2022版新教材生物人教版选择性必修第二册学案：第4章 第3节 生态工程 WORD版含答案.docx

1、第3节 生态工程课标解读课标要求学习目标学法指导举例说明根据生态学原理、采用系统工程的方法和技术，达到资源多层次和循环利用的目的，使特定区域中的人和自然环境均受益1.通过生态过程中相关生物学概念的学习建立生命观念（生命观念）2.运用生态工程原理分析生态环境问题及解决对策，并尝试提出人与环境和谐共处的合理化建议（社会责任）1.分析或探讨人类活动对自然生态系统动态平衡的影响及人工生态系统带来的经济、生态和社会效益2.通过实例，了解人工生态系统的组成及其中蕴含的生态学原理和经济学原理自主学习必备知识一、生态工程的基本原理1.关注生态工程建设（1）生态工程的概念人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和

2、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）突出特点：少消耗、 多效益 、可持续。（4）原则：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.生态工程所遵循的基本原理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。（1）自生.含义：由生物组分而产生的自组织

3、、自我优化、 自我调节 、自我更新和维持。.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。b.维持系统的自生，需要创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖，及它们形成 互利共存 关系的条件。（2）循环.含义：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。.意义：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.含义：处理好生物与环境、生物与生物的协调与适应。.条件：需考虑 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、。（4）整体.要求a.遵从自然生态系统的规律。b.考虑 经济和社会 等系统的影响力。.意义：统一协调当前与长远、 局部与整体 、开发建设与环境保护之间的关系，保障生态系统的平衡与稳定。二、生态工程的实例和发展前景1.生态工程的实例分析实例问题主要原理对策案例农村综合发展型生态工程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，以解决 人多地少 的矛盾 循环 、整体建立农村综合发展型生态工程以沼气工程为中心的生态工程湿地生态恢复工程湿地缩小和破坏自生、协调控制 污染 、退田还湖厦门筼筜湖的生态恢复工程矿区废弃地的生态恢复工程矿区生态环境问题协调、 整体 修复土地、 植被恢复 赤峰市元宝山

5、矿区生态恢复工程2.生态工程的发展前景（1）我国生态工程存在的问题.缺乏定量化模型的指导，难以设计出标准化、易操作的生态工程样板。.有些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 的支持，缺乏理论性指导等。（2）我国面临的生态危机.生态危机：不单纯是环境污染问题，而是与 人口激增 、环境与资源破坏、 能源短缺 等问题结合在一起的“并发症”。.解决措施：不但要重视对生态环境的保护，更要注重与 经济、社会效益 的结合，需要生态工程发挥作用。.我国态度：把 美丽中国 作为建设社会主义现代化强国的重要目标，在发展中尊重自然、 顺应 自然、保护自然。【名师点拨】 中国和西方国家生态工程建

6、设的差异（1）西方国家的生态工程除了治理环境污染的目标之外，主要是通过介于工程和依靠自然恢复力的一种中间途径，集中于对破坏的生态系统进行生态恢复。（2）我国的生态工程建设不但重视对生态环境的保护，更注重与经济和社会效益的结合。互动探究关键能力主题学习一 生态工程所遵循的基本原理情境探究阅读教材P98103 ，并结合实例，分析下列问题：（1）“无废弃物农业”遵循的基本原理主要是什么？它是怎样实现物质的循环利用的？（2）为什么我国西北一些地区种植的防护林成了残败的“灰色长城”？这说明这一生态工程建设没有遵循什么原理？（3）为什么珊瑚礁区能够在养分稀少的深海中保持很高的生物多样性？这体现了自然生态系

7、统的什么原理？（4）1998年夏季，长江洪水泛滥，根本原因是人们乱砍滥伐，使长江上游土地的水源涵养和水土保持功能急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；在中游人们围湖造田、乱占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面积急剧减小。怎样解决长江洪水泛滥问题？答案：（1）循环。该生态系统的人畜粪尿、作物残留等都返回农田土壤里供生产者利用。（2）当地的环境不利于该树种的生长，且种植树种单一，营养结构简单，易受虫害侵袭。协调原理。（3）珊瑚礁区生物多样性高，营养结构复杂，不同的生物占据了不同的生态位，充分利用了环境资源。体现了自生原理。（4）积极营造长江中上游水源涵养林和水土保持林，提高森林覆盖率；“退耕还湖”和改革不合

8、理耕作方式等。归纳总结1.生态工程建设的原因分析（1）传统农业的生产模式石油农业模式内容：大量使用化肥、农药、机械的农业生产模式。弊端：不注重生态环境的保护，没有考虑成本，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。（2）生态工程与传统农业的比较比较项目生态工程传统农业基本原理生态学、工程学工程学调节机制人为辅助下的自我调节人为调控与环境的关系协调破坏环境主要能源太阳能化学能生物多样性得到保护减少2.生态工程概念的理解（1）涉及的学科知识：生态学和系统学等。（2）面临的任务：对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已破坏的生态系统进行修复和重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境。（3）最终目的

9、是促进人类社会和自然环境的和谐发展。（4）生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续。3.生态工程遵循的基本原理归纳原理理论基础条件或意义实例自生由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设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应用太阳能水生态修复系统改善湖水水质循环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“无废弃物农业”协调生物与环境、生物与生物的

10、协调与适应需要考虑环境容纳量，避免系统的失衡与破坏太湖富营养化问题、过度放牧等整体社会经济自然复合系统能统一协调当前与长远、局部与整体、开发建设与环境保护之间的关系，保障生态系统的平衡和稳定林业工程建设时，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经典例题例1下列关于生态工程建设的叙述，不正确的是( )A.在进行林业工程建设时，若违反整体原理，就会出现“前面造林，后面砍林”的现象B.在发展畜牧养殖业时要合理放牧，考虑环境承载力，遵循协调的原理C.西北地区进行防护林建设时违背了协调的原理，防护林成了残败的“灰色长城”D.桑基鱼塘将鱼的粪便作为有机物还田，运用了能量循环再生原

11、理答案：D解析：能量不能循环利用，能量是单向流动的，“桑基鱼塘”将鱼的粪便作为有机物还田，运用了物质循环再生原理，D错误。素养解读本题以生产生活实际为载体，考查生态工程建设的原理，并引导学生针对出现的问题思考解决对策，提出人与环境和谐共处的合理化建议，树立环境保护的社会责任。素养落实1.下列关于生态工程的叙述，不正确的是( )A.当人类赖以生存的生态系统出现严重问题时，生态工程应运而生B.生态工程能减少环境污染C.生态工程以牺牲环境和资源为前提，生产出更多的产品D.生态工程力求达到生态效益、经济效益和社会效益的协调统一答案：C 主题学习二 生态工程的实例和发展前景情境探究（1）生态工程的时代背

12、景是什么？（2）我国的生态工程的目标是什么？（3）在矿区废弃地的生态恢复工程案例中，恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？怎样合理地筹划养殖肉牛的数量？答案：（1）当前人类面临着全球环境变化和经济全球化问题，人们基本达成走可持续发展的道路。（2）要重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结合。（3）矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，因此代之以适应性强，耐旱的灌木、草和树。合理地筹划养殖肉牛的数量，首先要考虑到牧草的产量，以草定畜；从外地调运饲料要考虑饲养成本；更重要的是要考虑到土地对粪肥的承载力，以及对粪肥的加工或利用情况，要保持在承载力范围以内，以免养殖规模过大，粪肥

13、数量巨大而造成新的污染。归纳总结1.建立生态工程的原则生态工程需要根据工程的目的，以及当地自然、社会和经济的情况，从系统的不同角度综合考虑问题。因此，不但要考虑生态学原理，而且要考虑经济和社会的实际状况，通过系统学、工程学的设计，在充分利用自然的基础上，考虑节省投资和维护成本，提供务实、可持续的解决方案。2.生态工程实例的比较实例主要原理对策注意问题农村综合发展型生态工程循环原理、整体原理建立农村综合发展型生态工程（1）核心：沼气工程（2）优点：农、林、牧、副、渔业等全面发展，开发可以更新的资源，减少环境污染湿地生态恢复工程协调原理、自生原理控制污染、退耕还湖（1）主要措施：退耕还湖（2）主要

14、困难：解决迁出湖区居民的生活和就业问题矿区废弃地的生态恢复工程协调原理、整体原理修复土地、植被恢复（1）改良表土（2）种植耐旱的灌木、草和树（3）合理确定载畜量经典例题例2“无废弃物农业”是生态工程最早的模式之一。如图是“无废弃物农业”中对有机废弃物进行处理的几种方案。有关叙述错误的是( )A.施用有机肥能为作物提供更多的营养物质和能量B.该模式遵循循环原理、整体原理等基本原理C.从资源化、无害化角度分析，途径、优于D.蚯蚓、沼气池中的微生物等分解者能有效促进物质循环利用答案：A解析：施用有机肥能为作物提供更多的营养物质，但不能提供能量，A错误；无废弃物生产模式遵循了循环和整体原理等基本原理，

15、B正确；对有机废弃物进行、的处理，既实现了物质和能量的多级利用，又减少了处理过程中产生的污染问题，所以从资源化、无害化角度分析，途径、优于，C正确；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，D正确。素养解读本题通过分析人类活动对自然生态系统动态平衡的影响及人工生态系统带来的经济、生态和社会效益，考查学生对生态工程原理的识记和理解，能够根据实际生产模式回答有关问题。素养落实2.矿区废弃地生态恢复工程的关键是( )A.优先选择农作物以提高经济效益B.选择合适的养殖动物以增加物种多样性C.植被恢复和植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建D.尽可能依靠自然演替恢复其生态功能答案：C

16、解析：矿山废弃地几乎很少有动植物，而且土壤也被严重破坏，所以矿区废弃地生态恢复的关键在于植被恢复和植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。评价检测课堂达标课堂小结课堂检测1.下列叙述，正确的打“”，错误的打“”。（1）进行生态工程建设时，仅需考虑自然生态系统的规律。( )（2）在建设生态农业时，沼气池建立遵循循环原理。( )（3）根据协调原理，一个生态系统中生物种群的数量不应超过环境容纳量。( )（4）农村综合发展型生态工程能够创造多种劳动力就业机会，增加农民的收入，开发可以更新的资源，减少环境污染。( )（5）湿地生态系统对于蓄洪防旱、自然净化污水有重要作用，被誉为地球的“肾”。( )（6）以

17、沼气工程为中心的生态工程属于城市环境生态工程。( )2.下列不属于生态工程建设目的的是( )A.对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善B.充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染C.单纯追求粮食产量D.达到经济效益和生态效益的同步发展答案：C解析：生态工程建设的目的就是遵循生态学规律，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。3.在帮助农民发展经济的时候，一定要注意一些实际问题，如“苹果树不宜在热带地区栽种”“柑橘不宜在北方地区栽种”，这主要体现了生态工程的什么原理( )A.协调原理B.整体原理C.自生原理D.循环原理答案：A解析：引种时必须注意生物是否与当地的环

18、境相协调，这体现了生态工程的协调原理。4.请根据图判断，该生态工程属于( )A.农村综合发展型生态工程B.湿地生态恢复工程C.城市生态建设工程D.矿区废弃地的生态恢复工程答案：A解析：据图中信息该生态系统具有养猪场、养鱼的稻田和鱼、蟹池，符合循环原理，属于农村综合发展型生态工程。5.下图是某中学研究性学习小组的同学在学习了生态系统的知识后，设计的农业生态系统图解。请结合课本知识回答有关问题：（1）农业生态系统的主要功能是 和 。该生态系统的最大优点是 。（2）该农业生态系统中起决定作用的是 。（3）生态经济：使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化。“无废弃物农业”体现了生态工程的 原理。（4）该生态工程建设中，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其 。答案：（1）能量流动; 物质循环; 实现能量的多级利用和物质循环利用，提高能量的利用率 （2）农作物 （3）循环 （4）环境容纳量（K值）解析：农业生态系统中起决定作用的是生产者，即农作物。环境容纳量是指一定环境条件所能维持的种群数量的最大值，因此该生态工程建设中，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其环境容纳量（K值）。