高二生物課件：5.1_生態(tài)工程的基本原理

1、你覺得本專題題圖有什么寓意你覺得本專題題圖有什么寓意? ? 干裂的土地，赤紅的干裂的土地，赤紅的荒山，意味著不斷惡化荒山，意味著不斷惡化的的 ，幼苗的上，幼苗的上方是蔚藍的地球。地球方是蔚藍的地球。地球似乎化作一滴甘露，滋似乎化作一滴甘露，滋潤著幼苗和大地；幼苗潤著幼苗和大地；幼苗又可寓意為又可寓意為 工程，雖然柔弱，卻工程，雖然柔弱，卻頑強地支撐著地球；地頑強地支撐著地球；地球和幼苗組合和諧，象球和幼苗組合和諧，象征著希望。征著希望。生態(tài)環(huán)境生態(tài)環(huán)境生態(tài)生態(tài)生態(tài)工程的概念：生態(tài)工程的概念：人類應用生態(tài)學和系統(tǒng)學等學科的基本原理和人類應用生態(tài)學和系統(tǒng)學等學科的基本原理和方法，通過系統(tǒng)設計、調控

2、和技術組裝，方法，通過系統(tǒng)設計、調控和技術組裝，對已對已破壞的生態(tài)環(huán)境進行修復、重建，對造成環(huán)境破壞的生態(tài)環(huán)境進行修復、重建，對造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產方式進行改善，并提高污染和破壞的傳統(tǒng)生產方式進行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產力生態(tài)系統(tǒng)的生產力，從而促進人類社會和自然，從而促進人類社會和自然環(huán)境和諧發(fā)展。環(huán)境和諧發(fā)展。注意：注意：1.1.學科知識：學科知識： ；2.2.技術手段：技術手段： ；3.3.面臨任務：面臨任務： ； 4.4.最終目的：最終目的： 。生態(tài)學和系統(tǒng)學生態(tài)學和系統(tǒng)學系統(tǒng)設計、調控和技術組裝系統(tǒng)設計、調控和技術組裝促進人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展促進人類社會和自然環(huán)境的和

3、諧發(fā)展生態(tài)工程建設的目的：生態(tài)工程建設的目的： 遵循自然界遵循自然界物質循環(huán)物質循環(huán)的規(guī)律，充的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產潛力，防止分發(fā)揮資源的生產潛力，防止環(huán)境污染環(huán)境污染，達到達到經濟效益和生態(tài)效益經濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。的同步發(fā)展。 少消耗、多效益、少污染、可持續(xù)少消耗、多效益、少污染、可持續(xù)。生態(tài)工程的特點：生態(tài)工程的特點： 5.1 5.1生態(tài)工程的基本原理生態(tài)工程的基本原理一、關注生態(tài)工程建設一、關注生態(tài)工程建設資料分析資料分析11.導致導致1998年長江洪水泛濫的主要原因是什么？年長江洪水泛濫的主要原因是什么？2.洪災的發(fā)生反映出經濟發(fā)展模式存在什么問題？洪災的發(fā)生反映出經濟發(fā)

4、展模式存在什么問題？討論討論: :（一）傳統(tǒng)經濟模式帶來的問題（一）傳統(tǒng)經濟模式帶來的問題1.導致導致1998年長江洪水泛濫的主要原因是什么？年長江洪水泛濫的主要原因是什么？根本原因：長江上游亂砍濫伐森林，水源涵養(yǎng)和根本原因：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；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。湖泊面積急劇減少。直接原因：直接原因：1998年度的罕見降雨。但這也與全年度的罕見降雨。但這也與全球溫室氣體排放量增加而導致的溫度升高、氣球溫室氣體排放

5、量增加而導致的溫度升高、氣候異常有關。候異常有關。2.2.洪災的發(fā)生反映出經濟發(fā)展模式存在什么問題？洪災的發(fā)生反映出經濟發(fā)展模式存在什么問題？傳統(tǒng)的經濟發(fā)展模式不注重生態(tài)環(huán)境的保護，沒有傳統(tǒng)的經濟發(fā)展模式不注重生態(tài)環(huán)境的保護，沒有考慮生態(tài)成本，考慮生態(tài)成本，經濟的發(fā)展以巨大的生態(tài)環(huán)境破壞經濟的發(fā)展以巨大的生態(tài)環(huán)境破壞為代價。為代價。資料分析資料分析21.你對你對“石油農業(yè)石油農業(yè)”是如何理解的？是如何理解的？3.“石油農業(yè)石油農業(yè)”的生產模式應當怎樣改進？的生產模式應當怎樣改進？討論討論: :2. 如何理解如何理解“污染物是放錯地方的資源污染物是放錯地方的資源”？ “石油農業(yè)石油農業(yè)”大量使用

6、化肥、農藥和機械的大量使用化肥、農藥和機械的農業(yè)生產方式，因對石油等能源有高度的依賴性農業(yè)生產方式，因對石油等能源有高度的依賴性而得名。而得名。它把農業(yè)生產這一復雜的生物過程，變它把農業(yè)生產這一復雜的生物過程，變成了簡單的機械過程和化學過程。成了簡單的機械過程和化學過程。 石油農業(yè)因大量使用化肥、農藥和機械對石油農業(yè)因大量使用化肥、農藥和機械對環(huán)境和資源造成極大的破壞，雖然生產效率提高環(huán)境和資源造成極大的破壞，雖然生產效率提高了，但人們?yōu)榇烁冻隽顺林氐沫h(huán)境和資源代價。了，但人們?yōu)榇烁冻隽顺林氐沫h(huán)境和資源代價。1.你對你對“石油農業(yè)石油農業(yè)”是如何理解的？是如何理解的？ 對環(huán)境造成危害的污染物，

7、對環(huán)境造成危害的污染物，采用一定的措采用一定的措施和技術，就能夠進行回收和循環(huán)利用施和技術，就能夠進行回收和循環(huán)利用，這樣，這樣不但能夠減少環(huán)境污染，而且提高了資源的利不但能夠減少環(huán)境污染，而且提高了資源的利用效率，減少了資源的浪費。用效率，減少了資源的浪費。 例如，對廢污水中的重金屬或氮、磷等養(yǎng)例如，對廢污水中的重金屬或氮、磷等養(yǎng)分就可以進行回收再利用。因此說污染物是放分就可以進行回收再利用。因此說污染物是放錯了地方沒有被利用的資源。錯了地方沒有被利用的資源。2.如何理解如何理解“污染物是放錯地方的資源污染物是放錯地方的資源”這句話？這句話？ 在不同的國家有不同的改進措施。例如，在我在不同的

8、國家有不同的改進措施。例如，在我國，人多地少，應該大力發(fā)展國，人多地少，應該大力發(fā)展生態(tài)農業(yè)生態(tài)農業(yè)。實施的具。實施的具體措施包括：可以根據(jù)田間作物的需要適量施用高體措施包括：可以根據(jù)田間作物的需要適量施用高效、低毒、低殘留的農藥，多施有機肥，提高作物效、低毒、低殘留的農藥，多施有機肥，提高作物對水、肥等資源的利用效率，對作物秸稈和畜禽糞對水、肥等資源的利用效率，對作物秸稈和畜禽糞便進行再利用，實現(xiàn)物質的多級利用，等等。一方便進行再利用，實現(xiàn)物質的多級利用，等等。一方面要不斷提高土地的產出水平；另一方面要減少農面要不斷提高土地的產出水平；另一方面要減少農業(yè)活動對環(huán)境的污染，促進社會的可持續(xù)發(fā)展

9、。業(yè)活動對環(huán)境的污染，促進社會的可持續(xù)發(fā)展。3.石油農業(yè)的生產模式應當怎樣改進？石油農業(yè)的生產模式應當怎樣改進？ 主要是通過實行主要是通過實行“ ”原則，使原則，使一個系統(tǒng)產生出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或一個系統(tǒng)產生出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的者另一個系統(tǒng)的 ，從而實現(xiàn)廢棄物，從而實現(xiàn)廢棄物的資源化，而實現(xiàn)循環(huán)經濟的資源化，而實現(xiàn)循環(huán)經濟最重要的手段之一最重要的手段之一是是 。（二）生態(tài)經濟（二）生態(tài)經濟 循環(huán)經濟循環(huán)經濟 生產原料生產原料 生態(tài)工程生態(tài)工程 二、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1 1、物質循環(huán)再生原理物質循環(huán)再生原理理論基礎理論基礎：物質循環(huán)

10、：物質循環(huán)實例：實例：無廢棄物農業(yè)無廢棄物農業(yè)含義：含義：物質在各類生態(tài)系統(tǒng)中，進行物質在各類生態(tài)系統(tǒng)中，進行區(qū)域小循環(huán)區(qū)域小循環(huán)和和全球地質大循環(huán)全球地質大循環(huán)，循環(huán)往復，分層分級利用，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。從而達到取之不盡、用之不竭的效果。是我國古代傳統(tǒng)農是我國古代傳統(tǒng)農業(yè)的輝煌成就之一，業(yè)的輝煌成就之一，也是生態(tài)工程最早也是生態(tài)工程最早和最生動的一種模和最生動的一種模式。式。無廢棄物農業(yè)無廢棄物農業(yè)優(yōu)優(yōu)點：點：改善了改善了 培育了培育了 實現(xiàn)了實現(xiàn)了二、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遇蟲害而死的樟子松資料分析資料分析1：為什么樟子

11、松林的松毛蟲會為什么樟子松林的松毛蟲會肆虐，幾十億株楊樹會毀于肆虐，幾十億株楊樹會毀于一旦？一旦？純樟子松林、楊樹林的生物多樣純樟子松林、楊樹林的生物多樣性低，食物鏈短而單調，缺少松性低，食物鏈短而單調，缺少松毛蟲、天牛的天敵，而成片單一毛蟲、天牛的天敵，而成片單一的林木又為其提供了豐富的食物的林木又為其提供了豐富的食物來源，因而會導致了樹林的毀壞。來源，因而會導致了樹林的毀壞。二、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珊瑚礁區(qū)的生物多樣性高，珊瑚礁區(qū)的生物多樣性高，食物鏈復雜，不同的生物食物鏈復雜，不同的生物占據(jù)了不同的時間位、空占據(jù)了不同的時間位、空間位和資源位，因而充分間位

12、和資源位，因而充分利用了珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的利用了珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境。例如，氮、磷等養(yǎng)環(huán)境。例如，氮、磷等養(yǎng)分就能夠在該區(qū)生物體間分就能夠在該區(qū)生物體間充分地循環(huán)利用而很少流充分地循環(huán)利用而很少流出系統(tǒng)外。出系統(tǒng)外。資料分析資料分析2：為什么珊瑚礁區(qū)能夠在養(yǎng)分稀少的深海中，保為什么珊瑚礁區(qū)能夠在養(yǎng)分稀少的深海中，保持著很高的生物多樣性？持著很高的生物多樣性？二、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2 2、物種多樣性原理、物種多樣性原理理論基礎：理論基礎：生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性（物種繁多，系統(tǒng)穩(wěn)定）生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性（物種繁多，系統(tǒng)穩(wěn)定）實例：實例：三北防護林建設中的問題三北防護林建設中的問題

13、 珊瑚礁區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的多樣性珊瑚礁區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的多樣性二、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資料分析討論：資料分析討論：水葫蘆泛濫對生態(tài)系統(tǒng)造成影響水葫蘆泛濫對生態(tài)系統(tǒng)造成影響3 3、協(xié)調與平衡原理、協(xié)調與平衡原理-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)境的適應與環(huán)境的適應理論基礎：理論基礎：生物與環(huán)生物與環(huán)境的協(xié)調與平衡境的協(xié)調與平衡實例：實例：太湖的富營養(yǎng)化，太湖的富營養(yǎng)化，西北一些地區(qū)的防護林西北一些地區(qū)的防護林建設問題建設問題近近處為處為衰衰敗敗的的楊樹楊樹， ，遠處為遠處為繁茂的當?shù)胤泵漠數(shù)貥錁浞N種4 4、整體性原理、

14、整體性原理生產生產 成本成本消費消費效益效益經濟系統(tǒng)經濟系統(tǒng)植物植物動物動物微生物微生物非生物的因素非生物的因素自然系統(tǒng)自然系統(tǒng)政策政策管管理理科科學學文文化化社會系統(tǒng)社會系統(tǒng)理論基礎：理論基礎：社會社會-經濟經濟-自然復合系統(tǒng)（整體）自然復合系統(tǒng)（整體）實例：實例：林業(yè)建設中遇到的自然系統(tǒng)、經濟和林業(yè)建設中遇到的自然系統(tǒng)、經濟和社會系統(tǒng)的關系問題社會系統(tǒng)的關系問題5 5、系統(tǒng)學和工程學原理、系統(tǒng)學和工程學原理（1 1）系統(tǒng)的結構決定功能原理）系統(tǒng)的結構決定功能原理 實例：桑基魚塘模式實例：?；~塘模式分布在我國長江三角洲、分布在我國長江三角洲、珠江三角洲一帶的水鄉(xiāng)，珠江三角洲一帶的水鄉(xiāng)，是一

15、種典型的水陸物質和是一種典型的水陸物質和能量交換型生態(tài)工程。能量交換型生態(tài)工程。理論基礎：理論基礎：分布式分布式優(yōu)于集中式和環(huán)式優(yōu)于集中式和環(huán)式水水陸陸交交換換系系統(tǒng)統(tǒng)?；；~魚塘模式塘模式（2 2）系統(tǒng)整體性原理）系統(tǒng)整體性原理你能舉出你能舉出系統(tǒng)整體功能大于部分之和的系統(tǒng)整體功能大于部分之和的例子例子嗎嗎? ? 系統(tǒng)各組分之間要有系統(tǒng)各組分之間要有適當適當?shù)谋壤P系的比例關系，只有這樣才能，只有這樣才能順利完成能量、物質、信息順利完成能量、物質、信息等的轉換和流通，并且實現(xiàn)等的轉換和流通，并且實現(xiàn)總體功能大于各部分之和總體功能大于各部分之和的的效果，即效果，即“1+12”1+12”。珊瑚

16、礁珊瑚礁“白化白化”理論基礎：理論基礎：整體功能大于部分之和整體功能大于部分之和實例：實例：珊瑚礁區(qū)藻類和珊珊瑚礁區(qū)藻類和珊瑚蟲的關系瑚蟲的關系5 5、系統(tǒng)學和工程學原理、系統(tǒng)學和工程學原理（2 2）系統(tǒng)整體性原理）系統(tǒng)整體性原理豆科作物和固氮菌的共生豆科作物和固氮菌的共生就是就是一例。一例。 固氮菌為豆科作物提供氮固氮菌為豆科作物提供氮素，而豆科作物為其提供能量素，而豆科作物為其提供能量和其他營養(yǎng)，兩者的共生使豆和其他營養(yǎng)，兩者的共生使豆科作物能夠在氮素缺乏的土地科作物能夠在氮素缺乏的土地上生長；當把它們分開時，兩上生長；當把它們分開時，兩者的生長都要受到損害。者的生長都要受到損害。 物質循

17、環(huán)再生原理物質循環(huán)再生原理物種多樣性原理物種多樣性原理協(xié)調與平衡原理協(xié)調與平衡原理整體性原理整體性原理系統(tǒng)學和工程學原理系統(tǒng)學和工程學原理（1 1）系統(tǒng)的結構決定功能原理）系統(tǒng)的結構決定功能原理（2 2）系統(tǒng)整體性原理）系統(tǒng)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（受害蟲危害，這體現(xiàn)了生態(tài)工程的什么原理（ ） A物質循環(huán)再生原理物質循環(huán)再生原理 B協(xié)調與平衡原理協(xié)調與平衡原理 C物種多樣性原理物種多樣性原理 D系統(tǒng)整理性原理系統(tǒng)整理性原理1實現(xiàn)循環(huán)經濟的最重要的手段之一是（實現(xiàn)循環(huán)經濟的最重要的手段之

18、一是（ ） A大力發(fā)展大力發(fā)展“石油農業(yè)石油農業(yè)” B生態(tài)工程生態(tài)工程 C清除污染物清除污染物 D禁止產出污染物禁止產出污染物3城市生活垃圾要做到分類、回收、利用，實城市生活垃圾要做到分類、回收、利用，實現(xiàn)廢物資源化利用。與該做法關系最密切的生態(tài)現(xiàn)廢物資源化利用。與該做法關系最密切的生態(tài)工程原理是（工程原理是（ ） A物種多樣性原理物種多樣性原理 B整體性原理整體性原理 C物質循環(huán)再生原理物質循環(huán)再生原理 D系統(tǒng)學原理系統(tǒng)學原理4協(xié)調與平衡原理主要指（協(xié)調與平衡原理主要指（ ） A生物與環(huán)境的適應及環(huán)境對生物的承載力生物與環(huán)境的適應及環(huán)境對生物的承載力 B系統(tǒng)各組分之間要有適當?shù)谋壤P系系統(tǒng)各

19、組分之間要有適當?shù)谋壤P系 C自然系統(tǒng)、經濟系統(tǒng)、社會系統(tǒng)協(xié)調統(tǒng)一自然系統(tǒng)、經濟系統(tǒng)、社會系統(tǒng)協(xié)調統(tǒng)一 D物質循環(huán)和能量流動協(xié)調統(tǒng)一物質循環(huán)和能量流動協(xié)調統(tǒng)一5.人類設計生態(tài)工程的根本目標是（人類設計生態(tài)工程的根本目標是（ ） A促進自然界良性循環(huán)的前提下，達到生態(tài)效促進自然界良性循環(huán)的前提下，達到生態(tài)效益與經濟效益的同步發(fā)展益與經濟效益的同步發(fā)展 B促進自然界良性循環(huán)的前提下，防治環(huán)境污促進自然界良性循環(huán)的前提下，防治環(huán)境污染，提高經濟效益染，提高經濟效益 C防治環(huán)境污染，達到生態(tài)效益與經濟效益的防治環(huán)境污染，達到生態(tài)效益與經濟效益的同步發(fā)展同步發(fā)展 D促進自然界良性循環(huán)的前提下，充分發(fā)揮資促進自然界良性循環(huán)的前提下，充分發(fā)揮資源的生產潛力，防治環(huán)境污染，達到生態(tài)效益與源的生產潛力，防治環(huán)境污染，達到生態(tài)效益與經濟效益的同步發(fā)展經濟效益的同步發(fā)展6.我國西北土地沙化和鹽漬化非常嚴重，原因有我國西北土地沙化和鹽漬化非常嚴重，原因有多種，其中一個主要原因是超載放牧，導致草地多種，其中一個主要原因是