2020高中生物 第五章 生态工程 5.1 生态工程的基本原理

2020高中生物 第五章 生态工程 5.1 生态工程的基本原理

‎5.1　生态工程的基本原理 ‎【导学目标】‎ ‎1.简述生态工程的概念，关注生态工程的建设。‎ ‎2.简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容。‎ ‎3.尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。‎ ‎【自主学习】‎ 一、关注生态工程建设 ‎1.生态工程 ‎(1)涉及的学科知识：包括 学、 学、 学和 学等。‎ ‎(2)运用到的技术手段或方法有： 、调控和技术组装。‎ ‎(3)最终目的：促进人类社会和 的和谐发展。‎ ‎2．生态经济的概念 ‎(1)遵循的原则：“ ”。‎ ‎(2)特点：使一个系统产出的 ，能够成为本系统或者另一个系统的 ，从而实现废弃物的 。‎ ‎(3)重要手段之一： 。‎ ‎(4)模式：实现“原料―→产品―→原料―→产品”的无废弃物生产体系。‎ 二、生态工程所遵循的基本原理 ‎1.物质循环再生原理 ‎(1)含义：物质能够在各类生态系统中，进行 和 ，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。‎ ‎(2)实例：“ ”。‎ ‎2．物种多样性原理 ‎(1)内容：物种繁多而复杂的生态系统具有较高的 ，可以在有限的资源条件下，产生或容纳更多的 ，提高系统生产力。‎ ‎(2)实例 ‎①反面：辽宁西部章古台地区的樟子松林，由于没有一条昆虫与其天敌相生相克的 ，使得偶然滋生的松毛虫肆虐一时。‎ ‎②正面：由珊瑚虫和 共生组成的珊瑚礁区，物种繁多，系统稳定。‎ ‎3．协调与平衡原理 处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑 ，即某种环境所能养活的 的最大数量。如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的 。‎ ‎4．整体性原理 ‎(1)含义：进行生态工程建设时，不但要考虑到 的规律，更重要的是，还要考虑到经济和 等系统的影响力。‎ ‎(2)实例：在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴及收入等问题。‎ ‎5．系统学和工程学原理 ‎(1)系统的结构决定功能原理 ‎①含义：生态工程需要考虑系统内部 之间的结构，通过改变和优化结构，达到 的目的。‎ ‎②实例：我国南方水网地区的 。‎ ‎(2)系统整体性原理：系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的 ，并且实现总体功能大于 的效果，即“1＋1＞‎2”‎。‎ 正误判断 4‎ ‎1．在建立不同的生态工程时，要遵循不同的设计原理，不能相互照搬，应因地制宜。( )‎ ‎2．生态工程的基本原理有：物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理和整体性原理等。( )‎ ‎3．有了生态工程，我们就可以先污染、破坏，后治理。( )‎ ‎4．退田还湖属于大区域生态系统恢复工程。( )‎ ‎【合作探究】‎ 一、生态工程所遵循的原理比较 原理 理论基础 内容 举例 物质循环再生原理 物质循环 物质能够在各类生态系统中进行区域小循环和全球地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果 物种多样性原理 物种多，营养关系复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性，生物多样性程度高，可以为各类生物提供多种机会和条件。营养关系越复杂，有限资源下就可以容纳更多的生物量 ‎“三北防护林” 建设中的问题；珊瑚礁区生态系统的多样性　‎ 协调与平衡原理 生物与环境的 协调与平衡 指生物与环境平衡，需要考虑 ，即环境所能养活的生物种群的最大数量 太湖的富营养化问题；东北一些地区的防护林问题　‎ 整体性原理 社会、自然、经济复合系统 生态工程的建设，既要考虑自然生态系统的规律，又要考虑社会和经济等系统的影响力 林业建设中自然生态系统与社会、经济系统的关系问题 系统学和工程学原理 ‎①系统的结构决定功能原理：‎ 生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的 桑基鱼塘 ‎②系统整体性原理：整体大于部分 系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果 例1 在社会主义新农村建设中，某县积极发展畜禽养殖和栽桑养蚕两大支柱产业。在生产总量不断提高的同时，该县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现资源的最大化利用，走出了一条适合本地区可持续发展的生态工程之路。请分析下图回答问题：‎ ‎(1)该生态工程所遵循的基本原理有_____________(至少写2种)。‎ ‎(2)该生态系统的能量流动从________________开始，‎ 4‎ 图中属于消费者的生物有_____________________。‎ ‎(3)与传统农业生态系统相比，该生态系统更能净化环境，主要原因是__________________________。‎ ‎【答案】　(1)物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理 ‎(2)桑等生产者固定的太阳能　蚕、禽、畜 (3)粪便等“废弃物”被及时利用 二、教材正文中讨论题 ‎【“关注生态工程建设”资料分析1】‎ ‎1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？‎ 根本原因：‎ 直接原因：‎ 解决长江洪水泛滥的措施有：‎ ‎2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？‎ ‎【“关注生态工程建设”资料分析2】‎ ‎1.你对“石油农业”是如何理解的？‎ ‎2.你能举出一些农业生产活动对人体健康以及环境造成危害的实例吗？‎ ‎3.如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？‎ ‎4.石油农业的生产模式应当怎样改进？‎ ‎【“物种多样性原理”资料分析】‎ ‎1.为什么樟子松林的松毛虫会肆虐，几十亿株杨树会毁于一旦？而珊瑚礁区却能够在养分稀少的深海中，保持着很高的生物多样性？‎ ‎2.从上面正面和反面的实例，你能得出怎样的结论？你认为生物多样性的破坏有人为因素吗？‎ ‎【“协调与平衡原理”资料分析】‎ ‎“西部大开发”是国家为振兴西部而提出的宏观决策，其中很重要的一项内容就是生态工程建设。从协调与平衡原理出发，想一想，在我国西北地区进行防护林建设时，应选择哪些树种？如果在该地区发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？‎ 4‎ 三、旁栏思考题 你能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗？‎ 四、《实践活动》思考题 ‎1.为什么我国要大力发展沼气工程？‎ ‎2.目前沼气工程还有哪些亟待解决的问题？‎ ‎【达标检测】‎ ‎1．设计良性循环的农业生态系统时，应遵循的基本原则是(　　)‎ A．充分利用自然界的物质和能量 B．追求经济效益的最大化 C．尽量减少有害生物的种类 D．提高沼气池的转化效率 ‎2．下列关于生态工程的叙述，不正确的是(　　)‎ A．当人类赖以生存的生态系统出现严重的问题时，生态工程应运而生 B．生态工程能够减少环境污染 C．生态工程以牺牲环境和资源为前提，生产出更多的产品 D．生态工程力求达到生态效益、经济效益和社会效益的协调统一 ‎3．下图是“无废弃物农业”物质和能量流动图，该图所体现的主要生态工程原理是(　　)‎ A．物种多样性原理 B．整体性原理 C．物质循环再生原理 D．协调与平衡原理 ‎4．“生物圈2号”实验失败的直接原因主要是(　　)‎ ‎①温度失调　　　②CO2含量增高 ③O2含量减少 ④生物群落不全 A．①② B．②③ C．①②③ D．①②③④‎ 4‎