人教版選修3 5.1 生態(tài)工程的基本原理 學(xué)案.doc

一、生態(tài)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)工程1生態(tài)經(jīng)濟(jì)(1)遵循的原則：“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”。(2)特點(diǎn)：使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)原料，從而實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化。(3)重要手段之一：生態(tài)工程。2生態(tài)工程(1)概念：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，通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)控和技術(shù)組裝，對已被破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)、重建，對造成環(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，從而促進(jìn)人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展。(2)目的：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。(3)原因：傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)模式正在毀壞水、大氣、土壤和生物資源，消耗地球贈給我們的自然資本，為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，要建設(shè)生態(tài)工程。二、生態(tài)工程所遵循的基本原理生態(tài)工程所遵循的基本原理有物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理和系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理。共研探究材料11998年，長江洪水泛濫，根本原因是長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小。材料2“石油農(nóng)業(yè)”大量使用化肥、農(nóng)藥、機(jī)械等，已造成資源破壞和農(nóng)業(yè)環(huán)境污染，對社會的可持續(xù)發(fā)展造成很大障礙。1根據(jù)材料1回答下列問題：(1)導(dǎo)致1998年長江洪水泛濫的根本原因與直接原因分別是什么？提示：根本原因：長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。直接原因：1998年的罕見降雨、全球溫室氣體排放量增加導(dǎo)致的溫度升高、氣候異常等。(2)解決長江洪水泛濫的措施有：我國政府提出的“積極營造長江中上游水源涵養(yǎng)林和水土保持林”計(jì)劃，即以生物措施為主，結(jié)合工程措施，提高森林覆蓋率；“退耕還湖”和改革不合理耕作方式等。2根據(jù)材料2回答下列問題：(1)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)。(2)“石油農(nóng)業(yè)”概念：“石油農(nóng)業(yè)”是指大量使用化肥、農(nóng)藥和機(jī)械的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，因?qū)κ偷饶茉从懈叨鹊囊蕾囆远妹?。?yīng)用：“石油農(nóng)業(yè)”把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)這一復(fù)雜的生物過程，變成了簡單的機(jī)械過程和化學(xué)過程。“石油農(nóng)業(yè)”的利弊：由于其投入高，產(chǎn)出也高，對糧食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用，但同時(shí)它所產(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)境污染等問題。3如何理解“污染物是放錯地方的資源”？提示：對環(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，對廢棄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。總結(jié)升華1生態(tài)工程建設(shè)的目的是遵循自然界物質(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。2實(shí)現(xiàn)“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”最重要的手段之一就是生態(tài)工程。3傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)經(jīng)濟(jì)的區(qū)別(1)傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)是大量使用化肥、農(nóng)藥、機(jī)械的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，不注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以巨大的生態(tài)環(huán)境破壞為代價(jià)。(2)生態(tài)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)了原料產(chǎn)品原料產(chǎn)品的生產(chǎn)體系，實(shí)現(xiàn)了廢棄物資源化的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。具有少消耗、多效益、可持續(xù)的特點(diǎn)。4生態(tài)工程與“石油農(nóng)業(yè)”的區(qū)別生態(tài)工程“石油農(nóng)業(yè)”基本原理生態(tài)學(xué)、系統(tǒng)學(xué)工程學(xué)調(diào)節(jié)機(jī)制人為輔助下的自我調(diào)節(jié)人為調(diào)控與環(huán)境的關(guān)系協(xié)調(diào)破壞環(huán)境主要能源太陽能化學(xué)能生物多樣性得到保護(hù)減少【方法規(guī)律】理解生態(tài)經(jīng)濟(jì)的三個(gè)角度(1)原則：循環(huán)經(jīng)濟(jì)原理。(2)做法：使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)原料。(3)目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化。對點(diǎn)演練1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)工程以充分利用環(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)效益和社會效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一解析：選ca項(xiàng)為生態(tài)工程產(chǎn)生的背景，b、d兩項(xiàng)為生態(tài)工程的意義，c項(xiàng)描述的做法會破壞環(huán)境和浪費(fèi)資源，不符合可持續(xù)發(fā)展的理念，故c項(xiàng)錯誤。共研探究生態(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。閱讀教材，完成下列問題。項(xiàng)目理論基礎(chǔ)意義實(shí)例物質(zhì)循環(huán)再生原理物質(zhì)循環(huán)可避免環(huán)境污染及其對系統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)展的影響“無廢棄物農(nóng)業(yè)”物種多樣性原理生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性生物多樣性程度高，可提高生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性“三北防護(hù)林”建設(shè)中的單純林問題，珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性問題協(xié)調(diào)與平衡原理生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡生物數(shù)量不超過環(huán)境承載力，可避免系統(tǒng)的失衡和破壞太湖富營養(yǎng)化問題整體性原理社會經(jīng)濟(jì)自然復(fù)合系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)系，保障系統(tǒng)的平衡與穩(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)系問題系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理：分布式優(yōu)于集中式和環(huán)式改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以改善功能?；~塘系統(tǒng)整體性原理：整體大于部分保持很高的系統(tǒng)生產(chǎn)力珊瑚礁藻類和珊瑚蟲的關(guān)系1.填寫下列生態(tài)工程所遵循的主要原理(1)單一人工林比天然混合林穩(wěn)定性低，易爆發(fā)蟲害物種多樣性原理。(2)草原確定合理載畜量，不能過度放牧平衡原理。(3)引種考慮適應(yīng)環(huán)境協(xié)調(diào)原理。(4)林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)，既考慮種樹又考慮生活問題整體性原理。2閱讀我國古代“無廢棄物農(nóng)業(yè)”物質(zhì)循環(huán)和能量流動圖，回答下列問題：(1)圖中所示是(填“是”或“不是”)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。(2)生產(chǎn)者是作物，牛、羊、豬等家畜及人是消費(fèi)者，土壤中的細(xì)菌、真菌等微生物是分解者。(3)物質(zhì)以元素的形式循環(huán)。(4)該生態(tài)系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)利用？提示：該生態(tài)系統(tǒng)的人糞尿、牲畜糞便、作物殘留物都再返回農(nóng)田土壤中，通過分解者的分解作用再被生產(chǎn)者利用。3分析圖示，回答下列問題：(1)該圖所示生態(tài)工程所遵循的主要原理：整體性原理。其理論基礎(chǔ)：社會經(jīng)濟(jì)自然系統(tǒng)復(fù)合體。(2)整體性原理指社會、經(jīng)濟(jì)、自然三方面協(xié)調(diào)統(tǒng)一，保障整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定與平衡。(3)在進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時(shí)，不但要考慮自然系統(tǒng)的規(guī)律，還要考慮經(jīng)濟(jì)和社會等系統(tǒng)的影響力。如種樹的同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)收入、糧食、燃料等問題。(4)系統(tǒng)整體性原理指整體大于部分之和，即112。系統(tǒng)整體性原理使系統(tǒng)保持很高的生產(chǎn)力?；ダ采纳矬w現(xiàn)系統(tǒng)整體性原理，如藻類和珊瑚蟲、大豆和根瘤菌、地衣植物中藻類和真菌等。4我國的人工林面積占世界首位，在植樹造林時(shí)，要遵循生物多樣性原理和協(xié)調(diào)與平衡原理，樹種絕不能單一，還要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂?、土壤等條件，因地制宜地植樹。總結(jié)升華1生態(tài)工程的原理2整體性原理系統(tǒng)整體性原理(1)整體性原理是指人類處在一個(gè)社會經(jīng)濟(jì)自然復(fù)合而成的巨大系統(tǒng)中。建立在對系統(tǒng)成分的性質(zhì)及相互關(guān)系充分了解基礎(chǔ)上的整體理論，是解決生態(tài)環(huán)境問題的必要基礎(chǔ)。(2)系統(tǒng)整體性原理屬于系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理之一。系統(tǒng)整體性是指系統(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)和信息等的轉(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。對點(diǎn)演練2南京古泉生態(tài)農(nóng)場是生態(tài)農(nóng)業(yè)的典范。該農(nóng)場將養(yǎng)豬、養(yǎng)魚、沼氣工程、養(yǎng)鴨、種植農(nóng)作物、養(yǎng)蘑菇、種桑養(yǎng)蠶、種植果樹等多個(gè)生產(chǎn)過程有機(jī)地結(jié)合起來，成為一種高效良性的循環(huán)，生態(tài)效益達(dá)到了良性發(fā)展。請就此生態(tài)農(nóng)場的特點(diǎn)，完成下列問題。(1)該生態(tài)農(nóng)場充分體現(xiàn)了生態(tài)工程基本原理中的_、_和_原理。(2)該系統(tǒng)工程的核心之一是沼氣池，沼氣池制作如圖所示：在圖中標(biāo)出箭頭，表示生產(chǎn)過程中的物質(zhì)循環(huán)。如果將“無機(jī)物農(nóng)田”這一環(huán)節(jié)去掉，對生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)有何影響？_。(3)據(jù)生態(tài)工程中的物種多樣性這一原理，有人認(rèn)為生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)中，食物鏈越長、營養(yǎng)級越多越好。請你結(jié)合所學(xué)有關(guān)生態(tài)工程原理，分析該結(jié)論是否正確？_，為什么？_。解析：(1)該生態(tài)農(nóng)場充分體現(xiàn)了生態(tài)工程基本原理中的物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理及系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理。(2)農(nóng)作物的秸稈進(jìn)入沼氣池，在沼氣池中微生物的作用下將秸稈中的有機(jī)物分解成沼氣和無機(jī)物，沼氣池里的沼液可以澆灌農(nóng)田，其中的無機(jī)物可以被農(nóng)作物吸收。如果將“無機(jī)物農(nóng)田”這一環(huán)節(jié)去掉，土壤中的無機(jī)物得不到補(bǔ)充，物質(zhì)循環(huán)受到破壞，土壤肥力下降。(3)生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)中，不是食物鏈越長、營養(yǎng)級越多越好，因?yàn)槭澄镦溤介L，各食物鏈中的生物數(shù)量