高中生物-生态工程的基本原理教学设计学情分析教材分析课后反思

4.3.1生态工程的基本原理教学设计

教材分析

《生态工程的基本原理》是人教版选择性必修二《人与环境》的第三

节，是模块“生物与环境”知识的延伸和应用，也是生态工程的核心

内容。包括关注生态工程的建设和生态工程的基本原理两部分内容。

学情分析

1.已有知识与能力和情感

具备一定的生态学知识基础,如物质循环和能量流动图的分析以及群

落的特征和结构的相关知识。具有资料分析和整合能力，具备上网搜

索信息和信息初加工的能力。学生认同全球化的生态环境问题需要全

球合作解决，但是对于解决的措施并不明确,这也是本节课要解决的

问题。

2.存在困难及问题

大部分学生缺少知识概括的完整性,知识之间的逻辑性,语言表达的

准确性。

3.学生非智力因素对学习的影响分析

学生更关注于身边的生态工程案例，对于开放性的问题学生更倾向于

小组讨论,减少自身的压力，同时得到组员的帮助和教师的鼓励会使

他们更热衷于参与到学习中来。

4.应对策略

情境的创设尽量具有冲击力、说服力、本土化，激发学生学习兴趣，

通过自主学习、合作学习和交流,提高学生的语言表达能力，使其更能

全面的概括和总结。教师启发式教学,提高学生回答问题的逻辑性。

通过具体的实例,可以让学生将“可持续发展的观念”内化。

教学目标

1、生命观念

(1)简述生态工程的概念，。

(2)简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容。

2、科学探究、科学思维

尝试运用生态工程原理，分析生态环境问期及解决对策。

3、社会责任

(1)树立可持续发展的观念。

(2)关注我国在生态工程建设方面的成就。

教学重点和难点

1、教学重点

生态工程的基本原理。

2、教学难点

⑴搜集资料,形成方案；(2)生态工程原理的应用。

教学过程

【导入】新课导入

师:展示山水平度宣传片，同学们，前面我们着眼于微观世界的精细操

作一一基因工程、细胞工程、胚胎工程,在追求科技进步的同时我们

提醒自己科技是把双刃剑,要注意其安全性和对社会伦理的冲击,我

们要改造自然更要尊重自然规律。今天我们一起来看看我们在发展经

济的同时，人类对宏观的生态环境有怎样的影响。在视频中,我们可以

看到一个日新月异的发展中的平度，近些年，平度在生态环境的治埋

方面取得了不少成绩，当然，在我们的生活中还存在很多各种各样的

问题需要我们共同关注。你来回忆一下，在生活中存在哪些环境保护

和治理的问题呢？

学生发表意见，找出生活中存在的环境生态等问题

展示废弃矿区、工业生产区,污染物处理等图片。

师:这些都是为了发展经济而付出的沉重代价。

作为一个农业大市，平度在农业发展的同时用到了大量的化肥农药同

时也伴随着秸秆焚烧等等污染环境的行为，这样的农业生产方式我们

称为石油农业

课堂探究一

阅读课本并思考

1.“石油农业”，因何而得名？又有什么优缺点？

2.该农业中过量的使用化肥,如果化肥进入水体会造成什么危害?过

量使用的农药又会有什么危害？

3.对于改进石油农业你能提出哪些措施呢？

如何修复和重建遭到破坏的生态系统呢?如何改善这些造成环境污染

的传统的生产方式呢?今天我们以平度的田庄石墨矿矿废弃地生态工

程改造为例，来学习生态工程的原理，为家乡的发展贡献上我们自己

的力量。

【活动】一、关注生态工程的建设

资料呈现：

石墨的酸化高碳生产多数采用氢氟酸法或酸碱法，生产中使用大量的

氢氟酸、硫酸或盐酸等化学物质，对周围环境和地下水质造成污

染……

平度市田庄镇潘家庄村民曲先生拨打114转大众网反映，该村东面有

一石墨矿常年开采，放炮炸矿震得村里的房屋墙体出现裂痕，不少地

方“山皮”被挖开，植被遭到破坏，裸露的岩石留有被大型机械挖掘

的痕迹，这些矿坑成为青山绿水间一个个刺眼的“伤疤”，化工气味

呛得村民全都不敢开窗，地下水污染严重，矿厂排放的有害气体经常

导致周围庄稼大面积绝产，村里的养殖户家禽大面积死亡，全村的饮

用水只能从外面购买。

平度田庄镇潘家庄的村民，给生活在线打来电话，说他们用村后的地

下水灌溉小麦，竟然出现了死苗现象。部分居民反映，当地人做过估

算，石墨厂附近土地平均每公顷玉米地比其他地方少产近2吨；当地

种植的木耳，很容易腐烂，有些根本长不大。

“记者从田庄镇政府了解到，不光潘家庄，田庄镇和附近儿个乡镇的

部分村庄，地下水也出现了污染情况……地下水的污染不是一朝一夕,

如今截断源头，也只能保证水质不再继续恶化，要想完全恢复，恐怕

需要几年甚至几十年的时间……”

“原本肥沃的农田，建成尾矿坝后就变成了沙漠，太可惜了。”萝北

县云山林场职工赵江曾经是当地一个尾矿坝的看护员，他说，按照规

定，石墨企业要建尾矿坝，用于收集石墨生产的废水和废渣。当地有

些尾矿坝占用的是农田，而尾矿内的淤积工业废料含有化学物质，不

适合植物生长，因此废弃的尾矿库就如同沙漠一样荒凉。

探究活动二：

1.传统的开采模式有哪些弊端？

2.如何改进造成环境污染的传统的开采模式？

3.在废弃矿区实行生态修复，着力解决的问题有哪些？

提到生态工程和生态修复，我们固有的思维就是植树造林,现在改造

出庄石墨矿废弃地,我们是不是种点草,栽点树就可以达到治埋的目

的？为什么？说出你的理由

生态工程改造是一个系统工程,下面我们以班级为单位,成立田庄石

墨矿废弃地生态工程治理工程综合治理组，下设四个工程部,分别分

管地质改造和土壤改良、植被选择和栽种、居民生活经济建设、环境

污染治理等事项,分发部门工程改造任务清单,各组借鉴课本生态工

程原理及实例相关信息，阅读桌面提供材料包,搜寻借鉴与任务相匹

配的资料,分组讨论后形成部门工作方案并形成大体思路,说明部门

改造思路及遵循的原理。

学生方案形成大致基于以下几点:1、废弃地土壤破环严重,矿区岩石

裸露,不适合植物生长;2、当地居民都以短工或者废弃石墨矿资源为

生,生活相对困难,会加剧环境的破坏;3、地下岩层破坏挖掘堆放,重

金属超标，易滑坡,安全隐患大，同时微生物群破坏,分解能力差;4、居

民安顿后生活会形成二次污染。

【活动】二、生态工程的基本原理

探究活动三：

1.各小组阅读资料包，借鉴课本生态工程原理及实例相关信息，讨论

完成本组改造项目的初步方案（包括改造措施、效果草图、遵循的生

态工程相关原理，并能对原理进行基本解释）。（10-15分钟）

地质土壤治理小组：主要为石墨堆积、塌陷地、矿区闲置地。主要任

务为地形平整特殊隔离，重建表层土，改良土壤

植被恢复小组：现有植物主要为零星杂草和矮小灌木，绝大部分地方

裸露，无植被覆盖。

循环经济发展规划小组：废弃矿区居民基本以零工为生，无法耕作缺

乏体系支撑。

环境污染治埋小组：废弃矿区环境污染主要为水污染、土壤污染，工

业、生活废弃物污染等。

2.各小组展示汇报研究成果，主要从现状、设想、效果、原理四个方

面说明，其余组结合自己的方案质疑提问，汇报组再完善自己的计划。

汇报问题思考

1.沼气工程建立的优点？

2.如何改善和优化结构，使系统功能最大化？

3.如果种植植被单一，会发生什么现象，为什么？

4.在这一案例中，恢复植被的措施是植树前种草，为什么不是种植农

作物？

5.循环农业经济体系中，怎样合理地筹划养殖牲畜的数量？

6.生态恢复中，为什么还要考虑经济的影响？

师生共同讨论,得出结论:废弃矿区区域的规划发展分为4个阶段。

第一阶段，生态基础重构。首先对水土流失严重、生态结构脆弱的边

坡进行修复，通过储水、渗灌、留土、填沟等一系列措施使区域满足

植物生长的基本条件。同时,对大量煤肝石堆放区进行净化复垦处理,

经过处理单元的初步净化,先锋植被得以快速生长并吸收污染物。

第二阶段,生态结构发展。边坡生态环境进一步优化,煤叶石山复垦土

壤进一步净化，大量乡土灌木、乔木开始生长，植物群落不断完善.山

体剥离面上层的绿化工作开始进行。水质改善措施同步展开,逐步构

建三级净化系统，同时湿地植物快速发展，当地鸟类、鱼类、哺乳动物

开始繁衍生息，生物链初步形成。

第三阶段,生态体系完善，景观介入。随着土壤改良、水质净化、生态

多样性逐渐恢复，此时可对完成生态修复作用的各类设施进行改造，

对工业遗迹整合设计,对文化遗产保护利用，发展具有当地特色及经

济、观赏价值的果树林木，形成多样的景观空间。

第四阶段,经济、生态、文化综合发展。第一产业（包括农业、林业、

草药业等）和第三产业（包括旅游业、创意文化产业、相关服务业等）

稳步健康发展,生态环境质量进一步提升，当地产业文化得到有效保

护、利用和发扬,跨越多领域的景观体系构建完成。

探究活动四：

经过全班同学的共同努力,废弃矿区的改造初具雏形,在我们辛勤的

劳动中，请你思考：

1、石墨矿区生态修复，与传统的石墨开采方式相比，有哪些优点？

2、生态修复过程中，用到了哪些学科知识？

3、生态工程建设的目的是什么？什么是生态工程？

4、生态修复过程中，遵循的基本原理有哪些？

5、通过本节课的学习，你有什么体会？

对概念进行分解，加深理解。学生把新概念同化到已有的认知结构中。

以学生已有知识为支点,概念的形成水到渠成。学习内容回顾,强化记

忆,梳理知识脉络。

课后延伸

结合生态工程的基本原理，充分利用网络资源，对本节课石墨矿区环

境修复的项目设计方案进行修正和细化完善，形成纸质稿上交

2学情分析

1.已有知识与能力和情感

具备一定的生态学知识基础,如物质循环和能量流动图的分析以及群

落的特征和结构的相关知识。具有资料分析和整合能力，具备上网搜

索信息和信息初加工的能力。学生认同全球化的生态环境问题需要全

球合作解决，但是对于解决的措施并不明确，这也是本节课要解决的

问题。

2.存在困难及问题

大部分学生缺少知识概括的完整性,知识之间的逻辑性,语言表达的

准确性。

3.学生非智力因素对学习的影响分析

学生更关注于身边的生态工程案例，对于开放性的问题学生更倾向于

小组讨论,减少自身的压力，同时得到组员的帮助和教师的鼓励会使

他们更热衷于参与到学习中来。

4.应对策略

情境的创设尽量具有冲击力、说服力、本土化，激发学生学习兴趣，

通过自主学习、合作学习和交流,提高学生的语言表达能力，使其更能

全面的概括和总结。教师启发式教学,提高学生回答问题的逻辑性。

通过具体的实例,可以让学生将“可持续发展的观念”内化。

教学效果分析

本节课在一种活泼、开放、民主的氛围中完成了基本知识的掌握。

通过真实资料的呈现和真实情境的体验，学生尝试获取课本基础知识

的基础上结合所学的生态雪相关知识及获取的基本资料完成生态修

复方案的设计。学生学完此节内容，不仅激发了他们对环境保护的关

注，还燃起学习生物的兴趣。大部分学生在课堂实验方案设计活动中

参与度较高，各种能力也得到一定锻炼。

生态工程的基本原理教材分析

一、教材分析

生态工程的基本原理》是人教版选择性必修二《人与环境》的第三节，

是模块“生物与环境”知识的延伸和应用，也是生态工程的核心内容。

包括关注生态工程的建设和生态工程的基本原理两部分内容。

二、教学目标

1、生命观念

(1)简述生态工程的概念，。

(2)简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容。

2、科学探究、科学思维

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

(1)树立可持续发展的观念。

(2)关注我国在生态工程建设方面的成就。

三、教学重点和难点

1、教学重点

生态工程的基本原理。

2、教学难点

生态工程的系统学和工程学原理。

生态工程的基本原理

姓名：班级：考号：

一、单选题(本大题共20小题，共50.0分)

1.充分利用动物的不同习性，将其有机的结合在一起饲养的做法，

属于农业生态工程的

A.物质的良性循环技术B.洁净可再生的新能源开发技术

C.立体养殖技术D.种植业与畜牧业合理优化技术

2.要实现人与自然的和谐发展，下列措施最合理的是()

A.夏季在使用空调时尽量将温度调低

B.使用化学农药防治病虫害，保证粮食稳产

C.通过垃圾分类处理，实现再生资源的利用

D.大力开垦湿地，扩大粮食种植面积

3.生态工程可以帮助我们构筑尊崇自然、绿色发展的生态体系。下

列相关叙述错误的是()

A.生态工程是生态学与系统工程学的结合

B.达到经济、生态和社会的同步发展是生态工程的目的

C.整体大于部分之和体现了生态工程的整体性原理

D.考虑环境承载力体现了生态工程的协调与平衡原理

4.下面有关生态工程的描述，错误的是()

A.生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系

B.中国农民实施的“无废弃农业”所包含的生态学原理是物质的

循环再生

C.林业工程建设主要遵循物质循环再生原理和系统整体性原理

D.我国南方水网地区的桑基鱼塘模式体现了系统的结构决定功

能原理

5.下图概括的生态工程的基本原理是*了.

A.物种多样性原理

B,整体性原理

C.系统整体性原理

D.系统的结构决定功能原理

6.下图表示某地区的玉米生态工程。下列说法错误的是()

玉米粒A胚芽玉米油

玉千粉玉米粕

L食用酒精

酒带废液

I――►酒糟--------►黑料

鱼由Mf猪产品

I粪便I

做一♦俶产品玉米出

A.就图示而言，遵循的生态工程基本原理是物质循环再生原理

B.在玉米田中引种大豆并引入食虫鸟，可提高抵抗力稳定性

C.此地区的玉米生态工程实现了能量的循环，使废物资源化

D.遵循自然规律，兼顾生态和经济效益，是整体性原理的体现

7.下列*不符合生态工程基本原理的说法是（）

A.超载放牧导致草地退化，主要违背力调与平衡原理

B.矿区生态环境的恢复工程中，关键是土壤微生物群的构建和植

被恢复

C.城市生活垃圾实现废物资源化利用依据的是物质循环再生原

理

D.退耕还湿地和建立自然保护区的主要目的是为了给人类提供

游览胜地

8.下列关于生态工程基本原理的说法，错误的是

A.实现循环经济的主要原理是物质循环再生原理

B.小流域治理要综合考虑自然、经济和社会效益体现了系统整体

性原理

C.在西北干旱地区建设防护林要充分考虑协调与平衡原理

D.以单一种群获得经济效益最大化主要违背了物种多样性原理

9.下列关于生态工程基本原理的说法，不正确的是（）

A.整体性原理，是考虑自然系统的规律，所有的人类活动必须完

全以生态系统为核心

B.物质循环再生的原理，在于使各种生态系统的物质循环可以顺

利进行，实现废弃物的资源化

C.物种多样性原理，是各种生物之间通过食物链的相互作用，使

各种生物种群数量保持基本稳定

D.系统整体性原理是指系统各组分之间要有适当的比例关系

10.生物工程包含多项分支技术，就其产业化应用而言，生物工程的

基本原理是（）

A.必须改造相关生物的基因B.以糖类物质作为主要原料

C.以活细胞作为生物反应器D.以原生物体的代谢物为产品

11.下列有关生态学的基本原理在生产实践中的应用的叙述，错误的

是（）

A.合理的规划载牧量，能使能量持续地流向对人类有益的部分

B.生态农业系统中，将秸秆作饲料喂牲畜能实现能量的多级利用

C.大量引入外来物种能增加当地生态系统的物种多样性，提高稳

定性

D.合理地引入天敌治理害虫，能避免因化学农药的大量施用而带

来的二次污染

12.下列有关生态学的基本原理在实际生产中应用的叙述，不正确的

是

A.诱捕雄性害虫能降低其性别比例从而降低出生率

B.实行封山育林以增大野生动物的环境容纳量

C.农田除草使能量更多地流向对人类有益的部分

D.大规模引进外来物种以增加本地的生物多样性

13.江苏省徐州市多年来围绕“一城青山半城湖”理念，实施了一系

列生态建设工程，生态效应逐渐显现。下列有关该生态工程的分

析评价不合理的是

A.使物种多样性程度显著提高

B.使生物群落的组成更为复杂

C.使生态系统的类型更为多样

D.其主要目的是提高生物多样性的直接价值

14.城市生活垃圾要做到分类、回收、利用，实现废物资源化利用。

下列生态工程原理与该做法关系最密切的是

A.物质循环再生原理B.整体性原理

C.物种多样性原理D.系统学和工程学原理

15.湿地被誉为地球的“肾脏”，具有蓄洪防旱，调节区域气候，自

然净化污水，为迁飞的鸟类和多种动、植物提供栖息地，以及为

人们提供休闲娱乐的环境等功能。湿地生态恢复工程是采用工程

和生物措施相结合的方法，如废水处理、污染源控制、土地处理

工程以及植物物种的引进种植等，使受到干扰的湿地得以恢复的

工程。下列有关湿地的说法，正确的是

A.上述材料只体现了湿地生态系统生物多样性的间接价值

B.湿地生态系统在恢复过程中，消费者种类和数量的增加对生态

系统的恢复有阻碍作用

C.湿地生态系统的恢复工程主要是利用了生物群落演替理论

D.湿地生态系统依靠其自我调节能力就能很快恢复到正常的健

康状态

16.在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考

虑贫困地区农民的生活问题如粮食、烧柴以及收入等问题。以上

做法依据的生态工程原理是（）

A.系统整体性原理B.整体性原理

C.系统结构决定功能原理D.以上都不是

17.图甲表示某城市利用河流净化污水的基本原理.，图乙表示污水从

A处流入河流后不同地方几种相对数值的变化情况。结合所学知

识分析，判断下列选项错误的是（）

）ABD

同潦方向——►

用乙

A.该河流生态系统的能量流入来源是藻类等植物固定的全部太

阳能

B.若排放的是化肥厂的污水（含大量无机N、P）,则首先增加

的是藻类

C.图乙AB段水体浑浊，但CD段清澈见底，依赖于该河流的自我

调节能力

D.图乙BC段藻类大量繁殖的主要原因是细菌分解有机物产生的

尢机盐离子增多

18.我国云贵地区在农村大力实施沼气工程；地衣中的真菌和蓝藻互

利共生，分开后，两者都不能正常生长；云南省在封山育林时充

分考虑到不能让林区农民的生活水平下降。上述三项所依据的生

态工程主要原理依次是（）

①物质循环再生原理②物种多样性原理③整体性原理④协

调与平衡原理⑤系统的结构决定功能原理⑥系统整体性原理

A.①⑥④B.①⑥③C.①⑤③D.①④⑥

19.下列有关生态工程的说法，正确的有：（）

A.无废弃物农业主要体现了生态工程的整体性原理

B.生态经济主要通过实行“循环经济”的原则

C.前面造林，后面砍林，违反的是系统学与工程学原理

D.某湖中水体富营养化，引起大面积水华，违反的是物种多样性

原理

20.某城市围绕“一城青山半城湖”理念。实施了一系列生态建设工

程，生态效应逐渐显现。下列有关该生态工程的分析评价不合理

的是

A.使物种多样性程度显著提高

B.使生物群落的组成更为复杂

C.使生态系统的类型更为多样

D.其主要目的是提高生物多样性的直接价值

二、填空题（本大题共4小题，共28.0分）

21.（8分）稳定塘是一种利用天然净化能力对污水进行处理的构筑

物的总称。稳定塘中种植水生植物、养鱼、鸭、鹅等形成多条食

物链。其中，不仅有分解者生物即细菌和真菌，生产者生物即藻

类和其他水生植物，还有消费者生物，如鱼、虾、贝、螺、鸭、

鹅、野生水禽等，三者分工协作，对污水中的污染物进行更有效

地处理与利用。

（1）稳定塘污水净化系统中，生产者、消费者和分解者都包含多

种生物，且各营养级之间要保持适宜的数量比和能量比，这体现

了生态工程建设应遵循和

__________________原理。

（2）稳定塘包含多种类型，好氧稳定塘深度较浅，一般不超过

0.5m。好氧塘中的主要特征是之一好氧微生物与植物性浮游生物

——藻类可以共生，原因是o但是，必须控

制排入好氧塘中污水的量，否则会使水中藻类含量过高，这说明

（3）厌氧稳定塘塘水深度一般在21n以上，有机负荷率高，整个

塘水处于厌氧状态，在其中进行水解、产酸以及甲烷发酵等厌氧

反应。污水在厌氧塘中停留时间较长的原因主要是厌氧塘中污水

有机物浓度高，其厌氧菌分解大量有机物所需时间长。

(4)兼性稳定塘：塘水较浅，一般在1m以上。塘内存在不同的

区域，从塘面到一定深度，为好氧区；塘底为沉淀淤泥，为厌氧

区；厌氧区与好氧之间为兼性区，存在大量的兼性微生物。引起

不同微生物分布的区域不同的原因是,这体现了群落的

(空间特征)。

(5)生态工程建设的目的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

22.(6分)回答下列有关基因工程、细胞工程、胚胎工程、生态工

程的问题。

(1)外源基因整合到小鼠胚胎干细胞的DNA序列中，使某一个基

因被取代或破坏而失活，形成杂合体细胞，然后将其植入小鼠的

早期胚胎，生成嵌合体小鼠，嵌合体小鼠的生成涉及到的生物工

程技术手段有、、等

(2)“试管婴儿”是指精子和卵子在试管内进行结合的体外受精

技术，受精前精子需要事先经过处理，常采用的方法

有，卵了要培养到

（时期）。

（3）生态经济主要是通过实行“”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，从

而实现废弃物的资源化。

23.（8分）回答下列与生态工程有关的问题：

（1）生态工程建设的目的就是遵循,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

___________________的工程体系。

（2）生态农业是指运用生态学原理，在环境与经济协调发展的思

想指导下，应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合

农业生产体系。秸秆直接燃烧污染环境，可以将秸秆作饲料喂牲

畜，牲畜粪便进入沼气池，发酵产生的沼气作燃料，沼渣用来肥

田。沼渣肥田主要体现了_

原理；连年种植单一品种造成病虫害增加主要违反了

原理在湿地生态恢复工程中，应在湿地周围建

立缓冲带，以尽量减少,使湿地依靠自然演替等机

制恢复其生态功能。

（3）城市是由自然系统、经济系统和社会系统所组成的人工生态

系统，对城市污水的处理，除了发挥污水处理厂的重要作用外，

我国科研人员创造了，在浮床上种植特殊的水生、

半水生植物吸收水中的化学元素，采收的绿色植物有的可以作为

饲料，有的在大量干燥处理后可以用来提取铜、锌、汞等金属。

以往对于城市垃圾的处理方式也比较简单粗暴：填埋、堆肥、焚

烧，然而这种处理方式治标不治本，久而久之环境污染tl益严重。

2019年，全国多地强制实施,改露天放置为

处理，地表种植植物，减少对水、气等资源的污染。

24.（6分）人们可以采用许多恢复生态学技术来治理退化的生态系

统，例如分步骤在盐碱化草原种植不同植物，以改造盐碱化草原，

并采用生态工程的办法进行生态恢复。请回答：

（1）恢复生态学主要利用的是—理论，并人为增加—的投入,

从而尽快使生态系统的恢复到（或接近）受干扰前的正

常健康状态。

（2）恢复后的草原动植物种类和数量,土壤中有机物含量均有明显

增加。土壤有机物的来源有—o（2分）

（3）采用恢复生态学技术改造盐碱化草原的生态学意义是

三、识图作答题（本大题共2小题，共15.0分）

25.（7分）图示为当前流行的农村庭院生态工程模式图，其生态系

统各成分的组成和相互关系如图所示。回答下列问题:

产品

（1）流经该生态系统的总能量是O从生态学角度

分析，人们建立图示农业生态系统的主要目的是

（2）在充分利用能量，减少环境污染的同时，通过饲养家禽、家

畜，发展沼气工程，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济

相互协调，体现了生态工程的原理。将鸡鸭等放养在

果园，比单纯种植果园和单纯养殖鸡鸭带来的效益之和还要高，

体现了生态工程中的原理。

（3）植食性昆虫的粪便中的能量属于第______营养级同化的能

量。从生态系统稳定性看，该生态系统比简单的农田生态系统不

易发生虫害的原因是o

（4）一般来说，生态工程的主要任务是对进行修复，

对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的

生产力。

26.（8分）一青年农民利用自己学习的生态学知识在自家庭院里建

了一个小型农业生态系统。如图是该家庭生态工程的模式图，请

据图分析回答下列问题:

⑴从图中可知，人类生活中所需的能源来自太阳能、沼气等。利

用这些能源与利用煤炭相比，突出的优点是

(2)该家庭生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是

_____________________o(2分)

(3)生态工程建设的目的就是遵循自然界的规律，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。与传统的工程相比较，生态工程是一类少消耗、

多效益、的工程体系。

(4)生态工程所遵循的基本原理是、、协、调与

平衡原理、。

四、探究题(本大题共1小题，共7.0分)

27.(7分)浙江某地家庭农场模式简图如下，请回答下列与生态工

程有关的问题:

⑴农场主将种植、养殖、旅游副业（采摘、垂钓）等进行了合理优

化。还将农业废弃物和生活污水的转化、再生及资源化等综合起

来，实现对能量的。这种做法正是建立生态农业发展

循环经济的一种模式，遵循的基本技术是和

⑵由于果树与幼苗之间空间很大，农场主将甘薯、油菜

在果园中。打落菜籽以后，农场把这些油菜秸秆置还果园地，覆

盖在果树的根部上，又把榨油以后的菜籽饼施入果园，保持

，提高水果的品质，求得最大化的生态效益和

O该生态农场能生产出无公害水果的原因是减少

了的使用量，减少对环境的污染。

答案和解析

1.【答案】C

【解析】【分析】

本题依托生态农业，考查考生对生态工程的基本原理的理解能力。

【解答】

A.物质的良性循环技术没有具体说明各个部分的不同属性，A不符合

题意；

B.洁净可再生的新能源开发技术不一定要利用农作物，B不符合题

思；

C.立体养殖技术充分利用环境各部分的不同属性和所涉及农作物及

养殖物生存所需要的特定环境，将其有机的结合在一起的做法，属于

农业生态工程的，C符合题意；

D.种植业与畜牧业合理优化技术的功能属性有所重叠,D不符合题意。

故选C。

2.【答案】C

【解析】【分析】

本题考查生态工程的相关知识。要求考生识记生态工程建设的目的和

生态农业的概念，能运用所学的知识对各选项作出准确的判断，属于

识记水平。

【解析】

A.夏季在使用空调时尽量将温度调低，会增加能量的消耗，不利于缓

解温室效应，A错误；

B.化学农药的使用会导致环境污染，而且长期使用某种化学农药也会

导致害虫的耐药性增强，B错误；

C.垃圾分类处理，可以节省土地资源，减少环境污染，实现再生资源

的利用，C正确；

D.湿地面积大量减少，会导致其蓄洪抗旱等功能的减弱，D错误,

故选C。

3.【答案】C

【解析】【分析】

本题考查生态工程的概念和原理，要求考生识记生态工程的基础知识,

能结合所学的知识准确判断各选项。

生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通

过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重

建,对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系

统的生产力，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。

【解答】

A.据分析可知生态工程是生态学与系统工程学的结合，A正确；

B.生态工程建设的目的是遵循物质循环规律，充分发挥资源的生产潜

力，防止环境污染，达到经济效益，社会效益和生态效益同步发展，

B正确；

C.系统整体性原理：系统各组分间要有适当的比例关系，使得能量、

物质、信息等的转换和流通顺利完成，并实现总体功能大于各部分之

和的效果，即“1+1>2”,C错误；

D.协调与平衡原理：生态系统的生物要适应环境，且生物的数量不能

超过环境承载力（环境容纳量）的限度，D正确。

故选Co

4.【答案】C

【解析】【分析】

本题考查生态工程依据的生态学原理，要求考生识记生态工程依据的

生态学原理，能理论联系实际，运用所学的知识来解释，属于考纲识

记和理解层次的考查。

【解答】

A.生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系，A正确；

B.中国农民实施的“无废弃物农业”所包含的生态学原理主要是物质

的循环再生原理，B正确；

C.在林业工程建设时要考虑整体性原理，将生态和经济结合起来，防

止“前面造林，后面砍林”，C错误；

D.我国南方水地区的桑基鱼塘模式体现了系统的结构决定功能的原

理，D正确。

故选C。

5.【答案】D

【解析】【分析】本题考查生态工程的基本原理的相关知识，解题关

键是学生对生态工程基本原理的记忆与理解。

【解答】

该图显示出生态系统各组分之间通过一定的结构进行连接，达到结构

的优化，从而达到改善系统功能的目的，所以该图概括的生态工程所

遵循的基本原理是系统的结构决定功能原理，即D正确，A、B、C错

误。

故选D。

6.【答案】C

【解析】【分析】

本题结合图解，考查生态工程的相关知识，要求考生识记生态工程依

据的基本原理及实例，能结合图中信息准确判断各选项。

生态农业是一个农业生态经济复合系统，将农业生态系统同农业经济

系统综合统一起来，以取得最大的生态经济整体效益。它也是农、林、

牧、副、渔各业综合起来的大农业，又是农业生产、加工、销售综合

起来，适应市场经济发展的现代农业。生态工程的基本原理有物质循

环再生原理.、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理和系统

学和工程学原理。

【解答】

A.就图示而言，遵循的生态工程基本原理是物质循环再生原理，A正

确；

B.在玉米田中引种大豆并引入食虫鸟，可增加物种丰富度，提高抵抗

力稳定性，B正确；

C.能量不能循环，C错误；

D.遵循自然规律，兼顾生态和经济效益，是整体性原理的体现，D正

确。

故选C。

7.【答案】D

【解析】【分析】

本题主要考查生态工程基本原理的相关知识，意在考查学生对知识的

掌握情况。

生态工程依据的基本原理：

（1）物质循环再生原理：物质能在生态系统中循环往复，分层分级

利用；

（2）物种多样性原理：物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力

稳定性；

（3）协调与平衡原理：生态系统的生物数量不能超过环境承载力（环

境容纳量）的限度；

（4）整体性原理：生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影

响；

(5)系统学和工程学原理：系统的结构决定功能原理：要通过改善

和优化系统结构改善功能；系统整体性原理：系统各组分间要有适当

的比例关系，使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成，并实

现总体功能大于各部分之和的效果，即“1+1>2”。

【解答】

A.超载放牧导致草地退化，主要违背协调与平衡原理，A正确；

B.土壤微生物群的构建和植被恢复是矿区生态环境的恢复工程中的

关键的措施，B正确；

C.城市生活垃圾实现废物资源化利用依据的是物质循环再生原理，C

正确；

D.退耕还湿地和建立自然保护区的主要目的是为了保护野生动植物,

D错误。

故选D。

8.【答案】B

【解析】【分析】

本题考查生态工程基本原理的内容，答题关键是识记相关实例及各原

理的含义。

【解答】

A.实现循环经济的主要原理是物质循环再生原理，A正确；

B.小流域治理要综合考虑自然、经济和社会效益体现了整体性原理,

B错误；

C.在西北干旱地区建设防护林要充分考虑协调与平衡原理，c正确;

D.以单一种群获得经济效益最大化主要违背了物种多样性原理，D正

确。

故选B。

9.【答案】A

【解析】【分析】

本题考查生态工程依据的生态学原理，要求考生识记生态工程的概念

及生态工程依据的生态学原理，能结合所学的知识准确判断各选项,

属于考纲识记和理解层次的考查。

【解答】

A.整体性原理是指生态系统建设要考虑自然系统的规律，考虑自然、

经济、社会的整体影响，A错误；

B.物质循环再生的原理是使各种生态系统的物质循环可以顺利进行,

循环往复，分层分级利用，不产生废弃物，B正确；

C.物种多样性原理是各种生物之间通过食物链的相互作用，使各种生

物种群数量保持基本稳定，使生态系统具有较高的抵抗力稳定性，C

正确；

D.系统各组分间要有适当的比例关系，使得能量、物质、信息等的转

换和流通顺利完成，并实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1+1

>2"，D正确。

故选Ao

10.【答案】c

【解析】解：A、生物工程不一定要改造生物的基因，A错误；

BCD、根据生物工程的概念可知，生物工程是通过合适的生物反应器

对这类“工程菌”或“工程细胞株”进行大规模的培养，以生产大量

有用代谢产物或发挥它们独特生理功能一门新兴技术，可见其原理是

以活细胞作为生物反应器，BD错误，C正确。

故选：Co

生物工程是以生物学（特别是其中的微生物学、遗传学、生物化学和

细胞学）的理论和技术为基础，结合化工、机械、电子计算机等现代

工程技术，充分运用分子生物学的最新成就，自觉地操纵遗传物质，

定向地改造生物或其功能，短期内创造出具有超远缘性状的新物种,

再通过合适的生物反应器对这类“工程菌”或“工程细胞株”进行大

规模的培养，以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能一门

新兴技术。

本题考查生物工程的相关知识，只要考生识记生物工程的概念即可正

确答题，属于考纲识记层次的考查。

11.【答案】C

【解析】解：A、合理的规划载牧量，能使能量持续地流向对人类有

益的部分，A正确；

B、生态农业系统中，将秸秆作饲料喂牲畜能实现能量的多级利用，B

正确；

C、若当地条件特别适宜入侵种的生长，会对当地生物造成威胁，破

坏当地生态系统的稳定性，c错误；

D、合理地引入天敌治理害虫，能避免因化学农药的大量施用而带来

的二次污染，D正确。

故选：Co

1、外来物种入侵可能带来的四种后果（1）改变当地生态系统和景

观。（2）生态系统抵抗力稳定性降低。（3）土壤保持和营养改善

能力降低。（4）生物多样性锐减。

2、外来物种入侵引发生态危机的原因：①占据空的生态位；②侵入

物种具有顽强的生命力，入侵传播能力强，一旦传入，能迅速传播蔓

延开来，在短时期内呈现种群的“J”型增长；③迁入地环境条件

适宜；④侵入物种对环境适应性强；⑤缺少天敌的控制。

本题考查了生态学的基本原理在生产实践中的应用，要求考生掌握能

量流动的原理在生产实践中的应用，掌握生态系统稳定性的概念以及

外来物种入侵对稳定性的影响。

12.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查种群的特征、种群数量变化、能量流动等知识，意在考查学

生对知识的理解和应用能力。

【解答】

A.诱捕雄性害虫能降低其性别比例从而降低出生率，A正确；

B.实行封山育林以增大野生动物的环境容纳量，B正确；

C.农田除草使能量更多地流向对人类有益的部分，C正确；

D.大规模引进外来物种会对当地物种造成威胁，降低本地的生物多样

性，D错误。

故选D。

13.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查生物多样性及生态工程建设，要求考生识记生物多样性的

概念、三个层次、价值等基础知识，掌握生态工程建设的意义，能结

合所学的知识准确判断各选项。

【解答】

生物多样性的价值包括：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工

业原料等使用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非

实用意义的；（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生

态功能）；（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。生态工程是指

人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、

调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环

境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力,

从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。据此解题：

A.生态工程使物种多样性程度显著提高，A正确；

B.生态工程使生物群落的组成更为复杂，B正确；

C.生态工程使生态系统的类型更为多样，C正确；

D.生态工程建设的主要目的是提高生物多样性的间接价值，D错误。

故选D。

14.【答案】A

【解析】略

15.【答案】C

【解析】【分析】

本题主要考查生态系统相关知识，要求学生识记相关知识，能够结合

题意进行分析。

【解答】

（1）生物多样性的价值包括三个方面：一是目前尚不清楚的潜在价

值，二是对生态系统起到重要调节功能的间接价值，三是对人类有食

用、药用和工业原料等实用意义的，以及有旅游观赏、科学研究和文

学艺术创作等非实用意义的直接价值。上述材料中，蓄洪防旱、调节

区域气候、自然净化污水、为迁飞的鸟类和多种动植物提供栖息地等,

体现了生物多样性的间接价值，而为人们提供休闲娱乐的环境体现了

生物多样性的直接价值。

（2）消费者能够加快生态系统的物质循环，对于植物的传粉和种子

的传播也具有重要作用，所以消费者种类和数量的增加对生态系统的

恢复有促进作用。

（3）恢复生态学主要利用的是生物群落演替理论，特别强调生态系

统的自我调节能力和生物的适应性，充分依靠生态系统自身的能力,

并辅以有效的人为手段，从而尽快使生态系统从受损的退化状态恢复

到正常的健康状态。

综上，A、B、D错误，C正确。

故选Co

16.【答案】B

【解析】【分析】

本题考查生态工程依据的生态学原理，要求考生识记教材中的相关原

理，理解和掌握教材中所举的实例，同时能理论联系实际，运用所学

的知识，合理解释自然界和社会生活中的生物学问题，属于考纲识记

和理解层次的考查。

【解答】

在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫

困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴以及收入等问题，说明生态系

统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响；可见，以上做法依据的

生态工程原理是整体性原理。综上所述，B正确，ACD错误。

故选B。

17.【答案】A

【解析】解：A、该河流生态系统的能量来源于藻类等植物的光合作

用的太阳能，生活污水中的有机物中的化学能，A错误；

B、化肥厂的污水含大量无机N、E,则不需要细菌的分解作用，直接

导致河流中的藻类疯长，B正确；

C、图乙AB段水体浑浊，但CD段清澈见底，依赖于该河流的自我调

节能力，C正确；

D、BC段细菌分解有机物产生的无机盐增多，有利于藻类生长，导致

藻类大量繁殖，D正确；

故选：Ao

分析图甲：图甲①表示微生物的分解作用、②表示植物的呼吸作用、

③表示动物的呼吸作用、④表示动物捕食植物。据此答题。

本题主要考查生态系统的结构和功能、物质循环和能量流动的规律、

种群的数量变化等，意在强化学生的识图判断和分析作答能力，强化

知识的迁移运用。

18.【答案】B

【解析】【分析】

本题考查生态工程依据的生态学原理，要求考生识记相关原理，理解

和掌握教材中所举的实例，同时能理论联系实际，运用所学的知识,

合理解释自然界和社会生活中的生物学问题，属于考纲识记和理解层

次的考查。

【解答】

实施沼气工程将动物粪便通过微生物发酵产生燃料、饲料等，符合物

质循环再生原理；真菌和蓝藻单独存在时，两者都不能正常生长，共

生在一起，则出现1+1>2的效果，体现了系统整体性原理；封山育

林时考虑农民生活水平，同时考虑自然、经济、社会，符合整体性原

理。综上所述，B正确，ACD错误。

故选Bo

19.【答案】B

【解析】【分析】

本题考查生态工程依据的生态学原理，要求考生识记生态工程的生态

学原理，掌握课本中所举的实例，能理论联系实际，对选项作出准确

的判断，属于考纲识记和理解层次的考查，对于此类试题，考生要在

平时的学习过程中，注意构建知识网络结构。

【解答】

A.无废弃物农业主要体现了生态工程的物质循环再生原理，A错误;

B.生态经济主要通过实行“循环经济”的原则，B正确；

C.前面造林，后面砍林，违反的是整体性原理，C错误；

D.某湖中水体富营养化，引起大面积水华，违反的是协调与平衡原理,

D错误。

故选Bo

20.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查生物多样性及生态工程建设，要求考生识记生物多样性的概

念、三个层次、价值等基础知识，掌握生态工程建设的意义，能结合

所学的知识准确判断各选项。

【解答】

ABC.生态工程建设使生物多样性程度显著提高，使生物群落的组成更

为复杂、使生态系统的类型更为多样，ABC正确；

D.生态工程建设的主要目的是提高生物多样性的间接价值，D错误。

故选D。

21.【答案】（1）物种多样性；协调与平衡

（2）藻类可以通过光合作用为微生物提供氧气，而好氧微生物利用

这部分氧对污水中的有机物进行降解，为藻类提供C02和无机盐；生

态系统的自我调节能力是有一定的限度的。

(4)氧气；垂直结构

(5)经济效应和生态效应；少消耗、多效应、可持续

【解析】【分析】

本题考查生态工程的有关知识，意在考查考生理解所学知识的要点,

把握知识间的内在联系的能力。

【解答】

(1)稳定塘污水净化系统中，生产者、消费者和分解者都包含多种

生物，且各营养级之间要保持适宜的数量比和能量比，这体现了生态

工程建设应遵循物种多样性和协调与平衡原理。

(2)稳定塘包含多种类型，好氧稳定塘深度较浅，一般不超过0.5m。

好氧塘中的主要特征是之一好氧微生物与植物性浮游生物一一藻类

可以共生，原因是藻类可以通过光合作用为微生物提供氧气，而好氧

微生物利用这部分氧对污水中的有机物进行降解，为藻类提供CO2和

无机盐。但是，必须控制排入好氧塘中污水的量，否则会使水中藻类

含量过高，这说明生态系统的自我调节能力是有一定的限度的。

(3)厌氧稳定塘塘水深度一般在2m以上，有机负荷率高，整个塘水

处于厌氧状态，在其中进行水解、产酸以及甲烷发酵等厌氧反应。污

水在厌氧塘中停留时间较长的原因主要是厌氧塘中污水有机物浓度

高，其厌氧菌分解大量有机物所需时间长。

（4）兼性稳定塘：塘水较浅，一般在1m以上。塘内存在不同的区域，

从塘面到一定深度，为好氧区；塘底为沉淀淤泥，为厌氧区；厌氧区

与好氧之间为兼性区，存在大量的兼性微生物。引起不同微生物分布

的区域不同的原因是氧气，这体现了群落的垂直结构。

（5）生态工程建设的目的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，达到经济效应和生态效应的同步发

展。与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效应、可持续的

工程体系。

22.【答案】（1）基因工程（DNA重组技术）；动物细胞培养；早期

胚胎培养（胚胎移植等）

（2）获能；培养法和化学诱导法；减数第二次分裂中期

（3）循环经济；（生产）原料

【解析】【分析】

本题主要考查基因工程、细胞工程、胚胎工程、生态工程相关知识,

意在考查学生对知识的理解和记忆能力。

【解答】

（1）嵌合体小鼠的生成涉及到的生物工程技术手段有基因工程（DNA

重组技术）、动物细胞培养、早期胚胎培养（胚胎移植等）。

（2）体外受精技术，受精前精子需要事先经过获能处理」常采用的

方法有培养法和化学诱导法，卵子要培养到减数第二次分裂中期。

（3）生态经济主要是通过实行“循环经济”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，从而

实现废弃物的资源化。

故答案为：

（1）基因工程（DNA重组技术）；动物细胞培养；早期胚胎培养（胚

胎移植等）

（2）获能；培养法和化学诱导法；减数第二次分裂中期

（3）循环经济；（生产）原料

23.【答案】（1）自然界物质循环的规律；少消耗、多效益、可持续

（2）物质循环再生；物种多样性；人类的干扰

（3）浮床生态工艺法；垃圾分类处理；掩埋

【解析】【分析】

本题考查生态工程的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力,

运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。

【解答】

（1）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，达到经济效益和生态效益的同步

发展。与传统工程相比较，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续。

（2）生态农业是指运用生态学原理，在环境与经济协调发展的思想

指导下，应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生

产体系。秸秆直接燃烧污染环境，可以将秸秆作饲料喂牲畜，牲畜粪

便进入沼气池，发酵产生的沼气作燃料，沼渣用来肥田。沼渣肥田主

要体现了物质循环再生原理；连年种植单一品种造成病虫害增加主要

违反了物种多样性原理；在湿地生态恢复工程中，应在湿地周围建立

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。

（3）城市是由自然系统、经济系统和社会系统所组成的人工生态系

统，对城市污水的处理，除了发挥污水处理厂的重要作用外，我国科

研人员创造了浮床生态工艺法，在浮床上种植特殊的水生、半水生植

物吸收水中的化学元素，采收的绿色植物有的可以作为饲料•，有的在

大量干燥处理后可以用来提取铜、锌、汞等金属。以往对于城市垃圾

的处理方式也比较简单粗暴：填埋、堆肥、焚烧，然而这种处理方式

治标不治本，久而久之环境污染日益严重。2019年，全国多地强制

实施垃圾分类处理，改露天放置为掩埋处理，地表种植植物，减少对

水、气等资源的污染。

24.【答案】（1）生物群落演替；物质和能量；结构与功能

⑵植物的枯枝落叶,动物的遗体与粪便

⑶提高生物多样性的价值和生态系统的生态、社会、经济效益（稳定

性）（合理即可）

【解析】【分析】

本题依托治理退化的生态系统，意在考查考生对生态工程的理解能力。

【解答】

（1）恢复生态学主要利用的是生物群落演替理论，并人为增加物质和

能量的投入,从而尽快使生