第4章 第3節(jié)　生態(tài)工程課件 高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

第3節(jié)生態(tài)工程1.簡(jiǎn)述生態(tài)工程的概念,關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)。2.簡(jiǎn)述生態(tài)工程的原理,舉例說(shuō)出

各原理的內(nèi)容。3.舉例說(shuō)出我國(guó)生態(tài)工程建設(shè)成就,并學(xué)會(huì)利用生態(tài)工程原理分析

解決實(shí)際問(wèn)題。4.說(shuō)出生態(tài)工程的發(fā)展前景。重難點(diǎn):1.生態(tài)工程的原理與應(yīng)用。2.利用生態(tài)工程原理分析解決實(shí)際問(wèn)題。1.生態(tài)工程的概念人類(lèi)應(yīng)用①

生態(tài)學(xué)

和②

系統(tǒng)學(xué)

等學(xué)科的基本原理和方法,對(duì)人工生態(tài)系

統(tǒng)進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)和調(diào)控,或?qū)σ驯黄茐牡纳鷳B(tài)環(huán)境進(jìn)行③

修復(fù)、重建

,從而

提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力或改善④

生態(tài)環(huán)境

,促進(jìn)人類(lèi)社會(huì)與自然環(huán)境和諧發(fā)展的系統(tǒng)工程技術(shù)或綜合工藝過(guò)程。2.生態(tài)工程建設(shè)的目的:遵循生態(tài)學(xué)規(guī)律,充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力,防止環(huán)境污染,

達(dá)到⑤

經(jīng)濟(jì)效益

和⑥

生態(tài)效益

的同步發(fā)展。3.生態(tài)工程的特點(diǎn):與傳統(tǒng)工程相比,生態(tài)工程是一類(lèi)少消耗、⑦

多效益

、⑧

可持續(xù)

的工程體系。1|關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)2|生態(tài)工程所遵循的基本原理基本原理內(nèi)容自生a.自生是指生物組分產(chǎn)生的⑨

自組織

、自我優(yōu)化、自我調(diào)節(jié)、自我更新和維持;b.遵循自生原理,需要在生態(tài)工程中有效選擇生物組分并合理布設(shè);c.要維持系統(tǒng)的自生,需要?jiǎng)?chuàng)造有益于生物組分的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖,以及它們形成互利共存關(guān)系的條件循環(huán)循環(huán)是指在生態(tài)工程中促進(jìn)系統(tǒng)的⑩

物質(zhì)遷移

與轉(zhuǎn)化,既保證各個(gè)環(huán)節(jié)的物質(zhì)遷移順暢,也保證主要物質(zhì)或元素的轉(zhuǎn)化率較高協(xié)調(diào)處理好生物與環(huán)境、生物與生物的協(xié)調(diào)與平衡,需要考慮

環(huán)境容納量

整體遵循整體原理,首先要遵從自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律,各組分之間要有適當(dāng)?shù)谋壤?不同組分之間應(yīng)構(gòu)成有序的結(jié)構(gòu),通過(guò)改變和優(yōu)化結(jié)構(gòu),達(dá)到改善系統(tǒng)功能的目的。其次,人類(lèi)處在一個(gè)

社會(huì)—經(jīng)濟(jì)—自然

復(fù)合而成的巨大系統(tǒng)中,不僅要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律,更要考慮經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等系統(tǒng)的影響力1.農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程(1)問(wèn)題:資源有限,人多地少,產(chǎn)出不足。(2)應(yīng)用原理:

循環(huán)、整體

原理等。(3)措施:建立農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程,實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的

多級(jí)循環(huán)

利用。(4)案例:北京郊區(qū)某村實(shí)施的以沼氣工程為中心的物質(zhì)多級(jí)循環(huán)利用工程。(5)優(yōu)點(diǎn):該案例中農(nóng)、牧、副、漁等各業(yè)全面發(fā)展,增加了勞動(dòng)力就業(yè)機(jī)會(huì),促進(jìn)了

經(jīng)濟(jì)發(fā)展;開(kāi)發(fā)可更新資源,降低了環(huán)境污染,促進(jìn)了農(nóng)村的可持續(xù)發(fā)展。2.濕地生態(tài)恢復(fù)工程(1)濕地的作用:濕地被譽(yù)為地球的“腎”,具有蓄洪防旱,調(diào)節(jié)區(qū)域氣候,控制土壤

侵蝕,自然凈化污水,為遷飛的鳥(niǎo)類(lèi)和其他多種動(dòng)植物提供棲息地,以及為人們提供3|生態(tài)工程的實(shí)例休閑娛樂(lè)的環(huán)境等功能。(2)我國(guó)濕地的特點(diǎn):類(lèi)型多,面積大,分布廣,區(qū)域差異顯著,生物多樣性豐富。(3)問(wèn)題:人們對(duì)濕地進(jìn)行排水和圍墾,已經(jīng)破壞了地球上80%的濕地資源。濕地的

縮小會(huì)導(dǎo)致局部氣候惡化、地下水位下降、生物多樣性降低、遷飛鳥(niǎo)類(lèi)絕跡等。(4)應(yīng)用原理:

自生、協(xié)調(diào)

原理等。(5)措施:采用工程學(xué)和生態(tài)學(xué)措施相結(jié)合的方法,如廢水處理、點(diǎn)源和非點(diǎn)源污染

控制、土地處理工程,以及動(dòng)植物物種引進(jìn)等,使受到干擾的濕地得以恢復(fù)。在濕

地周?chē)⒕彌_帶,以盡量減少人類(lèi)的干擾,使?jié)竦匾揽孔匀谎萏娴葯C(jī)制恢復(fù)其生

態(tài)功能。(6)案例:廈門(mén)筼筜湖生態(tài)恢復(fù)工程。3.礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程(1)問(wèn)題:礦藏開(kāi)采后往往造成礦區(qū)的山體、土壤和植被,乃至整個(gè)地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的

破壞。尤其是規(guī)模巨大的采礦業(yè),不僅對(duì)土地景觀造成巨大的影響,還可能產(chǎn)生嚴(yán)

重的

重金屬

污染。(2)應(yīng)用原理:

自生、協(xié)調(diào)

原理等。(3)措施:人工制造表土、多層覆蓋、特殊隔離、土壤侵蝕控制、植被恢復(fù)工程

等。其中關(guān)鍵是

植被恢復(fù)

,以及植被恢復(fù)所必需的土壤微生物群落的重建。(4)案例:赤峰市元寶山礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)工程。1.現(xiàn)狀:目前我國(guó)面臨的生態(tài)危機(jī),已不單純是環(huán)境污染問(wèn)題,而是與人口激增、環(huán)

境與資源破壞、能源短缺等問(wèn)題結(jié)合在一起的“并發(fā)癥”。2.解決辦法:不僅要重視對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù),更要注重與

經(jīng)濟(jì)

、

社會(huì)

效益的結(jié)合。3.生態(tài)工程存在的問(wèn)題(1)缺乏定量化模型的指導(dǎo),難以設(shè)計(jì)出標(biāo)準(zhǔn)化、易操作的生態(tài)工程樣板。(2)有些設(shè)計(jì)缺乏高科技含量,生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控尚缺乏及時(shí)準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)技術(shù)的支持,

缺乏理論性指導(dǎo)等。4.我國(guó)生態(tài)工程的前景:我國(guó)黨和政府高度重視生態(tài)文明建設(shè),在黨的十九大報(bào)告

中,首次把美麗中國(guó)作為建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)的重要目標(biāo),對(duì)生態(tài)文明建設(shè)提出了一系列新思想、新目標(biāo)、新要求和新部署,為建設(shè)美麗中國(guó)提供了指導(dǎo)方針

和行動(dòng)指南。今天,古老的智慧融合了現(xiàn)代科學(xué)成就,生態(tài)工程的發(fā)展和應(yīng)用,將在

建設(shè)美麗中國(guó)的過(guò)程中大有作為。4|生態(tài)工程的發(fā)展前景1.生態(tài)工程最終的目的是追求經(jīng)濟(jì)效益最大化。

(

?)提示:生態(tài)工程最終的目的是達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。2.建立不同的生態(tài)工程時(shí)所依據(jù)的原理都相同。

(

?)提示:建立不同的生態(tài)工程時(shí)要因地制宜,所依據(jù)的原理不完全相同。3.單一種植林有利于維持生態(tài)系統(tǒng)的自生。

(

?)提示:一般而言,提高生物多樣性程度,構(gòu)建復(fù)合的群落,才有利于生態(tài)系統(tǒng)維持自生

能力。4.生物數(shù)量長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)環(huán)境容納量會(huì)引起系統(tǒng)的失衡和破壞,違背了協(xié)調(diào)原理。

(√)判斷正誤，正確的畫(huà)“√”，錯(cuò)誤的畫(huà)“?”。5.適用于礦區(qū)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的措施是開(kāi)發(fā)農(nóng)田,增加農(nóng)民收入。

(

?)提示:礦區(qū)廢棄地的土地條件極端惡劣,甚至有重金屬污染,植被難以恢復(fù)而農(nóng)作物

更難以生長(zhǎng),不合適大力發(fā)展農(nóng)田。6.能夠?qū)崿F(xiàn)廢物資源化是農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程的重要優(yōu)點(diǎn)。

(√)7.建立生態(tài)農(nóng)業(yè)時(shí)巧設(shè)、增設(shè)食物鏈的目的是使食物鏈延長(zhǎng),消耗能量環(huán)節(jié)增多,

系統(tǒng)總能量利用率降低。

(

?)提示:生態(tài)農(nóng)業(yè)中巧設(shè)、增設(shè)食物鏈,提高了生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)了能量

的多級(jí)利用,使能量盡可能多地流向?qū)θ祟?lèi)有益的地方,系統(tǒng)總能量利用率并沒(méi)有

降低。1|生態(tài)工程原理的判斷依據(jù)與實(shí)例基本原理判斷依據(jù)實(shí)例說(shuō)明自生生態(tài)工程利用了“有效選擇生物組分并合理布設(shè)”“生物之間相互作用關(guān)系”“創(chuàng)造有益于生物組分的條件”“提高生物多樣性”等方式則符合自生原理正例:移除河流中有毒物質(zhì),降低污染,改善生物生存環(huán)境;反例:將天然復(fù)合林改為人工林,降低生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力循環(huán)生態(tài)工程通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)再生,能量多級(jí)利用,則符合循環(huán)原理正例:“無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)”;反例:過(guò)度從土地索取導(dǎo)致土地退化、過(guò)度依賴(lài)化肥導(dǎo)致土壤板結(jié)協(xié)調(diào)生態(tài)工程建設(shè)時(shí)考慮到生物與環(huán)境、生物與生物的協(xié)調(diào)和適應(yīng),同時(shí)考慮到環(huán)境容納量,則符合協(xié)調(diào)原理正例:引入適宜當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境的物種;反例:過(guò)度放牧導(dǎo)致草原退化整體生態(tài)工程遵從自然生態(tài)系統(tǒng)規(guī)律,設(shè)計(jì)時(shí)注意“各組分比例適當(dāng),構(gòu)成有序的結(jié)構(gòu)”“考慮經(jīng)濟(jì)、社會(huì)因素”,則符合整體原理正例:整體設(shè)計(jì)復(fù)雜有序的社會(huì)—經(jīng)濟(jì)—自然復(fù)合系統(tǒng);反例:號(hào)召農(nóng)民進(jìn)行生態(tài)建設(shè),不考慮農(nóng)民收入問(wèn)題,導(dǎo)致“前面造林,后面毀林”2|運(yùn)用生態(tài)工程原理設(shè)計(jì)和分析生態(tài)工程實(shí)例設(shè)計(jì)生態(tài)工程遵循的原則及原理(1)應(yīng)當(dāng)能夠體現(xiàn)生態(tài)學(xué)原理與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)相結(jié)合的原則,合理布設(shè)生物組分,利

用自生原理,維持生態(tài)工程穩(wěn)定性。(2)應(yīng)當(dāng)充分利用自然界的物質(zhì)和能量資源,實(shí)現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)利用,能量多級(jí)利用,利用

循環(huán)原理,減少?gòu)U棄物產(chǎn)生,減少環(huán)境污染。(3)應(yīng)當(dāng)充分考慮當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境特點(diǎn),合理確定生物的種類(lèi)和數(shù)量,利用協(xié)調(diào)原理,維

持生態(tài)工程的協(xié)調(diào)與平衡。(4)在遵循生態(tài)規(guī)律前提下,合理設(shè)置各組分比例和結(jié)構(gòu),并應(yīng)當(dāng)充分考慮經(jīng)濟(jì)、社

會(huì)和生態(tài)的綜合效益,利用整體原理,構(gòu)建社會(huì)—經(jīng)濟(jì)—自然復(fù)合系統(tǒng)。不同生態(tài)工程需注意的問(wèn)題(1)農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程:核心是沼氣工程,優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)物質(zhì)循環(huán),開(kāi)發(fā)可更新資

源,減少環(huán)境污染。(2)濕地生態(tài)恢復(fù)工程:①主要措施:退耕還湖;②主要困難:解決遷出湖區(qū)居民的生

計(jì)問(wèn)題。(3)礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程:①改良表土;②種植耐旱的植被;③確定合理載牧

量。

(1)不同的生態(tài)工程所依據(jù)的原理不完全相同。(2)實(shí)現(xiàn)生態(tài)經(jīng)濟(jì)一定要遵循生態(tài)工程的基本原理,如果違背這些原理,會(huì)由盛轉(zhuǎn)衰,

最終導(dǎo)致崩潰。(3)一方面,生態(tài)工程的恢復(fù)作用是有限的,不能誤認(rèn)為只要有了生態(tài)工程,就可以

“先污染、破壞,后治理”。另一方面,自然生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我恢復(fù)能力,我

們?cè)谏鷳B(tài)工程建設(shè)中要合理利用自然生態(tài)系統(tǒng)的這種能力。如圖為某綜合發(fā)展型生態(tài)工程示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答:(1)生態(tài)工程所遵循的基本原理有整體原理、協(xié)調(diào)原理、循環(huán)原理、自生原理。

該工程主要運(yùn)用了

、

和整體原理。（2）沼氣池中的產(chǎn)甲烷菌在生態(tài)系統(tǒng)中的地位是

。（3）在進(jìn)行林業(yè)工程建設(shè)時(shí)，一方面要號(hào)召農(nóng)民種樹(shù)，另一方面要考慮當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的經(jīng)濟(jì)發(fā)展等問(wèn)題。以上做法依據(jù)的生態(tài)工程原理是

。單一的人工林比天然混合林的穩(wěn)定性低，容易遭受害蟲(chóng)危害，這體現(xiàn)了生態(tài)工程的

原理。解析

(1)圖中該綜合發(fā)展型生態(tài)工程是以沼氣工程為中心的物質(zhì)多級(jí)循環(huán)利用

工程,該生態(tài)工程主要運(yùn)用了循環(huán)原理、整體原理和自生原理。(2)沼氣池中的產(chǎn)

甲烷菌可將動(dòng)植物遺體和動(dòng)物的排遺物分解成無(wú)機(jī)物(供生產(chǎn)者重新利用),在該生

態(tài)系統(tǒng)中屬于分解者。(