4.3.1 生态工程的基本原理 导学案-2025-2026学年高二上学期人教版生物 选择性必修2

4.3.1 生态工程的基本原理 学习目标 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。 预习梳理 一、关注生态工程建设 1.生态工程的概念 (1)原理与方法:应用　　　　　　和　　　　　　等学科的基本原理和方法。  (2)措施:对人工生态系统进行　　　　　　　　　,或对已被破坏的生态环境进行　　　　　　　　。  (3)目的:　　　　生态系统的生产力或　　　　生态环境,促进人类社会与自然环境和谐发展。  2.生态工程建设的目的: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。  3.生态工程的特点 与传统工程相比,生态工程是一类　　　　、多效益、　　　　的工程体系。  二、生态工程所遵循的基本原理 原理 含义 措施 自生 由生物组分产生的　　　　　　、自我　　　　、自我　　　　、自我更新和维持  在生态工程中有效选择　　　　　　并合理布设;创造有益于生物组分的　　　　　　　　　　　,以及它们形成　　　　　关系的条件  循环 在生态工程中促进系统的物质　　　　　　　　,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　　　　较高  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 协调 在进行生态工程建设时,　　　　　　　　、　　　　　　之间要协调与适应  处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑　　　　　  整体 几乎每个生态系统都是具有多组分、复杂结构和综合功能的系统,这样的复杂系统建设必须以　　　　　为指导  生态系统各组分之间要有适当的　　,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和　　　　　　,达到改善系统功能的目的;其次不仅要考虑自然生态系统的规律,更要考虑　　　　　　等系统的影响力  预习检测 (1)对已被破坏的生态环境进行修复、重建也属于生态工程的内容。 (　) (2)在城市环境治理中,实现垃圾分类处理体现了自生原理。 (　) (3)在建设高新农业时,沼气池的建立应遵循循环原理。 (　) (4)根据协调原理,一个生态系统中种群的数量不应超过环境容纳量。 (　) (5)在建设生态工程时,既要考虑生态系统的自然规律,也要考虑经济和社会等系统的影响力。 (　) 任务活动 任务　生态工程所遵循的基本原理 【资料1】 阅读以下4个实例回答相关问题: 实例1: 在湿地修复过程中,应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生态位的差异,通过合理的人工设计,使这些物种形成互利共存的关系。 实例2: “无废弃物农业”是我国古代传统农业形式之一,也是生态工程最早和最生动的一种模式,如图是“无废弃物农业”示意图。 实例3: 我国西北一些地区年降水量小于450 mm,只适宜种植灌木和草本植物,但曾被硬性规定种植乔木类植物。 实例4: 在进行农林工程建设时,一方面号召农民种树,另外一方面要考虑贫困地区农民的生活问题,如粮食、收入等问题。 1.实例1体现了生态工程建设中需要遵循　　　原理。  2.实例2 “无废弃物农业” 通过对作物的残留物、人粪尿、牲畜粪便等采用堆肥和沤肥的方式,将它们转变成有机肥料,施用到农田中,被土壤中的　　　　分解利用,改善土壤结构,实现了氮、磷、钾及微量元素的循环使用,该过程遵循了生态工程的　　　　原理。  3.实例3违背了生态工程的　　　　原理。  4.实例4体现了生态工程设计要遵循　　　　原理。  5.某地农民为了提高经济效益,将原来的单一种植甘蔗改为甘蔗和花生间种,该过程遵循了生态工程的　　　　原理。  【资料2】 阅读教材P102~103思考·讨论“分析生态工程案例中的原理和应用。” 1.尝试写出桑基鱼塘中的食物链。 2.(1)陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑,主要应用了　　　　原理。  (2)桑和甘蔗适应我国南方温暖湿润的气候;池塘养鱼,应综合考虑不同鱼种之间的关系和鱼的数量,主要应用了　　　　原理。  (3)桑基鱼塘在设计时,陆地和水面配比要合理,各组分的搭配与比例应适当,结构有序,形成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,主要应用了　　　　原理。  (4)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,主要应用了　　　　原理。  3.当桑叶价格高,卖桑叶比卖鱼更合算时,当地农民会将蚕沙用作桑树的肥料,而不是喂鱼。由此可以看出,生态工程建设除了要考虑生态学、工程学原理,还需要关注　　　　原理,要达到　　　　　　和　　　　　　的同步发展。  归纳拓展 1.生态工程所遵循原理的理论基础、意义与实例 原理 理论基础 意义 实例 自生 生态系统的自我调节能力 利用自然规律保证生态系统的稳定 湿地修复中注重生物的选择 循环 物质循环 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” 协调 生物与生物、生物与环境的协调与平衡 可避免系统的失衡和破坏 我国西北干旱地区残败的“灰色长城” 整体 ①系统的结构决定功能 ②社会—经济—自然复合系统 ①改变和优化系统的结构以改善功能 ②统一协调各种关系,保障系统的平衡与稳定 ①桑基鱼塘 ②林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题 2.生态工程基本原理的判断 (1)强调物质循环、废物利用、减轻环境污染→循环原理。 (2)有效选择生物组分并合理布设,体现物种多、营养关系复杂→自生原理。 (3)强调生物与环境的协调与平衡,涉及环境承载力→协调原理。 (4)强调各组分比例适当,构成有序的结构,考虑经济、社会因素→整体原理。 反馈评价 例1 [2024·海南卷] 发展生态农业有助于乡村振兴。某乡村因地制宜实施了“春夏种稻、冬闲种薯、薯糠喂牛、粪尿肥田”的生态农业模式,提高了当地的经济收入,减少了环境污染。下列有关该生态农业模式的叙述,错误的是 (　) A.该模式的农田生态系统能自我优化、自我调节、自我更新 B.可保持土壤肥力,改善土壤结构 C.可减少化肥使用和水体富营养化 D.既遵循了自然规律,又考虑了经济和社会因素 例2 某生态工程的建设过程中,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、生物与环境的协调与适应,需要考虑环境容纳量。 丙:进行生态工程建设时,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、丁四位工程师分别依据哪个原理提出自己的理念 (　) 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 预习梳理 一、1.(1)生态学　系统学　 (2)分析、设计和调控　修复、重建 (3)提高　改善 2.生态学　经济效益　生态效益 3.少消耗　可持续 二、自组织　优化　调节　生物组分　生长、发育、繁殖　互利共存　迁移与转化　转化率　生物与环境　生物与生物　环境容纳量　整体观　比例　优化结构　经济和社会 预习检测 (1)√　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√ [解析] (2)在城市环境治理中,实现垃圾分类处理,充分利用了废弃物中的物质和能量,体现了循环原理。 任务活动 任务 [资料1] 1.自生 2.分解者　循环 3.协调 4.整体 5.自生 [资料2] 1.桑叶→蚕;甘蔗→人;甘蔗→猪→人;浮游植物→鱼→人;浮游植物→浮游动物→鱼→人 2.(1)循环 (2)协调 (3)整体 (4)自生 3.经济学　经济效益　生态效益 反馈评价 例1　A　[解析] 该农田生态系统不能自我优化、自我调节、自我更新,整个生态系统都依赖人进行协调,A错误;使用粪尿肥田,培育了土壤微生物,微生物分解粪便可给作物提供无机盐,可保持土壤肥力,改善土壤结构,B正确;粪尿肥田可减少化肥使用,从而防止过多的氮、磷排入水体,减少水体富营养化,C正确;该农业生态系统既遵循了自然规律,又考虑了经济和社会因素,D正确。 例2　A　[解析] 甲:考虑自然生态系统规律的同时,也考虑了经济和社会等系统的影响力,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、生物与环境的协调与适应,考虑了环境容纳量,体现了生态工程的协调原理。丙:进行生态工程建设时,有效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:实现了物质循环利用,体现了生态工程的循环原理,故选A。 1 学科网（北京）股份有限公司 $