高中生物(新人教版)選修三：專題5《生態(tài)工程》：5.1《生態(tài)工程的基本原理》課件(新人教版選修3)

專題5生態(tài)工程5.1生態(tài)工程的基本原理5.2生態(tài)工程的實(shí)例和發(fā)展前景生態(tài)工程的興起你覺得本專題題圖有什么寓意?

干裂的土地，赤紅的荒山，意味著不斷惡化的

，幼苗的上方是蔚藍(lán)的地球，地球似乎化作一滴甘露，滋潤(rùn)著大地；幼苗又可寓意為

工程，雖然柔弱，卻頑強(qiáng)地支撐著地球；地球和幼苗組合和諧，象征著希望。生態(tài)環(huán)境生態(tài)生態(tài)工程的概念：人類應(yīng)用

等學(xué)科的基本原理和方法，通過(guò)

，對(duì)已破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)、重建，對(duì)造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，從而

生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)控和技術(shù)組裝促進(jìn)人類社會(huì)和自然環(huán)境和諧發(fā)展注意：1.學(xué)科知識(shí)：

；2.技術(shù)手段：

；3.最終目的：

。生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)控和技術(shù)組裝促進(jìn)人類社會(huì)和自然環(huán)境的和諧發(fā)展生態(tài)工程的興起生態(tài)工程建設(shè)目的：5.1生態(tài)工程的基本原理

遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。與傳統(tǒng)的工程相比，生態(tài)工程是一類少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。（一）關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)資料分析一（一）關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)1.導(dǎo)致1998年長(zhǎng)江洪水泛濫的主要原因是什么？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？討論:根本原因：長(zhǎng)江上游亂砍濫伐森林，水源涵養(yǎng)和水土保持功能急劇降低，造成大量泥沙淤積河道；中游圍湖造田、亂占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面積急劇減少。1.導(dǎo)致1998年長(zhǎng)江洪水泛濫的主要原因是什么？直接原因：1998年度的罕見降雨。但這也與全球溫室氣體排放量增加而導(dǎo)致的溫度升高、氣候異常有關(guān)。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？傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式不注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，沒(méi)有考慮生態(tài)成本，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以巨大的生態(tài)環(huán)境破壞為代價(jià)。（一）關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)1.你對(duì)“石油農(nóng)業(yè)”是如何理解的？2.“石油農(nóng)業(yè)”的生產(chǎn)模式應(yīng)當(dāng)怎樣改進(jìn)？討論:大量使用化肥、農(nóng)藥和機(jī)械的生產(chǎn)方式，對(duì)石油等能源有高度的依賴性。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)：復(fù)雜的生物過(guò)程→簡(jiǎn)單的機(jī)械和化學(xué)過(guò)程。投入高，產(chǎn)出也高；產(chǎn)生的廢棄物和有害物質(zhì)的數(shù)量也很龐大，大大削弱了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和持續(xù)生產(chǎn)力，并造成日益嚴(yán)重的農(nóng)產(chǎn)品污染和環(huán)境污染等問(wèn)題。1.你對(duì)“石油農(nóng)業(yè)”是如何理解的？2.“石油農(nóng)業(yè)”的生產(chǎn)模式應(yīng)當(dāng)怎樣改進(jìn)？大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)

3.如何理解“污染物是放錯(cuò)地方的資源”這句話？

對(duì)環(huán)境造成危害的污染物，采用一定的措施和技術(shù)，就能夠進(jìn)行回收和循環(huán)利用，這樣不但能夠減少環(huán)境污染，而且提高了資源的利用效率，減少了資源的浪費(fèi)。例如，對(duì)廢污水中的重金屬或氮、磷等養(yǎng)分就可以進(jìn)行回收再利用。因此說(shuō)污染物是放錯(cuò)了地方?jīng)]有被利用的資源。

主要是通過(guò)實(shí)行“

”原則，使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個(gè)系統(tǒng)的

，從而實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化，而實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)最重要的手段之一是

。生態(tài)經(jīng)濟(jì)

循環(huán)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)原料

生態(tài)工程

二、生態(tài)工程的基本原理⒈物質(zhì)循環(huán)再生原理⒉物種多樣性原理⒊協(xié)調(diào)與平衡原理⒋整體性原理⒌系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理

生態(tài)工程是人類學(xué)習(xí)自然生態(tài)系統(tǒng)“智慧”的結(jié)晶，是生態(tài)學(xué)、工程學(xué)、系統(tǒng)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科交叉而產(chǎn)生的新興學(xué)科1、物質(zhì)循環(huán)再生原理沒(méi)有物質(zhì)循環(huán)的系統(tǒng),就會(huì)產(chǎn)生廢棄物,造成環(huán)境污染,并最終影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定和發(fā)展.是我國(guó)古代傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的輝煌成就之一，也是生態(tài)工程最早和最生動(dòng)的一種模式。無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)1、種植能夠固氮的豆科作物2、堆肥和漚肥,改善土壤結(jié)構(gòu)4、實(shí)現(xiàn)了土壤養(yǎng)分如氮、磷、鉀及微量元素的循環(huán)利用堆肥的堆制要為微生物創(chuàng)造好氧分解的條件，發(fā)酵溫度較高。漚肥多在水下漚制，以厭氧分解為主，發(fā)酵溫度低。3、培育了土壤微生物與物質(zhì)循環(huán)有關(guān)的肥料問(wèn)題：化肥有機(jī)肥復(fù)合肥生物有機(jī)肥類型尿素、鉀肥、磷肥等用植物殘落物添加糞尿等進(jìn)行堆肥(陸地)和漚肥(水中)含一定有機(jī)質(zhì)，又補(bǔ)充了特定元素的肥混有根瘤菌、固氮菌、磷細(xì)菌等的有機(jī)肥優(yōu)點(diǎn)單一肥份高、肥效快、水溶性好、利用率較高成本低、肥效長(zhǎng)、養(yǎng)分全面、改善土壤結(jié)構(gòu)、少量有益微生物，能調(diào)節(jié)生態(tài)環(huán)境綜合化肥和有機(jī)肥的特點(diǎn)成本低、肥效長(zhǎng)且穩(wěn)定、營(yíng)養(yǎng)全面、含有大量有益微生物、不燒苗缺點(diǎn)養(yǎng)分單一，流失快而污染環(huán)境、易造成土壤板結(jié)、降低農(nóng)作物品質(zhì)養(yǎng)分含量較低，肥效慢、發(fā)酵不徹底易造成燒苗、易傳播土傳病蟲害、有臭味肥效較慢、易傳播土傳病蟲害肥效較慢Goback遇蟲害而死的樟子松我國(guó)“三北防護(hù)林”(1).為什么樟子松林的松毛蟲會(huì)肆虐，幾十億株楊樹會(huì)毀于一旦？遇蟲害而死的樟子松2、物種多樣性原理物種越豐富，生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性越高2、物種多樣性原理珊瑚礁在養(yǎng)分稀少的深海中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？資料分析討論：只有保持生態(tài)系統(tǒng)較高的生物多樣性，才能保證生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和平衡?！藤Y料分析討論：水葫蘆泛濫對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成影響需要考慮：生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系3、協(xié)調(diào)與平衡原理----需要考慮環(huán)境承載力（環(huán)境容納量），以及生物與環(huán)境的適應(yīng)需要考慮：生物與環(huán)境的適應(yīng)性，因地制宜討論：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)選擇哪些特征的樹種？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？

抗寒、耐旱，適應(yīng)性強(qiáng)的沙棘，耐鹽堿力較強(qiáng)的沙棗等植物。

畜牧養(yǎng)殖應(yīng)該注意：牲畜量不超過(guò)草地承載量

討論：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)選擇哪些特征的樹種？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？4、整體性原理整體指社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合成的巨大系統(tǒng)例：林業(yè)工程建設(shè)中的問(wèn)題一方面號(hào)召農(nóng)民種樹，另一方面要考慮農(nóng)民的生活問(wèn)題生產(chǎn)成本消費(fèi)效益經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)植物動(dòng)物微生物非生物的因素自然系統(tǒng)政策管理科學(xué)文化社會(huì)系統(tǒng)社會(huì)習(xí)慣、法律制度等也都對(duì)生態(tài)工程建設(shè)有重要影響。只有應(yīng)用整體性原理,才能統(tǒng)一協(xié)高當(dāng)前與長(zhǎng)遠(yuǎn)、局部與整體、開發(fā)與環(huán)境建設(shè)之間的關(guān)系，保障生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定5、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理（1）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理運(yùn)用：改善和優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例：?；~塘模式（1）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理

?；~塘分布在我國(guó)長(zhǎng)江三角洲、珠江三角洲一帶的水鄉(xiāng)，是一種典型的水陸物質(zhì)和能量交換型生態(tài)工程。5、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理（2）系統(tǒng)整體性原理你能舉出系統(tǒng)整體功能大于部分之和的例子嗎?

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，即“1+1>2”。珊瑚礁“白化”豆科作物和固氮菌的共生

小結(jié)：生態(tài)工程的基本原理物質(zhì)循環(huán)再生原理物種多樣性原理協(xié)調(diào)與平衡原理整體性原理系統(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（2）系統(tǒng)整體性原理試分析下列事件可用何種生態(tài)工程原理來(lái)解釋：1.畜牧養(yǎng)殖應(yīng)注意牲畜量不超過(guò)草地承載量2.使用堆肥和漚肥法實(shí)現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)3.廣東大量引種木麻黃作為行道樹，一年一種叫吹綿介殼蟲的害蟲使木麻黃遭受嚴(yán)重破壞，后來(lái)從國(guó)外引進(jìn)澳洲瓢蟲，已持續(xù)發(fā)揮了控制害蟲的作用。4.針對(duì)過(guò)度放牧的草原，一方面要減少畜牧量，進(jìn)行草地承包，有效管理。另一方面要設(shè)法增加農(nóng)牧民的收入途徑。物質(zhì)循環(huán)再生原理物種多樣性原理協(xié)調(diào)與平衡原理整體性原理2．單一的人工林比天然混合林的穩(wěn)定性低，容易遭受害蟲危害，這體現(xiàn)了生態(tài)工程的什么原理（）

A．物質(zhì)循環(huán)再生原理

B．協(xié)調(diào)與平衡原理

C．物種多樣性原理

D．系統(tǒng)整理性原理1．實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的最重要的手段之一是（）

A．大力發(fā)展“石油農(nóng)業(yè)”

B．生態(tài)工程

C．清除污染物

D．禁止產(chǎn)出污染物練一練ＣＢ3．城市生活垃圾要做到分類、回收、利用，實(shí)現(xiàn)廢物資源化利用。與該做法關(guān)系最密切的生態(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．系統(tǒng)學(xué)原理練一練4．協(xié)調(diào)與平衡原理主要指（）

A．生物與環(huán)境的適應(yīng)及環(huán)境對(duì)生物的承載力

B．系統(tǒng)各組分之間要有適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系

C．自然系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一

D．物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一ＡＣ練一練5.人類設(shè)計(jì)生態(tài)工程的根本目標(biāo)是（）

A．促進(jìn)自然界良性循環(huán)的前提下，達(dá)到生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益的同步發(fā)展

B．促進(jìn)自然界良性循環(huán)的前提下，防治環(huán)境污染，提高經(jīng)濟(jì)效益

C．防治環(huán)境污染，達(dá)到生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益的同步發(fā)展

D．促進(jìn)自然界良性循環(huán)的前提下，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防治環(huán)境污染，達(dá)到生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益的同步發(fā)展D練一練6.我國(guó)西北土地沙化和鹽漬化非常嚴(yán)重，原因有多種，其中一個(gè)主要原因是超載放牧，導(dǎo)致草地退化。試分析上述事實(shí)主要違背了生態(tài)工程的什么原理（）

A．系統(tǒng)整體性原理

B．協(xié)調(diào)與平衡原理

C．物種多樣性原理

D．整體性原理Ｂ7．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，另一方面要考慮貧困地區(qū)農(nóng)民的生活問(wèn)題，如糧食、燒柴以及收入等問(wèn)題。以上做法依據(jù)的生態(tài)工程原理是（）

A．系統(tǒng)整體性原理B．整體性原理

C．系統(tǒng)結(jié)構(gòu)決定功能原理D．以上都不是練一練8．（多選）生態(tài)工程體系的特點(diǎn)是（）

A．少消耗B．多效益

C．可持續(xù)D