4.3.1生态工程的基本原理课件-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 一 生态工程的基本原理 1 在2008年北京奥运会的筹办过程中，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。 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。 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。 新课导入 生态工程的真实写照 新课导入 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。 新课导入 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。 新课导入 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。 生态工程建设 01 关注生态工程建设 为什么要进行生态系统保护和修复？ 毁林种地 围湖造田 滥用化肥农药 滥用化石能源 人口增长 不可持续发展 绿水青山就是金山银山 6 遵循 ，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到__________ 和 的同步发展。 与传统的工程相比，生态工程是是一类 的工程体系。 少消耗、多效益、可持续 (2)进行生态工程建设的目的: (3)生态工程的优点: (1)生态工程的概念： 指人类应用__________________等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行__________________，或对已被破坏的生态环境进行了_____________，从而提高生态系统的________或_________________，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。 分析、设计和调控 生态学和系统学 生产力 修复、重建 改善生态环境 生态学原理 经济效益 生态效益 01 关注生态工程建设 7 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 02 生态工程遵循的原理 8 自生 在生态系统中由生物组分而产生的自组织、 、 自我调节、 。 内容 生态系统的 能力 自我优化 自我更新和维持 生物组分：①个体代谢再生更新；②种间相互作用(种间关系)。 原理 遵循 原理。有效选择并合理布设生物组分，尽量提高生物多样性程度。 自生 基础 自我调节 实际应用 太阳能水生态修复系统 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。 以太阳能为动力，驱动水质循环，进行生态恢复，改善水质。 实际应用 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，增加水体溶氧量以改善水生生物的生存环境，从而有利于生态系统的自生。 循环 生态系统的 功能 内涵 依据 物质循环 指在生态工程中促进系统的物质 。 ①保证各个环节的物质迁移顺畅；② 保证主要物质或元素的转化率较高。 迁移与转化 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。 原则 实例——无废弃物农业 实现物质的多级循环利用，废物资源化，减少污染。 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？ 我国古代先民正是依靠“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