第4章 第3节 生态工程-【大鹏生物】高中新教材精品课生物选择性必修2 生物与环境 课件

第4章 人 与 环 境 第3节　生态工程 [ 学习目标 ]　 1.简述生态工程的概念，关注生态工程建设。 2.举例说出生态工程的实例及所遵循的基本原理。 3.评述生态工程发展前景。 [ 本讲概况] 一、生态工程的基本原理 二、生态工程的实例和发展前景 一、生态工程的基本原理 [ 教材梳理 ] 1．关注生态工程建设 (1)生态工程的概念：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，促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。 (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的同步发展。 (3)生态工程的特点：与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。 2．生态工程所遵循的基本原理 生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。 (1)自生 ①含义：由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。 ②要求 a．遵循自生原理，需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。 b．维持系统的自生，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。 (2)循环 ①含义：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率较高。 ②意义：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”的产生。 (3)协调：处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量。如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。 (4)整体 ①要求 a．遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。 b．考虑社会—经济—自然复合系统的影响力。 ②意义：统一协调当前与长远、局部与整体、开发建设与环境保护之间的关系，保障生态系统的平衡和稳定。 [ 核心探讨 ] 分析生态工程的原理和应用 结合教材P102～103“思考·讨论”，回答问题： (1)请分析桑基鱼塘应用了生态工程的哪些基本原理？ ①蚕沙、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，主要为协调原理。 ③桑基鱼塘在设计时要考虑栽种作物与养殖动物的比例，主要为整体原理。 ④桑基鱼塘中的生物组分通过合理布设、互利共存，实现了系统结构与功能的协调，主要为自生原理。 (2)尝试写出桑基鱼塘中的食物链。 提示　桑树→蚕；甘蔗→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→浮游动物→鱼。 (3)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？ 提示　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。 [ 核心归纳 ] 1．生态工程遵循的基本原理归纳 原理 理论基础 意义 实例 自生 原理 自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持 实现系统结构与功能的协调，形成有序的整体 湿地生态系统的修复 循环 原理 物质的迁移和转化(物质循环) 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”的产生 “无废弃物农业” 协调 原理 生物与生物、生物与环境的协调与适应 生物数量不超过环境承载力，可避免系统的失衡和破坏 西北地区不适于种植乔木类的杨树 整体 原理 社会—经济—自然复合系统 统一协调各种关系，保障系统的平衡与稳定 在林业工程建设中，自然系统与社会、经济系统的关系问题 2.把握生态工程基本原理的判断方法 (1)强调物质循环、废物利用、减轻环境污染→循环原理。 (2)体现物种多，营养关系复杂→自生原理。 (3)强调生物与环境的协调与平衡，涉及环境承载力→协调原理。 (4)涉及自然、经济和社会，指整个系统，如林业生态工程建设→整体原理。 题组一　生态工程的基本原理 1．我国西北土地沙化非常严重，原因有多种，其中一个主要原因是超载放牧，导致草地退化。试分析上述事实主要违背了生态工程的什么原理(　　) A．循环原理 B．协调原理 C．自生原理 D．整体原理 B 2．生态系统内即使某个物种由于某种原因而死亡，也会很快有其他物种占据它原来的生态位置，从而避免出现系统结构或功能失衡。这体现的生态工程原理是(　　) A．协调原理 B．自生原理 C．循环原理 D．整体原理