4.3.2 生态工程的实例和发展前景导学案2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修2

该高中生物学导学案聚焦“生态工程的实例和发展前景”，引导学生了解我国生态工程建设成就，理解发展前景。通过温故复习生态工程概念、基本原理（自生、循环、协调、整体），衔接预习知新的农村综合发展型、湿地恢复、矿区修复等实例及前景分析，构建前后知识脉络的学习支架。 资料特色在于结合黄河“几字弯”修复、无废弃物农业等实际案例设计习题，趣味拓展含生活实例解析与易错点辨析，助力学生用科学思维分析生态问题，强化生命观念中的生态观与物质循环观，培养解决实际生态问题的探究实践能力。

4.3.2 生态工程的实例和发展前景 1.了解我国在生态工程建设方面的成就 2.理解生态工程的发展前景 温故复习 一、关注生态工程建设 1.生态工程概念 ①原理和方法：应用______和________等学科的基本原理和方法。 ②任务：对人工生态系统进行_______，或对_____进行修复、重建。 ③结果：提高生态系统的________或改善________，促进_______和谐发展。 ④技术手段：系统工程技术或综合工艺过程。 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________，达到经济效益和________的同步发展。 3.生态工程的特点：生态工程是一类________、多效益、________的工程体系。 答案：1.①生态学　系统学　②分析、设计和调控　已被破坏的生态环境　③生产力　生态环境　人类社会与自然环境　 2.生态学　环境污染　生态效益　 3.少消耗　可持续 二、生态工程遵循的基本原理 生态工程以生态系统的________功能为基础，遵循着______等生态学基本原理。 1.自生 ①含义：由生物组分而产生的________、自我优化、自我调节、_______就是系统的自生。 ②条件 a．遵循自生原理，需要在生态工程中有效选择________并合理布设。一般而言，应尽量提高____________程度，利用种群之间互利共存关系，构建复合的群落，从而有助于生态系统维持自生能力。 b．要维持系统的自生，就需要创造有益于生物组分的_____________，以及它们形成________________的条件。 2.循环 ①含义：在生态工程中促进系统的物质________________，既保证各个环节的物质________，也保证主要物质或元素的________较高。 ②目的：通过系统设计实现不断循环，使前一环节产生的________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 ①理论基础：处理好生物与生物、________的协调与平衡。 ②注意事项：需要考虑________。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。 1.整体 ①遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有________，不同组分之间应构成________，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。 ②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____________等系统的影响力。 答案：自组织、自我调节　整体、协调、循环、自生　 1.①自组织　自我更新和维持　②a.生物组分　生物多样性　b．生长、发育、繁殖　互利共存关系　 2.①迁移与转化　迁移顺畅　转化率　②废物　 3.①生物与环境　②环境容纳量　 4.①适当的比例　有序的结构　②经济和社会 预习知新 一、生态工程的实例 1. 农村综合发展型生态工程： （1）问题：怎样实现农村中物质的_____________，在资源有限的条件下有较多的 产出，取得_________、_________和_________的全面提高。 （2）对策：建立_______________生态工程。 （3）案例：北京郊区某村实施以_________为中心的生态工程。 2. 湿地生态恢复工程： （1）问题：人们对湿地进行_____和_____。 （2）对策： · 采用_______________措施相结合的方法，使受到干扰的湿地得以_______。 · 在湿地周围建立_______，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠_________等机制恢复其生态功能。 （3）案例：厦门筼筜湖生态恢复。 3. 矿区废弃地的生态恢复工程： （1）问题：矿藏开采后会造成_____、_____和_____乃至整个地区的__________破坏。 （2）对策：采取人工_________、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、_________工程等措施。其中，关键在于___________，以及植被恢复所必需的___________群落的重建。 （3）案例：我国赤峰市元宝山矿区生态恢复工程。 答案：1.多级循环利用 经济效益 社会效益 生态效益 农村综合发展型 沼气工程 2.排水 围垦 工程学和生态学 恢复 缓冲带 自然演替 3.土体 土壤 植被 生态系统 制造表土 植被恢复 植被恢复 土壤微生物 二、生态工程发展的前景 1. 我国生态工程发展分析： （1）生态工程特点： · 重视对_________的保护。 · 注重与_____、_____效益的结合。 （2）存在问题： · 难以设计出_______、_______的生态工程样板。 · 设计缺乏___________，生态系统的调控缺乏及时准确的_________支持，缺乏_______指导等。 2. 我国生态工程发展展望： （1）中华民族传承古老的_________理念，在发展中尊重自然，顺应自然，保护自然。 （2）我国党和政府高度重视生态文明建设，党的十九大报告中，首次把_________作为建设社会主义现代化强国的重要目标。 （3）古老的智慧融合_________成就，生态工程的发展和应用，将在建设美丽中国的过程中大有作为。 答案：1.生态环境 经济 社会 标准化 易操作 高科技含量 监测技术 理论性 2.天人合一 美丽中国 现代科学 1.黄河“几字弯”是影响京津和东部地区沙尘暴的重要沙源区和路径区，近年来内蒙占、陕西、甘肃、宁夏、山西5省区深入实施了山水林田湖草沙一体化保护工程。下列叙述正确的是( ) A.生态修复过程中，建立缓冲带可减少人类的干扰 B.生态系统的结构和功能处于相对稳定状态时即达到了生态平衡 C.进行生态修复时生态系统各组分之间比例适当遵循了协调原理 D.为强化防风固沙效果，可直接引进防风能力强的外来植物 2.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。下列有关叙述错误的是( ) A.循环是“无废弃物农业”遵循的主要生态工程原理 B.施用有机肥能为农作物提供更多的营养物质和能量 C.从资源化、无害化角度分析,途径②③优于途径④ D.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的循环利用 3.近年来，宋庄蓄滞洪区实施了生态修复工程，生态效应逐渐显现，该地区已成为北京城市副中心防洪格局的绿色安全屏障。下列对生态修复措施的描述不合理的是( ) A.选择含微生物的填料置于湿地中以促进物质循环并提高能量传递效率 B.选择耐涝的本地植物是考虑到生态工程的协调原理 C.选择同时具备经济和观赏价值的生物体现了生态工程的整体原理 D.选择净化能力较强的多种水生生物有助于生态系统维持自生能力 4.矿区生态系统退化、恢复与重建机理的逻辑框架如图所示。回答下列问题： (1)①②过程的发生说明生态系统的________是有一定限度的。①过程中某些物种的消失，加速了②过程中另一些物种的消失，这种调节机制属于________。 (2)若③④过程能进行，则可以体现出生态系统具有一定的________稳定性。⑥恢复植被的过程中不宜种植农作物的原因是________。 (3)人工重建生态系统时植被类型的选择应根据矿区的土壤、气候的条件来确定，这主要遵循了生态工程的________原理;在该生态工程中还需要考虑矿工安置、市政建设、产业转型等问题，这主要遵循了生态工程的________原理。 · 趣味生物拓展 1.生活与工程实例解析 农村沼气池：秸秆粪便变燃气，沼渣肥田，完全消除秸秆焚烧污染，是循环原理典型应用； 湖边退田还湖修建芦苇湿地：净化生活污水、汛期蓄水，同时为水鸟提供栖息地； 废弃矿山先种沙棘、沙蒿先锋植物：耐贫瘠固土，逐步改良土壤，符合协调原理； 海绵城市雨水花园：收集雨水浇灌绿植，减少城市内涝，兼顾居民休闲，体现整体原理。 2.高频易错知识点辨析 ①湿地缓冲带作用是隔绝人类干扰，依靠自然演替恢复，不是人工大量投放外来物种； ②矿区修复优先草本灌木，不直接种农作物，重金属会发生生物富集危害人体； ③生态工程兼顾经济不等于单纯追求高产，不能超出环境容纳量，违背协调原理； ④自然演替是低成本修复手段，但重度退化矿区仅靠自然恢复速度极慢，必须搭配人工改良土壤； ⑤农村综合工程实现物质循环，但能量不能循环，仅能多级利用提高人类可利用比例。 3.特殊拓展：正反馈与生态退化 矿区过度开采、湿地持续围垦属于正反馈调节，破坏持续加剧；生态工程人工干预引入负反馈，逆转退化趋势。 参考答案 1.答案：A 解析：A(√)建立缓冲带是生态修复中常用的措施之一,缓冲带可以将人类活动区域与生态修复区域隔离开来,减少人类活动(如过度放牧、开垦、污染等)对生态修复区域的直接干扰,有利于生态系统的自然恢复和发展；B(×)生态平衡指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态;C(×)遵循整体原理,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,所以进行生态修复时生态系统各组分之间比例适当遵循了整体原理;D(×)外来物种的引进要遵循协调原理,与当地的物种和环境要相协调和适应,外来物种在没有天敌和适应新环境等的情况下可能会大量繁殖进而影响其他生物的生存,反而会破坏生态平衡,因此不可直接引进防风能力强的外来植物。 2.答案：B 解析：A(√)“无废弃物农业”主要就是让废弃物在系统内循环利用,所以循环是其遵循的主要生态工程原理。B(×)农作物生长所需能量主要来自光能,有机肥被分解者分解后,为农作物提供无机盐等营养物质,但并不能为农作物提供能量。C(√)从图中看,途径②③不仅对废弃物进行了处理,还得到了更多产品,如沼气、有机肥料、动物蛋白饮料；而途径④虽然也能利用废弃物产生电能、热能等,但有机废弃物燃烧过程中会产生温室气体,还可能产生有害气体,会对环境造成污染,所以从资源化、无害化角度分析,途径②③优于途径④。D(√)蚯蚓、沼气池中的微生物等作为分解者,能将有机废弃物分解为无机物,无机物重新回到生态系统中被植物等利用,有效地促进了系统中物质的循环利用。 3.答案：A 解析：A(不合理)选择含微生物的填料置于湿地中不能提高能量传递效率；B(合理)选择耐涝的本地植物,体现了生物与环境的协调与适应,本地植物成活率高,充分考虑了生态工程的协调原理；C(合理)选择同时具备经济和观赏价值的生物,考虑了生态与社会、经济相结合,体现了生态工程的整体原理；D(合理)选择净化能力较强的多种水生生物吸收水体中的化学元素,能帮助改善水域题眼环境,有助于生态系统维持自生能力,使水域生态系统达到相对稳定状态。 4.答案：(1)自我调节能力；正反馈调节 (2)恢复力矿区土壤条件恶劣,不适宜农作物的生长,且矿区土壤可能受到重金属污染,种植农作物可能会威胁人类健康 (3)协调；整体 解析：(1)①②过程表示原生态系统逐渐退化,说明生态系统的自我调节能力是有一定限度的。①过程中某些物种的消失,加速了②过程中另一些物种的消失,这属于正反馈调节。 (2)③④过程表示已退化的生态系统逐渐自然恢复、重建,若该过程可以实现,则可以体现出生态系统具有一定的恢复力稳定性。矿区土壤条件恶劣(水分状况差,土壤极其贫瘠),不适宜农作物的生长,且矿区土壤可能受到重金属污染,种植农作物可能会威胁人类健康,因此⑥过程恢复植被的措施是植树和种草,而不是种植农作物。 (3)人工重建生态系统时植被类型的选择应根据矿区的土壤、气候的条件来确定,考虑了生物与环境的协调与适应,这主要遵循了生态工程的协调原理:在该生态工程中还需要考虑矿工安置、市政建设、产业转型等问题,说明在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,这主要遵循了生态工程的整体原理。 把预习中发现的问题记录一下吧 ... 学科网（北京）股份有限公司 $