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其中前四个原理可结合必修模块第五章《生态系统及其稳定性》中的内容来学习，而系统学和工程学原理，应计算机网络结构示意图，重在理解“结构决定功能”，“总体功能大于部分之和”。
【问题情境】什么是生态工程？
生态工程的基本原理有哪些？
【知识回顾】1、生态系统的结构：
组成成分：
成分（包括：
、、）、非生物成分（包括非生物的物质和能量）
营养结构：
和（是生态系统、的主渠道）
2、生态系统的功能：
包括能量流动（特点：
、）、物质循环（特点：
、）和信息传递。
3、生态系统的稳定性
包括：
稳定性和稳定性，与生态系统能力有关。
【基础梳理】
一、生态工程的概念
1、生态工程概念：
是指人类应用和等学科的基本原理和方法，通过、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行，对造成环境污染的传统生产方式进行，并提高生态系统的，从而促进和的和谐发展。
2、概念的分析
⑴基本原理和方法：
和、等；
⑵技术手段或方法：
；
⑶目的：
遵循的规律，充分发挥资源的，防止，达到和
的同步发展。
⑷生态工程的特点：
与传统的工程相比生态工程是一类、、的工程体系。
二、关注生态工程建设
【积极思维1】阅读教材P107《资料分析》资料1，思考讨论：
1、导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？
2、洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？
【积极思维2】阅读教材P108《资料分析》资料2，思考讨论：
1.你对“石油农业”是如何理解的？
2.你能举出一些农业生产活动对人体健康以及环境造成危害的实例吗？
3.如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？
4.石油农业的生产模式应当怎样改进？
从以上内容可以看出，必须走生态经济之路。
生态经济：
主要是通过实行“”的原则，使一个系统产生出的，能够成为本系统或者另一个系统的，从而实现废弃物的。
实现循环经济最重要的手段之一是。
生态经济的特点：
的经济。
三、生态工程所遵循的基本原理
1、物质循环再生原理
①理论基础：
②含义：
物质能够在各类生态系统内进行和
，循环往复，利用，从而达到“取之不尽，用之不竭”的结果。
③意义：
可避免及其对系统稳定和发展的影响。
④实例：
，是我国古代传统农业的辉煌成就之一，也是生态工程最早和最生动的一种模式。
2、物种多样性原理
物种繁多而复杂的生态系统具有较高的稳定性，可以在有限的资源条件下，产生或容纳更多的，提高系统生产力。
物种越多，食物链越，食物网越，生态系统的稳定性越强，系统结构不易被破坏。
生物多样性程度可提高系统的稳定性，提高系统的生产力。
反面：
辽宁西部的章古台地区，单一种植樟子松林，由于缺少昆虫与其天敌相生相克的食物链而成为一片不毛之地。
正面：
由珊瑚虫和某些藻类共生组成的珊瑚礁区，物种，系统。
【积极思维】阅读教材P110《资料分析》，思考讨论：
1.为什么樟子松林的松毛虫会肆虐，几十亿株杨树会毁于一旦？
而珊瑚礁区却能够在养分稀少的深海中，保持着很高的生物多样性？
2.从上面正面和反面的实例，你能得出怎样的结论？
你认为生物多样性的破坏有人为因素吗？
3、协调与平衡原理
处理好与的协调与平衡，需要考虑，因地制宜，确定的大小，防止生态系统失衡。
如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的和。
环境承载力：
又称，是指某种环境所能养活的。
生物数量，可避免系统的失衡和破坏。
【积极思维】阅读教材P111《资料分析》，思考讨论：
“西部大开发”是国家为振兴西部而提出的宏观决策，其中很重要的一项内容就是生态工程建设。
从协调与平衡原理出发，想一想，在我国西北地区进行防护林建设时，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？
4、整体性原理
进行生态工程建设时，不但要考虑到的规律，更重要的是，还要考虑到
等的影响力。
除此之外，社会习惯、法律制度等也都对生态工程建设有着重要影响。
统一协调各种关系，保障系统的
林业建设中与、的关系问题。
在进行林业工程建设时，一方面要号召农民，另一方面要考虑贫困地区农民的。
如粮食、烧柴及收入等。
5、系统学和工程学原理
⑴系统的结构决定功能原理：
生态工程需要考虑系统内部之间的结构，通过，达到改善
的目的。
⑵系统整体性原理：
系统各组分间要有适当的关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的，并实现大于的效果，即“1+1>
2”
【积极思维】你能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗？
【积极思维】教材P113《思考与探究》，思考讨论：
桑基鱼塘分布在我国长江三角洲、珠江三角洲一带的水乡，是一种典型的水陆物质和能量交换型生态工程。
试分析桑基鱼塘的物质和能量流动途径。
【易错警示】
（1）单一人工林比天然混交林稳定性低，易爆发虫害——遵循“物种多样性原理”；
（2）合理确定草原载畜量，不能过度放牧或超载放牧——遵循“协调与平衡原理”；
（3）引种时考虑适应环境——遵循“协调与平衡原理”；
（4）进行林业生态工程建设时，既要考虑“种树”增收问题，又要考虑当地农民的生活问题——遵循“整体性原理”；
（5）“整体性原理”与“系统整体性原理”的区别：
整体性原理是指生态工程建设中要兼顾生态效益、社会效益和经济效益；
系统的整体性原理是生态工程建设中要使生态系统的各种生物之间保持适当的比例（一亩桑林适合养多少只蚕），这样才能实现总体功能大于各部分之和的效果。
前者是各种效益的统一，后者是各种生物比例的统一。
【课堂小结】
【小资料卡】实行可持续发展的必要性和措施
1、传统农业生产模式的不足
①大量使用化肥、农药、机械，不考虑生产成本，不注重生态环境保护，造成资源浪费、破坏和农业环境污染，水域富营养化。
②传统经济模式正在毁坏水、大气、土壤和生物资源，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。
2、可持续发展经济-生态经济：
实行“循环经济”原则
①实现原料→产品→原料→产品的无废弃物生产体系，实现了废弃物的资源化。
②实现自然资源的可持续发展，符合生态学规律。
③保护了生物多样性，做到了生物与环境，经济发展与生态保护的协调平衡。
【拓展视野】前景广阔的沼气工程
（1）沼气工程的概念
沼气是有机物质在厌氧条件下，经过微生物的发酵作用而生成的一种可燃气体。
由于这种气体最先是在沼泽中发现的，所以称为沼气。
人畜粪便、秸秆、污水等各种有机物在密闭的沼气池内，在厌氧（没有氧气）条件下发酵，即被种类繁多的沼气发酵微生物分解转化，从而产生沼气。
沼气是一种混合气体，可以燃烧。
沼气是有机物经微生物厌氧消化而产生的可燃性气体。
沼气工程是指以规模化畜禽养殖场粪便污水的厌氧消化为主要技术环节，集污水处理、沼气生产和资源化利用为一体的系统工程。
按规模大小可分为小型、中型和大型沼气工程。
大中型沼气工程技术，是一项以开发利用养殖场粪污为对象，以获取能源和治理环境污染为目的，实现农业生态良性循环的农村能源工程技术。
其关健技术是沼气厌氧发酵技术，包括常规和高效发酵工艺技术。
（2）沼气工程的意义
21世纪是实现我国农业现代化的关键历史阶段，现代化的农业应该是高效的生态农业。
沼气工程把农业生产、农村经济发展和生态环境保护、资源高效利用融为一体，不仅较好地解决了农村的能源来源问题，而且实现了废弃物的再循环利用和资源化，创造了新的生态产业，如沼气设施的建设和维护，促进了以农牧结合为中心的多种经营，从而为农村剩余劳动力提供了就业机会，促进了农村的综合发展。
（3）沼气工程存在的问题
目前沼气工程存在的问题有：
北方地区沼气产气在冬天不稳定，需要加热；
沼气的一次性投资较大，相当部分的农民财力有困难；
对沼气的研究较薄弱，例如，对发酵过程中有关微生物及一些酶的研究。
应当加强这方面的研究，以促进沼气工程的推广。
（4）沼气池稳定产气的方法和条件：
①方法：
在冬季，可以通过加温方法（蒸汽、热水通入发酵池）；
或将沼气池用塑料大棚封闭起来来增加产气。
②条件：
a.沼气池必须密闭。
沼气菌群是一大类厌氧细菌，它的整个生命活动（生长、发育、繁殖、代谢等）中都不需要氧。
b.适当的水。
发酵池中的料水比例得当是正常产生沼气的关键。
如一个6m3的标准池，首次投料大约需要人畜粪便1500kg、杂草500kg，加入2000kg的水。
料含水比例越高，外加水越少；
反之，外加水则越多。
c.适当的温度。
一般8℃以上，沼气菌即可活动，产生微量沼气；
20～24℃，活动正常；
28～30℃，最旺盛，产生沼气率最高。
d.酸碱度。
沼气发酵适宜的pH为6.5～7.5，最适pH是6.8～7.0。
e.搅拌。
适当搅拌，可以提高发酵池内产气率。
一般每周搅拌2次即可。
f.接种。
增加沼气菌种数量，尽快发酵、产生沼气。
沼气池正常产气后，还需不断地添加新料，清除旧料，才能确保持续产气。
生物成分（包括：
生产者、消费者、分解者）、非生物成分（包括非生物的物质和能量）
食物链和食物网（是生态系统物质循环、能量流动的主渠道）
单向流动、逐级递减）、物质循环（特点：
全球性、往复循环）和信息传递。
抵抗力稳定性和恢复力稳定性，与生态系统的自我调节能力有关。
是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复重建，对造成环境污染的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境的和谐发
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