《生态工程的基本原理学案》
张建尚/江苏
【学习目标】站得高——明确学习目标。
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。
【重点和难点】
重点：生态工程的基本原理。
难点：生态工程的系统学和工程学原理。
【学法提示】
结合课本给出的案例，通过案例理解原理，通过原理分析讨论案例。生态系统的基本原理包括生态学、系统学和工程学的原理,生态学原理可结合必修模块《生态系统及其稳定性》中的内容来学习，而系统学和工程学原理应计算机网络结构示意图，重在理解“结构决定功能”，“总体功能大于部分之和”。
【课前预习】起步稳——知识源于生活。
1.生态工程建设目的就是遵循自然界①的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止②，达到③和④的同步发展。生态工程特点是少消耗、多效益、⑤。
2.生态经济主要是通过实行“①”的原则，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②，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③。
3.生态工程所遵循的原理主要有①原理、②原理、
③原理、④原理、⑤原理等。
4.物种循环再生原理：物质能够在各类生态系统中，进行①和
②，循环往复，③利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果；物种多样性原理：物种繁多复杂的生态系统具有较高的④；协调与平衡原理：协调就是生物要与⑤相适应，平衡就是生物的数量不能超过⑥（又称环境容纳量）的限度；整体性原理：进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，还要考虑到⑦等系统的影响力，只有应用整体性原理，才能统一协调⑧、⑨、开发与环境建设之间的关系，保障生态系统的平衡和稳定；系统学和工程学原理：通过改善和优化系统结构改善功能属于⑩原理，总体功能大于各部分之和，即“1+1>2”属于⑾原理。
答案1.①物质循环②环境污染③经济效益④生态效益⑤可持续2.①循环经济②生产原料③生态工程3.①物质循环再生②物种多样性③协调与平衡④整体性⑤系统学和工程学4.①区域小循环②全球地质大循环③分层分级④抵抗力稳定性⑤环境⑥环境承载力⑦经济和社会⑧当前与长远⑨局部与整体⑩系统的结构决定功能⑾系统整体性
【课堂探究】走得欢——探索成长快乐。
一、关注生态工程建设
1.根据教材中的资料分析回答下列问题：
（1）导致1998年长江洪水泛滥的根本原因是长江上游乱砍滥伐森林，①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②急剧减少。直接原因是1998年度的罕见降雨，但这也与全球温室气体排放
量增加而导致的③升高、④异常有关。洪灾的发生反映出传统的经济发展模式不注重⑤的保护，没有考虑生态成本，经济的发展以巨大的⑥破坏为代价。你认为解决长江洪水泛滥的措施有哪些⑦。
（2）“石油农业”是指大量使用①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②过程。由于其投入高，产出也高，对粮食安全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③的的数量也很庞大，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④等问题。改进的措施是大力发展⑤农业。
2.生态经济遵循的原则是①，实现这一原则的最重要手段之一是②。如何理解“污染物是放错地方的资源”？③。
二、生态工程所遵循的基本原理
2.以下实例或理论属于物质循环再生原理的是①；属于生物多样性原理的是②；属于协调与平衡原理的是③；属于整体性原理的是④；属于系统的结构决定功能原理的是⑤；属于系统整体性原理的是⑥。
(1)无废弃物农业（2）珊瑚礁、藻类和珊瑚虫的关系（3）单一的人工林比天然混合林的稳定性低，容易遭受害虫危害（4）太湖富营养化问题、过度放牧等（5）桑基鱼塘（6）林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题（7）系统整体功能大于部分之和（8）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（9）生物与环境的适应及环境对生物的承载力（10）城市生活垃圾要做到分类、回收、利用，实现废物资源化利用（11）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（12）改变和优化结构，以改善系统功能
答案一、1.（1）①水源涵养和水土保持②湖泊面积③温度④气候⑤生态环境⑥生态环境⑦封山育林、退耕还林、退耕还湖、改革不合理耕作方式等(2) ①化肥、农药和机械②机械和化学③废弃物和有害物质④环境污染⑤生态 2.①循环经济②生态工程③对污染物进行回收和循环利用，减少环境污染，提高资源的利用效率，减少资源的浪费。二、1.①物质循环②环境污染③稳定性④抵抗力稳定性⑤环境承载力⑥社会、经济、自然⑦分布式⑧改善功能⑨各部分之和⑩生产力2.①（1）（10）②（3（11）③（4）（3）④（6）（8）⑤（5）（12）⑥（2）（7）
【知识体系】
【课堂巩固】跑得快——善于学习，手不释卷！
某中学研究性学习小组参观调查南京市郊一生态村，并绘出该生态系统的结构模式如下图，请据图分析回答：
?该模式主要运用了、和
等生态工程的基本原理。
?该生态工程以为核心，促进了农村的可持续发展，主要是利用了流向的那部分能量，提高了能量利用率。
?该生态系统的基石是，若要生产2kg鸡肉最多需要稻和大豆共计 kg。?蘑菇在该生态系统中属于。
?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其在营养结构具有的特点。
答案（1）物质循环再生、整体性原理、物种多样性原理（2）沼气工程；分解者（3）水稻、大豆；20（4）分解者（5）流向对人类最有益的部分；食物链短
【课后作业】步步高——巩固成果，对答如流！
英国的一位生态学家曾指出，生态农业必须具备以下条件：①它必须是一个自我维持系统，一切副产品都要再循环，尽量减少损失，提倡使用固氮植物、作物轮作以及正确处理和使用农家肥料等技术来保持土壤肥力。②它必须实行多种经营，种植业用地与畜牧业用地比例要恰当，这样才能使系统自我维持，并增加农业生态系统的稳定性和生产出最大的生物量。请回答下列问题：
（1）上述条件①强调的是生态农业应遵循原理，这是借鉴了模式，这种经济模式的突出特点是。
（2）上述条件②所强调的是和，这有利于维持较高的，优化结构，，增加的产出。
（3）生态农业设计是生态农业建设实施的前提和依据。某研究性课题小组在调查分析当地农业生产实际情况的基础上，设计了一个良性循环的农业生态系统。假若你是该小组的成员，
你认为这个设计应包括哪些方面的内容？①研究设计合理的或合理巧接食物链；②实现生态系统中能量的；③实现生态系统中再生；④设计合理的生态系统结构或物质循环和能量流动，提高；⑤提高整个系统的总体功能和综合效益；⑥绘制出生态系统的结构模式图；⑦写出设计报告。
（1）物质循环再生；无废弃物农业；物质循环利用，无废弃物，无环境污染（2）物种多样性原理；系统的结构决定功能原理；抵抗力稳定性；完善功能；生物量（3）①食物链组成②多级利用③物质循环④营养；抵抗力稳定性