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第四章
第3节 生态工程
3.公园建设为什么要充分利用原有的地貌和植被，营造近自然林系统呢？
弃耕农田在自然演替为森林时间漫长，而人工造林可以缩短建设周期
可以保证工程建设的合理性与可行性，也可控制建设和后续维护成本
利用原有的地貌和植被有利于可持续发展，并会减少人力和物力投入
国家奥林匹克森林公园
冬奥村里的山水之间
问题探讨
1.农田弃耕后，在自然状态下也可以演替为森林，为什么还要人工造林呢？
2.为什么要先做整体设计再开工呢？
生态工程的基本原理
一
1、生态工程提出的背景是什么？
2、生态工程的概念是什么？
3、生态工程的目的是什么？
4、生态工程的优点是什么？
阅读教材P98-99，思考以下问题
任务一：生态工程的基本原理
【自主学习】
人口增长
人类活动
全球生态环境危机
人类可持续发展受到影响
解决环境与经济与协调发展
生态工程
导致
导致
需要
1.提出的背景
需要
消耗少、效益多、可持续。
指的是人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，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了修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会和自然环境的和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。
遵循生态学原理，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)目的：
(2)优点：
(1)概念：
毁林种地，围湖造田，大量使用化肥、农药等农业生产方式，以及工业的迅猛发展，正在消耗大量的自然资源。
(4)原因：
2.生态工程概述
阅读教材P99-103，完成以下表格
任务二：生态工程的基本原理
【自主学习】
生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
原理 理论基础 措施 实例
自生原理
循环原理
协调原理
整体原理
由生物组分而产生的自组织、 自我调节、自我优化、自我更新和维持就是系统的自生。
生态系统的自我调节能力
①有效选择并合理布设生物组分
②创造利于生物的条件
这是系统或工程能否形成自组织能力的基础条件(适当提高生物多样性)
1.自生原理
(1)概念：
(2)理论基础：
(3)措施：
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效率高。
生态系统的物质循环功能。
通过设计，实现不断循环，使前一个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。
实现物质的多级循环利用，废物资源化，减少污染
2.循环原理
(1)概念：
(2)理论基础：
(3)措施：
(4)实例：
无废弃物农业保证了土壤肥力，改善了土壤结构，培育了土壤微生物，实现了土壤的养分循环
在进行生态工程建设时，需要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应的问题。
生物与环境、生物与生物的协调与平衡
3.协调原理
(1)概念：
(2)理论基础：
(3)措施：
①注意生物与环境的协调与适应（生态适应性）
②注意生物与生物的协调与适应
③注意环境容纳量
北京奥林匹克森林公园曾种植洪桐失败
北京奥林匹克森林公园曾放养牛蛙，导致本地生物大量被捕食
如果放养的牲畜量超过载畜量，则会造成过度放牧，使草地退化，还有土地沙漠化。
4.整体原理
系统建设以整体观为指导，进行生态工程建设时，不仅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。
社会、经济、自然构成的复合系统
①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。
(1)概念：
(2)理论基础：
(3)措施：
③考虑社会习惯、法律制度等的影响
②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。
在进行林业工程建设时，一方面号召农民种树，另一方面一定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。
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。
植物
微生物
动物
非生物的因素
自然系统
政策
科学文化
管理
社会系统
生产
成本
消费
效益
经济系统
自然一社会一经济复合系统
4.整体原理
(4)实例：
(1)强调物质循环、废物利用、减轻环境污染→循环原理。
(2)体现物种多，营养关系复杂→自生原理。
(3)强调生物与环境的协调与平衡，涉及环境承载力→协调原理。
(4)涉及自然、经济和社会，指整个系统，如林业生态工程建设→整体原理。
把握生态工程基本原理的判断方法
1.尝试画出桑基鱼塘中的食物链。
（1）桑树→蚕
（2）甘蔗→人
（3）浮游植物→鱼
（4）浮游植物→ 浮游动物→鱼
还需关注经济学原理，要达到经济效益和生态效益的同步发展。
2.除了生态学，还需要关注什么？
思考 讨论
分析生态工程的原理和应用
3.桑基鱼塘应用了生态工程的哪些基本原理？
(1)蚕粪、蔗叶进入鱼塘，经分解者作用后被植物利用。
(2)池塘养鱼要考虑不同鱼种的关系和鱼的数量。
(3)桑基鱼塘在设计时要考虑栽种作物与养殖动物的比例。
主要为循环原理
主要为协调原理
主要为整体原理
(4)桑基鱼塘中的生物组分通过合理布设，互利共存，实现了系统结构与功能的协调，形成了可以自我维持的有序的整体。
主要为自生原理
思考 讨论
分析生态工程的原理和应用
4.当桑叶价格高，卖桑叶比卖鱼更合算时，当地农民会将蚕沙用作桑树的肥料，而不是喂鱼。由此可以看出，生态工程建设除了要考虑生态学、工程学原理，还需要关注什么？
关注经济学原理，达到经济效益和生态效益的同步发展。
1.随着“绿水青山就是金山银山”理念的提出，生态经济的重要性日益增显。下列叙述错误的是( )
A.生态经济所遵循的主要原则是循环经济
B.生态工程的特点是少消耗、低效益、可持续
C.“无废弃物农业”遵循的基本原理是循环原理
D.在湿地的周围建立缓冲带可使湿地依靠自然演替机制恢复其生态功能
课堂检测
B
2.我国西北土地沙化非常严重，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.循环原理 B.协调原理
C.自生原理 D.整体原理
B
课堂检测
A
2.在设计某地人工生态林时，某同学提出以下观点：①尽量增加树木种类；②可选择经济价值较高的树种。上述观点提出时遵循的主要生态工程建设原理是( )
A.自生原理、整体原理 B.自生原理、协调原理
C.循环原理、整体原理 D.自生原理、循环原理
4.从图甲、图乙中可以看出我国现有的生产模式严重地违反了生态工程的哪个原理( )
A.整体原理 　B.协调原理
C.自生原理 　D.循环原理
D
生态工程的实例
二
物质多级循环利用问题
沼气农业生态系统
控制污染，减少干扰
湿地缩小和破坏问题
生态环境破坏
恢复土地，恢复植被
农村综合发展型生态工程
湿地生态
恢复工程
矿区废弃地的生态恢复工程
任务三：生态工程的实例
类型 问题 主要原理 对策 案例
农村综合发展型生态工程
湿地生态 恢复工程
矿区废弃地的生态恢复工程
任务三：生态工程的实例
阅读教材P104-106，完成以下表格
【自主学习】
(1)问题：
建立农村综合发展型生态工程
人多地少，资源有限
(2)对策：
(3)实例：
北京郊区的某村以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程。
1.农村综合发展型生态工程
1.在这一案例中，主要运用了生态工程的哪些基本原理？
生态系统中的各组分搭配合理，紧密联系形成一个有序的整体，实现了物质多级循环利用、能量充分利用、减少了废物排放与环境污染。
整体
协调
循环
自生
思考 讨论
分析农村综合发展型生态工程
2.这一生态系统的结构和功能有哪些特点？
根据下面“农村综合发展型生态工程”示意图，回答下列问题：
3. 这一生态工程有哪些值得借鉴的做法？
这一生态工程实现了物质利用的良性循环，提高了土地产出水平，创造了多种劳动力就业机会，增加了农民收入,促进了经济发展；同时降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。
思考 讨论
分析农村综合发展型生态工程
湿地的缩小和环境污染以及生物资源的过度利用
具有蓄洪防旱，调节区域气候，控制土壤侵蚀，自然净化污水，为迁飞的鸟类和其他多种动植物提供栖息地，以及为人们提供休闲娱乐的环境等。
2.湿地生态恢复工程
(2)问题：
(1)湿地的作用：
②在湿地周围建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替(自生)等机制恢复其生态功能。
2.湿地生态恢复工程
(3)对策：
①采用工程学和生态学措施相结合的方法，使受到干扰的湿地得以恢复。
如废水处理、点源和非点源污染控制(循环)、土地处理工程，以及植物物种的引进种植(协调)等，使受到干扰的湿地得以恢复。
厦门筼(yún)筜(dāng)湖生态恢复工程
减少重金属有毒物排放
增加氧容量增强自净力
改善水质、美化景区
2.湿地生态恢复工程
(4)实例：
清挖淤泥、沿湖修建
整治沿湖及周边企业
引潮入湖、西水东调
矿藏开采后会造成山体、土壤和植被，乃至整个地区生态系统的破坏；
还可能产生严重的重金属污染。
3.矿区废弃地生态恢复工程
(1)问题：
(2)对策
①措施：
首先通过机械方法平整压实土地，人工制作表土；然后在人造表土上，植树种草(根据环境引入当地土著物种)。
自生、协调、整体
3.矿区废弃地生态恢复工程
矿区废弃地
植树、种草
社会、市场
畜牧养殖
牧草加工业
施
肥
工程机械措施
制造表土、压实
环境
投入
就业投入
肉蛋奶
人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程。其中，关键在于植被恢复，以及植被恢复所必需的土壤生物群落的重建。
②具体方法：
赤峰市元宝山矿区生态恢复工程、萍乡市下埠镇南竹坡自然村
(3)实例：
1.如图为某农业生态工程的模式图。下列叙述不正确的是( )
A.该生态工程的设计体现了整体原理
B.该生态工程中应用了物质的良性循
环技术
C.沼渣、沼液还田的主要目的是为农
作物提供有机物
D.建立沼气池可提高人类对光合产物
的能量利用率
课堂检测
C
2.如图表示某地区的玉米生态工程。下列说法错误的是( )
A.就图示而言，遵循的生态工程基本原
　理是循环原理
B.在玉米田中引种大豆并引入食虫鸟，
　可提高抵抗力稳定性，遵循自生原理
C.此地区的玉米生态工程实现了能量的
　循环，使废物资源化
D.遵循自然规律，兼顾生态效益和经济效益，是整体原理的体现
课堂检测
C
3.我国华北某地建立了种植业与养殖业密切结合的生态农业示范区，模式图如图所示。下列对其应用的生态工程原理分析错误的是( )
A.用沼气满足村民的需求、实现清洁
　能源代替传统散煤能源遵循了自生
　的原理
B.以饲料化、肥料化和能源化来提升
　种养废弃物的利用率遵循了循环的原理
C.因地制宜地选择种植和养殖的生物种类并实现种养平衡遵循了协调的原理
D.同时实现防治环境污染、增加农民收入、促进产业发展遵循了整体的原理
对点训练
对点训练
对点训练
课堂检测
A
生态工程的发展前景
三
任务四：生态工程的发展前景
阅读教材P107-108，回答以下问题
【自主学习】
1. 我国生态工程存在的不足之处
2. 我国目前面临的生态危机
3. 我国生态工程发展前景
①缺乏定量化模型指导，难以设计出标准化、易操作的生态工程样板。
②有些设计缺乏高科技含量。
③生态系统调控尚缺乏及时准确的监测技术的支持。
④缺乏理论性指导。
(1)我国生态工程存在的不足之处
环境污染
人口问题
环境与资源破坏
能源短缺
“并发症”
解决方法
(2)我国目前面临的生态危机
1.生态工程的发展前景
发挥生态工程建设的作用，重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结合。
①我国党和政府重视生态文明建设
②中华民族传承古老的天人合一理念，在发展中尊重自然、顺应自然、保护自然。
(3)我国生态工程发展前景
党的
十九大
把美丽中国作为建设社会主义现代化抢夺的重要目标
一系列新思想、新目标、新要求和新部署
首次
提出
提供
指导方针
和行动指南
1.生态工程的发展前景
1.生命系统的结构特征是 。
2.生命系统的功能特点是 。
3.从生态的角度看，生命系统 。
4.从历史的角度看，生命系统 。
开放性、复杂性、有序性、动态性、整体性
“自我更新”、“自我复制”
依存环境，也能适应环境、影响环境
由最原始、最简单的生命进化而来
思维训练
分析农村综合发展型生态工程
1.下列关于生态学原理应用的叙述正确的是( )
A.对有害生物防治要做到“应灭尽灭”，以实现永久根治
B.将破碎化的栖息地连接起来，有利于生物多样性的保护
C.生态工程秉承“人类能征服自然”的观念，改造和利用自然
D.设计生态工程时往往依据某一生态学原理，就可实现生态恢复
课堂检测
B
2.农业的发展已由传统农业向现代农业转变，现代农业虽然产量大大提高，但又造成了严重的环境污染，因此我国农村现在大力推广生态农业。下列关于生态农业的叙述，错误的是( )
A.生态农业中食物链和营养级越多越好
B.生态农业的抵抗力稳定性比现代农业高
C.生态农业设计的指导原则是能量的多级利用和物质的循环再生
D.生态农业属于人工生态系统，人的作用非常突出
课堂检测
A
农村综合发展型生态工程
湿地生态恢复工程
自生
循环
协调
整体
矿区废弃地的生态恢复工程
本节小结
生态工程
实例
原理
发展前景

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