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课题名称 4.3 生态工程（2课时） 课堂类型： 新课 □复习课 □习题课 □实验课 □试卷讲评课 □其他：
学习者 分析 本节内容主要从宏观生态学的角度呈现生态学的应用，生态工程是本模块的重难点之一，对学生的逻辑思维能力、信息获取能力、资料分析能力等能力要求较高，教师在课堂上可贯串一定量的习题帮助学生掌握。
教学目标 概述生态工程的概念，关注生态工程的建设； 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； 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； 通过评述生态工程的发展前景，增强生态文明意识。
教学重点 生态工程的基本原理。 生态工程的实例。 落实教学重点的方法： 板书、习题即时训练、视频呈现
教学难点 生态工程的基本原理。 突破教学难点的方法： 板书、习题即时训练
教学资源 选择 教师用书、教材、题单、天天练 技术手段的使用： 电子白板、板书、多媒体
课时： 2
核心问题 生态工程建设主要遵循哪些基本原理？
教学过程设计
问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图
导入新课 生物与环境模块落脚在生态工程，为什么要提出生态工程呢？基于人类对环境的破坏和索取后的反思，要想发展就必须遵循自然规律和谐发展，生态工程由此应运而生。 生态工程指的是人类应用多种学科，比如生态学和系统学等等这些学科的基本原理和方法进行运用，主要运用于两大方面，一方面是对人工生态系统进行分析、设计和调控；另一方面是对已经破坏的生态环境进行修复、重建，目的是为了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。 生态工程的目的最终是为了达到经济效益和生态效益共同发展。因此，生态工程体现出来的优点是消耗少、效益多、可持续。 那么生态工程的建设需要遵循哪些原理呢？ 通过讨论，理解生态工程的设计和建设要用生态学、系统学等学科的原理和方法；帮助学生建立生态工程的概念。同时引导学生关注生态工程建设。
问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图
生态工程建设主要遵循哪些基本原理？ 关于生态工程的基本原理是由我国生态学家马世骏院士提出的，前面学习种群数量的变化一节的时候，教材12页的科学家的故事有提到过他，大家可以课后进行翻阅。他提出生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。其中这里的自组织指的是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。比如一个星球的诞生、为自然生态系统的形成都是自组织的结果。 关于这四大基本原理我们逐一进行分析。 自生 概念：自生指的是在生态系统中由生物成分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持，主要强调生物本身的自我调节能力。 自生的基础其实就是生态系统的结构和功能，也就是生态系统的自我调节能力。 这种自我调节能力在个体层面上就表现为生物能够进行新陈代谢、再生更新等；在系统层面上表现为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，这个有序的整体是可以自我维持的，也就是具有自我调节能力。 所以，如果要遵循自生这个原理的话，其实就是提高这个生态系统的自我调节能力，比如①有效选择生物组分并合理布设。这是系统或工程能否形成自组织能力的基础；一般而言，应尽量提高生物多样性程度。生物多样性越高，其实就是物种组分越多，也就是食物链食物网越复杂，生态系统的自我调节能力也就越强，比如书本上给出的例子：如在湿地修复过程中，有效选择生物成分，那就要选择污染物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。通过合理的人工设计，使得这些物种形成互利共存的关系。 除此以外还要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，同样地，还是以湿地修复过程为例，我们可以移除水体中富营养化沉积物和有毒物质，从而增加水体溶氧量，这些措施都可以改善水生生物的生存条件，从而有利于这个系统的自生，也就是更能提高它的自我调节能力。 所以，综合这两个做法我们可以知道，注重自生原理的主要意义是提高生态系统的抵抗力稳定性。自我调节能力越强，抵抗力稳定性也就越强，因此我们在做题的时候就要注意，只要是提高了生态系统抵抗力稳定性的做法其实都是遵循了自生原理的。 那么在刚刚我们讲到，提高生物多样性程度，有助于生态系统维持自生能力，这是为什么呢？——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 第二个问题：使物种之间形成互利共存的关系应考虑哪些因素？——如果要想使得物种之间形成互利共存的关系，那么它们的种间竞争就不能太强，因此考虑生物之间生态位的差异，比如，生态位不能有太多重叠，否则竞争会加强，以及它们之间的种间关系等等。 那么这就是自生，在自生原理中我们要注意关键词在于提高生物多样性，以及有助于物种之间形成互利共存的关系。 循环 那我们来看一下第二个原理，循环原理。循环的原理是生态系统中的物质本身是可以进行循环的，生态工程中的循环指的是生态工程中促进物质的迁移与转化，既保证各环节物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率高。所遵循的基础就是生态系统的物质循环功能。 那么在遵循循环原理的时候，我们可以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。 这个过程的优点就是实现废物资源化，也就是实现物质多级循环利用，废弃物资源化，减少污染 书本上给出的实例是无废弃物农业，我们来看一下什么是无废弃物农业，土壤的肥力是一切农业生产特别是种植业的基础，当今大多数国家的土壤肥力都是严重依赖于各种化学肥料，而我国从古至今依靠的无废弃物农业保证了我国的农业发展有较为肥沃的土壤，在这个过程中无废弃物农业实际上就是利用了有机肥，施用有机肥的优点在于（1）保证了土壤的肥力；（2）改善了土壤结构；（3）培育了土壤微生物；（4）实现了土壤养分（N、K、P及微量元素）的循环利用。通过无废弃物农业使得土地能够一直能够维持着较强的生产能力。 那么这是第二个原理循环，关键词是物质能够循环利用，废物能够变得资源化。我们来看一点第三个原理，协调。 （三）协调 在建设生态工程的时候，我们要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应的关系。那么在建设过程中，我们具体要做的就是除了①生物与环境、生物与生物的协调与平衡；②还要考虑环境容纳量。也就是生物数量不能超过环境承载力的限度，否则会引起系统的失衡和破坏。 关于①生物与环境、生物与生物的协调与平衡的例子，比如在只适宜种植灌木和草本的西北建造防护林被硬性规定种植杨树，导致一些地区种植的防护林成了“灰色长城”；这就是违背了生物与环境之间的协调与适应关系； 再比如②过度放牧导致草场退化；③水体富营养化。都是生物的数量超过了环境的承载力所造成的，这也破坏了协调的原理。 （四）整体 那么，最终几乎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，系统建设以整体观为指导。 自然生态系统是通过生物与环境、生物与生物之间协同进化形成的一个不可分割的有机整体，因此我们在遵循整体原理的时候，首先要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，达到改善系统的目的； ②人类处于社会-经济-自然复合而成的巨大系统中。不仅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。 比如在进行林业建设时，一方面要号召农民种树，另一方面一定要考虑贫困地区农民的生活问题。往往是生活方面的问题导致农民对森林、灌丛过量砍伐，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。 在生态建设过程中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。 关于生态工程建设的四大基本原理我们通过表格的形式呈现便于大家下去总结巩固。 【习题练习】 分析桑基鱼塘这一工程应用到的生态工程原理。 逐一分析生态工程的四大基本原理：自生、协调、循环、整体。 列表总结，加深学生对四大原理的理解和掌握。 即时训练，巩固提升。
问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图
我国在生态工程建设方面有哪些成就？ 生态工程自从20世纪60年代提出以后，在全世界都得到了广泛的认同和重视，在进行生态工程建设的时候，我们需要根据当地的实际条件进行建设，因此生态工程的宗旨在于因地制宜。 生态工程目前以及将来都主要解决环境污染、人口激增、资源破坏、能源短缺的“并发症”，重视环境保护，更注重与经济、社会效益结合。 下面将带着大家分析我国生态科学工作者和群众在长期的生态工程建设实践中不断完善形成的三个生态工程实例。 （一）农村综合发展型生态工程 截止到2020年我国还有5.1亿人生活在农村，人多地少是突出的矛盾问题。针对该问题生态学家们提出的对策是：建立农村综合发展型生态工程，实现物质的多级循环利用，获得较多的产出，取得经济效益、社会效益和生态效益的全面提高。以及关于该问题在农村中运用最多的案例就是沼气工程，沼气工程的建设使得农、林、牧、副、渔全面发展；开发可更新资源,减少环境污染。 我们来分析一下在该生态工程中运用了哪些基本原理？ 有效选择多种生物并合理布设，实际上就是在增加物种的多样性，因此体现了自生原理；从作物最后又回到作物，体现了循环原理，物质得以循环利用，废物被资源化。社会经济生态是一个统一整体，这体现了整体原理，其实在这个过程中我们还要考虑引入的物种是否适应该环境，这个系统里的各个物种之间又是否能够相互协调适应，引入的量不能超过环境容纳量等等，因此该生态工程其实也运用到了协调原理的，只是材料中并未体现而已。 （二）湿地生态恢复工程 我们都知道湿地被誉为地球的“肾”，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，以及为人们提供休闲娱乐的环境等功能。 然而在经济发展过程中，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。 我们以厦门筼筜湖生态恢复为例来看一下如何恢复湿地生态系统。主要的措施就是退耕还湖，厦门筼筜湖的恢复过程其实还解决迁出湖区居民的生活和就业问题。 同样地，我们来分析一下湿地生态恢复工程中应用了哪些基本原理？ 废物资源化体现的是循环原理，根据物种分布情况引入动植物，这里其实是在考虑生物和生物之间的关系，因此体现的是协调与案例，建立缓冲带减少人类干扰，依靠自然演替等机制恢复生态工程，这个体现了生态系统的自我调节能力，即自生原理。 （三）矿区废弃地的生态恢复工程 我们来看一下最后一个工程，矿区废弃地的生态恢复工程。因为矿藏开采后会造成山体、土壤和植被，乃至整个地区生态系统的破坏，而且难以恢复。因此修复也显得刻不容缓。 恢复矿区废弃地的关键是恢复植被，而恢复植被就必须培育土壤微生物，因此修复的基本措施是A.改良表土；B.种植耐旱的灌木、草和树；C.合理确定载牧量。 这个图就表示了通过人工制造表土，多层覆盖，机械压实等技术，在人造表土上种树种草，随之就带动了牧草的加工、畜牧业的养殖，而粪肥的利用进一步改善土壤，带来良好的生态、社会、经济上的效应。 在该工程中所遵循的基本原理又有哪些呢？ 恢复土壤微生物群落的目的是提高生物多样性，提高该生态系统的自我调节能力，因此体现自生原理；根据水分和土壤条件引入物种，体现了生物与环境的适应，即协调原理；涉及到经济的提升的都是整体原理；肉牛粪的利用则是废物资源化，即循环原理。 通过表格的形式便于大家总结三个生态工程的问题、基本原理以及对策。 结合实例分析生态工程建设的原理，渗透我国在生态工程方面取得的成就。 列表总结，加深学生理解。
问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图
生态工程具有怎样的发展前景？ 展望我国的生态工程发展原理，我们要先找出存在的问题： 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。 我国目前面临的生态危机和对策： 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。 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。 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。 本节内容的文字较多，旨在培养大家的信息总结归纳能力，目前高考中常出现一大段一大段文字的题目，要求大家能够从中获取有效信息并用生物学相关术语进行表达。比如教材上给出的思维训练： 1、开放性、复杂性、有序性、动态性、整体性。 2、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”。 3、依存于环境，也能适应环境、影响环境。 4、由最原始、最简单的生命进化而来，凝聚着漫长的进化史。 客观分析我国生态工程的发展前景和危机。(共41张PPT)
第3节 生态工程
实施生态工程的背景
1.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 的和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。
生态学和系统学等学科
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
人类社会和自然环境
2.目的：
遵循生态学原理，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到
和 的同步发展。
经济效益
生态效益
3.优点：
消耗少、效益多、可持续。
一、生态系统的基本原理
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。（我国生态学家马世骏提出，P12）
自组织
自我调节
整体
循环
协调
自生
整体
循环
自生
协调
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。
1
自生原理
（1）概念：
在生态系统中由_________而产生的________、_________、_________、_________和_______。
生物组分
自组织
自我优化
自我调节
自我更新
维持
（2）基础：生态系统的结构和功能
（生态系统的自我调节能力）
个体水平：
系统水平：
生物能够进行新陈代谢、再生更新等
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
（3）遵循该原理的具体做法或要求：
①有效选择生物组分并合理布设。
如在湿地修复过程中，选择污染物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。通过合理的人工设计，使得这些物种形成互利共存的关系。
*这是系统或工程能否形成自组织能力的基础；
*一般而言，应尽量提高生物多样性程度。
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
如湿地生态工程中，移除水体中富营养化沉积物和有毒物质、增加水体溶氧量
*注重自生原理的主要意义是提高生态系统的抵抗力稳定性。
思考1：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？
思考2：使物种之间形成互利共存的关系应考虑哪些因素？
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
考虑生物之间生态位的差异，以及它们之间的种间关系
2
循环原理
(1)概念：
指在生态工程中_________________ _，既保证__________________，
也保证________________________。
促进物质的迁移与转化
各环节物质迁移顺畅
主要物质或元素的转化率高
(2)基础：
生态系统的物质循环功能
(3)遵循该原理的具体做法：
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。
2
循环原理
(3)优点：
(4)实例：
实现物质多级循环利用，废弃物资源化，减少污染
无废弃物农业
施用有机肥的优点：（P100）
（1）保证了土壤的肥力；
（2）改善了土壤结构；
（3）培育了土壤微生物；
（4）实现了土壤养分（N、K、P及微量元素）的循环利用。
3
协调原理
(1)概念：
是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)遵循该原理的具体做法：
①生物与环境、生物与生物的协调与平衡；
②考虑环境容纳量。
生物数量不能超过环境承载力的限度，否则会引起系统的失衡和破坏。
(3)实例：
①只适宜种植灌木和草本的西北建造防护林被硬性规定种植杨树，导致一些地区种植的防护林成了“灰色长城”；
②过度放牧导致草场退化；
③水体富营养化。
(1)概念：
几乎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，系统建设以 为指导。
(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，达到改善系统的目的；
②人类处于社会-经济-自然复合而成的巨大系统中。不仅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
整体原理
整体观
4
整体原理
(3)实例：
在进行林业建设时，一方面要号召农民种树，另一方面一定要考虑贫困地区农民的生活问题。
(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。
理论基础 意义 实例 关键词
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【提高生态系统的抵抗力稳定性】 湿地生态系统的修复 ①提高生物多样性（有效选择生物组分并合理布设）；
②创造有益于生物形成互利共存关系的条件。
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 物质循环、废物资源化、减少污染
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 西北地区不适于种植乔木类的杨树 ①生物与生物之间、生物与环境之间协调与适应；
②考虑环境容纳量。
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 ①各组分之间要有适当的比例；
②自然（生态）、经济、社会结合
现学现用：
实例
①湿地修复过程中，尽量提高生物多样性程度
②草原确定合理载畜量，不能过度放牧
③在农村建立以沼气池为中心的生态农业
④林业生态工程建设，既要号召种树又要考虑当地经济发展
原理
a、自生原理
b、循环原理
c、整体原理
d、协调原理
核心词
提高生物多样性；
创造有益于生物形成互利共存关系的条件。
物质循环、无废弃物
各组分之间要有适当的比例；
自然（生态）、经济、社会结合
生物与生物之间、生物与环境之间协调；
考虑环境容纳量
分析生态工程案例中的原理和应用（P103）
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
1.画出食物链
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
桑基鱼塘模式:人工建立的高产稳产的农业生态系统。做到蚕粪养鱼,鱼粪肥塘,塘泥肥田、肥桑,从而获得稻、鱼、蚕茧三丰收。
明清时期，我国南方长江三角洲、珠江三角洲低洼内涝积水地或河网发达地区的先民们，就探索出一种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)。
①“陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑”主要遵循了_____原理；
②“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气候”主要遵循了_____原理；
③“在设计桑基鱼塘时，要考虑合适的陆地与水面的配比”；桑基鱼塘将原本割裂的生态系统优化，能够发展多种经营。主要遵循了_____原理；
④“四大家鱼混养模式，通过合理布设，互利共存，让各种鱼类都有生存的机会和空间，形成了可以自我维持的有序的整体”主要遵循了_____原理。
循环
协调
整体
自生
讨论：2.桑基鱼塘应用了生态工程的哪
些基本原理？
讨论：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
练习与应用(P103)
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
练习与应用(P103)
二、拓展应用
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。
提示：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。
二、生态系统的实例
1、生态工程建设的宗旨：
因地制宜
2、生态工程的发展前景：
解决环境污染、人口激增、资源破坏、能源短缺的“并发症”，重视环境保护，更注重与经济、社会效益结合。
3、生态工程的实例
1
农村综合发展型生态工程
农村人多地少，产出不足。
①问题:
②对策：
建立农村综合发展型生态工程，实现物质的多级循环利用，获得较多的产出，取得经济效益、社会效益和生态效益的全面提高。
③核心:
④优点:
农、林、牧、副、渔全面发展；开发可更新资源,减少环境污染。
以沼气工程为中心。
农村综合发展型生态工程
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
思考2：该生态系统有什么特点（优点）？
实现了物质的多级循环利用，减少了废物排放与环境污染；
实现了经济效益、社会效益和生态效益的全面提高；
实现了能量的多级利用，大大提高了能量的利用率。
2
湿地生态恢复工程
湿地被誉为地球的“肾”，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，以及为人们提供休闲娱乐的环境等功能。
①湿地的作用：
④主要措施：
③案例：
退耕还湖
厦门筼筜湖生态恢复。
②问题：
⑤主要困难：
解决迁出湖区居民的生活和就业问题。
厦门筼筜湖
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。
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
江西鄱阳湖生态恢复工程
厦门筼筜湖
江西潘阳湖的永吴公路
2
湿地生态恢复工程
矿藏开采后会造成山体、土壤和植被，乃至整个地区生态系统的破坏。
A.改良表土；
B.种植耐旱的灌木、草和树
C.合理确定载牧量。
①问题:
②案例：
③对策:
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
主要原理及对应的内容
人工进行地表覆盖、植被恢复所必需的土壤微生物群落重建。________原理
根据当地水分状况和土壤条件，一开始并非种植农作物，而是引入当地土著物种，植树种草。 ________原理
搞好矿区经济的同时，实现自然生态系统的恢复。
_________原理
肉牛粪的利用。
_________原理
自生
协调
整体
3
矿区废弃地的生态恢复工程
循环
恢复矿区的关键：
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。
小结： 生态工程的实例分析
类型 问题 主要原理 对策 实例
农村综合发展型生态工程
湿地生态恢复工程
矿区废弃地的生态恢复工程
资源有限，人多地少，产出不足
湿地面积的缩小和破坏
矿区生态环境的破坏
自生、循环、协调、整体原理
自生、协调、
整体原理
自生、协调、整体、循环原理
建立综合发展型生态工程，实现物质的多级循环利用，保证在资源有限的条件下有较多产出
控制污染、动植物物种引进、建立缓冲带等
修复土地，恢复植被
（土壤微生物群落的重建）
北京郊区某村以沼气工程为中心的生态工程
厦门筼筜湖生态恢复工程
赤峰市元宝山矿区生态修复工程
三、生态系统的发展前景
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。
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。
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。
由最原始、最简单的生命进化而来，凝聚着漫长的进化史
开放性、复杂性、有序性、动态性、整体性。
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”
依存于环境，也能适应环境、影响环境
练习与应用(P109)
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
( )
2. 2017年，我国农业部启动了农业绿色发展行动，其中要求提高农作物秸杆的利用率。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
一、概念检测
练习与应用(P109)
1.写出下列例子主要涉及到的生态工程原理
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
2.下图是某生态农场以沼气为纽带，联动农作物种植、蚯蚓养殖、养鱼、养鸡、养鸭等产业的示意图。请据图回答下列问题：
（1）该生态农场实现了生活垃圾、动物
粪便、沼渣和沼液的充分利用，利用了
生态学的_____原理。
（2）养鱼场的池塘不用换水，池底干干
净净，每天只需补充蒸发水，所有生物
正常生存，说明该池塘具有___________
能力。
（3）该生态农业与传统农业相比，具有明显的优势是______________、_____________。
循环
自我调节
减少污染
废物资源化
3.如图是我国南方尝试的农业生态系统的结构模式图，它利用雏鸭旺盛的杂食性，吃掉稻田里的杂草和害虫，利用鸭不间断地活动产生中耕浑水效果，刺激水稻生长，用作物养猪、养鸭，用稻秆培育蘑菇、生产沼气，猪、鸭粪、沼渣肥田，生产出无公害的大米与蛋肉类。请据图回答下列问题：
实现物质的循环再生和能量的多级利用
循环
自生
减少了化肥和农药的使用量，减少了对水的污染
蘑菇呼吸产生的二氧化碳可以供蔬菜进行光合作用，使其光合作用增强
整体
(1)从生态学角度分析，人们建立图示的农业生态系统的主要目的是_____________________________。
该系统将植物秸秆、动物粪便等废弃物合理地进行了应用，体现了生态工程的________原理。
(2)该系统将多个生态系统通过优化组合，有机整合在一起，提高了系统生产力，体现了生态工程中
的______原理。生产的大米无公害的原因是__________________________________________。
(3)将蘑菇房与蔬菜大棚相通，可提高蔬菜产量，试分析其增产的原因：__________________________。
蘑菇房与蔬菜大棚相通，比单纯种植蔬菜和单纯培育蘑菇带来的效益之和还要高，体现了生态工程
中的_______原理。
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