《2018版高中生物 第5章 生態(tài)工程 5.1 生態(tài)工程的基本原理學案 新人教版選修3.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018版高中生物 第5章 生態(tài)工程 5.1 生態(tài)工程的基本原理學案 新人教版選修3.doc（9頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

5．1　生態(tài)工程的基本原理 1．簡述生態(tài)工程的概念，關注生態(tài)工程的建設。 2．簡述生態(tài)工程的原理，舉例說出各原理的內容。(重點) 3．嘗試運用生態(tài)工程原理，分析生態(tài)環(huán)境問題及解決對策。(難點) 關 注 生 態(tài) 工 程 建 設 1．生態(tài)工程的含義 (1)理論基礎：生態(tài)學和系統學等學科。 (2)技術手段：系統設計、調控和技術組裝。 (3)操作過程：對已被破壞的生態(tài)環(huán)境進行修復、重建，對造成環(huán)境污染和破壞的傳統生產方式進行改善，并提高生態(tài)系統的生產力。 (4)最終目的：促進人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展。 2．進行生態(tài)工程建設的目的 遵循自然界物質循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產潛力，防止環(huán)境污染，達到經濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。 3．突出特點：少消耗、多效益、可持續(xù)。 4．生態(tài)經濟 (1)原則：循環(huán)經濟。 (2)特點：一個系統產出的污染物，能夠成為本系統或者另一個系統的生產原料，從而實現廢棄物的資源化。 (3)手段：生態(tài)工程。 探討：如何理解“污染物是放錯地方的資源”這句話？ 提示：對環(huán)境造成危害的污染物，采用一定的措施和技術，就能夠進行回收和循環(huán)利用，這樣不但能夠減少環(huán)境污染，而且提高了資源的利用率，減少了資源的浪費。 探討：傳統經濟與生態(tài)經濟的區(qū)別是什么？ 提示：(1)傳統經濟是大量使用化肥、農藥、機械的農業(yè)生產方式，不注重生態(tài)環(huán)境的保護，經濟的發(fā)展以巨大的生態(tài)環(huán)境破壞為代價。 (2)生態(tài)經濟實現了原料—產品—原料—產品的生產體系，實現了廢棄物資源化的循環(huán)經濟。具有少消耗、多效益、可持續(xù)的特點。 1．生態(tài)工程建設的原因分析 (1)傳統農業(yè)的生產模式——石油農業(yè) ①模式內容：大量使用化肥、農藥、機械的農業(yè)生產模式。 ②弊端：不注重生態(tài)環(huán)境的保護，沒有考慮成本，經濟的發(fā)展以巨大的生態(tài)環(huán)境破壞為代價。 (2)建立生態(tài)經濟——循環(huán)經濟 模式：實現原料產品的生產體系，實現廢棄物的資源化。 (3)生態(tài)工程與傳統農業(yè)的比較 比較項目 生態(tài)工程 傳統農業(yè) 基本原理 生態(tài)學、工程學 工程學 調節(jié)機制 人為輔助下的自我調節(jié) 人為調控 與環(huán)境的關系 協調 破壞環(huán)境 主要能源 太陽能 化學能 生物多樣性 得到保護 減少 2.生態(tài)工程概念的理解 (1)生態(tài)經濟的實質：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濟，實現“循環(huán)經濟”最重要的手段之一就是生態(tài)工程。 (2)對生態(tài)工程概念的理解，應注意以下幾點： ①涉及的學科知識有生態(tài)學、系統學、工程學、經濟學等。 ②運用到的技術手段有系統設計、調控和技術組裝等。 ③面臨的任務是對已破壞的生態(tài)環(huán)境進行修復、重建，對造成環(huán)境污染和破壞的傳統的生產方式進行改善，并提高生態(tài)系統的生產力。 ④最終目的是促進人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展。 ⑤生態(tài)工程的特點是少消耗、多效益、可持續(xù)。 3．生態(tài)農業(yè)常見類型 (1)?；~塘模式。 人工建立的高產穩(wěn)產的農業(yè)生態(tài)系統。做到蠶糞養(yǎng)魚，魚糞肥塘，塘泥肥田、肥桑，從而獲得稻、魚、蠶繭三豐收，如下圖所示： (2)沼氣農田立體養(yǎng)殖模式。 該生態(tài)系統利用農作物發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)，利用廢棄物實現物質的循環(huán)，保證能量的多級利用，如下圖所示： 1．有關傳統經濟與生態(tài)經濟的敘述，不正確的是(　　) A．傳統經濟發(fā)展是以資源的過度開發(fā)、損壞、低效利用、造成巨大環(huán)境污染為代價的 B．污染物的資源化是很難實現的，故污染物是放錯地方的資源的說法不正確 C．生態(tài)工程是實現生態(tài)經濟的重要手段之一 D．只有堅持可持續(xù)發(fā)展，才能實現生態(tài)、社會、經濟協同發(fā)展 【解析】　通過技術的進步，污染物的資源化是可以實現的。 【答案】　B 2．下列關于生態(tài)工程的敘述中，錯誤的是 (　　) A．生態(tài)工程是生態(tài)學與系統學的結合 B．生態(tài)工程追求經濟與生態(tài)的雙贏 C．生態(tài)工程是無消耗、多效益的工程 D．生態(tài)工程的目的是促進人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展 【解析】　生態(tài)工程遵循自然界物質循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產潛力，防止環(huán)境污染，使經濟效益和生態(tài)效益同步發(fā)展，與傳統的生產模式相比，生態(tài)工程是一類少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。 【答案】　C 生 態(tài) 工 程 所 遵 循 的 基 本 原 理 1．物質循環(huán)再生原理 (1)理論基礎：物質循環(huán)。 (2)意義：可避免環(huán)境污染及其對系統的穩(wěn)定和發(fā)展的影響。 (3)實例：“無廢棄物農業(yè)”。 2．物種多樣性原理 (1)理論基礎：生態(tài)系統的抵抗力穩(wěn)定性。 (2)意義：生物多樣性程度高，可提高系統的生產力。 (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，使得偶然滋生的松毛蟲肆虐一時。 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，系統穩(wěn)定。 3．協調與平衡原理 (1)理論基礎：生物與環(huán)境的協調與平衡。 (2)意義：可避免系統的失衡和破壞。 4．整體性原理 (1)理論基礎：社會—經濟—自然復合系統。 (2)意義：統一協調各種關系，保障生態(tài)系統的平衡和穩(wěn)定。 (3)實例：在進行林業(yè)工程建設時，一方面要號召農民種樹，另一方面要考慮貧困地區(qū)農民的生活問題，如糧食、燒柴及收入等問題。 5．系統學和工程學原理 (1)系統的結構決定功能原理。 ①理論基礎：分布式優(yōu)于集中式和環(huán)式。 ②意義：改善和優(yōu)化系統的結構，從而達到功能改善的效果。 ③實例：我國南方水網地區(qū)的?；~塘模式。 (2)系統整體性原理。 ①理論基礎：總體功能大于各部分之和的效果，即“1＋1>2”。 ②意義：能夠保持很高的系統生產力。 探討：“西部大開發(fā)”是國家為振興西部提出的宏觀決策，在我國西北地區(qū)進行防護林建設時，沒有種植適應當地環(huán)境的樹種，而是大量種植了不適應當地環(huán)境的楊樹。這主要是違背了什么原理？ 提示：違背了協調與平衡原理。 探討：我國的植樹造林運動在世界上規(guī)模最大，因而人工林面積占世界首位，請你對我國的植樹造林提出建設性意見。 提示：植樹造林時，要根據生物多樣性原理和協調與平衡原理，樹種絕不能單一，還要根據當地的氣候、土壤等條件，因地制宜地植樹。 探討：你能舉出系統整體功能大于部分之和的例子嗎？ 提示：豆科作物和固氮菌的共生就是一例。固氮菌為豆科作物提供氮素，而豆科作物為其提供能量和其他營養(yǎng)，兩者的共生使豆科作物能夠在氮素缺乏的土地上生長；當把它們分開時，兩者的生長都要受到損害。 生態(tài)工程所遵循的原理 理論基礎 內容 舉例 物質循環(huán)再生原理 物質循環(huán) 物質能夠在各類生態(tài)系統中進行區(qū)域小循環(huán)和全球地質大循環(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 農業(yè)” 物種多樣性原理 生態(tài)系統的抵抗力穩(wěn)定性 物種多，營養(yǎng)關系復雜的生態(tài)系統具有較高的抵抗力穩(wěn)定性。生物多樣性程度高，可以為各類生物提供多種機會和條件。營養(yǎng)關系越復雜，有限資源下就可以容納更多的生物量 “三北防護林” 建設中的問 題；珊瑚礁 區(qū)生態(tài)系統 的多樣性　 協調與平衡原理 生物與環(huán)境的協調與平衡 指生物與環(huán)境的協調平衡，需要考慮環(huán)境承載力，即環(huán)境所能養(yǎng)活的生物種群的最大數量 太湖的富營 養(yǎng)化問題； 東北一些地 區(qū)的防護林 問題　　　 整體性原理 社會自然經濟復合系統 生態(tài)工程的建設，既要考慮自然生態(tài)系統的規(guī)律，又要考慮社會和經濟等系統的影響力 林業(yè)建設中 自然生態(tài)系 統與社會、 經濟系統的 關系問題　 系統學和工程學原理 ①系統的結構決定功能原理：分布式優(yōu)于集中式和環(huán)式 生態(tài)工程需要考慮系統內部不同組分之間的結構，通過改變和優(yōu)化結構，達到改善系統功能的目的 ?；~塘 ②系統整體性原理：整體大于部分 系統各組分之間要有適當的比例關系，只有這樣才能順利完成能量、物質、信息等的轉換和流通，并且實現總體功能大于各部分之和的效果 珊瑚礁區(qū)的藻類和珊瑚蟲的關系 1． “三北防護林”工程建設中注意了以下兩個問題：(1)考慮到樹種的生態(tài)適應性問題；(2)考慮到樹種多樣性問題。這分別體現了生態(tài)工程的哪些原理(　　) A．系統學原理和物種多樣性原理 B．協調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．物種多樣性原理與整體性原理 【解析】　系統學與工程學原理的意義：改善和優(yōu)化系統的結構以改善功能、保持系統很高的生產力；物種多樣性原理的意義：生物多樣性程度可提高系統的抵抗力穩(wěn)定性，提高系統的生產力；協調與平衡原理的意義：生物數量不超過環(huán)境承載力，可避免系統的失衡和破壞；整體性原理的意義：統一協調各種關系，保障系統的平衡與穩(wěn)定；“三北防護林”工程中考慮到樹種的生態(tài)適應性問題是“避免系統的失衡和破壞”，考慮到樹種多樣性問題是為了“提高系統的抵抗力穩(wěn)定性，提高系統的生產力”，故B正確。 【答案】　B 2．在社會主義新農村建設中，某縣積極發(fā)展畜禽養(yǎng)殖和栽桑養(yǎng)蠶兩大支柱產業(yè)。在生產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有____________________________(至少寫2種)。 (2)該生態(tài)系統的能量流動從________________開始，圖中屬于消費者的生物有______________________________________________________________。 (3)與傳統農業(yè)生態(tài)系統相比，該生態(tài)系統更能凈化環(huán)境，主要原因是__________________________。 【解析】　本題考查生態(tài)工程的原理及農業(yè)生態(tài)系統的分析。解答本題時首先要仔細分析圖示中各種生物之間的物質、能量關系，結合每小題具體涉及的相關知識作具體分析，歸納整理正確答案。 【答案】　(1)物質循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協調與平衡原理 (2)桑等生產者固定的太陽能　蠶、禽、畜 (3)糞便等“廢棄物”被及時利用 1．下列關于生態(tài)工程的敘述，不正確的是(　　) A．當人類賴以生存的生態(tài)系統出現嚴重的問題時，生態(tài)工程應運而生 B．生態(tài)工程能夠減少環(huán)境污染 C．生態(tài)工程以犧牲環(huán)境和資源為前提，生產出更多的產品 D．生態(tài)工程力求達到生態(tài)效益、經濟效益和社會效益的協調統一 【解析】　A項為生態(tài)工程產生的前提條件。B項為生態(tài)工程的意義。D項為生態(tài)工程的原理。C項錯誤，不是犧牲而應是保護生態(tài)環(huán)境。 【答案】　C 2．當前，我國農業(yè)的發(fā)展已由科技含量較低的傳統農業(yè)向現代農業(yè)轉變?，F代農業(yè)雖然產量大大提高，但由于大量施用化肥、農藥，造成了嚴重的環(huán)境污染，因此我國政府正大力推廣經濟效益、社會效益和生態(tài)效益相統一的生態(tài)農業(yè)。下列關于生態(tài)農業(yè)的敘述不正確的是(　　) A．生態(tài)農業(yè)系統中食物鏈和營養(yǎng)級越多，在能量流動中消耗的能量越少 B．生態(tài)農業(yè)系統的抵抗力穩(wěn)定性比現代農業(yè)高 C．生態(tài)農業(yè)系統設計的指導原則是實現生態(tài)系統的能量和物質的多級利用 D．生態(tài)農業(yè)系統屬于人工生態(tài)系統，人的作用非常突出 【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；生態(tài)農業(yè)實現了廢物資源化，提高了能量的利用率。 【答案】　A 3．我國南方?；~塘是低洼稻田挖深做塘，塘內養(yǎng)魚，塘基上種桑，用桑養(yǎng)蠶，蠶糞養(yǎng)魚，魚糞肥塘，塘泥肥田、肥桑，從而獲得稻、魚、蠶三豐收，大大提高了系統生產力，這種模式主要應用的生態(tài)工程遵循的原理是(　　) 【導學號：72240042】 A．系統學和工程學原理　　 B．整體性原理 C．物種多樣性原理 D．物質循環(huán)再生原理 【解析】　?；~塘模式，就是把很多單個生產系統通過優(yōu)化組合，有機地整合在一起，成為一個高效生態(tài)系統，大大提高了系統的生產力，該模式的建立主要遵循了系統學和工程學原理。 【答案】　A 4．自開展“南京莫愁湖物理生態(tài)示范實驗研究”開始，相繼引種了浮水植物、沉水植物等共計10余種，在圍隔區(qū)內已經形成了以沉水植物為優(yōu)勢的水生植物群體。試驗區(qū)內營養(yǎng)鹽的濃度得到有效控制，如試驗區(qū)內氨氮和總氮僅分別為試驗區(qū)外的1/13和1/5，有效地改善了水質。 (1)此項生態(tài)工程依據的生態(tài)學原理有________________________________ ________、________、________、________和________。 (2)生態(tài)工程的調控機制是_________________________________________， 主要利用的能源是_______________________________________________。 (3)一些發(fā)達國家的生態(tài)工程建設主要依據生態(tài)系統的________，達到了以________為主，________為輔的程度。而在我國的生態(tài)工程建設中，________仍起著較大作用，強調按預期目標，因地制宜地調整復合生態(tài)系統的結構和功能。 (4)生態(tài)工程的主要目的在于________________________________________ _______________________________________________________________。 【解析】　生態(tài)工程的建設一是要遵循生態(tài)學原理，另外還要注意對于人與自然和諧發(fā)展的調控。目前我國的生態(tài)工程和西方國家的生態(tài)工程建設所處的階段不同，因而追求的目標也不盡相同，但總之都是為了使生物和環(huán)境之間變得高度和諧。 【答案】　(1)物質循環(huán)再生原理　協調與平衡原理　整體性原理　系統學和工程學原理　物種多樣性原理 (2)人為輔助下的自我調節(jié)　太陽能 (3)自我調節(jié)理論　回歸自然　人為調控　人為調控 (4)建造和調控人工生態(tài)系統，使生物與環(huán)境之間變得高度和諧 課堂小結： 網絡構建 核心回扣 1.生態(tài)工程建設的目的是遵循自然界物質循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產潛力，防止環(huán)境污染，達到經濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。 2.生態(tài)工程是一類少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。 3.運用生態(tài)工程可對遭到破壞的生態(tài)環(huán)境進行修復和重建。 4.生態(tài)經濟主要通過實現“循環(huán)經濟”的原則，使一個系統產出的污染物，成為本系統或另一個系統的生產原料，從而實現廢物資源化。 5.生態(tài)工程的基本原理有物質循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協調與平衡原理、整體性原理、系統學和工程學原理。