《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(xué)案 新人教版選修3.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《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(xué)案 新人教版選修3.doc（9頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)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(guān)注生態(tài)工程的建設(shè)。 2．簡述生態(tài)工程的原理，舉例說出各原理的內(nèi)容。(重點) 3．嘗試運(yùn)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(guān) 注 生 態(tài) 工 程 建 設(shè) 1．生態(tài)工程的含義 (1)理論基礎(chǔ)：生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科。 (2)技術(shù)手段：系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)控和技術(shù)組裝。 (3)操作過程：對已被破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)、重建，對造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。 (4)最終目的：促進(jìn)人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展。 2．進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)的目的 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，防止環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟(jì)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(jīng)濟(jì) (1)原則：循環(huán)經(jīng)濟(jì)。 (2)特點：一個系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的生產(chǎn)原料，從而實現(xiàn)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(shù)，就能夠進(jìn)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(tǒng)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)經(jīng)濟(jì)的區(qū)別是什么？ 提示：(1)傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)是大量使用化肥、農(nóng)藥、機(jī)械的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，不注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以巨大的生態(tài)環(huán)境破壞為代價。 (2)生態(tài)經(jīng)濟(jì)實現(xiàn)了原料—產(chǎn)品—原料—產(chǎn)品的生產(chǎn)體系，實現(xiàn)了廢棄物資源化的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。具有少消耗、多效益、可持續(xù)的特點。 1．生態(tài)工程建設(shè)的原因分析 (1)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)模式——石油農(nóng)業(yè) ①模式內(nèi)容：大量使用化肥、農(nóng)藥、機(jī)械的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。 ②弊端：不注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，沒有考慮成本，經(jīng)濟(jì)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(jīng)濟(jì)——循環(huán)經(jīng)濟(jì) 模式：實現(xiàn)原料產(chǎn)品的生產(chǎn)體系，實現(xiàn)廢棄物的資源化。 (3)生態(tài)工程與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的比較 比較項目 生態(tài)工程 傳統(tǒng)農(nóng)業(yè) 基本原理 生態(tài)學(xué)、工程學(xué) 工程學(xué) 調(diào)節(jié)機(jī)制 人為輔助下的自我調(diào)節(jié) 人為調(diào)控 與環(huán)境的關(guān)系 協(xié)調(diào) 破壞環(huán)境 主要能源 太陽能 化學(xué)能 生物多樣性 得到保護(hù) 減少 2.生態(tài)工程概念的理解 (1)生態(tài)經(jīng)濟(jì)的實質(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(jì)，實現(xiàn)“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”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(yīng)注意以下幾點： ①涉及的學(xué)科知識有生態(tài)學(xué)、系統(tǒng)學(xué)、工程學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等。 ②運(yùn)用到的技術(shù)手段有系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)控和技術(shù)組裝等。 ③面臨的任務(wù)是對已破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)、重建，對造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。 ④最終目的是促進(jìn)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(nóng)業(yè)常見類型 (1)?；~塘模式。 人工建立的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。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(nóng)田立體養(yǎng)殖模式。 該生態(tài)系統(tǒng)利用農(nóng)作物發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)，利用廢棄物實現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)，保證能量的多級利用，如下圖所示： 1．有關(guān)傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)經(jīng)濟(jì)的敘述，不正確的是(　　) A．傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)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(xiàn)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(xiàn)生態(tài)經(jīng)濟(jì)的重要手段之一 D．只有堅持可持續(xù)發(fā)展，才能實現(xiàn)生態(tài)、社會、經(jīng)濟(jì)協(xié)同發(fā)展 【解析】　通過技術(shù)的進(jìn)步，污染物的資源化是可以實現(xiàn)的。 【答案】　B 2．下列關(guān)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(xué)與系統(tǒng)學(xué)的結(jié)合 B．生態(tài)工程追求經(jīng)濟(jì)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(jìn)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(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，使經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益同步發(fā)展，與傳統(tǒng)的生產(chǎn)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(zhì)循環(huán)再生原理 (1)理論基礎(chǔ)：物質(zhì)循環(huán)。 (2)意義：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。 (3)實例：“無廢棄物農(nóng)業(yè)”。 2．物種多樣性原理 (1)理論基礎(chǔ)：生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性。 (2)意義：生物多樣性程度高，可提高系統(tǒng)的生產(chǎn)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(tǒng)穩(wěn)定。 3．協(xié)調(diào)與平衡原理 (1)理論基礎(chǔ)：生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡。 (2)意義：可避免系統(tǒng)的失衡和破壞。 4．整體性原理 (1)理論基礎(chǔ)：社會—經(jīng)濟(jì)—自然復(fù)合系統(tǒng)。 (2)意義：統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)系，保障生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定。 (3)實例：在進(jìn)行林業(yè)工程建設(shè)時，一方面要號召農(nóng)民種樹，另一方面要考慮貧困地區(qū)農(nóng)民的生活問題，如糧食、燒柴及收入等問題。 5．系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理 (1)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理。 ①理論基礎(chǔ)：分布式優(yōu)于集中式和環(huán)式。 ②意義：改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到功能改善的效果。 ③實例：我國南方水網(wǎng)地區(qū)的?；~塘模式。 (2)系統(tǒng)整體性原理。 ①理論基礎(chǔ)：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(tǒng)生產(chǎn)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(jìn)行防護(hù)林建設(shè)時，沒有種植適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的樹種，而是大量種植了不適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的楊樹。這主要是違背了什么原理？ 提示：違背了協(xié)調(diào)與平衡原理。 探討：我國的植樹造林運(yùn)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(shè)性意見。 提示：植樹造林時，要根據(jù)生物多樣性原理和協(xié)調(diào)與平衡原理，樹種絕不能單一，還要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颉⑼寥赖葪l件，因地制宜地植樹。 探討：你能舉出系統(tǒng)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(dāng)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(chǔ) 內(nèi)容 舉例 物質(zhì)循環(huán)再生原理 物質(zhì)循環(huán) 物質(zhì)能夠在各類生態(tài)系統(tǒng)中進(jìn)行區(qū)域小循環(huán)和全球地質(zhì)大循環(huán)，循環(huán)往復(fù)，分層分級利用，從而達(dá)到取之不盡、用之不竭的效果 “無廢棄物 農(nóng)業(yè)” 物種多樣性原理 生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性 物種多，營養(yǎng)關(guān)系復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)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(jī)會和條件。營養(yǎng)關(guān)系越復(fù)雜，有限資源下就可以容納更多的生物量 “三北防護(hù)林” 建設(shè)中的問 題；珊瑚礁 區(qū)生態(tài)系統(tǒng) 的多樣性　 協(xié)調(diào)與平衡原理 生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡 指生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)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(shù)量 太湖的富營 養(yǎng)化問題； 東北一些地 區(qū)的防護(hù)林 問題　　　 整體性原理 社會自然經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng) 生態(tài)工程的建設(shè)，既要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，又要考慮社會和經(jīng)濟(jì)等系統(tǒng)的影響力 林業(yè)建設(shè)中 自然生態(tài)系 統(tǒng)與社會、 經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的 關(guān)系問題　 系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理 ①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 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)，通過改變和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，達(dá)到改善系統(tǒng)功能的目的 ?；~塘 ②系統(tǒng)整體性原理：整體大于部分 系統(tǒng)各組分之間要有適當(dāng)?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 珊瑚礁區(qū)的藻類和珊瑚蟲的關(guān)系 1． “三北防護(hù)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(xué)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．物種多樣性原理與整體性原理 【解析】　系統(tǒng)學(xué)與工程學(xué)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；“三北防護(hù)林”工程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”，故B正確。 【答案】　B 2．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有____________________________(至少寫2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__________________________。 【解析】　本題考查生態(tài)工程的原理及農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的分析。解答本題時首先要仔細(xì)分析圖示中各種生物之間的物質(zhì)、能量關(guān)系，結(jié)合每小題具體涉及的相關(guān)知識作具體分析，歸納整理正確答案。 【答案】　(1)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 (2)桑等生產(chǎn)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(guān)于生態(tài)工程的敘述，不正確的是(　　) A．當(dāng)人類賴以生存的生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重的問題時，生態(tài)工程應(yīng)運(yùn)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(chǎn)出更多的產(chǎn)品 D．生態(tài)工程力求達(dá)到生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一 【解析】　A項為生態(tài)工程產(chǎn)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(yīng)是保護(hù)生態(tài)環(huán)境。 【答案】　C 2．當(dāng)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(yán)重的環(huán)境污染，因此我國政府正大力推廣經(jīng)濟(jì)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)高 C．生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)設(shè)計的指導(dǎo)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 【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(nóng)業(yè)實現(xiàn)了廢物資源化，提高了能量的利用率。 【答案】　A 3．我國南方桑基魚塘是低洼稻田挖深做塘，塘內(nèi)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(tǒng)生產(chǎn)力，這種模式主要應(yīng)用的生態(tài)工程遵循的原理是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：72240042】 A．系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理　　 B．整體性原理 C．物種多樣性原理 D．物質(zhì)循環(huán)再生原理 【解析】　桑基魚塘模式，就是把很多單個生產(chǎn)系統(tǒng)通過優(yōu)化組合，有機(jī)地整合在一起，成為一個高效生態(tài)系統(tǒng)，大大提高了系統(tǒng)的生產(chǎn)力，該模式的建立主要遵循了系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)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(nèi)已經(jīng)形成了以沉水植物為優(yōu)勢的水生植物群體。試驗區(qū)內(nèi)營養(yǎng)鹽的濃度得到有效控制，如試驗區(qū)內(nèi)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(zhì)。 (1)此項生態(tài)工程依據(jù)的生態(tài)學(xué)原理有________________________________ ________、________、________、________和________。 (2)生態(tài)工程的調(diào)控機(jī)制是_________________________________________， 主要利用的能源是_______________________________________________。 (3)一些發(fā)達(dá)國家的生態(tài)工程建設(shè)主要依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的________，達(dá)到了以________為主，________為輔的程度。而在我國的生態(tài)工程建設(shè)中，________仍起著較大作用，強(qiáng)調(diào)按預(yù)期目標(biāo)，因地制宜地調(diào)整復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)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(shè)一是要遵循生態(tài)學(xué)原理，另外還要注意對于人與自然和諧發(fā)展的調(diào)控。目前我國的生態(tài)工程和西方國家的生態(tài)工程建設(shè)所處的階段不同，因而追求的目標(biāo)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(zhì)循環(huán)再生原理　協(xié)調(diào)與平衡原理　整體性原理　系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理　物種多樣性原理 (2)人為輔助下的自我調(diào)節(jié)　太陽能 (3)自我調(diào)節(jié)理論　回歸自然　人為調(diào)控　人為調(diào)控 (4)建造和調(diào)控人工生態(tài)系統(tǒng)，使生物與環(huán)境之間變得高度和諧 課堂小結(jié)： 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 核心回扣 1.生態(tài)工程建設(shè)的目的是遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟(jì)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(yùn)用生態(tài)工程可對遭到破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)和重建。 4.生態(tài)經(jīng)濟(jì)主要通過實現(xiàn)“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的原則，使一個系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，成為本系統(tǒng)或另一個系統(tǒng)的生產(chǎn)原料，從而實現(xiàn)廢物資源化。 5.生態(tài)工程的基本原理有物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理。