高中生物人教版(2022)選擇性生物與環(huán)境人與環(huán)境生態(tài)工程生態(tài)工程（共31張）

問題探討

在2008年北京奧運會的籌辦過程中，奧林匹克森林公園是一個重要建設(shè)項目。公園所在地原來主要是普通村落和農(nóng)田。2002年招標設(shè)計，2005年開工建設(shè)，2008年建成。公園建設(shè)堅持“綠色奧運”的理念，充分利用了原有地貌和植被，采用了營造近自然林系統(tǒng)、廢物資源循環(huán)利用等多項生態(tài)技術(shù)。例如，公園的水系建設(shè)采用了雨水收集、污水利用、中水凈化、智能化灌溉和生態(tài)防滲等環(huán)保技術(shù)。討論：1.農(nóng)田棄耕后，在自然狀態(tài)下，也可以演替為森林，為什么還要人工造林呢？

利用生態(tài)工程原理進行人工造林，可以縮短建設(shè)周期，在較短時間內(nèi)獲得生態(tài)效益問題探討

在2008年北京奧運會的籌辦過程中，奧林匹克森林公園是一個重要建設(shè)項目。公園所在地原來主要是普通村落和農(nóng)田。2002年招標設(shè)計，2005年開工建設(shè)，2008年建成。公園建設(shè)堅持“綠色奧運”的理念，充分利用了原有地貌和植被，采用了營造近自然林系統(tǒng)、廢物資源循環(huán)利用等多項生態(tài)技術(shù)。例如，公園的水系建設(shè)采用了雨水收集、污水利用、中水凈化、智能化灌溉和生態(tài)防滲等環(huán)保技術(shù)。討論：2.為什么要先做森林公園的整體設(shè)計再開工呢？

建設(shè)北京奧林匹克森林公園是涉及生態(tài)學、工程學、系統(tǒng)學、經(jīng)濟學等多學科的原理和方法的系統(tǒng)工程，要綜合考慮諸多方面的因素，而且建設(shè)成本較高，在開工前做好整體設(shè)計可以保證工程建設(shè)的合理性與可實施性，也可以有效控制建設(shè)成本和后續(xù)維護成本，避免不必要的浪費，提高生態(tài)效益。問題探討

在2008年北京奧運會的籌辦過程中，奧林匹克森林公園是一個重要建設(shè)項目。公園所在地原來主要是普通村落和農(nóng)田。2002年招標設(shè)計，2005年開工建設(shè)，2008年建成。公園建設(shè)堅持“綠色奧運”的理念，充分利用了原有地貌和植被，采用了營造近自然林系統(tǒng)、廢物資源循環(huán)利用等多項生態(tài)技術(shù)。例如，公園的水系建設(shè)采用了雨水收集、污水利用、中水凈化、智能化灌溉和生態(tài)防滲等環(huán)保技術(shù)。討論：3.公園建設(shè)為什么要充分利用原有的地貌和植被，營造近自然林系統(tǒng)呢？

生態(tài)工程的建設(shè)要順應(yīng)自然，即合乎自然規(guī)律。

自然的地貌和植被，是自然選擇、生物與環(huán)境相適應(yīng)的結(jié)果，充分利用原有的地貌和植被有利于該公園的可持續(xù)發(fā)展，并且會減少人力和物力的投入

以上這樣的生產(chǎn)方式，已經(jīng)嚴重影響了人類的可持續(xù)發(fā)展。為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，經(jīng)濟發(fā)展必須符合生態(tài)學規(guī)律。改變“人類能征服自然”的錯誤觀念，旨在解決環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展協(xié)調(diào)問題的一門新學科——生態(tài)工程應(yīng)運而生并迅速發(fā)展。一、生物工程概述1.概念

指人類應(yīng)用___________________的基本原理和方法，對人工生態(tài)系統(tǒng)進行_______________，或?qū)σ驯黄茐牡纳鷳B(tài)環(huán)境進行了_________，從而________________或___________，促進人類_____________________的系統(tǒng)工程技術(shù)或綜合工藝過程分析、設(shè)計和調(diào)控生態(tài)學和系統(tǒng)學等學科提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力修復(fù)、重建改善生態(tài)環(huán)境社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展（1）理論基礎(chǔ)：（2）手段：生態(tài)學和系統(tǒng)學（工程學、經(jīng)濟學）等學科的基本原理和方法對人工生態(tài)系統(tǒng)進行分析、設(shè)計和調(diào)控；或?qū)σ驯黄茐牡纳鷳B(tài)環(huán)境進行了修復(fù)、重建2.實施原因

毀林種地,圍湖造田,大量使用化肥、農(nóng)藥等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,以及工業(yè)的迅猛發(fā)展,正在消耗大量的自然資源。3.目的

遵循生態(tài)學原理，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達到________和________的同步發(fā)展4.優(yōu)點經(jīng)濟效益生態(tài)效益________、________、________少消耗多效益可持續(xù)二、生態(tài)工程所遵循的基本原理

生態(tài)工程以生態(tài)系統(tǒng)的_______、_______功能為基礎(chǔ),遵循______、_____、_____、_____等生態(tài)學基本原理自組織自我調(diào)節(jié)整體循環(huán)協(xié)調(diào)自生1.自生（1）概念：

在生態(tài)系統(tǒng)中由_______而產(chǎn)生的______、_______、_______、_______和_____（2）基礎(chǔ)：

生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能（生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力）

①個體水平

生物能夠進行新陳代謝、再生更新等

②系統(tǒng)水平

生物之間通過各種相互作用（特別是種間關(guān)系）進行自組織，實現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)，形成有序的整體生物組分自組織自我優(yōu)化自我調(diào)節(jié)自我更新維持（3）遵循該原理的具體做法①有效選擇生物組分并合理布設(shè)

*這是系統(tǒng)或工程能否形成自組織能力的基礎(chǔ)；

*一般而言，應(yīng)盡量提高生物多樣性程度；②要創(chuàng)造有益于生物組分的生長、發(fā)育、繁殖，以及它們形成互利共存關(guān)系的條件如在濕地修復(fù)過程中，選擇凈化能力較強的多種水生植物，還要考慮各自的生態(tài)位差異，以及它們的種間關(guān)系。如濕地生態(tài)工程中，移除水體中有害物質(zhì)、增加水體溶氧量（4）實例太陽能水生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)以太陽能為動力，驅(qū)動水質(zhì)循環(huán)，進行生態(tài)恢復(fù)，改善水質(zhì)思考1：為什么提高生物多樣性程度，有助于生態(tài)系統(tǒng)維持自生能力？思考2：使物種之間形成互利共存的關(guān)系應(yīng)考慮哪些因素？

提高生物多樣性程度，利用種群之間互利共存的關(guān)系，構(gòu)建復(fù)合群落，這樣即使某個種群消亡，其他種群也能彌補上來

考慮生物之間生態(tài)位的差異，以及它們之間的種間關(guān)系2.循環(huán)（1）概念：

指在生態(tài)工程中__________________，既保證________________，也保證______________________（2）基礎(chǔ)：

生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)功能（3）遵循該原理的具體做法：通過系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)不斷循環(huán)，使前一環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢物盡可能地被后一環(huán)節(jié)利用，減少整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)“廢物”的產(chǎn)生促進物質(zhì)的遷移與轉(zhuǎn)化各環(huán)節(jié)物質(zhì)遷移順暢主要物質(zhì)或元素的轉(zhuǎn)化率高（4）優(yōu)點：

實現(xiàn)物質(zhì)多級循環(huán)利用，廢棄物資源化，減少污染（5）實例：

無廢棄物農(nóng)業(yè)人類食品作物殘留人尿糞人土壤養(yǎng)分吸收作物沉降物（雨、雪）牲畜牲畜糞便人類食品飼料與墊料“無廢棄物農(nóng)業(yè)”物質(zhì)循環(huán)再生示意圖旁欄思考題：有人說，過度從土地索取導致土地退化，是有些古文明中斷的一個重要原因，我國幾千年的農(nóng)業(yè)發(fā)展沒有出現(xiàn)這一問題，這是中華文明數(shù)千年延續(xù)不斷的條件之一，你認同這一觀點嗎？

認同；歷史上美索不達米亞、小亞細亞等地居民毀林造田，是那里成為了不毛之地，而中華文明在“天人合一”“道法自然”等生態(tài)智慧和“仁民愛物”“民胞物與”等生態(tài)倫理的指導下，生生不息、源遠流長；我國古代先民還依靠“無廢棄物農(nóng)業(yè)”保證了土壤的費力，改善了土壤結(jié)構(gòu)，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，因此幾千年來，土地一直維持著生產(chǎn)能力。3.協(xié)調(diào)（1）概念：

是指在進行生態(tài)工程建設(shè)時，___________、_________的__________也是需要考慮的問題；（2）遵循該原理的具體做法：①生物與環(huán)境、生物與生物之間要協(xié)調(diào)與適應(yīng)

②考慮環(huán)境容納量（3）實例：

生物與環(huán)境生物與生物協(xié)調(diào)與適應(yīng)①只適宜種植灌木和草本的西北建造防護林被硬性規(guī)定種植楊樹，導致一些地區(qū)種植的防護林成了“灰色長城”；②過度放牧導致草場退化③水體富營養(yǎng)化*生物數(shù)量不能超過環(huán)境承載力的限度，否則會引起系統(tǒng)的失衡和破壞旁欄思考題：從協(xié)調(diào)原理出發(fā)，想一想，在我國西北地區(qū)進行防護林建設(shè)，應(yīng)選擇哪些樹種？如果在該地區(qū)發(fā)展畜牧養(yǎng)殖業(yè)，你認為應(yīng)該注意什么問題？

我國西部地區(qū)缺雨干旱，土壤較為貧瘠，應(yīng)該選擇適合當?shù)刈匀画h(huán)境條件的樹種，如沙棘、山杏、刺槐、小葉錦雞兒等；在西北地區(qū)發(fā)展畜牧業(yè)，應(yīng)注意考慮環(huán)境容納量，牲畜數(shù)量不超過草地的承載力，避免過度放牧，并適當種植牧草。4.整體（1）概念：

系統(tǒng)建設(shè)以______為指導，不僅考慮____生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，更要考慮_____和_____等系統(tǒng)的影響力；（2）遵循該原理的具體做法：①遵從自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，各組分之間要有適當?shù)谋壤?，不同組分之間應(yīng)構(gòu)成有序的結(jié)構(gòu)，通過改變和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，達到改善系統(tǒng)功能的目的；

②進行生態(tài)工程建設(shè)時，不僅要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，更要考慮經(jīng)濟和社會等系統(tǒng)的影響力整體觀自然經(jīng)濟社會（3）實例：

在進行林業(yè)建設(shè)時，一方面要號召農(nóng)民種樹，另一方面一定要考慮貧困地區(qū)農(nóng)民的生活問題（4）意義：

只有應(yīng)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)建設(shè)與環(huán)境保護之間的關(guān)系,保障生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定核心詞提高生物多樣性，創(chuàng)造有益于生物形成互利共存關(guān)系的條件物質(zhì)循環(huán)無廢棄物各組分之間要有適當?shù)谋壤匀唬ㄉ鷳B(tài)）、經(jīng)濟、社會結(jié)合生物與生物之間、生物與環(huán)境之間協(xié)調(diào)，考慮環(huán)境容納量現(xiàn)學現(xiàn)用：現(xiàn)學現(xiàn)用：寫出下列例子主要涉及到的生態(tài)工程原理①沼氣池——遵循了_____原理②在人工林增加植被層次——遵循了_____原理③“落紅不是無情物，化作春泥更護花”——體現(xiàn)了______原理④前面造林，后面砍樹——違背了_____原理⑤草原確定載畜量，不能過度放牧——遵循______原理⑥濕地破壞——違背了______原理⑦減少污水排放，治理湖泊——遵循了______原理⑧引入物種時考慮是否適應(yīng)環(huán)境——遵循______原理⑨引入水葫蘆泛濫，導致多數(shù)生物死亡——違背了_____原理和_____原理循環(huán)自生循環(huán)整體協(xié)調(diào)自生自生協(xié)調(diào)自生協(xié)調(diào)?；~塘思考討論分析生態(tài)工程所遵循的基本原理和應(yīng)用1.“陸基種桑、桑葉飼蠶、蠶沙喂魚、塘泥培桑”

主要遵循了_____原理；2.“所選擇的生物與生物、生物與環(huán)境達到了協(xié)調(diào)和平衡，例如桑和甘蔗適應(yīng)我國南方溫暖濕潤氣候”

主要遵循了_____原理；3.“在設(shè)計?；~塘時，要考慮合適的陸地與水面的配比”

主要遵循了_____原理；4.“四大家魚混養(yǎng)模式，通過合理布設(shè)，讓各種魚類都有生存的機會和空間”

主要遵循了_____原理；循環(huán)協(xié)調(diào)整體自生討論：1.嘗試畫出桑基魚塘中的食物鏈2.當桑葉價格高，賣桑葉比賣魚更合算時，當?shù)剞r(nóng)民會將蠶沙用作桑樹的肥料，而不是喂魚。由此可以看出，生態(tài)工程建設(shè)除了要考慮生態(tài)學、工程學原理，還需要關(guān)注什么？桑樹→蠶；甘蔗→人；甘蔗→豬→人；雖然用蠶沙喂魚，但池塘中還可能存在如下食物鏈：浮游植物→魚；浮游植物一浮游動物→魚還需關(guān)注經(jīng)濟學原理，要達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展三、生態(tài)工程的實例和發(fā)展前景1.生態(tài)工程建設(shè)的宗旨：

因地制宜2.生態(tài)工程的發(fā)展前景：解決環(huán)境污染、人口激增、資源破壞、能源短缺的“并發(fā)癥”，重視環(huán)境保護，更注重與經(jīng)濟、社會效益結(jié)合3.生態(tài)工程的實例：

農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程濕地生態(tài)恢復(fù)工程礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程①農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程主要原理及對應(yīng)的內(nèi)容有效選擇畜、魚等多種生物組成并合理布設(shè)________原理作物→糧食、秸稈→人、畜食用→糞便殘渣→沼氣池→農(nóng)田→作物________原理利用自然生態(tài)系統(tǒng)中的成分，增加了就業(yè)和經(jīng)濟收入，解決了社會問題________原理自生循環(huán)整體思考1：該生態(tài)系統(tǒng)有什么特點（優(yōu)點）實現(xiàn)了物質(zhì)的多級循環(huán)利用，減少了廢物排放與環(huán)境污染；實現(xiàn)了經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益的全面提高；實現(xiàn)了能量的多級利用，大大提高了能力的利用率；①農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程主要原理及對應(yīng)的內(nèi)容有效選擇畜、魚等多種生物組成并合理布設(shè)________原理作物→糧食、秸稈→人、畜食用→糞便殘渣→沼氣池→農(nóng)田→作物________原理利用自然生態(tài)系統(tǒng)中的成分，增加了就業(yè)和經(jīng)濟收入，解決了社會問題________原理自生循環(huán)整體思考2：該生態(tài)系統(tǒng)有值得借鑒的做法

該工程提高了土地產(chǎn)出水平，創(chuàng)造了多種勞動力就業(yè)機會，增加了農(nóng)民收入，促進了經(jīng)濟發(fā)展；同時降低了環(huán)境污染，促進了可持續(xù)發(fā)展；②濕地生態(tài)恢復(fù)工程濕地生態(tài)恢復(fù)工程主要原理及對應(yīng)的內(nèi)容點源和非點源污染控制；建立緩沖帶，減少人類干擾，使?jié)竦匾揽科渥匀谎萏娴葯C制（由簡單到復(fù)雜）恢復(fù)其生態(tài)功能________原理根據(jù)原濕地中物種的分布情況引入動植物

________原理廢水處理（廢水資源化）________原理自生協(xié)調(diào)循環(huán)廈門筼筜湖③