高考生物一轮复习 第35讲 生态工程课件

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1、第35讲 生态工程 突破突破1 1 生态工程的基本原理生态工程的基本原理 突破突破2 2 生态工程的实例实例生态工程的实例实例 总纲目录总纲目录 一、生态工程的基本原理 1.建设目的 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。 2.特点 少消耗 、多效益、 可持续 。 3.基本原理 (1)物质循环再生原理: 物质能够在各类生态系统中,进行 区域小循环 和 全球地质大 循环 , 循环往复 ,分层分级利用,从而达到取之不尽、用之不竭 的效果。 (2)物种多样性原理: 生物多样性 程度高,可以在有限的资源条件下,产生或容

2、纳更多 的 生物量 ,提高系统生产力。 (3)协调与平衡原理: 处理好生物与环境的 协调与平衡 ,需要考虑环境承载力,如果生 物的数量超过了环境承载力的限度,就会引起系统的 失衡和破坏 。 (4)整体性原理: 在进行生态工程建设时,不但要考虑到 自然生态系统 的规律,还 要考虑到 经济和社会 等系统的影响力。 (5)系统学和工程学原理: 生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构,通过改变和优化结 构,达到改善系统功能的目的。另外,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+12”。 Ab Bc Ca

3、De Ef Fd 二、生态工程的实例 1.通过人工林建设和园林景观构建,既改善了生态环境,又可提高社会和 经济效益,这主要体现了生态工程的整体性原理。( ) 2.用蛆蛹粪便作为有机肥还田,运用了能量循环再生的原理。( ) 3.用残渣来培育食用菌和蛆蛹,实现了物质的多级利用。( ) 4.我国西北土地沙化非常严重,其中一个主要原因是超载放牧,导致草地 退化。该事实主要违背了生态工程的协调与平衡原理。( ) 5.生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原 理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理。( ) 6.豆科植物和固氮菌互利共生,当把它们分开时,两者的生长都要受到损 害,

4、这体现了生态工程系统整体性原理。( ) 7.湿地的恢复除利用生物工程手段外,还要依靠自然演替机制恢复其生 态功能。( ) 8.退耕还林还草、植树造林等是小流域综合治理生态工程的主要对 策。( ) 突破突破1 1 生态工程的基本原理生态工程的基本原理 1.生态工程的原理 理论基础 内容 意义 举例 物质循环 再生原理 物质循环 物质能够在各类生态系统中,进行区域小循环和全球地质大循环,循环往复,分层分级利用,从而达到取之不尽、用之不竭的效果 避免环境污染对生态系统稳定性和发展的影响 无废弃物农业 物种多样 性原理 生态系统的抵抗力稳定性 物种多,营养关系复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性;生物

5、多样性程度高,可以为各类生物的生存提供多种机会和条件。营养关系越复杂,有限资源条件下就可以容纳 更多的生物量,提高系统生产力 避免生态系统结构或功能失衡 单纯林引起的“绿色荒漠”问题 协调与 平衡原理 生物与环境的协调与平衡 生物与环境的协调与平衡,需要考虑环境承载力,即指某种环境所能养活的生物种群的最大数量 避免生态系统的失衡和破坏 赤潮和水华等水体富营养化问题 整体性 原理 社会、自然、经济复合系统 生态工程的建设,既要考虑自然生态系统的规律,还要考虑社会和经济等系统的影响力 统一协调各种关系,保障生态系统的平衡与稳定 林业建设中自然生态系统与社会、经济系统的关系问题 系统学 和工程 学原

6、理 系统的结构决定功能原理:分布式优于集中式和环式 生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的 改善和优化系统的结构以改善功能 桑基鱼塘 系统整体性原理:整体大于部分 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 保持较高的系统生产力 藻类和珊瑚虫的关系 2.生态工程的含义 概念 人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法,通过系统设计、调控和技术组装,对已被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,从而促进人类社

7、会和自然环境的和谐发展 建设目的 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 生态工程 的特点 少消耗、多效益、可持续 生态经济 通过实行“循环经济”的原则,使一个系统产出的污染物,能够成为本系统或者另一个系统的生产原料,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就是生态工程 知能拓展知能拓展 (1)生态工程的建设应遵循以上五个原理,但不同的生态系 统遵循的原理可以不同。 (2)生态工程建设的目的就是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同步发展。 (3)概念的理解:涉及的学科知

8、识包括生态学和系统学;运用到的技 术手段或方法有系统设计、调控和技术组装;最终目的是促进人类社 会和自然环境的和谐发展。 考向考向 以基础判断的形式以基础判断的形式,考查生态系统的原理考查生态系统的原理 1.下列关于生态工程建设的叙述正确的是( ) A.窦店农村综合发展型生态工程是一个样板,各地可以照搬 B.生态农业的建立不能提高各营养级间能量的传递效率 C.不同的生态工程体现的原理完全相同 D.生态工程建设的目的只在于恢复生态 B 答案答案 B 各地生态系统不同,生态工程的设计目标不同,生态工程的类 型也会不同,A错误;生态农业的建立不能提高各营养级间能量的传递效 率,B正确;生态学基本原理

9、主要包括物质循环再生原理、物种多样性原 理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理等,不同的生 态工程体现的原理不一定相同,C错误;生态工程建设的目的是遵循自然 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,D错误。 2.下列实例与主要体现的生态工程基本原理,匹配最恰当的是( ) A.中国传统农业 物种多样性原理 B.在养分稀少的深海有物种丰富的珊瑚礁 物质循环再生原理 C.合理放牧 协调与平衡原理 D.水乡的桑基鱼塘 整体性原理 C 答案答案 C 中国传统农业主要体现了物质循环再生原理,A错误;在养分 稀少的深海有物种丰富的珊瑚礁,主要体

10、现物种多样性原理,B错误;合 理放牧,主要体现协调与平衡原理,C正确;水乡的桑基鱼塘主要体现物 质循环再生原理,D错误。 突破突破2 2 生态工程的实例生态工程的实例 1.生态工程的实例 实例 问题 原理 对策 案例 农村综合发展型生态工程 实现物质的多级循环利用,在资源有限的条件下能较多地产出,以解决人多地少的矛盾 物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理 建立综合发展型生态工程 窦店村以沼气工程为中心的物质多级循环利用生态工程 小流域综合治理生态工程 小流域的水土流失 整体性原理、协调与平衡原理以及工程学原理 运用多种原理,应用多种 措施综合治理 甘肃陇南地区“九子登 科”治理模式 大

11、区域生态系统恢复工程 土地荒漠化 协调与平衡原理、整体性原理 退耕还林还草、植树造林等 “三北”防护林、退耕还林还草工程 湿地生态恢复工程 湿地缩小和破坏 控制污染、退田还湖 江西鄱阳湖的生态恢复工程 矿区废弃地的生态恢复工程 矿区生态环境问题 系统学和工程学原理 修复土地、恢复植被 赤峰市元宝山矿区生态恢复工程 城市环境生态工程 环境污染 协调与平衡原理、整体性原理等 城市绿化、污水净化、废弃物处理、合理布局等 污水及垃圾处理、城市绿化 2.生态工程发展的前景 (1)“生物圈2号”生态工程的实验及启示 设计目的:制造一个人工模拟的生命支持系统,以验证人类在离开地 球的情况下,利用人工生态工程

12、,仅仅依靠太阳能,能否维持生存。 失败原因:温度失调;大气和海洋比例与地球相差甚远,导致空气中CO 2的含量猛增;O2量减少,不足以维持人及动物的生存。 启示:使人们认识到人与自然和谐共处的重要性,深化了对自然规律 的认识,尽管科学技术已经很发达,但人类仍没有能力完全模拟出自然 生态系统。 (2)对我国生态工程发展前景的分析与展望 西方发达国家生态工程特点:目标是治理环境污染,集中于对破坏的 生态系统进行生态恢复,生态工程应用范围小,不太强调经济效益。 我国生态危机:不是单纯的环境污染问题,而是与人口激增、环境与 资源破坏、能源短缺等问题结合在一起的“并发症”。 我国生态工程特点:不但重视对生

13、态环境的保护,更注重与经济、社 会效益的结合,遵循整体、协调、再生、循环的基本原理,建立适合中 国农业和农村特点的生态工程。 我国生态工程不足之处:缺乏定量化模型指导,难以设计出标准化、 易操作的生态工程样板。设计缺乏高科技含量,生态系统的调控缺乏及 时准确的监测技术支持,缺乏理论性指导等。 知能拓展知能拓展 (1)生态工程实例的模式各具特色,关键是理解其中运用的 主要生态工程原理。(2)进行生态工程建设时,应该积极利用自然生态 系统强大的自我恢复力,节省投资。(3)生态工程的恢复作用是有限的, 不能误认为只要有生态工程就可以走发达国家“先污染、破坏,后治 理”的老路。 1.下列生态工程模式与

14、典型实例(或措施)对应有错误的一组是( ) A.农村综合发展型生态工程北京窦店村物质多级循环利用工程 B.小流域综合治理生态工程通过还林还草、筑坝等措施达到蓄 水、降低土壤侵蚀的生态效果,同时考虑如何提高人们的生活水平 C.大区域生态系统恢复工程“生物圈2号”生态工程 D.湿地生态系统恢复工程鄱阳湖恢复工程“平堤行洪,退田还湖, 移民建镇” 考向考向 以基础判断或流程图分析的形式以基础判断或流程图分析的形式,考查农业生态的实例分析考查农业生态的实例分析 C 答案答案 C 大区域生态系统恢复工程的措施是实施一系列森林或草原 植被恢复的生态工程、水土保持的生态工程等,典型实例是退耕还林还 草生态工

15、程、“三北”防护林生态工程等。故选项C错误。 2.下图表示“粮桑渔畜”这一农业生态系统的基本模式。据图示判断 下列说法错误的是( ) A.沼气池的建立既充分发挥资源的生产潜力,又防止了环境污染 B.通过巧接食物链使原本流向分解者的能量更多地流向了人,提高了能 量的传递效率 C.这一生态工程模式适用于江浙平原而不适用于我国西北地区,是因为 在建立生态工程时还需要遵循“整体、协调、循环、再生”的原理 D.上述农业生态系统通过改善和优化系统的结构达到改善系统功能的 效果 答案答案 B 沼气池是利用残枝败叶、鸡粪等废弃物通过微生物的作用, 产生沼气提供给人类能源,即将残留在废弃有机物中的化学能充分利用 起来为人类服务,防止了这些废弃物对环境的污染。“粮桑渔畜”农业 生态系统模式能使原来贮存在蚕沙、鸡粪等中的不能利用的化学能充 分利用起来,促进了物质的循环利用,使能量得以多级利用,但却不能提 高能量的传递效率。