2022-2023学年人教版（2019）选择性必修二 第4章第3节　生态工程 课件 （62张）

第4章人与环境第3节生态工程学习目标核心素养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。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。1.生命观念：生态工程的基本原理以及带来的生态经济和社会效益等，体现了结构与功能观、物质与能量观、生态观、系统观等。2．社会责任：通过对我国先民的生态工程的分析，感悟中华民族的智慧；通过对生态工程的分析，感悟“绿水青山就是金山银山”的科学内涵。知识自主梳理生态学和系统学

人工生态系统

已被破坏的生态环境

提高生态系统的生产力

改善生态环境

人类社会

自然环境

系统工程技术

生态学

环境污染

经济效益和生态效益

少消耗、多效益、可持续

自我调节

循环

生物组分

自组织

优化

生物组分

生物多样性

生长、发育、繁殖

互利共存

物质迁移与转化

各个环节的物质迁移

主要物质或元素的转化率较高

后一环节

减少

生物与环境、生物与生物

环境容纳量

环境承载力

自然生态系统

经济和社会

种树

生活

当前与长远

平衡和稳定

生态学原理

经济和社会的实际状况

资源有限生态农村综合发展多级循环利用沼气工程调节区域气候缩小恶化下降多样性生态学措施缓冲带自然演替生态系统重金属植被恢复工程植被的恢复土壤微生物群落的重建元宝山矿区生态恢复力量高科技含量监测技术(3)我国面临的生态危机：环境污染与人口激增、环境与资源破坏、能源短缺等问题结合在一起的“并发症”。(4)我国党和政府高度重视生态文明建设：把____________作为建设社会主义现代化强国的重要目标。美丽中国自生原理利用的理论基础是什么？循环原理利用的理论基础是什么？协调原理利用的理论基础是什么？提示：自生原理利用的理论基础是生态系统的稳定性。提示提示：循环原理利用的理论基础是物质循环。提示：协调原理利用的理论基础是种群数量的变化受非生物和生物因素影响。整体原理利用的理论基础是什么？农村综合发展型生态工程有哪些特点？有哪些值得借鉴的做法？

提示：整体原理利用的理论基础是人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中。提示提示：该生态工程以沼气工程为核心，农、林、牧、副、渔各业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经济发展；开发可以更新的资源，同时又降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。这些做法都是可以借鉴的。课堂小结学习目标检测1．(目标1)下列叙述属于生态工程建设的目的的是(

)A．最大化的增加生产效益B．防止环境污染，发挥资源潜力C．征服自然世界，主宰经济发展D．遵循自然规律，实现快速发展答案2．(目标2和3)河南省某村庄在插秧不久的稻田中，每亩放养200条草鱼和600只青蛙，鱼和蛙的粪便为水稻供肥；鱼和蛙呼吸释放的CO2可供水稻进行光合作用，实现了生态效益和经济效益的双赢。关于这种立体种养模式的评价正确的是(

)A．水稻、杂草可从鱼、蛙的粪便中获取物质和能量B．这种立体种养模式增大了流入该农田生态系统的总能量C．统筹经济效益和生态效益体现了生态工程的协调原理D．没有物质和能量的投入该生态系统也能保持结构和功能的协调答案解析水稻、杂草可从鱼、蛙的粪便中获取物质，但是不能获得能量，A错误；流入该生态系统的总能量是绿色植物(生产者)固定的太阳能，动物粪便给植物提供养料，生长旺盛的植物可以固定更多的太阳能，B正确；生态工程的协调原理是指生物与环境的协调与平衡，生物数量不超过环境承载力，可避免系统的失衡和破坏，统筹经济效益和生态效益体现了生态工程的整体原理，C错误；稻田生态系统属于输出型生态系统，没有物质和能量的投入该生态系统不能保持结构和功能的协调，D错误。解析3．(目标3)农村综合发展型生态工程的优点不包括(

)A．取得了经济效益、社会效益和生态效益的全面提高B．缓解了农村“三料”(饲料、燃料、肥料)短缺问题C．不仅实现了物质利用的良性循环，还降低了环境污染D．通过退耕还林还草，提高了植被的覆盖率，缓解了土地沙漠化答案4．(目标3)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可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解析增大引入湿地的污水总量，可使微生物的分解作用加强，能量传递效率不会改变，C错误。答案解析5．(目标2和目标3)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。请分析下图回答问题：(1)该生态工程所遵循的基本原理是______________________________

___________________。(至少写两种)(2)该生态系统的能量流动从___________________________________

开始，图中属于消费者的有____________________。(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____________________________________。循环原理、自生原理、整体原理(任选两种)桑、粮、油菜等生产者固定的太阳能蚕、禽、畜等

粪便等“废弃物”被及时利用

(4)该生态系统为何能提高经济效益？__________________________________________________________________________________________________。(5)根据该县地处水乡这一资源优势，请就该生态系统提出你的一条合理化建议：_____________________________________________________。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(降低农业成本投入)

蚕沙碎屑养鱼，鱼塘塘泥肥田

解析(1)生态工程的基本原理有自生、循环、协调、整体等原理。该生态工程依据的是循环、自生和整体原理。(2)生态系统的能量流动是从生产者固定太阳能开始的，即桑、粮、油菜等生产者固定的太阳能，消费者是蚕、禽、畜等。(5)该生态系统中，蚕沙碎屑未被利用，可利用蚕沙养鱼，鱼塘的塘泥还可作肥料。解析重点题型突破题型一生态工程的原理应用[例1]某生态工程的设计过程中，四位工程师依次表达了自己的设计理念。甲：进行生态工程建设时，不仅要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；乙：进行生态工程建设时，需要处理好生物与生物、生物与环境的平衡与适应，需要考虑环境容纳量；丙：生态工程建设时，应尽量提高生物多样性的程度，构建复合群落，有效选择生物组分并合理布设；丁：通过系统设计，使前一环节产生的废物尽可能被后一环节利用，以减少整个生产环节中废物的产生。请问甲、乙、丙、丁四位工程师分别从哪个原理提出自己的理念？(

)解题分析甲：考虑了自然生态规律的同时，也考虑经济和社会等的影响力，体现了生态工程的“整体”原理。乙：进行生态工程建设时，考虑了生物与生物、生物与环境的平衡与适应，考虑了环境容纳量，体现了生态工程的“协调”原理。丙：生态工程建设时，有效地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，体现了生态工程的“自生”原理。丁：通过设计，考虑了物质循环再生，体现了生态工程的“循环”原理。A．整体、协调、自生、循环

B．整体、自生、协调、循环C．循环、协调、自生、整体

D．循环、自生、协调、整体答案解题分析[例2]

“无废弃物农业”是生态工程最早的模式之一。如图是“无废弃物农业”中对有机废弃物进行处理的一种方案。有关叙述不正确的是(

)A．施用有机肥能为作物提供更多的营养物质和能量B．从废弃物资源化、无害化角度分析，途径②、③优于④C．该模式遵循循环、整体等基本原理D．蚯蚓、沼气池中的微生物等分解者能有效促进物质循环利用答案解题分析施用有机肥能为作物提供更多的营养物质，但不能提供能量，A错误；对有机废弃物进行②、③的处理，既实现了物质和能量的多级利用，又减少了④处理过程中产生的污染问题，所以从废弃物资源化、无害化角度分析，途径②、③优于④，B正确；结合分析可知该模式遵循循环、整体等基本原理，C正确；通过蚯蚓、沼气池中的微生物等分解者能有效地促进系统中物质循环利用，D正确。解题分析题型二生态工程实例分析[例3]蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化。下图为某村农业生态系统的示意图，下列说法正确的是(

)解题分析生态足迹的值越高，就意味着人类对生态破坏的就越严重，而生活垃圾发酵处理可以减少对生态的破坏，因此本村的生态足迹也会缩小，A错误；碳在生物群落和无机环境之间的循环，称作碳循环，C错误；蚯蚓分解处理技术可以提高生态承载力，以缓解人口增长带来的环境压力，D错误。A．生活垃圾发酵处理可增大本村的生态足迹B．充分利用畜禽粪便中的能量体现了生态工程的循环原理C．蚯蚓呼吸作用释放的CO2被水稻重新利用实现了碳在生物群落内的循环D．蚯蚓分解处理技术可降低生态承载力，缓解人口增长带来的环境压力答案解题分析[例4]下图是两个农业生态工程的结构模式图，据图回答下列问题。(1)农作物属于生态系统的组成成分中的________，食用菌、沼气池中的微生物属于生态系统组成成分中的________，各种生物所利用的能量最终来源于________。生产者分解者太阳能(2)与图1相比，图2所示生态工程的优点是建立了沼气工程，充分利用了________中的能量，实现了____________的多级、充分利用，形成“无废弃物农业”，这主要是遵循生态工程的________原理。在充分利用能量，减少环境污染的同时，通过饲养家禽、家畜，栽培食用菌，提高农民经济收入，兼顾保护环境和发展经济，体现了生态工程的________原理。废弃物物质和能量循环整体课后课时作业解析生态工程建设的目的就是遵循生态学规律，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。与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。[单项选择题]知识点一生态工程的基本原理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．充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染C．单纯追求粮食产量D．达到经济效益和生态效益的同步发展答案解析2．城市生活垃圾要做到分类、回收、利用，实现废物资源化利用。与该做法关系最密切的生态工程原理是(

)A．自生

B．整体

C．循环

D．协调解析城市生活垃圾的分类回收、利用，实现了废物的资源化利用，体现了循环原理。答案解析3．进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。这说明建设生态工程时应遵循的原理是(

)A．整体

B．循环

C．自生

D．协调解析在进行生态工程建设时，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，这属于整体原理，A正确。答案解析4．位于胶东半岛的昆嵛山林区，在上世纪六、七十年代时，曾大规模营造马尾松纯林，结果遭到松干蚧的毁灭性打击。这一事例说明，在进行生态工程建设时，必须遵循(

)A．循环原理

B．自生原理C．协调原理

D．整体原理解析马尾松纯林物种单一，抵抗力稳定性差，易被破坏，这说明在进行生态工程建设时，必须遵循自生原理。答案解析解析生态系统包括某一区域之内所有的生物和非生物环境，A错误；在该生态农业模式中只是实现了物质的良性循环，能量不能循环利用，B错误；生态农业使整个生产过程进入了废物资源化的良性循环，C正确；生态农业也需要从外界获得一定的投入，D错误。知识点二生态工程的实例和发展前景5.“猪—沼—茶”是华南山地丘陵地区常见的生态农业模式，由种植(茶树)、养殖(猪)、农户(人)和沼气生产(微生物)四个子系统构成。该生态农业模式(

)A．是由茶树、猪、人和微生物组成的生态系统B．实现了物质和能量在系统中的多级循环利用C．使整个生产过程进入了废物资源化的良性循环D．注重系统内部的自身调节作用，不需要外部投入答案解析6．下列关于矿区废弃地危害的叙述，错误的是(

)A．造成了土体、土壤的破坏B．阻碍植被的生长C．可能产生严重的重金属污染D．对现今生存的生物无多大影响解析矿藏开采后，造成土体、土壤和植被乃至整个地区生态系统的破坏，矿区极端恶劣的土地又会阻碍植被的生长，还可能造成严重的重金属污染，A、B、C正确。答案解析7．由于国情不同，我国的生态工程建设需要走中国特色的道路，以下观点正确的是(

)①重视生态环境保护与经济效益结合②重视生态环境保护与社会效益结合③加大投资力度，把生产放在首位④我国属于发展中国家，应把经济建设放在首位A．①②

B．②④

C．①④

D．②③解析我国生态工程的特点是不但要重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结合，①②正确。答案解析8．平谷区盛产大桃，但果园大量废弃枝条和落叶乱堆乱放占用土地，被焚烧后污染环境。为解决此问题，区政府建设了“生态桥”工程，将废弃物加工成有机肥后施加到果园土壤中，减轻污染的同时提高了桃的产量。下列相关叙述正确的是(

)A．“生态桥”工程的实施，促进了果园生态系统的物质循环B．将有机肥施加到果园中，不会改变土壤微生物的组成和密度C．将废弃物加工成有机肥，实现了果树对废弃物能量的循环利用D．果园属于人工生态系统，稳定性通常高于当地自然生态系统答案解析“生态桥”工程的实施，使废弃枝条和落叶能被植物有效利用，促进了果园生态系统的物质循环，A正确；将有机肥施加到果园中，会增加更适应有机肥的微生物的种群数量，因此会改变土壤微生物的组成和密度，B错误；将废弃物加工成有机肥，仅实现了物质循环，能量不能循环利用，C错误；果园属于人工生态系统，一般而言人工生态系统的稳定性低于自然生态系统，D错误。解析9．以习近平同志为核心的党中央坚定不移推进生态文明建设，牢固树立“绿水青山就是金山银山”的意识和绿色发展理念，大力推进湿地保护与修复，目前已退耕还湿46万多亩。下列叙述正确的是(

)A．湿地生态系统可因地制宜建设成公园作为人们休闲的好去处，这是生物多样性间接价值的体现B．随着退耕还湿的推进，湿地的生物多样性增加，这是由于生活在其中的生物发生了适应性变异更加适应环境的结果C．在湿地生态恢复工程中，遵循了生态学的自生原理D．湿地生态系统的自我调节能力大于农田生态系统，是由于湿地中生物数量更多答案解析湿地生态系统可因地制宜建设成公园作为人们休闲的好去处，旅游观赏等是生物多样性直接价值的体现，A错误；变异发生在环境改变之前，环境只能对生物的变异进行选择，B错误；生态系统具有一定的自我调节能力，在湿地生态恢复工程中，选择净化污染物能力较强的水生植物，考虑各物种所占生态位等，遵循了生态学的自生原理，C正确；湿地生态系统的自我调节能力大于农田生态系统，是由于湿地中生物的种类更多，D错误。解析10．下图是我国北方典型的生态农业模式，它以沼气为纽带，将沼气池、猪禽舍、蔬菜栽培与日光温室有机地组合在一起。下列有关叙述不正确的是(

)A．将牛粪、猪粪直接投入沼气池，可以为微生物的生长提供物质和能量B．建立该系统遵循的主要原理是循环原理C．该系统的主要成分是蔬菜，人、牛、猪等均为消费者，它们构成食物网D．由于废物的再利用，提高了该系统中各营养级之间的能量传递效率答案解析微生物可将牛粪、猪粪进行分解利用，A正确；生态农业遵循循环原理，实现物质的分层次多级利用，B正确；生态系统的主要成分是生产者，蔬菜、人、牛、猪可构成食物网，C正确；废物的再利用只能提高该系统中总能量的利用率，不能提高各营养级之间的能量传递效率，D错误。解析[非选择题]11．珠江三角洲的农民充分利用自然条件，建立该地特有的农业生态系统的良性循环模式：蔗基——鱼塘和桑基——鱼塘。下图是蔗基——鱼塘和桑基——鱼塘的模式图，据图回答下列问题：(1)建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量持续高效的流向_________________；其能量利用率高的原因是其实现了______________。对人类最有益的部分

能量的多级利用

(2)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过_______的作用，产生_______________，被植物利用。(3)一般来说，生态工程的主要任务是对人工生态系统进行分析设计和调控，或对____________________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。(4)生态工程建设的目的就是遵循________规律，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。与传统的工程相比，生态工程是一类________________________的工程体系。分解者矿质元素和CO2已被破坏的生态环境生态学经济效益生态效益少消耗、多效益、可持续12．南宋农学家陈旉在所著《农书》中提出：“在十亩地上凿陂塘二三亩，以所起之土筑堤，堤上种桑”。除了在陂塘的堤上种桑，还记载了塘中养鱼，水用以灌田，体现了农、渔、副统筹发展、循环发展理念。下图是江浙地区桑基鱼塘的农业生产模式。回答下列问题：(1)某同学针对以上内容绘制了从个体到生态系统的结构层次模式图，如下所示，请指出图中的错误________________________________。(2)该立体农业是经过我国劳动人民科学规划和设计的________生态系统，与自然生态系统比会有明显的经济效益，从能量流动方面看，糖渣、蚕排泄物中的能量得到了最有效的利用，大大提高了能量的________。该食物网含有多条食物链，这种复杂的营养关系有利于该生态系统的____________维持在相对稳定的状态。家蚕、桑树、鲤鱼不属于同一个种群

人工

利用率

结构和功能

(3)桑基鱼塘被联合国教科文组织称为“世间罕有美景、良性循环典范”。它遵循了生态工程中的多种原理，请解释该生态系统遵循的协调原理______________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________。(4)为了进一步提高桑基鱼塘的经济效益和生态系统的生物多样性，请提出一条合理化建议____________________。生物与环境的协调与平衡：桑树、甘蔗适应我国南方温暖湿润的气

候；生物与生物的协调与平衡：不同鱼的混养利用了群落的空间结构；养

候；生物与生物的协调与平衡：不同鱼的混养利用了群落的空间结构；养

候；生物与生物的协调与平衡：不同鱼的混养利用了群落的空间结构；养

候；生物与生物的协调与平衡：不同鱼的混养利用了群落的空间结构；养

候；生物与生物的协调与平衡：不同鱼的混养利用了群落的空间结构；养

殖的蚕的数量不能危及到桑的存活

桑下套种、鱼塘混养

解析(1)种群是生活在同一地点同种生物的全部个体。而家蚕、桑树、鲤鱼为不同的物种，不能组成同一个种群。因此图中的家蚕、桑树、鲤鱼组成一个种群是错误的。(2)该立体农业是经过我国劳动人民科学规划和设计的人工生态系统，与自然生态系统比会有明显的经济效益，从能量流动方面看，糖渣、蚕排泄物中的能量得到了最有效的利用，大大提高了能量的利用率。该食物网含有多条食物链，营养结构更复杂，自我调节能力更强，有利于该生态系统的结构和功能维持在相对稳定的状态。(4)为了进一步提高桑基鱼塘的经济效