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、關注生態(tài)工程建設 1．生態(tài)工程的含義：指人類應用____________和____________等學科的基本原理和方法，通過__________、調控和技術組裝，對____________的生態(tài)環(huán)境進行修復、重建，對_____________________的傳統生產方式進行改善，并提高生態(tài)系統的____________，從而促進人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展。,生態(tài)學,系統學,系統設計,已被破壞,造成環(huán)境污染和破壞,生產力,2．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____________，達到____________和_____________的同步發(fā)展。 3．特點：與傳統的工程相比，生態(tài)工程是一類_________、____________、____________的工程體系。,環(huán)境污染,經濟效益,生態(tài)效益,少消耗,多效益,可持續(xù),4．生態(tài)經濟 (1)原則：____________。 (2)特點：一個系統產出的____________，能夠成為本系統或者另一個系統的____________，從而實現廢棄物的資源化。 (3)手段：____________。,循環(huán)經濟,污染物,生產原料,生態(tài)工程,二、生態(tài)工程所遵循的基本原理 1．物質循環(huán)再生原理 (1)概念：物質能夠在各類生態(tài)系統中進行區(qū)域小循環(huán)和_________________，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。 (2)理論基礎：生態(tài)系統的____________。 (3)實例——無廢棄物農業(yè)。,全球地質大循環(huán),物質循環(huán),2．物種多樣性原理 (1)內容：物種繁多而復雜的生態(tài)系統具有較高的抵抗力穩(wěn)定性，可以在有限的資源條件下，產生或容納更多的____________，提高系統生產力。 (2)理論基礎：生態(tài)系統的_________________。 (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，系統穩(wěn)定。,生物量,抵抗力穩(wěn)定性,3．協調與平衡原理 (1)理論基礎：生物與環(huán)境的_____________。 (2)處理好生物與環(huán)境的協調與平衡,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量。,協調與平衡,環(huán)境承載力,4．整體性原理 (1)理論基礎：_________________________復合體。(如圖),社會—經濟—自然系統,(2)合理應用：在進行生態(tài)工程建設時，不但要考慮_______________的規(guī)律，更重要的是，還要考慮到____________等系統的影響力。 (3)意義：只有應用整體性原理，才能統一協調當前與長遠、局部與整體、__________________之間的關系，保障生態(tài)系統的平衡和穩(wěn)定。,自然生態(tài)系統,經濟和社會,開發(fā)與環(huán)境建設,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：____________優(yōu)于集中式和環(huán)式。 ②合理應用：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____________，達到改善系統功能的目的。在分布式的結構中，一般局部故障，不至于造成整個網絡的癱瘓。,分布式,優(yōu)化結構,(2)系統整體性原理 ①理論基礎：整體功能大于部分之和。 ②合理應用：系統的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，即“1＋12”。,1．判一判 (1)“石油農業(yè)”是大量使用化肥、農藥和機械的生產方式，因對石油等能源有高度的依賴性而得名。( ) (2)“無廢棄物農業(yè)”遵循的是物種多樣性原理。( ) (3)在建設高新農業(yè)時，沼氣池的建立是遵循物質循環(huán)再生原理。( ) (4)系統的整體功能等于部分之和。( ) (5)只有保持生態(tài)系統較高的生物多樣性，才能保證生態(tài)系統的穩(wěn)定和平衡。( ),√,×,×,√,√,2．連一連 將生態(tài)工程的原理與對應典例連線,關注生態(tài)工程建設,1．生態(tài)經濟 (1)優(yōu)點：實現“原料—產品—原料—產品”的無廢棄物生產體系，實現了廢棄物的資源化。 (2)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。 2．傳統農業(yè)與生態(tài)工程 (1)傳統農業(yè)生產模式——石油農業(yè) 內容：大量使用化肥、農藥、機械的農業(yè)生產方式。 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)工程與傳統農業(yè)的區(qū)別：,生態(tài)學、系統學,工程學,人為輔助下的自我調節(jié),人為調控,協調,破壞環(huán)境,太陽能,化學能,得到保護,減少,3.生態(tài)農業(yè)常見類型 (1)?；~塘模式。 (2)沼氣農田立體養(yǎng)殖模式。 特別提醒 (1)無廢棄物的農業(yè)屬于傳統農業(yè)，對環(huán)境和資源破壞很小，但生產效率低；而石油農業(yè)是指化肥、農藥和機械大量使用對環(huán)境資源破壞大，但生產效率高，生產實踐中應結合二者的優(yōu)點，合理結合使用。 (2)生態(tài)恢復力有限，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)的高 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,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)農業(yè)實現了廢物資源化，提高了能量的利用率。生態(tài)農業(yè)系統是遵循生態(tài)經濟原理，在遵循“循環(huán)經濟”的原則下，通過優(yōu)化組合，使一個系統產出的污染物資源化，實現物質和能量的多級利用，同時防止了環(huán)境污染；在生態(tài)農業(yè)系統中人的作用非常突出，一旦失去人的作用，該系統將受到破壞，因而生態(tài)農業(yè)系統又屬于人工生態(tài)系統。,(2014·江蘇南京高二檢測)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)工程以充分利用環(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：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,物質循環(huán),可避免環(huán)境污染及其對系統的穩(wěn)定和發(fā)展的影響,無廢棄物農業(yè),生態(tài)系統的穩(wěn)定性,生物多樣性程度高，可提高系統的抵抗力穩(wěn)定性,“三北”防護林建設中的單純林問題，珊瑚礁生態(tài)系統的生物多樣性問題,生物與環(huán)境的協調與平衡,生物數量不超過環(huán)境承載力,可避免系統的失衡和破壞,太湖富營養(yǎng)化問題,社會、經濟、自然復合系統,統一協調各種關系，保障系統的平衡與穩(wěn)定,林業(yè)建設中自然系統與社會、經濟系統的關系問題,系統的結構決定功能原理：分布式優(yōu)于集中式和環(huán)式,改善和優(yōu)化系統的結構以改善功能,?；~塘,系統整體性原理:整體大于部分,保持很高的系統生產力,珊瑚礁藻類和珊瑚蟲的關系,特別提醒 整體性原理不等于系統整體性原理，整體性原理是指社會、經濟、自然復合而成的整體性；而系統整體性原理是指系統各組分之間的關系，是指總體功能大于各部分之和的效果。,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_________________________________________________。,物質循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協調與平衡原理 (任寫兩種即可),桑等生產者固定的太陽能,蠶、畜、禽,糞便等“廢棄物”被及時利用,[解析] 本題考查生態(tài)工程的原理及對農業(yè)生態(tài)系統的分析。(1)本題中提到的農業(yè)生態(tài)系統中秸稈等可以循環(huán)往復再利用,能量可以多級利用；(2)各種農作物之間相互協調，使流經該生態(tài)系統的能量被充分利用，流經該生態(tài)系統的總能量是桑等生產者固定的太陽能，各級動物是該生態(tài)系統的消費者；(3)與傳統農業(yè)相比，該生態(tài)農業(yè)可以實現廢棄物的再利用和能量的多級利用。,(1)該生態(tài)系統是通過提高能量傳遞效率來提高經濟效益嗎？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)系統是通過采取物質和能量的多級利用的措施來提高經濟效益的。 (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．物種多樣性原理和整體性原理,B,解析：系統學和工程學原理的意義：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”工程建設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”。,,