4.3.1 生态工程的基本原理(共44张PPT)

(共44张PPT)
第4章　人与环境
第3节　生态工程
一　生态工程的基本原理
课程标准 素养要求
举例说明根据生态学原理、采用系统工程的方法和技术，达到资源多层次和循环利用的目的，使特定区域中的人和自然环境均受益。 1．生命观念：通过对生态工程基本原理的学习，建立局部与整体观、生物与环境协调发展观。
2．科学思维：通过对生态工程原理的认识，分析生态工程带来的经济、生态和社会效益。
一、关注生态工程建设
生态学
系统学
人工生态系统
生态环境
改善生态环境
人类社会
环境污染
经济效益和生态效益
少消耗
多效益
可持续
自我调节
二、生态工程所遵循的基本原理
1．自生
[提醒]　生态系统自生原理的理论基础是生态系统的抵抗力稳定性。
自我优化
自我更新和维持
再生更新
相互作用
生物组分
互利共存
2．循环
迁移与转化
较高
利用
土壤结构
循环
3．协调
生物与环境
生物与生物
环境容纳量
4．整体
协同进化
适当的比例
改变和优化
经济和
社会
社会习惯
(1)生态工程是一类多消耗、多效益、可持续发展的工程体系。(　　)
(2)“无废弃物农业”遵循生态工程的自生原理。(　　)
(3)生态系统的协调原理，需要考虑环境容纳量。(　　)
(4)建设“社会—经济—自然复合系统”遵循生态系统的整体原
理。(　　)
(5)生态工程各个原理之间是独立的、互不联系的。(　　)
×
×
√
√
×
知识点一　关注生态工程建设
1．传统经济与生态经济的区别
(1)传统经济在处理人类与环境的关系时，采用一种“资源—产品—污染排放”的单向线性、开放式过程，随着工业的发展、生产规模的扩大和人口数量的增长，这种模式导致环境自身净化能力减弱，环境问题日益加重，资源短缺的危机更加突出。
(2)生态经济实现了原料—产品—原料—产品的生产体系，实现了废弃物资源化的循环经济。具有少消耗、多效益、可持续的特点。
2．传统农业、现代农业和生态农业的比较
项目 概念 优点 缺点
传统农业 简单的种植业 不产生严重的环境污染 结构简单，能量流动、物质循环水平低，经济效益低
现代农业 利用石油等提高农作物产量的生产方式 大量使用化肥、农药和机械动力，获得较高的经济效益 过量使用化肥、农药，严重污染环境
生态农业 运用生态学原理，建立综合农业生态体系 通过物质多级利用，增加经济效益，净化环境 很难经得起较大经济环境和生态环境的冲击
3.生态工程的类型
[温馨提示]　设计实施生态工程时应注意的问题
(1)首先肯定生态工程的作用，特别是对恢复和重建受损生态环境的重要作用。
(2)不忘大自然固有的强大的生态恢复能力，但也不能认为只要有了生态工程，就可以走“先污染、破坏，后治理”的老路。
1．下列关于生态工程的说法，错误的是(　　)
A．与传统工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系
B．能防止环境破坏和环境污染
C．遵循生态系统物质循环规律，能提高能量利用率
D．生态工程能解决所有环境问题，可以走“先污染、破坏，后治理”的道路
√
解析：生态工程不能解决所有的环境问题，不能走“先污染、破坏，后治理”的道路。
2．下列关于生态工程的叙述，不正确的是(　　)
A．生态工程研究的对象是社会—经济—自然复合生态系统
B．“退耕还林、还草”属于生态工程的内容
C．生态工程应遵循整体、协调、循环、自生等生态学基本原理
D．实施生态工程的目的是保护环境
解析：生态工程研究的对象是社会—经济—自然复合生态系统，其目的不单单是保护环境，而是要实现社会、经济、自然的协调发展。
√
发展素养 长句特训 与高考接轨
答案：
(1)(批判性思维)现代农业大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式，因对石油、煤、天然气等能源有高度的依赖性而得名。请分析有何弊
端？__________________________________________________________
____________________________________________________________。
不注重生态环境的保护，没有考虑环境成本，经济的发展以生态环境被严重破坏为代价
答案：
(2)(与生产的联系)为了实现可持续发展，经济发展必须符合生态学规律,改变“人类能征服自然”的错误观念。生态工程主要解决的问题是
____________________________________________________________
____________________________________________________________。
环境与经济发展之间的协调
知识点二　生态工程所遵循的基本原理
生态工程遵循的基本原理归纳
原理 理论基础 内容 意义 实例
自生
原理 生态系统
的稳定性 系统的自生是指由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。遵循自生原理需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设；创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖，以及它们形成互利共存关系的条件 实现系统结构和功能的协调，形成有序的整体，并且可以自我维持 湿地生态修复工程中引进动植物和建立缓冲带等
原理 理论基础 内容 意义 实例
循环
原理 物质循环 在生态工程中促进系统的物质迁移与转化。物质在生态系统中循环往复、分层分级利用(强调“废物利用”) 可避免环境污染及其对系统稳定性和发展的影响 “无废弃物农业”；农村综合发展型生态工程中物质利用的良性循环
原理 理论基础 内容 意义 实例
协调
原理 生物与环境、生物与生物的协调 处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量 生物数量不超过环境承载力，可避免系统的失衡和破坏 我国西北地区只适宜种植灌木和草本植物；矿区废弃地的生态恢复工程中植被恢复以及土壤微生物群落的重建
原理 理论基础 内容 意义 实例
整体
原理 人类处在社会—经济—自然复合系统中 各组分之间要有适当的比例和有序的结构，进行生态工程建设时，不但要考虑自然生态系统的规律，还要考虑经济和社会等系统的影响力(强调把生态与社会、经济相结合) 统一协调各种关系(当前与长远、局部与整体、开发建设与环境保护之间的关系)，保障系统的平衡与稳定 林业工程建设中号召农民种树和考虑贫困地区农民的生活问题；农村综合发展型生态工程能创造多种劳动就业机会，开发可以更新的资源，减少环境污染等
[温馨提示]　(1)废弃物的再利用不能提高生态系统的能量传递效率。
(2)运用自生原理设计生态工程时，一般尽量提高生物多样性程度。生物种类越多，群落的结构越复杂，抵抗力稳定性越高。即便某个种群消亡,其他种群也能弥补上来，有利于维持系统自身的稳定。
1．(2021·福建福州高二期末)下列有关生态工程的原理和事例，错误的是(　　)
选项 有关事例 相关的生态工程原理
A “无废弃物农业” 遵循循环原理
B 在人工林中增加植被的层次 遵循协调原理
C 太湖中水葫芦疯长，破坏水体生态系统 违背协调原理
D 前面造林，后面砍树 违背整体原理
√
解析：“无废弃物农业”遵循了循环原理，A正确；
在人工林中增加植被的层次遵循了自生原理，B错误；
太湖中水葫芦疯长，破坏了水体生态平衡，这违背了协调原理,C正确；
前面造林，后面砍树，这违背了整体原理，D正确。
2．下图表示一种“甘薯＋奶牛＋沼气＋花木＋龙虾＋食用菌”的生态农业模式，下列有关叙述正确的是(　　)
A．图中可以组成的食物链是甘薯藤→奶牛→牛粪
B．该生态系统的设计遵循了循环原理、自生原理等生态学原理
C．图中只有生产者、消费者和分解者这三种成分
D．青贮的目的是通过微生物的有氧呼吸，分解甘薯藤中的有机物，有利于奶牛的消化吸收
√
解析：食物链是由生产者和消费者组成的，即甘薯藤→奶牛。生态学原理有很多，该生态系统的特点是物质循环利用，即主要利用了循环原理和自生原理。图中具有生态系统的四种成分：甘薯、花木等属于生产者,沼气池中的微生物、食用菌、底泥中的腐生微生物等都属于分解者，奶牛属于消费者，沼渣属于非生物的物质和能量。将甘薯藤青贮就是通过微生物的发酵(无氧呼吸)，将甘薯藤中不易被奶牛消化吸收的有机物分解为较易吸收的有机物，提高物质和能量的利用率。
发展素养 长句特训 与高考接轨
(1)(科学思维)草原确定合理载畜量，不能过度放牧，主要运用了
__________________________________________________(生态原理)。
协调原理
(2)(科学思维)在林业生态工程建设中，既考虑种树，又考虑生活问题，主要运用了_________________________________________(生态原理)。
整体原理
答案：
答案：
熟记常见生态工程实例中所遵循的原理
(1)无废弃物农业——遵循循环原理。
(2)在人工林中增加植被层次——遵循自生原理。
(3)太湖水体富营养化引起大面积水华——违背自生原理和协调原理。
(4)前面造林，后面砍树——违背整体原理。
(5)草原确定合理载畜量，不能过度放牧——遵循协调原理。
(6)单一人工林比天然混合林稳定性低，易爆发虫害——违背自生原理。
(7)湿地的破坏，水体的污染——违背自生原理。
(8)引种时考虑是否适应环境——遵循协调原理。
(9)在进行林业生态工程建设时，既号召农民种树又要考虑农民生活问
题——遵循整体原理。
核心知识小结
[要点回眸]
[答题必备]
1.生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。
2.自生是指由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。
3.循环是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化。
4.处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量。
5.进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力。
[随堂检测]
1．俗话说“靠山吃山，靠水吃水”。随着人口和经济的增长，靠山的人对山上的林木乱砍滥伐，靠水的人则对水中的生物乱捕滥猎，都对各自的生态系统造成了巨大的破坏，那么，在治理和恢复生态系统的过程中，我们应遵循的主要原理是(　　)
A．循环原理　　　　　　 B．自生原理
C．整体原理 D．协调原理
√
解析：进行生态工程重建时，不但要考虑自然生态系统的规律，还要考虑到经济与社会等系统的影响力。只有把生态与经济结合起来，即遵循整体原理，才能从根本上达到治理和恢复生态系统的目的。
2．生态系统内即使某个物种由于某种原因而死亡，也会很快有其他物种占据它原来的生态位置，从而避免了系统结构或功能的失衡。这主要体现了生态工程的(　　)
A．协调原理 B．自生原理
C．循环原理 D．整体原理
√
解析：生态系统的基本原理很多，题干材料反映的是生物多样性程度高,可以为各类生物的生存提供多种机会和条件，因此体现的是生态工程的自生原理。
3．建设人工湿地可将污水、污泥有控制地投放到人工建造的湿地上，主要利用了土壤、人工介质、微生物的作用对污水和污泥进行处理。下列叙述不合理的是(　　)
A．合理搭配植物以提高系统的生物多样性
B．尽量使用本地物种以减少外来物种入侵
C．为提高能量传递效率，增大引入湿地的污水总量
D．选择合适的人工介质以利于好氧微生物的分解作用
√
4．生态工程遵循整体、协调、循环、自生等基本原理。下列相关叙述正确的是(　　)
A．依据生态工程的循环原理，应该对垃圾进行焚烧处理
B．园林既能改善生态环境，又能提高社会和经济效益，体现了生态工程的整体原理
C．考虑环境容纳量体现了生态工程的整体原理
D．减少生产环节“废物”的产生体现了生态工程的自生原理
√
5．(2021·江苏镇江高三模拟)某市以“保护、生态、原乡”为主要设计原则，打造了集森林保育、生态修复为一体，兼具农耕田园特色的国家森林公园。下列有关叙述不正确的是(　　)
A．森林公园是生态工程的生动缩影
B．森林公园的建设是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系
C．森林公园的建设利用了协调原理和整体原理等生态学的基本原理
D．可以大量引入热带景观植物，增加物种多样性
√
解析：森林公园进行森林保育、生态修复可改善生态环境，也为动植物提供了生存的环境，是生态工程的生动缩影，A正确；
森林公园的建设属于生态工程建设,其特点是少消耗、多效益、可持续,B正确；
生态工程的建设利用了协调原理和整体原理等生态学基本原理,C正确；
生态工程建设应考虑生物与环境的协调与适应，生态系统的生物数量不能超过环境承载力的限度(环境容纳量),故不宜大量引入热带景观植物，D错误。
6．一青年农民利用自己学习的生态学知识在自家庭院里建了一个小型农业生态系统。下图是该家庭生态工程的模式图，请据图分析并回答下列问题：
(1)从图中可知，人类生活中所需的能源来自太阳能、沼气等。利用这些能源与利用煤炭相比，突出的优点是___________________________。
(2)该家庭生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是
__________________________________________________________。
(3)生态工程建设的目的就是遵循自然界____________的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染,达到经济效益和生态效益的同步发展。与传统的工程相比较，生态工程是一类_______________的工程体系。
(4)生态工程所遵循的基本原理是______、______、协调原理以及____。
解析：(1)太阳能、沼气等新能源的利用与煤炭的利用相比，突出的优点是减少了环境污染。
(2)该家庭生态工程充分利用了废弃物中的能量，实现了能量的多级利
用。
(3)生态工程建设的目的就是遵循生态学规律,充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。与传统的工程相比较，生态工程的优点是少消耗、多效益、可持续。
(4)生态工程所遵循的基本原理有循环原理、自生原理、协调原理及整体原理。
答案：
(1)减少了环境污染
(2)充分利用了废弃物中的能量，实现了能量的多级利用
(3)物质循环　少消耗、多效益、可持续
(4)循环原理　自生原理　整体原理