高中生物選修課題生態(tài)系統(tǒng)的基本原理

高中生物選修課題生態(tài)系統(tǒng)的基本原理第1頁(yè)，共17頁(yè)，2023年，2月20日，星期四生態(tài)工程的基本原理a.物質(zhì)循環(huán)再生原理b.物種多樣性原理c.協(xié)調(diào)與平衡原理d.整體性原理e.系統(tǒng)學(xué)與工程學(xué)原理

第2頁(yè)，共17頁(yè)，2023年，2月20日，星期四a.物質(zhì)循環(huán)再生原理—理論基礎(chǔ)：物質(zhì)循環(huán)

地球以有限的空間和資源，長(zhǎng)久維持著眾多生物的生存、繁衍和發(fā)展，奧秘就在于物質(zhì)能夠在各類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)中，進(jìn)行區(qū)域小循環(huán)和全球地質(zhì)大循環(huán)，循環(huán)往復(fù)，分層分級(jí)利用，從而達(dá)到取之不盡，用之不竭的效果。無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)

我國(guó)古代傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的輝煌成就之一，是生態(tài)工程最早和最生動(dòng)的一種模式，通過(guò)積極種植能夠固氮的豆科作物，以及收集一切可能的有機(jī)物質(zhì)，包括人畜糞便、枯枝落葉、殘羹剩飯、河泥、炕土、老墻土以及農(nóng)產(chǎn)品加工過(guò)程中的廢棄物等，采用堆肥和漚肥等多種方式，把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)肥料，施用到農(nóng)田中，改善了土壤結(jié)構(gòu)；培育了土壤微生物；實(shí)現(xiàn)了土壤養(yǎng)分如氮、磷、鉀及微量元素的循環(huán)利用。

第3頁(yè)，共17頁(yè)，2023年，2月20日，星期四太陽(yáng)能太陽(yáng)能飼料輸入系統(tǒng)（輸出）?；Q桑—魚(yú)生態(tài)系統(tǒng)魚(yú)塘浮游植物節(jié)肢動(dòng)物魚(yú)魚(yú)（輸出）廢物底泥遺散蠶沙（輸出）（輸出）青貯脫落補(bǔ)償（輸出）沼氣（輸出）分解物?；~(yú)塘典型無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)第4頁(yè)，共17頁(yè)，2023年，2月20日，星期四b.物種多樣性原理理論基礎(chǔ)：生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定型珊瑚礁區(qū)的生物多樣性高，食物鏈復(fù)雜，不同的生物占據(jù)了不同的時(shí)間位、空間位和資源位，因而充分利用了珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境。例如，氮、磷等養(yǎng)分就能夠在該區(qū)生物體間充分地循環(huán)利用而很少流出系統(tǒng)外。只有保持生態(tài)系統(tǒng)較高的生物多樣性，才能保證生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和平衡。生物多樣性的破壞有人為因素，而且往往作用巨大第5頁(yè)，共17頁(yè)，2023年，2月20日，星期四楊樹(shù)是我國(guó)闊葉樹(shù)林主要造林樹(shù)種，近些年來(lái)?xiàng)顦?shù)速生豐產(chǎn)林大面積營(yíng)造，防護(hù)林體系的建設(shè)也是以楊樹(shù)為主，楊樹(shù)蛀干害蟲(chóng)危害嚴(yán)重，特別是天牛的危害已經(jīng)嚴(yán)重楊樹(shù)造林的發(fā)展······三北地區(qū)天牛的面積達(dá)到了250萬(wàn)畝······近二十年我國(guó)大部分地區(qū)天牛危害嚴(yán)重······我國(guó)每年因天牛造成的經(jīng)濟(jì)損失約20億人民幣。危害嚴(yán)重的成因1.樹(shù)種或品種單一······

——摘自《內(nèi)蒙古林業(yè)調(diào)查設(shè)計(jì)·楊樹(shù)天牛的發(fā)生與治理·馬洪武&張洪亮》純楊樹(shù)林的生物多樣性低，食物鏈短而單調(diào)，缺少天牛的天敵，而成片單一的林木又為其提供了豐富的食物來(lái)源，因而會(huì)導(dǎo)致了樹(shù)林的毀壞。天牛里面有蟲(chóng)子第6頁(yè)，共17頁(yè)，2023年，2月20日，星期四c.協(xié)調(diào)與平衡原理理論基礎(chǔ)：生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)平衡由于周邊城市、工業(yè)和農(nóng)田的排水中氮、磷的濃度較高，使太湖水體中的水葫蘆和藻類(lèi)瘋長(zhǎng)不平衡第7頁(yè)，共17頁(yè)，2023年，2月20日，星期四西北地區(qū)年降雨量450nm，只適宜種植灌木和草的地區(qū)，卻被硬性規(guī)定種植屬于喬木的楊樹(shù)，”楊家將因?yàn)椴贿m應(yīng)長(zhǎng)成了”小老頭“,防護(hù)林變成了殘敗的灰色長(zhǎng)城不適應(yīng)第8頁(yè)，共17頁(yè)，2023年，2月20日，星期四從協(xié)調(diào)與平衡原理出發(fā)，想一想，在我國(guó)西北地區(qū)進(jìn)行防護(hù)林建設(shè)時(shí)，應(yīng)選擇哪些特征的樹(shù)種？如果在該地區(qū)發(fā)展畜牧養(yǎng)殖業(yè)，你認(rèn)為應(yīng)該注意什么問(wèn)題？第9頁(yè)，共17頁(yè)，2023年，2月20日，星期四抗寒、耐旱，適應(yīng)性強(qiáng)的沙棘，耐鹽堿力較強(qiáng)的沙棗等植物。

西北畜牧養(yǎng)殖應(yīng)該注意牲畜數(shù)量不能超過(guò)草地的承載量。針對(duì)公共草地的過(guò)度放牧問(wèn)題，應(yīng)該實(shí)行草地承包，調(diào)動(dòng)個(gè)人的管理積極性，減少過(guò)度放牧現(xiàn)象；另外，可以在有條件的地方，人工種植牧草，增加牧草產(chǎn)量。答：第10頁(yè)，共17頁(yè)，2023年，2月20日，星期四處理好生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，需要考慮環(huán)境承載力。環(huán)境承載力又稱(chēng)環(huán)境容納量是指某種環(huán)境所能養(yǎng)活的生物種群的數(shù)量。第11頁(yè)，共17頁(yè)，2023年，2月20日，星期四d.整體性原理理論基礎(chǔ)：社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然復(fù)合系統(tǒng)人類(lèi)處在一個(gè)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然復(fù)合而成的系統(tǒng)中。進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時(shí)，不但要考慮到自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，更重要的是，要考慮到經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等系統(tǒng)的影響力。另外，社會(huì)習(xí)慣、法律制度等也都對(duì)生態(tài)工程建設(shè)有著重要影響。只有應(yīng)用整體性原理,才能統(tǒng)一協(xié)調(diào)當(dāng)前與長(zhǎng)遠(yuǎn)、局部與整體、開(kāi)發(fā)與環(huán)境建設(shè)之間的關(guān)系，保障生態(tài)系統(tǒng)平衡和穩(wěn)定。第12頁(yè)，共17頁(yè)，2023年，2月20日，星期四生產(chǎn)成本消費(fèi)效益經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)植物動(dòng)物微生物非生物因素自然系統(tǒng)政策科學(xué)文化管理社會(huì)系統(tǒng)自然—社會(huì)—經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)第13頁(yè)，共17頁(yè)，2023年，2月20日，星期四e.系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理⑴系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理生態(tài)工程需要考慮系統(tǒng)內(nèi)部不同組分之間的結(jié)構(gòu)，通過(guò)改變和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，達(dá)到改善系統(tǒng)功能的目的。⑵系統(tǒng)整體性原理系統(tǒng)各組分之間要在適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系，只有這樣才能順利完成能量、物質(zhì)、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，即“1+1>2”。理論基礎(chǔ)：分布式優(yōu)于集中式和環(huán)式理論基礎(chǔ)：整體功能大于部分之和第14頁(yè)，共17頁(yè)，2023年，2月20日，星期四⑴系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理第15頁(yè)，共17頁(yè)，2023年，2月20日，星期四⑵系統(tǒng)整體性原理珊瑚礁之所以能夠保持很高的系統(tǒng)生產(chǎn)力，得益于珊瑚蟲(chóng)和藻類(lèi)組成的高效的植物—?jiǎng)游餇I(yíng)養(yǎng)循環(huán)。通常情況下，失去了共生藻類(lèi)的珊瑚蟲(chóng)會(huì)因?yàn)樗劳龆鴮?dǎo)致珊瑚礁逐漸“白化”，失去其鮮艷的色彩，那里的生物多樣性也將銳減，從而造成系統(tǒng)的崩