《生态工程及其原理》导学案

6/6第四章生态工程第一节生态工程及其原理【学习目标】1.说出生态工程的概念。2.掌握生态工程的四个基本原理。【重难点】生态工程的基本原理。【导学诱思】一、生态工程的概念1．背景：随人口急剧增长，现代工农业生活迅速发展，原始的生态系统几乎，全球不断激化，人们希望通过建设，寻求解决对策，减缓和防止自然生态系统的，修复或重建的生态系统。2．概念：生态工程是指应用生态系统中与原理、原则，结合经系统分析的方法而设计的促进物质被的生产工艺系统。[拓展]：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，对造成环境污染破坏的传统方式进行改善，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。3．根本目标：人类设计生态工程的根本目的是遵循自然界物质的规律，充分发挥资源的，防治环境，达到效益与效益的同步发展。4．特点：与传统工程相比，生态工程要利于和两个方面，具有低、多和的特征。二、生态工程的基本原理1．生态工程所遵循的基本原理有原理、原理、原理和原理等。2．物种共生原理：自然界任何一种生物都不能离开其他生物而单独生存和繁衍，存在着、等关系，这构成了生态系统的和机制。3．生态位原理：生态系统中各种生物都占有一定的生态位，依据此原理，可构建一个具有、的稳定而高效的生态系统。4．食物链原理：食物链/食物网是实现生态系统中、和的基础，物种间的关系是生态工程设计的重要因素。5．物种多样性原理：生态系统中生物多样性越高，抵抗力稳定性越陷越，生态系统就越。丰富物种多样性，使营养结构更为，可实现并增加的目的。（如“三北防护林”虫害、珊瑚礁区的生机）[拓展]：（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。我国古代的“无废弃物农业”——利用收集到的一切可能的有机物质转变为有机肥料，改善了土壤结构，培育了土壤微生物，实现了N、P、K等元素的循环利用。（2）协调与平衡原理：要处理好生物与环境的协调与平衡，生态系统中的生物数量不能超过环境承载力（环境容纳量）的限度。太湖等水体富营养化，导致水葫芦和藻类疯长现象；西北衰败的杨树和繁茂的当地树种间的大反差。（3）整体性原理：生态工程建设，不但要考虑自然生态系统的规律，还要考虑到社会和经济等系统的影响力。只有应用整体性原理，才能统一协调当前与长远、局部与整体、开发与环境建设之间的关系，保障生态系统的平衡与稳定。（4）系统学和工程学原理：①系统的结构决定功能原理：要通过改善和优化系统结构，达到改善系统功能的目的。如“桑基鱼塘”模式，就是把很多单个生产系统通过优化组合，有机地整合在一起，成为新的高效生态系统，大大提高了系统的生产力。②系统整体性原理：系统各组分间要有适当的比例关系，以使得能量、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”6．目前，一些发达国家的生态工程建设主要依据理论，达到了以为主，为辅的程度。7．在我国的生态工程建设中，仍起着较大的作用，强调按，因地制宜地调整复合生态系统的和；调控生态系统内各物种形成的网络；实现、利用物质、能量、空间和时间；促进系统的循环，以达到、和运行的基本规律，运用系统工程的理论和方法来指导生态工程的。8．此外：生态工程的设计还必须遵循____________的基本规律，运用____________的理论和方法来指导生态工程的实施和管理，以达到_________的统一。【典例解析】【例】阅读以下资料，回答下列问题：南京市开展“莫愁湖物理生态示范实验研究”，相继引种了浮水植物、沉水植物共计10余种，在围隔区内已经形成了以沉水植物为优势的水生植物群落。试验区内营养盐的浓度得到有效控制，如试验区内氨氮和总氮仅分别为试验区外的1/13和1/5，有效地改善了水质。（1）生态工程的主要目的在于____________________________________。（2）此项生态工程依据的生态学原理有________________、_________________、____________________、________________和___________________。（3）生态工程的调控机制是___________________，主要利用的能源是____________。（4）一些发达国家的生态工程建设主要依据生态系统的_______________，达到了以_____________为主，____________为辅的程度。而在我国的生态工程建设中，______________仍起着较大作用，强调按预期目标，因地制宜地调整复合生态系统的结构和功能。【反馈练习】1、我国建立“三北防护林”虽然取得了巨大的生态和经济效益，但由于没有完全按照自然生态规律办事，也产生了不少问题。如辽宁西部的章古台地区，由于单一种植樟子松树，使松毛虫因为没有天敌而肆虐一时，使很多地方几乎成了不毛之地。这个事实说明了（）A．樟子松树的抗虫能力很差B．松毛虫的危害性很强，并专一性的侵害樟子松树C．生物多样性对生态系统的重要性D．由于植物种类达单一，导致松毛虫只能侵害樟子松树2、人类设计生态工程的根本目标是（）A．促进自然界良性循环的前提下，达到生态效益与经济效益的同步发展B．促进自然界良性循环的前提下，防治环境污染，提高经济效益C．防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展D．促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展3、下列关于生态工程的叙述中，错误的是（）A．生态工程是生态学和工程学的结合B．生态工程追求经济和生态的双赢C．应用物种多样性原理和物质循环再生原理D．生态工程是无消耗、多效益的工程4、生态工程的调控机制是（）A．人为调控B．自我调控C．人为辅助下的自我调节D．不需要调控5、在植被的恢复初期，不应选择的植物是（）A．引进的新树种B．固氮树种C．先锋树种D．适应性强的树种6、黄河是我国的母亲河，但如今黄河已经成为世界罕见的“悬河”。治理黄河最根本的措施是（）A．加强黄河两岸堤坝的修筑B．对黄河河床底部的泥沙清淘C．大力培育水生生物D．解决黄土高原的水土流失问题7、进行生态工程建设时，不必考虑的问题是（）A．宗教信仰B．经济和社会的影响力C．社会习惯和法律制度D．自然生态系统规律8、下列叙述违背生态工程建设基本原理的是（）A．充分考虑环境因子对生物的影响B．尽可能减少种间竞争所产生的耗损C．以单一种群获得经济效益的最大化D．实现生态系统的良性循环9、下列有关物种多样性的叙述，错误的是（）A．物种繁多使复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定