4.3 生态工程的基本原理(第1课时)-【轻松学生物】2022-2023学年高二生物同步教学精优课件（人教版2019选择必修2）

生态工程 1 在2008年北京奥运会的 筹办过程中，奥林匹克 森林公园是一个重要建 设项目。公园所在地原 来主要是普通村落和农 田。2002年招标设计， 2005年开工建设，2008 年建成。公园建设坚持“绿色奥运”的理念，充分利用了原有地貌和植被，采用了营造近自然林系统、废物资源循环利用等多项生态技术。例如，公园的水系建设采用了雨水收集、污水利用、中水净化、智能化灌溉和生态防渗等环保技术。 讨论1.农田弃耕后,在自然状态下也可以演替为森林,为什么还要人 工造林呢？ 弃耕的农田在自然状态下演替为森林需要经过数十年甚至更长的时间，而利用生态工程原理进行人工造林，可以缩短建设周期，在较短时间内获得生态效益。 2.为什么要先做森林公园的整体设计再开工呢？ 建设北京奥林匹克森林公 园是涉及生态学、工程学、 系统学、经济学等多学科 的原理和方法的系统工程， 要综合考虑诸多方面的因 素，而且建设成本较高， 在开工前做好整体设计可 以保证工程建设的合理性与可实施性，也可以有效控制建设成本和后续维护成本，避免不必要的浪费，提高生态效益。 3.公园建设为什么要充分利用原有的地貌和植被，营造近自然林系统呢？ 生态工程的建设要 顺应自然，即合乎 自然规律。自然的地貌和植被，是自然选择、生物与环境相适应的结果，充分利用原有的地貌和植被有利于该公园的可持续发展，并且会减少人力和物力的投入。 普通的村落和农田就脱胎换骨般地转变为令人赞叹的森林公园。它调节城市气候，丰富市民生活，也为众多动植物提供了生存的“家园”。 生态工程的基本原理 这样的生产方式，已经严重影响了人类的可持续发展。为了实现可持续发展，经济发展必须符合生态学规律。 改变“人类能征服自然”的错误观念，旨在解决环境与经济发展协调问题的一门新学科——生态工程应运而生并迅速发展。 1.生态工程的概念: 指人类应用_____________ 学等学科的基本原理和方法， 对人工生态系统进行_____ 、_____和_____，或对已被 破坏的生态环境进行了改善 __________，从而提高__ _________或生态系统的_________，促进人类社会和自然环境__________的系统工程技术或综合工艺过程。 一. 关注生态工程建设 设计 生态学和系统 生产力 修复、重建 生态环境 和谐发展 调控 分析 2.生态工程建设的目的: 遵循生态学规律，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同步发展。 是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。 3.生态工程的优点: 二. 生态工程所遵循的基本原理 生态工程以生态系统的_________、_________功能为基础, 遵循_______、_______、______、_______等生态学基本原理。 自组织 自我调节 整体 循环 协调 自生 自组织是指一个系统在没有外界指令的作用下，自发地由无序到有序,由低有序到高有序的过程。 1.自生: 在生态系统中由__________而产生的_______、________、_________、_________和________。 (1)概念: 生物组分 自组织 自我优化 自我调节 自我更新 维持 (2)理论基础: 生态系统的结构及其所具有的自我调节能力 ①生物能够进行新陈代谢、再生更新等 ②生物之间通过各种相互作用(特别是种间关系)进行自组织，实现系统结构与功能的协调，形成有序的整体。 (3)应用: ①在生态工程中有效选择生物组分并合理布设(适当提高生物多样性) 在湿地修复过程中，应该选择污染物净化能力较强的多种水生植物，还需要考虑这些植物各自的生态位差异， 以及它们之间的种 间关系，通过合理 的人工设计，使这 些物种形成互利共 存的关系。 ②需要创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖，以及它们形成互利共存关系的条件。 在湿地生态工程中,通过移除湖泊、河流中富营养化沉积物和有毒物质, 降低水体污染物, 增加水体溶氧量,可以改善水生生物的生存环境, 从而有利于生态系统的自生。 指在生态工程中促进系统的________________，既保证各个环节______________，也保证主要物质或元素的____________ 物质迁移与转化 物质迁移顺畅 转化率较高 (1)概念: (2)理论基础: 生态系统的物质循环功能 (3)特点: 实现物质的多级循环利用，废物资源化，减少污染 2.循环 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 (4)应用实例: 无废弃物农业 应用原则:通过系统设计实现不断循环，使前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用，减少整个生产环节“废物”的生产。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 3.协调 是指在进行生态工程建设时，