4.3 生态工程-【优质课堂】2022-2023学年高二生物同步教学课件（人教版2019选择性必修2）

第3节生态工程 第四章 人与环境 人教版（2019） 选择性必修二 问题探讨 在2008年北京奧运会的筹办过程中，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？ 2.为什么要先做森林公园的整体设计再开工呢？ 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？ 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？ 2.为什么要先做森林公园的整体设计再开工呢？ 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？ 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。 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。 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。 以上这样的生产方式，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。 一、生态工程的基本原理 少消耗、多效益、可持续。 指的是人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已被破坏的生态环境进行了修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会和自然环境的和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。 遵循生态学原理，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目的 ②优点 1.关注生态工程建设 ①概念： 毁林种地，围湖造田，大量使用化肥、农药等农业生产方式，以及工业的迅猛发展，正在消耗大量的自然资源。 ④原因 循环 整体 2.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 自生 协调 自 生 自生 自组织 自我优化 自我更新和维持 自我调节 由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。 1. 概念： 自 生 2. 理论基础： 生态系统的结构与功能（生态系统的自我调节能力） ①个体水平 生物能够进行新陈代谢、再生更新等 ②系统水平 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。 自 生 3. 实施措施： ①有效选择生物组分并合理布设 选择污染物净化能力较强的多种水生植物考虑这些植物各自生态位差异，以及它们之间的种间关系，通过合理设计，使这些物种形成互利共存的关系,构建复合群落。 湿地生态工程 ②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。 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。 循 环 1. 概念： 在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化效率高。 2. 理论基础： 生态系统的物质循环功能。 3. 实施措施： 通过设计，实现不断循环，使前一个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”的产生。 实现物质的多级循环利用，废物资源化，减少污染 4. 实例： 循 环 “无废弃物农业”物质循环再生示意图 我国古代先民依靠“无废弃物农业”保证了土壤的肥力，改善了土壤结构，培育了土壤微生物，实现了土壤养分如氮、磷、钾及微量元素的循环利用，因此，几千年来，土地一直维持着生产能力。 无废弃物农业 旁栏思考题：有人说，过度从土地索取导致土地退化，是有些古文明中断的一个重要原因，我国几千年的农业发展没有出现这一问题，这是中华文明数千年延续不断的条件之一。你认同这一观点吗？请查找资料，对这一观点作出评析。 认同。 历史上美索不达米亚、小亚细亚等地居民毁林造田，使那里成为不