4.3 生态工程（第一课时）-【生物优课PPT】2023-2024学年高中生物选择性必修2同步PPT课件

生态工程 第四章 | 第三节 第一课时 问题讨论 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。 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。 思考 问题讨论 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。 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。 思考 问题讨论 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。 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。 思考 01. 生态工程的基本原理 02. 生态工程的实例和发展前景 目录 CONTNETS 生态工程的基本原理 知识点一 生态工程的基本原理 1.1 生态工程的含义： 理论基础： 生态学和系统学等学科。 操 作： 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修复、重建。 结 果： 提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会与自然环境的和谐发展。 生态工程的基本原理 1.2 进行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的同步发展。 1.3 突出特点： 少消耗、多效益、可持续 1.4 生态工程所遵循的基本原理： 自生、循环、协调和整体。 生态工程的基本原理 【资料1】 奥森水域面积小且封闭、易污染、缺少完整食物链，因此水体容易发生富营养化，产生水华。为评估奥森主湖水体生态系统的状况，提出水质净化的有效措施，研究人员借助Aquatox模型软件对公园水体生态系统进行了模拟研究。 设计思路: 设置空白对照组（模型1：自然水域，无人工净水系统）和实验组（模型2：使用人工净水系统，进水口增加人工湿地），其他变量一致。模拟期限设定为5年（即5个植物生长期） 相关数据： 本研究中，以高等植物每年的长势作为判断生态系统稳定性高低和人工净水措施可持续性的指标。实验中选择了3种代表植物，通过观察这些植物的生物量变化建立模拟曲线，实验结果如下图。 生态工程的基本原理 空白对照组模型1 （自然水域，无人工净水系统） 实验组模型2 （使用人工净水系统，进水口增加人工湿地） 问题1： 模型2在进水口增加了人工湿地，对入水进行一定的净化。与模型1相比，模型2中三种植物的长势是否有变化，请你推测，哪个模型的生态系统稳定性更高。 模型2中苦草长势几乎不怎么变化，菹草长势增加，水藓长势下降。模型2的生态系统稳定性更高。 生态工程的基本原理 空白对照组模型1 （自然水域，无人工净水系统） 实验组模型2 （使用人工净水系统，进水口增加人工湿地） 问题2 ： 请利用生态学知识提高模型1稳定性的新措施。 增加水体植物的天敌或者增加沉水植物和挺水植物的组合配植对浮游植物繁殖等 生态工程的基本原理 空白对照组模型1 （自然水域，无人工净水系统） 实验组模型2 （使用人工净水系统，进水口增加人工湿地） 问题3： 模型3和模型2相比，哪种净水方式可持续