新教材適用2024-2025學(xué)年高中生物第4章人與環(huán)境第3節(jié)生態(tài)工程學(xué)案新人教版選擇性必修2

第3節(jié)生態(tài)工程核心素養(yǎng)1．用穩(wěn)態(tài)與平衡觀理解生態(tài)工程建設(shè)。(生命觀念、社會責(zé)任)2．用穩(wěn)態(tài)與平衡觀簡述生態(tài)工程建設(shè)所應(yīng)遵循的原理。(生命觀念、社會責(zé)任)學(xué)霸記憶1．生態(tài)工程是指人類應(yīng)用生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科的基本原理和方法，對人工生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行分析、設(shè)計和調(diào)控，或?qū)σ驯黄茐牡纳鷳B(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)、重建，從而提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力或改善生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)人類社會與自然環(huán)境和諧發(fā)展的系統(tǒng)工程技術(shù)或綜合工藝過程。2．生態(tài)工程建設(shè)的目的就是遵循生態(tài)學(xué)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。3．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。4．生態(tài)工程所遵循的原理有自生、循環(huán)、協(xié)調(diào)、整體等原理。學(xué)問點一生態(tài)工程的基本原理教材梳理1．關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)(1)基本原理和方法_生態(tài)學(xué)__、系統(tǒng)學(xué)手段對人工生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行分析、_設(shè)計和調(diào)控__，或?qū)σ驯黄茐牡纳鷳B(tài)環(huán)境進(jìn)行_修復(fù)、重建__目的提高生態(tài)系統(tǒng)的_生產(chǎn)力__或改善_生態(tài)環(huán)境__，促進(jìn)人類社會與自然環(huán)境的和諧發(fā)展(2)緣由：毀林種地，圍湖造田，大量運(yùn)用化肥、農(nóng)藥等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，以及工業(yè)的迅猛發(fā)展，正在消耗大量的自然資源。(3)目的：遵循生態(tài)學(xué)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。(4)優(yōu)點：少消耗、多效益、可持續(xù)。2．生態(tài)工程的基本原理生態(tài)工程以生態(tài)系統(tǒng)的_自組織__、_自我調(diào)整__功能為基礎(chǔ)，遵循_整體__、協(xié)調(diào)、_循環(huán)__、自生等生態(tài)學(xué)基本原理。(1)自生①內(nèi)容：在生態(tài)系統(tǒng)中由生物組分而產(chǎn)生的自組織、_自我優(yōu)化__、自我調(diào)整、_自我更新和維持__。②要求：需在生態(tài)工程中有效選擇_生物組分__并合理布設(shè)。(2)循環(huán)①內(nèi)容：在生態(tài)工程中促進(jìn)系統(tǒng)的物質(zhì)_遷移與轉(zhuǎn)化__，既保證各個環(huán)節(jié)的物質(zhì)遷移順暢，也保證主要物質(zhì)或元素的_轉(zhuǎn)化率__較高。②理論基礎(chǔ)：生態(tài)系統(tǒng)的_物質(zhì)循環(huán)__。(3)協(xié)調(diào)①內(nèi)容：_生物與環(huán)境__、生物與生物的協(xié)調(diào)與適應(yīng)。②處理好生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，須要考慮_環(huán)境容納量__。(4)整體①要求a．遵從自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，各組分之間要有適當(dāng)?shù)腳比例__，不同組分之間應(yīng)構(gòu)成有序的_結(jié)構(gòu)__，通過_變更和優(yōu)化__結(jié)構(gòu)，達(dá)到改善系統(tǒng)_功能__的目的；b．進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時，不僅要考慮_自然生態(tài)系統(tǒng)__的規(guī)律，更要考慮_經(jīng)濟(jì)和社會__等系統(tǒng)的影響力。②意義：只有應(yīng)用整體性原理，才能統(tǒng)一協(xié)調(diào)當(dāng)前與長遠(yuǎn)、局部與整體、_開發(fā)建設(shè)與環(huán)境愛護(hù)__之間的關(guān)系，保障生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定。推斷正誤1．“無廢棄物農(nóng)業(yè)”遵循的是自生原理。(×)2．在建設(shè)高新農(nóng)業(yè)時，沼氣池的建立是遵循整體原理。(×)核心探討分析生態(tài)工程的原理和應(yīng)用結(jié)合教材P102～103“思索·探討”，回答問題：(1)請分析?；~塘應(yīng)用了生態(tài)工程的哪些基本原理？①蠶沙、蔗葉進(jìn)入魚塘，經(jīng)分解者作用后被植物利用，主要為_循環(huán)__原理。②池塘養(yǎng)魚要考慮不同魚種的關(guān)系和魚的數(shù)量，主要為_協(xié)調(diào)__原理。③?；~塘在設(shè)計時要考慮栽種作物與養(yǎng)殖動物的比例，主要為_整體__原理。④?；~塘中的生物組分通過合理布設(shè)、互利共存，實現(xiàn)了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)，主要為_自生__原理。(2)嘗試寫出?；~塘中的食物鏈。提示：桑樹→蠶；甘蔗→人；甘蔗→豬→人；雖然用蠶沙喂魚，但池塘中還可能存在如下食物鏈：浮游植物→魚；浮游植物→浮游動物→魚。(3)當(dāng)桑葉價格高，賣桑葉比賣魚更合算時，當(dāng)?shù)剞r(nóng)夫會將蠶沙用作桑樹的肥料，而不是喂魚。由此可以看出，生態(tài)工程建設(shè)除了要考慮生態(tài)學(xué)、工程學(xué)原理，還須要關(guān)注什么？提示：還須要關(guān)注經(jīng)濟(jì)學(xué)原理，要達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。核心歸納生態(tài)工程的基本原理歸納項目理論基礎(chǔ)意義實例自生自組織、自我優(yōu)化、自我調(diào)整、自我更新和維持實現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的協(xié)調(diào)，形成有序的整體濕地生態(tài)工程建設(shè)有效選擇生物組分、合理布設(shè)，并創(chuàng)建有利條件循環(huán)物質(zhì)循環(huán)通過系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)循環(huán)，使前一環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢物盡可能被后一環(huán)節(jié)利用，削減整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)廢物的產(chǎn)生無廢棄物農(nóng)業(yè)協(xié)調(diào)生物與環(huán)境、生物與生物的協(xié)調(diào)與適應(yīng)生物數(shù)量不超過環(huán)境承載力，避開系統(tǒng)的失衡和破壞西北地區(qū)的防護(hù)林建設(shè)出現(xiàn)的問題整體社會、經(jīng)濟(jì)、自然構(gòu)成的復(fù)合系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)系，保障生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定林業(yè)建設(shè)中自然系統(tǒng)與社會、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系問題典題應(yīng)用1．下列關(guān)于生態(tài)工程建設(shè)中遵循的協(xié)調(diào)原理和整體原理的說法，正確的是(C)A．協(xié)調(diào)是指生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)平衡，不需考慮環(huán)境容納量B．建設(shè)生態(tài)工程可以創(chuàng)新，不肯定遵循自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律C．考慮“社會—經(jīng)濟(jì)—自然”復(fù)合系統(tǒng)屬于生態(tài)工程的整體原理D．統(tǒng)一協(xié)調(diào)當(dāng)前與長遠(yuǎn)、局部與整體、開發(fā)建設(shè)與環(huán)境愛護(hù)之間的關(guān)系體現(xiàn)協(xié)調(diào)原理解析：生態(tài)工程中的協(xié)調(diào)是指生物與環(huán)境、生物與生物的協(xié)調(diào)與適應(yīng)，要考慮環(huán)境容納量和環(huán)境承載力，A項錯誤；生態(tài)工程建設(shè)中必需遵循自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，還要考慮“社會—經(jīng)濟(jì)—自然”復(fù)合系統(tǒng)的影響力，這體現(xiàn)生態(tài)工程的整體原理，B項錯誤、C項正確；統(tǒng)一協(xié)調(diào)當(dāng)前與長遠(yuǎn)、局部與整體、開發(fā)建設(shè)與環(huán)境愛護(hù)之間的關(guān)系體現(xiàn)整體原理，D項錯誤。2．下列做法依據(jù)的生態(tài)工程原理依次是(B)①在進(jìn)行林業(yè)工程建設(shè)時，一方面要號召農(nóng)夫種樹，另一方面要考慮貧困地區(qū)農(nóng)夫的生活問題②我國古代的“無廢棄物農(nóng)業(yè)”③在西北降水量少的地區(qū)種植灌木和草④濕地生態(tài)工程建設(shè)時既要有效選擇生物成分，進(jìn)行合理布設(shè)，又要創(chuàng)建有利的條件a．自生原理 b．協(xié)調(diào)原理c．循環(huán)原理 d．整體原理A．a(chǎn)、b、c、d B．d、c、b、aC．d、c、a、b D．b、c、d、a解析：林業(yè)工程建設(shè)時，一方面要號召農(nóng)夫種樹，另一方面要考慮貧困地區(qū)農(nóng)夫的生活問題，依據(jù)的是整體原理，從而實現(xiàn)社會—經(jīng)濟(jì)—自然復(fù)合系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定，d符合題意；我國古代的“無廢棄物農(nóng)業(yè)”依據(jù)的是循環(huán)原理，從而避開了環(huán)境的污染，有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定和發(fā)展，c符合題意；在西北降水量少的地區(qū)種植灌木和草，依據(jù)的是協(xié)調(diào)原理，b符合題意；濕地生態(tài)工程建設(shè)時既要有效選擇生物成分，進(jìn)行合理布設(shè)，又要創(chuàng)建有利的條件，依據(jù)的是自生原理，a符合題意。學(xué)問點二生態(tài)工程的實例和發(fā)展前景教材梳理1．生態(tài)工程的實例分析(1)農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程①問題：突出沖突是_人多地少__。②對策：建立農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程。③實例：北京郊區(qū)某村以沼氣工程為中心的_物質(zhì)多級循環(huán)利用__工程。(2)濕地生態(tài)復(fù)原工程①問題：由于人們對濕地進(jìn)行排水和圍墾，已經(jīng)破壞了地球上80%的濕地資源，從而導(dǎo)致_局部氣候__惡化、_地下水位__下降、生物_多樣性__降低、遷飛鳥類絕跡等。②對策a．采納_工程學(xué)和生態(tài)學(xué)__措施相結(jié)合的方法，使受到干擾的濕地得以復(fù)原。b．在濕地四周建立緩沖帶，以盡量削減人類的干擾，使?jié)竦匾揽縚自然演替__等機(jī)制復(fù)原其生態(tài)功能。③案例：廈門筼筜湖生態(tài)復(fù)原工程。(3)礦區(qū)廢棄地的生態(tài)復(fù)原工程①問題：礦藏開采后會造成山體、土壤和植被，乃至整個地區(qū)_生態(tài)系統(tǒng)__的破壞；還可能產(chǎn)生嚴(yán)峻的_重金屬__污染。②對策：人工制造表土、多層覆蓋、特別隔離、土壤侵蝕限制、植被復(fù)原工程等。其中，關(guān)鍵在于_植被復(fù)原__，以及植被復(fù)原所必需的_土壤微生物__群落的重建。③案例：赤峰市元寶山礦區(qū)生態(tài)復(fù)原工程。2．生態(tài)工程的發(fā)展前景(1)不足①缺乏_定量化模型__的指導(dǎo)，難以像“精確農(nóng)業(yè)”那樣設(shè)計出標(biāo)準(zhǔn)化、易操作的生態(tài)工程樣板。②有些設(shè)計缺乏_高科技含量__，生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控尚缺乏剛好精確的監(jiān)測技術(shù)的支持，缺乏理論性指導(dǎo)等。(2)我國面臨的生態(tài)危機(jī)：環(huán)境污染、_人口激增__、環(huán)境與資源破壞、_能源短缺__等。(3)我國看法：把_漂亮中國__作為建設(shè)社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國的重要目標(biāo)，在發(fā)展中_敬重__自然、_順應(yīng)__自然、_愛護(hù)__自然。推斷正誤1．農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程中，沼氣工程具有重要地位。(√)2．北京郊區(qū)某村以沼氣工程為中心的生態(tài)工程屬于城市環(huán)境生態(tài)工程。(×)3．我國的生態(tài)工程應(yīng)當(dāng)以經(jīng)濟(jì)效益為主要目標(biāo)。(×)4．在生態(tài)工程建設(shè)中，只能遵循污染、破壞后，再治理的發(fā)展思路。(×)5．適用于礦區(qū)生態(tài)環(huán)境復(fù)原的措施是開發(fā)農(nóng)田，增加農(nóng)夫收入。(×)核心探討分析農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程依據(jù)下面“農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程”示意圖，回答下列問題：(1)該案例中主要運(yùn)用了生態(tài)工程的哪些基本原理？提示：整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、自生。(2)該生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有什么特點？提示：生態(tài)系統(tǒng)中的各組分搭協(xié)作理，緊密聯(lián)系形成一個有序整體。(3)該生態(tài)系統(tǒng)的功能有哪些特點？提示：該生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)了物質(zhì)多級循環(huán)利用，能量充分利用，削減了廢物排放和環(huán)境污染。核心歸納生態(tài)工程的類型與案例類型問題主要原理對策實例農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程資源有限，人多地少循環(huán)原理，整體原理，協(xié)調(diào)原理，自生原理建立綜合發(fā)展型生態(tài)工程。實現(xiàn)物質(zhì)的多級循環(huán)利用，保證在資源有限的條件下有較多產(chǎn)出北京郊區(qū)某村以沼氣工程為中心的生態(tài)工程濕地生態(tài)復(fù)原工程濕地面積的縮小和破壞自生原理，協(xié)調(diào)原理，整體原理限制污染、動植物物種引進(jìn)、建立緩沖帶等廈門筼筜湖生態(tài)復(fù)原工程礦區(qū)廢棄地的生態(tài)復(fù)原工程礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的破壞協(xié)調(diào)原理，整體原理修復(fù)土地，復(fù)原植被赤峰市元寶山礦區(qū)生態(tài)修復(fù)工程典題應(yīng)用3．“豬—沼—茶”是華南山地丘陵地區(qū)常見的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，由種植(茶樹)、養(yǎng)殖(豬)、農(nóng)戶(人)和沼氣生產(chǎn)(微生物)四個子系統(tǒng)構(gòu)成。該生態(tài)農(nóng)業(yè)模式(C)A．是由茶樹、豬、人和微生物組成的生態(tài)系統(tǒng)B．實現(xiàn)了物質(zhì)和能量在系統(tǒng)中的多級循環(huán)利用C．使整個生產(chǎn)過程進(jìn)入了廢物資源化的良性循環(huán)D．留意系統(tǒng)內(nèi)部的自身調(diào)整作用，不須要外部投入解析：生態(tài)系統(tǒng)包括某一區(qū)域內(nèi)全部的生物和無機(jī)環(huán)境，A項錯誤；在該生態(tài)農(nóng)業(yè)模式中只是實現(xiàn)了物質(zhì)的良性循環(huán)和能量的多級利用，不能實現(xiàn)能量的循環(huán)利用，B項錯誤；生態(tài)農(nóng)業(yè)使整個生產(chǎn)過程進(jìn)入了廢物資源化的良性循環(huán)，C項正確；生態(tài)農(nóng)業(yè)也須要從外界獲得肯定的投入，D項錯誤。4．下列關(guān)于濕地生態(tài)復(fù)原工程的敘述，錯誤的是(C)A．該工程采納工程學(xué)和