河南师大附中高中生物选修三课件——生态工程

1、项目项目内容内容要要求求考点考点1.生态工程的基本原理生态工程的基本原理2.生态工程的实例和发展前景生态工程的实例和发展前景重难点重难点生态工程的基本原理生态工程的基本原理、实例实例考纲要求题型题型年份及考卷年份及考卷考点考点选择题选择题2008年广东年广东2006年广东大综合卷年广东大综合卷生态工程生态工程原理原理2007年四川年四川2004年上海综合卷年上海综合卷资源的可资源的可持续发展持续发展非选非选择题择题2009年广东年广东2005年上海卷年上海卷生态工程生态工程原理原理2011年全国卷年全国卷真题回顾自主梳理自主梳理一、生态工程建设的原因分析一、生态工程建设的原因分析1传统经济发展

2、模式传统经济发展模式(1)弊端：不注重生态环境的保护，没有考虑成本，经济的弊端：不注重生态环境的保护，没有考虑成本，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。发展以巨大的生态环境破坏为代价。(2)实例：实例：1998年长江洪水泛滥，根本原年长江洪水泛滥，根本原因是长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水因是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，造成具有蓄道；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。洪作用的湖泊面积急剧减少。2 2传统农业生产模式传统农业生产模式石油农业石油农业(1)石油

3、农业：大量使用化肥、农药、机械石油农业：大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式，由于需要大量石油、煤、的农业生产方式，由于需要大量石油、煤、天然气等作为原料或动力而得名。天然气等作为原料或动力而得名。(2)“石油农业石油农业”生产模式的改进措施生产模式的改进措施在不同的国家有不同的改进措施。例如，在我国，人在不同的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生态农业。实施的具体措施包括：可多地少应该大力发展生态农业。实施的具体措施包括：可以根据田间作物的需要以根据田间作物的需要适量施用适量施用高效、低毒、低残留的农高效、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

4、率，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便进行再利用，实现物质的多级利用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。一方面要不断提高土地的产出水平；另一方面要减少等。一方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。农业活动对环境的污染，促进社会的可持续发展。二、生态工程所遵循的基本原理二、生态工程所遵循的基本原理项目项目理论基础理论基础意义意义实例实例物质循环物质循环再生原理再生原理物质循环物质循环可避免环境污染及可避免环境污染及其对系统稳定和发其对系统稳定和发展的影响展的影响无废弃物农业无废弃物农业物种多样物

5、种多样性原理性原理生态系统的生态系统的稳定性稳定性生物多样性程度高生物多样性程度高，可提高系统的抵，可提高系统的抵抗力稳定性，提高抗力稳定性，提高系统的生产力系统的生产力“三北三北”防护林建防护林建设中的问题，珊瑚设中的问题，珊瑚礁生态系统的生物礁生态系统的生物多样性问题多样性问题项目项目理论基础理论基础意义意义实例实例协调与平衡协调与平衡原理原理生物要和环生物要和环境相适应，境相适应，种群数量要种群数量要和环境的负和环境的负载能力相互载能力相互平衡平衡处理好生物处理好生物与环境的协与环境的协调与平衡，调与平衡，如果生物数如果生物数量超过了环量超过了环境承载力的境承载力的限度就会引限度就会引起

6、系统的失起系统的失衡与破坏。衡与破坏。富营养化引富营养化引起水葫芦和起水葫芦和藻类疯长从藻类疯长从而导致水华而导致水华项目项目理论基础理论基础意义意义实例实例整体性原理整体性原理社会、经济、社会、经济、自然复合系统自然复合系统统一协调各种统一协调各种关系，保障系关系，保障系统的平衡与稳统的平衡与稳定定林业建设中自林业建设中自然系统与社会然系统与社会、经济系统的、经济系统的关系问题关系问题系统学系统学和工程学原理和工程学原理系统的结构决系统的结构决定功能原理：定功能原理：分布式优于集分布式优于集中式和环式中式和环式改善和优化系改善和优化系统的结构以及统的结构以及改善功能改善功能桑基鱼塘桑基鱼塘系

7、统整体性原系统整体性原理：整体大于理：整体大于部分部分保持系统很高保持系统很高的生产力的生产力珊瑚礁藻类和珊瑚礁藻类和珊瑚虫的关系珊瑚虫的关系感悟拓展感悟拓展不同系统的生态工程建设遵循的基本原理可不同系统的生态工程建设遵循的基本原理可能不同。能不同。生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循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、生态效益同步发展染，达到经济、生态效益同步发展。1下列不属于生态工程建设目的的是下列不属于生态工程建设目的的是()A对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善对造成环境污染

8、和破坏的传统生产方式进行改善B防止环境污染防止环境污染C单纯追求粮食产量单纯追求粮食产量D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谐发展解析解析根据生态工程的概念可知，防止环境污染，对造成根据生态工程的概念可知，防止环境污染，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，促进人类社会和自环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，促进人类社会和自然环境的和谐发展都是生态工程建设的目的。只有然环境的和谐发展都是生态工程建设的目的。只有C项不正确，项不正确，单纯追求粮食产量有可能影响整个生态系统的和谐发展。单纯追求粮食产量有可能影响整个生态系统的和谐发展。答案答案C如图是如图是“无废弃物

9、农业无废弃物农业”物质和能量流动图，该图所体现的物质和能量流动图，该图所体现的主要生态工程原理是主要生态工程原理是()“无废弃物农业无废弃物农业”物质和能量流动图物质和能量流动图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协调与平衡原理协调与平衡原理答案答案C解析解析由图可知，该图突出了由图可知，该图突出了“无废弃物农业无废弃物农业”实现了物质实现了物质的区域小循环，做到了物质和能量的分层分级利用，因此主要的区域小循环，做到了物质和能量的分层分级利用，因此主要体现了生态工程物质循环再生原理。体现了生态工程物质循环再生原理。自主梳理自主梳理一、生态工程

10、实例一、生态工程实例进行生态工程建设时，应当根据当地的实际条件，因地制进行生态工程建设时，应当根据当地的实际条件，因地制宜地进行。宜地进行。实例实例原理原理重点注意问题重点注意问题农村综合发展农村综合发展型生态工程型生态工程物质循环再生原物质循环再生原理、整体性原理理、整体性原理、物种多样性原、物种多样性原理理核心：沼气工程为中心核心：沼气工程为中心优点：农、林、牧、副、优点：农、林、牧、副、渔全面发展；开发可更新资渔全面发展；开发可更新资源，减少环境污染源，减少环境污染小流域综合治小流域综合治理生态工程理生态工程整体性原理、协整体性原理、协调与平衡原理、调与平衡原理、因地制宜原理因地制宜原理

11、“综合综合”表现在同时考虑表现在同时考虑到生态效益和经济效益到生态效益和经济效益不同气候带、不同自然条不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地件和不同经济发展水平的地区，生态工程模式应各具特区，生态工程模式应各具特色色实例实例原理原理重点注意问题重点注意问题大区域生态系统大区域生态系统恢复工程恢复工程协调与平衡协调与平衡原理、整体原理、整体性原理性原理“三北三北”防护林工程建设中应注意的问题防护林工程建设中应注意的问题考虑树种生态适应性问题，种植适宜品种考虑树种生态适应性问题，种植适宜品种考虑树种多样性，保证防护林体系稳定性考虑树种多样性，保证防护林体系稳定性不同地区应根据当地情况采取不

12、同策略不同地区应根据当地情况采取不同策略湿地生态恢复工湿地生态恢复工程程协调与平衡协调与平衡原理、整体原理、整体性原理性原理湿地被誉为地球湿地被誉为地球“肾脏肾脏”退耕还湖，还要解决迁出居民的生活和就退耕还湖，还要解决迁出居民的生活和就业问题业问题矿区废弃地生态矿区废弃地生态恢复工程恢复工程系统学和工系统学和工程学原理程学原理植被恢复措施是植树种草植被恢复措施是植树种草城市环境生态工城市环境生态工程程协调与平衡协调与平衡原理、整体原理、整体性原理性原理城市大气污染主要来源是汽车尾气。禁止城市大气污染主要来源是汽车尾气。禁止使用含铅汽油，鼓励使用电力、天然气等无使用含铅汽油，鼓励使用电力、天然气

13、等无污染能源的新型汽车污染能源的新型汽车减少或禁止工厂污水排放减少或禁止工厂污水排放节水，使用无磷洗涤剂节水，使用无磷洗涤剂二、二、“生物圈生物圈2号号”生态工程的实验及启示生态工程的实验及启示1实验目的：人工模拟生命支持系统，验证人类离开地球实验目的：人工模拟生命支持系统，验证人类离开地球的情况下，利用人工生态工程，仅靠太阳，能否维持生存。的情况下，利用人工生态工程，仅靠太阳，能否维持生存。2实验场所实验场所微型人工生态循环系统微型人工生态循环系统(1)主体结构：封闭的建筑物主体结构：封闭的建筑物(2)内部内部7种模拟生态群落区：种模拟生态群落区：5个野生生物群落个野生生物群落2个人工生物群

14、落。个人工生物群落。两个大气扩张室两个大气扩张室“肺肺”。3实验特点实验特点物质上：完全与外界隔绝，只通过电力传输、电信和计物质上：完全与外界隔绝，只通过电力传输、电信和计算机同外界联系。算机同外界联系。能量上：太阳光源不断射入。能量上：太阳光源不断射入。4维持时间：维持时间：4年。年。5实验结果：系统稳定难以维持。实验结果：系统稳定难以维持。6失败原因失败原因(1)温度失调温度失调(2)CO2含量猛增含量猛增(3)O2含量减少，不足以维持人及动物的生存。含量减少，不足以维持人及动物的生存。7启示启示(1)认识人类与自然和谐共处的重要性，自然界给人类提供认识人类与自然和谐共处的重要性，自然界给

15、人类提供的生命支持服务是无价之宝。的生命支持服务是无价之宝。(2)目前：人类仍然没有能力完全模拟出自然生态系统。目前：人类仍然没有能力完全模拟出自然生态系统。三、我国与西方发达国家在生态工程建设方面的区别三、我国与西方发达国家在生态工程建设方面的区别国家国家项目项目我国我国西方国家西方国家重点重点注重生态与经济、社会效益注重生态与经济、社会效益的结合的结合注重生态恢复，不重视经注重生态恢复，不重视经济效益济效益原因原因人口较多，环境与资源破坏人口较多，环境与资源破坏，资源、能源短缺，资源、能源短缺经济发展水平高，人均土经济发展水平高，人均土地、水资源占有量较高地、水资源占有量较高范围范围大大小

16、小特点特点难以设计出标准化、易操作难以设计出标准化、易操作的生态工程样板，设计缺乏的生态工程样板，设计缺乏高科技含量，调控缺乏及时高科技含量，调控缺乏及时准确的监测技术，缺乏理论准确的监测技术，缺乏理论性指导性指导“精确农业精确农业”，可设计出，可设计出标准化、易操作的生态工标准化、易操作的生态工程样板程样板感悟拓展感悟拓展2下列关于我国生态工程与西方国家生态工程的比较，正确下列关于我国生态工程与西方国家生态工程的比较，正确的是的是()西方国家的生态工程以治理环境污染和恢复破坏的生态西方国家的生态工程以治理环境污染和恢复破坏的生态系统为主要目标，我国的生态工程则以经济和社会效益为主要系统为主要

17、目标，我国的生态工程则以经济和社会效益为主要目标目标西方国家的生态工程应用范围比我国小西方国家的生态工程应用范围比我国小我国的生态工程难以像西方国家那样，设计出标准化、我国的生态工程难以像西方国家那样，设计出标准化、易操作的生态工程样板易操作的生态工程样板ABC D解析解析发达国家与我国的生态工程建设强调的重点有所不发达国家与我国的生态工程建设强调的重点有所不同。西方国家的生态工程除了治理环境污染的目标外，主要是同。西方国家的生态工程除了治理环境污染的目标外，主要是通过介于工程和依靠自然恢复力的一种中间途径，集中于对破通过介于工程和依靠自然恢复力的一种中间途径，集中于对破坏的生态系统进行生态恢

18、复；我国的生态工程走有中国特色的坏的生态系统进行生态恢复；我国的生态工程走有中国特色的道路，不但要重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会道路，不但要重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结合。总体来看，发达国家的生态工程的应用范围比我效益的结合。总体来看，发达国家的生态工程的应用范围比我国小，也不那么强调经济效益。不过，目前我国的生态工程还国小，也不那么强调经济效益。不过，目前我国的生态工程还有一些不足之处，如缺乏定量化模型指导，难以设计出标准化、有一些不足之处，如缺乏定量化模型指导，难以设计出标准化、易操作的样板等。易操作的样板等。答案答案D生物圈赖以存在的物质基础是物质上的自

19、给自足。在此项生物圈赖以存在的物质基础是物质上的自给自足。在此项功能中最重要和不可缺少的是功能中最重要和不可缺少的是()生产者消费者分解者生产者消费者分解者A BC D答案答案C解析解析生物圈内生产者、消费者和分解者所形成的三级结生物圈内生产者、消费者和分解者所形成的三级结构，接通了从无机物到有机物，经过各种生物的多级利用，再构，接通了从无机物到有机物，经过各种生物的多级利用，再分解为无机物重新循环的完整回路。生产者通过光合作用把无分解为无机物重新循环的完整回路。生产者通过光合作用把无机物制造成有机物，属于自养生物，是生态系统的主要成分。机物制造成有机物，属于自养生物，是生态系统的主要成分。分

20、解者把有机物分解成无机物，归还到无机环境中，被生产者分解者把有机物分解成无机物，归还到无机环境中，被生产者重新利用。它们是物质循环回路中最重要和必不可少的成分。重新利用。它们是物质循环回路中最重要和必不可少的成分。命题热点命题热点1生态工程原理的应用生态工程原理的应用【例例1】20世纪以来石油农业的快速发展，大量化肥农药世纪以来石油农业的快速发展，大量化肥农药的使用，在粮食产量大幅度提高的同时，也使食品的质量安全的使用，在粮食产量大幅度提高的同时，也使食品的质量安全持续下。于是生态农业成了世界共同关注的焦点。下图表示一持续下。于是生态农业成了世界共同关注的焦点。下图表示一种种“甘薯奶牛沼气花木

21、龙虾食用菌甘薯奶牛沼气花木龙虾食用菌”生态农业模式，生态农业模式，试据图回答有关问题：试据图回答有关问题：(1)图中所示生态系统的主要成分是图中所示生态系统的主要成分是_，属于该生态，属于该生态系统分解者的系统分解者的_。(2)图中可以组成的食物链是图中可以组成的食物链是_。(3)该生态系统的设计遵循了该生态系统的设计遵循了_等生态学原等生态学原理，从而大大提高了能量利用率。理，从而大大提高了能量利用率。(4)甘薯藤青贮的主要操作是：甘薯藤青贮的主要操作是： 甘薯藤切段甘薯藤切段填压进入青贮填压进入青贮窖中窖中密封一段时间。其目的在于密封一段时间。其目的在于_。答案答案(1)甘薯、花木等生产者

22、沼气微生物、食用菌、底甘薯、花木等生产者沼气微生物、食用菌、底泥中的腐生微生物等泥中的腐生微生物等(2)甘薯甘薯 奶牛奶牛(3)物质循环再生原理、物种多样性原理物质循环再生原理、物种多样性原理(4)通过微生物厌氧发酵，初步分解甘薯藤中的有机物，有通过微生物厌氧发酵，初步分解甘薯藤中的有机物，有利于奶牛的消化吸收利于奶牛的消化吸收解析解析(1)生态系统的主要成分是生产者，题图中甘薯、花生态系统的主要成分是生产者，题图中甘薯、花木等属于生产者；分解者指的是营腐生生活的生物，题图中的木等属于生产者；分解者指的是营腐生生活的生物，题图中的沼气微生物、食用菌、底泥中的腐生微生物等都属于分解者。沼气微生物

23、、食用菌、底泥中的腐生微生物等都属于分解者。(2)题图中的食物链是生产者和消费者，即甘薯题图中的食物链是生产者和消费者，即甘薯奶牛。奶牛。(3)生态学生态学原理很多，该生态系统的特点是物质循环利用，即主要利用了原理很多，该生态系统的特点是物质循环利用，即主要利用了物质循环再生原理和物种多样性原理。物质循环再生原理和物种多样性原理。(4)甘薯藤青贮就是通过甘薯藤青贮就是通过微生物的发酵，将甘薯藤中不容易被奶牛消化吸收的有机物初微生物的发酵，将甘薯藤中不容易被奶牛消化吸收的有机物初步分解为较易吸收的有机物，提高物质和能量的利用率。步分解为较易吸收的有机物，提高物质和能量的利用率。解题技巧解题技巧(1)人工建立的农业生态系统中人的作用非常关键，但生产人工建立的农业生态系统中人的作用非常关键，但生产者仍然是主要成分。者仍然是主要成分。(2)生态农业遵循的原理中一般应有物质再生原理，这也是生态农业遵循的原理中一般应有物质再生原理，这也是解答此类题的技巧。解答此类题的技巧。1(2009广东，广东，32)为加强水体治理，珠江流域某城市构为加强水体治理，珠江流域某城市构建了较大面积的人工湿地。建了较大面积的人工湿地。(1)当污染物随水流进入该湿地时，湿地水体中碳元素的迁当污