高中生物選修課題生態(tài)系統(tǒng)的基本原理

高中生物選修課題生態(tài)系統(tǒng)的基本原理第1頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四生態(tài)工程的基本原理a.物質(zhì)循環(huán)再生原理b.物種多樣性原理c.協(xié)調(diào)與平衡原理d.整體性原理e.系統(tǒng)學與工程學原理

第2頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四a.物質(zhì)循環(huán)再生原理—理論基礎：物質(zhì)循環(huán)

地球以有限的空間和資源，長久維持著眾多生物的生存、繁衍和發(fā)展，奧秘就在于物質(zhì)能夠在各類生態(tài)系統(tǒng)中，進行區(qū)域小循環(huán)和全球地質(zhì)大循環(huán)，循環(huán)往復，分層分級利用，從而達到取之不盡，用之不竭的效果。無廢棄物農(nóng)業(yè)

我國古代傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的輝煌成就之一，是生態(tài)工程最早和最生動的一種模式，通過積極種植能夠固氮的豆科作物，以及收集一切可能的有機物質(zhì)，包括人畜糞便、枯枝落葉、殘羹剩飯、河泥、炕土、老墻土以及農(nóng)產(chǎn)品加工過程中的廢棄物等，采用堆肥和漚肥等多種方式，把它們轉變?yōu)橛袡C肥料，施用到農(nóng)田中，改善了土壤結構；培育了土壤微生物；實現(xiàn)了土壤養(yǎng)分如氮、磷、鉀及微量元素的循環(huán)利用。

第3頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四太陽能太陽能飼料輸入系統(tǒng)（輸出）?；Q?！~生態(tài)系統(tǒng)魚塘浮游植物節(jié)肢動物魚魚（輸出）廢物底泥遺散蠶沙（輸出）（輸出）青貯脫落補償（輸出）沼氣（輸出）分解物?；~塘典型無廢棄物農(nóng)業(yè)第4頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四b.物種多樣性原理理論基礎：生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定型珊瑚礁區(qū)的生物多樣性高，食物鏈復雜，不同的生物占據(jù)了不同的時間位、空間位和資源位，因而充分利用了珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境。例如，氮、磷等養(yǎng)分就能夠在該區(qū)生物體間充分地循環(huán)利用而很少流出系統(tǒng)外。只有保持生態(tài)系統(tǒng)較高的生物多樣性，才能保證生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和平衡。生物多樣性的破壞有人為因素，而且往往作用巨大第5頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四楊樹是我國闊葉樹林主要造林樹種，近些年來楊樹速生豐產(chǎn)林大面積營造，防護林體系的建設也是以楊樹為主，楊樹蛀干害蟲危害嚴重，特別是天牛的危害已經(jīng)嚴重楊樹造林的發(fā)展······三北地區(qū)天牛的面積達到了250萬畝······近二十年我國大部分地區(qū)天牛危害嚴重······我國每年因天牛造成的經(jīng)濟損失約20億人民幣。危害嚴重的成因1.樹種或品種單一······

——摘自《內(nèi)蒙古林業(yè)調(diào)查設計·楊樹天牛的發(fā)生與治理·馬洪武&張洪亮》純楊樹林的生物多樣性低，食物鏈短而單調(diào)，缺少天牛的天敵，而成片單一的林木又為其提供了豐富的食物來源，因而會導致了樹林的毀壞。天牛里面有蟲子第6頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四c.協(xié)調(diào)與平衡原理理論基礎：生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)平衡由于周邊城市、工業(yè)和農(nóng)田的排水中氮、磷的濃度較高，使太湖水體中的水葫蘆和藻類瘋長不平衡第7頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四西北地區(qū)年降雨量450nm，只適宜種植灌木和草的地區(qū)，卻被硬性規(guī)定種植屬于喬木的楊樹，”楊家將因為不適應長成了”小老頭“,防護林變成了殘敗的灰色長城不適應第8頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四從協(xié)調(diào)與平衡原理出發(fā)，想一想，在我國西北地區(qū)進行防護林建設時，應選擇哪些特征的樹種？如果在該地區(qū)發(fā)展畜牧養(yǎng)殖業(yè)，你認為應該注意什么問題？第9頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四抗寒、耐旱，適應性強的沙棘，耐鹽堿力較強的沙棗等植物。

西北畜牧養(yǎng)殖應該注意牲畜數(shù)量不能超過草地的承載量。針對公共草地的過度放牧問題，應該實行草地承包，調(diào)動個人的管理積極性，減少過度放牧現(xiàn)象；另外，可以在有條件的地方，人工種植牧草，增加牧草產(chǎn)量。答：第10頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四處理好生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，需要考慮環(huán)境承載力。環(huán)境承載力又稱環(huán)境容納量是指某種環(huán)境所能養(yǎng)活的生物種群的數(shù)量。第11頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四d.整體性原理理論基礎：社會、經(jīng)濟、自然復合系統(tǒng)人類處在一個社會、經(jīng)濟、自然復合而成的系統(tǒng)中。進行生態(tài)工程建設時，不但要考慮到自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，更重要的是，要考慮到經(jīng)濟和社會等系統(tǒng)的影響力。另外，社會習慣、法律制度等也都對生態(tài)工程建設有著重要影響。只有應用整體性原理,才能統(tǒng)一協(xié)調(diào)當前與長遠、局部與整體、開發(fā)與環(huán)境建設之間的關系，保障生態(tài)系統(tǒng)平衡和穩(wěn)定。第12頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四生產(chǎn)成本消費效益經(jīng)濟系統(tǒng)植物動物微生物非生物因素自然系統(tǒng)政策科學文化管理社會系統(tǒng)自然—社會—經(jīng)濟復合系統(tǒng)第13頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四e.系統(tǒng)學和工程學原理⑴系統(tǒng)的結構決定功能原理生態(tài)工程需要考慮系統(tǒng)內(nèi)部不同組分之間的結構，通過改變和優(yōu)化結構，達到改善系統(tǒng)功能的目的。⑵系統(tǒng)整體性原理系統(tǒng)各組分之間要在適當?shù)谋壤P系，只有這樣才能順利完成能量、物質(zhì)、信息等的轉換和流通，并且實現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果，即“1+1>2”。理論基礎：分布式優(yōu)于集中式和環(huán)式理論基礎：整體功能大于部分之和第14頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四⑴系統(tǒng)的結構決定功能原理第15頁，共17頁，2023年，2月20日，星期四⑵系統(tǒng)整體性原理珊瑚礁之所以能夠保持很高的系統(tǒng)生產(chǎn)力，得益于珊瑚蟲和藻類組成的高效的植物—動物營養(yǎng)循環(huán)。通常情況下，失去了共生藻類的珊瑚蟲會因為死亡而導致珊瑚礁逐漸“白化”，失去其鮮艷的色彩，那里的生物多樣性也將銳減，從而造成系統(tǒng)的崩