高中生物 5.1 生态工程的基本原理课件 新人教版选修3.ppt

目标导航 预习导引 目标导航 预习导引 一 二 一 关注生态工程建设1 生态工程的建设目的 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 生态工程是一类少消耗 多效益 可持续的工程体系 3 生态经济 主要是通过实行 循环经济 的原则 使一个系统产出的污染物 能够成为本系统或者另一个系统的生产原料 从而实现废弃物的资源化 而实现循环经济最重要的手段之一就是生态工程 目标导航 预习导引 一 二 100个牧童在同一牧场上放牧 他们有一个共同心愿 那就是多养一些牛羊 多积累一些财富 于是很多人这样想 我家原有100只牛羊 再加20只对牧场不会有什么影响 结果 牛羊越来越多 牧草越来越少 牧场终于变成了荒漠 长久以来 人们就是用这种 牧童心理 来对待自然 向大自然任意索取 导致我们赖以生存的生态系统出现了严重的健康问题 随着可再生和不可再生资源的减少 环境问题变得愈加复杂 应用常规技术手段愈加难以解决 在这种情况下 一门旨在解决环境与经济发展协调问题的新学科诞生了 你知道是哪门新学科吗 目标导航 预习导引 一 二 提示生态工程 生态工程是指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 调控和技术组装 对已被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 并提高生态系统的生产力 从而促进人类社会和自然环境的和谐发展 目标导航 预习导引 一 二 二 生态工程所遵循的基本原理1 物质循环再生原理 物质能在生态系统中循环往复 分层分级利用 2 物种多样性原理 一般而言 物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性 3 协调与平衡原理 生态系统的生物数量不能超过环境承载力 环境容纳量 的限度 4 整体性原理 生态系统建设要考虑到自然 经济和社会等系统的影响力 5 系统学和工程学原理 1 系统的结构决定功能原理 要通过改变和优化系统结构改善功能 2 系统整体性原理 系统各组分之间要有适当的比例关系 使得能量 物质 信息等的转换和流通顺利完成 并实现总体功能大于各部分之和的效果 即 1 1 2 目标导航 预习导引 一 二 西部大开发 是国家为振兴西部提出的宏观决策 在我国西北地区进行防护林建设时 在一片防护林中种植的植物不是越多越好 而是要有一定限度 1 它遵循生态工程的什么原理 提示协调与平衡原理 2 生态工程除上述原理外 还有哪些原理 提示物质循环再生原理 物种多样性原理 整体性原理 系统学和工程学原理 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 一 关注生态工程建设1 生态经济 1 特点 实现原料 产品 原料 产品的无废弃物生产体系 实现了废弃物的资源化 2 实质 能够满足我们的需求 而又不会危及子孙后代满足其需要的经济 3 与生态工程的关系 生态工程是实现生态经济最重要的手段之一 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 2 石油农业与生态工程 1 石油农业 内容 大量使用化肥 农药 机械的农业生产方式 弊端 不注重生态环境的保护 没有考虑环境成本 经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价 2 生态工程与石油农业的区别 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 例1 当前 我国农业的发展已由科技含量较低的传统农业转变成石油农业 石油农业虽然产量大大提高 但由于大量使用化肥 农药 造成了严重的环境污染 因此我国政府正大力推广经济效益 社会效益和生态效益相统一的生态农业 下列关于生态农业的叙述错误的是 a 生态农业系统中食物链和营养级越多 在能量流动中消耗的能量越少b 生态农业系统的抵抗力稳定性比石油农业高c 生态农业系统设计的指导原则是实现生态系统的能量和物质的多级利用d 生态农业系统属于人工生态系统 人的作用非常突出 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 解析生态农业系统是一个农业生态经济复合系统 同样遵循生态系统能量单向流动 逐级递减的规律 因此生态农业系统中食物链和营养级越多 在能量流动中消耗的能量越多 a项错误 生态农业系统一般通过增设食物链或食物网实现能量的多级利用 因此生物的种类比石油农业多 抵抗力稳定性也就比石油农业的高 b项正确 生态农业系统设计的指导原则是遵循生态经济原理 通过优化组合 使一个系统产出的污染物资源化 实现对物质和能量的多级利用 提高能量的利用率 减少环境污染 c项正确 生态农业系统属于人工生态系统 在生态农业系统中人的作用非常突出 离开了人的作用 该系统将很快崩溃 d项正确 答案a 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 下列关于生态工程的叙述 错误的是 a 生态工程是生态学与系统工程学的结合b 生态工程追求经济与生态的双赢c 生态工程是无消耗 多效益的工程d 生态工程促进人类社会和自然环境的和谐发展解析生态工程遵循自然界物质循环的规律 充分发挥资源的生产潜力 消除环境污染 达到经济效益和生态效益同步发展 与传统的过程相比 生态工程是一类少消耗 多效益 可持续的工程体系 答案c 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 1 正确理解 污染物是放错地方的资源 对环境造成危害的污染物 采用一定的措施和技术 就能够进行回收和循环利用 这样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 例如 对废物中 污水中的重金属或氮 磷等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 2 改进石油农业的生产模式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 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 二 生态工程五大基本原理的比较 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 例2 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问题 如粮食 烧柴以及收入等问题 以上做法依据的生态工程原理是 a 系统整体性原理b 整体性原理c 系统结构决定功能原理d 以上都不是解析生态工程建设时不仅要考虑自然生态系统的规律 还要考虑经济和社会等系统的影响力 答案b 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 下列结构示意图能体现系统学和工程学原理的是 解析d项中 一般局部出现故障 不会造成整个网络瘫痪 很多生态系统也存在类似现象 如我国南方的桑基鱼塘模式 体现了系统的结构决定功能原理 即把很多个生产系统通过优化组合 有机地整合在一起 成为一个新的高效生态系统 大大提高了系统的生产力 答案d 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 从社会 经济 自然三个系统之间的关系理解整体性原理 可以用下图表示 所以进行生态工程建设时 不但要考虑到自然生态系统的规律 更重要的是 还要考虑到经济和社会等系统的影响力 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 1 整体性原理 系统整体性原理 1 整体性原理是指人类处在一个社会 经济 自然复合而成的巨大系统中 建立在对系统成分的性质及相互关系充分了解基础上的整体理论 是解决生态环境问题的必要基础 2 系统整体性原理属于系统学和工程学原理之一 系统整体性是指系统各组分之间要有适当的比例关系 只有这样才能顺利完成能量 物质和信息等的转换和流通 并且实现总体功能大于各部分之和的效果 例1 珊瑚虫与藻类共生 提高了珊瑚礁生态系统的生产力 其原理是 a 系统结构决定功能原理b 生物与环境相适应原理c 系统整体性原理d 协调与平衡原理解析珊瑚虫与藻类共生 提高了珊瑚礁生态系统的生产力 实现总体功能大于各部分之和的效果 即 1 1 2 这体现了系统整体性原理 答案c 2 判断生态工程原理的方法 1 如果强调充分利用废弃物 则为物质循环再生原理 2 如果强调生态系统稳定性 则为物种多样性原理 3 如果强调各成分之间关系 则为协调与平衡原理 4 如果强调社会 经济和自然协调统一 则为整体性原理 5 如果强调整体大于部分之和 则为系统整体性原理 以上所述只是一般规律 如果遇到特殊情况 还要具体分析 一个生态工程也可能涉及多个原理 例2 下图是我国南方尝试的农业生态系统的结构模式图 它利用雏鸭的杂食性 吃掉稻田里的杂草和害虫 利用鸭不间断的活动产生中耕浑水效果 刺激水稻生长 用作物养猪 养鸭 用稻秆培育蘑菇 生产沼气 猪鸭粪 沼渣肥田 生产出无公害的大米与蛋肉类 请据图回答下列问题 1 该生态系统的主要成分是 蘑菇在该生态系统中属于 欲调查该生态系统中某种杂草的种群密度 一般采用的方法是 2 该生态系统的能量最终来源于 3 该系统中将植物秸秆 动物粪便等废弃物合理地进行了应用 这体现了生态工程的原理 该系统将多个生产系统通过优化组合 有机整合在一起 提高了系统生产力 这体现了生态工程中的原理 蘑菇房与蔬菜大棚相通 比单纯种植蔬菜和单纯培育蘑菇带来的效益之和还要高 体现了生态工程中的原理 4 在发酵装置里的b过程中起重要作用的微生物 其细胞结构与水稻细胞最主要的区别是 5 生产的大米无公害的原因是 6 将蘑菇房与蔬菜大棚相通 可提高蔬菜产量 试分析其增产原因 7 从生态学角度分析 人们建立图示农业生态系统的主要目的是 解析 1 欲调查该生态系统中某种杂草的种群密度 一般采用的方法是样方法 生态系统的主要成分是生产者 图示生态系统中的生产者是水稻和杂草 蘑菇是营腐生生活的真菌 在生态系统中属于分解者 2 生态系统的能量最终来源于生产者固定的太阳能 3 生态工程遵循自然界物质循环规律 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的同步发展 其遵循的原理包括物质循环再生原理 物种多样性原理 协调与平衡原理 整体性原理 系统学和工程学原理 4 沼气的主要成分是甲烷 甲烷杆菌属于原核生物 与水稻相比 显著的特点是无核膜包被的细胞核 无成形的细胞核 5 由题图可知 该生态系统中通过养鸭子控制害虫的数量 减少了农药的使用 另外水稻的肥料来自有机肥 减少了化肥的使用 化肥和农药的使用量减少 进而减少了对水稻的污染 6 将蘑菇与蔬菜大棚相通 蘑菇呼吸产生的二氧化碳可以供蔬菜进行光合作用 使其光合作用增强 进而提高蔬菜的产量 7 分析题图可知 该生态系统将鸭粪和秸秆引入沼气池 将发酵产生的沼气做燃料 沼渣做水稻的肥料