃物生产体系,B 错误 ; 综合运用生态原理,协调推进绿色工业化和生态现代化建设,在发展经济的同时兼顾环境,C 正确 ;中国生态
现代化建设,应当与生态农业建设、城市生态建设同时进行,D 错误。
