4.3生態(tài)工程課件高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修22

第4章人與環(huán)境第3節(jié)生態(tài)工程學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1.概述生態(tài)工程的概念，關(guān)注生態(tài)工程的建設(shè)。2．概述生態(tài)工程的基本原理，舉例說出自生、循環(huán)、協(xié)調(diào)和整體原理的主要內(nèi)容。3．通過分析和評價生態(tài)工程的實例，說出這些實例所運用的生態(tài)工程基本原理。4．通過評述生態(tài)工程的發(fā)展前景，增強生態(tài)文明意識。1.生命觀念：生態(tài)工程的基本原理以及帶來的生態(tài)經(jīng)濟和社會效益等，體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀、生態(tài)觀、系統(tǒng)觀等。2．社會責(zé)任：通過對我國先民的生態(tài)工程的分析，感悟中華民族的智慧；通過對生態(tài)工程的分析，感悟“綠水青山就是金山銀山”的科學(xué)內(nèi)涵。知識自主梳理生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)

人工生態(tài)系統(tǒng)

已被破壞的生態(tài)環(huán)境

提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力

改善生態(tài)環(huán)境

人類社會

自然環(huán)境

系統(tǒng)工程技術(shù)

生態(tài)學(xué)

環(huán)境污染

經(jīng)濟效益和生態(tài)效益

少消耗、多效益、可持續(xù)

自我調(diào)節(jié)

循環(huán)

生物組分

自組織

優(yōu)化

生物組分

生物多樣性

生長、發(fā)育、繁殖

互利共存

物質(zhì)遷移與轉(zhuǎn)化

各個環(huán)節(jié)的物質(zhì)遷移

主要物質(zhì)或元素的轉(zhuǎn)化率較高

后一環(huán)節(jié)

減少

生物與環(huán)境、生物與生物

環(huán)境容納量

環(huán)境承載力

自然生態(tài)系統(tǒng)

經(jīng)濟和社會

種樹

生活

當(dāng)前與長遠

平衡和穩(wěn)定

生態(tài)學(xué)原理

經(jīng)濟和社會的實際狀況

資源有限生態(tài)農(nóng)村綜合發(fā)展多級循環(huán)利用沼氣工程調(diào)節(jié)區(qū)域氣候縮小惡化下降多樣性生態(tài)學(xué)措施緩沖帶自然演替生態(tài)系統(tǒng)重金屬植被恢復(fù)工程植被的恢復(fù)土壤微生物群落的重建元寶山礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)力量高科技含量監(jiān)測技術(shù)(3)我國面臨的生態(tài)危機：環(huán)境污染與人口激增、環(huán)境與資源破壞、能源短缺等問題結(jié)合在一起的“并發(fā)癥”。(4)我國黨和政府高度重視生態(tài)文明建設(shè)：把____________作為建設(shè)社會主義現(xiàn)代化強國的重要目標(biāo)。美麗中國自生原理利用的理論基礎(chǔ)是什么？循環(huán)原理利用的理論基礎(chǔ)是什么？協(xié)調(diào)原理利用的理論基礎(chǔ)是什么？提示：自生原理利用的理論基礎(chǔ)是生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。提示提示：循環(huán)原理利用的理論基礎(chǔ)是物質(zhì)循環(huán)。提示：協(xié)調(diào)原理利用的理論基礎(chǔ)是種群數(shù)量的變化受非生物和生物因素影響。整體原理利用的理論基礎(chǔ)是什么？農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程有哪些特點？有哪些值得借鑒的做法？

提示：整體原理利用的理論基礎(chǔ)是人類處在一個社會—經(jīng)濟—自然復(fù)合而成的巨大系統(tǒng)中。提示提示：該生態(tài)工程以沼氣工程為核心，農(nóng)、林、牧、副、漁各業(yè)全面發(fā)展，增加了勞動力就業(yè)機會，促進了經(jīng)濟發(fā)展；開發(fā)可以更新的資源，同時又降低了環(huán)境污染，促進了農(nóng)村的可持續(xù)發(fā)展。這些做法都是可以借鑒的。課堂小結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)檢測1．(目標(biāo)1)下列敘述屬于生態(tài)工程建設(shè)的目的的是(

)A．最大化的增加生產(chǎn)效益B．防止環(huán)境污染，發(fā)揮資源潛力C．征服自然世界，主宰經(jīng)濟發(fā)展D．遵循自然規(guī)律，實現(xiàn)快速發(fā)展答案2．(目標(biāo)2和3)河南省某村莊在插秧不久的稻田中，每畝放養(yǎng)200條草魚和600只青蛙，魚和蛙的糞便為水稻供肥；魚和蛙呼吸釋放的CO2可供水稻進行光合作用，實現(xiàn)了生態(tài)效益和經(jīng)濟效益的雙贏。關(guān)于這種立體種養(yǎng)模式的評價正確的是(

)A．水稻、雜草可從魚、蛙的糞便中獲取物質(zhì)和能量B．這種立體種養(yǎng)模式增大了流入該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的總能量C．統(tǒng)籌經(jīng)濟效益和生態(tài)效益體現(xiàn)了生態(tài)工程的協(xié)調(diào)原理D．沒有物質(zhì)和能量的投入該生態(tài)系統(tǒng)也能保持結(jié)構(gòu)和功能的協(xié)調(diào)答案解析水稻、雜草可從魚、蛙的糞便中獲取物質(zhì)，但是不能獲得能量，A錯誤；流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是綠色植物(生產(chǎn)者)固定的太陽能，動物糞便給植物提供養(yǎng)料，生長旺盛的植物可以固定更多的太陽能，B正確；生態(tài)工程的協(xié)調(diào)原理是指生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，生物數(shù)量不超過環(huán)境承載力，可避免系統(tǒng)的失衡和破壞，統(tǒng)籌經(jīng)濟效益和生態(tài)效益體現(xiàn)了生態(tài)工程的整體原理，C錯誤；稻田生態(tài)系統(tǒng)屬于輸出型生態(tài)系統(tǒng)，沒有物質(zhì)和能量的投入該生態(tài)系統(tǒng)不能保持結(jié)構(gòu)和功能的協(xié)調(diào)，D錯誤。解析3．(目標(biāo)3)農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程的優(yōu)點不包括(

)A．取得了經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益的全面提高B．緩解了農(nóng)村“三料”(飼料、燃料、肥料)短缺問題C．不僅實現(xiàn)了物質(zhì)利用的良性循環(huán)，還降低了環(huán)境污染D．通過退耕還林還草，提高了植被的覆蓋率，緩解了土地沙漠化答案4．(目標(biāo)3)建設(shè)人工濕地可將污水、污泥有控制地投放到人工建造的濕地上，主要利用了土壤、人工介質(zhì)、微生物的作用對污水和污泥進行處理。下列敘述不合理的是(

)A．合理搭配植物以提高系統(tǒng)的生物多樣性B．盡量使用本地物種以減少外來物種入侵C．為提高能量傳遞效率可增大引入濕地的污水總量D．選擇合適的人工介質(zhì)以利于好氧微生物的分解作用解析增大引入濕地的污水總量，可使微生物的分解作用加強，能量傳遞效率不會改變，C錯誤。答案解析5．(目標(biāo)2和目標(biāo)3)在社會主義新農(nóng)村建設(shè)中，某縣積極發(fā)展畜禽養(yǎng)殖和栽桑養(yǎng)蠶兩大支柱產(chǎn)業(yè)。在生產(chǎn)總量不斷提高的同時，該縣堅持在發(fā)展中解決環(huán)境問題，優(yōu)化生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)資源的最大化利用，走出了一條適合本地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)工程之路。請分析下圖回答問題：(1)該生態(tài)工程所遵循的基本原理是______________________________

___________________。(至少寫兩種)(2)該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動從___________________________________

開始，圖中屬于消費者的有____________________。(3)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)相比，該生態(tài)系統(tǒng)更能凈化環(huán)境，主要原因是____________________________________。循環(huán)原理、自生原理、整體原理(任選兩種)桑、糧、油菜等生產(chǎn)者固定的太陽能蠶、禽、畜等

糞便等“廢棄物”被及時利用

(4)該生態(tài)系統(tǒng)為何能提高經(jīng)濟效益？__________________________________________________________________________________________________。(5)根據(jù)該縣地處水鄉(xiāng)這一資源優(yōu)勢，請就該生態(tài)系統(tǒng)提出你的一條合理化建議：_____________________________________________________。實現(xiàn)了物質(zhì)和能量的多級利用，提高了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量；減少了化肥、

農(nóng)藥的使用(降低農(nóng)業(yè)成本投入)

蠶沙碎屑養(yǎng)魚，魚塘塘泥肥田

解析(1)生態(tài)工程的基本原理有自生、循環(huán)、協(xié)調(diào)、整體等原理。該生態(tài)工程依據(jù)的是循環(huán)、自生和整體原理。(2)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從生產(chǎn)者固定太陽能開始的，即桑、糧、油菜等生產(chǎn)者固定的太陽能，消費者是蠶、禽、畜等。(5)該生態(tài)系統(tǒng)中，蠶沙碎屑未被利用，可利用蠶沙養(yǎng)魚，魚塘的塘泥還可作肥料。解析重點題型突破題型一生態(tài)工程的原理應(yīng)用[例1]某生態(tài)工程的設(shè)計過程中，四位工程師依次表達了自己的設(shè)計理念。甲：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；乙：進行生態(tài)工程建設(shè)時，需要處理好生物與生物、生物與環(huán)境的平衡與適應(yīng)，需要考慮環(huán)境容納量；丙：生態(tài)工程建設(shè)時，應(yīng)盡量提高生物多樣性的程度，構(gòu)建復(fù)合群落，有效選擇生物組分并合理布設(shè)；丁：通過系統(tǒng)設(shè)計，使前一環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢物盡可能被后一環(huán)節(jié)利用，以減少整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中廢物的產(chǎn)生。請問甲、乙、丙、丁四位工程師分別從哪個原理提出自己的理念？(

)解題分析甲：考慮了自然生態(tài)規(guī)律的同時，也考慮經(jīng)濟和社會等的影響力，體現(xiàn)了生態(tài)工程的“整體”原理。乙：進行生態(tài)工程建設(shè)時，考慮了生物與生物、生物與環(huán)境的平衡與適應(yīng)，考慮了環(huán)境容納量，體現(xiàn)了生態(tài)工程的“協(xié)調(diào)”原理。丙：生態(tài)工程建設(shè)時，有效地選擇生物組分并合理布設(shè)，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，體現(xiàn)了生態(tài)工程的“自生”原理。?。和ㄟ^設(shè)計，考慮了物質(zhì)循環(huán)再生，體現(xiàn)了生態(tài)工程的“循環(huán)”原理。A．整體、協(xié)調(diào)、自生、循環(huán)

B．整體、自生、協(xié)調(diào)、循環(huán)C．循環(huán)、協(xié)調(diào)、自生、整體

D．循環(huán)、自生、協(xié)調(diào)、整體答案解題分析[例2]

“無廢棄物農(nóng)業(yè)”是生態(tài)工程最早的模式之一。如圖是“無廢棄物農(nóng)業(yè)”中對有機廢棄物進行處理的一種方案。有關(guān)敘述不正確的是(

)A．施用有機肥能為作物提供更多的營養(yǎng)物質(zhì)和能量B．從廢棄物資源化、無害化角度分析，途徑②、③優(yōu)于④C．該模式遵循循環(huán)、整體等基本原理D．蚯蚓、沼氣池中的微生物等分解者能有效促進物質(zhì)循環(huán)利用答案解題分析施用有機肥能為作物提供更多的營養(yǎng)物質(zhì)，但不能提供能量，A錯誤；對有機廢棄物進行②、③的處理，既實現(xiàn)了物質(zhì)和能量的多級利用，又減少了④處理過程中產(chǎn)生的污染問題，所以從廢棄物資源化、無害化角度分析，途徑②、③優(yōu)于④，B正確；結(jié)合分析可知該模式遵循循環(huán)、整體等基本原理，C正確；通過蚯蚓、沼氣池中的微生物等分解者能有效地促進系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)利用，D正確。解題分析題型二生態(tài)工程實例分析[例3]蚯蚓分解處理技術(shù)可實現(xiàn)固體廢物的減量化和資源化。下圖為某村農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的示意圖，下列說法正確的是(

)解題分析生態(tài)足跡的值越高，就意味著人類對生態(tài)破壞的就越嚴(yán)重，而生活垃圾發(fā)酵處理可以減少對生態(tài)的破壞，因此本村的生態(tài)足跡也會縮小，A錯誤；碳在生物群落和無機環(huán)境之間的循環(huán)，稱作碳循環(huán)，C錯誤；蚯蚓分解處理技術(shù)可以提高生態(tài)承載力，以緩解人口增長帶來的環(huán)境壓力，D錯誤。A．生活垃圾發(fā)酵處理可增大本村的生態(tài)足跡B．充分利用畜禽糞便中的能量體現(xiàn)了生態(tài)工程的循環(huán)原理C．蚯蚓呼吸作用釋放的CO2被水稻重新利用實現(xiàn)了碳在生物群落內(nèi)的循環(huán)D．蚯蚓分解處理技術(shù)可降低生態(tài)承載力，緩解人口增長帶來的環(huán)境壓力答案解題分析[例4]下圖是兩個農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的結(jié)構(gòu)模式圖，據(jù)圖回答下列問題。(1)農(nóng)作物屬于生態(tài)系統(tǒng)的組成成分中的________，食用菌、沼氣池中的微生物屬于生態(tài)系統(tǒng)組成成分中的________，各種生物所利用的能量最終來源于________。生產(chǎn)