高中生物探究导学课型专题5生态工程51生态工程的基本原理同课异构课件新人教版选修3

专题5生态(shēngtài)工程5.1生态(shēngtài)工程的基本原理第一页，共41页。探究1关注生态工程建设【研读教材·自主认知】1.生态工程建设:(1)目的:遵循自然界___________规律,充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染,达到_________和_________的同步发展。(2)特点:与传统(chuántǒng)工程相比,生态工程是一类_______、_______、________的工程体系。(3)原因:传统(chuántǒng)经济模式正在毁坏___、_____、_____和_________,消耗地球赠给我们的自然资本。物质(wùzhì)循环的经济效益(jīnɡjìxiàoyì)生态效益少消耗多效益可持续水大气土壤生物资源第二页，共41页。2.生态经济:(1)原则:_________。(2)特点:一个系统产出的_______,能够成为本系统或者(huòzhě)另一个系统的_________,从而实现废弃物的资源化。(3)手段:_________。循环(xúnhuán)经济污染物生产(shēngchǎn)原料生态工程第三页，共41页。【合作探究·核心归纳】1.传统经济(jīngjì)模式带来的问题及改进措施:森林(sēnlín)砍伐第四页，共41页。(1)导致(dǎozhì)1998年长江洪水泛滥的根本原因和直接原因分别是什么?根本原因:①__________________________________________________________________________。②__________________________________________________________。直接原因:________________________________________________________________________________。长江上游乱砍滥伐森林,水源涵养和水土保持功能(gōngnéng)急剧降低,造成大量(dàliàng)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1998年的罕见降雨。但这也与全球温室气体排放量增加而导致的温度升高、气候异常有关第五页，共41页。(2)洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题?提示: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,经济的发展以生态环境破坏为代价。(3)可以采取什么措施(cuòshī)解决长江洪水泛滥的问题?提示:以生态措施(cuòshī)为主,结合工程措施(cuòshī),提高森林覆盖率;“退耕还湖”和改革不合理耕作方式等。第六页，共41页。2.传统生产模式所带来的问题及改进措施:“石油农业”是指大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式。由于需要大量的石油、煤、天然气等作为(zuòwéi)原料或动力而得名。第七页，共41页。(1)石油农业的优势有哪些?提示:高产、高效、省时、省力;提高农业生产效率和农产品产量,解决粮食需求矛盾(máodùn)。(2)石油农业有哪些弊端?提示:高投入、高成本、高污染。第八页，共41页。【精讲精析】石油农业的缺点石油农业所产生的废弃物和有害物质的数量(shùliàng)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。第九页，共41页。(3)在我国,石油农业的生产模式应当如何(rúhé)改进?提示:我国人多地少,应该大力发展生态农业。具体措施主要包括:①根据田间作物的需要适量施用高效、低毒、低残留的农药。②多施有机肥,提高作物对水、肥等资源的利用效率。③对作物秸秆和畜禽粪便再利用,实现物质的多级利用。总之,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。第十页，共41页。【归纳总结】生态工程(gōngchéng)与传统工程(gōngchéng)的比较生态工程传统工程基本原理生态学、系统学等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与平衡破坏环境主要能源太阳能化石燃料生物多样性得到保护减少第十一页，共41页。【过关小练·即时应用】1.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【解题指南(zhǐnán)】比较生态工程与传统工程,理解生态工程的优点是既考虑经济发展,又考虑环境保护。第十二页，共41页。【解析】选C。根据生态工程的概念可知(kězhī),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。只有C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。第十三页，共41页。2.(2015·沈阳高二检测)下列关于生态工程的叙述,不正确(zhèngquè)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第十四页，共41页。【解题指南】解答本题的关键是理解生态经济,应把握以下几个方面:(1)原理是循环经济原理。(2)做法是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)实现废弃物的资源化。【解析】选C。A选项为生态工程产生的背景(bèijǐng),B、D选项为生态工程的意义。生态工程要实现的是人与自然的和谐发展,是在环境效益的基础上,发展经济效益,C项错误。第十五页，共41页。【互动探究】若按照选项C的发展模式,会造成什么后果?提示:会造成生态环境的失衡(shīhénɡ)和破坏。第十六页，共41页。探究2生态工程(gōngchéng)所遵循的基本原理【研读教材·自主认知】原理理论基础意义实例物质循环再生原理_________可避免_________及其对系统稳定和发展的影响_________农业物质(wùzhì)循环环境污染(huánjìngwūrǎn)无废弃物第十七页，共41页。原理理论基础意义实例物种多样性原理生态系统的_______稳定性___________程度高,可产生或容纳更多的_______,提高系统的_______“三北”防护林建设中的问题、________________的生物多样性问题抵抗力生物(shēngwù)多样性生物量生产力珊瑚礁生态系统第十八页，共41页。原理理论基础意义实例协调与平衡原理_____与_____的协调与平衡生物数量不超过____________,可避免系统的_____和_____太湖_________问题、过度放牧等整体性原理__________________复合系统统一协调各种关系,保障系统的____________林业建设中自然系统与_____、_____系统的关系生物(shēngwù)环境(huánjìng)环境承载力失衡(shīhénɡ)破坏富营养化社会—经济—自然平衡与稳定社会经济第十九页，共41页。原理理论基础意义实例系统学和工程学原理系统的结构决定功能原理_______优于集中式和环式改善和优化系统的_____以改善______________系统整体性原理总体功能______各部分之和保持很高的系统_______珊瑚礁、藻类和珊瑚虫的关系分布式结构(jiégòu)功能(gōngnéng)桑基鱼塘(yútánɡ)大于生产力第二十页，共41页。【合作探究·核心归纳】1.物质循环再生(zàishēng)原理:“无废弃物农业”物质和能量流动图第二十一页，共41页。(1)通过分析“无废弃物农业”物质和能量流动图,总结物质循环再生的含义是什么。提示:物质能够在各类生态系统中,进行区域(qūyù)小循环和全球地质大循环,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。(2)图示无废弃物农业生态系统是怎样实现物质的循环利用的?提示:该生态系统的人粪尿、牲畜粪便、作物残留都再返回农田土壤里供生产者利用。第二十二页，共41页。2.物种多样性原理:结合“三北防护林”遭遇虫害死亡(sǐwáng)案例和澳洲大堡礁珊瑚礁案例,回答下列问题:(1)为什么樟子松林的松毛虫会肆虐,几十亿株杨树会毁于一旦?提示:纯樟子松林、杨树林的生物多样性低,食物链短而单调,缺少松毛虫、天牛的天敌。第二十三页，共41页。(2)珊瑚礁区为什么能够在养分稀少的深海中,保持着很高的生物多样性?提示:珊瑚礁区的生物多样性高,食物链复杂,不同的生物占据了不同的时间位、空间位和资源位,因而充分利用了珊瑚礁生态系统的环境。(3)从上述正面和反面的实例,能得出怎样的启示?生物多样性的破坏有人为因素吗?提示:只有保证生态系统较高的生物多样性,才能(cáinéng)保证生态系统的稳定和平衡。生物多样性的破坏有人为因素,而且往往作用巨大。第二十四页，共41页。3.协调与平衡原理(yuánlǐ):(1)“协调”与“平衡”主要指什么?“协调”指:____________________________________。“平衡”指:___________________________。生物与环境(huánjìng)协调,强调生物与环境(huánjìng)相适应种群数量(shùliàng)与环境承载力要平衡第二十五页，共41页。(2)从协调与平衡原理出发,想一想,在我国西北地区进行防护林建设时,应选择哪些树种?如果在该地区发展畜牧养殖业,你认为应该注意什么问题?提示:①应选择本地树种,如沙棘、山杏、刺槐、合欢等;②注意牲畜(shēngchù)数量不能超过草地的承载量;减少过度放牧现象;在有条件的地方,人工种植牧草。第二十六页，共41页。4.整体性原理:自然—社会—经济复合(fùhé)系统第二十七页，共41页。(1)分析“自然-社会-经济”复合系统,思考“整体”主要包括哪些方面。提示:包括社会、经济、自然三方面。(2)进行生态工程建设时应考虑哪些问题(wèntí)?提示:不但应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。第二十八页，共41页。5.系统学和工程学原理(yuánlǐ):第二十九页，共41页。(1)上图桑基鱼塘(yútánɡ)分布在我国长江三角洲、珠江三角洲一带的水乡,是一种典型的水陆物质和能量交换型生态工程。试分析桑基鱼塘(yútánɡ)的物质和能量流动途径。提示:桑基鱼塘(yútánɡ)系统中物质和能量的流动是相互联系的,其中能量是多级利用,物质是循环利用。(2)桑基鱼塘(yútánɡ)的建设主要遵循了什么原理?提示:系统学和工程学原理。第三十页，共41页。(3)你能举出系统总体功能大于各部分之和的例子吗?提示:豆科作物和固氮菌的共生就是一例。固氮菌为豆科作物提供氮素,而豆科作物为固氮菌提供能量(néngliàng)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上生长;当把它们分开时,两者的生长都要受到影响。第三十一页，共41页。【归纳总结】整体性原理和系统整体性原理的比较(1)整体性原理:指社会、经济(jīngjì)、自然三方面协调统一,保障整个系统的稳定与平衡。例如,林业工程建设中自然系统、社会与经济(jīngjì)系统的关系问题,即种树的同时考虑经济(jīngjì)收入、粮食、燃料等问题。(2)系统整体性原理:指实现总体功能大于各部分之和的效果,目的是保持很高的系统生产力,具体地说指互利共生的生物体现系统整体性原理,如藻类和珊瑚虫、大豆和根瘤菌等。第三十二页，共41页。【过关(guò〃guān)小练·即时应用】1.下图是“无废弃物农业”物质和能量流动图,该图所体现的主要生态工程原理是()第三十三页，共41页。A.物种多样性原理B.整体性原理C.物质(wùzhì)循环再生原理D.协调与平衡原理【解题指南】解答本题的关键是:回顾碳循环内容,理解无废弃物的原因是物质(wùzhì)在生态系统各成分之间得以循环利用。第三十四页，共41页。【解析】选C。在无废弃物农业中,通过将粪便、人粪尿等一些原本为分解者利用的物质重新进入系统循环,从而提高了能量利用率,实现(shíxiàn)了物质循环再生,该图所体现的原理是物质循环再生原理。第三十五页，共41页。2.(2015·济宁高二检测)材料1:实施沼气工程,是我国政府为改善农村环境和发展农村经济大力推广的一种生态工程。材料2:地衣中的真菌和藻类互利共生,当把它们分开时,两者都不能正常(zhèngcháng)生长。材料3:居住在林区的农民,“靠山吃山”是他们生活的根本。当进行林业工程建设时,一方面号召农民种树,另一方面考虑林区农民的生活问题,使改善生态和发展经济结合起来,才能真正做到造林护林。第三十六页，共41页。上述材料依据下列哪些生态工程原理()①物质循环再生原理②物种多样性原理③协调与平衡原理④整体性原理⑤系统整体性原理⑥系统的结构决定(juédìng)功能原理A.①⑤④B.②④⑥C.③④⑤D.①③④第三十七页，共41页。【解题指南】解答本题的关键是阅读题干文字,提取有效信息:材料1中“沼气工程”体现“废弃物”的利用,材料2中“互利共生(gòngshēng)”体现“1+1>2”