高中生物 专题5 生态工程课件 苏教版选修3.ppt

一 关注生态工程建设1 生态工程概念 系统学 技术组装 和谐发展 生态学 系统设计 修复 重建 环境污染 破坏 生态系统的生产力 少消耗 可持续 2 生态工程建设 1 目的 遵循自然界的规律 充分发挥资源的生产潜力 防止 达到和的同步发展 从而促进人类社会和自然环境的和谐统一 2 原因 模式正在毁坏水 大气 土壤和 消耗地球赠给我们的 为了实现 经济发展必须符合规律 改变 人类能征服自然 的错误观念 走之路 3 生态经济的概念 1 原则 循环经济 2 目标 一个系统产出的 能够成为本系统或者另一个系统的 从而实现 3 手段 物质循环 环境污染 经济效益 生态效益 传统经济 生物资源 自然资本 可持续发展 生态学 生态经济 污染物 生产原料 废弃物的资源化 生态工程 二 生态工程所遵循的基本原理1 物质循环再生原理 1 概念 物质能够在各类生态系统中进行和 循环往复 从而达到取之不尽 用之不竭的效果 2 理论基础 生态系统的 3 实例 无废弃物农业 2 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 可以在有限的资源条件下 产生或容纳更多的 提高系统生产力 2 理论基础 生态系统的 区域小循环 全球地质大循环 分层分级利用 物质循环 抵抗力稳定性 生物量 抵抗力稳定性 3 实例 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天敌相生相克的食物链 使得松毛虫肆虐一时 正面 由珊瑚虫和某些藻类共生组成的珊瑚礁区 物种繁多 系统稳定 3 协调与平衡原理 1 理论基础 生物与环境的 2 处理好生物与环境的协调与平衡 需要考虑 又称环境容纳量 它是指某种环境所能养活的生物种群的数量 4 整体性原理 1 理论基础 如图 协调与平衡 环境承载力 最大 自然 社会 经济复合系统 2 合理应用 在进行生态工程建设时 不但要考虑的规律 更重要的是 还要考虑到等系统的影响力 3 意义 只有应用整体性原理 才能统一协调 之间的关系 保障生态系统的平衡和稳定 5 系统学和工程学原理 1 系统的结构决定功能原理 理论基础 优于集中式和环式 合理应用 生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构 通过改变和 达到改善系统功能的目的 在的结构中 一般局部故障 不至于造成整个网络的瘫痪 自然生态系统 经济和社会 当前与长远 局部与整体 开发与环境建设 分布式 优化结构 分布式 2 系统整体性原理 理论基础 整体功能大于部分之和 合理应用 系统的各组分之间要有关系 只有这样才能顺利完成能量 物质 信息等的 并且实现的效果 即 1 1 2 三 生态工程实例1 农村综合发展型生态工程 1 问题 资源有限 产出不足 2 对策 建立农村生态工程 实现物质的 3 遵循的原理 物质循环再生原理 整体性原理 物种多样性原理 系统学和工程学原理 4 案例 北京郊区的窦店村以为中心的物质多级循环利用工程 适当的比例 转换和流通 总体功能大于各部分之和 人多地少 综合发展型 多级循环利用 沼气工程 2 小流域综合治理生态工程 1 问题 河流各级支流的集水区域 严重 3 案例 我国甘肃陇南地区 九子登科 的治理模式 水土流失 3 大区域生态系统恢复工程 1 问题 土地严重 2 对策 森林或草原的 3 遵循的原理 物种多样性原理 整体性原理 协调与平衡原理 4 案例 三北 防护林生态工程 4 湿地生态恢复工程 1 问题 人们对湿地进行和 已经破坏了地球上的湿地资源 2 对策 采用和措施相结合的方法 使受到干扰的湿地得以恢复 在湿地周围建立 以减少人类的干扰 使湿地依靠等机制恢复其生态功能 荒漠化 植被恢复 水土保持 排水 围垦 80 工程 生物 缓冲带 自然演替 3 遵循的原理 整体性原理 物种多样性原理 协调与平衡原理 4 案例 鄱阳湖的生态恢复工程 5 矿区废弃地的生态恢复工程 1 问题 矿藏开采后造成 和乃至整个地区的破坏 2 对策 人工 多层覆盖 特殊隔离 土壤侵蚀控制 植被恢复工程等 3 遵循的原理 协调与平衡原理 整体性原理 系统学和工程学原理 4 案例 我国赤峰市元宝山矿区生态恢复工程 土体 土壤 植被 生态系统 制造表土 6 城市环境生态工程 1 问题 污染 污染 污染等 2 对策 用的方法对城市环境进行综合治理 3 遵循的原理 物质循环再生原理 协调与平衡原理 整体性原理 4 案例 张家港 大连 厦门等国家环境保护模范城市 四 生态工程发展的前景1 生物圈2号 生态工程的实验及启示 垃圾 大气 噪声 生态工程 1 设计目的 制造一个人工模拟的系统 以验证人类在离开地球的情况下 利用 仅仅依靠太阳能 能否维持生存 2 失败原因 失调 比例与地球相差甚远 导致空气中二氧化碳的含量猛增 氧气减少 不足以维持人和动物的生存 生命支持 人工生态工程 温度 大气与海洋 3 启示 使人们认识到人与自然和谐共处的重要性 深化了对的认识 尽管科学技术已经很发达了 但人类仍没有能力完全模拟出 2 对我国生态工程发展前景的分析与展望 1 生态工程特点 重视对的保护 注重与社会效益的结合 2 存在问题 难以设计出 易操作的生态工程样板 设计缺乏 生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术支持 缺乏理论性指导 自然规律 自然生态系统 生态环境 经济 社会效益 标准化 高科技含量 一 生态工程原理阅读教材p107 113 探讨下列问题 1 试分析如下实例的生态工程所遵循的主要原理 1 单一人工林比天然混合林稳定性低 易爆发虫害 2 草原确定合理载畜量 不能过度放牧 3 引种考虑适应环境 4 林业生态工程建设 既考虑种树又考虑生活问题 提示 1 物种多样性原理 2 平衡原理 3 协调原理 4 整体性原理 2 试比较整体性原理和系统整体性原理的不同 提示 1 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 2 系统整体性原理指整体大于部分之和 即1 1 2 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 3 试比较传统经济与生态经济的不同 提示 1 传统经济是大量使用化肥 农药 机械的农业生产方式 不注重生态环境的保护 经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价 2 生态经济实现了原料 产品 原料 产品的生产体系 实现了废弃物资源化的循环经济 二 生态工程实例分析教材p116 123生态工程实例 试探讨下列问题 1 建设生态工程的基本过程是什么 提示 1 拟定目标与实地调查 明确生态工程的类型与预期效益 设计时必须强调社会 经济 自然复合生态系统整体协调的目标 2 系统分析 根据拟定的目标和收集的详尽数据 采用系统分析的方法 结合定性研究 系统地对整体特征进行综合分析和评价 系统分析是生态系统工程可行性分析和决策的基础和依据 3 可行性评价与决策 通过可行性评价与决策分析 在达到最佳的经济效益和社会效益的同时 也达到最佳的生态效益 增加复合生态系统的稳定性 降低生态系统恶化的风险 4 技术设计 通过改变食物链的方法 提高系统本身的迁移 转化 再生物质和利用能量的能力 充分利用原料 产品 副产品以及时间和营养生态位 提高整体的综合效益 2 生态工程建设的目的和特点分别是什么 提示 1 生态工程建设的目的 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 少消耗 多效益 可持续 在社会主义新农村建设中 某县积极发展畜禽养殖和栽桑养蚕两大支柱产业 在生产总量不断提高的同时 该县坚持在发展中解决环境问题 优化生态环境 实现资源的最大化利用 走出了一条适合本地区可持续发展的生态工程之路 请分析图示并回答问题 1 该生态工程所遵循的基本原理是 至少写2种 2 该生态系统的能量流动从 至少写2种 开始 图中属于消费者的生物有 3 与传统农业生态系统相比 该生态系统更能净化环境 其主要原因是 4 该生态系统能提高经济效益的原因是 5 根据该县地处水乡这一资源优势 请你就该生态系统提出一条合理化建议 研析 本题主要以当代新型生态农业为背景 考查生态工程基本原理的实际应用及识图分析能力 具体解题过程如下 审 提取信息 信息a 图示信息 沼渣 粪便等 废物可利用 信息b 此生态农业的 人 蚕 桑树 油菜 畜禽 等构建的人工生态系统的优化及可持续发展 信息c 设问 5 的地理条件 水乡 析 解读信息 解读信息a b 本农业生态系统中的秸秆等可以循环往复再利用 能量可以多级利用 体现了物质循环再生原理 人 蚕 桑树 油菜 畜禽 食用菌等相互协调 使畜禽养殖和栽桑养蚕两大支柱产业协调发展 充分体现了物种多样性原理及协调与平衡原理 解读信息c 依据该县地处水乡这一资源优势 在构建生态农业时 可把未利用的 蚕沙碎屑 投入鱼塘养鱼等 答 解题规范 设问 1 回答涉及的生态学原理时 把 物质循环再生原理 错答为 物质能量再循环原理 设问 2 在回答能量流动的始点时 忽略了 至少写2种 这个限制条件 只答桑树 而遗漏了油菜也是生产者 设问 5 忽略了题干一个重要信息 资源的最大化利用 将 水乡 的利用误答为发展养鱼 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 2 桑 油菜等生产者固定的太阳能蚕 畜禽 3 粪便等 废弃物 被及时利用 4 实现了物质的循环利用和能量的多级利用 提高了农产品的产量 减少了化肥 农药的使用 降低农业成本投入 5 蚕沙碎屑用来养鱼 鱼塘塘泥用来肥田建设社会主义新农村的实质解决人多地少的突出矛盾 实现能量多级利用 物质循环再生 追求废物资源化 在资源有限的条件下 获得较多的产出 取得经济效益 社会效益和生态效益的全面提高 如图是某科研工作者为该村设计的垃圾资源化 无害化处理的一种方案 请据图回答问题 1 在此方案实施的过程中需要每一位居民的参与 参与的行动方式是 2 过程d e利用的生物属于生态系统的何种成分 3 从对资源的充分利用的角度分析 过程d e比过程c突出的优点是 4 城市环境生态工程应注意三个方面 首先在城市规划和布局方面 要进行城市 其次是推广 环境友好技术 和 工艺 采用各种手段治理污染 还要建立健全的 进行监督 解析 过程a b是对垃圾的分类处理 过程d e是利用分解者的分解作用处理有机废弃物 此过程既充分利用了有机废弃物中的物质和能量 又减少了因燃烧带来的污染 城市环境生态工程应注意的三个方面是 首先在城市规划和布局方面 要进行城市生态分区 其次是推广 环境友好技术 和低污染清洁生产工艺 采用各种手段治理污染 还要建立健全的法制进行监督 答案 1 将生活垃圾分类处理 2 分解者 3 除利用了有机垃圾中的物质外 还充分地 分层次地多级利用了垃圾中的能量 并且减少了因燃烧带来的污染 4 生态分区低污染清洁生产法制 生态农业设计的原则 1 应当能够体现生态学原理与现代农业技术相结合的原则 2 应当能够构成一个合理的生产结构 3 应当充分利用自然界的物质和能量资源 4 应当体现减少环境污染的原则 5 应当充分考虑经济 社会和生态的综合效益 6 所设计的农业生态系统 从理论上看应当能够实现良性循环 网络构建 课堂归纳 关键语句 1 生态工程建设的目的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的同步发展 2 生态工程是一类少消耗 多效益 可持续的工程体系 3 生态经济主要通过实现 循环经济 的原则 使一个系统产出的污染物 成为本系统或另一个系统的生产原料 从而实现废物资源化 4 典型生态工程所遵循的主要原理 1 农村综合发展型生态工程 物质循环再生原理 整体性原理 物种多样性原理及系统学和工程学原理等 2 小流域综合治理生态工程 协调与平衡原理和整体性原理等 3 大区域生态系统恢复工程 物种多样性原理 整体性原理和协调平衡原理 4 湿地生态恢复工程 物种多样性原理 协调与平衡原理及整体性原理等 5 矿区废弃地的生态恢复工程 协调与平衡原理 整体性原理及系统学和工程学原理 6 城市环境生态工程 物质循环再生原理和整体性原理等 1 生态系统内即使某个物种由于某种原因而死亡 也会很快由其他物种占据它原来的生态位置 从而避免了系统结构或功能的失衡 这体现了生态工程的 a 协调与平衡原理b 物种多样性原理c 物质循环再生原理d 整体性原理解析 生物多样性程度高 可以为各类生物的生存提供多种机会和条件 答案 b 2 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b 防止环境污染c 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解析 由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 促进人类社会和自然环境的和谐发展都是生态工程建设的目的 单纯追求粮食产量有可能影响整个生态系统的和谐发展 甚至打破生态系统的稳定性 答案 c 3 小流域综合治理工程运用