人教高中生物选修专题第一节生态工程的基本原理讲课文档
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料，施用到农田中。
优点：
①改善了土壤结构；
②培育了土壤微生物；
③实现了土壤养分如氮、磷、钾及微量元素的
循环利用。
第九页，共20页。
2、物种多样性原理 物种越丰富，生态系统的抵抗力稳定性越高
食物链 短而单 调，缺 少松毛 虫的天 敌。
遭虫害而死的樟子松
第十页，共20页。
生物多样性很高的珊瑚礁
食物链复杂，不同的生物占 据了不同的位置，因而充分 利用了珊瑚礁生态系统的环 境。
要处理好生物与环境的协调与平衡，不仅 要考虑环境承载力（环境容纳量），还要考虑 开发利用本地生物资源，科学引进外来物种。
第十四页，共20页。
4、整体性原理 社会-经济-自然复合而成的巨大系统
生产
消费
成本
效益
经济系统
植物 动物 微生物
非生物的因素
自然系统
政策 科
管
学
理
文
化
社会系统
例：林业工程 建设时一方面 要号召农民种 树，另一方面 一定要考虑贫 困地区农民的 生活问题。
水陆交换系统——桑（蔗、蕉）基鱼塘模式
把很多单 个生产系统通 过优化组合， 有机地整合在 一起，成为一 个新的高效生 态系统，大大 提高了系统生 产力。
第十七页，共20页。
桑（蔗、蕉）基鱼塘模式中的物质和能量流动途径
第十八页，共20页。
Hale Waihona Puke （2）系统整体性原理 系统整体功能大于部分之和
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
第二页，共20页。
资料一：
1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？ 根本原因：
长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水土保持功能 急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；中游围湖造田、乱 占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面积急剧减少。 直接原因：
1998年度的罕见降雨。但这也与全球温室气体排放量 增加而导致的温度升高、气候异常有关。
v怎么解决?
生态经济 ——主要通过实行“循环经济”的原则，使一个系统
产出的污染物，能够成为本系统或另一个系统的生产原 料，从而实现废弃物的资源化。
无废料模式：原料→产品→原料→产品
v怎么实现生态经济？
手段之一：生态工程
第五页，共20页。
生态工程概念
理论基础 生态学和系统学
技术手段
操作过程
最终目的
通过系统设计、调控和技术组装
5、系统学和工程学原理 （1）系统的结构决定功能原理 举例：桑基鱼塘模式
（2）系统整体性原理
举例：珊瑚虫与藻类的共生
第二十页，共20页。
生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规 律，还更要考虑到经济和社会等系统的影响力。
第十五页，共20页。
5、系统学和工程学原理 （1）系统的结构决定功能原理
分布式优于集 中式和环式
生态工程建设时需要利用这个原理来改 善和优化系统的结构，从而达到功能改善的 效果。
例：桑基鱼塘模式
第十六页，共20页。
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
促进人类社会和自然环境的和谐发 展
第六页，共20页。
第七页，共20页。
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，达到取 之不尽，用之不绝的效果。
过程和化学过程。
②优点:投入高，产出也高，对粮食安全保障和提高人民
生活水平起到了巨大的作用。
③缺点：产生大量的废弃物和有害物质，大大削弱了
农业生态系统的稳定性和持续生产力，并造成日益严 重的农产品污染和环境污染等问题。
第四页，共20页。
v上面两则资料所反映的传统经济模式有何共 同点?
多消耗,少效益,不能持续发展
第八页，共20页。
无废弃物农业
是我国古代传统农 业的辉煌成就之一 ，也是生态工程最 早和最生动的一种 模式。
无废弃物农业
具体做法：
①积极种植能够固氮的豆科作物； ②收集一切可能的有机物， 包括人畜粪便、枯枝
落叶、残羹剩饭、河泥、炕土、老墙土以及农产品 加工过程中的废弃物等；
③采用堆肥、沤肥等多种方式，把它们转变为有机肥
2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？
传统的经济发展模式不注重生态环境的保护，没有考虑 生态成本，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。
第三页，共20页。
资料二：
“石油农业”大量使用化肥、农药和机械的生产方式， 因对石油等能源有高度的依赖性而得名。
理解： ①它把农业生产这一复杂的生物过程，变成了简单的机械
于各部分之和的效果，即“1+1>2”。
例：藻类和珊瑚虫的关系
豆科作物和固氮菌的共生
第十九页，共20页。
小结：生态工程的原理
1、物质循环再生原理 举例：无废弃物农业 2、物种多样性原理 举例：三北防护林建设中问题
3、协调与平衡原理 举例：赤潮、水华和物种引进
4、整体性原理
举例：林业建设中自然生态系统和社 会、经济系统的关系问题
人教高中生物选修专题第一节生态工程的基本原理PPT
第一页，共20页。
新环境保护法
2014年4月24日，十二届全国人大 常委会第八次会议表决通过了《环保 法修订案》，新法已经于2015年1月1 日施行。至此，这部中国环境领域的 “基本法”，完成了25年来的首次修 订。这也让环保法律与时俱进，开始 服务于公众对依法建设“美丽中国” 的期待。
第十一页，共20页。
生物多样性程度高，可以为各类生物 的生存提供多种机会和条件。众多的生物 通过食物链关系互相依存，就可以在有限 的资源条件下，产生或容纳更多的生物量 ，提高系统生产力。即使某个物种由于某 种原因的死亡，也会很快有其他物种占据 它原来的生态位置，从而避免了系统结构 或功能的失衡。
第十二页，共20页。
3、协调与平衡原理
外 来 物 种 水 葫 芦 的 泛 滥
水体因N、P浓度高，导致水葫芦和藻类疯长 ； 不仅耗竭了水中溶解的氧，而且死亡后，在 分解过程中产生大量生物性毒素。
第十三页，共20页。
近处衰败的杨树，远 处为繁茂的当地树种
我国西北一些地区年降雨量 ＜450mm，只适宜种植灌木和草的
地区，却被硬性规定种植属于乔 木的杨树，因为不适应，长成半 死不活的“小老头”，防护林变 成了残败的“灰色长城”。
优点：
①改善了土壤结构；
②培育了土壤微生物；
③实现了土壤养分如氮、磷、钾及微量元素的
循环利用。
第九页，共20页。
2、物种多样性原理 物种越丰富，生态系统的抵抗力稳定性越高
食物链 短而单 调，缺 少松毛 虫的天 敌。
遭虫害而死的樟子松
第十页，共20页。
生物多样性很高的珊瑚礁
食物链复杂，不同的生物占 据了不同的位置，因而充分 利用了珊瑚礁生态系统的环 境。
要处理好生物与环境的协调与平衡，不仅 要考虑环境承载力（环境容纳量），还要考虑 开发利用本地生物资源，科学引进外来物种。
第十四页，共20页。
4、整体性原理 社会-经济-自然复合而成的巨大系统
生产
消费
成本
效益
经济系统
植物 动物 微生物
非生物的因素
自然系统
政策 科
管
学
理
文
化
社会系统
例：林业工程 建设时一方面 要号召农民种 树，另一方面 一定要考虑贫 困地区农民的 生活问题。
水陆交换系统——桑（蔗、蕉）基鱼塘模式
把很多单 个生产系统通 过优化组合， 有机地整合在 一起，成为一 个新的高效生 态系统，大大 提高了系统生 产力。
第十七页，共20页。
桑（蔗、蕉）基鱼塘模式中的物质和能量流动途径
第十八页，共20页。
Hale Waihona Puke （2）系统整体性原理 系统整体功能大于部分之和
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
第二页，共20页。
资料一：
1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？ 根本原因：
长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水土保持功能 急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；中游围湖造田、乱 占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面积急剧减少。 直接原因：
1998年度的罕见降雨。但这也与全球温室气体排放量 增加而导致的温度升高、气候异常有关。
v怎么解决?
生态经济 ——主要通过实行“循环经济”的原则，使一个系统
产出的污染物，能够成为本系统或另一个系统的生产原 料，从而实现废弃物的资源化。
无废料模式：原料→产品→原料→产品
v怎么实现生态经济？
手段之一：生态工程
第五页，共20页。
生态工程概念
理论基础 生态学和系统学
技术手段
操作过程
最终目的
通过系统设计、调控和技术组装
5、系统学和工程学原理 （1）系统的结构决定功能原理 举例：桑基鱼塘模式
（2）系统整体性原理
举例：珊瑚虫与藻类的共生
第二十页，共20页。
生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规 律，还更要考虑到经济和社会等系统的影响力。
第十五页，共20页。
5、系统学和工程学原理 （1）系统的结构决定功能原理
分布式优于集 中式和环式
生态工程建设时需要利用这个原理来改 善和优化系统的结构，从而达到功能改善的 效果。
例：桑基鱼塘模式
第十六页，共20页。
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
促进人类社会和自然环境的和谐发 展
第六页，共20页。
第七页，共20页。
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，达到取 之不尽，用之不绝的效果。
过程和化学过程。
②优点:投入高，产出也高，对粮食安全保障和提高人民
生活水平起到了巨大的作用。
③缺点：产生大量的废弃物和有害物质，大大削弱了
农业生态系统的稳定性和持续生产力，并造成日益严 重的农产品污染和环境污染等问题。
第四页，共20页。
v上面两则资料所反映的传统经济模式有何共 同点?
多消耗,少效益,不能持续发展
第八页，共20页。
无废弃物农业
是我国古代传统农 业的辉煌成就之一 ，也是生态工程最 早和最生动的一种 模式。
无废弃物农业
具体做法：
①积极种植能够固氮的豆科作物； ②收集一切可能的有机物， 包括人畜粪便、枯枝
落叶、残羹剩饭、河泥、炕土、老墙土以及农产品 加工过程中的废弃物等；
③采用堆肥、沤肥等多种方式，把它们转变为有机肥
2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？
传统的经济发展模式不注重生态环境的保护，没有考虑 生态成本，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。
第三页，共20页。
资料二：
“石油农业”大量使用化肥、农药和机械的生产方式， 因对石油等能源有高度的依赖性而得名。
理解： ①它把农业生产这一复杂的生物过程，变成了简单的机械
于各部分之和的效果，即“1+1>2”。
例：藻类和珊瑚虫的关系
豆科作物和固氮菌的共生
第十九页，共20页。
小结：生态工程的原理
1、物质循环再生原理 举例：无废弃物农业 2、物种多样性原理 举例：三北防护林建设中问题
3、协调与平衡原理 举例：赤潮、水华和物种引进
4、整体性原理
举例：林业建设中自然生态系统和社 会、经济系统的关系问题
人教高中生物选修专题第一节生态工程的基本原理PPT
第一页，共20页。
新环境保护法
2014年4月24日，十二届全国人大 常委会第八次会议表决通过了《环保 法修订案》，新法已经于2015年1月1 日施行。至此，这部中国环境领域的 “基本法”，完成了25年来的首次修 订。这也让环保法律与时俱进，开始 服务于公众对依法建设“美丽中国” 的期待。
第十一页，共20页。
生物多样性程度高，可以为各类生物 的生存提供多种机会和条件。众多的生物 通过食物链关系互相依存，就可以在有限 的资源条件下，产生或容纳更多的生物量 ，提高系统生产力。即使某个物种由于某 种原因的死亡，也会很快有其他物种占据 它原来的生态位置，从而避免了系统结构 或功能的失衡。
第十二页，共20页。
3、协调与平衡原理
外 来 物 种 水 葫 芦 的 泛 滥
水体因N、P浓度高，导致水葫芦和藻类疯长 ； 不仅耗竭了水中溶解的氧，而且死亡后，在 分解过程中产生大量生物性毒素。
第十三页，共20页。
近处衰败的杨树，远 处为繁茂的当地树种
我国西北一些地区年降雨量 ＜450mm，只适宜种植灌木和草的
地区，却被硬性规定种植属于乔 木的杨树，因为不适应，长成半 死不活的“小老头”，防护林变 成了残败的“灰色长城”。