高二生物课件：5.1_生态工程的基本原理

1、你觉得本专题题图有什么寓意你觉得本专题题图有什么寓意? ? 干裂的土地，赤红的干裂的土地，赤红的荒山，意味着不断恶化荒山，意味着不断恶化的的 ，幼苗的上，幼苗的上方是蔚蓝的地球。地球方是蔚蓝的地球。地球似乎化作一滴甘露，滋似乎化作一滴甘露，滋润着幼苗和大地；幼苗润着幼苗和大地；幼苗又可寓意为又可寓意为 工程，虽然柔弱，却工程，虽然柔弱，却顽强地支撑着地球；地顽强地支撑着地球；地球和幼苗组合和谐，象球和幼苗组合和谐，象征着希望。征着希望。生态环境生态环境生态生态生态工程的概念：生态工程的概念：人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和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

2、和技术组装，方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已对已破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然，从而促进人类社会和自然环境和谐发展。环境和谐发展。注意：注意：1.1.学科知识：学科知识： ；2.2.技术手段：技术手段： ；3.3.面临任务：面临任务： ； 4.4.最终目的：最终目的： 。生态学和系统学生态学和系统学系统设计、调控和技术组装系统设计、调控和技术组装促进人类社会和自然环境的和谐发展促进人类社会和自然环境的和

3、谐发展生态工程建设的目的：生态工程建设的目的： 遵循自然界遵循自然界物质循环物质循环的规律，充的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止分发挥资源的生产潜力，防止环境污染环境污染，达到达到经济效益和生态效益经济效益和生态效益的同步发展。的同步发展。 少消耗、多效益、少污染、可持续少消耗、多效益、少污染、可持续。生态工程的特点：生态工程的特点： 5.1 5.1生态工程的基本原理生态工程的基本原理一、关注生态工程建设一、关注生态工程建设资料分析资料分析11.导致导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？年长江洪水泛滥的主要原因是什么？2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？洪灾的发生反映出经济发

4、展模式存在什么问题？讨论讨论: :（一）传统经济模式带来的问题（一）传统经济模式带来的问题1.导致导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？年长江洪水泛滥的主要原因是什么？根本原因：长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和根本原因：长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水土保持功能急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；水土保持功能急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；中游围湖造田、乱占河道，造成具有蓄洪作用的中游围湖造田、乱占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面积急剧减少。湖泊面积急剧减少。直接原因：直接原因：1998年度的罕见降雨。但这也与全年度的罕见降雨。但这也与全球温室气体排放量增加而导致的温度升高、气球温室气体排放

5、量增加而导致的温度升高、气候异常有关。候异常有关。2.2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？传统的经济发展模式不注重生态环境的保护，没有传统的经济发展模式不注重生态环境的保护，没有考虑生态成本，考虑生态成本，经济的发展以巨大的生态环境破坏经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。为代价。资料分析资料分析21.你对你对“石油农业石油农业”是如何理解的？是如何理解的？3.“石油农业石油农业”的生产模式应当怎样改进？的生产模式应当怎样改进？讨论讨论: :2. 如何理解如何理解“污染物是放错地方的资源污染物是放错地方的资源”？ “石油农业石油农业”大量使用

6、化肥、农药和机械的大量使用化肥、农药和机械的农业生产方式，因对石油等能源有高度的依赖性农业生产方式，因对石油等能源有高度的依赖性而得名。而得名。它把农业生产这一复杂的生物过程，变它把农业生产这一复杂的生物过程，变成了简单的机械过程和化学过程。成了简单的机械过程和化学过程。 石油农业因大量使用化肥、农药和机械对石油农业因大量使用化肥、农药和机械对环境和资源造成极大的破坏，虽然生产效率提高环境和资源造成极大的破坏，虽然生产效率提高了，但人们为此付出了沉重的环境和资源代价。了，但人们为此付出了沉重的环境和资源代价。1.你对你对“石油农业石油农业”是如何理解的？是如何理解的？ 对环境造成危害的污染物，

7、对环境造成危害的污染物，采用一定的措采用一定的措施和技术，就能够进行回收和循环利用施和技术，就能够进行回收和循环利用，这样，这样不但能够减少环境污染，而且提高了资源的利不但能够减少环境污染，而且提高了资源的利用效率，减少了资源的浪费。用效率，减少了资源的浪费。 例如，对废污水中的重金属或氮、磷等养例如，对废污水中的重金属或氮、磷等养分就可以进行回收再利用。因此说污染物是放分就可以进行回收再利用。因此说污染物是放错了地方没有被利用的资源。错了地方没有被利用的资源。2.如何理解如何理解“污染物是放错地方的资源污染物是放错地方的资源”这句话？这句话？ 在不同的国家有不同的改进措施。例如，在我在不同的

8、国家有不同的改进措施。例如，在我国，人多地少，应该大力发展国，人多地少，应该大力发展生态农业生态农业。实施的具。实施的具体措施包括：可以根据田间作物的需要适量施用高体措施包括：可以根据田间作物的需要适量施用高效、低毒、低残留的农药，多施有机肥，提高作物效、低毒、低残留的农药，多施有机肥，提高作物对水、肥等资源的利用效率，对作物秸秆和畜禽粪对水、肥等资源的利用效率，对作物秸秆和畜禽粪便进行再利用，实现物质的多级利用，等等。一方便进行再利用，实现物质的多级利用，等等。一方面要不断提高土地的产出水平；另一方面要减少农面要不断提高土地的产出水平；另一方面要减少农业活动对环境的污染，促进社会的可持续发展

9、。业活动对环境的污染，促进社会的可持续发展。3.石油农业的生产模式应当怎样改进？石油农业的生产模式应当怎样改进？ 主要是通过实行主要是通过实行“ ”原则，使原则，使一个系统产生出的污染物，能够成为本系统或一个系统产生出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的者另一个系统的 ，从而实现废弃物，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一最重要的手段之一是是 。（二）生态经济（二）生态经济 循环经济循环经济 生产原料生产原料 生态工程生态工程 二、二、生态工程所遵循的基本原理生态工程所遵循的基本原理1 1、物质循环再生原理物质循环再生原理理论基础理论基础：物质循环

10、：物质循环实例：实例：无废弃物农业无废弃物农业含义：含义：物质在各类生态系统中，进行物质在各类生态系统中，进行区域小循环区域小循环和和全球地质大循环全球地质大循环，循环往复，分层分级利用，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。从而达到取之不尽、用之不竭的效果。是我国古代传统农是我国古代传统农业的辉煌成就之一，业的辉煌成就之一，也是生态工程最早也是生态工程最早和最生动的一种模和最生动的一种模式。式。无废弃物农业无废弃物农业优优点：点：改善了改善了 培育了培育了 实现了实现了二、二、生态工程所遵循的基本原理生态工程所遵循的基本原理遇虫害而死的樟子松资料分析资料分析1：为什么樟子

11、松林的松毛虫会为什么樟子松林的松毛虫会肆虐，几十亿株杨树会毁于肆虐，几十亿株杨树会毁于一旦？一旦？纯樟子松林、杨树林的生物多样纯樟子松林、杨树林的生物多样性低，食物链短而单调，缺少松性低，食物链短而单调，缺少松毛虫、天牛的天敌，而成片单一毛虫、天牛的天敌，而成片单一的林木又为其提供了丰富的食物的林木又为其提供了丰富的食物来源，因而会导致了树林的毁坏。来源，因而会导致了树林的毁坏。二、二、生态工程所遵循的基本原理生态工程所遵循的基本原理珊瑚礁区的生物多样性高，珊瑚礁区的生物多样性高，食物链复杂，不同的生物食物链复杂，不同的生物占据了不同的时间位、空占据了不同的时间位、空间位和资源位，因而充分间位

12、和资源位，因而充分利用了珊瑚礁生态系统的利用了珊瑚礁生态系统的环境。例如，氮、磷等养环境。例如，氮、磷等养分就能够在该区生物体间分就能够在该区生物体间充分地循环利用而很少流充分地循环利用而很少流出系统外。出系统外。资料分析资料分析2：为什么珊瑚礁区能够在养分稀少的深海中，保为什么珊瑚礁区能够在养分稀少的深海中，保持着很高的生物多样性？持着很高的生物多样性？二、二、生态工程所遵循的基本原理生态工程所遵循的基本原理2 2、物种多样性原理、物种多样性原理理论基础：理论基础：生态系统稳定性（物种繁多，系统稳定）生态系统稳定性（物种繁多，系统稳定）实例：实例：三北防护林建设中的问题三北防护林建设中的问题

13、 珊瑚礁区生态系统的多样性珊瑚礁区生态系统的多样性二、二、生态工程所遵循的基本原理生态工程所遵循的基本原理资料分析讨论：资料分析讨论：水葫芦泛滥对生态系统造成影响水葫芦泛滥对生态系统造成影响3 3、协调与平衡原理、协调与平衡原理-需要考虑环境承载力（环境容纳量），以及生物需要考虑环境承载力（环境容纳量），以及生物与环境的适应与环境的适应理论基础：理论基础：生物与环生物与环境的协调与平衡境的协调与平衡实例：实例：太湖的富营养化，太湖的富营养化，西北一些地区的防护林西北一些地区的防护林建设问题建设问题近近处为处为衰衰败败的的杨树杨树， ，远处为远处为繁茂的当地繁茂的当地树树种种4 4、整体性原理、

14、整体性原理生产生产 成本成本消费消费效益效益经济系统经济系统植物植物动物动物微生物微生物非生物的因素非生物的因素自然系统自然系统政策政策管管理理科科学学文文化化社会系统社会系统理论基础：理论基础：社会社会-经济经济-自然复合系统（整体）自然复合系统（整体）实例：实例：林业建设中遇到的自然系统、经济和林业建设中遇到的自然系统、经济和社会系统的关系问题社会系统的关系问题5 5、系统学和工程学原理、系统学和工程学原理（1 1）系统的结构决定功能原理）系统的结构决定功能原理 实例：桑基鱼塘模式实例：桑基鱼塘模式分布在我国长江三角洲、分布在我国长江三角洲、珠江三角洲一带的水乡，珠江三角洲一带的水乡，是一

15、种典型的水陆物质和是一种典型的水陆物质和能量交换型生态工程。能量交换型生态工程。理论基础：理论基础：分布式分布式优于集中式和环式优于集中式和环式水水陆陆交交换换系系统统桑基桑基鱼鱼塘模式塘模式（2 2）系统整体性原理）系统整体性原理你能举出你能举出系统整体功能大于部分之和的系统整体功能大于部分之和的例子例子吗吗? ? 系统各组分之间要有系统各组分之间要有适当适当的比例关系的比例关系，只有这样才能，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和总体功能大于各部分之和的的效果，即效果，即“1+12”1+12”。珊瑚

16、礁珊瑚礁“白化白化”理论基础：理论基础：整体功能大于部分之和整体功能大于部分之和实例：实例：珊瑚礁区藻类和珊珊瑚礁区藻类和珊瑚虫的关系瑚虫的关系5 5、系统学和工程学原理、系统学和工程学原理（2 2）系统整体性原理）系统整体性原理豆科作物和固氮菌的共生豆科作物和固氮菌的共生就是就是一例。一例。 固氮菌为豆科作物提供氮固氮菌为豆科作物提供氮素，而豆科作物为其提供能量素，而豆科作物为其提供能量和其他营养，两者的共生使豆和其他营养，两者的共生使豆科作物能够在氮素缺乏的土地科作物能够在氮素缺乏的土地上生长；当把它们分开时，两上生长；当把它们分开时，两者的生长都要受到损害。者的生长都要受到损害。 物质循

17、环再生原理物质循环再生原理物种多样性原理物种多样性原理协调与平衡原理协调与平衡原理整体性原理整体性原理系统学和工程学原理系统学和工程学原理（1 1）系统的结构决定功能原理）系统的结构决定功能原理（2 2）系统整体性原理）系统整体性原理2单一的人工林比天然混合林的稳定性低，容易遭单一的人工林比天然混合林的稳定性低，容易遭受害虫危害，这体现了生态工程的什么原理（受害虫危害，这体现了生态工程的什么原理（ ） A物质循环再生原理物质循环再生原理 B协调与平衡原理协调与平衡原理 C物种多样性原理物种多样性原理 D系统整理性原理系统整理性原理1实现循环经济的最重要的手段之一是（实现循环经济的最重要的手段之

18、一是（ ） A大力发展大力发展“石油农业石油农业” B生态工程生态工程 C清除污染物清除污染物 D禁止产出污染物禁止产出污染物3城市生活垃圾要做到分类、回收、利用，实城市生活垃圾要做到分类、回收、利用，实现废物资源化利用。与该做法关系最密切的生态现废物资源化利用。与该做法关系最密切的生态工程原理是（工程原理是（ ） A物种多样性原理物种多样性原理 B整体性原理整体性原理 C物质循环再生原理物质循环再生原理 D系统学原理系统学原理4协调与平衡原理主要指（协调与平衡原理主要指（ ） A生物与环境的适应及环境对生物的承载力生物与环境的适应及环境对生物的承载力 B系统各组分之间要有适当的比例关系系统各

19、组分之间要有适当的比例关系 C自然系统、经济系统、社会系统协调统一自然系统、经济系统、社会系统协调统一 D物质循环和能量流动协调统一物质循环和能量流动协调统一5.人类设计生态工程的根本目标是（人类设计生态工程的根本目标是（ ） A促进自然界良性循环的前提下，达到生态效促进自然界良性循环的前提下，达到生态效益与经济效益的同步发展益与经济效益的同步发展 B促进自然界良性循环的前提下，防治环境污促进自然界良性循环的前提下，防治环境污染，提高经济效益染，提高经济效益 C防治环境污染，达到生态效益与经济效益的防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展同步发展 D促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防治环境污染，达到生态效益与源的生产潜力，防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展经济效益的同步发展6.我国西北土地沙化和盐渍化非常严重，原因有我国西北土地沙化和盐渍化非常严重，原因有多种，其中一个主要原因是超载放牧，导致草地多种，其中一个主要原因是