5.1 生態(tài)工程的基本原理
一、學(xué)習(xí)目的
1．知識(shí)技能目標(biāo)
本節(jié)要能夠簡(jiǎn)述生態(tài)工程興起的原因，掌握生態(tài)工程的五個(gè)基本原理，并能在此基礎(chǔ)上分析生態(tài)問題。
2．過程與方法目標(biāo)
在掌握生態(tài)工程所遵循的基本原理的基礎(chǔ)上，搜集各種媒體的相關(guān)信息并加以分析。
3．情感與價(jià)值觀目標(biāo)
關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)，初步形成物質(zhì)循環(huán)利用、協(xié)調(diào)與平衡、多樣性、局部與整體相統(tǒng)一的觀點(diǎn)，樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念，重視理論聯(lián)系實(shí)際。
二、過程：

三、知識(shí)點(diǎn)解析
1．生態(tài)工程的五大原理

提醒 ①生態(tài)工程的建設(shè)應(yīng)遵循以上五個(gè)原理，但不同的生態(tài)系統(tǒng)遵循的原理可以不同。
②生態(tài)工程建設(shè)的目的就是遵循自然物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益同步發(fā)展。
③生態(tài)工程具有少消耗、多效益、可持續(xù)的特點(diǎn)。
2．整體性原理和系統(tǒng)整體性原理的比較
整體性原理指社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然三方面協(xié)調(diào)統(tǒng)一，保障整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定與平衡。如林業(yè)建設(shè)中自然系統(tǒng)、社會(huì)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系問題，即種樹的同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)收入、糧食、燃料等問題。
系統(tǒng)整體性原理指整體大于部分之和，目的是保持系統(tǒng)有很高的生產(chǎn)力，具體的說指互利共生的生物體現(xiàn)系統(tǒng)整體性原理，如藻類和珊瑚蟲、大豆和根瘤菌、地衣植物中藻類和真菌等。
四、例題分析
例1．請(qǐng)仔細(xì)讀圖，然后指出該生態(tài)農(nóng)業(yè)的優(yōu)點(diǎn)：

(1)生態(tài)農(nóng)業(yè)設(shè)計(jì)的基本原理是①________________________________，
②_______________________________________。
(2)生態(tài)農(nóng)業(yè)的優(yōu)越性表現(xiàn)在_____________________________________。
(3)在“農(nóng)作物→豬→農(nóng)戶”這條食物鏈中，若農(nóng)作物通過光合作用產(chǎn)出300摩爾氧氣，則農(nóng)作物同時(shí)產(chǎn)出 摩爾葡萄糖，
農(nóng)戶從豬中獲取的能量最多相當(dāng)于_____________摩爾的葡萄糖。
解析 本題考查農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程建設(shè)遵循的原理和優(yōu)勢(shì)，以及應(yīng)用能力、理解分析能力等。生態(tài)農(nóng)業(yè)是運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理，在環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的思想指導(dǎo)下，應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)建立起來的多層次、多功能的綜合農(nóng)業(yè)體系。生態(tài)系統(tǒng)中能量多級(jí)利用和物質(zhì)循環(huán)再生是生態(tài)學(xué)的基本理論，食物鏈?zhǔn)悄芰苛鲃?dòng)和物質(zhì)循環(huán)的主渠道。這樣，各種農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)互相協(xié)調(diào)，互惠互利，實(shí)現(xiàn)了能量和物質(zhì)的多級(jí)利用；人們可以利用生物種群之間的關(guān)系，對(duì)生物種群進(jìn)行人為調(diào)節(jié)；用天敵減輕生物危害，用生產(chǎn)農(nóng)產(chǎn)品的廢棄物做飼料和肥料，減輕農(nóng)藥和化肥對(duì)環(huán)境的污染。能量和物質(zhì)在食物鏈中傳遞按10％～20％逐級(jí)遞減。
答案 (1)①生態(tài)系統(tǒng)中能量多級(jí)利用和物質(zhì)循環(huán)再生 ②環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展 (2)各種農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)互相協(xié)調(diào)，互惠互利，實(shí)現(xiàn)了能量和物質(zhì)的多級(jí)利用 (3)50 2

例2．下列不屬于生態(tài)工程建設(shè)目的的是 （ ）
A．對(duì)造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行改善
B．防止環(huán)境污染
C．單純追求糧食產(chǎn)量
D．促進(jìn)人類社會(huì)和自然環(huán)境的和諧發(fā)展
【解析】根據(jù)生態(tài)工程的概念可知，防止環(huán)境污染，對(duì)造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，促進(jìn)人類社會(huì)和自然環(huán)境的和諧發(fā)展都是生態(tài)工程建設(shè)的目的。只有C項(xiàng)不正確，單純追求糧食產(chǎn)量有可能影響整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的和諧發(fā)展。
【答案】C
例3．我國(guó)在20世紀(jì)80年代興起桑基魚塘生產(chǎn)模式，實(shí)現(xiàn)了“原料――產(chǎn)品――原料一一產(chǎn)品”的循環(huán)生產(chǎn)模式，它不屬于（ ）C
A．生態(tài)經(jīng)濟(jì) B．循環(huán)經(jīng)濟(jì)C．生態(tài)工程 D．生態(tài)農(nóng)業(yè)
【解析】本題原理是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)再生產(chǎn)下產(chǎn)生的生態(tài)農(nóng)業(yè)中物質(zhì)的多級(jí)利用，本題強(qiáng)調(diào)的是生產(chǎn)模式，生態(tài)工程與該模式有一定關(guān)系，但不屬于同一概念范疇。 【答案】C
例4．如圖是“無廢棄物農(nóng)業(yè)”物質(zhì)和能量流動(dòng)圖，該圖所體現(xiàn)的主要生態(tài)工程原理是（ ）C
A．物種多樣性原理
B．整體性原理
C．物質(zhì)循環(huán)再生原理
D．協(xié)調(diào)與平衡原理
例5．某些地區(qū)出現(xiàn)“前面造林，后面
砍林”的現(xiàn)象，是因?yàn)榘l(fā)展中哪一原理失調(diào)
造成的 （ ）B
A．協(xié)調(diào)與平衡原理
B．整體性原理
C．系統(tǒng)結(jié)構(gòu)決定功能原理
D．系統(tǒng)整體性原理
五、課后鞏固
（一）選擇
1．“1+1>2”是生態(tài)工程基本原理中的哪一個(gè) （ ）D
A．物種多樣性原理 B．整體性原理
C．協(xié)調(diào)與平衡原理 D．系統(tǒng)學(xué)與工程學(xué)原理
2．下列結(jié)構(gòu)示意圖能體現(xiàn)系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理的是 （ ）D

3．下列有關(guān)物種多樣性的敘述錯(cuò)誤的是 （ ）C
A．物種繁多使復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的抵抗力穩(wěn)定性
B．生物多樣性程度高，各類生物的生存機(jī)會(huì)越多
C．生物種類越繁多，引起病蟲害的幾率越大
D．生物種類繁多，可以在有限的資源條件下，提高系統(tǒng)的生產(chǎn)力
4．下列哪項(xiàng)敘述完全符合生態(tài)經(jīng)濟(jì) （ ）B
①建立“原料一產(chǎn)品一原料一產(chǎn)品”的無廢料生產(chǎn)體系
②在資源不增加甚至減少的條件下實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)
③在經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出不變甚至增加的條件下，向環(huán)境排放的廢棄物大大減少
④先生產(chǎn)后治理，提高經(jīng)濟(jì)效益
A．①② B．①②③ C．②③ D．②③④
5．我國(guó)西北土地沙化和鹽漬化非常嚴(yán)重，原因有多種，其中一個(gè)主要原因是超載放牧導(dǎo)致草地退化。試分析上述事實(shí)主要違背了生態(tài)工程的什么原理 （ ）B
A．系統(tǒng)整體性原理
B．協(xié)調(diào)與平衡原理
C．物種多樣性原理
D．整體性原理
6．如圖說明我國(guó)現(xiàn)有的生產(chǎn)模式嚴(yán)重
違反了什么生態(tài)工程原理 （ ）D
A．整體性原理
B．協(xié)調(diào)與平衡原理
C．系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理
D．物質(zhì)循環(huán)再生的原理
（二）填充題
7．生態(tài)工程建設(shè)的目的是_________________。
與傳統(tǒng)的工程相比，生態(tài)工程是一類______________________________________。
8．生態(tài)經(jīng)濟(jì)主要是通過實(shí)行“_____________”的原則，使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)出的________________，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個(gè)系統(tǒng)的_______________，從而實(shí)現(xiàn)_____________，而實(shí)現(xiàn)_______________最重要的手段之一就是生態(tài)工程。
9．下圖是我國(guó)華北平原某一較為原始的田園生態(tài)系統(tǒng)的示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：

(1)圖中______________為田園生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者，之所以說它們是整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的生存基礎(chǔ)，主要是因?yàn)開________________；之所說它們對(duì)維持生物圈的穩(wěn)定也有重要作用，是因?yàn)開______________________________________________________________。
(2)圖中的鼠屬于__________________，其數(shù)量之所以能穩(wěn)定在一定水平，主要是因?yàn)開____________________________________________________。
(3)近十年來，圖中的鷹、貓頭鷹和蛇的數(shù)量呈直線下降，其主要原因是_________________________________________________________________________。
(4)隨著化工工業(yè)的發(fā)展，機(jī)動(dòng)車輛的猛增，圖中的C時(shí)常是_________性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)對(duì)動(dòng)植物造成危害，C落入水和土壤中后，其中的_______________會(huì)被植物吸收利用，這是自然界中 __________________元素循環(huán)的重要環(huán)節(jié)。
(5)在右圖所示的坐標(biāo)系中表示出
圖中貓頭鷹和田鼠在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)的數(shù)量
變化及關(guān)系(提示：按自然條件考慮)。
分析:
⑴A和B 它們能通過光合作用，使光能流入生物界，供生物的生命活動(dòng)所利用 它們能通過光合作用，呼吸作用，分解轉(zhuǎn)化作用，促進(jìn)了自然界中物質(zhì)循環(huán) ⑵ 初級(jí)消費(fèi)者 貓頭鷹和蛇對(duì)它的種群密度有調(diào)節(jié)作用 ⑶ 農(nóng)民大量施用農(nóng)藥殺滅農(nóng)業(yè)害蟲時(shí)，農(nóng)藥通過食物鏈向鷹、貓頭鷹和蛇體內(nèi)富集，使它們中毒死亡，或者鷹、貓頭鷹和蛇捕捉了誤食鼠藥的鼠而中毒死亡 ⑷
酸 S 、N 化學(xué) ⑸略
10．閱讀以下資料，回答下列問題：
自2000年10月開展“南京莫愁湖物理生態(tài)示范實(shí)驗(yàn)研究”開始，相繼引種了浮水植物、沉水植物共計(jì)10余種，在圍隔區(qū)內(nèi)已經(jīng)形成了以沉水植物為優(yōu)勢(shì)的水生植物群落。試驗(yàn)區(qū)內(nèi)營(yíng)養(yǎng)鹽的濃度得到有效控制，如試驗(yàn)區(qū)內(nèi)氨氮和總氮僅分別為試驗(yàn)區(qū)外的1/13和1/5，有效地改善了水質(zhì)。
（1）此項(xiàng)生態(tài)工程依據(jù)的生態(tài)學(xué)原理有_______________、______________、______________________、________________________和_____________________________。
（2）生態(tài)工程的調(diào)控機(jī)制是_____________，主要利用的能源是____________。
（3）一些發(fā)達(dá)國(guó)家的生態(tài)工程建設(shè)主要依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的_______________________，達(dá)到了以________________為主，________________為輔的程度。而在我國(guó)的生態(tài)工程建設(shè)中，______________仍起著較大作用，強(qiáng)調(diào)按預(yù)期目標(biāo)，因地制宜地調(diào)整復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。
（4）生態(tài)工程的主要目的在于__________________________________________________。
10、（1）物質(zhì)循環(huán)再生原理、協(xié)調(diào)與平衡原理 、整體性原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理、物種多樣性原理 （2）人為輔助下的自我調(diào)節(jié)，太陽能 （3）自我調(diào)節(jié)理論，回歸自然，人為調(diào)控，人為調(diào)控 （4）建造和調(diào)控人工生態(tài)系統(tǒng)，使生物與環(huán)境之間變得高效和諧。

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