1、专题5生态工程5.1生态工程的基本原理知识点一关注生态工程建设1生态工程的概念生态工程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，对造成环境污染和破坏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展。注意：生态工程建设的目的是遵循自然界物质循环的规律，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。生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续。2传统农业和生态经济(1)传统农业的生产模式石油农业模式：大量使用化肥、农药、机械的农业生产模式。弊端：不注重生态环境的保护，没
2、有考虑成本，经济的发展以生态环境的严重破坏为代价。(2)生态经济概述：生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一就是生态工程。原则：循环经济。手段：生态工程。模式：实现“原料产品原料产品”的无废弃物生产体系。实质：能够满足我们的需求而又不会危及子孙后代满足其需求的经济。优点：实现废弃物的资源化，可持续发展。生态工程和传统农业的比较项目生态工程传统农业基本原理生态学、工程学工程学调节机制人为辅助下的自我调节人为调控与环境的关系协调破坏主要能源太阳能化石能生物多样性保护减少【典题精
3、练1】下列不属于生态工程建设目的的是()A对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善B防止环境污染C单纯追求粮食产量D促进人类社会和自然环境的和谐发展【解析】根据生态工程的概念可知，防止环境污染，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，促进人类社会和自然环境的和谐发展都是生态工程建设的目的。只有C项不正确，单纯追求粮食产量有可能影响整个生态系统的和谐发展。【答案】C解题归纳 生态工程的建设最终要达到“两个效益”，即经济效益和生态效益的同步发展。【典题精练2】下列关于生态工程的叙述，不正确的是()A生态工程研究的对象是社会经济自然复合生态系统B“退耕还林”“退耕还草”属于生态工程的内容C生态
4、工程应遵循“整体、协调、循环、再生”的原则D实施生态工程的目的是环境保护【解析】生态工程研究的对象是社会经济自然复合生态系统，其目的不单纯是保护环境，而是要实现社会、经济、自然的协调发展，共同进步。【答案】D知识点二生态工程所遵循的基本原理1生态工程所遵循的基本原理项目理论基础意义实例物质循环再生原理物质在生态系统中循环往复，分层分级利用可避免环境污染及其对系统稳定和发展的影响无废弃物农业物种多样性原理物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性生物多样性程度高，食物链关系复杂，可提高系统的抵抗力稳定性“三北”防护林建设中的单纯林问题、珊瑚礁生态系统的生物多样性问题协调与平衡原理生态系统中生
5、物与无机环境之间协调与平衡发展，不同生物之间协调与平衡发展生物数量不超过环境承载力的限度，可避免系统的失衡和破坏太湖富营养化问题、西北地区的防护林工程整体性原理生态工程系统是由自然生态系统、经济系统和社会系统等组成的统一整体统一协调各种关系，保障系统的平衡与稳定林业建设中自然生态系统与社会、经济系统的关系问题系统学和工程学原理系统的结构决定功能原理：分布式优于集中式和环式改善和优化系统的结构以改善功能桑基鱼塘系统整体性原理：整体功能大于各部分功能之和保持很高的系统生产力珊瑚礁藻类和珊瑚虫的共生关系2.实例分析：桑基鱼塘的物质和能量流动途径如下图所示。桑基鱼塘系统中物质和能量的流动是相互联系的，
6、能量的流动包含在物质的循环利用过程中，且能量在流动的过程中随着食物链的延伸逐级递减。能量的多级利用和物质的循环利用：桑叶喂蚕，蚕产蚕丝；桑树的凋落物和蚕粪落到鱼塘中，作为鱼饲料，促进鱼生长；甘蔗可榨糖，糖渣喂猪，猪的排泄物进入鱼塘；鱼的排泄物及其他未被利用的有机物和塘泥经微生物的分解，又可作为桑树和甘蔗的有机肥料。桑基鱼塘巧妙地利用了很难利用的大片低湿地，发展多种经营，为农民创造了多种收入途径，完全符合“无废弃物农业”的要求。整体性原理系统整体性原理(1)整体性原理是指人类处在一个社会、经济、自然复合而成的巨大系统中。建立在对系统成分的性质及相互关系充分了解基础上的整体理论，是解决生态环境问题
7、的必要基础。(2)系统整体性原理属于系统学和工程学原理之一。系统整体性是指系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质和信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果。【典题精练3】关于生态工程的叙述，不正确的是()A当人类赖以生存的生态系统出现严重的“健康”问题时，生态工程应运而生B生态工程能够减少环境污染C生态工程以牺牲环境和资源为前提，生产出更多的产品D生态工程力求达到生态效益、经济效益和社会效益的协调统一【解析】A项为生态工程产生的前提条件，B项为生态工程的意义，D项为生态工程的原理。【答案】C【典题精练4】某地区的农民充分利用自然条件建立了特有的蔗基鱼塘
8、和桑基鱼塘，如图所示。请根据此图回答：(1)这种人工生态系统最基本的生物因素是_。要使它长期稳定发展，除了有稳定的能量，各类生物还要_。(2)建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量_。其能量利用率高的原因是其在营养结构上具有_的特点。(3)蚕粪、蔗叶进入鱼塘，经过_的作用，又被桑和蔗所利用。蚕粪中的氨经过_的作用，形成_被植物吸收。(4)概括地说，生态系统功能的维持取决于它的_。【解析】此题是一个应用生态系统知识建立的人工生态系统的实例。在这个人工生态系统中有四种成分：非生物的物质和能量(水、土壤、阳光等)、生产者(蔗、桑)、消费者(各种鱼、蚕等)、分解者(细菌和真菌)，它们共同组成了一个
9、相互依存的整体，生产者和分解者是不可缺少的生物成分，各类生物只有保持相对稳定，才能长期稳定发展。建立一个生态系统的目的是明确的，是使该生态系统朝着更有益于人类的方向发展。能量是沿着食物链流动的，食物链越短，营养级越少，流向对人类有益部分的能量就越多，对人类的生产和生活就越有意义。在这个生态系统中，分解者的作用很重要，蚕粪中的氨经过硝化细菌的作用，形成亚硝酸盐和硝酸盐，被甘蔗、桑吸收利用。人工生态系统功能的维持，取决于它的各成员之间的物质循环和能量流动的动态平衡。【答案】(1)生产者和分解者 保持相对稳定 (2)流向对人类最有益的方向 食物链短 (3)分解者 硝化细菌 亚硝酸盐、硝酸盐 (4)生
10、产者、消费者和分解者之间的物质循环和能量流动在较长时间内保持动态平衡一、选择题1协调与平衡原理主要指(A)A生物对环境的适应及环境对生物的承载力B系统各组分之间要有适当的比例关系C自然系统、经济系统、社会系统协调统一D物质循环和能量流动协调统一解析：所谓协调与平衡是指生物与环境的协调与平衡。协调主要指生物要适应环境，因此在建设生态工程时，不要盲目引种或栽培新品种；平衡是指某环境下生物种群的数量与环境的承载力要平衡，如果生物的数量超过了环境的承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。如草原上的过度放牧就是典型的例子。2人们为了解决某些在农、牧、渔业等生产中产生的生态问题而采取了下列各项措施，其中导
11、致完全相反结果的是(B)A更好的人口控制方法B制造更强、更有效的农药C合理的放养牲畜D把科学的耕作技术运用于海洋解析：人口的迅速增加必然会对生态系统施加更大的压力，所以控制人口增长是解决生态问题的有效方法；合理的放养牲畜和科学、合理地利用海洋资源是解决生态问题的有效途径；但更强、更有效的农药必然会对环境造成严重的污染，与人们的愿望是完全相反的，对于病虫害的防治应致力于生物防治方法的研究与开发，才能有效地解决防治病虫害的同时产生的环境污染问题。3我国是一个农业大国，我们的祖先在这块土地上生活了几千年，并用这块土地供养着亿万民众的衣食，而土壤肥力始终不变，原因是(B)A大量使用化肥可使土壤肥力不变
12、B我们的祖先实行的是无废弃物农业C我们的祖先懂得借助神的力量来维持土壤的肥力D这是石油农业的最大优点解析：我国的土地在我们的祖先耕种了几千年后肥力依然不减，关键在于中国农民几千年来实施的是一种“无废弃物农业”，即通过积极种植能够固氮的豆科植物，以及收集一切可能的有机物质，包括人畜粪便、枯枝落叶、残羹剩饭、河泥、炕土、老墙土以及农产品加工过程中的废弃物等，采用堆肥和沤肥等多种方式，把它们转变成有机肥料，施用到农田中，改善了土壤结构；培育了土壤微生物；实现了土壤养分如氮、磷、钾及微量元素的循环利用。4下图为我国长江三角洲、珠江三角洲一带的桑基鱼塘模式图，该模式把很多单个生产系统通过优化组合，有机地
13、整合在一起，成为一个新的高效生态系统，大大提高了系统的生产力。这种模式所依赖的主要原理是(C)A整体性原理B协调与平衡原理C系统的结构决定功能原理D物种多样性原理解析：桑基鱼塘模式中各系统内部有产品产出，系统间通过中间产品和废弃物的相互交换而衔接，从而形成一个完整、闭合的生态工业网络，使园区内资源达到最佳配置，废弃物得到有效利用，环境污染降到最低水平。这种模式所依赖的原理是生态系统的结构决定功能原理。5农业的发展对于我国这样一个农业大国来讲具有战略意义，理想的农业模式是(D)A传统农业 B石油农业C现代农业 D生态农业解析：我国是一个农业大国且人口众多，要解决粮食等问题必须发展农业，传统农业高
14、投入低产出难以满足国民需要。石油农业、现代农业虽然大大提高了农产品的产量，但也消耗了大量的资源和能源，并且会造成环境污染。生态农业实现对能量和物质的多级利用，有极大的优越性，是理想的农业模式。6在社会主义新农村建设中，四川某地通过新建沼气池和植树造林，构建了新型农业生态系统(如下图所示)。下列有关叙述中不正确的是(C)A该生态系统中，处于第二营养级的生物有人和家禽家畜B该生态系统中人的作用非常关键，农作物是主要成分C该生态系统的建立，提高了各营养级间的能量传递效率D沼气池的建造和植树造林，提高了该生态系统的稳定性解析：生态系统中食物链的上一营养级到下一营养级的能量传递效率一般在10%20%，且
15、是固定不变的，不会因为建立新的生态系统而提高；此新型生态系统的建立，使能量得到多级利用，提高了能量利用效率。7将一处原始森林开辟成为一个国家森林公园，为了继续维持森林的生态平衡，应当采取的措施是(D)A在森林里放入一些珍奇的野生动物，增加食物网的复杂性B在森林中引种一些珍奇的野生植物，提高生产者的能量蓄积能力C定期清理森林的枯枝落叶，以利于种子萌发和幼苗生长D对森林做简单的隔离，避免人类过多的干扰解析：一个生态系统的平衡是否能够维持，在现在的情况下，很大程度上受人类的影响，所以要维护生态平衡，就要采取措施加以保护，避免人类过多的干扰。二、非选择题8池塘养殖普遍存在由于饵料、鱼类排泄物、换水不及
16、时等引起的水体污染现象，研究者设计了一种循环水池塘养殖系统(如下图)。请回答下列问题：(1)与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性高。人工养殖池塘水体的N、P含量容易升高，会引起水体的富营养化；藻类等浮游生物大量繁殖、加之死亡后被微生物分解，引起水体的溶氧量下降，造成鱼类等死亡，进一步破坏了生态系统稳态，这种调节方式称为正反馈。(2)与传统养殖池塘相比，该养殖系统增加的生态工程设施有生态塘和潜流湿地。可以通过在这些设施内栽植水生植物、放养滤食动物等措施，起到对水体的净化作用，有效减少水体中的N、P等含量。(3)该养殖系统设计为前一池塘上层水流入后一池塘底部，实现水层交换，其目的有增加
17、水中的溶氧量、提高饵料的利用率。(4)该养殖系统中串联的池塘不宜过多，因为后面池塘水体中的N和P含量(浓度)越来越高。(5)保持池塘水体中适当的N、P含量是必要的，该养殖系统可以通过补水和排水、水泵控制水的流量(循环频次)进行调控。解析：本题主要考查生态学基础知识，意在考查学生利用生态学原理分析新情境问题的能力。(1)由于人工养殖池塘受到饵料、鱼类排泄物等因素的影响，故比自然池塘物种丰富度要低，其抵抗力稳定性弱，恢复力稳定性高。富营养化引起鱼类死亡，进一步破坏该生态系统的稳定性，这种调节方式为正反馈。(2)分析图示可知，该养殖系统增加的生态工程设施有生态塘和潜流湿地，其中的水生植物、放养的滤食
18、动物对污染水体有一定的净化作用。(3)该养殖系统前一个养殖池塘上层水流到后一个池塘底部，其目的是增加水中的溶解氧，提高鱼类对饵料的利用率。(4)由于前面池塘水中含有的N、P等流入后面的池塘，将会使后面池塘水体中的N和P的浓度越来越高，故养殖系统中串联的池塘不宜过多。(5)根据图示可知，该系统可通过控制补水、排水和水泵控制水的流量来调节和保持池塘水中适当的N、P含量。9某生态学家曾指出，生态农业必须具备以下条件：它必须是一个自我维持系统，一切副产品都要再循环，尽量减少损失，提倡使用固氮植物、作物轮作以及正确处理和使用农家肥料等技术来保持土壤肥力；它必须实行多种经营，种植业用地与畜牧业用地比例要恰
19、当，这样才能使系统自我维持，并增加农业生态系统的稳定性和生产出最大的生物量。请回答下列问题。(1)上述条件强调的是生态农业应遵循物质循环再生原理，这是借鉴了无废弃物农业模式，这种经济模式的突出特点是物质循环利用，无废弃物，无环境污染。(2)上述条件所强调的是物种多样性原理和系统的结构决定功能原理。这有利于维持系统较高的抵抗力稳定性，优化结构，完善功能，增加生物量的产出。(3)生态农业设计是生态农业建设实施的前提和依据。某研究性课题小组在调查分析当地农业生产实际情况的基础上，设计了一个良性循环的农业生态系统。假如你是该小组的成员，你认为这个设计应包括哪些方面的内容？答案：研究设计合理的食物链组成
20、或合理巧接食物链；实现生态系统中能量的多级利用；实现生态系统中物质循环再生(或“实现可持续发展”或“原料产品原料产品”)；设计合理的生态系统营养结构或物质循环和能量流动，提高抵抗力稳定性；提高整个系统的总体功能和综合效益；绘制出生态系统的结构模式图；写出设计报告。解析：本题考查生态工程所遵循的原理以及生态农业的设计要领。条件通过农家肥料等改善土壤结构；培育土壤微生物，实现土壤养分的循环利用。体现了物质在生态系统中循环往复，分层分级利用，从而达到“取之不尽、用之不竭”的效果。条件中“多种经营”等体现了生态工程中的物种多样性原理，“种植业用地与畜牧业用地比例要恰当”等体现了系统的结构决定功能原理。
21、生态农业的设计要考虑合理巧接食物链、物质循环再生和能量的多级利用、增强生态系统的稳定性等。资料分析P1071导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？提示根本原因：长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水土保持功能急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；中游围湖造田、乱占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面积急剧减少。直接原因：1998年度的罕见降雨，但这也与全球温室气体排放量增加而导致的温度升高、气候异常有关。解决长江洪水泛滥的措施有：我国政府提出的“积极营造长江中上游水源涵养林和水土保持林”计划，即以生物措施为主，结合工程措施，提高森林覆盖率；“退耕还湖”和改革不合理耕作方式等。在进行生态工程建设时，要考虑
22、到怎样解决农村(尤其是湖区或山区的迁出人员)的能源来源问题以及如何提高农民的经济收入。2洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？提示传统的经济发展模式不注重生态环境的保护，没有考虑生态成本，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。资料分析P1081你对“石油农业”是如何理解的？提示“石油农业”大量使用化肥、农药和机械的生产方式，因对石油等能源有高度的依赖性而得名。它把农业生产这一复杂的生物过程，变成了简单的机械过程和化学过程。由于其投入高，产出也高，对粮食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用，但同时它所产生的废弃物和有害物质的数量也很庞大，大大削弱了农业生态系统的稳定性和持续生产力，并造
23、成日益严重的农产品污染和环境污染等问题。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？提示除日常生活中能够发现的实例外，农业活动对环境和人类健康造成危害的实例中，世界上影响较大的有蓝婴病。1973年，美国内布拉斯加州首次出现幼儿高铁血红蛋白症(蓝婴病)。其原因是饮用水中硝酸盐含量超过10 mgL1，这时过多的硝酸盐会与红细胞中的血色素结合，形成高铁血红蛋白。高铁血红蛋白不能为细胞和组织运输足够的氧。患儿的临床症状是在口、手或脚等部位出现时断时续的蓝色或淡紫色，呼吸困难、腹泻、呕吐、抽搐，严重的会失去知觉，甚至死亡。硝酸盐来源于点源污染，如下水道、畜禽养殖场等，或非点源污染，如对
24、农田、公园、草地等的施肥。3如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？提示对环境造成危害的污染物，采用一定的措施和技术，就能够进行回收和循环利用，这样不但能够减少环境污染，而且提高了资源的利用效率，减少了资源的浪费。例如，对废污水中的重金属或氮、磷等养分就可以进行回收再利用。因此说污染物是放错了地方没有被利用的资源。4“石油农业”的生产模式应当怎样改进？提示在不同的国家有不同的改进措施。例如，在我国，人多地少，应该大力发展生态农业。实施的具体措施包括：可以根据田间作物的需要适量施用高效、低毒、低残留的农药，多施有机肥，提高作物对水、肥等资源的利用效率，对作物秸秆和畜禽粪便进行再利用，实现物质的
25、多级利用，等等。一方面要不断提高土地的产出水平；另一方面要减少农业活动对环境的污染，促进社会的可持续发展。资料分析P1101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？提示纯樟子松林、杨树林的生物多样性低，食物链短而单调，缺少松毛虫、天牛的天敌，而成片单一的林木又为其提供了丰富的食物来源，因而会导致树林的毁坏。珊瑚礁区的生物多样性高，食物链复杂，不同的生物占据了不同的时间位、空间位和资源位，因而充分利用了珊瑚礁生态系统的环境。例如，氮、磷等养分就能够在该区生物体间充分地循环利用而很少流出系统外。2从上面正面和反面的实例，你能
26、得出怎样的结论？你认为生物多样性的破坏有人为因素吗？提示只有保持生态系统较高的生物多样性，才能保证生态系统的稳定和平衡。生物多样性的破坏有人为因素，而且往往作用巨大。资料分析P111“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中，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？提示几种西北地区特别适宜树种的介绍。(1)沙棘，俗称“酸柳”、“酸刺”、“黑刺”，属于胡颓子科，为落叶乔木或灌木。植株表面具有棘刺，叶呈条形或条状被针形，两端趋尖，背面密被淡白色鳞片，叶柄极短。沙棘花先
27、于枝叶开放，雌雄异株；果实为肉质花被筒包围，近于球形，直径510 mm。沙棘喜阳，粗壮的枝干抗风沙。沙棘叶、皮、果实及种子在医药上有着广泛的应用价值。沙棘的嫩枝、嫩叶是牛、羊的精饲料，被誉为“铁杆牧草”。沙棘果维生素含量极高，营养保健价值高，有利于增加种植者的收入。沙棘是半干旱黄土高原迅速绿化荒山、保持水土、调节生态平衡和促进农林牧业发展的良好树种。内蒙古鄂尔多斯等地区，实施沙棘生态工程，大面积种植沙棘，有效地控制了沟道水土流失，每年可减少流入黄河泥沙2 100万吨。(2)山杏，主要指西伯利亚杏，它抗寒、耐旱，适应性强，是我国北方最普遍的果树之一，是绿化荒山、水土保持、防治风沙的先锋树种。山杏
28、果仁营养丰富，含有大量维生素、微量元素和人体必需的氨基酸，是加工饮料的优质原料。(3)刺槐，属落叶乔木，适应性强，在年降水量200 mm左右、年平均气温不低于3 的地区都能生长。它不仅生长快，且耐盐碱，有涵养水源和保持水土的作用。刺槐泌蜜丰富，蜜质优良，是主要蜜源植物之一。刺槐不仅可改善生态环境，还可用于发展畜牧业。(4)锦鸡儿(又称拧条)，豆科，多年生落叶灌木，根系发达，具根瘤，高1.53 m；耐干旱和寒冷，喜生沙地或半固定的沙丘上，不怕沙压和风蚀。此种植物广泛分布于我国东北、内蒙古、河北、山西、陕西、宁夏等地，可用于防风固沙，保持水土。枝条可用于编筐，其枝叶是牛、羊等冬春季节主要的饲料之一
29、。(5)杜梨、蔷薇科梨属落叶乔木，可高达10 m，原产于我国华北、西北及东北南部。耐寒，耐干旱、瘠薄，能在含盐量为0.5%(质量分数)的土壤中正常生长，且耐涝性也较强。(6)沙枣，胡颓子科胡颓子属，落叶小乔木。分布于华北及西北等地，耐盐碱力较强。(7)合欢，豆科合欢属，落叶乔木，可高达20 m。分布于华北、西北及黄河以南等地区。耐盐碱力较强，但不耐水涝。(8)臭椿，苦木科臭椿属，落叶乔木，可高达25 m。原产于华南、华北、西北各地。抗性强，生长快，耐盐碱力强。西北畜牧养殖应该注意牲畜数量不能超过草地的承载量。针对公共草地的过度放牧问题，应该实行草地承包，调动个人管理的积极性，减少过度放牧现象；
30、另外，可以在有条件的地方，人工种植牧草，增加牧草产量。旁栏思考题P113你能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗？提示豆科作物和固氮菌的共生就是一例。固氮菌为豆科作物提供氮素，而豆科作物为其提供能量和其他营养，两者的共生使豆科作物能够在氮素缺乏的土地上生长；当把它们分开时，两者的生长都要受到损害。实践活动P1151为什么我国要大力发展沼气工程？提示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
31、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。2目前沼气工程还有哪些亟待解决的问题？提示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。思考与探究P1133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。提示桑基鱼塘系统中物质和能量的流动是相互联系的，能量的流动包含在物质的循环利用过程中，随着食物链的延伸逐级递减。能量的多级利用和物质的循环利用：桑叶用于喂蚕，蚕可以生产蚕丝；桑树的凋落物和蚕沙(粪)落到鱼塘中，作为鱼的饲料，经过鱼塘内的食物链过程，可以促进鱼的生长；甘蔗可以榨糖，糖渣用来喂猪，猪的排泄物也进入鱼塘；鱼的排泄物及其他未被利用的有机物和底泥经过微生物的分解，又可以作为桑树和甘蔗的有机肥料。桑基鱼塘巧妙地利用了很难利用的大片低湿地，发展了多种经营，为农民创造了多种收入的门路，完全符合“无废弃物农业”的要求。桑基鱼塘系统物质、能量流动示意图如下。