高中生物 专题5 生态工程课件 苏教选修3

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1、一、关注生态工程建设 1生态工程概念,系统学,技术组装,和谐发展,生态学,系统设计,修复,重建,环境污染,破坏,生态系统的生产力,少消耗,可持续,2.生态工程建设 (1)目的：遵循自然界的 规律，充分发挥资源的生产潜力，防止 ，达到 和 的同步发展，从而促进人类社会和自然环境的和谐统一。 (2)原因 模式正在毁坏水、大气、土壤和 ，消耗地球赠给我们的 。 为了实现 ，经济发展必须符合 规律，改变“人类能征服自然”的错误观念，走 之路。 3生态经济的概念 (1)原则：“循环经济”。 (2)目标：一个系统产出的 ，能够成为本系统或者另一个系统的 ，从而实现 。 (3)手段： 。,物质循环,环境污染

2、,经济效益,生态效益,传统经济,生物资源,自然资本,可持续发展,生态学,生态经济,污染物,生产原料,废弃物的资源化,生态工程,二、生态工程所遵循的基本原理 1物质循环再生原理 (1)概念：物质能够在各类生态系统中进行 和 。 ，循环往复， ，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。 (2)理论基础：生态系统的 。 (3)实例无废弃物农业。 2物种多样性原理 (1)内容：物种繁多而复杂的生态系统具有较高的 ，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。 (2)理论基础：生态系统的 。,区域小循环,全球地质大循环,分层分级利用,物质循环,抵抗力稳定性,生物量,抵抗力稳定性,(3)实例 反

3、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，使得松毛虫肆虐一时。 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 (1)理论基础：生物与环境的 。 (2)处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑 ，又 称环境容纳量，它是指某种环境所能养活的生物种群的 数量。 4整体性原理 (1)理论基础： 。(如图),协调与平衡,环境承载力,最大,自然社会经济复合系统,(2)合理应用：在进行生态工程建设时，不但要考虑 的规律，更重要的是，还要考虑到 等系统的影响力。 (3)意义：只有应用整体性原理，才能统一协调 、 、 之间的关系，保障生态

4、系统的平衡和稳定。 5系统学和工程学原理 (1)系统的结构决定功能原理 理论基础： 优于集中式和环式。 合理应用：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 ，达到改善系统功能的目的。在 的结构中，一般局部故障，不至于造成整个网络的瘫痪。,自然生态系统,经济和社会,当前与长远,局部与整体,开发与环境建设,分布式,优化结构,分布式,(2)系统整体性原理 理论基础：整体功能大于部分之和。 合理应用：系统的各组分之间要有 关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的 ，并且实现 的效果，即“112”。 三、生态工程实例 1农村综合发展型生态工程 (1)问题：资源有限， ，产出不足。 (

5、2)对策：建立农村 生态工程，实现物质的 。 (3)遵循的原理：物质循环再生原理；整体性原理；物种多样性原理；系统学和工程学原理。 (4)案例：北京郊区的窦店村以 为中心的物质多级循环利用工程。,适当的比例,转换和流通,总体功能大于各部分之和,人多地少,综合发展型,多级循环利用,沼气工程,2.小流域综合治理生态工程 (1)问题：河流各级支流的集水区域， 严重。 (3)案例：我国甘肃陇南地区“九子登科”的治理模式。,水土流失,3大区域生态系统恢复工程 (1)问题：土地 严重。 (2)对策：森林或草原的 、 。 (3)遵循的原理：物种多样性原理；整体性原理；协调与平衡原理。 (4)案例：“三北”防

6、护林生态工程。 4湿地生态恢复工程 (1)问题：人们对湿地进行 和 ，已经破坏了地球上 的湿地资源。 (2)对策 采用 和 措施相结合的方法，使受到干扰的湿地得以恢复。 在湿地周围建立 ，以减少人类的干扰，使湿地依靠 等机制恢复其生态功能。,荒漠化,植被恢复,水土保持,排水,围垦,80%,工程,生物,缓冲带,自然演替,(3)遵循的原理：整体性原理；物种多样性原理；协调与平衡原理。 (4)案例：鄱阳湖的生态恢复工程。,5矿区废弃地的生态恢复工程 (1)问题：矿藏开采后造成 、 和 乃至整个地区 的破坏。 (2)对策：人工 、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等。 (3)遵循的原理：协

7、调与平衡原理；整体性原理； 系统学和工程学原理。 (4)案例：我国赤峰市元宝山矿区生态恢复工程,土体,土壤,植被,生态系统,制造表土,6城市环境生态工程 (1)问题： 污染、 污染、 污染等。 (2)对策：用 的方法对城市环境进行综合治理。 (3)遵循的原理：物质循环再生原理；协调与平衡原理；整体性原理。 (4)案例：张家港、大连、厦门等国家环境保护模范城市。 四、生态工程发展的前景 1“生物圈2号”生态工程的实验及启示,垃圾,大气,噪声,生态工程,(1)设计目的：制造一个人工模拟的 系统，以验证人类在离开地球的情况下，利用 ，仅仅依靠太阳能，能否维持生存。 (2)失败原因： 失调，“ ”比例

8、与地球相差甚远，导致空气中二氧化碳的含量猛增，氧气减少，不足以维持人和动物的生存。,生命支持,人工生态工程,温度,大气与海洋,(3)启示：使人们认识到人与自然和谐共处的重要性，深化了对 的认识。尽管科学技术已经很发达了，但人类仍没有能力完全模拟出 。 2对我国生态工程发展前景的分析与展望 (1)生态工程特点：重视对 的保护，注重与 社会效益的结合。 (2)存在问题 难以设计出 、易操作的生态工程样板。 设计缺乏 ，生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术支持，缺乏理论性指导。,自然规律,自然生态系统,生态环境,经济、社会效益,标准化,高科技含量,一、生态工程原理 阅读教材P107113，探讨下列问

9、题： 1试分析如下实例的生态工程所遵循的主要原理。 (1)单一人工林比天然混合林稳定性低，易爆发虫害_。 (2)草原确定合理载畜量，不能过度放牧_。 (3)引种考虑适应环境_。 (4)林业生态工程建设，既考虑种树又考虑生活问题_。 提示：(1)物种多样性原理(2)平衡原理(3)协调原理 (4)整体性原理,2试比较整体性原理和系统整体性原理的不同。 提示：(1)整体性原理指社会、经济、自然三方面协调统一，保障整个系统的稳定与平衡，例如林业建设中自然系统、社会系统与经济系统的关系问题，即种树的同时考虑经济收入、粮食、燃料等问题。 (2)系统整体性原理指整体大于部分之和，即112。目的是保持系统有很

10、高的生产力，具体是指互利共生的生物体现系统整体性原理，如藻类和珊瑚虫、大豆和根瘤菌、地衣植物中藻类和真菌等。,3试比较传统经济与生态经济的不同。 提示：(1)传统经济是大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式，不注重生态环境的保护，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。 (2)生态经济实现了原料产品原料产品的生产体系，实现了废弃物资源化的循环经济。,二、生态工程实例 分析教材P116123生态工程实例，试探讨下列问题： 1建设生态工程的基本过程是什么？ 提示：(1)拟定目标与实地调查：明确生态工程的类型与预期效益。设计时必须强调社会、经济、自然复合生态系统整体协调的目标。(2)系统分析：根据拟定

11、的目标和收集的详尽数据，采用系统分析的方法，结合定性研究，系统地对整体特征进行综合分析和评价。系统分析是生态系统工程可行性分析和决策的基础和依据。,(3)可行性评价与决策：通过可行性评价与决策分析，在达到最佳的经济效益和社会效益的同时，也达到最佳的生态效益，增加复合生态系统的稳定性，降低生态系统恶化的风险。 (4)技术设计：通过改变食物链的方法，提高系统本身的迁移、转化、再生物质和利用能量的能力，充分利用原料、产品、副产品以及时间和营养生态位，提高整体的综合效益。 2生态工程建设的目的和特点分别是什么？ 提示：(1)生态工程建设的目的：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

12、污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。 (2)生态工程的特点：少消耗；多效益；可持续,在社会主义新农村建设中，某县积极发展畜禽养殖和栽桑养蚕两大支柱产业。在生产总量不断提高的同时，该县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现资源的最大化利用，走出了一条适合本地区可持续发展的生态工程之路。请分析图示并回答问题：,(1)该生态工程所遵循的基本原理是_(至少写2种)。 (2)该生态系统的能量流动从_(至少写2种)开始，图中属于消费者的生物有_。 (3)与传统农业生态系统相比，该生态系统更能净化环境，其主要原因是_。 (4)该生态系统能提高经济效益的原因是_。 (5)根据该县地处水乡这一资源优势

13、，请你就该生态系统提出一条合理化建议。_。,【研析】本题主要以当代新型生态农业为背景，考查生态工程基本原理的实际应用及识图分析能力。具体解题过程如下：,审提取信息,信息a：图示信息“沼渣、粪便等”废物可利用。 信息b：此生态农业的“人、蚕、桑树、油菜、畜禽”等构建的人工生态系统的优化及可持续发展。 信息c：设问(5)的地理条件“水乡”,析解读信息,解读信息a、b：本农业生态系统中的秸秆等可以循环往复再利用，能量可以多级利用，体现了物质循环再生原理；人、蚕、桑树、油菜、畜禽、食用菌等相互协调，使畜禽养殖和栽桑养蚕两大支柱产业协调发展，充分体现了物种多样性原理及协调与平衡原理。 解读信息c：依据该

14、县地处水乡这一资源优势，在构建生态农业时，可把未利用的“蚕沙碎屑”投入鱼塘养鱼等。,答解题规范,设问(1)：回答涉及的生态学原理时，把“物质循环再生原理”错答为“物质能量再循环原理”。 设问(2)：在回答能量流动的始点时，忽略了“至少写2种”这个限制条件，只答桑树，而遗漏了油菜也是生产者。 设问(5)：忽略了题干一个重要信息“资源的最大化利用”，将“水乡”的利用误答为发展养鱼。,答案(1)物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理(2)桑、油菜等生产者固定的太阳能蚕、畜禽 (3)粪便等“废弃物”被及时利用(4)实现了物质的循环利用和能量的多级利用，提高了农产品的产量，减少了化肥、农药的使

15、用(降低农业成本投入)(5)蚕沙碎屑用来养鱼，鱼塘塘泥用来肥田 建设社会主义新农村的实质 解决人多地少的突出矛盾，实现能量多级利用，物质循环再生，追求废物资源化，在资源有限的条件下，获得较多的产出，取得经济效益、社会效益和生态效益的全面提高。,如图是某科研工作者为该村设计的垃圾资源化、无害化处理的一种方案，请据图回答问题：,(1)在此方案实施的过程中需要每一位居民的参与，参与的行动方式是_。 (2)过程d、e利用的生物属于生态系统的何种成分？ 。 (3)从对资源的充分利用的角度分析，过程d、e比过程c突出的优点是_。 (4)城市环境生态工程应注意三个方面，首先在城市规划和布局方面，要进行城市_；其次是推广“环境友好技术”和_工艺，采用各种手段治理污染；还要建立健全的_进行监督。,解析过程a、b