第4章 第3节 第1课时 生态工程的基本原理(Word教参)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中生物选择性必修2 生物与环境（人教版2019 SHJL版）

第3节　生态工程 第1课时　生态工程的基本原理 学有目标——课标要求必明 记在平时——核心语句必背 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。 1.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。 2.生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。 3.运用生态工程可对已被破坏的生态环境进行修复和重建，促进人类社会与自然环境和谐发展。 4.生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。 [主干知识梳理] 一、关注生态工程建设 1．生态工程的概念 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．进行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．生态工程的突出特点：少消耗、多效益、可持续。 二、生态工程所遵循的基本原理 1．自生原理 (1)概念：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。 (2)注意事项 ①需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。 ②需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。 2．循环原理 (1)概念：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。 (2)意义：减少整个生产环节“废物”的产生。 (3)实例：无废弃物农业。 3．协调原理 (1)理论基础：生物与环境、生物与生物的协调与适应。 (2)注意事项： ①需考虑生物与环境的适应性。 ②需考虑环境容纳量。 ③意义：可避免系统的失衡和破坏。 4．整体原理 (1)注意事项 ①要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。 ②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。 (2)实例：在进行林业工程建设时，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，如粮食、烧柴以及收入等问题。 [边角知识发掘] 分析下图(教材第100页图4­12、第101页图4­13)，回答有关问题： (1)甲图所示是一个生态系统吗？生产者、消费者、分解者分别是什么？ 提示：这是一个生态系统。生产者是作物，消费者是牛、羊、猪等家畜和人，分解者是土壤中的细菌、真菌等微生物。 (2)甲图所体现的主要生态工程原理是什么？是怎样实现的？ 提示：循环原理。该生态系统的人粪尿、牲畜粪便、作物残留物都能返回到农田土壤里，通过分解者的分解作用再供生产者利用。 (3)有同学认为甲图设计方案能大大提高能量传递效率，这种认识对吗？ 提示：不对。该设计通过“沼气池”这一环节大大提高了能量“利用率”，而不是提高了能量“传递效率”。 (4)乙图体现了哪种生态工程的基本原理？ 提示：图乙体现了整体原理。 [教材问题提示] (一)旁栏思考题 1．(教材第100页)我国农业发展利用了物质循环的原理，促进了系统的物质迁移与转化，所以能够数千年延续不断。而有些国家过度地从农田中获得产物，农作物和人、畜粪便等没有返回农田，使物质循环中断，久而久之，农业发展倒退，甚至使古文明中断。 2．(教材第101页)我国西北地区缺雨干旱，土壤较为贫瘠，应该选择适合当地自然环境条件的树种，如沙棘、山杏、刺槐、柠条等。在西北地区发展畜牧养殖业，应该注意牲畜数量不能超过草地的承载力。 (二)思考·讨论(教材第102页) 1．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。 2．自生原理：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，形成了可以自我维持的有序的整体。 循环原理：“陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑”这样的农业生产模式维持着高效的物质循环。 协调原理：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的气候；四大家鱼混养充分利用了群落的空间结构；桑叶饲蚕，利用了种间关系，但养殖的蚕的数量没有多到危及桑的存活；等等。 整体原理：桑基鱼塘在设计时，陆地与水面配比合理，各组分的搭配与比例适当，结构有序，形成了一个不可分割的整体；桑基鱼塘将原本割裂的生产系统优化组合，能够发展多种经营，为农民创造收入，是结构优化的“社会—经济—自然”复合系统。 3．还需要关注经济学