生态工程的基本原理——物质循环再生

《生态工程的基本原理》作业设计方案一、作业目标通过本次作业，学生能够深入理解生态工程的基本原理，包括物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理，并能够运用这些原理分析和解决实际生态问题。

二、作业内容1、概念阐述要求学生用自己的语言阐述生态工程的五个基本原理，包括物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理。

每个原理的阐述不少于 200 字。

2、案例分析提供几个生态工程的实际案例，如沼气池的建设、湿地生态系统的修复、城市绿化工程等。

要求学生分析每个案例中所运用的生态工程基本原理，并阐述这些原理是如何在案例中发挥作用的。

每个案例的分析不少于 300 字。

3、问题解决给出一些生态问题，如草原退化、水体富营养化、森林砍伐等。

要求学生运用生态工程的基本原理，提出解决这些问题的方案。

每个问题的解决方案不少于 400 字。

4、拓展思考让学生思考生态工程在未来社会发展中的应用前景和可能面临的挑战，并撰写一篇不少于 500 字的短文。

三、作业形式1、书面作业学生将概念阐述、案例分析、问题解决的答案以书面形式提交。

2、小组讨论将学生分成小组，针对拓展思考的内容进行讨论，每个小组推选一名代表进行总结发言。

四、作业评价1、准确性评价学生对生态工程基本原理的理解是否准确，概念阐述是否清晰，案例分析和问题解决方案是否合理。

2、完整性检查学生的作业内容是否完整，是否涵盖了所有要求的方面。

3、创新性鼓励学生在问题解决和拓展思考中提出创新性的观点和想法。

4、表达能力评估学生的语言表达是否流畅、逻辑是否清晰。

五、作业时间安排本次作业共安排一周时间完成。

第一天：布置作业，学生进行概念阐述的准备。

第二天：学生完成概念阐述的书面作业。

第三天：讲解概念阐述部分，布置案例分析作业。

第四天：学生完成案例分析的书面作业。

第五天：讲解案例分析部分，布置问题解决作业。

第六天：学生完成问题解决的书面作业，并进行小组讨论准备。

生态工程四个基本原理
生态工程四个基本原理是：
1、物质循环再生，理论基础：物质循环。

意义：可避免环境污染及其对系统稳定性和发展的影响。

2、物种多样性，理论基础：生态系统的抵抗力稳定性。

意义：生物多样性程度可提高系统的抵抗力稳定性，提高系统的生产力。

3、协调与平衡，理论基础：生物与环境的协调与平衡。

意义：生物数量不超过环境承载力，可避免系统的失衡和破坏。

4、整体性，理论基础：社会—经济—自然复合系统。

意义：统一协调各种关系，保障系统的平衡与稳定。

系统的结构决定功能原理：分布式优于集中式和环式。

意义：改善和优化系统的结构以改善功能。

系统整体性原理：整体大于部分。

意义：保持系统很高的生产力。

生态系统四个原理以下是生态学的五个原理。

1、物质循环再生原理。

例如：无废弃农业，沼气利用。

2、物种多样性原理。

例如:森林生态系统，草原生态系统。

3、协调与平衡原理。

例如:三北防护林，沙漠防护林，需适应当地地区情况。

4、整体性原理。

例如：人类与自然整体性，动物与自然整体性。

5、系统学和工程学原理。

例如：稻田养鱼养鸭，草原放牧。

以下是生态学的概念。

一、生态学（Ecology）是研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的科学。

1、生物的生存、活动、繁殖需要一定的空间、物质与能量。

生物在长期进化过程中，逐渐形成对周围环境某些物理条件和化学成分，如空气、光照、水分、热量和无机盐类等的特殊需要。

2、各种生物所需要的物质、能量以及它们所适应的理化条件是不同的，这种特性称为物种的生态特性。

二、由于人口的快速增长和人类活动干扰对环境与资源造成的极大压力。

1、人类迫切需要掌握生态学理论来调整人与自然、资源以及环境的关系，协调社会经济发展和生态环境的关系，促进可持续发展任何生物的生存都不是孤立的。

2、同种个体之间有互助有竞争；植物、动物、微生态学。

三、生物之间也存在复杂的相生相克关系。

1、人类为满足自身的需要，不断改造环境，环境反过来又影响人类。

随着人类活动范围的扩大与多样化。

人类与环境的关系问题越来越突出。

2、近代生态学研究的范围，除生物个体、种群和生物群落外，已扩大到包括人类社会在内的多种类型生态系统的复合系统。

人类面临的人口、资源、环境等几大问题都是生态学的研究内容。

高三生物新题专项汇编2考点24 生物技术的安全性和伦理问题及生态工程1．（2020·湖北武汉·月考）2002年7月12日美国《科学快报》报道了纽约州立大学几位病毒学家人工合成脊髓灰质炎（俗称小儿麻痹症）病毒的消息和简略的研究过程。

用人工合成的病毒感染小鼠的实验证明，人工合成的病毒能引发小鼠脊髓灰质炎，只是毒性比天然病毒小得多。

下列有关该成果的说法中，不正确的是：（）A．人工合成脊髓灰质炎病毒，就是人工制造了生命B．人工合成病毒的研究可以使人类更好地认识病毒，有利于研制抵抗病毒的药物和疫苗C．人工合成病毒的研究也可能会合成某些对人类有害的病毒D．人工合成病毒的研究，其意义具有两面性，用绝对肯定或绝对否定的态度都是不全面的【答案】A病毒没有细胞结构，由遗传物质和蛋白质组成，病毒只能寄生在活细胞中进行生命活动。

A、病毒不具有细胞结构，不能独立生活，只能寄生在活细胞中才能生活，因此人工合成脊髓灰质炎病毒并不意味制造了生命，A错误；B、人工合成病毒的研究可以使人类更好地认识病毒，有利于研制抵抗病毒的药物和疫苗，B正确；C、人工合成病毒的研究也可能会合成某些对人类有害的病毒，C正确；D、人工合成病毒的研究，其意义具有两面性，用绝对肯定或绝对否定的态度都是不全面的，从肯定的角度看，人工合成病毒可以使人类更好地认识病毒，从否定的角度看，人工合成病毒的研究也可能会合成某些对人类有害的病毒，我们应该趋利避害，D正确。

故选A。

2．（2020·北京高三学业考试）生物安全是国家安全体系的组成部分。

新冠肺炎疫情蔓延对我国生物安全防御体系建设提出了新的要求，引起了全社会对生物安全形势的高度关注。

以下选项中不会给我国带来生物安全风险的是（）A．人类及动植物中可能爆发的重大疫病B．保护沿海滩涂红树林中的生物多样性C．全球气候变暖导致生态环境发生改变D．收集我国公民及生物资源的遗传信息【答案】B本题以“新冠肺炎疫情”为引，考查考生对生物安全的认识，涉及生态系统的稳定性、保护生态环境、生物技术的安全性等相关知识，要求考生掌握生物多样性在维持生态系统的稳定性中的作用、全球性生态环境问题对生物圈及人类的影响，以及生物技术可能带来的道德和伦理问题，然后分析选项进行判断。

生态工程一、生态工程的基本原理(填空)1．物质循环再生原理：物质在生态系统中______利用。

2．物种多样性原理：______________的生态系统具有较高的抵抗力和稳定性。

3．协调与平衡原理：生物与环境的协调与平衡，需要考虑____________。

4．整体性原理：人类处于社会—经济—自然复合而成的巨大系统中。

进行生态工程建设时，不但要考虑________，还要考虑到________等系统的影响力。

5．__________________原理：包括系统的结构决定功能原理和系统整体性原理。

答案：1．循环往复分层分级2．物种繁多而复杂3．环境承载力4．自然生态系统的规律经济和社会5．系统学和工程学6．判断正误。

(1)“无废弃物农业”遵循的是物种多样性原理。

()(2)在建设高新农业时，沼气池的建立是遵循物质循环再生原理。

()(3)根据协调与平衡原理，一个生态系统中种群的数量不应超过环境容纳量。

()(4)“总体功能大于各部分之和的效果”遵循的是系统学的结构决定功能原理。

()(5)在建设生态工程时，既要考虑自然生态系统的规律，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。

()答案：6．(1)×(2)√(3)√(4)×(5)√二、生态工程的实例和发展前景1．生态工程实例(连线)。

答案：1．①－b②－c③－a④－e⑤－f⑥－d2．生态工程发展的前景(填空)。

(1)“生物圈2号”生态工程实验的启示：使我们认识到____________的重要性，深化了我们对自然规律的认识。

(2)发展前景：我们需要走有中国特色的道路，即不但要重视________________，更要注重____________________。

答案：2．(1)与自然和谐共处(2)对生态环境的保护与经济社会效益的结合1．（2008`广东卷，16）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：实现人与自然的和谐发展最合理的措施是发展生态农业，实现物质和能量的多级利用。