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1、江苏版 生物,第46课时 生态工程,考点一 生态工程的原理 一、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, 已破坏的生态环境,改 善传统的 ,并提高生态系统的 ,达到经济效 益、 和社会效益同步发展的工程体系。 2.基本特点 、 、 是生态工程体系的基本特 点。,修复或重建,生产方式,生产力,生态效益,少消耗,高效益,可持续,二、生态工程的基本原理 1.物质循环再生原理:核心是生态学中的 原理,即物质不断 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 利用。生态工程就是要采取措施调整循环运转的各个环节,使 废
2、弃物 ,为物质生产和再生提供更多的机会。 2.物种多样性原理:核心是生态学中 与生态系统稳定性 关系的原理。物种多样性程度较高的生态系统抵抗力稳定性也较 。 3.协调与平衡原理:核心是生态学中生物与环境 的原理。通 过生态系统的 和 ,生物之间以及生物与环 境之间的协调与平衡可以维持环境 的稳定。,物质循环,分层、分级,资源化,物种多样性,高,相适应,自我调节,反馈机制,承载力,4.整体性原理:核心是生态学、系统学和经济学相统一的原理。生态工程 是一个 复合系统,只有统一协调各种关系,才能保 障系统的平衡与稳定。 5.系统学与工程学原理:核心是系统学中 的原理, 工程学的核心是系统 原理,即整
3、体大于部分之和的原理。当 我们进行生态工程的设计时,要充分考虑人工生态系统内部不同成分之间 的结构,通过优化这种结构,达到改善系统功能的目的。 三、生态工程的设计 1.原理: 和 的基本原理。 2.目的:合理利用 ,促进物质 ,减少资源 与环境 ,以满足人类的生存和发展需要。,社会经济自然,系统结构决定功能,整体性,生态学,工程学,自然资源,循环利用,浪费,污染,3.常用方法: (1)食物链(网)的“ ”:如稻田养鱼农业生态工程。 (2)食物链(网)的“ ”:如用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇 等。 4.应注意的问题:要从全局考虑物质循环、能量流动、信息传递以及自然 界中多种生态因子对生物的综合
4、作用,加强对系统的 能力,减少 系统内生态因子间的 ,增强生态因子间的 , 使系统处于最佳运行状态。 5.实例:生物氧化塘,是利用 和 等生物之间的协同作 用处理污水的一种典型生态系统。,相接,加环,调控,相互拮抗,相互促进,藻类,细菌,考点二 生态工程的实例 1.治污生态工程 (1)内容:目前,治污生态工程主要涉及固体、液体和有机废弃物的处理、 的研制与试用、 的治理、塑料的再生利 用等方面。 (2)实例:“人工湿地”生态工程,即通过不同类型的 和微 生物的共同作用实现对污水的净化。 2.生态恢复工程 (1)生态恢复工程的第一步是 。 (2)实例:西部的生态治理。西部环境恶化的实质是 的丧失
5、。,生物肥料,湖区污染,水生植物,恢复植被,水土资源,3.生态农业工程 (1)对“生态农业”概念的理解 a.依据: 。 b.前提:环境与经济协调发展。 c.特点: 、多功能的农业生产。 d.目的:促进物质在系统内 使用,以最少的投入获取最大 的经济效益和生态效益。 (2)实例:留民营村生态农业。 4.生态城市 (1)含义:生态城市是基于社会、经济、 三个系统并高度统一的 可持续发展城市。 (2)特点:主要包括注重高效和谐性、保持整体性和实现 等。,生态学理论,循环和重复,多层次,自然,可持续性,1.精心设计生态工程能提高各营养级的能量传递效率。 ( ) 2.“总体功能大于各部分之和的效果”是利
6、用系统整体性原理。 ( ) 3.在建设生态工程时,既要考虑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。 ( ) 4.设计良性循环的农业生态系统时,应遵循的基本原则是追求经济效益的 最大化。 ( ),5.某草原牧区,在进行草场建设时,既注重不同牧草种类的搭配种植,又对单 位面积内的放牧量做了一定控制,体现了遵循物种多样性和协调与平衡原 理。 ( ) 6.依据协调与平衡原理,进行引种工程时,应考虑被引物种与环境的关系。 ( ) 7.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系统整体性原理。 ( ) 8.建立生态农业时巧设、增设食物链的目的是使
7、食物链延长,消耗能量环 节增多,系统总能量利用率降低。 ( ) 9.建立不同的生态工程要依据不同的原理,因地制宜,不能生搬硬套。 ( ),10.即使有了生态工程,也还是不能走先污染后治理的路子。 ( ),突破一 生态工程的原理,一、关于生态工程的几个问题 1.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同步发展。 2.生态工程的特点:少消耗、多效益、可持续。 3.生态工程的理解:涉及的学科知识包括生态学和系统学;运用到的技术手 段或方法有系统设计、调控和技术组装;最终目的是促进人类社会和自然 环境的和谐发展。 4.生态工程的主
8、要任务:对已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)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。,5.生态工程的基本原理分析,知能拓展 整体性原理和系统整体性原理 (1)整体性原理: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,如图所示:,(2)系统整体性原理指整体大于部分之和,即1+12。目的是保持系统有很 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。,考向 以选择题的形式考
9、查生态工程的原理 1.下列实例与主要体现的生态工程基本原理,匹配最恰当的是 ( ) A.中国传统农业,物种多样性原理 B.在养分稀少的深海有物种丰富的珊瑚礁,物质循环再生原理 C.合理放牧,协调与平衡原理 D.水乡的桑基鱼塘,整体性原理 答案 C 中国传统农业主要体现了物质循环再生原理,故A错误;在养 分稀少的深海有物种丰富的珊瑚礁主要体现了物种多样性原理,故B错 误。合理放牧主要体现了协调与平衡的原理,故C正确;水乡的桑基鱼塘主 要体现了物质循环再生原理,故D错误。,A.利用的原理是物种共生与物质循环再生原理 B.所依据的物种共生原理是食物链原理的基础 C.森林比农田具有更高的光合生产力可用
10、生态位原理来解释 D.设计生态工程时还要考虑物种生长、生存或繁殖的适宜环境因子 答案 B 生态工程利用了物质循环再生和物种共生原理,故A正确;食 物链原理是物种共生原理的基础,故B错误;群落具有分层现象,森林中的各 种植物分别占有不同的生态位,提高了对光等资源的利用效率,故C正确;设 计生态工程时要考虑物种生长、生存或繁殖的适宜环境因子,故D正确。,2.下列有关生态工程的说法中错误的是 ( ),突破二 生态工程的实例 1.生态工程的类型,2.我国部分生态工程实例,3.传统农业、现代农业和生态农业的比较,知能拓展 生态农业常见类型 (1)桑基鱼塘模式:人工建立的高产稳产的农业生态系统,做到蚕粪养
11、鱼,鱼 粪肥塘,塘泥肥田、肥桑,从而获得稻、鱼、蚕茧三丰收,如图所示。 (2)沼气农田立体养殖模式,通过控制温室内的温度、光照、气体和水肥等因素,缩短生产周期,大幅度 提高粮食、蔬菜和水果的产量和质量。 (3)建立生态农业系统的最终目的是实现对能量的多级利用,提高能量的利 用率,使能量尽可能多地流入对人类有益的部分。,考向 以非选择题的形式考查生态工程的实例 (2015江苏扬州、南通、泰州三模,31,8分)如图是江苏某农村因地制宜建设 的生态农业园示意图,请分析回答:,(1)该生态农业园建设主要依据的生态工程原理有 (至少2个)。 (2)池塘养鱼时,通常采用多鱼种混合放养模式(上层为食浮游生物
12、的鳙鱼, 中层为食草的草鱼,下层为杂食性的鲫鱼等)。从群落结构分析,这种养殖 模式的优点是 。 (3)防治果树虫害时,常利用性引诱剂来诱捕害虫或干扰交配,从而降低害虫 种群密度。这属于生态系统中的 (信息类型)传递在农业 生产中的应用。,(4)流入该生态农业园的总能量有 和人工输入 的能量,人工输入的能量有 (至少2项)等。该生态农业园 增加了“蝇蛆养殖、食用菌种植”等项目,其意义是 。 (5)根据图示,在相应位置用箭头表示生态系统三类生物成分之间的能量流 动关系。,(2)充分利用了生态系统的空间和食物资源 (3)化学信息 (4)稻麦蔬菜、 草莓、梨等生产者固定的太阳能 种子、幼苗、鸡苗、鸭苗
13、、牛犊、电 力、石油 实现了生态系统物质和能量的多级利用、减少了环境污染 (5)如下图 解析 (1)分析图示可知,该生态农业园涵盖了种植业、采摘园、鸡鸭养,答案 (1)物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理等,殖场、奶牛场、垂钓园等,充分利用了废弃物中的能量,而且有产品的输 出,据此可推知,该生态农业园建设主要依据的生态工程原理有:物质循环 再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理等。(2)该养 殖模式:上层为食浮游生物的鳙鱼,中层为食草的草鱼,下层为杂食性的鲫 鱼等,其优点是充分利用了生态系统的空间和食物资源。(3)性引诱剂是一 种挥发性的化学物质,利用性引诱剂来诱捕害
14、虫或干扰交配,这属于生态系 统中的化学信息传递在农业生产中的应用。(4)流入该生态农业园的总能 量有稻麦蔬菜、草莓、梨等生产者固定的太阳能和人工输入的能量。要 维持该生态农业园中的种植业、采摘园、鸡鸭养殖场、奶牛场、垂钓园 等的正常运转,需要人工输入的能量有种子、幼苗、鸡苗、鸭苗、牛犊、 电力、石油等。,该生态农业园增加了“蝇蛆养殖、食用菌种植”等项目,其意义在于实现 了生态系统物质和能量的多级利用、减少了环境污染。(5)图中的食用菌 为分解者,可为奶牛、鸡鸭等消费者提供能量;图中的稻麦蔬菜等生产者固 定的太阳能可输入消费者体内;生产者和消费者的残枝败叶、遗体残骸中 的能量可被分解者所利用。三类生物成分之间的能量流动关系见下图:,
