2019-2020学年苏教版高中生物选修三（课件+检测）：第4章 第1节　生态工程及其原理 (2份打包)

第一节　生态工程及其原理 1．掌握生态工程的概念。 2．概述生态工程的依据原理。(重点) 3．理解生态工程设计的目的与方法。(难点) 知识点| 生态工程的概念和原理 1．生态工程的概念 (1)原理和方法：生态学、系统学等学科。 (2)途径：通过系统设计、调控和技术组装。 (3)目标：修复或重建已破坏的生态环境，改善传统的生产方式，并提高生态系统的生产力，达到经济效益、生态效应和社会效益同步发展的工程体系。 (4)特点：是一类少消耗、高效益、可持续的工程体系。 2．生态工程的基本原理 生态工程的基本原理包括：物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理以及系统学与工程学原理。 (1)物质循环再生原理 ①核心：生态学中的物质循环原理。 ②含义：物质不断地在各类生态系统中进行区域小循环和全球大循环，实现物质的分层、分级利用。 (2)物种多样性原理 ①核心：生态学中物种多样性与生态系统稳定性关系的原理。 ②含义：物种多样性程度较高的生态系统抵抗力稳定性也较高。 (3)协调与平衡原理 ①核心：生态学中生物与环境相适应的原理。 ②含义：维持生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力。如果超过环境承载力，就会引起系统的失衡和破坏。 (4)整体性原理 ①核心：生态学、系统学和经济学相统一的原理。 ②含义：生态工程是一个社会——经济——自然复合系统，只有统一协调各种关系，才能保障系统的平衡与稳定。 (5)系统学与工程学原理 ①核心：系统学原理的核心是系统学中系统结构决定功能的原理，工程学原理的核心是系统整体性原理。 ②含义：进行生态工程的设计时，要充分考虑人工生态系统内部不同成分之间的结构，通过优化这种结构，达到改善系统功能的目的。 资料1　“无废弃物农业”是生态工程最早和最生动的一种模式，下图为“无废弃物农业”物质和能量的流动图。 资料2　我国“三北防护林”在辽宁西部的章古台地区，最初单一种植了大片的樟子松林，结果发生了松毛虫害，很多地方的樟子松奄奄一息，甚至成为“不毛之地”。 在养分稀少的深海中，珊瑚礁区保持着很高的生物多样性。 资料3　我国西北一些地区年降雨量小于450 mm，是只适宜种植灌木和草的地区，但却被硬性规定种植杨树，以致许多地方的杨树长成半死不活的“小老头”状，结果防护林成了残败的“灰色长城”。 资料4　下图为我国南方水网地区的桑基鱼塘。 探讨：举例说出资料1图中的生产者、消费者和分解者。 提示：生产者是作物，消费者是牛、羊、猪等家畜和人，分解者是土壤中的细菌、真菌等微生物。 探讨：资料1中的生态系统是怎样实现物质的循环利用的？物质是以什么形式循环的？ 提示：该生态系统的人粪尿、牲畜粪便、作物残留都再返回到农田土壤里供生产者利用。物质是以元素形式循环的。 探讨：资料2中为什么樟子松林的松毛虫会肆虐，而珊瑚礁区却能够在养分稀少的深海中，保持着很高的生物多样性？ 提示：①纯樟子松林的生物多样性低，食物链短而单调，缺少松毛虫的天敌，而成片单一的林木又为其提供了丰富的食物来源，因而会导致树林的毁坏。②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。例如，氮、磷等养分就能够在该区生物体间充分地循环利用而很少流出系统外。 探讨：生态系统能维持相对稳定的原因是什么？生态系统抵抗力稳定性的高低是由什么决定的？ 提示：生态系统具有自我调节能力。生态系统抵抗力稳定性的高低是由营养结构的复杂程度决定的。一般来说生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其抵抗力稳定性就越高。 探讨：协调与平衡原理中的“协调”主要指什么？“平衡”主要指什么？ 提示：“协调”主要是生物与环境协调，强调生物与环境相适应。“平衡”是种群数量与环境承载力要平衡。 探讨：桑基鱼塘的建设主要遵循了什么基本原理？ 提示：系统学和工程学原理。 探讨：试分析桑基鱼塘的物质和能量流动的途径。 提示：桑基鱼塘系统中物质和能量的流动是相互联系的，能量的多级利用和物质的循环利用。桑叶用于喂蚕，蚕可以生产蚕丝；桑树的凋落物和蚕沙(粪)一部分落到鱼塘中，作为鱼的饲料，经过鱼塘内的食物链，可以促进鱼的生长，另一方面用于生产沼气；鱼的排泄物及其他未被利用的有机物和底泥经过微生物的分解，又可以作为桑树的有机肥料。 生态工程的基本原理 原理 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