4.3 生态工程课件2022-2023学年高二上学期生物人教版选择性必修2

4.3 生态工程 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? 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。 问题探讨 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。 问题探讨 少消耗、多效益、可持续。 生态工程 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。 理论基础 ③目的 ②优点 ①概念： 操作过程 4 循环 整体 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 5 一、生态工程的基本原理 1.自生 在生态系统中由生物组分而产生的自组织、 、 自我调节、 。 (1)内容: (2)理论基础: 个体代谢再生更新 种间相互作用（种间关系） 生态系统的自我调节能力 自我优化 自我更新和维持 太阳能水生态修复系统 1.有效选择并合理布设生物组分，尽量提高生物多样性的程度。 2.创造利于生物的条件。 (3)应用: 2、循环 (1)内容： 促进物质的 ，保证各环节物质迁移顺畅， 保证主要物质和元素的转化率高。 (2)理论基础 : 生态系统的物质循环功能 (3)应用： 无废弃物农业 (4)意义： 实现物质的多级循环利用，废物资源化，减少污染 人尿粪 养分吸收 沉降物（雨、雪） 牲畜粪便 人类食品 人类食品 作物残留 人 土壤 作物 牲畜 饲料与垫料 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。 迁移与转化 一、生态工程的基本原理 3、协调 考虑 、 的协调与适应。 (1)、内容: 生物与环境 生物与生物 (2)、应用: ①生物要适应环境 ②考虑环境容纳量 在年降雨量小于450mm的西北部建防护林，成了残败的“灰色长城” 过度放牧的草地 可避免系统的失衡和破坏。 (3)意义： 一、生态工程的基本原理 从协调原理出发，想一想，在我国西北地区进行防护林建设，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？ 我国西部地区缺雨干旱，土壤较为贫瘠，应该选择适合当地自然环境条件的树种，如沙棘、山杏、刺槐、小叶锦鸡儿等； 在西北地区发展畜牧业，应注意考虑环境容纳量，牲畜数量不超过草地的承载力，避免过度放牧，并适当种植牧草。 3、协调 一、生态工程的基本原理 4、整体 整体原理 遵从自然生态系统的规律,改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。 考虑经济和社会等的影响力 经济系统 生产成本 消费效益 社会系统 政策 管理 科学文化 自然系统 植物 动物 微生物 非生物的因素 社会—经济—自然复合系统 一、生态工程的基本原理 　练一练：将下列实例与所体现的生态学原理连接起来: 1、尝试画出桑基鱼塘中的食物链。 2、当桑叶价格高，卖桑叶比卖鱼更合算时，当地农民会将蚕沙用作桑树的肥料，而不是喂鱼。由此可以看出，生态工程建设除了要考虑生态学、工程学原理，还需要关注什么？ 桑树→蚕； 甘蓝→人； 甘蔗→猪→人； 虽然用蚕沙喂鱼，但池塘中还可能存在如下食物链： 浮游植物→鱼；浮游植物一浮游动物→鱼。 还需要关注经济学原理，要达到经济效益和生态效益的同步发展。 思考·讨论 分析生态工程所遵循的基本原理 1、蚕粪、蔗叶进入鱼塘，经分解者 作用后被植物利用。 主要为循环原理 2、池塘养鱼要考虑不同鱼种的关系 和鱼的数量。 主要为