高二生物生态工程的基本原理
文档属性
| 名称 | 高二生物生态工程的基本原理 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 829.8KB | ||
| 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 | 2010-05-18 23:29:00 | ||
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文档简介
课件40张PPT。专题5 生态工程你觉得本专题题图有什么寓意? 干裂的土地，赤红的荒山，意味着不断恶化的 ，幼苗的上方是蔚蓝的地球，地球似乎化作一滴甘露，滋润着大地；幼苗又可寓意为 工程，虽然柔弱，却顽强地支撑着地球；地球和幼苗组合和谐，象征着希望。
生态环境生态工程的概念： 人类应用 等学科的基本原理和方法，通过 ，对已破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而 生态学和系统学系统设计、调控和技术组装促进人类社会和自然环境和谐发展1.学科知识： ；
2.技术手段： ；
3.最终目的： 。生态学和系统学系统设计、调控和技术组装促进人类社会和自然环境的和谐发展生态工程建设目的：5.1 生态工程的基本原理 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。 与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。为什么要进行生态工程建设呢？（一）关注生态工程建设资料分析一（一）关注生态工程建设1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？讨论: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。
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温度升高、气候异常有关。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。
（一）关注生态工程建设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及环境造成危害的实例吗？讨论:经济的不当发展对环境的破坏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？资料分析二“石油农业”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。理解：
a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。
b优点: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，
c缺点：它所产生的废弃物和有害物质的数量很庞大，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。
除日常生活中能够发现的实例外，农业活动对环境和人类健康造成危害的实例中，世界上影响较大的有蓝婴病。1973年，美国内布拉斯加州首次出现幼儿高铁血红蛋白症（蓝婴症）。其原因是饮用水中硝酸盐含量超过10mg/L，这时过多的硝酸盐会与红细胞中的血色素结合，形成高铁血红蛋白。高铁血红蛋白不能为细胞和组织运输足够的氧。患儿的临床症状是在口、手或脚等部位出现时断时时结的蓝色或淡紫色，呼吸困难、腹泻、呕吐、抽搐，严重的会失去知觉，甚至死亡。硝酸盐来源于污染，如下水道、畜禽养殖场等，或非点源污染，如对农田、公园、草地等的施肥。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。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，对作物秸杆和畜禽粪便进行再利用，实现物质的多级利用，等等。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。为什么要进行生态工程建设呢？传统经济模式正在毁坏水、大气、土壤和生物资源，消耗地球赠给我们的自然资本。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，走生态经济之路。 主要是通过实行“ ”原则，使一个系统产生出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的 ，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一是 。生态经济 循环经济 生产原料 生态工程 （二）生态工程所遵循的基本原理1、物质循环再生原理（二）生态工程所遵循的基本原理是我国古代传统农业的辉煌成就之一，也是生态工程最早和最生动的一种模式。无废弃物农业（二）生态工程所遵循的基本原理2、物种多样性原理 物种越丰富，生态系统的抵抗力稳定性越高（二）生态工程所遵循的基本原理遇虫害而死的樟子松 资料分析讨论： 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？只有保持生态系统较高的生物多样性，才能保证生态系统的稳定和平衡。生物多样性的破坏有人为因素，而且往往作用巨大。纯樟子松林、杨树林的生物多样性低，食物链短而单调，缺少松毛虫、天牛的天敌，而成片单一的林木又为其提供了丰富的食物来源，因而会导致了树林的毁坏。
珊瑚礁区的生物多样性高，食物链复杂，不同的生物占据了不同的时间位、空音位和资源位，因而充分利用了珊瑚礁生态系统的环境。例如，氮、磷等养分就能够在该区生物体间充分地循环利用而很少流出系统外。（二）生态工程所遵循的基本原理3、协调与平衡原理----需要考虑环境承载力（环境容纳量），以及生物与环境的适应（二）生态工程所遵循的基本原理资料分析讨论：水葫芦泛滥对生态系统造成影响（二）生态工程所遵循的基本原理讨论：
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，应选择哪些特征的树种？如果在该地区发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？
几种西北地区特别适宜树种的介绍：
沙棘、山杏、刺槐、锦鸡儿（具根瘤）、杜梨、沙枣、合欢、臭椿等
西北畜牧养殖应该注意牲畜数量不能超过草地的承载量。针对公共草地的过度放牧问题，应该实行草地承包，调动个人的管理积极性，减少过度放牧现象；另外，可以在有条件的地方，人工种植牧草，增加牧草产量。4、整体性原理整体指社会-经济-自然复合而成的巨大系统（二）生态工程所遵循的基本原理5、系统学和工程学原理（1）系统的结构决定功能原理（二）生态工程所遵循的基本原理 桑基鱼塘分布在我国长江三角洲、珠江三角洲一带的水乡，是一种典型的水陆物质和能量交换型生态工程。5、系统学和工程学原理（二）生态工程所遵循的基本原理（2）系统整体性原理 你能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗? 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，即“1+1>2”。珊瑚礁“白化”5、系统学和工程学原理（二）生态工程所遵循的基本原理（2）系统整体性原理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。 小结：生态工程的基本原理（一）思考与探究3.桑基鱼塘分布在我国长江三角洲、珠江三角洲一带的水乡，是一种典型的水陆物质和能量交换型生态工程。试分析桑基鱼塘的物质和能量流动途径。
提示：桑基鱼塘系统中物质和能量的流动是相互联系的，能量的流动包含在物质的循环利用过程中，随着食物链的延伸逐级递减。
能量的多级利用和物质的循环利用：桑叶用于喂蚕，蚕可以生产蚕丝；桑树的凋落物和蚕沙（粪）落到鱼塘中，作为鱼的饲料，经过鱼塘内的食物链过程，可以促进鱼的生长；甘蔗可以榨糖，糖渣用来喂猪，猪的排泄物也进入鱼塘；鱼的排泄物及其他未被利用的有机物和底泥经过微生物的分解，又可以作为桑和甘蔗的有机肥料。桑基鱼塘巧妙地利用了很难利用的大片低湿地，发展了多种经营，为农民创造了多种收入的门路，完全符合“无废弃农业”的要求。桑基鱼塘系统物质、能量流动示意图见图5-1。
图5-1桑基鱼塘系统物质循环和能量流动示意图2．单一的人工林比天然混合林的稳定性低，容易遭受害虫危害，这体现了生态工程的什么原理（ ）
A．物质循环再生原理
B．协调与平衡原理
C．物种多样性原理
D．系统整理性原理1．实现循环经济的最重要的手段之一是（ ）
A．大力发展“石油农业”
B．生态工程
C．清除污染物
D．禁止产出污染物练一练ＣＢ3．城市生活垃圾要做到分类、回收、利用，实现废物资源化利用。与该做法关系最密切的生态工程原理是（ ）
A．物种多样性原理 B．整体性原理
C．物质循环再生原理 D．系统学原理练一练4．协调与平衡原理主要指（ ）
A．生物与环境的适应及环境对生物的承载力
B．系统各组分之间要有适当的比例关系
C．自然系统、经济系统、社会系统协调统一
D．物质循环和能量流动协调统一ＡＣ练一练5.人类设计生态工程的根本目标是（ ）
A．促进自然界良性循环的前提下，达到生态效益与经济效益的同步发展
B．促进自然界良性循环的前提下，防治环境污染，提高经济效益
C．防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展
D．促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展D练一练6.我国西北土地沙化和盐渍化非常严重，原因有多种，其中一个主要原因是超载放牧，导致草地退化。试分析上述事实主要违背了生态工程的什么原理（ ）
A．系统整体性原理
B．协调与平衡原理
C．物种多样性原理
D．整体性原理Ｂ7．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、烧柴以及收入等问题。以上做法依据的生态工程原理是（ ）
A．系统整体性原理 B．整体性原理
C．系统结构决定功能原理 D．以上都不是练一练8．（多选）生态工程体系的特点是（ ）
A．少消耗 B．多效益
C．可持续 D．多投资ＡＢＣＢ拓展视野前景广阔的沼气工程
生态环境生态工程的概念： 人类应用 等学科的基本原理和方法，通过 ，对已破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而 生态学和系统学系统设计、调控和技术组装促进人类社会和自然环境和谐发展1.学科知识： ；
2.技术手段： ；
3.最终目的： 。生态学和系统学系统设计、调控和技术组装促进人类社会和自然环境的和谐发展生态工程建设目的：5.1 生态工程的基本原理 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。 与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。为什么要进行生态工程建设呢？（一）关注生态工程建设资料分析一（一）关注生态工程建设1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？讨论: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。
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温度升高、气候异常有关。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。
（一）关注生态工程建设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及环境造成危害的实例吗？讨论:经济的不当发展对环境的破坏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？资料分析二“石油农业”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。理解：
a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。
b优点: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，
c缺点：它所产生的废弃物和有害物质的数量很庞大，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。
除日常生活中能够发现的实例外，农业活动对环境和人类健康造成危害的实例中，世界上影响较大的有蓝婴病。1973年，美国内布拉斯加州首次出现幼儿高铁血红蛋白症（蓝婴症）。其原因是饮用水中硝酸盐含量超过10mg/L，这时过多的硝酸盐会与红细胞中的血色素结合，形成高铁血红蛋白。高铁血红蛋白不能为细胞和组织运输足够的氧。患儿的临床症状是在口、手或脚等部位出现时断时时结的蓝色或淡紫色，呼吸困难、腹泻、呕吐、抽搐，严重的会失去知觉，甚至死亡。硝酸盐来源于污染，如下水道、畜禽养殖场等，或非点源污染，如对农田、公园、草地等的施肥。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。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，对作物秸杆和畜禽粪便进行再利用，实现物质的多级利用，等等。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。为什么要进行生态工程建设呢？传统经济模式正在毁坏水、大气、土壤和生物资源，消耗地球赠给我们的自然资本。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，走生态经济之路。 主要是通过实行“ ”原则，使一个系统产生出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的 ，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一是 。生态经济 循环经济 生产原料 生态工程 （二）生态工程所遵循的基本原理1、物质循环再生原理（二）生态工程所遵循的基本原理是我国古代传统农业的辉煌成就之一，也是生态工程最早和最生动的一种模式。无废弃物农业（二）生态工程所遵循的基本原理2、物种多样性原理 物种越丰富，生态系统的抵抗力稳定性越高（二）生态工程所遵循的基本原理遇虫害而死的樟子松 资料分析讨论： 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？只有保持生态系统较高的生物多样性，才能保证生态系统的稳定和平衡。生物多样性的破坏有人为因素，而且往往作用巨大。纯樟子松林、杨树林的生物多样性低，食物链短而单调，缺少松毛虫、天牛的天敌，而成片单一的林木又为其提供了丰富的食物来源，因而会导致了树林的毁坏。
珊瑚礁区的生物多样性高，食物链复杂，不同的生物占据了不同的时间位、空音位和资源位，因而充分利用了珊瑚礁生态系统的环境。例如，氮、磷等养分就能够在该区生物体间充分地循环利用而很少流出系统外。（二）生态工程所遵循的基本原理3、协调与平衡原理----需要考虑环境承载力（环境容纳量），以及生物与环境的适应（二）生态工程所遵循的基本原理资料分析讨论：水葫芦泛滥对生态系统造成影响（二）生态工程所遵循的基本原理讨论：
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，应选择哪些特征的树种？如果在该地区发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？
几种西北地区特别适宜树种的介绍：
沙棘、山杏、刺槐、锦鸡儿（具根瘤）、杜梨、沙枣、合欢、臭椿等
西北畜牧养殖应该注意牲畜数量不能超过草地的承载量。针对公共草地的过度放牧问题，应该实行草地承包，调动个人的管理积极性，减少过度放牧现象；另外，可以在有条件的地方，人工种植牧草，增加牧草产量。4、整体性原理整体指社会-经济-自然复合而成的巨大系统（二）生态工程所遵循的基本原理5、系统学和工程学原理（1）系统的结构决定功能原理（二）生态工程所遵循的基本原理 桑基鱼塘分布在我国长江三角洲、珠江三角洲一带的水乡，是一种典型的水陆物质和能量交换型生态工程。5、系统学和工程学原理（二）生态工程所遵循的基本原理（2）系统整体性原理 你能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗? 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，即“1+1>2”。珊瑚礁“白化”5、系统学和工程学原理（二）生态工程所遵循的基本原理（2）系统整体性原理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。 小结：生态工程的基本原理（一）思考与探究3.桑基鱼塘分布在我国长江三角洲、珠江三角洲一带的水乡，是一种典型的水陆物质和能量交换型生态工程。试分析桑基鱼塘的物质和能量流动途径。
提示：桑基鱼塘系统中物质和能量的流动是相互联系的，能量的流动包含在物质的循环利用过程中，随着食物链的延伸逐级递减。
能量的多级利用和物质的循环利用：桑叶用于喂蚕，蚕可以生产蚕丝；桑树的凋落物和蚕沙（粪）落到鱼塘中，作为鱼的饲料，经过鱼塘内的食物链过程，可以促进鱼的生长；甘蔗可以榨糖，糖渣用来喂猪，猪的排泄物也进入鱼塘；鱼的排泄物及其他未被利用的有机物和底泥经过微生物的分解，又可以作为桑和甘蔗的有机肥料。桑基鱼塘巧妙地利用了很难利用的大片低湿地，发展了多种经营，为农民创造了多种收入的门路，完全符合“无废弃农业”的要求。桑基鱼塘系统物质、能量流动示意图见图5-1。
图5-1桑基鱼塘系统物质循环和能量流动示意图2．单一的人工林比天然混合林的稳定性低，容易遭受害虫危害，这体现了生态工程的什么原理（ ）
A．物质循环再生原理
B．协调与平衡原理
C．物种多样性原理
D．系统整理性原理1．实现循环经济的最重要的手段之一是（ ）
A．大力发展“石油农业”
B．生态工程
C．清除污染物
D．禁止产出污染物练一练ＣＢ3．城市生活垃圾要做到分类、回收、利用，实现废物资源化利用。与该做法关系最密切的生态工程原理是（ ）
A．物种多样性原理 B．整体性原理
C．物质循环再生原理 D．系统学原理练一练4．协调与平衡原理主要指（ ）
A．生物与环境的适应及环境对生物的承载力
B．系统各组分之间要有适当的比例关系
C．自然系统、经济系统、社会系统协调统一
D．物质循环和能量流动协调统一ＡＣ练一练5.人类设计生态工程的根本目标是（ ）
A．促进自然界良性循环的前提下，达到生态效益与经济效益的同步发展
B．促进自然界良性循环的前提下，防治环境污染，提高经济效益
C．防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展
D．促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展D练一练6.我国西北土地沙化和盐渍化非常严重，原因有多种，其中一个主要原因是超载放牧，导致草地退化。试分析上述事实主要违背了生态工程的什么原理（ ）
A．系统整体性原理
B．协调与平衡原理
C．物种多样性原理
D．整体性原理Ｂ7．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、烧柴以及收入等问题。以上做法依据的生态工程原理是（ ）
A．系统整体性原理 B．整体性原理
C．系统结构决定功能原理 D．以上都不是练一练8．（多选）生态工程体系的特点是（ ）
A．少消耗 B．多效益
C．可持续 D．多投资ＡＢＣＢ拓展视野前景广阔的沼气工程