1、第四章生態工程第四章生態工程第四章生態工程第四章生態工程第一節生態工程及其原理第一節生態工程及其原理第四章生態工程第四章生態工程欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程學習導航學習導航1.說出生態工程的概念。說出生態工程的概念。(重難點重難點)2.概述生態工程的原理。概述生態工程的原理。(重難點重難點)3.舉例說出生態工程的主要類型。舉例說出生態工程的主要類型。(重點重點)欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程新知初探思維啟動新知初探思維啟動一、生態工程的概述一、生態工程的概述1.概念：指應用生態系統中概念：指應用生態系統中_ _原理、原理、_原則原則,結合系統分析的最優化方法設計的

2、促進物質結合系統分析的最優化方法設計的促進物質被被_利用的生產工藝系統。利用的生產工藝系統。物種共生與物物種共生與物質循環再生質循環再生結構與功能相協調結構與功能相協調分層多級分層多級欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程2.根本目標：在促進自然界根本目標：在促進自然界_的前的前提下，充分發揮資源的提下，充分發揮資源的_，防治，防治_，達到生態效益與經濟效益的同，達到生態效益與經濟效益的同步發展。步發展。3.主要目的：協調主要目的：協調_的關系，促進的關系，促進_發展。發展。二、生態工程的原理二、生態工程的原理良性循環良性循環生產潛力生產潛力環境污染環境污染人與自然人與自然可持續可持續欄

3、目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程1.生態工程主要由生物種群、生物群落和生態工程主要由生物種群、生物群落和_構成構成.生態工程構建和運行的主要生態工程構建和運行的主要依據是生態學的基本原理依據是生態學的基本原理,主要包括主要包括_ _、生態位、生態位、_和和_等。等。2.自然界中復雜的食物關系對生態系統的穩自然界中復雜的食物關系對生態系統的穩態具有重要作用，是實現生態系統中物質態具有重要作用，是實現生態系統中物質_、能量、能量_和信息和信息_的基礎，也的基礎，也是生態工程所利用的物種共生原理的基礎。是生態工程所利用的物種共生原理的基礎。生態系統生態系統物種共物種共生生食物鏈食物鏈物種多

4、樣性物種多樣性循環循環流動流動傳遞傳遞欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程3.在農業生態工程中，增加生態系統中食物在農業生態工程中，增加生態系統中食物鏈的長度或在人工林中增加植被層次，豐富鏈的長度或在人工林中增加植被層次，豐富物種多樣性，使物種多樣性，使_更為復雜，可實更為復雜，可實現對資源充分利用并增加系統現對資源充分利用并增加系統_的的目的。目的。4.目前，一些發達國家的生態工程建設主要目前，一些發達國家的生態工程建設主要依據生態系統的依據生態系統的_理論，而在我國理論，而在我國_仍起著較大的作用。仍起著較大的作用。 營養結構營養結構穩定性穩定性自我調節自我調節人為調控人為調控欄目

5、欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程判一判判一判(1)物種共生原理要求生態工程的生物種群物種共生原理要求生態工程的生物種群之間的關系是共生關系之間的關系是共生關系()(2)物種共生原理的基礎只有物質循環、能物種共生原理的基礎只有物質循環、能量流動量流動()(3)我國生態工程的建設是以人為調控為主我國生態工程的建設是以人為調控為主的自我調節的自我調節()欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程三、生態工程的設計三、生態工程的設計1.依據：依據：_和和_的基本原理。的基本原理。2.方法：方法：(1)通過通過“相接相接”的方法建立新的的方法建立新的_網絡，促進物質的良性循環；網絡，促進物質的

6、良性循環；(2)通過通過“加環加環”的方法在的方法在_中增加中增加一些環節一些環節,充分利用尚未利用的充分利用尚未利用的_,發揮生產潛力，提高生態效益和經濟效益。發揮生產潛力，提高生態效益和經濟效益。生態學生態學工程學工程學互利共生互利共生食物鏈食物鏈(網網)物質和能量物質和能量欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程3.實例：生物氧化塘實例：生物氧化塘生物氧化塘是利用生物氧化塘是利用_等生物之間的等生物之間的_作用處理污水的一種典型生態系統。作用處理污水的一種典型生態系統。藻類和細菌藻類和細菌協同協同欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程想一想想一想被譽為被譽為“世間少有美景、良性

7、循環典范世間少有美景、良性循環典范”的的桑基魚塘模式體現了現代生態工程的基本思桑基魚塘模式體現了現代生態工程的基本思想想,你知道它體現了生態工程的什么原理嗎？你知道它體現了生態工程的什么原理嗎？提示：提示：體現了生態系統中物種共生原理、循體現了生態系統中物種共生原理、循環再生原理、協調與平衡原理。環再生原理、協調與平衡原理。欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程要點突破講練互動要點突破講練互動生態工程所遵循的基本原理生態工程所遵循的基本原理欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程項項目目理論理論內容內容意義意義舉例舉例食食物物鏈鏈原原理理食物鏈食物鏈是一條是一條能量轉能量轉化鏈、化鏈

8、、物質傳物質傳遞鏈遞鏈巧接食物鏈，巧接食物鏈，調整食物鏈調整食物鏈長度，利用長度，利用相應的腐生相應的腐生生物，將各生物，將各營養級的食營養級的食物殘渣或糞物殘渣或糞便等排泄物便等排泄物進一步轉化進一步轉化提高物提高物質和能質和能量的利量的利用率，用率，減少環減少環境污染境污染利用青利用青蛙來控蛙來控制農田制農田中的害中的害蟲蟲欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程項項目目理論理論內容內容意義意義舉例舉例物物種種多多樣樣性性原原理理生態系生態系統具有統具有自我調自我調節、自節、自我修復我修復和自我和自我延續的延續的能力能力物種越多、營物種越多、營養關系越復雜養關系越復雜的生態系統，的生態

9、系統，越穩定；生物越穩定；生物多樣性高，可多樣性高，可以為各類生物以為各類生物提供多種生存提供多種生存的機會和條件，的機會和條件，容納更多的生容納更多的生物數量物數量增強生態增強生態系統結構系統結構和功能的和功能的穩態穩態單一物單一物種的人種的人工林病工林病蟲害嚴蟲害嚴重，自重，自然林有然林有蟲無災蟲無災欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程項項目目理論理論內容內容意義意義舉例舉例生生態態位位原原理理每個種每個種群在生群在生態系統態系統中都有中都有特定的特定的功能和功能和位置位置將適宜的將適宜的生物引入生物引入生態系統，生態系統，填補空白填補空白的生態位的生態位實現物種實現物種多樣化，多

10、樣化，提高生態提高生態系統的穩系統的穩定性，提定性，提高物質、高物質、能量利用能量利用效率效率稻田養魚，稻田養魚，魚吃掉危害魚吃掉危害水稻生產的水稻生產的害蟲，同時害蟲，同時為水稻提供為水稻提供礦質元素，礦質元素，水稻能夠為水稻能夠為魚提供一定魚提供一定餌料餌料欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程項項目目理論理論內容內容意義意義舉例舉例物物種種共共生生原原理理物種之物種之間相互間相互依存，依存，不能單不能單獨生存獨生存和繁衍和繁衍經過長期進經過長期進化而形成的化而形成的種間關系、種間關系、包括共生，包括共生，競爭等多種競爭等多種關系關系構成生態系構成生態系統的自我調統的自我調節和反饋機

11、節和反饋機制制大豆與根大豆與根瘤菌互利瘤菌互利共生共生欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程特別提醒特別提醒生態學中物種共生原理與種間關系中互利共生態學中物種共生原理與種間關系中互利共生的區別生的區別(1)物種共生原理是生態學基本原理之一，物種共生原理是生態學基本原理之一，它是指自然界中任何一種生物都不能離開其它是指自然界中任何一種生物都不能離開其他生物而單獨生存和繁衍，這是自然界中生他生物而單獨生存和繁衍，這是自然界中生物之間長期進化的結果，包括共生、競爭等物之間長期進化的結果，包括共生、競爭等多種關系。多種關系。欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程(2)互利共生是生物種間關系

12、的一種類型?；ダ采巧锓N間關系的一種類型。它是指兩種生物共同生活在一起它是指兩種生物共同生活在一起,相互依賴相互依賴,彼此有利；如果分開，則雙方或一方不能獨彼此有利；如果分開，則雙方或一方不能獨立生活。共生生物之間數量上呈現出同步性立生活。共生生物之間數量上呈現出同步性變化即變化即“同生共死同生共死”。欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程 森林覆蓋率如今已作為衡量一個國森林覆蓋率如今已作為衡量一個國家環境優劣的重要指標之一。我國的森林覆家環境優劣的重要指標之一。我國的森林覆蓋率比較低，為了提高森林覆蓋率，提倡植蓋率比較低，為了提高森林覆蓋率，提倡植樹造林。在植樹造林過程中，許多地方

13、總是樹造林。在植樹造林過程中，許多地方總是同時選擇并種植多種樹種。這一過程主要遵同時選擇并種植多種樹種。這一過程主要遵循的原理是循的原理是() A物種多樣性原理物種多樣性原理B食物鏈原理食物鏈原理 C生態位原理生態位原理 D物種共生原理物種共生原理欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程【解析解析】同時選擇并種植多種樹種體現的同時選擇并種植多種樹種體現的主要原理是物種的多樣性原理。主要原理是物種的多樣性原理?！敬鸢复鸢浮緼欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程【探規尋律探規尋律】(1)生態工程建設應遵循生態工程的基本原理生態工程建設應遵循生態工程的基本原理,但不同的生態工程遵循的主要

14、原理不同。但不同的生態工程遵循的主要原理不同。(2)生態工程的基本原理除教材中生態工程的基本原理除教材中“物種共生物種共生原理、生態位原理、食物鏈原理、物種多樣原理、生態位原理、食物鏈原理、物種多樣性原理性原理”之外，還應遵循以下原理：之外，還應遵循以下原理：物質物質循環再生原理；循環再生原理；協調與平衡原理；協調與平衡原理；整體整體性原理；性原理；系統學和工程學原理。系統學和工程學原理。欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程生態工程技術設計常用的方法生態工程技術設計常用的方法設計方法設計方法具體內容具體內容實例實例食物鏈食物鏈(網網)的的“相接相接”連接平行的原連接平行的原本不相連接的

15、本不相連接的種類，形成互種類，形成互利共生網絡，利共生網絡，提高效率，促提高效率，促進物質的良性進物質的良性循環循環稻田養魚生態工程：稻田養魚生態工程：在人有意識的調控在人有意識的調控下，將一些魚苗放下，將一些魚苗放養在稻田中，使稻養在稻田中，使稻田生態系統的結構田生態系統的結構有所改變，促進物有所改變，促進物質循環和能量流動質循環和能量流動欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程設計方法設計方法具體內容具體內容實例實例食物鏈食物鏈(網網)的的“加環加環”在食物鏈在食物鏈(網網)中增加一些環中增加一些環節，以充分利節，以充分利用原先尚未利用原先尚未利用的那部分物用的那部分物質和能量，促質和

16、能量，促使物流和能流使物流和能流的路徑暢通，的路徑暢通，發揮生產潛力，發揮生產潛力，提高生態和經提高生態和經濟效益濟效益用玉米的副產用玉米的副產品品玉米芯生玉米芯生產木糖醇等，其產木糖醇等，其殘渣培養食用菌，殘渣培養食用菌，食用菌的殘渣再食用菌的殘渣再養殖蛆蛹，蛆蛹養殖蛆蛹，蛆蛹糞再作為優良有糞再作為優良有機肥還田等機肥還田等欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程特別提醒特別提醒“相接相接”與與“加環加環”的區別有兩點：的區別有兩點：(1)“相接相接”是把原本不相連接的平行種類形成互是把原本不相連接的平行種類形成互利共生的新網絡。如稻和魚本無連接關系，利共生的新網絡。如稻和魚本無連接關系

17、，但在稻田里放養魚類后，就建立了一個互利但在稻田里放養魚類后，就建立了一個互利共生的聯系，共生的聯系，“加環加環”也有也有“相接相接”，但不，但不是連接平行種類，而是以充分利用尚未利用是連接平行種類，而是以充分利用尚未利用的那部分物質和能量而建立聯系的。的那部分物質和能量而建立聯系的。欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程(2)“相接相接”形成的是形成的是“互利共生互利共生”的結果，的結果，“加環加環”卻是促進尚未利用的能量流向了特卻是促進尚未利用的能量流向了特定的對象。定的對象?！凹迎h加環”常見的模式是通過增加常見的模式是通過增加分解者來添加分解者來添加,它沒有增加或延長食物鏈它沒有增

18、加或延長食物鏈,卻卻使物質得到了充分的利用。使物質得到了充分的利用。欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程 江蘇某農戶創建的冬季生態型種植江蘇某農戶創建的冬季生態型種植養殖模式如圖所示，請據圖回答下列問題。養殖模式如圖所示，請據圖回答下列問題。 欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程(1)牛棚內產生的牛棚內產生的_可擴散進入蔬菜可擴散進入蔬菜大棚，提高蔬菜的光合效率；蔬菜光合作用大棚，提高蔬菜的光合效率；蔬菜光合作用產生的產生的_可擴散進入牛棚?？蓴U散進入牛棚。(2)秸稈除了作為牛的飼料外，還可與牛糞秸稈除了作為牛的飼料外，還可與牛糞混合堆放進行混合堆放進行_，腐熟的產物肥效提，腐

19、熟的產物肥效提高，這是因為高，這是因為_，這種肥料用于蔬菜栽培可以提高蔬菜產量。這種肥料用于蔬菜栽培可以提高蔬菜產量。欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程(3)在牛的品系、飼料品種和用量不變的條件在牛的品系、飼料品種和用量不變的條件下，采用這種養殖模式，牛的生長速率明顯下，采用這種養殖模式，牛的生長速率明顯提高，其主要原因是提高，其主要原因是_。(4)牛棚保溫所需的熱能來源于牛自身散熱、牛棚保溫所需的熱能來源于牛自身散熱、地熱、地熱、_和和_。(5)從生態系統主要功能的角度分析，這種種從生態系統主要功能的角度分析，這種種植養殖模式較好地實現植養殖模式較好地實現_。欄目欄目導引導引第四章

20、生態工程第四章生態工程【解析解析】本題綜合考查生態系統的功能和本題綜合考查生態系統的功能和建立生態工程等知識。建立生態工程等知識。(1)由圖示可知，在由圖示可知，在這種生態型模式中，牛及微生物可通過細胞這種生態型模式中，牛及微生物可通過細胞呼吸為蔬菜提供呼吸為蔬菜提供CO2，而蔬菜又可通過光合，而蔬菜又可通過光合作用為牛等生物提供作用為牛等生物提供O2。(2)秸稈與牛糞混秸稈與牛糞混合后，在微生物的作用下將有機物轉變為無合后，在微生物的作用下將有機物轉變為無機物，從而提高了肥效。機物，從而提高了肥效。(3)冬季大棚內溫冬季大棚內溫度較高，從而減少了牛因維持體溫所消耗的度較高，從而減少了牛因維持

21、體溫所消耗的欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程能量；維持大棚內溫度的能量來源有太陽光能量；維持大棚內溫度的能量來源有太陽光能和微生物發酵散熱等。能和微生物發酵散熱等。(4)這種生態型模這種生態型模式，可實現物質的循環利用和能量的高效利式，可實現物質的循環利用和能量的高效利用，提高了經濟效益。用，提高了經濟效益?！敬鸢复鸢浮?1)二氧化碳氧氣二氧化碳氧氣(2)發酵微生物將有機物分解為無機物發酵微生物將有機物分解為無機物(3)牛棚內溫度較高因而牛維持體溫消耗的牛棚內溫度較高因而牛維持體溫消耗的能量較少能量較少(4)太陽光能發酵產熱太陽光能發酵產熱(5)物質的循環利用和能量的高效利用物質的

22、循環利用和能量的高效利用欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程變式訓練變式訓練1.(2012南通高二檢測南通高二檢測)設計生態工程的常用設計生態工程的常用方法之一是食物鏈方法之一是食物鏈(網網)“加環加環”，下圖就是，下圖就是一種一種“加環加環”示意圖，據圖判斷下列說法正示意圖，據圖判斷下列說法正確的是確的是()欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程用殘渣來培育食用菌和蛆蛹，實現了物質用殘渣來培育食用菌和蛆蛹，實現了物質的多級利用的多級利用用玉米的副產品玉米芯生產木糖醇，可增用玉米的副產品玉米芯生產木糖醇，可增加經濟效益加經濟效益將蛆蛹排泄物作有機肥還田，運用了能量將蛆蛹排泄物作有

23、機肥還田，運用了能量循環再生原理循環再生原理在離開人的管理條件下，該生態工程仍可在離開人的管理條件下，該生態工程仍可以正常運轉以正常運轉欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程A BC D解析：選解析：選A。分析該生態工程，用殘渣來培。分析該生態工程，用殘渣來培育食用菌和蛆蛹，實現了物質的多級利用；育食用菌和蛆蛹，實現了物質的多級利用；用玉米芯生產木糖醇，可增加經濟效益；將用玉米芯生產木糖醇，可增加經濟效益；將蛆蛹排泄物作有機肥還田，運用了物質循環蛆蛹排泄物作有機肥還田，運用了物質循環再生原理；該生態工程的正常運轉，離不開再生原理；該生態工程的正常運轉，離不開人的管理。人的管理。欄目欄目導

24、引導引第四章生態工程第四章生態工程1.生物氧化塘是一種利用藻類和細菌等生物生物氧化塘是一種利用藻類和細菌等生物之間的協同作用來處理污水的生態系統。之間的協同作用來處理污水的生態系統。生物氧化塘的作用原理生物氧化塘的作用原理欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程2.在氧化塘中，藻類光合作用產生的氧氣和在氧化塘中，藻類光合作用產生的氧氣和空氣中的氧氣，有利于好氧菌降解廢水中的空氣中的氧氣，有利于好氧菌降解廢水中的有機物；兼性菌和厭氧菌則通過好氧或厭氧有機物；兼性菌和厭氧菌則通過好氧或厭氧反應，分解廢水中的有機物。反應，分解廢水中的有機物。3.多功能生物氧化塘不僅具有污水凈化的作多功能生物氧化

25、塘不僅具有污水凈化的作用，還可使污水資源化。用，還可使污水資源化。欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程 (2012榆林高二檢測榆林高二檢測)如圖所示為利如圖所示為利用自然生態系統凈化污水的一種大面積、敞用自然生態系統凈化污水的一種大面積、敞開式污水處理池塘開式污水處理池塘(即氧化塘即氧化塘)。請據圖回答：。請據圖回答：欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程(1)氧化塘實現凈化污水的原理主要是利用氧化塘實現凈化污水的原理主要是利用細菌和藻類的細菌和藻類的_關系來分解有機污染關系來分解有機污染物。圖中物。圖中A、B分別代表的物質主要是分別代表的物質主要是_。(2)隨著距水面深度的不斷

26、增加，不同水層隨著距水面深度的不斷增加，不同水層微生物的新陳代謝類型也在發生著變化，其微生物的新陳代謝類型也在發生著變化，其中它們的異化作用類型的變化是中它們的異化作用類型的變化是_。(3)由圖示看，氧化塘凈化污水的途徑有由圖示看，氧化塘凈化污水的途徑有_和和_。欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程【解析解析】由圖可知，細菌和藻類生活在一起由圖可知，細菌和藻類生活在一起彼此有利，細菌通過分解有機物，為藻類生彼此有利，細菌通過分解有機物，為藻類生長提供二氧化碳、礦質養料等，藻類的光合長提供二氧化碳、礦質養料等，藻類的光合作用為細菌的分解作用提供氧氣。不同水層作用為細菌的分解作用提供氧氣。

27、不同水層由于受到物理擴散、生物消耗等因素的影響由于受到物理擴散、生物消耗等因素的影響,水中溶解氧氣量隨水深度的增加而減少水中溶解氧氣量隨水深度的增加而減少,其中其中生存的生物類群也會因此而變化。生存的生物類群也會因此而變化。欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程【答案答案】(1)共生共生(或種間互助或種間互助)有機物、氧有機物、氧氣；二氧化碳、礦質養料等氣；二氧化碳、礦質養料等(2)好氧型、兼性厭氧型、厭氧型好氧型、兼性厭氧型、厭氧型(3)物理沉降生物分解物理沉降生物分解欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程變式訓練變式訓練2.生物氧化塘所利用的生物主要是生物氧化塘所利用的生物主要

28、是()A水生植物和魚類水生植物和魚類B人和水生植物人和水生植物C藻類和細菌藻類和細菌D浮游植物和浮游動物浮游植物和浮游動物欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程解析：選解析：選C。氧化塘法凈化污水是利用藻類。氧化塘法凈化污水是利用藻類和細菌等生物之間的協同作用處理污水。藻和細菌等生物之間的協同作用處理污水。藻類能吸收污水中的無機污染物，細菌等可分類能吸收污水中的無機污染物，細菌等可分解污水中的有機污染物。解污水中的有機污染物。欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程如何設計生態工程如何設計生態工程【例題例題】下圖是一個庭院生態工程的模式圖。下圖是一個庭院生態工程的模式圖。請據圖分析回

29、答：請據圖分析回答：欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程(1)該圖中有該圖中有_ 條食物鏈。條食物鏈。 (2)該生態系統中處于第二營養級的生物有該生態系統中處于第二營養級的生物有_。(3)從圖中可知，人類生活中所需的能源來從圖中可知，人類生活中所需的能源來自于太陽能、沼氣等。利用這些能源與利用自于太陽能、沼氣等。利用這些能源與利用煤炭相比，它突出的優點是煤炭相比，它突出的優點是_。(4)該生態工程中的能量能夠更多的被人類該生態工程中的能量能夠更多的被人類利用利用,原因是原因是_。欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程(5)該生態工程遵循的原理有該生態工程遵循的原理有_等等.(6)

30、人工設計的生態系統也具有信息傳遞的功能人工設計的生態系統也具有信息傳遞的功能,下列有關信息傳遞的敘述，正確的是下列有關信息傳遞的敘述，正確的是() A生態系統的物理信息都來源于環境生態系統的物理信息都來源于環境B植物都通過化學物質傳遞信息植物都通過化學物質傳遞信息C信息沿食物鏈從低營養級向高營養級傳遞信息沿食物鏈從低營養級向高營養級傳遞D信息可以調節生物種間關系信息可以調節生物種間關系欄目欄目導引導引第四章生態工程第四章生態工程【解析解析】(1)蔬菜是生產者，由此判定圖中蔬菜是生產者，由此判定圖中有三條食物鏈。有三條食物鏈。(2)食物鏈黃瓜、番茄等蔬菜食物鏈黃瓜、番茄等蔬菜雞、鴨雞、鴨人人中第二營養級是雞、