专题5 5.1 生态工程的基本原理
文档属性
| 名称 | 专题5 5.1 生态工程的基本原理 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 783.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2013-04-04 20:57:08 | ||
图片预览
文档简介
课件28张PPT。理解教材新知专
题
55.1把握热点考向应用创新演练知识点一考向一知识点二考向二 1．生态工程建设的目的是遵循自然界物质循
环的规律，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。
2．生态工程是一类少消耗、多效益、可持续
的工程体系。
3．运用生态工程可对遭到破坏的生态环境进行修复和重建。
4．生态经济主要通过实现“循环经济”的原则，使一个系统产出的污
染物，成为本系统或另一个系统的生产原料，从而实现废物资源
化。
5．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、整体性原理、系统和工程学原理。 1.目的
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 和 的同步发展。
2．特点
与传统工程相比，生态工程是一类 、多效益、
的工程体系。
3．产生原因
传统经济模式毁坏水、 、土壤和 ，消耗地球赠给我们的自然资本。物质循环经济效益生态效益少消耗可持续大气生物资源 4．生态经济
(1)原则：“ ”。
(2)特点：一个系统产出的 ，能够成为本系统或另一个系统的 ，从而实现废弃物的资源化。
(3)手段： 。循环经济污染物生产原料生态工程 1．阅读教材P107资料1分析：导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？
提示：(1)根本原因：长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水土保持功能急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；中游围湖造田、乱占河道、造成具有蓄洪作用的湖泊面积急剧减少。
(2)直接原因：1998年度的罕见降雨。但这也与全球温室气体排放量增加而导致的气温升高、气候异常有关。
(3)传统的经济发展模式不注重生态环境的保护，没有考虑生态成本，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。 2．阅读教材P108资料2思考：
(1)你对“石油农业”是如何理解的？分析“石油农业”的利与弊。
提示：“石油农业”是大量使用化肥、农药和机械的生产方式，因对石油等能源有高度的依赖性而得名。它把农业生产这一复杂的生物过程，变成了简单的机械过程和化学过程。由于其投入高，产出也高，对粮食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用，但同时它所产生的废弃物和有害物质的数量也很庞大，大大削弱了农业生态系统的稳定性和持续生产力，并造成日益严重的农产品污染和环境污染等问题。
(2)如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？ 提示：对环境造成危害的污染物，采用一定的措施和技术，就能够进行回收和循环利用，这样不但能够减少环境污染，而且提高了资源的利用效率，减少了资源的浪费。例如，对废污水中的重金属或氮、磷等养分就可以进行回收再利用。因此说“污染物是放错了地方没有被利用的资源”。
(3)对“石油农业”的生产模式应当怎样改进？
提示：在不同的国家有不同的改进措施。例如，在我国，人多地少，应该大力发展生态农业。实施的具体措施包括：可以根据田间作物的需要适量施用高效、低毒、低残留的农药，多施有机肥，提高作物对水、肥等资源的利用效率，对作物秸秆和畜禽粪便进行再利用，实现物质的多级利用等。一方面要不断提高土地的产出水平；另一方面要减少农业活动对环境的污染，促进社会的可持续发展。[自读教材·夯基础]
1．物质循环再生原理
(1)概念：物质能够在各类生态系统中进行 和
，循环往复， ，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。
(2)理论基础：生态系统的 。
(3)实例——无废弃物农业。
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的 ，
可以在有限的资源条件下，产生或容纳更的 ，区域小循环全球地质大循环分层分级利用物质循环抵抗力稳定性生物量提高系统生产力。
(2)理论基础：生态系统的 。
(3)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食物链，松毛虫肆虐一时。
②正面：由珊瑚虫和某些藻类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
(1)理论基础：生物与环境的 。
(2)处理好生物与环境的协调与平衡，需要虑 ，又称环境容纳量，它是指某种环境所能养活的生物种群的
数量。 抵抗力稳定性协调与平衡环境承载力最大 4．整体性原理
(1)理论基础： 。(如下图)社会—经济—自然系统复合体 (2)合理应用：在进行生态工程建设时，不但要考虑
的规律，更重要的是，还要考虑到 等系统的影响力。
(3)意义：只有应用整体性原理，才能统一协调 、
、 之间的关系，保障生态系统的平衡和稳定。自然系统经济和社会当前与长远局部与整体开发与环境建设 5．系统学和工程学原理
(1)系统的结构决定功能原理：
①理论基础： 优于集中式和环式。
②合理应用：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 ，达到改善系统功能的目的。在
的结构中，一般局部故障，不至于造成整个网络的瘫痪。
(2)系统整体性原理：
①理论基础：整体功能大于部分之和。
②合理应用：系统的各组分之间要有 关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的 ，并且实现 的效果，即“1＋1>2”。分布式优化结构分布式适当的比例转换和流通总体功能大于各部分之和 1．阅读我国古代“无废弃物农业”的物质和能量流动图，分析下列问题：
(1)这是一个生态系统吗？生产者、消费者、分解者分别是什么？
提示：这是一个生态系统。生产者是作物，消费者是牛、羊、猪等家畜和人，分解者是土壤中的细菌、真菌等微生物。
(2)该生态系统是怎样实现物质的循环利用的？物质是以什么形式循环的？
提示：该生态系统的人粪尿、牲畜粪便、作物残留物都再返回到农田土壤里通过分解者的作用再供生产者利用，物质循环是以元素形式循环的。 2．我国的植树造林运动在世界上规模最大，因而人工林面积占世界首位，请你对我国的植树造林提出建设性意见。
提示：植树造林时，要根据生物多样性原理和协调与平衡原理，树种绝不能单一，还要根据当地的气候、土壤等条件，因地制宜地植树。
3．你能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗？
提示：豆科作物和固氮菌的共生就是一例。固氮菌为豆科作物提供氮素，而豆科作物为其提供能量和其他营养，两者的共生使豆科作物能够在氮素缺乏的土地上生长；当把它们分开时，两者的生长都要受到损害。[跟随名师·解疑难]
生态工程所遵循的基本原理分析 [特别提醒]
(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)生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，做到经济效益和生态效益同步发展。 [例1] 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．生态工程以充分利用环境和资源为前提，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.[思路点拨] [精讲精析] 本题考查对生态工程概念的理解，A选项为生态工程产生的背景，B、D选项为生态工程的意义，C项描述会破坏环境和浪费资源，不是可持续发展，明显错误。
[答案] C 理解生态经济的概念应把握以下几个方面
(1)原则：循环经济原理。
(2)做法：使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料。
(3)实现废弃物的资源化。 [例2] 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。请分析图示回答问题： (1)该生态工程所遵循的基本原理是___________________
________________________________________________________________________。(至少写2种)
(2)该生态系统的能量流动从________开始，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___________________________________________。
[思路点拨] 本题考查生态工程原理应用的分析，解题关键在于理解生态工程基本原理的内容，并在实例中区分。 [精讲精析] (1)本题中提到的农业生态系统中的秸秆等可以循环往复再利用，能量可以多级利用。(2)各种农作物之间相互协调，使流经该生态系统的能量被充分利用，流经该生态系统的总能量是桑等生产者固定的太阳能，各级动物是该生态系统的消费者。(3)与传统农业相比，该生态农业可以实现废弃物的再利用和能量的多级利用。
[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(任写2种即可)
(2)桑等生产者固定的太阳能 蚕、禽、畜
(3)粪便等“废弃物”被及时利用在“三北”防护林工程建设中注意了以下两个问题：①考虑到树种的生态适应性问题；②考虑到树种多样性问题。这分别体现了生态工程的哪些原理 ( )
A．系统学原理和物种多样性原理
B．协调与平衡原理和物种多样性原理
C．整体性原理和物种多样性原理
D．物种多样性原理与整体性原理
解析：“三北防护林工程”中考虑到树种的生态适应性问题是“避免系统的失衡和破坏”，考虑到树种多样性问题是为了“提高系统的抵抗力稳定性，提高系统的生产力”。答案：B点此进入
题
55.1把握热点考向应用创新演练知识点一考向一知识点二考向二 1．生态工程建设的目的是遵循自然界物质循
环的规律，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。
2．生态工程是一类少消耗、多效益、可持续
的工程体系。
3．运用生态工程可对遭到破坏的生态环境进行修复和重建。
4．生态经济主要通过实现“循环经济”的原则，使一个系统产出的污
染物，成为本系统或另一个系统的生产原料，从而实现废物资源
化。
5．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、整体性原理、系统和工程学原理。 1.目的
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 和 的同步发展。
2．特点
与传统工程相比，生态工程是一类 、多效益、
的工程体系。
3．产生原因
传统经济模式毁坏水、 、土壤和 ，消耗地球赠给我们的自然资本。物质循环经济效益生态效益少消耗可持续大气生物资源 4．生态经济
(1)原则：“ ”。
(2)特点：一个系统产出的 ，能够成为本系统或另一个系统的 ，从而实现废弃物的资源化。
(3)手段： 。循环经济污染物生产原料生态工程 1．阅读教材P107资料1分析：导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？
提示：(1)根本原因：长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水土保持功能急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；中游围湖造田、乱占河道、造成具有蓄洪作用的湖泊面积急剧减少。
(2)直接原因：1998年度的罕见降雨。但这也与全球温室气体排放量增加而导致的气温升高、气候异常有关。
(3)传统的经济发展模式不注重生态环境的保护，没有考虑生态成本，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。 2．阅读教材P108资料2思考：
(1)你对“石油农业”是如何理解的？分析“石油农业”的利与弊。
提示：“石油农业”是大量使用化肥、农药和机械的生产方式，因对石油等能源有高度的依赖性而得名。它把农业生产这一复杂的生物过程，变成了简单的机械过程和化学过程。由于其投入高，产出也高，对粮食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用，但同时它所产生的废弃物和有害物质的数量也很庞大，大大削弱了农业生态系统的稳定性和持续生产力，并造成日益严重的农产品污染和环境污染等问题。
(2)如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？ 提示：对环境造成危害的污染物，采用一定的措施和技术，就能够进行回收和循环利用，这样不但能够减少环境污染，而且提高了资源的利用效率，减少了资源的浪费。例如，对废污水中的重金属或氮、磷等养分就可以进行回收再利用。因此说“污染物是放错了地方没有被利用的资源”。
(3)对“石油农业”的生产模式应当怎样改进？
提示：在不同的国家有不同的改进措施。例如，在我国，人多地少，应该大力发展生态农业。实施的具体措施包括：可以根据田间作物的需要适量施用高效、低毒、低残留的农药，多施有机肥，提高作物对水、肥等资源的利用效率，对作物秸秆和畜禽粪便进行再利用，实现物质的多级利用等。一方面要不断提高土地的产出水平；另一方面要减少农业活动对环境的污染，促进社会的可持续发展。[自读教材·夯基础]
1．物质循环再生原理
(1)概念：物质能够在各类生态系统中进行 和
，循环往复， ，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。
(2)理论基础：生态系统的 。
(3)实例——无废弃物农业。
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的 ，
可以在有限的资源条件下，产生或容纳更的 ，区域小循环全球地质大循环分层分级利用物质循环抵抗力稳定性生物量提高系统生产力。
(2)理论基础：生态系统的 。
(3)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食物链，松毛虫肆虐一时。
②正面：由珊瑚虫和某些藻类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
(1)理论基础：生物与环境的 。
(2)处理好生物与环境的协调与平衡，需要虑 ，又称环境容纳量，它是指某种环境所能养活的生物种群的
数量。 抵抗力稳定性协调与平衡环境承载力最大 4．整体性原理
(1)理论基础： 。(如下图)社会—经济—自然系统复合体 (2)合理应用：在进行生态工程建设时，不但要考虑
的规律，更重要的是，还要考虑到 等系统的影响力。
(3)意义：只有应用整体性原理，才能统一协调 、
、 之间的关系，保障生态系统的平衡和稳定。自然系统经济和社会当前与长远局部与整体开发与环境建设 5．系统学和工程学原理
(1)系统的结构决定功能原理：
①理论基础： 优于集中式和环式。
②合理应用：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 ，达到改善系统功能的目的。在
的结构中，一般局部故障，不至于造成整个网络的瘫痪。
(2)系统整体性原理：
①理论基础：整体功能大于部分之和。
②合理应用：系统的各组分之间要有 关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的 ，并且实现 的效果，即“1＋1>2”。分布式优化结构分布式适当的比例转换和流通总体功能大于各部分之和 1．阅读我国古代“无废弃物农业”的物质和能量流动图，分析下列问题：
(1)这是一个生态系统吗？生产者、消费者、分解者分别是什么？
提示：这是一个生态系统。生产者是作物，消费者是牛、羊、猪等家畜和人，分解者是土壤中的细菌、真菌等微生物。
(2)该生态系统是怎样实现物质的循环利用的？物质是以什么形式循环的？
提示：该生态系统的人粪尿、牲畜粪便、作物残留物都再返回到农田土壤里通过分解者的作用再供生产者利用，物质循环是以元素形式循环的。 2．我国的植树造林运动在世界上规模最大，因而人工林面积占世界首位，请你对我国的植树造林提出建设性意见。
提示：植树造林时，要根据生物多样性原理和协调与平衡原理，树种绝不能单一，还要根据当地的气候、土壤等条件，因地制宜地植树。
3．你能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗？
提示：豆科作物和固氮菌的共生就是一例。固氮菌为豆科作物提供氮素，而豆科作物为其提供能量和其他营养，两者的共生使豆科作物能够在氮素缺乏的土地上生长；当把它们分开时，两者的生长都要受到损害。[跟随名师·解疑难]
生态工程所遵循的基本原理分析 [特别提醒]
(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)生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，做到经济效益和生态效益同步发展。 [例1] 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．生态工程以充分利用环境和资源为前提，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.[思路点拨] [精讲精析] 本题考查对生态工程概念的理解，A选项为生态工程产生的背景，B、D选项为生态工程的意义，C项描述会破坏环境和浪费资源，不是可持续发展，明显错误。
[答案] C 理解生态经济的概念应把握以下几个方面
(1)原则：循环经济原理。
(2)做法：使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料。
(3)实现废弃物的资源化。 [例2] 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。请分析图示回答问题： (1)该生态工程所遵循的基本原理是___________________
________________________________________________________________________。(至少写2种)
(2)该生态系统的能量流动从________开始，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___________________________________________。
[思路点拨] 本题考查生态工程原理应用的分析，解题关键在于理解生态工程基本原理的内容，并在实例中区分。 [精讲精析] (1)本题中提到的农业生态系统中的秸秆等可以循环往复再利用，能量可以多级利用。(2)各种农作物之间相互协调，使流经该生态系统的能量被充分利用，流经该生态系统的总能量是桑等生产者固定的太阳能，各级动物是该生态系统的消费者。(3)与传统农业相比，该生态农业可以实现废弃物的再利用和能量的多级利用。
[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(任写2种即可)
(2)桑等生产者固定的太阳能 蚕、禽、畜
(3)粪便等“废弃物”被及时利用在“三北”防护林工程建设中注意了以下两个问题：①考虑到树种的生态适应性问题；②考虑到树种多样性问题。这分别体现了生态工程的哪些原理 ( )
A．系统学原理和物种多样性原理
B．协调与平衡原理和物种多样性原理
C．整体性原理和物种多样性原理
D．物种多样性原理与整体性原理
解析：“三北防护林工程”中考虑到树种的生态适应性问题是“避免系统的失衡和破坏”，考虑到树种多样性问题是为了“提高系统的抵抗力稳定性，提高系统的生产力”。答案：B点此进入