高中生物选择性必修二 第4章 第3节 生态工程 讲义.pdfVIP

第3节生态工程

课标内容要求核心素养对接

举例说明根据生态学原理、采用系统工生命观念—通过相关生物学概念的学

程的方法和技术，达到资源多层次和循习建立生命观念。

环利用的目的，使特定区域中的人和自科学思维—通过运用生态工程原理分

然环境均受益。析生态环境及解决对策。

一、生态工程的基本原理

1．关注生态工程建设

(1)生态工程的概念

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和谐发展的系统工程技术或

综合工艺过程。

(2)进行生态工程建设的目的

遵循生态学规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益

和生态效益的同步发展。

(3)突出特点：少消耗、多效益、可持续。

2．生态工程所遵循的基本原理

(1)自生原理

①概念：由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维

持。

②注意事项

a．需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。

b．需要创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖，以及它们形成互利共存

关系的条件。

(2)循环原理

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①概念：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率较高。

②意义：减少整个生产环节“废物”的产生。

③实例：无废弃物农业。

(3)协调原理

①理论基础：生物与环境、生物与生物的协调与适应。

②注意事项：

a．需考虑生物与环境的适应性。

b．需考虑环境容纳量。

③意义：可避免系统的失衡和破坏。

(4)整体原理

①注意事项

a．要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。

b．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。

②实例：在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，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。

二、生态工程的实例和发展前景

1．生态工程的实例

(1)农村综合发展型生态工程

①问题：农村人口多，人多地少，产出不足。

②对策：建立农村综合发展型生态工程，实现物质的多级循环利用。

③案例：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。

(2)湿地生态恢复工程

①湿地作用：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

功能。

②问题：湿地的缩小和破坏问题。

③对策

a．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。

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b．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

等机制恢复其生态功能。

④案例：厦门筼筜湖的生态恢复工程。

(3)矿区废弃地的生态恢复工程

①问题：山体、土壤和植被，乃至整个地区生态系统的破坏。

②对策：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

程等。其中，关键在于植被恢复，以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。

③案例：我国赤峰市元宝山矿区生态恢复工程。

2．生态工程的发展前景

(1)我国生态工程存在的问题：

①缺乏定量化模型的指导，难以设计出标准化、易操作的生态工程样板。

②设计缺乏高科技含量，生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术的支持，

缺乏理论性指导等。

(2)我国面临的生态危机

①生态危机：不单纯是环境污染问题，而是与人口激增、环境与资源破坏、

能源短缺等问题结合在一起的“