选修三、专题5.1生态工程的基本原理学案(荣)（5篇范例）

第一篇：选修三、专题5.1生态工程的基本原理学案(荣)

课题1生态工程的基本原理

制作:荣红星审阅:李亚平时间:2013.5 目标导引

【知识目标】简述生态工程的概念，关注生态工程的建设。【能力目标】简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容。【方法目标】理论联系实践，学习知识

【德育目标】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

【问题一】生态工程建设的目的？什么是生态经济？你对“石油农业”是如何理解的？ [课前自悟]

[课中醒悟]

[课后感悟]

【问题二】导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？给了我们哪些启示呢？ [课前自悟]

[课中醒悟]

[课后感悟]

【问题三】生态工程所遵循的原理有哪些？列表比较各个原理的理论基础、意义、以及举出相关的实例。[课前自悟]

[课中醒悟]

[课后感悟]

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 【课后拓展训练】

1、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

2、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

3、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

4、下列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

第二篇：高中生物专题5生态工程5.1生态工程的基本原理检测选修3教案

专题5 生态工程 5.1 生态工程的基本原理

1．实现循环经济的最重要的手段之一是()A．发展“石油农业”

C．清除污染物

B．生态工程 D．禁止产出污染物

解析：生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产出的污染物，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就是生态工程。

答案：B 2．生态恢复工程的第一步是()A．恢复这一地区的生物群落 B．恢复植被

C．形成合理、高效的食物链 D．保持一定的动物数量

解析：绿色植物是生态系统最基本的成分，所以要恢复生态环境首先得恢复植被。答案：B 3．下列关于生态工程的理解错误的是()A．生态工程依据的是生态学、经济学和工程学的原理 B．研究对象为自然的生态系统 C．总体目标是可持续发展

D．以整体观为指导，在系统水平上进行研究，以整体调控为处理手段 解析：生态工程的研究对象为“自然—社会—经济复合生态系统”。答案：B 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 C．整体性原理

B．协调与平衡原理 D．物质循环再生原理

解析：这是该地区的杨树林的物种太单一，生态系统的自我调节能力太差造成的，这违背了物种多样性原理。

答案：A 5．长江三角洲地区，特别是太湖和杭嘉湖地区的粮、桑、鱼、猪、湖羊系统，是一种 典型的水陆物质和能量交换型生态工程。农民挖池塘排水种稻谷，并利用塘泥堆积的高地种果树、种桑，低湿处种茭白，平畦种菜，水面种菱藕，水下养鱼、虾，鱼池上建猪舍，猪粪落到水中喂鱼，桑叶养蚕，蚕沙喂鱼，菱叶、鱼粪沉到水底为塘泥，湖羊吃草，湖羊粪和塘泥养桑。该生态系统有良好的生态效益和经济效益。

请据此回答下列问题。

(1)该生态系统中的生产者是___________________________ _____________________________________________________，消费者是_______________________________________________ _____________________________________________________。这体现了生态系统的______________。

(2)各种动植物之间通过________关系相互联系，从而形成______________________的渠道。

(3)根据上述材料分析判断，下列叙述不符合生态学原理的是()A．物质经过多级利用，实现了良性循环

B．每一级生产环节都获得了产品，提高了生态经济效益 C．由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用率降低 D．由于各级产物都可以利用，减少了废弃物的污染

(4)这个生态工程中没有废弃物的产生，属于无废弃物农业，与石油农业相比，其主要优点是________________________________ _____________________________________________________，其缺点是______________________________________________ ______________________________________________________。(5)该系统能体现系统学和工程学原理吗？请简要说明。_______________________________________________________ _______________________________________________________ ______________________________________________________。

解析：在该水陆物质和能量交换型生态工程中物种种类繁多，系统结构复杂，各种动植物之间通过食物链、食物网相互联系，从而形成物质循环和能量流动渠道，该生态系统属典型的无废弃物农业，与石油农业相比，最大优点是实现了物质循环利用，对环境的污染与破坏程度小。该系统实现结构优化，各部分功能得以充分发挥，从而使能量、物质、信息等流动达1＋1大于2的效果。

答案：(1)稻、果树、桑树、茭白、菱藕和草 猪、湖羊、鱼、蚕 物种多样性(2)食物 物质循环和能量流动(3)C(4)物质循环利用，对环境的破坏性很小 生产效率低，难以适应人口的快速增长(5)能。系统中的各组分及其相互关系是经过精心设计的，是一种优化结构，各部分的功能得到充分发挥，使能量、物质、信息等的转换和流通达到总体功能大于各部分之和的效果

A级 基础巩固

1．如图是“无废弃物农业”物质和能量流动图，该图所体现的主要生态工程原理是()

A．物种多样性原理

C．物质循环再生原理

B．整体性原理 D．协调与平衡原理

解析：由图解沼气池的应用可知，无废弃物农业利用的原理是物质循环再生原理。答案：C 2．生态工程建设的实质目的是()A．减少生产消耗，增加生产效益 B．减少环境污染，发挥资源潜力 C．征服自然世界，主宰经济发展 D．遵循自然规律，实现可持续发展

解析：生态工程建设的目的是遵循自然界物质循环规律，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。其实质是实现经济的可持续发展。

答案：D 3．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”和低污染清洁生产工艺 C．采用浮床工艺法等手段治理环境污染

D．用法律手段严禁汽车上路及造纸厂、酒厂生产，以断绝污染的源头

解析：严禁汽车上路及造纸厂、酒厂生产，一方面会严重阻滞经济发展，另一方面也不能达到“断绝污染源头”的目的。

答案：D 4．要实现人与自然的和谐发展，下列措施最合理的是()A．通过生物技术手段，转化淀粉生产可再生能源 B．使用化学农药防治病虫害，保证粮食稳产 C．发展生态农业，实现物质和能量的多级利用

D．大力开垦湿地，扩大粮食种植面积

解析：本题考查的是与生态工程有关的问题。人与自然的和谐发展就是可持续的发展，即实现物质的循环利用和能量的多级利用，并且人类的发展不应该以破坏生态环境为代价。转化淀粉生产可再生能源，不是可持续发展，没有实现物质的循环利用。化学农药污染环境。开垦湿地会破坏原有的生态平衡。

答案：C 5．在人类的生产活动中，为了不受大自然的惩罚，必须具备的正确观点是()A．只有讲求生态效益，才能获得稳定的经济效益 B．遵循生态系统自身规律，大力扩展耕地面积 C．保护对人类有益的生物资源，消灭对人类不利的种群 D．优先考虑经济效益，充分开发、利用自然资源

解析：大力扩展耕地面积、消灭对人类不利的种群都会破坏生态环境，人类活动必须在考虑生态效益的前提下实现一定的经济效益，才能实现可持续发展。

答案：A

B级 能力训练

6．珠江三角洲的农民充分利用自然条件，建立了该地特有的蔗基鱼塘和桑基鱼塘。请据图回答下面的问题。

(1)这种人工生态系统最基本的生物因素是______________。要使它长期稳定发展，除了有稳定的________来源，各类生物要_________________。

(2)建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量______________________________；其能量利用率高的原因是在营养结构上具有________________的特点。

(3)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过__________________的作用，又被桑基、蔗基所利用。蚕粪中的氨经过__________的作用，形成了________________________________被植物利用。

(4)概括地说，该生态系统功能的维持，取决于它_____________ _____________________________________________________。

解析：建立该人工生态系统的目的是使能量最大限度地流向对人类最有益的部分，因其食物链相对较短，能量损耗较少，故能量利用率较高；生态系统功能的维持有赖于它的各功能类群(生产者、消费者及分解者)之间能量流动和物质循环相对稳定。

答案：(1)生产者和分解者 能量 保持相对稳定(2)流向对人类最有益的部分 食物链短(3)分解者 硝化细菌 硝酸盐和亚硝酸盐

(4)生产者、消费者和分解者之间的能量流动和物质循环在较长的时间内保持相对的稳定性

7．下图是对有机废弃物进行处理的一种方案，请回答问题：

(1)施用有机肥料有利于提高农作物的产量，其原因是土壤微生物分解有机肥料所产生的________使农作物的光合作用强度得到提高。

(2)从资源化、无害化角度分析，途径②、③优于④的原因是 _______________________________________________________ _____________________________________________________。

(3)少量有机废弃物排入河流，不会使河流中的生物种类和数量发生明显变化，这说明生态系统具有________能力。

(4)焚烧塑料垃圾所产生的二英会诱发________基因突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。

(5)能降解塑料的微生物属于生态系统的何种成分？________。应在________的土壤中寻找能降解塑料的微生物。若利用DNA重组技术将降解塑料的基因导入某些土壤微生物(如：根瘤菌)中，则土壤中的塑料有望得到较快降解，该技术的核心是构建基因表达载体，此过程使用到的酶有__________________________________________ ______________________________________________________。

解析：(1)施用的有机肥料被土壤中的微生物通过细胞呼吸分解生成CO2和无机盐，CO2和无机盐都可以提高农作物的光合作用强度，有利于提高农作物的产量。

(2)对有机废弃物进行②③的处理，既实现了物质和能量的多级利用，又减少了④处理过程中产生的污染问题。

(3)少量有机废弃物排入河流，不会使河流中的生物种类和数量发生明显变化，这说明生态系统具有自我调节(自我净化)的能力。

(4)正常细胞在致癌因子的作用下，原癌基因和抑癌基因发生突变，使正常细胞变成不受机体控制的癌细胞。焚烧塑料垃圾所产生的二英属于化学致癌因子。

(5)能分解塑料的微生物属于生态系统成分中的分解者，将其体内控制分解塑料的基因分离出来，再利用基因工程技术导入某些土壤微生物体内，可得到能大量降解塑料的微生物，从而消除塑料带来的污染。基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。

答案：(1)CO2和无机盐

(2)通过多层分级利用有机废弃物的物质，既充分利用有机物中的能量，又减少环境污染

(3)自我调节(自我净化)(4)原癌基因和抑癌

(5)分解者 富含塑料垃圾 限制性核酸内切酶、DNA连接酶 8．根据以下材料，回答问题。

据国家林业局发布的一项调查表明，我国已经成为受荒漠化危害最为严重的国家之一。目前，全国四分之一以上的田地荒漠化，每年因荒漠化造成的直接经济损失达540亿元，因此在实施西部大开发过程中，要切实搞好生态环境的保护和建设，大力开展植树种草、治理水土流失、防治沙漠化等活动。

(1)从生态因素分析，改善西部地区生态环境必须首先解决的非生物因素是________。(2)“退耕还林(还草)”所依据的主要生态工程原理是__________________；其目的是提高生态系统的______________。

(3)保护环境、保持生态系统稳定性的关键是保护森林。近年来，首都北京等地频繁出现“沙尘暴”，源头主要来自黄土高原和内蒙古地区。这说明森林等植被在___________________________________ 等方面起重要作用；另外我国在西北植树造林方面依据生态工程的______________原理，要注意树种不要过于单一。

解析：本题考查了必修教材内容中决定生物的生态因素之一，即非生物因素——水，并联系西北地区特定的地理条件得出。同时也考查了生态工程建设中物种多样性原理的应用，“退耕还林(还草)”提高了物种多样性的同时，植被具有的特殊生态功能，如防风固沙、保持水土、涵养水源等随之体现，改善了西北气候，进而形成良性循环。

答案：(1)水

(2)物种多样性原理 自我调节能力(3)防风固沙 物种多样性

9．某校研究性学习小组的同学前往市郊调查农业生态系统，经过交流和修改后绘制出下图，请据图回答有关问题。

(1)你认为该生态系统是否达到良性循环？并说明理由。_______________________________________________________ _______________________________________________________ _____________________________________________________。

(2)该生态系统内能量和物质多级利用的实现，是根据生态系统的________________原理设计的。

(3)沼气池中存在的生物在其细胞中都存在的细胞器有________________。

(4)如果要提高农业生态系统的抵抗力稳定性，设计该农业生态系统的结构时，可根据生态系统中生物种群间的相互依存和相互制约原理，科学增加农田中的________________。

(5)请你评价以上农业生态系统方案的优点。_______________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ 解析：(1)由图示分析可知，该生态系统中的物质、能量都得到了充分的利用，达到了良性循环。(2)该生态农业依据的原理是生态系统物质循环再生原理，科学地实现生态系统中各种成分的充分利用、能量多级利用，使能量流向对人类最有益的方向。(3)沼气池中存在的生物主要是厌氧微生物，多数属于原核生物，其细胞中都存在的细胞器只有核糖体。(4)生态系统抵抗力稳定性大小决定于生态系统中生物种类、营养结构的复杂程度，生物种类越多，营养结构越复杂，生态系统的自我调节能力越大，抵抗力稳定性越强。所以设计生态系统时，根据系统中生物种群间相互依存和相互制约关系，科学地增加生物种类，达到提高稳定性的目的。(5)评价一个生态系统可从以下几个方面进行：①食物链设置是否合理，生态系统的各种成分能否充分利用；②物质、能量的多级利用；③减少农药化肥使用量，减少环境污染；④最大限度地使能量流向对人类最有益的部分。

答案：(1)达到了良性循环，因为在该生态系统中，物质和能量得到了充分利用(2)物质循环再生(3)核糖体(4)生物种类

(5)科学地利用了生态系统的各种成分；能量最大限度地得到了利用，使能量朝向有利于人类的方向流动；减少化肥使用，从而减少环境污染；实现废弃物资源化利用。

第三篇：5.11生态工程的基本原理教案高二生物人教版选修三

《生态工程的基本原理》教学设计

一、教学目标

1、简述生态工程的概念；

2、简述生态工程的基本原理。

3、举例说出生态工程建设的实例。

二、教学重点难点

教学重点

1、简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容；

2、尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。

教学难点

尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。

三、教学过程

1、创设生动情境，激活学生学习动机。

教师：讲新课前给同学展示长江流域的洪水照片资料，随着经济建设的快速发展，环境问题也日渐突出。请大家结合生活实际，简要分析洪水给人们的生活带来哪些灾害。

学生：房屋倒塌，土地被淹，造成巨大的经济损伤问题……

教师：刚才大家发言很踊跃，体会很真切，这些是环境破坏的结果，那除了这些环境问题，同学们还能想到哪些环境问题呢？

学生：雾霾、地震、酸雨、冰雪融化……

教师：环境问题很严峻而且有是全球性的，可见，爱护环境，人人有责，那么，如何保护环境呢？

2、引入生态工程的概念

师：1989年联合国会议提出了“可持续发展”的内涵：经济发展不仅要满足当代人的需求，还要不危害后代人的发展能力。旨在解决环境与经济发展协调问题的一门新学科——生态工程应运而生。请同学们阅读课本p105右下角的一段文字，思考“生态工程的操作对象？生态工程的目的？原理？特点？”同学们以小组为单位，进行自主学习和讨论

学生：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方法，通系统设计、调控和技术组装，对已被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，从而达到自然环境与经济和谐发展的目的。

教师：为什么我们要进行生态工程建设呢？通过下面一个例子我们来了解一下生态工程相比传统经济模式有哪些优点。分析这两幅图的不同点，哪个生态系统的能量能够更多地被人类所利用?

为什么?

学生：图b比图a多了生产者的成分，能量得到充分利用。

教师：图b所示生态系统中流向分解者的能量还有一部分以生活能源的形式被人类再度利用，因此，该生态系统实现了能量的多级、充分利用，提高了能量的利用率。可见，生态农业使废物资源化，提高能量转化效率，减少环境污染。与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。

3、生态工程的基本原理

教师：为了达到少消耗、多效益、可持续的目的，生态工程建设过程中势需要遵循一定的基本原理

请大家阅读课本p109页，思考我们的祖先如何长时间维持土壤肥力，引出物质循环再生原理。

学生：我们的祖先通过积极种植能够固氮的豆科植物，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，改善了土壤结构；培育了土壤微生物；实现了土壤养分加氮、磷、钾及微量元素的循环使用。

教师：“无废弃物农业“是我国古代传统农业的辉煌成就之一，也是生态工程最早和最生动的一种模式。所以生态工程建设过程中要遵循的第一个原理是物质循环再生原理

教师：我们学了物质循环再生的原理，你知道物质循环的主渠道是什么吗？如果食物链过于单一，很可能会使渠道不畅。请大家看p110的资料4，思考下面的问题。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？

师生共同总结：物种越丰富，生态系统的自我调节能力越强，生态系统的抵抗力稳定性越强。因此，我们生态工程建设的第二个原理——物种多样性原理。

教师：同学们说得很对，我们在进行生态工程建设时应该遵循物种多样性原理，但是如何选择物种，是不是随意的增加新物种呢？这时候我们还需要考虑生物与环境的协调与平衡。另外，我们能不能为了保护环境，而不顾及农民的收入呢？那我们如何合理地设计生态系统才能全面解决这些问题呢？展示图片资料，请同学们小组合作分析：西北地区

“灰色长城”例子以及如果在西北地区发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？

学生：两个例子说明生态工程建设过程中要因地制宜，考虑环境的承载力。

教师：也就是说生态工程建设过程中要遵循生物与环境的协调与平衡原理。其实，进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是，要考虑到经济和社会等系统的影响力。另外，社会习惯、法律制度等也都对生态工程建设有着重要影响。请同学们阅读课本P112的一段文字，加深理解生态与经济的关系，只有把生态与经济结合起来，才能从根本上达到造林与护林的目的。可见，自然-社会-经济是一个复合系统，所以生态工程建设过程中还要遵循整体性原理，只有应用整体性原理,才能统一协调当前与长远、局部与整体、开发与环境建设之间的关系，保障生态系统平衡和稳定。同学们阅读课本P112最后两段话，思考生态工程建设过程中还需要遵循什么原理，以计算机网络结构示意图为例，还能举出别的例子吗？小组讨论。

学生：系统学和工程学原理中的系统结构决定功能原理，通过改善和优化系统结构，从而达到功能改善的效果，我国南方的桑基鱼塘也运用了这个原理，达到了高效的利用资源的目的。

教师：生态工程建设过程中在遵循系统学和工程学原理时还要考虑系统整体性原理，比如珊瑚礁形成的高效营养体系，得益于系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、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”。同学们还能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗？

学生：豆科作物和固氮菌的共生，固氮菌为豆科作物提供氮素，而豆科作物为其提供能量和其他营养，当把它们分开时，两者的生长都要受到损害。

教师：所以为了维护环境，生态工程建设过程中要遵循以上五大原理。

4、小结：1.生态工程的概念？

2.生态工程的优点？

3.生态工程遵循的原理

1）.物质循环再生原理

2）.生物多样性原理

3）整体性原理

4）生物与环境的协调与平衡原理

5）系统学和工程学原理

① 系统结构决定功能原理

②系统整体性原理

5、板书设计

1.生态工程的概念

2.生态工程的优点

3.生态工程遵循的原理

6、作业：

以农村沼气池的建设为背景资料，调动学生兴趣，布置任务，以小组为单位上网查找“沼气池带来的好处以及应用前景”并写小的综述。

第四篇：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

第五篇：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。