第4章 第3节 生态工程（教用Word）-【金榜题名】2026-2027学年高二生物选择性必修2同步学案（人教版2019）

第3节　生态工程

一、生态工程的基本原理

1．关注生态工程建设

(1)生态工程的概念

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，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)生态工程建设

①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。

②特点：与传统工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。

2．生态工程所遵循的基本原理

(1)自生

①系统自生的含义：生态系统这一有序的整体可以自我维持。这种由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。

②设计要求

a．遵循自生原理，需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。一般而言，应尽量提高生物多样性程度，利用种群之间互利共存关系，构建复合的群落。

b．要维持系统的自生，就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

①循环的含义：是指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设计要求：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。

(3)协调

设计要求：处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量。如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。

(4)整体

设计要求：遵循整体原理，首先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。其次，人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中。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。

二、生态工程的实例和发展前景

1．生态工程的实例

(1)农村综合发展型生态工程

问题：我国有近7亿人生活在农村，人多地少是突出的矛盾。怎样才能实现物质的多级循环利用，在资源有限的条件下有较多的产出，取得经济效益、社会效益和生态效益的全面提高呢？

对策：建立农村综合发展型生态工程，是实现这一目标的有效途径，这在我国已经有不少成功的实例。

(2)湿地生态恢复工程

问题：湿地是一种独特的生态系统。我国湿地的特点是类型多、面积大、分布广、区域差异显著、生物多样性丰富。湿地被誉为地球的“肾”。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。

对策：湿地生态恢复工程就是采用工程学和生态学措施相结合的方法，如废水处理、点源和非点源污染控制、土地处理工程，以及动植物物种引进等，使受到干扰的湿地得以恢复。在湿地的周围，还应建立缓冲带，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)矿区废弃地生态恢复工程

问题：因为矿藏开采后往往会造成山体、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条件，又会阻碍植被的生长。尤其是规模巨大的采矿业，不仅会对土地景观造成巨大的影响， 还可能产生严重的重金属污染。

对策：为加速恢复矿区生态环境，人们采用的措施包括人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等。其中，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。

2．生态工程的发展前景

(1)存在问题

①缺乏定量化模型指导难以设计出标准化、易操作的生态工程样板。

②设计缺乏高科技含量，生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术支持，缺乏理论性指导等。

(2)生态工程特点

①重视对生态环境的保护。

②注重与经济、社会效益的结合。

(3)我国党和政府高度重视生态文明建设

在党的十九大报告中，首次把美丽中国作为建设社会主义现代化强国的重要目标，对生态文明建设提出了一系列新思想、新目标、新要求和新部署，为建设美丽中国提供了指导方针和行动指南。

[自学效果诊断]

1．判正误

(1)在湿地生态工程中，通过改善水生生物的生存环境，从而有利于生态系统的自生( √ )

(2)化学肥料是一切农业生产特别是种植业的基础( × )

(3)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( √ )

(4)社会习惯、法律制度等对生态工程建设没有影响( × )

2．微思考

(1)在湿地修复过程中，应该选择污染物净化能力较强的多种水生植物，还需要考虑这些植物各自的生态位差异，以及它们之间的种间关系，通过合理的人工设计，使这些物种形成互利共存的关系。这在生态工程设计中遵循了怎样的原理？

[提示]　自生原理。

(2)恢复矿区生态环境应采取怎样的措施？

[提示]　首先要通过机械方法平整压实土地，人工制造表土；然后，在人造表土上，植树种草。

新知探究　生态工程的原理与实例分析

1．观察思考下面甲、乙两图：它们分别体现了哪种生态工程的基本原理？