《2018－2019学年高中生物 专题5 生态工程 5.1 生态工程的基本原理学案 新人教版选修3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018－2019学年高中生物 专题5 生态工程 5.1 生态工程的基本原理学案 新人教版选修3（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、51生态工程的基本原理学习目标1.简述生态工程的概念，关注生态工程的建设。2.简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容，分析生态环境问题及解决对策。方式一云南，“彩云之南”，我国一个美丽的省份，有丰富的动植物资源，也有众多水域分布，更是远近闻名的旅游胜地。但是2009年至2012年间，这片美丽的土地，却在承受着巨大的痛苦旱灾。这是天灾还是人祸？下图是相关的图片。结合这幅图，同学们思考以下几个问题：(1)在云南持续发生这样的大旱，原因到底是什么？(2)经济的发展带来社会进步，但是我们的环境问题却越来越严重，我们到底需要什么样的经济发展的新思路才能避免对环境的破坏呢？方式二金字塔农场是一种设想的未
2、来农业发展模式(如图)，由埃里克埃林森教授和迪克森戴斯波米尔教授联手设计。在农田资源有限的地球，如何满足日益增长的人口对食物的需求是所有政府必须要面对和解决的问题。金字塔农场正是一个富有创意的解决之道。除了种植水果和蔬菜外，金字塔农场还装有一个加热和加压系统，能够将污水转换成水和碳，为机器和照明设备提供能量。金字塔农场实质就是一个完整的生态系统，这个农场的设计需要遵循什么原理，还有，这样的金字塔农场有何优点，有没有值得改进的地方，就让我们通过本节课来一起了解吧！一、关注生态工程建设1生态工程概念涉及学科生态学和系统学等技术手段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
3、建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善结果提高生态系统的生产力，促进人类社会和自然环境的和谐发展特点是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系2.生态工程建设(1)目的：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。(2)特点：与传统工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。(3)原因：传统经济模式正在毁坏水、大气、土壤和生物资源，消耗地球赠给我们的自然资本。3生态经济(1)原则：循环经济。(2)特点：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。(3)手段：生态工程。归纳总结1石油
4、农业(1)特点：大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式。因对石油、煤、天然气等能源有高度的依赖性而得名。(2)弊端：不注重生态环境的保护，没有考虑环境成本，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。2生态工程与石油农业的区别项目生态工程石油农业基本原理生态学、系统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环境主要能源太阳能化学能生物多样性得到保护减少例1生态经济所遵循的主要原则和实现的重要手段分别是()A循环经济和生态工程B整体性原则和生态工程C循环经济和工程学手段D无污染原则和生态工程答案A解析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
5、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。例2下列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生态工程以充分利用环境和资源为前提，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答案C解析生态工程是旨在解决环境与经济发展协调问题的一门新学科，所以先有生态系统的破坏后有生态工程；生态工程建设的目的就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。二、生态工程所遵循的基本原理1物质循环再生原理(
6、1)含义：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、用之不竭的效果。(2)实例：“无废弃物农业”。2物种多样性原理(1)内容：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，可以在有限的资源条件下，产生或容纳更多的生物量，提高系统生产力。(2)实例反面：辽宁西部章古台地区的樟子松林，由于没有一条昆虫与其天敌相生相克的食物链，松毛虫肆虐一时，樟子松林遭到严重破坏，甚至消失。正面：由珊瑚虫和某些藻类共生组成的珊瑚礁区，物种繁多，系统稳定。3协调与平衡原理处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力(又称环境容纳量)，即某种环境
7、所能养活的生物种群的最大数量。如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。4整体性原理(1)含义：进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是，还要考虑到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。5系统学和工程学原理(1)系统的结构决定功能原理含义：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。实例：我国南方水网地区的桑基鱼塘模式。(2)系统整体性原理：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
8、、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”。归纳总结1生态工程遵循的基本原理归纳项目理论基础意义实例物质循环再生原理物质循环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”物种多样性原理生态系统的稳定性生物多样性程度高，可提高系统的抵抗力稳定性及系统生产力三北防护林建设中的单纯林问题协调与平衡原理生物与环境的协调与平衡生物数量不超过环境承载力，可避免系统的失衡和破坏太湖富营养化问题整体性原理自然社会经济复合系统统一协调各种关系，保障系统的平衡与稳定在林业建设中，自然系统与社会、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
9、式和环式改变和优化系统的结构以改善功能桑基鱼塘系统整体性原理：总体功能大于各部分之和保持很高的系统生产力珊瑚礁藻类和珊瑚虫的关系2.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。例3下图是“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
10、体性原理C物质循环再生原理 D协调与平衡原理答案C解析分析题图可知，该图突出了“无废弃物农业”，实现了物质的区域小循环，做到了物质的分层分级利用，因此主要体现了生态工程中的物质循环再生原理。例4在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴以及收入等。以上做法依据的生态工程原理是()A系统整体性原理B整体性原理C系统的结构决定功能原理D以上都不是答案B解析进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是还要考虑到经济和社会等系统的影响力，这应属于整体性原理。例5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、多效益、可持
11、续的工程体系B中国农民实施的“无废弃物农业”所包含的生态学原理是物质的循环再生C林业工程建设主要遵循物质循环再生原理和系统整体性原理D我国南方水网地区的桑基鱼塘模式体现了系统的结构决定功能的原理答案C解析与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系；“无废弃物农业”是物质循环再生原理在农业上应用的实例；进行林业工程建设时，要遵循物种多样性原理、协调与平衡原理及整体性原理；我国南方水网地区的桑基鱼塘模式，就是把很多单个生产系统通过优化组合，有机地整合在一起，成为一个新的高效生态系统，大大提高了系统的生产力，充分体现了系统的结构决定功能的原理。1下列关于生态工程的叙述中，错误的
12、是()A它是无消耗、多效益的工程B追求经济与生态的双赢C实现废物资源化的良性循环D实现了能量的多级利用答案A解析生态工程是人类应用自然生态系统、系统学等学科的基本原理和方法，设计了促进分层多级利用物质的生产工艺系统，达到经济效益与生态效益的同步发展。与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。2实现循环经济的最重要的手段之一是()A发展“石油农业” B生态工程C清除污染物 D禁止产出污染物答案B解析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。3
13、下列措施中不符合城市生态工程建设基本原理的是()A城市规划，分区建设工业区、居住区、生态绿地等B大力推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺C采用浮床工艺法等手段治理环境污染D用法律手段严禁汽车上路及造纸厂、酒厂生产，以断绝污染的源头答案D解析严禁汽车上路及造纸厂、酒厂生产，一方面会严重阻滞经济发展，另一方面也不能达到“断绝污染源头”的目的。4我国南方桑基鱼塘是将低洼稻田挖深做塘，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、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕三丰收，大大提高了系统生产力。这种模式主要应用了生态工程所遵循的哪个原理()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
14、循环再生原理答案A解析我国桑基鱼塘模式遵循的是系统学和工程学原理中的系统的结构决定功能原理，利用此原理来改善和优化系统的结构，从而达到功能改善的效果，大大提高了系统的生产力。5一青年农民利用自己学习的生态学知识在自家庭院里建了一个小型农业生态系统。下面是该家庭生态工程的模式图，请据图分析回答问题：(1)从图中可知，人类生活中所需的能源来自太阳能、沼气等。利用这些能源与利用煤炭相比，突出的优点是_。(2)该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是_。(3)生态工程建设的目的就是遵循自然界_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。与传统的工程相比较，生态工程是一类_的工程体系。(4)生态工程所遵循的基本原理是：_、_、协调与平衡原理、_以及系统学和工程学原理。(5)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，食物链和营养级越长越多越好。请你结合所学的有关生态工程原理，分析该结论是否正确并说明理由。_
