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 【導學目標】 1.簡述生態(tài)工程的概念，關注生態(tài)工程的建設。 2.簡述生態(tài)工程的原理，舉例說出各原理的內容。 3.嘗試運用生態(tài)工程原理，分析生態(tài)環(huán)境問題及解決對策。 【自主學習】 一、關注生態(tài)工程建設 1.生態(tài)工程 (1)涉及的學科知識：包括 學、 學、 學和 學等。 (2)運用到的技術手段或方法有： 、調控和技術組裝。 (3)最終目的：促進人類社會和 的和諧發(fā)展。 2．生態(tài)經濟的概念 (1)遵循的原則：“ ”。 (2)特點：使一個系統(tǒng)產出的 ，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的 ，從而實現(xiàn)廢棄物的 。 (3)重要手段之一： 。 (4)模式：實現(xiàn)“原料―→產品―→原料―→產品”的無廢棄物生產體系。 二、生態(tài)工程所遵循的基本原理 1.物質循環(huán)再生原理 (1)含義：物質能夠在各類生態(tài)系統(tǒng)中，進行 和 ，循環(huán)往復，分層分級利用，從而達到取之不盡、用之不竭的效果。 (2)實例：“ ”。 2．物種多樣性原理 (1)內容：物種繁多而復雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的 ，可以在有限的資源條件下，產生或容納更多的 ，提高系統(tǒng)生產力。 (2)實例 ①反面：遼寧西部章古臺地區(qū)的樟子松林，由于沒有一條昆蟲與其天敵相生相克的 ，使得偶然滋生的松毛蟲肆虐一時。 ②正面：由珊瑚蟲和 共生組成的珊瑚礁區(qū)，物種繁多，系統(tǒng)穩(wěn)定。 3．協(xié)調與平衡原理 處理好生物與環(huán)境的協(xié)調與平衡，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)量超過了環(huán)境承載力的限度，就會引起系統(tǒng)的 。 4．整體性原理 (1)含義：進行生態(tài)工程建設時，不但要考慮到 的規(guī)律，更重要的是，還要考慮到經濟和 等系統(tǒng)的影響力。 (2)實例：在進行林業(yè)工程建設時，一方面要號召農民種樹，另一方面要考慮貧困地區(qū)農民的生活問題，如糧食、燒柴及收入等問題。 5．系統(tǒng)學和工程學原理 (1)系統(tǒng)的結構決定功能原理 ①含義：生態(tài)工程需要考慮系統(tǒng)內部 之間的結構，通過改變和優(yōu)化結構，達到 的目的。 ②實例：我國南方水網地區(qū)的 。 (2)系統(tǒng)整體性原理：系統(tǒng)各組分之間要有適當?shù)谋壤P系，只有這樣才能順利完成能量、物質、信息等的 ，并且實現(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，要遵循不同的設計原理，不能相互照搬，應因地制宜。( ) 2．生態(tài)工程的基本原理有：物質循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調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 內容 舉例 物質循環(huán)再生原理 物質循環(huán) 物質能夠在各類生態(tài)系統(tǒng)中進行區(qū)域小循環(huán)和全球地質大循環(huán)，循環(huán)往復，分層分級利用，從而達到取之不盡、用之不竭的效果 物種多樣性原理 物種多，營養(yǎng)關系復雜的生態(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會和條件。營養(yǎng)關系越復雜，有限資源下就可以容納更多的生物量 “三北防護林” 建設中的問題；珊瑚礁區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的多樣性　 協(xié)調與平衡原理 生物與環(huán)境的 協(xié)調與平衡 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 太湖的富營養(yǎng)化問題；東北一些地區(qū)的防護林問題　 整體性原理 社會、自然、經濟復合系統(tǒng) 生態(tài)工程的建設，既要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，又要考慮社會和經濟等系統(tǒng)的影響力 林業(yè)建設中自然生態(tài)系統(tǒng)與社會、經濟系統(tǒng)的關系問題 系統(tǒng)學和工程學原理 ①系統(tǒng)的結構決定功能原理： 生態(tài)工程需要考慮系統(tǒng)內部不同組分之間的結構，通過改變和優(yōu)化結構，達到改善系統(tǒng)功能的目的 ?；~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?shù)谋壤P系，只有這樣才能順利完成能量、物質、信息等的轉換和流通，并且實現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果 例1 在社會主義新農村建設中，某縣積極發(fā)展畜禽養(yǎng)殖和栽桑養(yǎng)蠶兩大支柱產業(yè)。在生產總量不斷提高的同時，該縣堅持在發(fā)展中解決環(huán)境問題，優(yōu)化生態(tài)環(huán)境，實現(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。請分析下圖回答問題： (1)該生態(tài)工程所遵循的基本原理有_____________(至少寫2種)。 (2)該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動從________________開始，圖中屬于消費者的生物有_____________________。 (3)與傳統(tǒng)農業(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)物質循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調與平衡原理 (2)桑等生產者固定的太陽能　蠶、禽、畜 (3)糞便等“廢棄物”被及時利用 二、教材正文中討論題 【“關注生態(tài)工程建設”資料分析1】 1.導致1998年長江洪水泛濫的主要原因是什么？ 根本原因： 直接原因： 解決長江洪水泛濫的措施有： 2.洪災的發(fā)生反映出經濟發(fā)展模式存在什么問題？ 【“關注生態(tài)工程建設”資料分析2】 1.你對“石油農業(yè)”是如何理解的？ 2.你能舉出一些農業(yè)生產活動對人體健康以及環(huán)境造成危害的實例嗎？ 3.如何理解“污染物是放錯地方的資源”這句話？ 4.石油農業(yè)的生產模式應當怎樣改進？ 【“物種多樣性原理”資料分析】 1.為什么樟子松林的松毛蟲會肆虐，幾十億株楊樹會毀于一旦？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例，你能得出怎樣的結論？你認為生物多樣性的破壞有人為因素嗎？ 【“協(xié)調與平衡原理”資料分析】 “西部大開發(fā)”是國家為振興西部而提出的宏觀決策，其中很重要的一項內容就是生態(tài)工程建設。從協(xié)調與平衡原理出發(fā)，想一想，在我國西北地區(qū)進行防護林建設時，應選擇哪些樹種？如果在該地區(qū)發(fā)展畜牧養(yǎng)殖業(yè)，你認為應該注意什么問題？ 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、《實踐活動》思考題 1.為什么我國要大力發(fā)展沼氣工程？ 2.目前沼氣工程還有哪些亟待解決的問題？ 【達標檢測】 1．設計良性循環(huán)的農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)時，應遵循的基本原則是(　　) A．充分利用自然界的物質和能量 B．追求經濟效益的最大化 C．盡量減少有害生物的種類 D．提高沼氣池的轉化效率 2．下列關于生態(tài)工程的敘述，不正確的是(　　) A．當人類賴以生存的生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)嚴重的問題時，生態(tài)工程應運而生 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，生產出更多的產品 D．生態(tài)工程力求達到生態(tài)效益、經濟效益和社會效益的協(xié)調統(tǒng)一 3．下圖是“無廢棄物農業(yè)”物質和能量流動圖，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．物質循環(huán)再生原理 D．協(xié)調與平衡原理 4．“生物圈2號”實驗失敗的直接原因主要是(　　) ①溫度失調　　?、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