1、第一节生态工程及其原理学习导航明目标、知重点难点 说出生态工程的概念。(重、难点) 概述生态工程的原理。(重、难点) 举例说出生态工程的主要类型。(重点)一、阅读教材P9899完成生态工程的概念1概念：生态工程是指人类应用生态学、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，修复或重建已破坏的生态环境 ，改善传统的生产方式，并提高生态系统的生产力，达到经济效益、生态效应和社会效益同步发展的工程体系。2基本特点：少消耗、高效益、可持续。二、阅读教材P99104分析生态工程的基本原理1物质循环再生原理(1)概念：物质不断地在各类生态系统中进行区域小循环和全球大循环，实现物质的分层、分
2、级利用。(2)核心：生态学中的物质循环原理。(3)实例农作物秸秆的多级利用。2物种多样性原理(1)核心：生态学中物种多样性与生态系统稳定性关系的原理。(2)实例：人工林。3协调与平衡原理(1)核心：生物与环境相适应关系的原理。(2)实例：生物氧化塘法处理污水。4整体性原理(1)核心：生态学、系统学和经济学相统一的原理。(2)意义：只有应用整体性原理，才能协调当前和长远、局部和整体、开发利用和环境保护之间的关系，从而保障生态系统的平衡和稳定。5系统学与工程学原理(1)核心：系统学原理的核心是系统学中系统结构决定功能的原理；工程学原理的核心是系统整体性原理，即整体大于部分之和的原理。(2)实例：我
3、国长江三角洲一带水乡的稻田养鱼模式。 判一判(1)在建设高新农业时，沼气池的建立是遵循物质循环再生原理。()(2)系统的整体功能等于部分之和。()(3)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。()(4)生物氧化塘是利用藻类和细菌等生物之间的协同作用处理污水的。() 连一连生态工程所遵循的基本原理学生用书P54生态工程是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的新兴学科，阅读教材，分析其遵循的基本原理。项目理论基础内容意义实例物质循环再生原理物质循环物质能够在各类生态系统中，进行区域小循环和全球地质大循环，循环往复，分层、分级利用，从而达到“取之不尽、用之不竭”的效
4、果可避免环境污染及其对系统稳定和发展的影响农作物秸秆的多级利用物种多样性原理物种多样性与生态系统稳定性的关系一般而言，物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性避免系统结构或功能的失衡人工林是非之争协调与平衡原理生物与环境相适应处理好生物与环境的协调与平衡，除了考虑生物的生态适应性外，还需要考虑环境承载力(或环境容纳量)避免系统的失衡和破坏生物氧化塘法处理污水整体性原理社会、经济、自然复合系统人类处在一个社会经济自然复合而成的巨大系统中，进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，还要考虑到经济和社会等系统的影响力统一协调各种关系，保障系统的平衡和稳定农林牧副渔一体化生态工程系统学
5、和工程学原理系统的结构决定功能和整体大于部分之和生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。另外，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、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，即“112”改变和优化系统的结构以改善功能长江三角洲的稻田养鱼模式讨论下列实例主要遵循的生态原理：(1)单一人工林比天然混交林稳定性低，易爆发虫害。提示：物种多样性原理。(2)草原确定合理载畜量，不能过度放牧。提示：协调与平衡原理。(3)引种考虑适应环境。提示：协调与平衡原理。(4)林业生态工程建设，既考虑种树又考虑生活问题。提示：
6、整体性原理。柴静的纪录片穹顶之下引发了全国人民对雾霾的关注和讨论，而天津港火灾爆炸事故遗址将在彻底清理后建设海港生态公园，这再次将生态环境与生态经济推上舆论的焦点。生态工程的建设已经成为社会关注的热点。请回答下列问题：(1)某生态工程以沼气工程为中心，各类植物的秸秆、枝叶用来生产饲料喂养畜、禽、鱼，人、畜、禽粪便作为原料生产沼气，沼渣水返还农田、菜园、果园、苗圃、鱼塘，主要体现了生态工程的_原理。该生态工程建设中，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其_。该生态系统把鱼塘、农田、果园等有机地组合在一起，优化了系统结构，遵循_原理。(2)在上述的生态工程中，种植不同的农作物、果树，饲养多种畜禽，这
7、体现了生态工程的_原理。(3)一般来说，生态工程的主要任务是对_进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。(4)在应用植物修复技术治理重金属污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这遵循了生态工程的_原理。解析：(1)该生态工程以沼气工程为中心，各类植物的秸秆、枝叶用来生产饲料喂养畜、禽、鱼，人、畜、禽粪便作为原料生产沼气，沼渣水返还农田、菜田、果园、苗圃、鱼塘，体现了生态工程的物质循环再生原理。该生态工程建设中，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其环境容纳量。该生态系统把鱼塘、农田、果园等有机地组合在一起，优化了系统结构，遵循系统的结构决定功能原理。(2)该生态工
8、程种植不同的农作物、果树、苗木，饲养牛、猪、鸡等多种畜禽，这体现了生态工程的物种多样性原理。(3)生态工程的主要任务是对已破坏的生态系统进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。(4)在应用植物修复技术治理重金属污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这遵循了生态工程的协调与平衡原理。答案：(1)物质循环再生环境容纳量系统的结构决定功能(2)物种多样性(3)已破坏的生态系统(4)协调与平衡原理(1)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；平衡是指某种环境下生物种群的数量与环境的承载力要平衡，否则会引起生态平衡的破坏。(2)所谓生态工程的整体性
9、原理是指人类所处的自然系统、经济系统和社会系统所构成的巨大的复合系统、三者相互影响而形成的统一整体。它既包括自然系统的生物与环境、生物与生物之间的相互影响，又包括经济和社会等系统的影响力，只有把生态与经济和社会有机地结合起来，才能从根本上达到建设生态工程的目的。 生物氧化塘学生用书P55生物氧化塘具有污水净化的作用，是一种典型的生态工程。结合教材P102内容完成以下探究。 探究1观察下面生物氧化塘处理污水示意图，分析生物氧化(1)藻类和好氧菌一般位于表层(好氧层)，好氧菌能直接摄取污水中的小分子有机物。在生物氧化塘的下层(兼性层)，通常有无色杆菌、假单孢菌、芽孢杆菌等优势菌种。在氧化塘底部的厌
10、氧层中，能见到硫酸还原细菌和甲烷细菌。在生物氧化塘中，一般还有钟虫类、轮虫类和甲壳类等浮游动物，它们充分利用水体中的营养物质，能提高水的透明度。(2)氧化塘内的转化过程实际上是一个连续处理废水的生物循环过程。在氧化塘中，藻类光合作用产生的氧气，有利于好氧菌降解废水中的有机物；兼性菌和厌氧菌则通过好氧或厌氧反应，分解废水中的有机物。 探究2观察下图回答下列问题，了解多功能生物氧化塘的作用多功能生物氧化塘工艺流程示意图污水进来后，首先进入沉砂环节，让一些固体废弃物沉淀下来。如果污水中有机物的含量高，就采用流程；如果污水中有机物的含量低，就采用流程或流程。总之，藻菌互生环节就是利用藻类吸收无机物产生
11、氧气和细菌分解有机物的作用，促进污水净化。出水前可通过对藻、菌进行控制以达到改善水质的目的。如图所示为利用自然生态系统净化污水的一种大面积、敞开式污水处理池塘(即氧化塘)。请据图回答下列问题：(1)氧化塘实现净化污水的原理主要是利用细菌和藻类的_关系来分解有机污染物。图中A、B分别代表的物质主要是_。(2)随着距水面深度的不断增加，不同水层微生物的新陈代谢类型也在发生着变化，其中它们的异化作用类型的变化是_。(3)由图示看，氧化塘净化污水的途径有_和_。解析：由图可知，细菌和藻类生活在一起彼此有利，细菌通过分解有机物，为藻类生长提供二氧化碳、矿质养料等，藻类的光合作用为细菌的分解作用提供氧气。
12、不同水层由于受到物理扩散、生物消耗等因素的影响，水中溶解氧气量随水深度的增加而减少，其中生存的生物类群也会因此而变化。答案：(1)共生(或种间互助)有机物、氧气；二氧化碳、矿质养料等(2)好氧型、兼性厌氧型、厌氧型(3)物理沉降生物分解核心知识小结网络构建关键语句1.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，修复或重建已破坏的生态环境，改善传统的生产方式，并提高生态系统的生产力，达到经济效益、生态效益和社会效益同步发展的工程体系。2.生态工程是一类少消耗、高效益、可持续的工程体系。3.生态工程的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡
13、原理、整体性原理、系统学和工程学原理。随堂检测 知识点一生态工程概念1下列关于生态工程的叙述中，错误的是()A生态工程是生态学与系统学、工程学等学科交叉产生的新兴学科B生态工程追求经济与生态的双赢C生态工程是无消耗、多效益的工程D生态工程促进人类社会和自然环境的和谐发展解析：选C。生态工程是一种少消耗、高效益、可持续的工程体系，不是不消耗任何资源。 知识点二生态工程原理2我国西北一些地区年降雨量小于450 mm，只适宜种植灌木和草，但却被硬性规定种植属于乔木的杨树，以至于到处都是“杨家将”。生态的不适应使许多地方的杨树长成半死不活的“小老头”状，远不如当地树种那样有较高的生态适应性，结果防护林
14、成为残败的“灰色长城”。其失败的原因主要是违背了()A物种多样性原理B协调与平衡原理C整体性原理 D物质循环再生原理解析：选B。根据题意分析，该地适宜种植灌木和草，却被硬性规定种植属于乔木的杨树，以致到处都是“杨家将”，这种做法破坏了生态系统的协调与平衡原理。3沼气工程是我国政府为改善农村环境和发展农村经济大力推广的一种生态工程，它遵循的原理是()A整体性原理 B物种多样性原理C协调与平衡原理 D物质循环再生原理解析：选D。沼气池中的微生物进行有氧和无氧呼吸分解有机物，提高了能量的利用率，使得农业生产过程中降低了废弃物的产生。4“112”体现生态工程的哪一基本原理()A物种多样性原理 B系统学
15、与工程学原理C协调与平衡原理 D物质循环再生原理解析：选B。系统学与工程学原理的理论基础是系统的结构决定功能，协调系统内各部分的关系、比例，实现物质、能量、信息等的转换和流通，才能实现总体功能大于各部分之和的效果，即“112”。5人工湿地是将污水、污泥有控制地投放到人工建造的湿地中，主要利用土壤、人工介质、微生物的作用对污水、污泥进行处理的一种技术。下列相关叙述不合理的是()A合理搭配植物以提高生态系统的物种多样性B该湿地生态系统具有一定的自我调节能力C湿地微生物的主要作用是作为分解者以加快物质循环D增大引入湿地的污水总量以提高能量传递的效率解析：选D。建立人工湿地时，需要合理搭配植物，形成相
16、对稳定的营养结构，以提高系统的生物多样性，A正确；该湿地生态系统对污水、污泥可以进行处理，有一定的调节能力，B正确；微生物主要是分解者，可以分解污水中的有机物，加快物质循环，C正确；建立人工湿地只能提高能量的利用率，但是不能提高能量的传递效率，D错误。6“四位一体”(人居种植养殖沼气)生态农业是我国北方典型的生态农业模式，它以沼气为纽带，将沼气池、猪禽舍、蔬菜栽培与日光温室有机地组合在一起。下图是该系统物质循环的示意图，请分析回答下列问题：(1)图中有_条食物链。沼气的产生依赖该生态系统中的成分是_。(2)该生态系统中能量能否循环利用？_。(3)“四位一体”应用了_等原理，与自然生态系统相比，
17、它的抵抗力稳定性_(填“高”或“低”)。(4)举例说明“四位一体”农业有哪些生态效益？_(至少写出两点)。解析：题图中有两条食物链，分别是蔬菜人和蔬菜猪人，沼气是由分解者的分解作用产生的。能量在生态系统中不能循环利用。“四位一体”应用了物质循环再生、物种多样性、整体性、系统学与工程学等原理，由于该系统内生物种类和数目少，因而它的抵抗力稳定性较自然生态系统低。答案：(1)两分解者(2)不能(3)物质循环再生、物种多样性、整体性、系统学与工程学(任写两个即可)低(4)使用清洁、高效的沼气，减少对薪柴的砍伐量，有利于植被保护和水土保持；人、畜粪便的无害化处理，改善农村卫生条件；沼渣、沼液的合理利用，
18、提高了土壤肥力，从而减少化肥用量；减少农药用量，有利于环境保护课时作业一、选择题1如图所示是“无废弃物农业”物质和能量流动图，该图所体现的主要生态工程原理是()A物种多样性原理 B整体性原理C物质循环再生原理 D协调与平衡原理解析：选C。由题图可知，“无废弃物农业”实现了物质的区域小循环，做到了分层、分级利用。2生态系统内即使某个物种由于某种原因而死亡，也会很快有其他物种占据它原来的生态位置，从而避免了系统结构或功能的失衡。这体现了生态工程的什么原理()A协调与平衡原理 B物种多样性原理C物质循环再生原理 D整体性原理解析：选B。一个生态系统生物种类越多，营养结构越复杂，生态系统抵抗力稳定性越
19、高，原因是生态系统内即使某个物种由于某种原因而死亡，也会很快有其他物种占据它原来的生态位置，从而避免了生态系统结构或功能的失衡，这种现象体现了生态工程的物种多样性原理。3豆科植物和固氮菌互利共生，当把它们分开时，两者的生长都要受到损害，这体现了生态工程的什么原理()A系统结构决定功能的原理 B整体性原理C系统整体性原理 D协调与平衡原理解析：选C。系统整体性原理的含义是：系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利的完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分功能之和的效果，即“112”。豆科植物和固氮菌互利共生，当把它们分开时，两者的生长都要受到损害，这说明“112”
20、，体现了生态工程的系统整体性原理。4下列有关物种多样性的叙述，错误的是()A物种繁多而复杂的生态系统一般具有较高的抵抗力稳定性B生物多样性程度越高，各类生物的生存机会越多C生物种类越多，引起病虫害的几率越大D生物种类繁多，可以在有限的资源条件下，提高系统的生产力解析：选C。在生态系统中，生物种类越多，自我调节能力越强，如果害虫的数量增多，食虫鸟的数量也会增加，所以生物种类繁多，引起病虫害的几率可能会下降。5位于胶东半岛的昆嵛山林区，在20世纪六七十年代时，曾大规模营造纯马尾松林，结果遭到松干蚧的毁灭性打击。这一事例说明，在进行生态工程建设时，必须遵循()A物质循环再生原理 B物种多样性原理C协
21、调与平衡原理 D整体性原理解析：选B。本题题干指出，单一品种的马尾松林不稳定，易受破坏。物种多而繁杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性，因此说明在进行生态工程建设时，必须遵循物种多样性原理。6如图表示某人工设计的生态系统，下列叙述不正确的是()A该生态系统经过能量多级利用，提高了系统总能量利用效率B该生态系统实现了物质和能量循环利用C合理使用农家肥可提高流经该生态系统的总能量D该生态系统遵循了物质循环再生的原理，但各营养级之间的能量传递效率并未提高解析：选B。生态系统中的能量是单向流动，逐级递减的。7我国南方桑基鱼塘是低洼稻田挖深做塘，塘内养鱼，塘基上种桑，用桑养蚕，蚕粪养鱼，鱼粪肥塘，塘泥肥田
22、、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕三丰收，大大提高了生产力，这种模式主要应用了生态工程的哪个原理()A系统学和工程学原理 B整体性原理C物种多样性原理 D物质循环再生原理解析：选A。我国的桑基鱼塘模式，遵循的是系统学和工程学原理中的系统结构决定功能原理，利用此原理改善和优化系统的结构，从而达到功能改善的效果，大大提高了系统生产力。8秸秆焚烧污染空气环境，危害人体健康。某调查小组通过走访相关部门和查阅网上资料，提出了一些建议，其中不能大面积推广的建议是()A把秸秆作为饲料，再将动物产生的粪便施入农田B建沼气池，作为发酵原料，再取出肥田C将秸秆粉碎后，作为食用菌栽培基料 D将秸秆直接覆盖在农田表面，减少土
23、壤水分的蒸发解析：选D。将秸秆直接覆盖在农田表面，减少土壤水分的蒸发没有体现对秸秆中有机物的利用。9如图说明我国现有的生产模式严重违反了什么生态工程原理()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物质循环再生原理解析：选D。从题图中不难看出，综合污染物与能源消耗呈逐年上升的趋势，说明了生产活动产生的物质不能被充分利用，造成了能源的消耗过大。10如图所示的生物氧化塘是利用藻类和细菌处理污水的一种生态系统。下列有关叙述错误的是()A生物氧化塘利用了生态工程的物质循环再生、物种多样性等原理B在该氧化塘中引进硝化细菌有利于对污水的处理CB层中的藻类和细菌具有种间互助关系D出水处只要对
24、细菌数量进行有效控制便可排放解析：选D。生物氧化塘利用了生态工程的物质循环再生、物种多样性等原理，故A正确；在该氧化塘中引进硝化细菌可以除去N元素，有利于对污水的处理，故B正确；B层中的藻类产生氧气提供给细菌，细菌分解有机物成无机物为藻类提供原料，两者具有种间互助关系，故C正确；出水处不仅要对细菌数量进行有效控制，还要对藻类的数量进行控制才能排放，故D错误。11下列有关生态工程的描述，错误的是()A生态工程是一类少消耗、高效益、可持续的工程体系B我国南方水网地区的“桑基鱼塘”模式只体现了系统整体性的原理C在林业工程建设时要考虑整体性原理，防止“前面造林，后面砍林”D传统经济发展是以资源的过度开
25、发、损毁、低效利用造成巨大环境污染为代价的解析：选B。生态工程是一类少消耗、高效益、可持续的工程体系；“桑基鱼塘”模式主要体现了物质循环再生原理、系统学和工程学原理、整体性原理等；林业工程建设时要考虑整体性原理，防止“前面造林，后面砍林”的现象。12下列生态工程案例与最主要运用的基本原理对应正确的是()A“无废弃物农业”物质循环再生原理B“前面造林，后面砍林”整体性原理C“桑基鱼塘”物种多样性原理D“太湖富营养化”协调与平衡原理解析：选A。无废弃物农业使物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用，遵循了物质循环再生原理，A正确；“前面造林，后面砍林”是没有利用整体性原理的后果，B错误；桑基鱼塘生
26、态系统体现了系统的结构决定功能原理，C错误；“太湖富营养化”是违反了协调与平衡原理的结果，D错误。二、非选择题13南京古泉生态农场是生态农业的典范。该农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、养蘑菇、种桑养蚕、种植果树等多个生产过程合理地有机结合起来，成为一种高效良性循环，生态效益达到了良性发展。请就此生态农场的特点，完成下列问题：(1)该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的_、_和_原理。(2)该系统工程的核心之一是沼气池，沼气的制作如图所示：在图中标出箭头，表示生产过程中的物质循环。如果将“无机物农田”这一环节去掉，对生态农业系统有何影响？_。(3)在该生态农场中存在如图所示的物质循
27、环过程，据图分析不符合生态工程原理的叙述是()A物质经过多级利用，实现了良性循环B每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益C由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用率降低D由于各级产物都可利用，减少了废物污染(4)根据生态工程中的物种多样性这一原理，有人认为生态农业建设中，应使食物链越长和营养级越多越好。请你结合所学有关生态工程原理，分析该结论是否正确，为什么？_。解析：(1)生态工程中的生态农业是建立在物质循环再生与物种多样性和整体性等原理基础上的，在实现经济效益的同时，也具有良好的生态效益和社会效益。(2)物质循环的特点是循环往复、分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果，即
28、物质循环再生原理。如果把“无机物农田”这一环节去掉，势必会造成物质循环受到破坏，土壤无机物得不到及时补充，土壤肥力下降。(3)能量沿着食物链流动时，逐级递减，传递效率大约为10%20%，因此最高营养级获得的总能量最低。但系统的总能量包括各生产环节上输出的产品能量，显然这个系统总能量利用率与单种作物的系统总能量利用率相比会大大增加。(4)从能量流动逐级递减的特点分析，食物链不能无限延长，一般不超过5个营养级。答案：(1)物质循环再生原理物种多样性原理整体性(2)如下图所示：土壤中的无机物得不到补充，物质循环受到破坏，土壤肥力下降(3)C(4)不正确。因为食物链越长，各营养级中的生物数量难以达到一
29、定规模，影响经济效益；营养级越多，高层次营养级生物获得的能量越少，该营养级生物数量也越少14研究性学习小组参观某市市郊建立的以沼气为中心，以保护生态环境为目标的“猪沼鱼肥果蔬”生态模式时绘出了如下模式图，请分析回答下列问题：(1)构建以沼气为中心的“猪沼鱼肥果蔬”生态模式时，基本无废弃物排放，所依据的生态学原理是_，另外，该生态系统把很多单个生态系统通过优化组合有机地整合在一起，这体现了_原理。(2)该生态系统的“基石”是_，能量的最终来源是_。(3)氮元素能在生物群落和无机环境中不断循环，为什么还要往农田中不断施加氮肥呢？_。(4)若农田内有害虫发生，采用何种措施既能保护环境又能有效防治害虫
30、？_。解析：(1)建立生态系统依据的生态学原理是物质循环再生原理，其优点有提高物质和能量利用率，减轻环境污染。该生态系统把很多单个生态系统通过优化组合有机地整合在一起，这体现了系统学和工程学原理。(2)生态系统的“基石”是生产者，即水稻和大豆。能量的最终来源是太阳能。(3)虽然氮元素能在生物群落和无机环境中循环，由于氮素不断通过产品输出该生态系统，所以仍然要往农田中不断施加氮肥，才能保证农作物对氮元素的需求。(4)既保护环境又防治害虫的方法有引入害虫天敌防治、激素防治、转基因培育抗害虫农作物等。答案：(1)生态系统的物质循环再生系统学和工程学(或系统的结构决定功能)(2)水稻和大豆太阳能(3)
31、氮素不断通过产品输出该生态系统(4)引入害虫天敌防治，激素防治，转基因培育抗害虫农作物等15由于经济发展和人口增长，污水排放量增加。为解决居民生活饮用水问题，某水厂建设了水源生态湿地。下面为人工湿地群落组成简图，请据图回答问题：(1)输入该人工湿地的能量有_。(2)湿地中芦苇、绿藻和黑藻等植物的分层配置，体现了群落的_结构。实地调查中发现，该湿地物种丰富度逐渐增加，其群落演替类型是_。(3)细菌、真菌等微生物的分解作用是净化污水的重要途径，为了提高分解效率，可采取的有效措施是_。控制污水流入人工湿地的速率，除了有利于有机污染物被充分分解外，还有利于_，使出水口处的水质达到排放要求。污水不能过量
32、流入人工湿地，说明生态系统的_。(4)该人工湿地利用了生态工程的_、_原理。解析：(1)分析图形可知，输入该人工湿地的能量有生产者固定的太阳能和污水中含有的化学能。(2)湿地中芦苇、绿藻和黑藻等植物的分层配置，体现了群落的垂直结构；该湿地物种丰富度逐渐增加，其群落演替类型是次生演替。(3)细菌、真菌等微生物的分解作用是净化污水的重要途径，可采取向水体中通入适量的空气的措施提高分解效率。控制污水流入人工湿地的速率，除了有利于有机污染物被充分分解外，还有利于无机盐被生产者充分吸收，使出水口处的水质达到排放要求。污水不能过量流入人工湿地，说明生态系统的自我调节能力有限。(4)该人工湿地利用了生态工程的物质循环再生、物种多样性原理。答案：(1)太阳能和化学能(2)垂直次生演替(3)向水体中通入适量的空气(氧气)无机盐被充分吸收自我调节能力有限(4)物质循环再生物种多样性