資源簡介

第 3 節 生態工程
班級 學號 姓名
1.生命觀念:運用穩態與平衡觀、局部和整體觀,理解生態工程建設的原理，分析生態工程的實例。
2.科學思維:簡述生態工程建設所應遵循的原理，嘗試運用生態工程原理,分析生態環境問題及解決對策。
3.社會責任:認同我國生態文明建設的必要性,形成環境保護意識。
目標一、 生態工程的基本原理
1．關注生態工程建設
（1）生態工程的概念：指人類應用生態學和系統學等學科的基本原理和方法，對人工生態系統進行 和 ，或對已被破壞的生態環境進行 ，從而提高生態系統的生產力或改善生態環境，促進人類
社會與自然環境和諧發展的系統工程技術或綜合工藝過程。
(2)生態工程建設的目的：遵循 規律，充分發揮資源的生產潛力，防止 ，達到經濟效益和
的同步發展。
（3）生態工程的優點：
2.生態工程的基本原理
（1） ：由生物組分而產生的 和維持就是系統的自生。
要求：有效的選擇生物組分并合理布設；
創造有益于生物組分的 ，以及它們形成互利共存關系的條件。
（2） ：在生態工程中促進系統的 ，既保證各個環節的物質遷移順暢，也保證主要物
質或元素的轉化率較高。即保證物質循環再生。
例子：無廢棄物農業。
（3） ：即生物與環境、生物與生物的協調與適應等也是需要考慮的問題。
要求：處理好協調問題，需要考慮環境容納量。
（4） ：樹立整體觀，遵循整體原理。
要求：遵從自然 的規律，各組分之間要有適當的比例，不同組分之間應構成有序的結構，通過
改變和優化結構，達到改善系統功能的目的。
不僅要考慮自然生態系統的規律，也需要考慮經濟和社會等的影響力，考慮社會習慣、法律制度等
3.判斷下列相關表述的正誤
(1)在建設高新農業時，沼氣池的建立遵循了循環原理。 ( )
(2)對已被破壞的生態環境進行修復、重建也是生態工程建設的主要任務。 ( )
(3)依據生態工程的自生原理，任何被破壞的湖泊生態系統都能很快地恢復原狀。 ( )
(4)能量分層次多級循環利用是生態工程所遵循的基本原理之一。( )
(5)荒漠中種植植物時需要考慮干旱環境，這是利用的生態工程的整體原理。 ( )
(6)“無廢棄物農業 ”遵循的是協調原理。 ( )
任務一：分析生態工程的原理和應用
結合教材“思考 ·討論：分析生態工程案例中的原理和應用 ”，回答問題：
(1)請分析?；~塘應用了生態工程的哪些基本原理？
①蠶沙、蔗葉進入魚塘，經分解者作用后被植物利用，主要為 原理。
②池塘養魚要考慮不同魚種的關系和魚的數量，主要為 原理。
③桑基魚塘在設計時要考慮栽種作物與養殖動物的比例，主要為 原理。
④?；~塘中的生物組分通過合理布設、互利共存，實現了系統結構與功能的協調，主要為 原理。
(2)嘗試寫出桑基魚塘中的食物鏈。
(3)當桑葉價格高，賣桑葉比賣魚更合算時，當地農民會將蠶沙用作桑樹的肥料，而不是喂魚。由此可以看
出，生態工程建設除了要考慮生態學、工程學原理，還需要關注什么？
1 ．生態工程遵循的基本原理歸納
原理 理論基礎 意義 實例
自生 原理 自組織、自我優化、 自我調節、自我更新 和維持 實現系統結構與功能的協調， 形成有序的整體 濕地生態系統的修復
循環 原理 物質的遷移和轉化 (物質循環) 實現不斷循環，使前一環節產 生的廢物盡可能地被后一環節 利用，減少整個生產環節“廢 物 ”的產生 “無廢棄物農業 ”
協調 原理 生物與生物、生物與 環境的協調與適應 生物數量不超過環境承載力， 可避免系統的失衡和破壞 西北地區不適于種植 喬木類的楊樹
整體 原理 社會—經濟— 自然復 合系統 統一協調各種關系，保障系統 的平衡與穩定 在林業工程建設中， 自然系統與社會、經 濟系統的關系問題
1. 北京 2022 年冬奧會延慶賽區通過生態工程建設， 利用表土進行生態修復， 下列關于生態工
程建設的敘述，正確的是( )
A.在進行生態工程建設時，應根據實際因地制宜
B.生態工程建設有統一的模板，可以直接照搬
C.與傳統工程相比，生態工程是一類無消耗、多效益、可持續的工程體系
D.生態工程建設的目的只在于恢復生態
2.蚯蚓分解處理技術可實現固體廢物的減量化和資源化。如圖為某農業生態系統的示意圖,下列敘述錯誤的
是 ( )
A.該生態系統中的蚯蚓和各種微生物均屬于分解者
B.畜禽糞便和農林廢物等被蚯蚓取食,有機肥回田等措施突出體現了循環原理
C.農作物、果樹等植物獲取的能量主要來自太陽能
D.農田、果園比例要適當,畜禽、蚯蚓具有經濟效益,體現了整體原理
3.從生態工程的角度分析， 詩句“落紅不是無情物， 化作春泥更護花 ”體現的生態工程基本原
理是( )
A.協調原理 B. 自生原理
C.循環原理 D.整體原理
目標二、 生態工程的實例和發展前景
1 ．生態工程的實例
（1）農村綜合發展型生態工程
：玉米等農作物沒有完全成熟時，將果穗和秸稈一起收獲切碎，通過厭氧發酵成為牛羊的飼料。
：指利用氨水或氮素化肥處理稻麥秸稈，使之軟化適口，提高其作為飼料的營養價值。
（2）濕地生態恢復工程
主要措施：
主要困難：
（3）廈門筼筜湖生態恢復
（4）礦區廢棄地生態恢復工程：
對策:
（5）赤峰市元寶山礦區生態恢復工程
2．生態工程的發展前景
(1)不足
①缺乏 的指導，難以像“精確農業 ”那樣設計出標準化、易操作的生態工程樣板。
②有些設計缺乏 ，生態系統的調控尚缺乏及時準確的監測技術的支持，缺乏理論性指導等。
(2)我國面臨的生態危機：環境污染、 、環境與資源破壞、 等。
(3)我國態度：把 作為建設社會主義現代化強國的重要目標，在發展中 自然、 自然、
自然。
3.判斷下列相關表述的正誤
(1)北京郊區的某村實施了以沼氣工程為中心的生態工程，沼氣池的建立遵循了循環原理。 ( )
(2)設計良性循環的農業生態系統時，應遵循的基本原則是追求經濟效益的最大化。 ( )
(3)根據協調原理， 一個生態系統中種群的數量不應超過環境容納量。 ( )
(4)濕地生態恢復應盡可能多的引進外來物種。 ( )
(5)礦區廢棄地的生態恢復工程的關鍵是盡可能依靠自然演替恢復其生態功能。 ( )
(6)濕地生態系統對于蓄洪防旱、自然凈化污水有重要作用，被譽為地球的“ 腎 ”。( )
任務二：分析農村綜合發展型生態工程
根據下面“農村綜合發展型生態工程 ”示意圖，回答下列問題：
(1)該案例中主要運用了生態工程的哪些基本原理？
(2)該生態系統的結構有什么特點？
(3)該生態系統的功能有哪些特點？
生態工程的類型與案例
類型 問題 主要原理 對策 案例
農村綜合發展 型生態工程 人多地少，資源有限 循環、整 體、協調、 自生原理 建立綜合發展 型生態工程 北京郊區的某村 以沼氣工程為中 心的物質多級循 環利用工程
濕地生態恢復 工程 濕地的縮小和環境污 染以及生物資源的過 度利用 自生、協調 原理 控制污染、退 田還湖 江西鄱陽湖生態 恢復工程、廈門 筼筜湖生態恢復 工程
礦區廢棄地的 生態恢復工程 礦區生態環境的破壞 和重金屬污染 自生、協 調、整體原 理 修復土地、恢 復植被 赤峰市元寶山礦 區生態恢復工程
4.目前我國在礦產資源開發中,堅持“誰污染誰治理、誰開發誰保護 ”的原則,建立健全礦區生態環境恢復
治理的責任機制。下列關于礦區廢棄地生態恢復的敘述合理的是 ( )
A.礦區廢棄地生態修復的關鍵是盡可能依靠自然演替恢復其生態功能
B.適用于礦區生態環境恢復的措施是開發農田,增加農民收入
C.該生態恢復工程所遵循的主要原理是整體原理、協調原理
D.礦石的開采只會破壞生態環境,不會產生其他危害
2.中國生態現代化水平將在 2050 年前后達到當時世界中等水平,生態現代化指數進入世界前 40 名,2100 年 生態現代化指數進入世界前 20 名,整體達到當時世界先進水平,但目前中國生態現代化整體水平較低,國內
也只有北京一地生態現代化水平超過平均水平。下列有關中國生態現代化的敘述,正確的是 ( )
A.應當是先污染,后治理,再向生態現代化轉型
B.應當是發展“原料—產品—廢料—原料—產品 ”的生產模式
C.綜合運用生態原理,協調推進綠色工業化和生態現代化建設
D.應當是先進行生態農業建設,再進行城市生態建設,最后進行生態現代化建設第 3 節 生態工程
班級 學號 姓名
1.生命觀念:運用穩態與平衡觀、局部和整體觀,理解生態工程建設的原理，分析生態工程的實例。
2.科學思維:簡述生態工程建設所應遵循的原理，嘗試運用生態工程原理,分析生態環境問題及解決對策。
3.社會責任:認同我國生態文明建設的必要性,形成環境保護意識。
目標一、 生態工程的基本原理
1．關注生態工程建設
（1）生態工程的概念：指人類應用生態學和系統學等學科的基本原理和方法，對人工生態系統進行 分析、 設計 和調控，或對已被破壞的生態環境進行 修復、重建 ，從而提高生態系統的生產力或改善生態環境，
促進人類社會與自然環境和諧發展的系統工程技術或綜合工藝過程。
(2)生態工程建設的目的：遵循生態學規律，充分發揮資源的生產潛力，防止環境污染，達到經濟效益和 生
態效益的同步發展。
（3）生態工程的優點： 少消耗、多效益、可持續
2.生態工程的基本原理
（1） 自生：由生物組分而產生的 自組織、自我優化、自我調節、自我更新和維持就是系統的自生。
要求：有效的選擇生物組分并合理布設；
創造有益于生物組分的 生長、發育、繁殖 ，以及它們形成互利共存關系的條件。
（2） 循環：在生態工程中促進系統的 物質遷移與轉化 ，既保證各個環節的物質遷移順暢，也保證主要
物質或元素的轉化率較高。即保證物質循環再生。
例子：無廢棄物農業。
（3）協調：即生物與環境、生物與生物的協調與適應等也是需要考慮的問題。
要求：處理好協調問題，需要考慮環境容納量。
（4）整體：樹立整體觀，遵循整體原理。
要求：遵從自然 生態系統 的規律，各組分之間要有適當的比例，不同組分之間應構成有序的結構，通過
改變和優化結構，達到改善系統功能的目的。
不僅要考慮自然生態系統的規律，也需要考慮經濟和社會等的影響力，考慮社會習慣、法律制度等
3.判斷下列相關表述的正誤
(1)在建設高新農業時，沼氣池的建立遵循了循環原理。 ( √)
(2)對已被破壞的生態環境進行修復、重建也是生態工程建設的主要任務。 ( √)
(3)依據生態工程的自生原理，任何被破壞的湖泊生態系統都能很快地恢復原狀。 (×)
(4)能量分層次多級循環利用是生態工程所遵循的基本原理之一。(×)
(5)荒漠中種植植物時需要考慮干旱環境，這是利用的生態工程的整體原理。 (×)
(6)“無廢棄物農業 ”遵循的是協調原理。 (×)
任務一：分析生態工程的原理和應用
結合教材“思考 ·討論：分析生態工程案例中的原理和應用 ”，回答問題：
(1)請分析?；~塘應用了生態工程的哪些基本原理？
①蠶沙、蔗葉進入魚塘，經分解者作用后被植物利用，主要為循環原理。
②池塘養魚要考慮不同魚種的關系和魚的數量，主要為協調原理。
③?；~塘在設計時要考慮栽種作物與養殖動物的比例，主要為整體原理。
④桑基魚塘中的生物組分通過合理布設、互利共存，實現了系統結構與功能的協調，主要為 自生原理。
(2)嘗試寫出?；~塘中的食物鏈。
提示 桑樹→蠶；甘蔗→人；甘蔗→豬→人；雖然用蠶沙喂魚，但池塘中還可能存在如下食物鏈：浮游植 物→魚；浮游植物→浮游動物→魚。
(3)當桑葉價格高，賣桑葉比賣魚更合算時，當地農民會將蠶沙用作桑樹的肥料，而不是喂魚。由此可以看
出，生態工程建設除了要考慮生態學、工程學原理，還需要關注什么？
提示 還需要關注經濟學原理，要達到經濟效益和生態效益的同步發展。
1 ．生態工程遵循的基本原理歸納
原理 理論基礎 意義 實例
自生 原理 自組織、自我優化、 自我調節、自我更新 和維持 實現系統結構與功能的協調， 形成有序的整體 濕地生態系統的修復
循環 原理 物質的遷移和轉化 (物質循環) 實現不斷循環，使前一環節產 生的廢物盡可能地被后一環節 利用，減少整個生產環節“廢 物 ”的產生 “無廢棄物農業 ”
協調 原理 生物與生物、生物與 環境的協調與適應 生物數量不超過環境承載力， 可避免系統的失衡和破壞 西北地區不適于種植 喬木類的楊樹
整體 原理 社會—經濟— 自然復 合系統 統一協調各種關系，保障系統 的平衡與穩定 在林業工程建設中， 自然系統與社會、經 濟系統的關系問題
1. 北京 2022 年冬奧會延慶賽區通過生態工程建設， 利用表土進行生態修復， 下列關于生態工
程建設的敘述，正確的是( )
A.在進行生態工程建設時，應根據實際因地制宜
B.生態工程建設有統一的模板，可以直接照搬
C.與傳統工程相比，生態工程是一類無消耗、多效益、可持續的工程體系
D.生態工程建設的目的只在于恢復生態
答案 A
解析 與傳統工程相比，生態工程是一類少消耗、多效益、可持續的工程體系， C 錯誤；生態工程建設的目 的是遵循生態學規律， 充分發揮資源的生產潛力， 防止環境污染， 達到經濟效益和生態效益的同步發展， A
正確， B、D 錯誤。
2.蚯蚓分解處理技術可實現固體廢物的減量化和資源化。如圖為某農業生態系統的示意圖,下列敘述錯誤的
是 ( )
A.該生態系統中的蚯蚓和各種微生物均屬于分解者
B.畜禽糞便和農林廢物等被蚯蚓取食,有機肥回田等措施突出體現了循環原理
C.農作物、果樹等植物獲取的能量主要來自太陽能
D.農田、果園比例要適當,畜禽、蚯蚓具有經濟效益,體現了整體原理
[解題思維]
提取 關鍵點 農業生態系統
轉化 知識點 循環原理體現的是物質遷移和轉 化順暢,減少廢物的產生
排除 障礙點 植物吸收利用的能量只能是光能, 微生物也有一部分可以作為消費 者和生產者
答案 A
解析 生態系統中的微生物不一定是分解者,如硝化細菌為生產者,A 錯誤 ;該生態系統中,物質能在生態系 統中循環往復,分層分級利用,體現了循環原理,B 正確;植物獲得的能量來自太陽能,C 正確;生態系統中各種
組分比例適當,并考慮經濟和社會等因素,體現了整體原理,D 正確。
[借題發揮] 選擇養殖的蚯蚓不僅考慮有較強分解有機廢物的能力,還需要考慮與其他生物的種間關系,這
一做法遵循生態系統的什么原理
3.從生態工程的角度分析， 詩句“落紅不是無情物， 化作春泥更護花 ”體現的生態工程基本原
理是( )
A.協調原理 B. 自生原理
C.循環原理 D.整體原理
答案 C
解析 “落紅 ”中的有機物被分解者分解成無機物， 形成“春泥 ”，可以被植物吸收利用， 起到“護花 ”的
作用，因此從生態工程的角度分析， “落紅不是無情物，化作春泥更護花 ”體現了循環原理， C 正確。
目標二、 生態工程的實例和發展前景
1 ．生態工程的實例
（1）農村綜合發展型生態工程
青貯：玉米等農作物沒有完全成熟時，將果穗和秸稈一起收獲切碎，通過厭氧發酵成為牛羊的飼料。
氨化：指利用氨水或氮素化肥處理稻麥秸稈，使之軟化適口，提高其作為飼料的營養價值。
（2）濕地生態恢復工程
主要措施： 退耕還湖
主要困難： 解決遷出湖區居民的生活和就業問題
（3）廈門筼筜湖生態恢復
（4）礦區廢棄地生態恢復工程：
對策:A.改良表土； B.種植耐旱的灌木、草和樹； C.合理確定載牧量
（5）赤峰市元寶山礦區生態恢復工程
2．生態工程的發展前景
(1)不足
①缺乏定量化模型的指導，難以像“精確農業 ”那樣設計出標準化、易操作的生態工程樣板。
②有些設計缺乏高科技含量，生態系統的調控尚缺乏及時準確的監測技術的支持，缺乏理論性指導等。
(2)我國面臨的生態危機：環境污染、 人口問題、環境與資源破壞、 能源短缺等。
(3)我國態度：把美麗中國作為建設社會主義現代化強國的重要目標，在發展中尊重 自然、 順應 自然、 保護
自然。
3.判斷下列相關表述的正誤
(1)北京郊區的某村實施了以沼氣工程為中心的生態工程，沼氣池的建立遵循了循環原理。 ( √)
(2)設計良性循環的農業生態系統時，應遵循的基本原則是追求經濟效益的最大化。 (×)
(3)根據協調原理， 一個生態系統中種群的數量不應超過環境容納量。 ( √)
(4)濕地生態恢復應盡可能多的引進外來物種。 (×)
(5)礦區廢棄地的生態恢復工程的關鍵是盡可能依靠自然演替恢復其生態功能。 (×)
(6)濕地生態系統對于蓄洪防旱、自然凈化污水有重要作用，被譽為地球的“ 腎 ”。( √)
任務二：分析農村綜合發展型生態工程
根據下面“農村綜合發展型生態工程 ”示意圖，回答下列問題：
(1)該案例中主要運用了生態工程的哪些基本原理？
提示 整體、協調、循環、自生。
(2)該生態系統的結構有什么特點？
提示 生態系統中的各組分搭配合理，緊密聯系形成一個有序整體。
(3)該生態系統的功能有哪些特點？
提示 該生態系統實現了物質多級循環利用，能量充分利用，減少了廢物排放和環境污染。
『核心歸納」 生態工程的類型與案例
類型 問題 主要原理 對策 案例
農村綜合發展 型生態工程 人多地少，資源有限 循環、整 體、協調、 自生原理 建立綜合發展 型生態工程 北京郊區的某村 以沼氣工程為中 心的物質多級循 環利用工程
濕地生態恢復 工程 濕地的縮小和環境污 染以及生物資源的過 度利用 自生、協調 原理 控制污染、退 田還湖 江西鄱陽湖生態 恢復工程、廈門 筼筜湖生態恢復 工程
礦區廢棄地的 生態恢復工程 礦區生態環境的破壞 和重金屬污染 自生、協 調、整體原 理 修復土地、恢 復植被 赤峰市元寶山礦 區生態恢復工程
4.目前我國在礦產資源開發中,堅持“誰污染誰治理、誰開發誰保護 ”的原則,建立健全礦區生態環境恢復
治理的責任機制。下列關于礦區廢棄地生態恢復的敘述合理的是 ( )
A.礦區廢棄地生態修復的關鍵是盡可能依靠自然演替恢復其生態功能
B.適用于礦區生態環境恢復的措施是開發農田,增加農民收入
C.該生態恢復工程所遵循的主要原理是整體原理、協調原理
D.礦石的開采只會破壞生態環境,不會產生其他危害
[解題思維]
提取關鍵點 礦區生態環境恢復
轉化知識點 ①礦區廢棄地問題:礦區生態系統破壞 ②礦區廢棄地對策:關鍵是植被恢復及其所必需的土壤微生物群落的重建
排除障礙點 礦區廢棄地污染嚴重,可能有重金屬等污染,無法種植農作物
【解析】選 C。礦區廢棄地生態修復的關鍵在于植被恢復,以及植被恢復所必需的土壤微生物群落的重建,A
錯誤 ;礦區廢棄地的土地條件極端惡劣,甚至有嚴重重金屬污染,植被難以恢復,農作物更難以生長,大力發
展農田,收效難以保證,B 錯誤 ;該生態恢復工程所遵循的主要原理是整體原理、協調原理,C 正確 ;礦石的開
采不僅會破壞生態環境,也會產生其他危害,如地表塌陷等,D 錯誤。
2.中國生態現代化水平將在 2050 年前后達到當時世界中等水平,生態現代化指數進入世界前 40 名,2100 年 生態現代化指數進入世界前 20 名,整體達到當時世界先進水平,但目前中國生態現代化整體水平較低,國內
也只有北京一地生態現代化水平超過平均水平。下列有關中國生態現代化的敘述,正確的是 ( )
A.應當是先污染,后治理,再向生態現代化轉型
B.應當是發展“原料—產品—廢料—原料—產品 ”的生產模式
C.綜合運用生態原理,協調推進綠色工業化和生態現代化建設
D.應當是先進行生態農業建設,再進行城市生態建設,最后進行生態現代化建設
答案 C
解析 在發展經濟的同時,要注重環境保護,不應該先污染,后治理,否則生態環境遭到破壞后恢復起來將很 難,A 錯誤;農業生態工程通過實行“循環經濟 ”原則,使一個系統產出的廢棄物,能夠成為本系統或者另一個 系統的生產原料,從而實現廢棄物的資源化,建立“原料—產品—原料—產品 ”的無廢棄物生產體系,B 錯誤 ; 綜合運用生態原理,協調推進綠色工業化和生態現代化建設,在發展經濟的同時兼顧環境,C 正確 ;中國生態
現代化建設,應當與生態農業建設、城市生態建設同時進行,D 錯誤。

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