公开课-生态工程

1、 考纲要求展示考纲要求展示 知识内容知识内容要求要求 1.生态工程的概念、目的、特点生态工程的概念、目的、特点 2.简述生态工程的原理简述生态工程的原理 知识网络构建知识网络构建 一、生态工程和生态经济一、生态工程和生态经济 1. 生态工程：生态工程： (1)概念：人类概念：人类 应用应用_和和_等学科的基本原理等学科的基本原理 和方法，通过和方法，通过_、_和和_，对已被破，对已被破 坏的生态环境进行坏的生态环境进行_、_，对造成环境污染，对造成环境污染 和破坏的和破坏的_进行改善，并提高生态系统的进行改善，并提高生态系统的_， 从而促进从而促进_和和_的和谐发展。的和谐发展。 (2)设计的

2、根本目的：人类设计生态工程的根本目的是在促进设计的根本目的：人类设计生态工程的根本目的是在促进 自然界良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止自然界良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止 环境污染，达到环境污染，达到_ _的同步发展。的同步发展。 (3)特点：特点：_ _。 2. 生态经济：通过实行生态经济：通过实行“循环经济循环经济”的原则，使一个系统产的原则，使一个系统产 出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料，出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料， 从而实现从而实现_，而实现循环经济最重要的手，而实现循环经济最重要的手 段之一就是段之一就是_。 生

3、态学生态学 系统学系统学 系统设计系统设计 调控调控 技术组装技术组装 修复修复 重建重建 传统生产方式传统生产方式 生产力生产力 人类社会人类社会 自然环境自然环境 经济效益和生态效益经济效益和生态效益 少消耗、多效益、可持续少消耗、多效益、可持续 废弃物的资源化废弃物的资源化 生态工程生态工程 二、基本原理二、基本原理 1. 物质循环再生原理：物质在生态系统中循环往复，物质循环再生原理：物质在生态系统中循环往复， _利用，从而达到取之不尽，用之不竭的效果。利用，从而达到取之不尽，用之不竭的效果。 2. 物种多样性原理：物种繁多而复杂的生态系统具有较高的物种多样性原理：物种繁多而复杂的生态系

4、统具有较高的 _稳定性。稳定性。 3. 协调与平衡原理：处理好生物与环境的协调与平衡，需要协调与平衡原理：处理好生物与环境的协调与平衡，需要 考虑考虑_。 4. 整体性原理：进行生态工程建设，不仅要考虑到整体性原理：进行生态工程建设，不仅要考虑到_ 的规律，还要考虑到的规律，还要考虑到_和和_等系统的影响力。等系统的影响力。 5. 系统学和工程学原理系统学和工程学原理 (1)系统的结构决定功能原理：生态工程通过系统的结构决定功能原理：生态工程通过 _，达到改善系统功能的目的。，达到改善系统功能的目的。 (2)系统整体性原理：系统各组分之间有要适当的系统整体性原理：系统各组分之间有要适当的_，

5、才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，实现总体才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，实现总体 功能大于各部分之和的效果。功能大于各部分之和的效果。 分层分级分层分级 抵抗力抵抗力 环境承载力环境承载力 自然生态系统自然生态系统 经济经济 社会社会 改变和优化结构改变和优化结构 比例关系比例关系 问题探讨： v1.如何理解生态工程五个原理？举例说明。 v2.生态原理中物质可循环再生，能量能循环 吗？应该如何实现能量最大限度的应用？通 过生态工程建设生态系统中各营养级之间的 能量传递效率是否会大幅度变化？ v3.生态工程和传统工程比较有哪些优点？ （如：生态农业和传统石油农业相比） v

6、4苏教版的生态学原理和人教版生态工程原理 的比较？ 生态工程所遵循的基本原理的比较生态工程所遵循的基本原理的比较 原理 理论基 础 内容意义实例 物质 循环 再生 原理 物质循 环 物质能够在各类生态系统中 进行区域小循环和全球地质 大循环，循环往复，分层分 级利用，从而达到取之不尽， 用之不竭的效果 可避免环境 污染及其对 系统稳定和 发展的影响 无废弃物农业 物种 多样 性原 理 生态系 统的稳 定性 物种多而繁杂的生态系统具 有较高的抵抗力稳定性。众 多的生物通过食物链关系相 互依存，就可以在有限的资 源条件下，产生或容纳更多 的生物量，提高系统生产力 避免系统结 构或功能失 衡 “三北

7、”防护林建设 中的单纯林问题，珊 瑚礁生态系统的生物 多样性问题 协调 与平 衡原 理 环境的 协调与 平衡 指生物与环境的协调与平衡， 需要考虑环境承载力 避免系统的 失衡和破坏 太湖富营养化问题 整体 性原 理 社会、经济、 自然复合系 统 不但要考虑到自然 生态系统的规律， 还要考虑到经济和 社会等系统的影响 力 统一协调各 种关系，保 障系统的平 衡与稳定 林业建设中 自然系统与 社会、经济 系统的关系 问题 系统 学和 工程 学原 理 系统的结构 决定功能原 理：分布式 优于集中式 和环式 要考虑系统内部不 同组分之间的结构， 通过改变和优化结 构，达到改善系统 功能的目的 改善和优

8、化 系统的结构 以改善功能 桑基鱼塘 系统整体性 原理：整体 大于部分 系统各组分之间要 有适当的比例关系， 只有这样才能顺利 完成能量、物质、 信息等的转换和流 通，并且实现总体 功能大于各部分之 和的效果 保持系统很 高的生产力 珊瑚礁区藻 类和珊瑚虫 的关系 生态工程与传统工程的比较生态工程与传统工程的比较 生态工程生态工程 传统工传统工 程程 基本理论基本理论生态学、工程学生态学、工程学工程学工程学 调控机制调控机制 人为辅助下的自人为辅助下的自 我调节我调节 人为调人为调 控控 与自然环境的与自然环境的 关系关系 协调协调破坏破坏 主要能源主要能源太阳能太阳能化石能化石能 生物多样性

9、生物多样性保持保持减少减少 【例【例1】请仔细读图，回答下列问题。】请仔细读图，回答下列问题。 (1)生态农业设计的基本原理是生态农业设计的基本原理是_ ， _。 (2)生态农业的优越性表现在生态农业的优越性表现在 _。 (3)在在“农作物农作物猪猪农户农户”这条食物链中，若农作物通过光合这条食物链中，若农作物通过光合 作用产出作用产出300摩尔氧气，则农作物同时产出摩尔氧气，则农作物同时产出_摩尔葡萄摩尔葡萄 糖，农户从猪中获取的最大能量相当于糖，农户从猪中获取的最大能量相当于_摩尔的葡萄糖。摩尔的葡萄糖。 生态系统中能量多级利用和物质循环再生生态系统中能量多级利用和物质循环再生 环境与经济

10、协调发展环境与经济协调发展 各种农产品的生产互相协调，互惠互利，实现了能量和物质的多级利用各种农产品的生产互相协调，互惠互利，实现了能量和物质的多级利用 50 2 【例2】在社会主义新农村建设中，某县积极 发展畜禽养殖和栽桑养蚕两大支柱产业。 在生产总量不断提高的同时，该县坚持在 发展中解决环境问题，优化生态环境，实 现资源的最大化利用，走出了一条适合本 地区可持续发展的生态工程之路。请分析 图回答问题。 v (1)该生态工程所遵循的基本原理: v (至 少写2种)。 v (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 。 v (3)与传统农业生态系统相比，该生态系统更能净化环境

11、， 主要原因是： v(4)该生态系统为何能提高经济效益? v(5)根据该县地处水乡这一资源优势，为进一步加强该生态系 统的物质循环和能量利用，请提出你的一条合理化建议。 物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理 桑、油菜等生产者固定的太阳能桑、油菜等生产者固定的太阳能 蚕、禽、畜蚕、禽、畜 粪便等粪便等“废弃物废弃物”被及时利用被及时利用 实现了物质和能量的多级利用，提高了农产品的产量；减少了化肥、农药实现了物质和能量的多级利用，提高了农产品的产量；减少了化肥、农药 的使用的使用(降低农业成本投入降低农业成本投入) 蚕沙碎屑养鱼，鱼塘塘泥

12、作肥料蚕沙碎屑养鱼，鱼塘塘泥作肥料 v【例【例3】如图是某地建立的农村综合发展型 生态工程示意图。请分析回答： v(1)该生态工程实际上是一个人工生态系统，此人 工生态系统的意义是 v(2)下列有关人工生态系统的说法，正确的是(多 选)( ) vA使废物资源化 vB减少了化肥等工业产品的投入量，有利于环 境保护 vC抵抗力稳定性低于自然生态系统 vD人占有主导地位，是其他生物生存的基础 v(3)蘑菇和蚯蚓在该生态系统中属于 。 v实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率 ABC v分解者分解者 (1)(1)生态工程的建设一般遵循五个原理，但不同的生态生态

13、工程的建设一般遵循五个原理，但不同的生态 系统遵循的原理可以不同。系统遵循的原理可以不同。 (2)(2)生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规 律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经 济效益和生态效益同步发展。济效益和生态效益同步发展。 (3)(3)生态工程具有少消耗、多效益、可持续的特点。生态工程具有少消耗、多效益、可持续的特点。 (4)(4)生态工程最终目的是促进人类社会和自然环境的和生态工程最终目的是促进人类社会和自然环境的和 谐发展。谐发展。 1. 稻稻鸭鸭萍共作是一种新兴的生态

14、农业模式，其中，水生萍共作是一种新兴的生态农业模式，其中，水生 植物红萍植物红萍(满江红满江红)适合生长于荫蔽环境，可作为鸭子的饲料，适合生长于荫蔽环境，可作为鸭子的饲料， 鸭子能吃有害昆虫并供肥，促进水稻生长，对以此模式形成鸭子能吃有害昆虫并供肥，促进水稻生长，对以此模式形成 的生态系统，下列叙述错误的是的生态系统，下列叙述错误的是() A. 该生态系统的主要功能是物质循环和能量流动该生态系统的主要功能是物质循环和能量流动 B. 在此生态系统中鸭子既是初级消费者，又是次级消费者在此生态系统中鸭子既是初级消费者，又是次级消费者 C. 生物群落由水稻、红萍、鸭子和有害昆虫组成生物群落由水稻、红萍

15、、鸭子和有害昆虫组成 D. 水稻和红萍分层分布，能提高光能利用率水稻和红萍分层分布，能提高光能利用率 【解析】任何生态系统的主要功能都是物质循环和能量流动；【解析】任何生态系统的主要功能都是物质循环和能量流动； 鸭子以红萍为食，则为初级消费者，当鸭子吃有害昆虫时，鸭子以红萍为食，则为初级消费者，当鸭子吃有害昆虫时， 则为次级消费者；水稻为阳生植物，红萍为阴生植物，水稻则为次级消费者；水稻为阳生植物，红萍为阴生植物，水稻 和红萍分层分布正好能满足两种植物对光照强度的要求，故和红萍分层分布正好能满足两种植物对光照强度的要求，故 能提高光合作用效率。生物群落是生活在一定地域具有直接能提高光合作用效率

16、。生物群落是生活在一定地域具有直接 关系或间接关系的所有生物的总和，而关系或间接关系的所有生物的总和，而C选项中只有该生态选项中只有该生态 环境中的部分生物，故不能构成一个群落。环境中的部分生物，故不能构成一个群落。 【答案】【答案】C 生态工程的实例分析生态工程的实例分析 实例实例问题问题原理原理对策对策案例案例 农村农村 综合综合 发展发展 型生型生 态工态工 程程 实现物质的实现物质的 多级循环利多级循环利 用，在资源用，在资源 有限的条件有限的条件 下有较多的下有较多的 产出，以解产出，以解 决人多地少决人多地少 的矛盾的矛盾 物质循环物质循环 再生原理、再生原理、 整体性原整体性原

17、理、物种理、物种 多样性原多样性原 理理 建立综合建立综合 发展型生发展型生 态工程态工程 窦店村以窦店村以 沼气为中沼气为中 心的生态心的生态 工程工程 小流小流 域综域综 合治合治 理生理生 态工态工 程程 小流域的水小流域的水 土流失土流失 整体性原整体性原 理、协调理、协调 与平衡原与平衡原 理、系统理、系统 学和工程学和工程 学原理学原理 运用多种运用多种 原理，应原理，应 用多种措用多种措 施综合治施综合治 理理 甘肃陇南甘肃陇南 县县“九子九子 登科登科”模模 式式 大区域生大区域生 态系统恢态系统恢 复工程复工程 土地荒漠土地荒漠 化化 协调与平协调与平 衡原理、衡原理、 整体

18、性原整体性原 理理 退耕还林还退耕还林还 草、植树造草、植树造 林等林等 “三北三北”防防 护林、退耕护林、退耕 还林还草工还林还草工 程程 湿地生态湿地生态 恢复工程恢复工程 湿地缩小湿地缩小 和破坏和破坏 控制污染、控制污染、 退田还湖退田还湖 江西鄱阳湖江西鄱阳湖 湿地生态恢湿地生态恢 复工程复工程 矿区废弃矿区废弃 地的生态地的生态 恢复工程恢复工程 矿区生态矿区生态 环境的破环境的破 坏坏 系统学和系统学和 工程学原工程学原 理理 修复土地、修复土地、 恢复植被恢复植被 赤峰市元宝赤峰市元宝 山矿区生态山矿区生态 恢复工程恢复工程 城市环境城市环境 生态工程生态工程 环境污染环境污染

19、 协调与平协调与平 衡原理、衡原理、 整体性原整体性原 理等理等 城市绿化、城市绿化、 废弃物处理、废弃物处理、 合理布局等合理布局等 污水及垃圾污水及垃圾 处理、城市处理、城市 绿化绿化 【例【例2】图为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于】图为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于( ) A. 湿地生态恢复的生态工程湿地生态恢复的生态工程 B. 节水和废水处理与应用的生态工程节水和废水处理与应用的生态工程 C. 小流域综合治理与开发的生态工程小流域综合治理与开发的生态工程 D. 清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程 【解析】由于图示没有造成污染，所

20、以不可能是湿地生态恢【解析】由于图示没有造成污染，所以不可能是湿地生态恢 复的生态工程或小流域综合治理与开发的生态工程；题图中复的生态工程或小流域综合治理与开发的生态工程；题图中 没有提及能量问题，也不可能是清洁及可再生能源系统组合没有提及能量问题，也不可能是清洁及可再生能源系统组合 利用的生态工程。利用的生态工程。 【答案】【答案】B 1. 1. 在建立不同的生态工程时，要遵循不同的设计原理，在建立不同的生态工程时，要遵循不同的设计原理， 不能相互照搬，应因地制宜。不能相互照搬，应因地制宜。 2. 2. 在进行生态工程建设时，应积极利用自然生态系统的在进行生态工程建设时，应积极利用自然生态系

21、统的 强大自我恢复力，节省投资。强大自我恢复力，节省投资。 3. 3. 生态恢复力有限，不能认为有了生态工程，就可以先生态恢复力有限，不能认为有了生态工程，就可以先 污染破坏后治理。污染破坏后治理。 2. 下列有关生态工程的原理和实例中，错误的是下列有关生态工程的原理和实例中，错误的是() 选项选项有关事例有关事例相关的生态工程原理相关的生态工程原理 A无废弃物农业无废弃物农业 遵循物质循环再生原遵循物质循环再生原 理理 B在人工林中增加植被的层次在人工林中增加植被的层次 遵循物种多样性原理遵循物种多样性原理 C 无锡太湖水体富营养化引起无锡太湖水体富营养化引起 大面积水华大面积水华 违反协调

22、与平衡原理违反协调与平衡原理 D前面造林，后面砍林前面造林，后面砍林 违反系统学和工程学违反系统学和工程学 原理原理 【解析】本题着重考查生态工程遵循物质循环再生原理、物【解析】本题着重考查生态工程遵循物质循环再生原理、物 种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工 程学原理，程学原理，D项中讲的是追求生态效益时必须考虑到社会效项中讲的是追求生态效益时必须考虑到社会效 益、经济效益，这明显是整体性原理。益、经济效益，这明显是整体性原理。 【答案】【答案】D 三、主要实例三、主要实例 1. _生态工程：在资源有效的条件下，生态工程：在

23、资源有效的条件下， 取得了经济效益、社会效益和生态效益的全面提高。取得了经济效益、社会效益和生态效益的全面提高。 2. 小流域综合治理生态工程：应用生态工程的小流域综合治理生态工程：应用生态工程的_原原 理、理、_原理，以及原理，以及_等原理，通过保土蓄等原理，通过保土蓄 水，耕作措施、林草措施等控制土壤侵蚀。水，耕作措施、林草措施等控制土壤侵蚀。 3. 大区域生态系统恢复工程：目的是为了控制大区域生态系统恢复工程：目的是为了控制_的的 发展和水土流失，改善发展和水土流失，改善_，提高人民的生活水平。，提高人民的生活水平。 4. 湿地生态恢复工程：采用工程和湿地生态恢复工程：采用工程和_相结合

24、的方法，相结合的方法， 使受到干扰的湿地得以恢复。使受到干扰的湿地得以恢复。 5. 矿区废弃地的生态恢复工程：采取矿区废弃地的生态恢复工程：采取_、多层覆盖、多层覆盖、 特殊隔离、土壤侵蚀控制、特殊隔离、土壤侵蚀控制、_等措施，使矿区废弃等措施，使矿区废弃 地的生态系统得以恢复。地的生态系统得以恢复。 6. 城市环境生态工程：城市是由城市环境生态工程：城市是由_系统、系统、 _系统和系统和_系统组成的人工生态系统。系统组成的人工生态系统。 三、三、1. 农村综合发展型农村综合发展型 2. 整体整体 协调与平衡协调与平衡 工程学工程学3. 荒漠化荒漠化 生态环境生态环境 4. 生物措施生物措施 5. 人工人工 制造表土制造表土 植被恢复工程植被恢复工程 6. 自然自然 经济经济 社会社会 【自我校对】【自我校对】 一、一