生态工程的基本原理

第一篇：生态工程的基本原理

课题1生态工程的基本原理 制作:荣红星审阅:李亚平时间:2010.5.4 1.简述生态工程的概念，关注生态工程的建设。2.简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容。3.尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。问题导学

1、生态工程建设的目的？

2、什么是生态经济？

3、导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？

4、你对“石油农业”是如何理解的？

5、如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？

6、生态工程所遵循的原理有哪些？并分别说出每个原理的含义？分层导练 课堂基础训练

1、我国“三北防护林”，虽然取得了巨大的生态和经济效益，但由于没有完全按照自然生态规律办事，也产生了不少问题。例如，辽宁西部的章古台地区，由于单一种植樟子松树，使松毛虫因为没有天敌而肆虐一时，使很多地方几乎成了不毛之地。这个事实说明了（）

A．樟子松树的抗虫能力很差B．松毛虫的危害性很强，并专一性的侵害樟子松树

C．生物多样性对生态系统的重要性D．由于植物种类达单一，导致松毛虫只能侵害樟子松树

2、实现循环经济的最重要的手段之一是（）

A．大力发展“石油农业”B．生态工程C．清除污染物D．禁止产出污染物

3、在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴以及收入等问题。以上做法依据的生态工程原理是（）

A．系统整体性原理B．整体性原理C．系统结构决定功能原理D．以上都不是

4、在我国西部大开发的战略中，“保护天然林”和“退耕还林”是两项重要内容，采取这两项措施的首要目标是（）

A．开展生态旅游B．发展畜牧业C．增加木材产量D．改善生态环境

5、下列哪项叙述完全符合生态经济（）①建立“原料一产品一原料一产品”的无废料生产体系 ②在资源不增加甚至减少的条件下实现经济增长

③在经济产出不变甚至增加的条件下，向环境排放的废弃物大大减少 ④先生产后治理，提高经济效益

A．①②B．①②③C．②③D．②③④ 课后拓展训练

1、我国西北土地沙化和盐渍化非常严重，原因有多种，其中一个主要原因是超载放牧，导致草地退化。试分析上述事实主要违背了生态工程的什么原理（）

A．系统整体性原理B．协调与平衡原理C．物种多样性原理D．整体性原理

2、协调与平衡原理主要指（）

A．生物与环境的适应及环境对生物的承载力B．系统各组分之间要有适当的比例关系 C．自然系统、经济系统、社会系统协调统一D．物质循环和能量流动协调统一

3、城市生活垃圾要做到分类、回收、利用，实现废物资源化利用。与该做法关系最密切的生态工程原理是（）

A．物种多样性原理B．整体性原理C．物质循环再生原理D．系统学原理

4、在松毛虫肆虐的时候，辽宁西部章古台地区的几十亿株杨树毁于一旦，这是由于违背了（）A．物种多样性原理B．协调与平衡原理C．整体性原理D．物质循环再生原理

5、对生态农业的原理中能量多级利用的理解正确的是（）

A．尽可能设计一条很长的食物链B．使流向人类的能量最多 C．实现“原料一产品一原料一产品”的生产模式D．通过生物防治减少能量损失

第二篇：生态工程的基本原理教学设计

5.1?生态工程的根本原理?教学设计

葫芦岛市一高中生物组

邢春阳

『新课标解读』

1、知识方面

举例说出生态工程的实例，说出这些实例所运用的主要生态工程原理。

评述生态工程开展前景，说出生态工程的局限性，举例说出我国生态工程的特点。

2、情感态度与价值观方面

重视理论联系实际。关注生态工程的建设。

3、能力方面

分析并评价生态工程的实例，运用生态工程原理尝试设计简单的生态工程。

『教学重点』

生态工程的根本原理。

『教学难点』

生态工程的系统学和工程学原理。

『教学方法』

自学法、讨论法、归纳法。

『教学工具』

1,3,5

多媒体教学课件

『课时安排』

2课时

『教学过程』

〔一〕引入新课

[课件]展示专题题图：

[问题]你觉得本专题题图有什么寓意？

[学生]干裂的土地，赤红的荒山；幼苗的上方是蔚蓝的地球。地球似乎化作一滴甘露，滋润着幼苗和大地；幼苗又可寓意生态工程，虽然柔弱，但却顽强地支撑着地球；地球和幼苗组合和谐，象征着希望。通过师生共同分析以引起同学的思考，引导学生进入本专题的学习。

[阅读]生态工程的概念：人类应用生态学和系统学等学科的根本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境和谐开展。

[点拨]〔1〕涉及的学科包括生态学和系统学；〔2〕运用到的技术手段或方法有系统设计、调控和技术组装；〔3〕最终目的是促进人类社会和自然环境和谐开展。

[阅读]?科技探索之路──生态工程的兴起?给学生呈现了生态工程的兴起过程。

[归纳]〔1〕经济的不当开展对环境的破坏；〔2〕解决经济开展与环境问题的根本原那么是循环经济；〔3〕实现循环经济的重要手段之一是生态工程。

〔二〕进行新课

[阅读]本节内容。思考并讨论以下问题：

〔1〕阅读课本内容，在必修本生态系统及其稳定性的学习后，你对生态工程的应用前景肯定吗？

〔2〕生态工程建设的目的是什么？

〔3〕解决经济开展与环境问题的根本原那么是什么？

〔4〕生态工程遵循的根本原理是什么？

1．关注生态工程建设

资料1

[讨论]导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？

[提示]根本原因：长江上游乱砍滥伐森林，水源修养和水土保持功能急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；中游围湖造田、乱占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面积急剧减少。

直接原因：1998的罕见降雨。但这也与全球温室气体排放量增加而导致的温度升高、气候异常有关。

解决长江洪水泛滥的措施有：我国政府提出的“积极营造长江中上游水源修养林和水土保持林〞方案，即以生物措施为主，结合工程措施，提高森林覆盖率；“退耕还湖〞和改革不合理耕作方式等。

在进行生态工程建设时，要考虑到怎样解决农村〔尤其是湖区或山区的迁出人员〕的能源来源问题以及如何提高农民的经济收入。

[讨论]洪灾的发生反映出经济开展模式存在什么问题？

[提示]传统的经济开展模式不注重生态环境的保护，没有考虑生态本钱，经济的开展以巨大的生态环境破坏为代价。

资料2

[讨论]你对“石油农业〞是如何理解的？

[提示]

“石油农业〞大量使用化肥、农药和机械的生产方式，因对石油等能源有高度的依赖性而得名。它把农业生产这一复杂的生物过程，变成了简单的机械过程和化学过程。由于其投入高，产出也高，对粮食平安保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用，但同时它所产生的废弃物和有害物质的数量也很庞大，大大削弱了农业生态系统的稳定性和持续生产力，并造成日益严重的农产品污染和环境污染等问题。

[讨论]

“石油农业〞的生产模式应当怎样改良？

[提示]在不同的国家有不同的改良措施。例如，在我国，人多地少，应该大力开展生态农业。实施的具体措施包括：可以根据田间作物的需要适量施用高效、低毒、低残留的农药，多施有机肥，提高作物对水、肥等资源的利用效率，对作物秸秆和畜禽粪便进行再利用，实现物质的多级利用，等等。一方面要不断提高土地的产出水平；另一方面要减少农业活动对环境的污染，促进社会的可持续开展。

[师讲]传统经济模式正在毁坏资源，消耗地球赠给我们的自然资本，为了实验可持续性开展，经济开展必须符合生态学规律，走生态经济之路。

[问题]什么是生态经济？

[生答]主要是通过实行“循环经济〞原那么，使一个系统产生出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一是生态工程。

2．生态工程所遵循的根本原理

〔1〕物质循环再生原理

[实例]无废弃物农业

[问题]物质循环再生原理的含义是什么？

[生答]生态系统中,生物借助能量的不停流动,一方面不断地从自然界摄取物质并合成新的物质,另一方面又随时分解为原来的简单物质,即所谓“再生〞,重新被系统中的生产者植物所吸收利用,进行着不停顿的物质循环。

[总结]物质能够在各类生态系统中，进行区域小循环和全球地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而到达取之不尽、用之不竭的效果。

〔2〕物种多样性原理

资料分析：

[问题]为什么樟子松林的松毛虫会肆虐，几十亿株杨树会毁于一旦？而珊瑚礁区却能够在养分稀少的深海中，保持着很高的生物多样性？

[提示]纯樟子松林、杨树林的生物多样性低，食物链短而单调，缺少松毛虫、天牛的天敌，而成片单一的林木又为其提供了丰富的食物来源，因而会导致了树林的毁坏。

珊瑚礁区的生物多样性高，食物链复杂，不同的生物占据了不同的时间位、空间位和资源位，因而充分利用了珊瑚礁生态系统的环境。例如，氮、磷等养分就能够在该区生物体间充分地循环利用而很少流出系统外。

[总结]生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自动调节能力就越小，抵抗力就越低；反之，抵抗力就越高。物种多，复杂生态系统抵抗力稳定性高。

〔3〕协调和平衡原理

资料分析：

[总结]生态系统的生物数量不能超过环境承载力的限度。

〔4〕整体性原理

[问题]整体性原理和含义是什么？

实例：在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区的生活问题，如粮食、烧柴及收入等。

[总结]整体指社会-经济-自然复合而成的巨大系统。是指我们在生态工程设计和建设时要考虑自然生态系统的规律还需要考虑经济和社会系统的影响．只有把生态与经济和社会有机地生产

本钱

消费

效益

经济系统

植物

动物

微生物

非生物的因素

自然系统

政策

管理

科学文化

社会系统

结合起来，才能从根本上到达建设生态工程的目的。

〔5〕系统学和工程学原理

①系统的结构决定功能原理：生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，到达改善系统功能的目的，即要通过改善和优化系统结构改善功能。

实例：我国南方水网地区的桑基鱼塘。

②系统整体性原理：系统各组分间要有适当的比例关系，使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成，并实现总体功能大于各局部之和的效果，即“1+1>2”。

实例：能保持高系统生产力的珊瑚礁。

[小结]〔1〕生态工程的根本原理〔见右表〕

[提示]

①生态工程的建设应遵循以上五个原理，但不同的生态系统遵循的原理可以不同。

②生态工程建设的目的就是遵循自然物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，到达经济效益和生态效益同步开展。

③生态工程具有少消耗、多效益、可持续的特点。

[类比]整体性原理和系统整体性原理的比拟

整体性原理指社会、经济、自然三方面协调统一，保障整个系统的稳定与平衡。如林业建设中自然系统、社会与经济系统的关系问题，即种树的同时考虑经济收入、粮食、燃料等问题。

系统整体性原理指整体大于局部之和，目的是保持系统有很高的生产力，具体的说指互利共生的生物表达系统整体性原理，如藻类和珊瑚虫、大豆和根瘤菌、地衣植物中藻类和真菌等。

〔三〕课堂总结

生态工程建设目的：遵循自然界的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止，到达

和的同步开展。〔少消耗、多效益、〕生态经济：主要是通过实行“

〞原那么，使一个系统产生出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一是。

1〕

原理：物质能在生态系统中循环往复，2〕

原理：物种繁多复杂的生态系统具有较高的生态工程原理

3〕

原理：生态系统的生物数量不能超过

〔环境容纳量〕的限度

4〕

原理：生态系统建设要考虑自然、、的整体影响

5〕

原理

系统的结构决定

原理：要通过改善和优化系统结构改善功能

系统整体性原理：系统各组分间要有适当的，使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成，并实现总

体功能大于各局部的效果，即“1+1>2”

答案：

物质循环

环境污染

经济效益

生态效益

可持续

循环经济

生产原料

生态工程

物质循环再生

分层分级利用

物种多样性

抵抗力稳定性

协调与平衡

环境承载力

整体性

经济

社会

系统学和工程学

功能

比例关系

之和

『限时训练』

一、根底训练：

1、我国“三北防护林〞，虽然取得了巨大的生态和经济效益，但由于没有完全按照自然生态规律办事，也产生了不少问题。例如，辽宁西部的章古台地区，由于单一种植樟子松树，使松毛虫因为没有天敌而肆虐一时，使很多地方几乎成了不毛之地。这个事实说明了〔

〕

A．樟子松树的抗虫能力很差

B．松毛虫的危害性很强，并专一性的侵害樟子松树

C．生物多样性对生态系统的重要性

D．由于植物种类达单一，导致松毛虫只能侵害樟子松树

2、人类设计生态工程的根本目标是〔

〕

A．促进自然界良性循环的前提下，到达生态效益与经济效益的同步开展

B．促进自然界良性循环的前提下，防治环境污染，提高经济效益

C．防治环境污染，到达生态效益与经济效益的同步开展

D．促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防治环境污染，到达生态效益与经济效益的同步开展

3、在“人工湿地〞生态系统中，对废水净化起主要作用的是〔

〕

A．微生物的分解和转化作用以及相关的物理、化学作用，如沉淀、吸附、过滤等

B．微生物的分解和转化作用

C．相关的物理、化学作用，如沉淀、吸附、过滤等

D．微生物的分解和转化作用以及化学作用，如沉淀、吸附、过滤等

4、以下关于生态工程的表达中，错误的选项是〔

〕

A.生态工程是生态学和工程学的结合B.生态工程追求经济和生态的双赢

C.应用物种多样性原理和物质循环再生原理

D.生态工程是无消耗、多效益的工程

5、生态工程的调控机制是〔

〕

A．人为调控

B．自我调控

C．人为辅助下的自我调节

D．不需要调控

6、以下关于“人工湿地〞的说法中，错误的选项是〔

〕

A．浮水植物、挺水植物可为根际提供氧化的微环境，促进好氧细菌对废水中有机物的分解

B．沉水植物的根际保持厌氧状态，利于厌氧细菌的活动

C.“人工湿地〞对污水的净化作用是通过不同类型的水生植物和微生物的共同作用实现的D．水生植物能吸收、转化污水中的氮、磷、铜等物质

7、在植被的恢复初期，不应选择的植物是〔

〕

A．引进的新树种

B．固氮树种

C．先锋树种

D．适应性强的树种8、1998年长江下游发生特大洪灾，其中原因之一是〔

〕

A．长江口热带风暴

B．长江上游森林植被破坏严重

C．水库泻洪过快

D．北方风沙使河床变浅

9、黄河是我国的母亲河，但如今黄河已经成为世界罕见的“悬河〞。治理黄河最根本的措施是〔

〕

A．加强黄河两岸堤坝的修筑

B．对黄河河床底部的泥沙清淘

C．大力培育水生生物

D．解决黄土高原的水土流失问题

10、人类对生物圈中绿色植物的严重破坏，也是造成大气表层的臭氧层减少的原因，这是因为在绿色植物的光合作用过程中〔

〕

A．吸收C02

B．吸收太阳能

C．产生化学能

D．产生0211、环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，以下名词与环境污染有关的是〔

〕

①酸雨②臭氧空洞③“白色污染〞④温室效应⑤赤潮⑥光化学污染⑦噪声

A.①③④⑤

B.①②③④⑥⑦

C.③④⑤⑥⑦

D.①②③④⑤⑥⑦

12、在我国西部大开发的战略中，“保护天然林〞和“退耕还林〔草〕〞是两项重要内容。采取这两项措施的首要目标是〔

〕

A．开展生态旅游

B．开展畜牧业

C．增加木材产量

D．改善生态环境

13、〔多项选择〕生态工程是〔

〕等学科交叉而产生的新兴学科。

A．生态学

B．工程学

C．系统学

D．经济学

14、〔多项选择〕我们的祖先实施的“无废弃物农业〞，使我国的土壤维持了几千年的肥力，其实这种模式就是生态工程最早和最生动的模式，这种模式的诀窍在于（）

A．积极种植能够固氮的豆科植物

B．收集一切可能的有机物

C．采集某种特殊植物，将其根茎叶加水一起捣碎榨汁，作为肥料

D．采用堆肥和沤肥等多种方法，把有机物转变为有机肥料

15、〔多项选择〕进行生态工程建设时要考虑到以下哪些问题〔

〕

A．宗教信仰

B．经济和社会的影响力

C．社会习惯和法律制度

D．自然生态系统规律

16、〔多项选择〕生态工程体系的特点是〔

〕

A．少消耗

B．多效益

C．可持续

D．多投资

17、〔多项选择〕以下属于以生态环境保护为目标而建立的林业生态工程的是〔

〕

A．水土保持生态工程

B．防风固沙生态工程

C．水源修养生态工程

D．城市垃圾处理生态工程

18、〔多项选择〕以下各项中属于世界公认的三大环境问题的是〔

〕

A．酸雨

B．臭氧层衰竭

C．人口急剧增长

D．温室效应

19、〔多项选择〕生态工程所遵循的根本原理有〔

〕

A.物质循环再生原理

B.单一调控原理

C.协调与平衡原理

D.整体性原理

E.系统学和工程学原理

F.物种多样性原理

20、〔多项选择〕以下关于生态农业表达，正确的选项是〔

〕

A.生态农业实现了对能量和物质的多级利用

B.生态学的根本原理是开展生态农业的主要理论根底

C.生态农业使废物资源化，提高能量的转化效率，减少环境污染

D.在生态系统中增加有害生物的天敌种群，可减轻有害生物的危害

二、能力提高：

1、以下表达违背生态工程中生态学原理的是〔

〕

A.充分考虑环境因子对生物的影响

B.尽可能减少种间竞争所产生的耗损

C.以单一种群获得经济效益的最大化

D.实现生态系统的良性循环

2、以下观点不符合生态农业建设思路的是〔

〕

A.调整产业结构，开发多种经营

B.保持生态系统内的生态平衡

C.以高能量获得农业的高产量

D.循环利用农业有机废弃物

3、〔多项选择〕现代生物技术可应用于生态建设，正确的选项是〔

〕

A．基因工程中抗虫、抗病转基因植物的种植减少了农药的使用

B．细胞工程中组织培养技术的应用，可对城市环境进行综合治理

C．酶工程的原理可以用于沼气工程中对菌群的控制

D．胚胎工程中胚胎移植可以用于保护濒危野生动物，保护生物多样性

三、创新设计：

1、阅读以下资料，答复以下问题：

自2000年10月开展“南京莫愁湖物理生态示范实验研究〞开始，相继引种了浮水植物、沉水植物共计10余种，在围隔区内已经形成了以沉水植物为优势的水生植物群落。试验区内营养盐的浓度得到有效控制，如试验区内氨氮和总氮仅分别为试验区外的1/13和1/5，有效地改善了水质。

〔1〕此项生态工程依据的生态学原理有______________________、______________________、_______________________、________________________和_____________________________。

〔2〕生态工程的调控机制是_________________________，主要利用的能源是____________。

〔3〕一些兴旺国家的生态工程建设主要依据生态系统的_______________________，到达了以________________为主，________________为辅的程度。而在我国的生态工程建设中，______________仍起着较大作用，强调按预期目标，因地制宜地调整复合生态系统的结构和功能。

〔4〕生态工程的主要目的在于_______________________________________________________。

『答案』

一、根底训练

1.C

2.D

3.A

4.D

5.C

6.B

7.A

8.B

9.D

10.A

11.D

12.D

13.ABCD

14.ABD

15.BCD

16.ABC

17.ABC

18.BCD

19.ACDEF

20.ABCD

二、能力提高

1.C

2.C

3.ABCD

三、创新应用

1、〔1〕物质循环再生原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理、物种多样性原理

〔2〕人为辅助下的自我调节，太阳能

〔3〕自我调节理论，回归自然，人为调控，人为调控

〔4〕建造和调控人工生态系统，使生物与环境之间变得高效和谐。

第三篇：“生态工程的基本原理”教学再设计

“生态工程的基本原理”教学再设计

[摘 要]结合生态系统的基本知识，构建“创设情境导入→引导自主探究→指导生态实践”的案例探究教学模式，引导学生归纳总结出“生态工程的基本原理”，并应用于解决实际的问题。

[关键词]生态工程 基本原理 教学过程 教学反思

[中图分类号] G633.91[文献标识码] A[文章编号] 16746058（2016）140114

一、教学过程

1.巧用道歉视频，创设情境导入

播放冯小刚导演，葛优、李小璐、郑恺、白百何主演的2014年贺岁片《私人订制》最后一段“向大自然道歉”视频。学生观看视频，教师依次提出下列问题，引发学生思考分析：（1）四位主角为什么要向大自然道歉？（学生：雾霾天气频发、森林乱砍滥伐、煤炭过度开采、生态环境污染等问题都与人类的不当活动有关）（2）这些问题的背后又折射出怎样的问题？（学生：人口快速增长的压力、生产生活及经济发展所需等导致人类对资源的不合理开发与利用，由此引起的生态恶化和环境污染，充分暴露出传统经济发展模式的弊端，难以可持续发展。）（3）解决上述问题的有效途径是什么？（教师：建设生态工程，就是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，达到经济效益和生态效益的同步发展，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展，进而实现可持续发展。与一般的传统工程相比，生态工程具有少消耗、多效益、可持续的特点。）

2.运用模型构建，引导学生自主探究

[案例1]出示“石油农业”模式图。教师：“石油农业”模式是以美国为代表的西方经济发达国家的高投入、高产出的农业现代化模式，由于需要大量使用石油作为原料或动力而得名。该农业模式对解决粮食需求和提高粮食产量起到重要作用，但同时由于其高能耗、高污染，使粮食品质和安全不断下降，难以可持续发展。解决这一问题的有效途径之一就是要发展生态农业。

介绍“传统生态农业”模式。教师：“无废弃物农业”模式是我国古代最早、最生动的一种生态工程模式。请同学们利用所给的项目绘制“无废弃物农业”的物质和能量流动图，可分组讨论、交流与合作。在学生讨论出现疑惑的地方时，教师应协助学生解答，以完成概念图的模型构建。

根据上述模型构建活动，教师提出以下思考问题：上述“无废弃物农业”模式的突出优势是什么？（回答：充分利用废弃物中的能量，通过物质的循环利用和能量的多级利用，实现废弃物的资源化，达到无废弃物生产，减少环境污染。）进而引导学生归纳总结出“物质循环再生原理”。

引出“现代生态农业”模式。教师：上述“无废弃物农业”模式是我国传统农业的辉煌成就之一，但已无法满足人们对现代农业发展的需要。在上述传统农业的基础上，可增设沼气池、蘑菇等环节更好地利用物质能量。请同学们自主构建，完成下列“现代生态农业”的物质和能量流动图。

[案例2]出示“纯樟子松林、珊瑚礁区”图片。教师：我国“三北防护林”取得了巨大的生态效益和经济效益，但最初进行林带建设时，单一种植的樟子松林遇松毛虫害大量毁坏死亡；而珊瑚礁区却能够在养分稀少的深海中，保持着很高的生物多样性？这是为什么呢？

学生：纯樟子松林的生物多样性低，食物链短而简单，缺少松毛虫的天敌，而成片单一的林木又为其提供了丰富的食物来源，因而导致树林的大量毁坏死亡。珊瑚礁区的生物多样性高，食物链复杂，不同的生物占据不同的生态位，通过食物链关系互相依存，充分利用了珊瑚礁生态系统的环境，实现了很好的物质循环和能量流动。

教师：从上述正面和反面的实例，你能得出怎样的结论？

学生：进行植树造林等生态工程建设时，必须要考虑生物的多样性，只有保持生态系统较高的生物多样性，才能维持生态系统结构和功能的稳定和平衡。（归纳总结出“物种多样性原理”）

[案例3]出示“灰色长城、水葫芦疯长、草原过度放牧”图片。教师：“三北防护林”的西北防护林早期栽种不适应当地环境的杨树林，导致“绿色”长城变成“灰色”长城。江苏、上海和浙江三省市交界孕育吴越的美丽太湖。近年来，由于富营养化促使太湖水体中水葫芦和藻类疯长，并导致鱼虾等水生生物大量死亡，给水生生态系统造成极大危害。如果在西北草原地区发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？

学生：西北畜牧养殖应该注意牲畜数量不能超过草地的承载量（环境容纳量）；针对公共草地的过度放牧问题，应该实行草地承包，调动个人的管理积极性，减少过度放牧现象。另外，可以在有条件的地方，人工种植牧草，增加牧草产量。

教师：从上述3个实例，你能得出怎样的结论？

学生：进行生态工程建设时，要处理好生物与环境的协调与平衡问题，要栽种适宜树种，要考虑生物数量不能超出环境承载量。（归纳总结出“协调与平衡原理”）

教师：进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更要整体考虑经济和社会等的影响力。例如，进行林业生态工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的粮食、烧柴以及收入等生活问题。如果农民的生计得不到保证，随时会发生“前面造林，后面砍林”的现象。这体现了什么原理？

学生：整体性原理。

[案例4]出示“四位一体”农业生态工程模式图。教师：“四位一体”生态农业是我国北方典型的生态农业模式，它以沼气为纽带，将沼气池、猪禽舍、厕所、蔬菜栽培与日光温室有机组合在一起，将农业生产、农村经济发展、生态环境保护、资源高效利用融为一体。图3为“四位一体”农业生态工程模式及物质和能量流动图。

教师：上述“四位一体”农业生态工程模式及物质和能量流动图体现了哪些生态工程基本原理？

学生：物质循环再生原理、协调与平衡原理等。

教师：除此以外，该农业生态系统还体现了系统学和工程学原理，如通过增加环节，改变和优化系统内部不同组分之间的结构，达到改善系统功能的目的。这体现了什么原理？

学生：系统结构决定功能原理。

教师：上述“四位一体”农业生态系统中，各组分之间要有适当的比例关系。只有这样，才能顺利完成物质、能量、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1+1>2”。这又体现了什么原理？

学生：系统整体性原理。

3.利用所学知识，指导生态实践

教师：苏州太湖湖滨湿地生态恢复工程建设是苏州市生态文明建设十大工程中非常重要的一项工程。近年来，由于围湖造田、围湖养殖、过度旅游开发和环太湖大堤建设等不当干扰，以及片面追求湖滨带的经济效应

而忽视其生态功能和美学价值，已造成苏州太湖湖滨带水位变幅增大、环境恶化、局部水域富营养化等较为严重的生态环境问题。为此，以苏州太湖国家旅游度假区湖滨湿地为对象，运用现代生态学及生态工程学的基本理论与基本技术，进行了苏州太湖国家旅游度假区湖滨带湿地生态恢复及生态重建工程。请大家结合生态工程的基本原理，并通过讨论，完成下列表格（表1）。

教师总结：随着生态工程建设的不断推进，但愿我们的生态盛景能像唐代著名诗人张志和的词《渔歌子》中所描述的“西塞山前白鹭飞，桃花流水鳜鱼肥。青箬笠，绿蓑衣，斜风细雨不须归”。

二、教学反思

1.教学主线构建：由传统化走向新颖化

本节课的课堂教学主线设计分为三个基本环节，即“创设情境导入→引导自主探究→指导生态实践”，贯穿设置一系列问题串，将各个教学环节点彼此串连成线，实现交融共生，有效突破重难点，进而形成比较成熟的、完整的、流畅的课堂教学思路，以有序进行和实施课堂教学活动，收到了较好的教学效果。

2.教学活动设计：由单一化走向多元化

在课堂教学中，精心设计了具有情境性、探索性、启发性、互动性、创造性等特征的学生主体活动，如构建模型、讨论交流、分析思考、处理表格等，充分激发学生的学习兴趣，调动学生的积极性和主动性，充分发挥学生的主观能动性；促使学生在学习中自觉归纳、总结得出生态工程的基本原理，培养学生自主探究、归纳推理的能力。同时将多媒体教具和课堂多元活动有效整合起来，全方位地开展课堂教学，这已成为课堂改革和课程研究深化的必然趋势。

3.理论联系实际：有效渗透三维目标

在实现知识目标和能力目标的同时，有效渗透情感、态度与价值观目标，通过联系实际，及结合贴近生活的一些案例，引导学生进行积极思考与讨论，并应用所学知识解决实际问题，进而增强环境保护意识，树立可持续发展观念。最后提出倡议：积极实施生态文明建设，让物质循环再生，使能量多级利用，进而恢复蓝天白云本来的面貌！

[ 参 考 文 献 ]

[1]刘义友.“生态工程基本原理”一节的教学设计[J].中学生物学，2009（12）：38-39.[2]冯育青.苏州太湖湖滨湿地生态恢复模式与对策[J].南京林业大学学报（自然科学版），2009（5）：129.（责任编辑 黄春香）

第四篇：生态工程

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第五篇：生态工程

第4章 生态工程

一、选择题

1． 自然林区内的马尾松一般不容易发生虫害，但在一些人工马尾松林中，却常常

会发生严重的松毛虫危害，其主要原因是()A．松毛虫繁殖力强B．马尾松抗虫害能力差

C．人工林营养结构简单D．当时气候适宜松毛虫生长

2． 有的蛇有毒，并且偶尔会伤人，但蛇都是受我国法律保护的野生动物，下列关

于这一现象的叙述，不正确的是，保护蛇是为了（）A．保护物种的多样性B．保护生态系统的多样性 C．保护基因的多样性D．保护有害动物的多样性

3． 我国南方桑基鱼塘是低洼稻田挖深做塘，塘内养鱼，塘基上种桑，用桑养蚕，蚕粪养鱼，鱼粪肥塘，塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕三丰收，大大提高了系统生产力，这种模式，主要应用了生态工程遵循的哪个原理（）A．系统学和工程学原理B．整体性原理 C．物种多样性原理D．物质循环再生原理

4． 珊瑚虫与藻类共生，提高了珊瑚礁生态系统的生产力，其原理是（）

A．系统结构决定功能原理B．整体性原理 C．系统整体性原理D．协调与平衡原理 5． 造成水体富营养化的污染属于（）

A．点源污染B．非点源污染C．点源污染和非点源污染 D．二者都不是 6． 在生态工程建设中，注重生物多样性原理的主要意义是（）

A．提高生态系统的抵抗力稳定性，为各类生物的生存提供多种机会和条件 B．提高生态系统的恢复力稳定性，为各类生物的生存提供多种机会和条件 C．保持生态系统内各种群的密度固定不变 D．单纯追求农业或林业的最大产量

7． 《四千年的农民》一书中记载了中国农民几千年来的耕作方法：积极种植能够

固氮的豆科作物，以及收集一切可能的有机物质，包括人畜粪便、枯枝落叶、残羹剩饭、河泥、炕土、老墙土以及农产品加工过程中的废弃物等，采用堆肥和沤肥等多种方式，把它们转变为有机肥料，施用到农田中。这种做法的优点是（）

①改善了土壤结构②培育了土壤微生物

③实现了土壤养分的循环利用④改变了土壤酸碱性

A．①②B．①②③C．①②③④D．②③ 8． 下列哪项生态系统对于蓄洪防旱具有非常重要的作用（）

A．小流域综合治理生态工程B．湿地生态系统 C．草原生态系统D．森林生态系统

9． 下列对城市垃圾的处理办法不妥当的是（）

A．垃圾进行分类处理，并实现垃圾资源化利用 B．改露天放置为掩埋处理，地表种植植物 C．利用热解方法使垃圾分解

D．垃圾堆放在一块，通过微生物自然分解 10．“生物圈2号”实验失败的直接原因主要是（）

①温度失调②CO2含量增高③02含量减少④生物群落不全 A．①②B．②③C．①②③D．①②③④ 11．“退耕还林还草”是哪种生态工程建设的措施（）

A．小流域综合治理B．城市环境工程

C．草原生态恢复工程D．湿地生态恢复工程

12．城市生态系统是人类起主导作用的生态系统其主导作用体现在（）

A．城市的一切设施是人制造的B．人类对城市生态系统的发展支配作用 C．消费者主要是人类D．城市中动物、植物不多，分解者功能不强，人是主要种群

13．城市居民赖以生存的基本物质环境包括（）

①阳光②淡水③道路④动物⑤植物⑥房屋⑦商场⑧微生物 A．①②③④⑤⑥⑦⑧B．①②④⑤⑧ C．①②④⑤⑥⑦D．①②③⑤⑥⑦⑧

14．据统计表明，进人21世纪后，几乎每年至少有一种鸟类或哺乳动物从地球上

消失，造成野生动植物，濒危或灭绝的主要原因（）A．自然灾害B．动物病害

C．天敌过多D．人类活动对生态环境的破坏

15．经过十年努力，我国西北防护林带已经初步建立，建立了新的生态平衡，其重

要意义是（）

A．解决了环境污染问题

B．使生态系统朝着更有益于人类的方向发展 C．建立了畜牧业的生产基地 D．建立了自然保护区

16．生物数量超过了环境的承载力后，就会破坏生态工程的哪一原理（）

A．整体性原理B．系统性原理 C．协调与平衡原理D．工程学原理 17．生态农业的指导思想是（）

A．多获取农产品B．环境与经济协调发展 C．使粮食增产D．减少环境污染

18．某些地区出现“前面造林，后面砍林”的现象，是因为发展中哪一原理失调造成的（）

A．协调与平衡原理 B．整体性原理

C．系统结构决定功能原理 D．系统整体性原理

19．无废料生产体系是指（）

A．废料一产品B．原料一产品一废料一产品 C．原料一产品一原料一产品D．原料一产品一废料 20．下列哪种为清洁能源（）

A．石油B．煤C．木柴D．风能

21．微山湖是山东境内的一个面积较大的湖泊，二十年前这里是碧波万顷、鱼儿满

湖、野鸭成群，还有“接天莲叶无穷碧，映日荷花别样红”的美丽景象。二十年来，湖区四周县市的工业快速发展，城市居民急增，因而大量的工业废水、生活废水、垃圾涌人该湖。湖水变得不仅很浑浊，而且腥臭难闻。据有关专家说，近几年来，微山湖中已消失了一些物种，例如，四鼻孔鲤鱼、野鸭、水螅等。上述的现象说明的道理主要是

A．掠夺式的开发是破坏生物多样性的主要原因 B．环境污染是破坏生物多样性的重要原因 C．外来物种入侵破坏了生物多样性

D．环境教育缺乏是破坏生物多样性的根本原因

22．下列措施中不符合城市生态工程建设基本原理的是（）

A．城市规划，分区建设工业区、居住区、生态绿地等 B．大力推广“环境友好技术”和低污清洁生产工艺 C．采用浮床工艺法等手段治理水污染

D．用法律手段严禁汽车上路，造纸厂酒厂生产，以断绝污染的源头

23．人类在生产活动中，要避免大自然的惩罚，应具有的观点和正确做法是（）

①要树立保护环境的法制观念

②只有讲究生态效益，才能有稳定的经济效益 ③优先考虑经济效益，充分开发利用自然资源

④遵循生态系统的客观规律，合理开发利用自然资源

⑤保护并大量发展对人类有利的物种，消灭对人类不利的种群 ⑥保护森林资源的最佳方案是禁止采伐树木 ⑦要保护池塘生态系统，应禁止捕鱼

⑧加强动物资源保护，首先要禁止任意捕杀动物，再就是要保护好动物生活所需要的自然环境

⑨进行自然保护的惟一手段是建立自然保护区 ⑩建立自然保护区是自然保护的有效手段

A．①③④⑤⑦B．①②④⑧⑩ C．①⑤⑥⑦⑨D．①②⑤⑦⑨

24．埃及的阿斯旺大坝建成后，尽管改善了电力和灌溉条件，取得了明显的经济效

益，但巨大的水库沿岸水草丛生，使血吸虫发病率高达80%~100%，尼罗河下游农田失去了肥源等，这说明该工程（）A．经济效益和生态效益良好 B．在一定程度上破坏了生态平衡 C．维持了原来的生态平衡 D．使生态系统的结构变得复杂

25．在下列实例中，通过食物链而引起生态危机的是（）

A．酸雨B．温室效应 C．汞、镉等有毒物质的积累和浓缩 D．臭氧减少，臭氧层出现空洞 26．生态农业比一般农业（）

A．投人多，产出多，污染少，可持续发展能力强 B．投人少，产出多，污染少，可持续发展能力强 C．投人一样，产出相当，污染少，可持续发展能力强 D．投人和产出都较少，污染相同，可持续发展能力强 27．（多选）生物圈稳态自我维持的原因包括（）

A．源源不断的太阳能是生物圈维持正常运转的动力

B．大气圈、水圈、岩石圈为生物的生存提供了各种必需的物质 C．生物圈具有多层次的自动调节能力

D．几种生物数量的变化必定破坏生物圈的稳态

28．（多选）下列关于生态工程的叙述中，正确的是（）

A．生态工程是无消耗、多效益的工程B．生态工程追求经济和生态的双赢

C．应用物种多样性原理和物质循环再生原理D．生态工程是生态学和工程学的结合29．（多选）下列关于湿地生态系统的作用的说法，正确的是（）

A．防风固沙、护岸固堤B．对维持生物圈的碳——氧平衡和水循环起重要作用

C．调节水流量和控制洪水D．在一定范围内消除污染

30．（多选）为保护生物多样性所采取的战略和保护措施的三个层次是指()

A． 基因B．细胞C．生态系统D．物种31．（多选）下列关于生态农业叙述，正确的是（）

A．生态农业实现了对能量和物质的多级利用

B．生态学的基本原理是发展生态农业的主要理论基础

C．生态农业使废物资源化，提高能量的转化效率，减少环境污染 D．在生态系统中增加有害生物的天敌种群，可减轻有害生物的危害 32．（多选）下列关于生态农业的叙述中，正确的是（）

A．生态农业是以环境与经济协调发展为前提的B．生态农业以保持生态系统内的生态平衡为主导思想 C．以高投人获得农业的高产量 D．生态农业开展多种经营

二、非选择题

1．如图是处于平稳状态的简单淡水生态系统，请回答：

大鱼

甲壳类

小鱼

淡水虾

水蚤

水藻

水绵

(1）此生态系统中共有_________条食物链。

(2）含能量最多的生物类群是_______，流经这个生态系统的总能量是____________。

(3)此生态系统中属于第三营养级的动物是__________________________________，淡水虾与小鱼的关系是_____________________，大鱼与小鱼的关系是________________。

(4）此生态系统中的分解者是（）A．海鸟B．水绵

C．水藻D．腐生细菌、真菌

(5)若所有海鸟迁徙到别处，则大鱼数目__________，水藻数目__________，淡水虾数目___________。

(6)海鸟获得能量最多的食物链是___________________________________________。海鸟每增加1千克，需消耗生产者生产的有机物至少_______________千克。

(7)若此生态系统中的水绵大量减少，则下列哪一项会随着发生（）A．水藻大量增多B．小鱼的数目增多 C．海鸟的数目减少D．甲壳类的数目增加

(8)图中各种生物的总和，在生态学上称为________________________________。

2．我国北方的一些地区，每年都会发生不同规模的蝗虫灾害，严重之时，当地的农作物、牧草全都被毁坏，当地政府和农牧民通常采用喷洒农药的方法来杀灭蝗虫，2000年夏季发生虫害时，北方某地却邀请来一批养鸭户，把几十万只鸭放养在虫害严重的草原与农田上，获得了很好的效果。请以上述实例分析回答下列问题：

(1)从生态系统的成分上分析，在上述简便的食物链中，鸭子属于第_____营养级，属于_________消费者。蝗虫与放养在当地草原上的牛、羊之间的关系属于___________关系。

(2）从生态系统的能量流动的角度上看，临时把鸭子放到草上的措施，干预了草原与农田生态系统的能量流动方向，目的是使能量流向_________________________________。

(3）利用农药灭虫，尽管逐年增加使用农药的浓度，但并没有将蝗虫灭尽，原因之一是通过生存斗争，蝗虫的抗药性__________，这是长期__________________________的结果。

(4）利用鸭子消灭蝗虫，除了经济上的良好效益外，还有__________、__________等优点。

3．阅读以下材料，回答问题：

材料一1959年，有好事者从英国带了24只家兔放在澳大利亚。墨尔本动物园中，后来一场大火烧毁了兔笼，幸存的家兔窜入荒野。现在澳大利亚有野生兔子40亿只，它们与绵羊争饲料，产重破坏了草原，给澳大利亚畜枚业造成了重大损失。

材料二1999年在我国昆明举办的世界园艺博览会期间，为严防危险性有害生物随参展物种传入我国，检疫人员运用了先进的分子生物学技术手段来狙击生物入侵。美国众议院于1995年通过一项议案，要求各有关机构加强对可能夹带外来物种的交通工具的监控，美国政府也正为此酝酿着一个跨部门的监控计划。

(1）兔在澳大利亚属于____________，因其在澳大利亚没有经过漫长的________过程，故兔子在澳洲没有天敌，加之澳洲干燥的气候和丰富的青草，使得野兔能大量繁殖。

(2)野兔的大量繁殖，也是一种生态失衡，因为它严重地破坏了澳大利亚原有的稳定______________结构。澳大利亚政府为了控制野兔的数量，采用了机械防治、化学防治、生物防治等各种方法，你认为最能效、最安全的方法是_____________。

(3)从材料二可以看出，_________________________________问题应引起世界各国的高度重视。外来物种的引入，不但要看眼前的经济效益，更应认真评估______________效益。同时，交通的发达和贸易的频繁，为_________________提供了便利条件，因此，必须加强边检部门的_____________工作。

4．近年来，世界范围内农田生态系统有两个突出的问题引起了人们的高度关注，其一是蛙类数量的大量减少；其二是鼠害泛滥，虫害频繁，请据所学知识分析回答下列问题：

(1）该类现象体现了生态工程_______________原理的作用，告诫人类要善待自然。

(2)臭氧层的破坏对蛙个体发育的影响是_____________________________________。

(3）蛙数量减少的人为因素主要是__________________________________________。

(4)有人尝试“引蛇灭鼠”，取得了较好的效果，此法的突出优点是__________________。

参考答案：

一、选择题

1.C2.D3.A4.C5.C6.A7.B8.B9.D10.C11.C12.B13.B14.D15.B16.C17.B18.B19.C20.D21.B22.D23.B24.B25.D26.B27.ABC28.BCD29.ACD30.ACD31.ABC32.ABD

二、非选择题 1．(1)3

(2)水藻、水绵，水藻、水绵固定的太阳能(3）海鸟、小鱼、淡水虾，竞争，捕食(4)D

(5）增多，减少，减少

(6）水藻→甲壳类→海鸟25(7)A(8）生物因素

2．(1）三，次级，竞争(2)对人类有益的部分(3）增强，自然选择

(4）不污染环境，保护其他生物 3．(1)外来物种，相互选择(2)群落，生物防治

(3）生物入侵，生态，生物入侵，检疫 4．(1)协调与平衡

(2)臭氧层的破坏使阳光中的紫外线含量增多，易诱发变异，而变异一般对蛙的生存是有害的(3)人类对蛙的过度捕杀，大量使用农药(4）不污染环境，维持生态系统的稳定