高中生物 專題5.1 生態(tài)工程的基本原理課件 新人教版選修3.ppt

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,第一章 人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)定,,專題5 生態(tài)工程,5．1 生態(tài)工程的基本原理,,專題5 生態(tài)工程,學習導航,,專題5 生態(tài)工程,一、關(guān)注生態(tài)工程建設(shè) 1．生態(tài)工程的含義：指人類應(yīng)用____________和____________等學科的基本原理和方法，通過__________、調(diào)控和技術(shù)組裝，對____________的生態(tài)環(huán)境進行修復(fù)、重建，對_____________________的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的____________，從而促進人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展。,生態(tài)學,系統(tǒng)學,系統(tǒng)設(shè)計,已被破壞,造成環(huán)境污染和破壞,生產(chǎn)力,2．目的：遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止____________，達到____________和_____________的同步發(fā)展。 3．特點：與傳統(tǒng)的工程相比，生態(tài)工程是一類_________、____________、____________的工程體系。,環(huán)境污染,經(jīng)濟效益,生態(tài)效益,少消耗,多效益,可持續(xù),4．生態(tài)經(jīng)濟 (1)原則：____________。 (2)特點：一個系統(tǒng)產(chǎn)出的____________，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的____________，從而實現(xiàn)廢棄物的資源化。 (3)手段：____________。,循環(huán)經(jīng)濟,污染物,生產(chǎn)原料,生態(tài)工程,二、生態(tài)工程所遵循的基本原理 1．物質(zhì)循環(huán)再生原理 (1)概念：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_________________，循環(huán)往復(fù)，分層分級利用，從而達到取之不盡、用之不竭的效果。 (2)理論基礎(chǔ)：生態(tài)系統(tǒng)的____________。 (3)實例——無廢棄物農(nóng)業(yè)。,全球地質(zhì)大循環(huán),物質(zhì)循環(huán),2．物種多樣性原理 (1)內(nèi)容：物種繁多而復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的抵抗力穩(wěn)定性，可以在有限的資源條件下，產(chǎn)生或容納更多的____________，提高系統(tǒng)生產(chǎn)力。 (2)理論基礎(chǔ)：生態(tài)系統(tǒng)的_________________。 (3)實例： ①反面：遼寧西部章古臺地區(qū)的樟子松林，由于沒有一條昆蟲與其天敵相生相克的食物鏈，松毛蟲肆虐一時。 ②正面：由珊瑚蟲和某些藻類共生組成的珊瑚礁區(qū)，物種繁多，系統(tǒng)穩(wěn)定。,生物量,抵抗力穩(wěn)定性,3．協(xié)調(diào)與平衡原理 (1)理論基礎(chǔ)：生物與環(huán)境的_____________。 (2)處理好生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡,需要考慮____________,又稱環(huán)境容納量，它是指某種環(huán)境所能養(yǎng)活的生物種群的最大數(shù)量。,協(xié)調(diào)與平衡,環(huán)境承載力,4．整體性原理 (1)理論基礎(chǔ)：_________________________復(fù)合體。(如圖),社會—經(jīng)濟—自然系統(tǒng),(2)合理應(yīng)用：在進行生態(tài)工程建設(shè)時，不但要考慮_______________的規(guī)律，更重要的是，還要考慮到____________等系統(tǒng)的影響力。 (3)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、__________________之間的關(guān)系，保障生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定。,自然生態(tài)系統(tǒng),經(jīng)濟和社會,開發(fā)與環(huán)境建設(shè),5．系統(tǒng)學和工程學原理 (1)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理 ①理論基礎(chǔ)：____________優(yōu)于集中式和環(huán)式。 ②合理應(yīng)用：生態(tài)工程需要考慮系統(tǒng)內(nèi)部不同組分之間的結(jié)構(gòu)，通過改變和____________，達到改善系統(tǒng)功能的目的。在分布式的結(jié)構(gòu)中，一般局部故障，不至于造成整個網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。,分布式,優(yōu)化結(jié)構(gòu),(2)系統(tǒng)整體性原理 ①理論基礎(chǔ)：整體功能大于部分之和。 ②合理應(yīng)用：系統(tǒng)的各組分之間要有適當?shù)谋壤P(guān)系，只有這樣才能順利完成能量、物質(zhì)、信息等的轉(zhuǎn)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＋12”。,1．判一判 (1)“石油農(nóng)業(yè)”是大量使用化肥、農(nóng)藥和機械的生產(chǎn)方式，因?qū)κ偷饶茉从懈叨鹊囊蕾囆远妹? ) (2)“無廢棄物農(nóng)業(yè)”遵循的是物種多樣性原理。( ) (3)在建設(shè)高新農(nóng)業(yè)時，沼氣池的建立是遵循物質(zhì)循環(huán)再生原理。( ) (4)系統(tǒng)的整體功能等于部分之和。( ) (5)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。( ),√,×,×,√,√,2．連一連 將生態(tài)工程的原理與對應(yīng)典例連線,關(guān)注生態(tài)工程建設(shè),1．生態(tài)經(jīng)濟 (1)優(yōu)點：實現(xiàn)“原料—產(chǎn)品—原料—產(chǎn)品”的無廢棄物生產(chǎn)體系，實現(xiàn)了廢棄物的資源化。 (2)實質(zhì)：能夠滿足我們的需求而又不會危及子孫后代滿足其需要的經(jīng)濟。 2．傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)與生態(tài)工程 (1)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式——石油農(nóng)業(yè) 內(nèi)容：大量使用化肥、農(nóng)藥、機械的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。 弊端：不注重生態(tài)環(huán)境的保護，沒有考慮環(huán)境成本，經(jīng)濟的發(fā)展以巨大的生態(tài)環(huán)境破壞為代價。,(2)生態(tài)工程與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的區(qū)別：,生態(tài)學、系統(tǒng)學,工程學,人為輔助下的自我調(diào)節(jié),人為調(diào)控,協(xié)調(diào),破壞環(huán)境,太陽能,化學能,得到保護,減少,3.生態(tài)農(nóng)業(yè)常見類型 (1)?；~塘模式。 (2)沼氣農(nóng)田立體養(yǎng)殖模式。 特別提醒 (1)無廢棄物的農(nóng)業(yè)屬于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，對環(huán)境和資源破壞很小，但生產(chǎn)效率低；而石油農(nóng)業(yè)是指化肥、農(nóng)藥和機械大量使用對環(huán)境資源破壞大，但生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)實踐中應(yīng)結(jié)合二者的優(yōu)點，合理結(jié)合使用。 (2)生態(tài)恢復(fù)力有限，不能認為有了生態(tài)工程，就可以先污染破壞然后再治理。,當前，我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展已由科技含量較低的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)雖然產(chǎn)量大大提高，但由于大量施用化肥、農(nóng)藥，造成了嚴重的環(huán)境污染，因此我國政府正大力推廣經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益相統(tǒng)一的生態(tài)農(nóng)業(yè),下列關(guān)于生態(tài)農(nóng)業(yè)的敘述不正確的是( ) A．生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中食物鏈和營養(yǎng)級越多，在能量流動中消耗的能量越少 B．生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性比現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的高 C．生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)設(shè)計的指導原則是實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的能量和物質(zhì)的多級利用 D．生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)屬于人工生態(tài)系統(tǒng)，人的作用非常突出,A,[解析] 能量的多級利用并不是食物鏈越長越好，還要考慮能量在傳遞過程中的生物呼吸所消耗的能量；但是生態(tài)農(nóng)業(yè)實現(xiàn)了廢物資源化，提高了能量的利用率。生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)是遵循生態(tài)經(jīng)濟原理，在遵循“循環(huán)經(jīng)濟”的原則下，通過優(yōu)化組合，使一個系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物資源化，實現(xiàn)物質(zhì)和能量的多級利用，同時防止了環(huán)境污染；在生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中人的作用非常突出，一旦失去人的作用，該系統(tǒng)將受到破壞，因而生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)又屬于人工生態(tài)系統(tǒng)。,(2014·江蘇南京高二檢測)下列關(guān)于生態(tài)工程的敘述，不正確的是( ) A．當人類賴以生存的生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)嚴重的問題時，生態(tài)工程應(yīng)運而生 B．生態(tài)工程能夠減少環(huán)境污染 C．生態(tài)工程以充分利用環(huán)境和資源為前提，生產(chǎn)出更多的產(chǎn)品 D．生態(tài)工程力求達到生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一 解析：本題考查對生態(tài)工程概念的理解，A選項為生態(tài)工程產(chǎn)生的背景，B、D選項為生態(tài)工程的意義，C選項描述明顯錯誤。,C,生態(tài)工程的基本原理比較,物質(zhì)循環(huán),可避免環(huán)境污染及其對系統(tǒng)的穩(wěn)定和發(fā)展的影響,無廢棄物農(nóng)業(yè),生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,生物多樣性程度高，可提高系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性,“三北”防護林建設(shè)中的單純林問題，珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性問題,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,太湖富營養(yǎng)化問題,社會、經(jīng)濟、自然復(fù)合系統(tǒng),統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)系，保障系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定,林業(yè)建設(shè)中自然系統(tǒng)與社會、經(jīng)濟系統(tǒng)的關(guān)系問題,系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理：分布式優(yōu)于集中式和環(huán)式,改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以改善功能,?；~塘,系統(tǒng)整體性原理:整體大于部分,保持很高的系統(tǒng)生產(chǎn)力,珊瑚礁藻類和珊瑚蟲的關(guān)系,特別提醒 整體性原理不等于系統(tǒng)整體性原理，整體性原理是指社會、經(jīng)濟、自然復(fù)合而成的整體性；而系統(tǒng)整體性原理是指系統(tǒng)各組分之間的關(guān)系，是指總體功能大于各部分之和的效果。,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。請分析圖示回答問題。,(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，圖中屬于消費者的生物有________________。 (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_________________________________________________。,物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理 (任寫兩種即可),桑等生產(chǎn)者固定的太陽能,蠶、畜、禽,糞便等“廢棄物”被及時利用,[解析] 本題考查生態(tài)工程的原理及對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的分析。(1)本題中提到的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中秸稈等可以循環(huán)往復(fù)再利用,能量可以多級利用；(2)各種農(nóng)作物之間相互協(xié)調(diào)，使流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的能量被充分利用，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是桑等生產(chǎn)者固定的太陽能，各級動物是該生態(tài)系統(tǒng)的消費者；(3)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比，該生態(tài)農(nóng)業(yè)可以實現(xiàn)廢棄物的再利用和能量的多級利用。,(1)該生態(tài)系統(tǒng)是通過提高能量傳遞效率來提高經(jīng)濟效益嗎？為什么？ (2)若該縣處于水米之鄉(xiāng)，還有能開發(fā)的資源嗎？給出合理建議。 提示：(1)不是，該生態(tài)系統(tǒng)是通過采取物質(zhì)和能量的多級利用的措施來提高經(jīng)濟效益的。 (2)可以利用蠶沙碎屑養(yǎng)魚，魚塘塘泥肥田。(合理即可),“三北防護林”工程建設(shè)中注意了以下兩個問題：(1)考慮到樹種的生態(tài)適應(yīng)性問題；(2)考慮到樹種多樣性問題。這分別體現(xiàn)了生態(tài)工程的哪些原理( ) A．系統(tǒng)學原理和物種多樣性原理 B．協(xié)調(diào)與平衡原理和物種多樣性原理 C．整體性原理和物種多樣性原理 D．物種多樣性原理和整體性原理,B,解析：系統(tǒng)學和工程學原理的意義：改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以改善功能、保持系統(tǒng)很高的生產(chǎn)力；物種多樣性原理的意義：生物多樣性程度可提高系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)的生產(chǎn)力；協(xié)調(diào)與平衡原理的意義：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；整體性原理的意義：統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)系，保障系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定?！叭狈雷o林”工程建設(shè)中考慮到樹種的生態(tài)適應(yīng)性問題是“避免系統(tǒng)的失衡和破壞”，考慮到樹種多樣性問題是為了“提高系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)的生產(chǎn)力”。,,