人教版 (2019)选择性必修2第4章 人与环境第3节 生态工程导学案

这是一份人教版 (2019)选择性必修2第4章 人与环境第3节 生态工程导学案，共10页。学案主要包含了情境探究1，归纳总结，情境探究2，情境探究3，情境探究4，拓展探究，情境探究等内容，欢迎下载使用。

课前自主探究
1.生态工程
(1)概念：生态工程是指人类应用 和 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 的生态环境进行修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。
(2)目的：遵循生态学规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到 效益和
效益的同步发展。
(3)特点：与传统工程相比，生态工程是一类 、 、 的工程体系。
2.生态工程所遵循的基本原理
(1)自生
①由生物组分而产生的自组织、 、“自我调节、 和维持就是系统的自生。
②遵循自生原理，需要在生态工程中有效选择 并合理布设。一般而言，应尽量提高 ,利用种群之间 关系，构建复合的群落，这样即便某个种群消亡，其他种群也能弥补上来，从而有助于生态系统维持 。
③要维持系统的自生，就需要创造有益于生物组分的 以及它们形成互利共存关系的条件。
(2)循环
循环是指在生态工程中促进系统的 ,既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要 的转化率较高。
(3)协调
在进行生态工程建设时，需要考虑 的协调与适应。处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑 。
(4)整体
①几乎每个生态工程都是具有 的系统，这样的复杂系统建设必须以 为指导。自然生态系统是通过生物与环境、生物与生物之间的 ，而形成的一个不可分割的有机整体。
②遵循整体原理，首先要遵从自然生态系统的规律，各组分之间要
，不同组分之间应构成有序的结构，通过 结构，达到改善系统功能的目的。
③人类处在一个 复合而成的巨大系统中。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 等系统影响力。
④ 等也对生态工程建设有着重要影响。
3.生态工程的实例分析
易错易混：
(1)生态工程是一类多消耗、多效益、可持续发展的工程体系( )
(2)“无废弃物农业”遵循生态工程的自生原理( )
(3)生态系统的协调原理，需要考虑环境容纳量( )
(4)建设“社会—经济—自然复合系统”遵循生态系统的整体原理( )
(5)有了生态工程，可以走“先污染、破坏，后治理”的老路( )
课堂合作探究
【情境探究1】
1.(1)甲图所示是一个生态系统吗？生产者、消费者、分解者分别是什么？

(2)甲图所体现的主要生态工程原理是什么？是怎样实现的？

(3)有同学认为甲图设计方案能大大提高能量传递效率，这种认识对吗？

(4)图乙体现了 原理，此原理建立在 ，是解决生态环境问题的必要基础。
(5)从协调原理出发，在我国西北地区进行防护林建设，应选择哪些树种？如果在该地区发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？
【归纳总结】
生态工程遵循的基本原理归纳
【情境探究2】“猪一沼一果”是我国一种常见的生态农业模式，以沼气为纽带，带动畜牧业、林果业等相关农业产业共同发展，该生态农业模式实现了什么？(科学思维）
【情境探究3】建设人工湿地可将污水、污泥有控制地投放到人工建造的湿地上，主要利用了土壤、人工介质、微生物的作用对污水和污泥进行处理。该生态工程中选择合适的人工介质的目的是什么？(科学思维）
【情境探究4】在“矿区废弃地的生态恢复工程”案例中，恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？(生命观念、科学思维）
【拓展探究】在农村综合发展型生态工程中，这一生态系统的结构和功能有哪些特点？(科学思维）
例1.在大力发展农业经济的时候，一定要注意一些实际问题，如“苹果树不宜在热带地区栽种”“菠萝不宜在北方地区栽种”，这主要体现的生态工程原理是( )
A.协调原理 B.整体原理
C.自生原理 D.循环原理
例2.(2021·湖南长沙一中联考)阅读分析以下材料，判断这些材料中主要依据的生态工程原理依次是( )
材料一 沼气工程，是我国政府为改善农村环境和发展农村经济大力推广的一种生态工程。
材料二 我国南方某些地区采用桑基鱼塘模式，能大大提高系统生产力。
材料三 居住在林区的农民，“靠山吃山”是他们生活的根本。当进行林业工程建设时，一方面号召农民种树，另一方面考虑林区农民的生活问题，将改善生态和发展经济结合起来，真正做到造林护林。
①循环原理 ②自生原理 ③协调原理 ④整体原理
A.①④④ B.②③④
C.①③④ D.①②④
【归纳总结】
(1)通过分析生态工程的结构特点判断所遵循的原理
(2)熟记常见生态工程实例快速准确判断所遵循的原理
①无废弃物农业——遵循循环原理。
②在人工林中增加植被层次——遵循自生原理。
③太湖水体富营养化引起大面积水华——违背自生原理和协调原理。
④前面造林，后面砍树——违背整体原理。
⑤草原确定合理载畜量，不能过度放牧——遵循协调原理。
⑥单一人工林比天然混合林稳定性低，易爆发虫害——违背自生原理。
⑦湿地的破坏，水体的污染——违背自生原理。
⑧引种时考虑是否适应环境——遵循协调原理。
⑨在进行林业生态工程建设时，既号召农民种树又要考虑农民生活问题——遵循整体原理。
例3.人工湿地是将污水、污泥有控制地投放到人工建造的湿地中，主要利用土壤、人工介质、微生物的作用对污水、污泥进行处理的一种技术。下列相关叙述错误的是 ( )
A.合理搭配植物可提高生态系统的稳定性
B.根据协调原理，人工湿地中应尽量使用本地物种
C.选择合适的人工介质以利于好氧微生物的分解作用
D.增大引入湿地的污水总量可以提高能量传递效率
例4.(不定项)如图所示为某人工生态系统，下列相关叙述正确的是( )
A.该生态系统由于饲养猪、鸡延长了食物链，最终使人获得的能量减少
B.蝇蛆和蚯蚓是该生态系统的分解者，可促进该生态系统中物质循环和能量流动的进行
C.合理使用农家肥在提高土壤肥力的同时增加大气中CO2浓度，利于葡萄和蔬菜增产
D.该生态系统遵循了循环原理
4.3 生态工程答案
课前自主探究
1.(1)生态学 系统学 已被破坏
(2) 经济 生态
(3) 少消耗、多效益、可持续
2.(1)①自我优化自我更新 ②生物组分 生物多样性程度 互利共存 自生能力 ③生长、发育、繁殖
（2)物质迁移与转化 物质或元素
（3)生物与环境、生物与生物 环境容纳量
(4)①多组分、复杂结构及综合功能整体观协同进化
②有适当的比例 改变和优化 ③社会一经济一自然 经济和社会④社会习惯、法律制度
3.生态工程的实例分析
易错易混：
× × √ √ ×

课堂合作探究
【情境探究】
1.(1)这是一个生态系统。生产者是作物，消费者是牛、羊、猪等家畜和人，分解者是土壤中的细菌、真菌等微生物。
(2)循环原理。该生态系统的人粪尿、牲畜粪便、作物残留物都能返回到农田土壤里，通过分解者的分解作用再供生产者利用。
(3)不对。该设计通过“沼气池”这一环节大大提高了能量“利用率”，而不是提高了能量“传递效率”。
(4) 整体 对系统成分的性质及相互关系充分了解的基础上
(5) 我国西部地区缺雨干旱，土壤较为贫瘠，应该选择适合当地自然环境条件的树种，如沙棘、山杏、刺槐、小叶锦鸡儿等。在西北地区发展畜牧养殖业，应该注意牲畜数量不能超过草地的承载力。
【情境探究2】该生态农业模式实现了能量的多级利用。
【情境探究3】选择合适的人工介质以利于好氧微生物的分解作用。
【情境探究4】矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，此外，若种植农作物，矿区的重金属会通过食物链危害人类，因此应种植适应性强、耐旱的灌木、草和树。
【拓展探究】答案：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。
例1.A
解析 本题信息中“苹果树不宜在热带地区栽种”“菠萝不宜在北方地区栽种”，即引种时要注意栽种的生物是否与当地环境相协调、相适应，这主要体现了生态工程的协调原理。
例2.D
解析 实施沼气工程主要依据的生态工程原理是循环原理，通过系统设计实现不断循环，使前一个环节产生的废物尽可能地被后一个环节利用，减少整个生产环节“废物”的产生；我国南方某些地区采用的桑基鱼塘模式，就是把很多单个生产系统通过优化组合，有机地整合在一起，成为一个新的高效生态系统，主要依据的生态工程原理是自生原理；在进行植树造林时综合考虑生态、经济和社会问题，这主要依据的生态工程原理是整体原理。综上，D正确。
例3.D
解析 合理搭配植物，提高生态系统的物种多样性，可以提高生态系统的稳定性，A正确；根据协调原理，人工湿地中应尽量使用本地物种，B正确；选择合适的人工介质以利于好氧微生物的分解作用，C正确；增大引入湿地的污水总量不能提高能量传递效率，D错误。
例4.BCD
解析 饲养猪、鸡延长了食物链，但经过废弃物再利用，人获得的能量增多，A错误；蝇蛆和蚯蚓是分解者，可促进物质循环和能量流动的进行，B正确；农家肥经过微生物分解后可以产生CO2和无机盐，故能在提高土壤肥力的同时增加大气中CO2浓度，利于葡萄和蔬菜增产，C正确；该生态系统遵循了循环原理，D正确。
新课程标准
课时素养目标
举例说明根据生态学原理、采用系统工程的方法和技术，达到资源多层次和循环利用的目的，使特定区域中的人和自然环境均受益
1.用稳态与平衡观理解生态工程建设。（生命观念、社会责任）
2.用稳态与平衡观简述生态工程建设所应遵循的原理。（生命观念、社会责任）
实例
问题
原理
对策
案例
农村综
合发展
型生态
工程
实现物质的多级循环利用，在资源有限的条件下能较多地产出，以解决 的矛盾
、
整体
建立农村综合发展型生态工程
以沼气工程为中心的生态工程
湿地生
态恢复
工程
湿地 和破坏
自生、
、
整体
控制 、
退田还湖
厦门筼筜湖的生态恢复工程
矿区废
弃地的
生态恢
复工程
矿区生态环境问题
协调、

修复土地、

赤峰市元宝山矿区生态恢复工程
原理
理论基础
意义
实例
自生
原理
自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持
实现系统结构与功能的协调，形成有序的整体
湿地生态系统的修复
循环
原理
物质的迁移和转化(物质循环)
实现不断循环，使前一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
“无废弃物农业”
协调
原理
生物与生物、生物与环境的协调与适应
生物数量不超过环境承载力，可避免系统的失衡和破坏
西北地区不适于种植乔木类的杨树
整体
原理
社会—经济—自然复合系统
统一协调各种关系，保障系统的平衡与稳定
在林业工程建设中，自然系统与社会、经济系统的关系问题
实例
问题
原理
对策
案例
农村综
合发展
型生态
工程
实现物质的多级循环利用，在资源有限的条件下能较多地产出，以解决人多地少的矛盾
循环、
整体
建立农村综合发展型生态工程
以沼气工程为中心的生态工程
湿地生
态恢复
工程
湿地缩小和破坏
自生、
协调、
整体
控制污染、
退田还湖
厦门筼筜湖的生态恢复工程
矿区废
弃地的
生态恢
复工程
矿区生态环境问题
协调、
整体
修复土地、
植被恢复
赤峰市元宝山矿区生态恢复工程