人教版选修3 5.1 生态工程的基本原理 学案.doc

一、生态经济与生态工程1生态经济(1)遵循的原则：“循环经济”。(2)特点：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。(3)重要手段之一：生态工程。2生态工程(1)概念：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。(2)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。(3)原因：传统经济模式正在毁坏水、大气、土壤和生物资源，消耗地球赠给我们的自然资本，为了实现可持续发展，要建设生态工程。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有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理和系统学和工程学原理。共研探究材料11998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湖泊面积急剧减小。材料2“石油农业”大量使用化肥、农药、机械等，已造成资源破坏和农业环境污染，对社会的可持续发展造成很大障碍。1根据材料1回答下列问题：(1)导致1998年长江洪水泛滥的根本原因与直接原因分别是什么？提示：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；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。直接原因：1998年的罕见降雨、全球温室气体排放量增加导致的温度升高、气候异常等。(2)解决长江洪水泛滥的措施有：我国政府提出的“积极营造长江中上游水源涵养林和水土保持林”计划，即以生物措施为主，结合工程措施，提高森林覆盖率；“退耕还湖”和改革不合理耕作方式等。2根据材料2回答下列问题：(1)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，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。(2)“石油农业”概念：“石油农业”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的依赖性而得名。应用：“石油农业”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。“石油农业”的利弊：由于其投入高，产出也高，对粮食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用，但同时它所产生的废弃物和有害物质的数量也很庞大，大大削弱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。3如何理解“污染物是放错地方的资源”？提示：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，对废弃污水中的重金属或氮、磷等养分就可以进行回收再利用。总结升华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。与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。2实现“循环经济”最重要的手段之一就是生态工程。3传统经济与生态经济的区别(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。具有少消耗、多效益、可持续的特点。4生态工程与“石油农业”的区别生态工程“石油农业”基本原理生态学、系统学工程学调节机制人为辅助下的自我调节人为调控与环境的关系协调破坏环境主要能源太阳能化学能生物多样性得到保护减少【方法规律】理解生态经济的三个角度(1)原则：循环经济原理。(2)做法：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。(3)目标：实现废弃物的资源化。对点演练1下列关于生态工程的叙述，不正确的是()a当人类赖以生存的生态系统出现严重的问题时，生态工程应运而生b生态工程能够减少环境污染c生态工程以充分利用环境和资源为前提，生产出更多的产品d生态工程力求达到生态效益、经济效益和社会效益的协调统一解析：选ca项为生态工程产生的背景，b、d两项为生态工程的意义，c项描述的做法会破坏环境和浪费资源，不符合可持续发展的理念，故c项错误。共研探究生态工程是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶，是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的新兴学科。阅读教材，完成下列问题。项目理论基础意义实例物质循环再生原理物质循环可避免环境污染及其对系统稳定和发展的影响“无废弃物农业”物种多样性原理生态系统的稳定性生物多样性程度高，可提高生态系统的抵抗力稳定性“三北防护林”建设中的单纯林问题，珊瑚礁生态系统的生物多样性问题协调与平衡原理生物与环境的协调与平衡生物数量不超过环境承载力，可避免系统的失衡和破坏太湖富营养化问题整体性原理社会经济自然复合系统统一协调各种关系，保障系统的平衡与稳定林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题系统学和工程学原理系统的结构决定功能原理：分布式优于集中式和环式改善和优化系统的结构以改善功能桑基鱼塘系统整体性原理：整体大于部分保持很高的系统生产力珊瑚礁藻类和珊瑚虫的关系1.填写下列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，易爆发虫害物种多样性原理。(2)草原确定合理载畜量，不能过度放牧平衡原理。(3)引种考虑适应环境协调原理。(4)林业生态工程建设，既考虑种树又考虑生活问题整体性原理。2阅读我国古代“无废弃物农业”物质循环和能量流动图，回答下列问题：(1)图中所示是(填“是”或“不是”)一个生态系统。(2)生产者是作物，牛、羊、猪等家畜及人是消费者，土壤中的细菌、真菌等微生物是分解者。(3)物质以元素的形式循环。(4)该生态系统如何实现物质的循环利用？提示：该生态系统的人粪尿、牲畜粪便、作物残留物都再返回农田土壤中，通过分解者的分解作用再被生产者利用。3分析图示，回答下列问题：(1)该图所示生态工程所遵循的主要原理：整体性原理。其理论基础：社会经济自然系统复合体。(2)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。(3)在进行生态工程建设时，不但要考虑自然系统的规律，还要考虑经济和社会等系统的影响力。如种树的同时考虑经济收入、粮食、燃料等问题。(4)系统整体性原理指整体大于部分之和，即112。系统整体性原理使系统保持很高的生产力。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。4我国的人工林面积占世界首位，在植树造林时，要遵循生物多样性原理和协调与平衡原理，树种绝不能单一，还要根据当地的气候、土壤等条件，因地制宜地植树。总结升华1生态工程的原理2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。对点演练2南京古泉生态农场是生态农业的典范。该农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、养蘑菇、种桑养蚕、种植果树等多个生产过程有机地结合起来，成为一种高效良性的循环，生态效益达到了良性发展。请就此生态农场的特点，完成下列问题。(1)该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的_、_和_原理。(2)该系统工程的核心之一是沼气池，沼气池制作如图所示：在图中标出箭头，表示生产过程中的物质循环。如果将“无机物农田”这一环节去掉，对生态农业系统有何影响？_。(3)据生态工程中的物种多样性这一原理，有人认为生态农业建设中，食物链越长、营养级越多越好。请你结合所学有关生态工程原理，分析该结论是否正确？_，为什么？_。解析：(1)该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的物质循环再生原理、物种多样性原理及系统学和工程学原理。(2)农作物的秸秆进入沼气池，在沼气池中微生物的作用下将秸秆中的有机物分解成沼气和无机物，沼气池里的沼液可以浇灌农田，其中的无机物可以被农作物吸收。如果将“无机物农田”这一环节去掉，土壤中的无机物得不到补充，物质循环受到破坏，土壤肥力下降。(3)生态农业建设中，不是食物链越长、营养级越多越好，因为食物链越长，各食物链中的生物数量