山東省平邑縣高中生物 第五章 生態(tài)工程 5.1 生態(tài)工程的基本原理學(xué)案新人教版選修3.doc

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5.1　生態(tài)工程的基本原理 【導(dǎo)學(xué)目標(biāo)】 1.簡(jiǎn)述生態(tài)工程的概念，關(guān)注生態(tài)工程的建設(shè)。 2.簡(jiǎn)述生態(tài)工程的原理，舉例說(shuō)出各原理的內(nèi)容。 3.嘗試運(yùn)用生態(tài)工程原理，分析生態(tài)環(huán)境問(wèn)題及解決對(duì)策。 【自主學(xué)習(xí)】 一、關(guān)注生態(tài)工程建設(shè) 1.生態(tài)工程 (1)涉及的學(xué)科知識(shí)：包括 學(xué)、 學(xué)、 學(xué)和 學(xué)等。 (2)運(yùn)用到的技術(shù)手段或方法有： 、調(diào)控和技術(shù)組裝。 (3)最終目的：促進(jìn)人類社會(huì)和 的和諧發(fā)展。 2．生態(tài)經(jīng)濟(jì)的概念 (1)遵循的原則：“ ”。 (2)特點(diǎn)：使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)出的 ，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個(gè)系統(tǒng)的 ，從而實(shí)現(xiàn)廢棄物的 。 (3)重要手段之一： 。 (4)模式：實(shí)現(xiàn)“原料―→產(chǎn)品―→原料―→產(chǎn)品”的無(wú)廢棄物生產(chǎn)體系。 二、生態(tài)工程所遵循的基本原理 1.物質(zhì)循環(huán)再生原理 (1)含義：物質(zhì)能夠在各類生態(tài)系統(tǒng)中，進(jìn)行 和 ，循環(huán)往復(fù)，分層分級(jí)利用，從而達(dá)到取之不盡、用之不竭的效果。 (2)實(shí)例：“ ”。 2．物種多樣性原理 (1)內(nèi)容：物種繁多而復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的 ，可以在有限的資源條件下，產(chǎn)生或容納更多的 ，提高系統(tǒng)生產(chǎn)力。 (2)實(shí)例 ①反面：遼寧西部章古臺(tái)地區(qū)的樟子松林，由于沒(méi)有一條昆蟲(chóng)與其天敵相生相克的 ，使得偶然滋生的松毛蟲(chóng)肆虐一時(shí)。 ②正面：由珊瑚蟲(chóng)和 共生組成的珊瑚礁區(qū)，物種繁多，系統(tǒng)穩(wěn)定。 3．協(xié)調(diào)與平衡原理 處理好生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，需要考慮 ，即某種環(huán)境所能養(yǎng)活的 的最大數(shù)量。如果生物的數(shù)量超過(guò)了環(huán)境承載力的限度，就會(huì)引起系統(tǒng)的 。 4．整體性原理 (1)含義：進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時(shí)，不但要考慮到 的規(guī)律，更重要的是，還要考慮到經(jīng)濟(jì)和 等系統(tǒng)的影響力。 (2)實(shí)例：在進(jìn)行林業(yè)工程建設(shè)時(shí)，一方面要號(hào)召農(nóng)民種樹(shù)，另一方面要考慮貧困地區(qū)農(nóng)民的生活問(wèn)題，如糧食、燒柴及收入等問(wèn)題。 5．系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理 (1)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理 ①含義：生態(tài)工程需要考慮系統(tǒng)內(nèi)部 之間的結(jié)構(gòu)，通過(guò)改變和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，達(dá)到 的目的。 ②實(shí)例：我國(guó)南方水網(wǎng)地區(qū)的 。 (2)系統(tǒng)整體性原理：系統(tǒng)各組分之間要有適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系，只有這樣才能順利完成能量、物質(zhì)、信息等的 ，并且實(shí)現(xiàn)總體功能大于 的效果，即“1＋1＞2”。 正誤判斷 1．在建立不同的生態(tài)工程時(shí)，要遵循不同的設(shè)計(jì)原理，不能相互照搬，應(yīng)因地制宜。( ) 2．生態(tài)工程的基本原理有：物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理和整體性原理等。( ) 3．有了生態(tài)工程，我們就可以先污染、破壞，后治理。( ) 4．退田還湖屬于大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程。( ) 【合作探究】 一、生態(tài)工程所遵循的原理比較 原理 理論基礎(chǔ) 內(nèi)容 舉例 物質(zhì)循環(huán)再生原理 物質(zhì)循環(huán) 物質(zhì)能夠在各類生態(tài)系統(tǒng)中進(jìn)行區(qū)域小循環(huán)和全球地質(zhì)大循環(huán)，循環(huán)往復(fù)，分層分級(jí)利用，從而達(dá)到取之不盡、用之不竭的效果 物種多樣性原理 物種多，營(yíng)養(yǎng)關(guān)系復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的抵抗力穩(wěn)定性，生物多樣性程度高，可以為各類生物提供多種機(jī)會(huì)和條件。營(yíng)養(yǎng)關(guān)系越復(fù)雜，有限資源下就可以容納更多的生物量 “三北防護(hù)林” 建設(shè)中的問(wèn)題；珊瑚礁區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的多樣性　 協(xié)調(diào)與平衡原理 生物與環(huán)境的 協(xié)調(diào)與平衡 指生物與環(huán)境平衡，需要考慮 ，即環(huán)境所能養(yǎng)活的生物種群的最大數(shù)量 太湖的富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題；東北一些地區(qū)的防護(hù)林問(wèn)題　 整體性原理 社會(huì)、自然、經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng) 生態(tài)工程的建設(shè)，既要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，又要考慮社會(huì)和經(jīng)濟(jì)等系統(tǒng)的影響力 林業(yè)建設(shè)中自然生態(tài)系統(tǒng)與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系問(wèn)題 系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理 ①系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理： 生態(tài)工程需要考慮系統(tǒng)內(nèi)部不同組分之間的結(jié)構(gòu)，通過(guò)改變和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，達(dá)到改善系統(tǒng)功能的目的 ?；~(yú)塘 ②系統(tǒng)整體性原理：整體大于部分 系統(tǒng)各組分之間要有適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系，只有這樣才能順利完成能量、物質(zhì)、信息等的轉(zhuǎn)換和流通，并且實(shí)現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果 例1 在社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)中，某縣積極發(fā)展畜禽養(yǎng)殖和栽桑養(yǎng)蠶兩大支柱產(chǎn)業(yè)。在生產(chǎn)總量不斷提高的同時(shí)，該縣堅(jiān)持在發(fā)展中解決環(huán)境問(wèn)題，優(yōu)化生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)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(qǐng)分析下圖回答問(wèn)題： (1)該生態(tài)工程所遵循的基本原理有_____________(至少寫(xiě)2種)。 (2)該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)從________________開(kāi)始，圖中屬于消費(fèi)者的生物有_____________________。 (3)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)相比，該生態(tài)系統(tǒng)更能凈化環(huán)境，主要原因是__________________________。 【答案】　(1)物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理 (2)桑等生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能　蠶、禽、畜 (3)糞便等“廢棄物”被及時(shí)利用 二、教材正文中討論題 【“關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)”資料分析1】 1.導(dǎo)致1998年長(zhǎng)江洪水泛濫的主要原因是什么？ 根本原因： 直接原因： 解決長(zhǎng)江洪水泛濫的措施有： 2.洪災(zāi)的發(fā)生反映出經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式存在什么問(wèn)題？ 【“關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)”資料分析2】 1.你對(duì)“石油農(nóng)業(yè)”是如何理解的？ 2.你能舉出一些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)人體健康以及環(huán)境造成危害的實(shí)例嗎？ 3.如何理解“污染物是放錯(cuò)地方的資源”這句話？ 4.石油農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)模式應(yīng)當(dāng)怎樣改進(jìn)？ 【“物種多樣性原理”資料分析】 1.為什么樟子松林的松毛蟲(chóng)會(huì)肆虐，幾十億株楊樹(shù)會(huì)毀于一旦？而珊瑚礁區(qū)卻能夠在養(yǎng)分稀少的深海中，保持著很高的生物多樣性？ 2.從上面正面和反面的實(shí)例，你能得出怎樣的結(jié)論？你認(rèn)為生物多樣性的破壞有人為因素嗎？ 【“協(xié)調(diào)與平衡原理”資料分析】 “西部大開(kāi)發(fā)”是國(guó)家為振興西部而提出的宏觀決策，其中很重要的一項(xiàng)內(nèi)容就是生態(tài)工程建設(shè)。從協(xié)調(diào)與平衡原理出發(fā)，想一想，在我國(guó)西北地區(qū)進(jìn)行防護(hù)林建設(shè)時(shí)，應(yīng)選擇哪些樹(shù)種？如果在該地區(qū)發(fā)展畜牧養(yǎng)殖業(yè)，你認(rèn)為應(yīng)該注意什么問(wèn)題？ 三、旁欄思考題 你能舉出系統(tǒng)整體功能大于部分之和的例子嗎？ 四、《實(shí)踐活動(dòng)》思考題 1.為什么我國(guó)要大力發(fā)展沼氣工程？ 2.目前沼氣工程還有哪些亟待解決的問(wèn)題？ 【達(dá)標(biāo)檢測(cè)】 1．設(shè)計(jì)良性循環(huán)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循的基本原則是(　　) A．充分利用自然界的物質(zhì)和能量 B．追求經(jīng)濟(jì)效益的最大化 C．盡量減少有害生物的種類 D．提高沼氣池的轉(zhuǎn)化效率 2．下列關(guān)于生態(tài)工程的敘述，不正確的是(　　) A．當(dāng)人類賴以生存的生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重的問(wèn)題時(shí)，生態(tài)工程應(yīng)運(yùn)而生 B．生態(tài)工程能夠減少環(huán)境污染 C．生態(tài)工程以犧牲環(huán)境和資源為前提，生產(chǎn)出更多的產(chǎn)品 D．生態(tài)工程力求達(dá)到生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一 3．下圖是“無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)”物質(zhì)和能量流動(dòng)圖，該圖所體現(xiàn)的主要生態(tài)工程原理是(　　) A．物種多樣性原理 B．整體性原理 C．物質(zhì)循環(huán)再生原理 D．協(xié)調(diào)與平衡原理 4．“生物圈2號(hào)”實(shí)驗(yàn)失敗的直接原因主要是(　　) ①溫度失調(diào)　　?、贑O2含量增高 ③O2含量減少 ④生物群落不全 A．①② B．②③ C．①②③ D．①②③④