4.3生态工程课件-2023-2024学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

第3节 生态工程 第4章 人与环境 问题探讨1 太湖是我国的第三大淡水湖，由于周边农田大量使用化肥和家畜家禽饲养场中污水的直接排放，致使太湖中N、P含量急剧上升，严重富营养化，进而导致藻类大量爆发，鱼类等水生动物大量死亡。 2 请思考并讨论： 1. 藻类为什么会大量爆发？ 2. 鱼类等水生动物为什么会大量死亡？ 请思考： 1. 藻类为什么会大量爆发？ N、P等无机盐含量丰富，被藻类吸收后有利于其细胞内蛋白质、核酸、磷脂等物质的合成，有利于藻类的生长和繁殖。 请思考： 2. 鱼类等水生动物为什么会大量死亡？ 藻类大量繁殖的过程中通过有氧呼吸消耗了大量的氧气，同时藻类死亡后其遗体残骸被需氧微生物分解的过程也需要消耗大量的氧气，致使水中溶氧量减少，导致鱼类等水生动物因缺氧而大量死亡。 第3节 生态工程 一 生态工程的基本原理 第4章 人与环境 一. 关注生态工程建设 1.生态工程的概念: 指人类应用_______________________的基本原理和方法，对人工生态系统进行__________________，或对已被破坏的生态环境进行了_____________，从而_____________________或______________，促进人类____________________________的系统工程技术或综合工艺过程。 分析、设计和调控 生态学和系统学等学科 提高生态系统的生产力 修复、重建 改善生态环境 社会和自然环境的和谐发展 7 一. 关注生态工程建设 3. 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。 是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。 4. 生态工程的优点: 2. 生态工程建设的原因: 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。 8 请思考： 3.请利用“生物多样性”原理谈谈如何治理？ 请思考： 3.请利用“生物多样性”原理谈谈如何治理？ 沉水植物 模拟浮水植物 请思考： 4.已引入浮水植物和沉水植物，还需要引入植食性鱼类和肉食性鱼类吗？ 通过生物间的捕食和竞争关系，自发的构成有机统一整体。 浮水植物和沉水植物 植食性鱼类 肉食性鱼类 藻类 结构越复杂系统就越稳定。这样即便某个种群消亡，其他种群也能弥补上来，从而有助于生态系统维持自生能力 二. 生态工程所遵循的基本原理 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: 生态系统的结构与功能(生态系统具有自我调节能力) 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。 12 (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)； 例如，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。 13 【问题1】为什么提高生物多样性程度，有助于生态系统维持自生能力？ 提高生物多样性程度，利用种群之间互利共存的关系，构建复合群落，这样即使某个种群消亡，其他种群也能弥补上来。 考虑生物之间生态位的差异，以及它们之间的种间关系 【问题2】使物种之间形成互利共存的关系应考虑哪些因素？ (3)应用: 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。 例如，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。 以太阳能为动力，驱动水质循环，进行生态恢复，改善水质 15 思考： 5.清道夫因喜食残饵、污物而起到净化水质的作用，故而得名。但其大量繁殖，会吞噬其他鱼卵，导致其它鱼的灭绝。能否用于治理水质净化？ 二. 生态工程所遵循的基本原理 2.协调 是指在进行生态工程建设时，_________________、___________的____________也是需要考虑的问题； (1)概念: 生物与环境 生物与生物 协调与适应 (2)实例: ①只适宜种植灌木和草本的西北建造防护林被硬性规定种植杨树，导致一些地区种植的防护林成了“灰色长城”。 ②过度放牧导致草场退化。 ③水体富营养化。 17 2023/9/25 从协调原理出发，想一想，在我国