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1、51生生态工程的基本原理工程的基本原理课标领航课标领航1简述生态工程的概念，关注生态工程的建简述生态工程的概念，关注生态工程的建设。设。2简述生态工程的原理，举例说出各原理的简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容。内容。3尝试运用生态工程原理，分析生态环境问尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。题及解决对策。【重点重点】生态工程的原理。生态工程的原理。【难点难点】分析生态环境问题及解决对策。分析生态环境问题及解决对策。地球是人们赖以生存的共同的家地球是人们赖以生存的共同的家园，多少年来，人们只知索取，园，多少年来，人们只知索取，不知呵护，使得地球变得千疮百不知呵护，使得地球变得千
2、疮百孔，人们也正在遭受着大自然的孔，人们也正在遭受着大自然的种种惩罚，人类在破坏地球环境种种惩罚，人类在破坏地球环境的同时，也在毁灭着自己。的同时，也在毁灭着自己。人类只有一个地球，尊重地球就人类只有一个地球，尊重地球就是尊重生命，拯救地球就是拯救是尊重生命，拯救地球就是拯救未来。未来。情景情景导导航航 核心要点突破核心要点突破基础自主梳理基础自主梳理知能过关演练知能过关演练51生生态态工工程程的的基基本本原原理理基础自主梳理基础自主梳理一、生态工程的目的和特点一、生态工程的目的和特点1目的：生态工程建设的目的就是遵循自然界目的：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的
3、规律，充分发挥资源的生产潜力，防止力，防止_，达到经济效益和生态，达到经济效益和生态效益的同步发展。效益的同步发展。2特点：与传统的工程相比，生态工程是一类特点：与传统的工程相比，生态工程是一类_、多效益、多效益、_的工程体系。的工程体系。物质循环物质循环环境污染环境污染少消耗少消耗可持续可持续二、生态经济二、生态经济生态经济主要是通过实行生态经济主要是通过实行“_”的的原则，使一个系统产出的污染物，能够成为本系原则，使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或另一个系统的统或另一个系统的_，从而实现，从而实现_资源化，而实现循环经济最重要资源化，而实现循环经济最重要的手段之一就是的手段之一就是_
4、。循环经济循环经济生产原料生产原料废弃物废弃物生态工程生态工程思考感悟思考感悟什么是什么是“石油农业石油农业”？它有什么缺点？它有什么缺点？【提示提示】“石油农业石油农业”是指大量使用化肥、农药是指大量使用化肥、农药和机械的农业生产方式，因对石油等能源有高度和机械的农业生产方式，因对石油等能源有高度的依赖性而得名。其缺点是在高投入、高产出的的依赖性而得名。其缺点是在高投入、高产出的同时产生了大量的废弃物和有害物质，大大削弱同时产生了大量的废弃物和有害物质，大大削弱了农业生态系统的稳定性和持续生产力，并造成了农业生态系统的稳定性和持续生产力，并造成日益严重的农产品污染和环境污染等问题。日益严重的
5、农产品污染和环境污染等问题。三、生态工程的基本原理三、生态工程的基本原理1物质循环再生原理物质循环再生原理(1)含义：物质能够在各类生态系统中，进行含义：物质能够在各类生态系统中，进行_和全球地质大循环，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、用之往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。不竭的效果。(2)实例：实例：“无废弃物农业无废弃物农业”。区域小循环区域小循环2物种多样性原理物种多样性原理(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，可以在有限的资源条件下，产生或容纳更多的件下，产生或容
6、纳更多的_提高系统提高系统生产力。生产力。(2)实例实例反面：辽宁西部章古台地区的樟子松林，由于反面：辽宁西部章古台地区的樟子松林，由于没有一条昆虫与其灭天敌相生相克的没有一条昆虫与其灭天敌相生相克的_，使得松毛虫肆虐一时。，使得松毛虫肆虐一时。正面：由正面：由_和某些藻类共生组成的珊和某些藻类共生组成的珊瑚礁区。物种繁多，系统稳定。瑚礁区。物种繁多，系统稳定。抵抗力稳定性抵抗力稳定性生物量生物量食物链食物链珊瑚虫珊瑚虫3协调与平衡原理协调与平衡原理处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑_，即环境所能养活的，即环境所能养活的_的数量。如果生物的数量超过了环
7、境的数量。如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的承载力的限度，就会引起系统的_。4整体性原理整体性原理(1)含义：进行生态工程建设时，不但要考虑到含义：进行生态工程建设时，不但要考虑到_的规律，更重要的是，还要的规律，更重要的是，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。考虑到经济和社会等系统的影响力。环境承载力环境承载力生物种群生物种群失衡和破坏失衡和破坏自然生态系统自然生态系统(2)实例：在进行林业工程建设时，一方面要号召实例：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、烧柴及收入等。问题，如粮
8、食、烧柴及收入等。5系统学和工程学原理系统学和工程学原理(1)系统的结构决定功能原理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含义：生态工程需要考虑系统内部_之间的结构，通过改变和优化结构，达到之间的结构，通过改变和优化结构，达到_的目的。的目的。不同组分不同组分改善系统功能改善系统功能实例：我国南方水网地区的实例：我国南方水网地区的_。(2)系统整体性原理：系统各组分之间要有适系统整体性原理：系统各组分之间要有适当的当的_关系，只有这样才能顺利完成能关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的量、物质、信息等的_，并且，并且实现实现_大于各部分之和的效果，大于各部分之和的效果，即
9、即“112”。桑基鱼塘模式桑基鱼塘模式比例比例转换和流通转换和流通总体功能总体功能核心要点突破核心要点突破生态工程所遵循的基本原理生态工程所遵循的基本原理要点要点项目目理理论基基础意意义实例例物物质循循环再生再生原理原理物物质循循环可避免可避免环境境污染染及其及其对系系统稳定定和和发展的影响展的影响无无废弃物弃物农业物种多物种多样性原性原理理生生态系系统的的稳定性定性生物多生物多样性程度性程度高，可提高系高，可提高系统的抵抗力的抵抗力稳定性定性“三北三北”防防护林建林建设中的中的单纯林林问题，珊，珊瑚礁生瑚礁生态系系统的生物的生物多多样性性问题项目目理理论基基础意意义实例例协调与平与平衡原衡原
10、理理生物与生物与环境境的的协调与平与平衡衡生物数量不超生物数量不超过环境承境承载力，力，可避免系可避免系统的的失衡和破坏失衡和破坏太湖富太湖富营养化养化问题整体整体性原性原理理社会、社会、经济、自然复合系自然复合系统统一一协调各种各种关系，保障系关系，保障系统的平衡与的平衡与稳定定林林业建建设中自然系中自然系统与社会、与社会、经济系系统的关系的关系问题项目目理理论基基础意意义实例例系系统学学和工程和工程学原理学原理系系统的的结构决构决定功能原理：定功能原理：分布式分布式优于集于集中式和中式和环式式改改变和和优化系化系统的的结构以改构以改善功能善功能桑基桑基鱼塘塘系系统整体性原整体性原理：整体大
11、于理：整体大于部分部分保持很高保持很高的系的系统生生产力力珊瑚礁藻珊瑚礁藻类和珊瑚和珊瑚虫的关系虫的关系 (2011年高考新课标全国卷年高考新课标全国卷)现有一生活污水现有一生活污水净化处理系统，处理流程为净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池厌氧沉淀池曝气池曝气池兼氧池兼氧池植物池植物池”，其中植物池中生活着水生植，其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后，物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后，可用于浇灌绿地。回答问题：可用于浇灌绿地。回答问题：(1)污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中，微
12、生物通过步净化。在这个过程中，微生物通过_呼吸将有机物分解。呼吸将有机物分解。例例例例(2)植物池中，水生植物，昆虫、鱼类、蛙类和底植物池中，水生植物，昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了泥中的微生物共同组成了_(生态系统、生态系统、群落、种群群落、种群)。在植物池的食物网中，植物位于第。在植物池的食物网中，植物位于第_营养级。植物池中所有蛙类获得的营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于能量最终来源于_所固定的所固定的_能。能。(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、平衡、_和和_等原理。等原理。(4)一般来说，生态工程的主要任务
13、是对一般来说，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。的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。【尝试解答尝试解答】(1)无氧和有氧无氧和有氧(或细胞或细胞)(2)群落一生产者太阳群落一生产者太阳(3)物质循环再生物种多样性物质循环再生物种多样性(4)已被破坏的生态环境已被破坏的生态环境(或受损的生态系统或受损的生态系统)【解析解析】(1)生活污水流经厌氧沉淀池时，厌生活污水流经厌氧沉淀池时，厌氧微生物通过无氧呼吸将有机物分解；流经曝气氧微生物通过无氧呼吸将有机物分解；流经曝气池时，其中的需氧微生物通过有
14、氧呼吸将有机物池时，其中的需氧微生物通过有氧呼吸将有机物分解；流经兼氧池时，其中的微生物则通过有氧分解；流经兼氧池时，其中的微生物则通过有氧呼吸和无氧呼吸将有机物分解。呼吸和无氧呼吸将有机物分解。(2)水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物组成的整体，不止一种生物，故排除种群；不包含组成的整体，不止一种生物，故排除种群；不包含无机环境，故排除生态系统，则这个整体属于群落。无机环境，故排除生态系统，则这个整体属于群落。植物为生产者，属于第一营养级；生态系统中消费植物为生产者，属于第一营养级；生态系统中消费者和分解者的能量都是最终来源于生产者固定的太者
15、和分解者的能量都是最终来源于生产者固定的太阳能。阳能。(3)生态工程的建立要把社会、经济和自然作为一个生态工程的建立要把社会、经济和自然作为一个统一的整体来考虑，需要考虑生物与环境的协调与统一的整体来考虑，需要考虑生物与环境的协调与平衡，分层、分级利用废弃物中的物质，并增加生平衡，分层、分级利用废弃物中的物质，并增加生物的种类以增强生态系统的稳定性，故生态工程需物的种类以增强生态系统的稳定性，故生态工程需遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理和物种多样性原理等。物质循环再生原理和物种多样性原理等。(4)生态工程对恢复和重建受损的
16、生态系统有着重要生态工程对恢复和重建受损的生态系统有着重要作用，通过生态工程对已被破坏的生态环境进行修作用，通过生态工程对已被破坏的生态环境进行修复和改善，可提高生态系统的生产力。复和改善，可提高生态系统的生产力。【易误警示易误警示】(1)不同的生态工程建设遵循的基本不同的生态工程建设遵循的基本原理可能不同。原理可能不同。(2)建立不同的生态工程时要依据不同的原理，因地建立不同的生态工程时要依据不同的原理，因地制宜，不能相互照搬。制宜，不能相互照搬。跟踪训练跟踪训练俗话说：俗话说：“靠山吃山，靠水吃水。靠山吃山，靠水吃水。”随随着人口和经济的增长，靠山的人对山上的林木乱着人口和经济的增长，靠山
17、的人对山上的林木乱砍滥伐，靠水的人则对水中的生物乱捕滥猎，都砍滥伐，靠水的人则对水中的生物乱捕滥猎，都对各自的生态系统造成了巨大的破坏，那么，在对各自的生态系统造成了巨大的破坏，那么，在治理和恢复生态系统的过程中，我们应遵循的原治理和恢复生态系统的过程中，我们应遵循的原理是理是()A物质循环再生原理物质循环再生原理B物种多样性原理物种多样性原理C整体性原理整体性原理 D协调和平衡原理协调和平衡原理解析：解析：选选C。自然生态系统是通过生物与环境、生。自然生态系统是通过生物与环境、生物与生物之间的协同作用而形成的一个不可分割物与生物之间的协同作用而形成的一个不可分割的有机整体。人类也处在一个社会的有机整体。人类也处在一个社会经济经济自然复合而成的巨大系统中。进行生态工程重建自然复合而成的巨大系统中。进行生态工程重建时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要时，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与社会等系统的影响力。只的是还要考虑到经济与社会等系统的影响力。只有把生态与经济结合起来，才能从根本上达到治有把生态与经济结合起来，才能从根本上达到治理和恢复生态系统的目的。理和恢复生态系统的目的。
