2020年高考生物专题5 5.1生态工程的基本原理
5.1 生态工程的基本原理 课件 人教版高中生物选修三

传统经济模式 资源 废物 污染
系统1 资源
废物
沙棘,俗称“酸柳”、“酸刺”、“黑刺”,属于胡颓子科,为 落叶乔木或灌木。沙棘果维生素含量极高,营养保健价值高。内 蒙古鄂尔多斯等地区,实施沙棘生态工程,大面积种植沙棘,有 效地控制了沟道水土流失,每年可减少流入黄河泥沙2100万吨。
处理好生物与环 境的协调与平衡
需考虑
环境承载力(环境容纳量)
某种环境所能养活的生物种 群的最大数量
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。
资料2 石油农业
地少人多
大量使用化肥、 农药、机械进 行农业生产
资源破坏、农 业环境污染
农药、 化肥 (过量)
作物 利用
未利 用
土壤、水体、食物污染
如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话?
生态位置空缺
其他物种占据
系统结构或功能正常
ห้องสมุดไป่ตู้
协调与平衡原理
资料分析 氮磷废水排放
水葫芦、藻类疯长
消耗溶解氧,植物体 死亡分解产生毒素
物质能量收支不平衡
西北地区年降雨量小于450mm, 进行防护林建设应选择哪些树种?
几种西北地区特别适宜树种: 沙棘、山杏、刺槐、锦鸡儿、 杜梨、沙枣、合欢、臭椿
杨树不适应当地环境,与其不协调
2020_2021学年高中生物专题5生态工程1生态工程的基本原理课件3新人教版选修3
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水体富营养化
由于周边城市、工 业和农田的排水中 氮、磷的浓度较高, 使太湖水体中的水 葫芦和藻类疯长
生物与环 境的协调 与平衡也 是需要考 虑的问题 之一
西北地区年降雨量450nm,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。“杨 家将”因为不适应长成了“小老头“防护林变成了 残败的“灰色长城”。
1、物质循环再生原理 无废弃物农业
生态工程所遵循的基本原理
2.物种多样性原理
遭虫害而死的樟子松 (反面实例)
珊瑚礁区生物多样性非常高 (正面实例)
1.为什么樟子松林的松毛虫会肆虐,使得樟子松奄奄 一息?而珊瑚礁区却能够在养分稀少的深海中,保持 着很高的生物多样性?
纯樟子松林的生物多样性低,食物链短而单调,缺少松 毛虫的天敌,而成片单一的林木又为其提供了丰富的食 物来源,因而会导致树林的毁坏。
另外,社会习惯、法律制度等也都对生态工 程建设有着重要影响。
如:在进行林业工程建设时,一方面要号召农民 种树,另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题, 如粮食、烧柴以及收入等问题。因为往往是以上 因素导致了农民对森林、灌丛的过量砍伐。如果 农民的生计得不到保证,随时会发生“前面造林, 后面砍林”的现象。因此,只有把生态与经济结 合起来,才能从根本上达到造林与护林的目的
高 效 生 态 系 统
桑基鱼塘
⑴系统结构决定功能原理 高 效 生 态 系 统
5、系统学和工程学原理
(2)系统整体性原理
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+1>2”。
珊瑚礁“白化”
你能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗?
最新5.1生态工程的基本原理(上课用)
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从生态工程的理论基础、意义、实例三方面对生态工程的基本原理进行比较。
项目
物质循环再生原 理
理论基础 物质循环
意义
可避免环境污染及其对 系统稳定和发展的影响
实例
无废弃物农 业
物种多样性原理
生态系统的 稳定性
生物与环境的 协调与平衡原理 协调与平衡
西北地区年降雨量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, “杨家将”因为不适应长成了“小老头“防护林变 成了残败的”灰色长城“
若把系统的结构比作计算机网络,分 析三种计算机网络结构示意图:
工作的可靠性哪个高?
传统生产方式
桑树 甘蔗 饲料 饵料
蚕
丝
糖厂
糖
猪 鱼
珊瑚礁“白化”
系统整体性原理: 保持很高的系统生 整体大于部分之和 产力
林业建设中自然系 统与社会、经济系 统的关系问题
桑基鱼塘
珊瑚礁与藻类和珊 瑚虫的关系
课堂小结
试分析下列事件可用何种生态工程原理来解释
• 1.畜牧养殖应注意牲畜量不超过草地承载量
协调与平衡原理
• 2.使用堆肥和沤肥法实现生态农业
物质循环再生原理
生物多样性程度高,可 提高系统的抵抗力稳 定性,提高系统生产力
生物数量不超过环境 承载力,可避免系统的 失衡和破坏
“三北”防护林 建设中的问题, 珊瑚礁生态系统 的生物多样性
太湖富营养 问题
整体性原理
系统学和工程学 原理
自然-社会-经 济复合系统
统一协调各种关系,保 障系统的平衡与稳定
系统的结构决定功 改变和优化系统的结 能原理:分布式优 构从而改善系统功能 于集中式和环式
生态工程的基本原理
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生态工程的基本原理生态工程是一门综合性的学科,它涉及到生物学、地理学、化学、土壤学等多个学科的知识,旨在通过人为的手段来改善和保护自然环境,实现生态系统的可持续发展。
生态工程的基本原理是在对自然环境的认识和理解的基础上,通过合理的规划和设计,利用自然规律和生物学特性,达到改善环境、保护生态系统的目的。
首先,生态工程的基本原理之一是生物多样性的保护和恢复。
生物多样性是生态系统的重要组成部分,它对维持生态系统的稳定性和健康起着至关重要的作用。
因此,生态工程在实施过程中要充分考虑保护和恢复生物多样性,通过植被的恢复和保护,保护野生动植物的栖息地,促进物种的繁衍和生长,从而实现生态系统的平衡和健康。
其次,生态工程的基本原理还包括了水资源的合理利用和保护。
水是生态系统中不可或缺的一部分,它对维持生态系统的平衡和稳定起着至关重要的作用。
生态工程在实施过程中要注重水资源的合理利用和保护,通过建设湿地、生态水系等措施,改善水质、保护水资源,实现水资源的可持续利用。
此外,生态工程的基本原理还包括了土壤的保护和改良。
土壤是生态系统中的重要组成部分,它对植物的生长和发育起着至关重要的作用。
生态工程在实施过程中要注重土壤的保护和改良,通过合理的植被覆盖、土壤保护措施,改善土壤质量,减少土壤侵蚀,实现土壤的可持续利用和保护。
最后,生态工程的基本原理还包括了环境的整体规划和设计。
生态工程在实施过程中要充分考虑环境的整体性,通过科学的规划和设计,合理布局各项生态工程项目,实现各项生态工程项目的协调发展,最大限度地发挥生态系统的功能和效益。
总之,生态工程的基本原理是在对自然环境的认识和理解的基础上,通过合理的规划和设计,利用自然规律和生物学特性,达到改善环境、保护生态系统的目的。
生态工程的实施需要综合考虑生物多样性的保护和恢复、水资源的合理利用和保护、土壤的保护和改良、环境的整体规划和设计等多个方面的因素,以实现生态系统的可持续发展和保护。
生态工程的基本原理
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生态工程的基本原理生态工程是指通过利用自然生态系统的原理和方法,调控人类活动对环境的影响,达到保护生态环境、维持生态平衡和提高生态系统功能的目的。
其基本原理体现在以下几个方面。
第一,生态工程的基本原理是以生态学为基础。
生态学研究生物与环境之间的相互关系及其发展规律,是生态工程设计和实施的理论依据。
生态学的基本原理包括能量流动、物质循环、生物多样性维持等。
生态工程在实施时需要充分运用这些原理,合理配置资源和能量,促进物质循环和能源流动,维护生物多样性,保证生态系统的健康和稳定。
第二,生态工程的基本原理是由自然驱动和人为干预相结合。
生态工程旨在通过人为干预修复和改造受损的生态系统,但过度依赖人为干预可能导致不可持续甚至逆转的效果。
因此,生态工程应当与自然驱动相结合,充分利用自然界的恢复和修复能力。
例如,在河流生态修复中,可以通过湿地的自然净化能力降解有毒有害物质,促进河流水质的改善。
第三,生态工程的基本原理是综合性和系统性。
生态工程涉及到多个学科和领域,包括生物学、地理学、水文学、土壤学、环境工程等,其涉及的内容非常广泛。
生态工程设计和实施时需要综合运用多个学科的理论和方法,进行全面的分析和综合的决策。
同时,生态工程的实施需要考虑到整个生态系统的相互作用和相互制约关系,不能局限于局部问题的解决,必须将系统性思维渗透到生态工程设计和实施中。
第四,生态工程的基本原理是可持续发展。
生态工程既要满足当前环境保护和生态修复的需要,又要考虑到长期的可持续发展。
生态工程设计和实施时应当考虑到资源的合理利用和再生利用,以及生态系统的自我修复和恢复能力。
只有在可持续发展的基础上进行生态工程,才能保证长期的生态稳定和环境可持续。
总之,生态工程的基本原理是以生态学为基础,综合运用多学科的理论和方法,由自然驱动和人为干预相结合,坚持可持续发展的原则。
通过遵循这些原理,生态工程能够有效地保护和改善生态环境,维持生态平衡,提高生态系统的功能。
高考生物 5.1 生态工程的基本原理教材梳理精编版
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庖丁巧解牛知识·巧学一、关注生态工程建设1.生态工程的概念生态工程是指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,对已破坏的生态环境进行修复、重建,对造成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,从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。
2.生态工程建设的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。
3.建设生态工程的原因传统经济模式正在毁坏水、大气、土壤和生物资源,消耗地球赠给我们的自然资本,为了实现可持续发展,因而要建设生态工程。
难点剖析在概念中应注意三个方面:(1)涉及的学科知识包括生态学和系统学;(2)运用到的技术手段或方法有系统设计、调控和技术组装;(3)最终目的是促进人类社会和自然环境的和谐发展。
要点提示生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则,使一个系统产生的污染物,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。
二、生态工程所遵循的基本原理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.物种多样性原理物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。
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,提高生态系统生产力。
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,即指某种生物所能养活的生物种群的数量。
协调主要指生物要适应环境,因此在建设生态工程时,不要盲目引种或栽种;平衡是指某环境下生物种群的数量与环境承载力要平衡,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.整体性原理所谓生态工程的整体性原理,是指人类所处的自然系统、经济系统和社会系统所构成的巨大复合系统,三者相互影响而形成的统一整体。
生态工程的基本原理
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理论基础 物质循环
生态系统的 稳定性
意义
可避免环境 污染及其对 系统稳定和 发展的影响 生物多样性 程度高,可 提高生态系 统的抵抗力 稳定性
实例
“无废弃物农 ”
“三北防护林 建设中的单纯 问题;珊瑚礁 态系统的生物 样性问题
生物与环境 可避免系统
协调与平衡
太湖富营养
的协调与平 的失衡和破
原理
化问题
衡
坏
林业建设中
统一协调各
社会—经济
自然系统与
种关系,保
整体性原理 —自然复合
社会、经济
障系统的平
系统
系统的关系
衡与稳定
问题
系统学 和工程 学原理
系统的结构决定 功能原理:分布 式优于集中式和 环式
改变和优化 系统的结构 以改善功能
系统整体性原理 能保持很高
:总体功能大于 的系统生产
各部分之和
力
桑基鱼塘
珊瑚礁藻 和珊瑚虫 关系
生态工程的基本原理
2020/8/17
专题5 生态工程 5.1 生态工程的基本原理
比较
Байду номын сангаас
生态工程 传统农业
基本原理 生态学、工程学 工程学
调节机制
人为辅助下的自 我调节
人为调控
与环境的关系
协调
破坏环境
主要能源
太阳能
化学能
生物多样性
得到保护
减少
项目 物质循环 再生原理
最新-高考生物 51 生态工程的基本原理温故知新 精品

专题5 生态工程5.1温故知新新知预习1.生态工程的概念:人类应用和等学科的基本原理和方法,通过系统、和技术组装,对已破坏的生态环境进行、,对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行,并提高生态系统的生产力,从而促进和的和谐发展。
2.生态工程建设的目的:遵循自然界的规律,充分发挥资源的生产潜力,防止,达到效益和效益的同步发展。
3.建设生态工程的原因:传统经济模式正在毁坏水、大气、土壤和资源,消耗地球赠给我们的1.物质循环再生原理:物质能够在各类生态系统中进行和全球,循环往复,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:物种多而繁杂的生态系统具有较高的稳定性。
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。
众多的生物通过关系相互依存,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。
3.协调与平衡原理:生物与环境的协调与平衡,需要考虑环境,即指某种生物所能养活的生物种群的数量。
4.整体性原理:进行生态工程建设时,不但要考虑到的规律,还要考虑到和等系统的影响力。
5.相关链接沼气发酵是一个极其复杂的生物化学过程,包括各种不同类型微生物所完成的各种代谢途径。
这些微生物及其所进行的代谢都不是在孤立的环境中单独进行的,而是在一个混杂的环境中相互影响。
它们之间的相互作用包括:不产甲烷细菌与产甲烷细菌之间的作用;不产在沼气发酵过程中,不产甲烷细菌与产甲烷细菌之间,相互依赖,互为对方创造和维持生命活动所需要的良好环境条件,但它们之间又相互制约,在发酵过程中处于平衡状态。
它们之间的主要关系表现在下列几方面:(1)不产甲烷细菌为产甲烷细菌提供生长所需要的基质;(2)不产甲烷细菌为产甲烷细菌创造了适宜的氧化还原条件;(3)不产甲烷细菌为产甲烷细菌清除了有害物质;(4)产甲烷细菌又为不产甲烷细菌的生化反应解除了反馈抑制;(5)不产甲烷细菌和产甲烷细菌共同维持环境中适宜的pH沼气发酵的整个过程分为三个阶段,即液化阶段、产酸阶段、产甲烷阶段。
高中生物生态工程的基本原理
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高中生物生态工程的基本原理
生态工程涉及到开发和设计适合生态系统的人工环境。
生态工程的基
本原理包括以下几点:
1.生物多样性:生态工程需要优先考虑保护物种多样性,提高生态系
统中不同生物的数量和种类。
2.能源循环:生态工程需要优化对能源的利用,如减少对非可再生能
源的依赖,促进能源循环利用。
3.污染治理:通过生态工程项目,可以有效减少污染,包括垃圾处理、水质净化和空气质量改善。
4.资源利用:生态工程需要充分利用和管理可再生资源,如水、太阳
能和风能资源。
5.改善生态系统服务:通过生态工程实现对环境和生态系统的保护和
改善,提高土地的质量和生态系统的服务能力。
6.环境可持续性:生态工程需要保证环境长期的可持续性,通过合理
规划和管理,确保生态系统的平衡和稳定性。
5-1生态工程的基本原理
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2、物种多样性原理 理论基础:生态系统的稳定性
单一的樟子 松林被松毛 虫害死
食物链短而 单调,缺少 松毛虫、天 牛的天敌。
生物多样性很高的 珊瑚礁维持的很好
•
科学,你是国力的灵魂;同时又是社 会发展 的标志 。下午2时4分44秒下 午2时4分14:04:4420.12.22
•
每天都是美好的一天,新的一天开启 。20.12.2220.12.2214:0414:04:4414:04:44Dec-20
•
相信命运,让自己成长,慢慢的长大 。2020年12月22日星 期二2时 4分44秒Tues day, December 22, 2020
当人类第一次离开地球,在太空遥望自己的家 乡时,人们这才惊讶地发现,在目前已知的宇 宙星体中,唯有我们人类的家园——地球,才 是一颗蔚蓝色的星球。
20世纪末世界人口突破了60亿,随着现代农 业生产的发展,人类活动遍布地球的每个角落, 地球上已经难以找到一个没有受到人类影响的地 方,原始的生态系统几乎丧失,全球生态环境危 机不断激化。
•
爱情,亲情,友情,让人无法割舍。20.12.222020年 12月22日星期 二2时4分44秒 20.12.22
谢谢大家!
在我国的生态工程建设中,人为调控仍起着较 大的作用,强调因地制宜地调整生态系统的结构 和功能;调控生态系统内形成互利共生网络;多 层次分级利用物质、能量;促进系统的良性循环, 以达到经济、生态和社会效益的统一。
•
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.12.2220.12.22Tuesday, December 22, 2020
高中生物生态工程的基本原理
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高中生物生态工程的基本原理
生态工程是以生物学和生态学为基础,运用工程技术手段调节、修复和改善环境的一门交叉学科。
其基本原理包括生态系统的特征、工程手段的选择和应用以及生态系统的动态平衡。
首先,在生态工程中,了解和理解生态系统的特征是至关重要的。
生态系统是由生物群落和非生物环境组成的有机整体。
它包括物质和能量的循环,以及生物之间和生物与环境之间的相互作用。
生态工程师需要了解生态系统的结构、功能和相互关系,以便制定合理的工程方案。
其次,选择和应用适当的工程手段是生态工程的关键。
根据特定的问题和目标,生态工程师需要选择合适的工程手段,以达到修复、调节或改善环境的目的。
例如,植物修复是一种常用的生态工程手段,通过利用植物的生长和代谢特性,吸收和稀释有毒物质、固定土壤、保护土壤等。
此外,还可以利用人工湿地、河流修复、海岸保护等工程手段,对环境进行修复和改善。
最后,生态系统的动态平衡是生态工程的目标之一、生态系统具有稳定性和动态平衡的特点,生态工程旨在通过调节和修复,使生态系统恢复到相对稳定的状态。
为了实现这一目标,需要掌握生态系统的演替规律和调节机制。
例如,在生物多样性保护中,保护和恢复生物多样性是保持生态系统稳定的关键因素之一
总之,生态工程的基本原理涉及到生态系统的特征、工程手段的选择和应用以及生态系统的动态平衡。
通过深入理解这些原理,生态工程师可以更好地解决环境问题,并为实现可持续发展做出贡献。
专题5 5.1 生态工程的基本原理-2020-2021学年高二生物(人教版选修3)
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【练习】“四位一体”(人居—种植—养殖 —沼气)生态农业是我国北方典型的 生态农业模式,它以沼气为纽带, 将沼气池、猪禽舍、蔬菜栽培与日 光温室有机地组合在一起。下图是 该系统物质循环的示意图,请分析 回答下列问题。
(1)图中有________条食物链。沼气的产生依赖该生态系统中的 成分是________。 (2)该生态系统中能量能否循环利用?________。 (3)“四位一体”应用于______________等原理,与自然生态系 统相比,它的抵抗力稳定性________(高/低)。 (4)举例说明“四位一体”农业有哪些生态效益?
一、关注生态工程建设
1、生态工程的含义 (1)理论基础:________和系统学等学科。 (2)技术手段:系统设计、调控和技术组装。 (3)操作过程:对已被破坏的__________进行修复、重 建,对造成环境污染和破坏的传统__________进行改 善,并提高生态系统的________。 (4)最终目的:促进人类社会和__________的和谐发展。
课堂小结
建设目的:达到① 经济效益 和② 生态效益 的
关注生 同步发展
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
态工程 特点:少消耗、多效益、可持续
建设 生态工
生态经济
特点:③ 废弃物资源化 手段:生态工程
程的基 本原理
④ 物质循环 再生原理 物种多样性原理
基本 协调与平衡原理
原理 ⑤整体性原理
系统学和工 系统的结构决定功能原理 程学原理 系统整体性原理
专题5 生态工程
生态工程的基本原理
【学习目标】 1、生态工程的概念,关注生态工程的建设。 2、生态工程的原理,举例说出各原理的内容。 3、运用生态工程原理,分析生态环境问题及 解决对策。
高中生物专题5生态工程1生态工程的基本原理课件新人教版选修3
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(2)进行生态工程建设时应考虑哪些问题? 提示:不但应考虑自然生态系统的规律,还要考虑经济 和社会等系统的影响力。
5.系统学和工程学原理:
如图桑基鱼塘分布在我国长江三角洲、珠江三角洲一 带的水乡,是一种典型的水陆物质和能量交换型生态 工程。试分析桑基鱼塘的物质和能量流动途径。 (1)在该生态系统中,桑与蚕之间的关系是__捕__食_,鱼进 行生命活动所需的能量归根结底来自_太__阳__能__。蚕所同 化能量中传递给鱼的有_0_%_。
(2)从协调与平衡原理出发,想一想,在我国西北地区进 行防护林建设时,应选择哪些树种?如果在该地区发展 畜牧养殖业,你认为应该注意什么问题? 提示:应选择本地树种,如沙棘、山杏、刺槐、合欢等。 注意牲畜数量不能超过草地的承载力;减少过度放牧现 象;在有条件的地方,人工种植牧草。
4.整体性原理: (1)在“自然-社会-经济”复合系统中“整体”主要 包括_社__会__、_经__济__、__自__然___三方面。
(2)桑基鱼塘的建设主要遵循的原理是:__系__统_学__和__工__程__ _学__原__理__。
(3)你能举出系统总体功能大于各部分之和的例子吗? 提示:豆科作物和固氮菌的共生。固氮菌为豆科作物提 供氮素,而豆科作物为固氮菌提供能量和其他营养,两 者的共生使豆科作物能够在氮素缺乏的土地上生长;当 把它们分开时,两者的生长都要受到影响。
【总结提升】 传统经济与生态经济
1.传统经济: (1)方式:大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式。 (2)特点:不注重生态环境的保护,经济的发展以巨大的 生态环境破坏为代价。
2.生态经济: (1)方式:实现了原料→产品→原料→产品的生产体系, 实现了废弃物资源化的循环经济。 (2)特点:少消耗、多效益、可持续。
2020年高二生物下册《生态工程的基本原理》知识点

高二生物下册《生态工程的基本原理》知识点生态工程的基本原理:(1)生态工程建设的目的: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)生态工程的特点:少消耗、多效益、可持续。
(3)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另一个系统的生产原料,从而实现废弃物的资源化。
[实现手段:生态工程]项目理论基础意义实例物质循环再生原理物质循环可避免环境污染及其对系统稳定和发展 ___ 无废弃物农业物种多样性原理生态系统的稳定性生物多样性程度高,可提高系统的抵抗力稳定性,提高系统的生产力“三北”防护林建设中的问题、珊瑚礁生态系统的生物多样性非常规协调与平衡原理生物与环境的协调与平衡生物数量不超过环境承载力,高中历史,可避免系统的失衡和破坏太湖富营养化问题、过度放牧等整体性原理社会、经济、自然构成复合系统统一协调各种关系,保障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体统学和工程学原理系统的结构决定功能原理:分布式优于集中式和环式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:整体大于部分保持系统很高的生产力珊瑚礁、藻类和珊瑚虫的关系中国生态工程发展特点中国与国外蓬勃发展的生态工程各有自己的特点,中国生态工程有独特的理论和经验,中国生态工程所研究与处理的对象,不仅是自然或人为构造的生态系统,而更生态工程多的是社会-经济-自然复合生态系统,这一系统是以人的行为为主导,自然环境为依托,资源流动为命脉,社会体制为经络的半人工生态系统。
其结构可以分成为3个主要集合。
生态工程构成核心圈是人类社会,包括组织机构及管理、思想文化,科技教育和政策法令,是核心部分为生态核。
另一层次是内部环境圈,包括地理环境、生物环境和人工环境,是内部介质,称为生态基。
常具有一定的边界和空间位置;第三圈是外部环境,称为生态库;包括物质、能量和信息以及资金、人力等。
高中生物5.1生态工程的基本原理
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高中生物5.1生态工程的基本原理
生态工程是利用生物学、化学、地质学和工程学原理,利用自然资源及人工手段面向环境及社会经济需要,研究自然地貌及生态系统的整体结构和动态变化过程,调整自然系统的环境功能,改善社会经济循环的一门科学。
一、运用系统工程理论。
生态工程是多学科的整合综合,它的核心理论是运用系统工程的理论进行社会和生态系统的分析和评价,并对环境进行有效的决策,从而采取合适的环境管理手段解决问题。
二、资源持续利用。
利用自然资源,达到自然再生和持续利用的目的,保证自然系统的长期可持续发展和非自然改善的环境问题被有效管理和解决。
三、对自然系统的多尺度分析分解。
按照较小的结构单元、更小的空间范围和短期时间长度,对自然系统及其功能进行多尺度的分析分解,从而理解生态工程的影响因素和机制。
四、生态工程的定量与定性结合。
生态工程要结合多学科方面的定量和定性研究,对生态系统及其管理手段进行有效评价及管理,力求改善社会经济和环境的目的。
五、综合角度的考虑,强调社会、经济和环境的三重统一。
运用人文、社会、经济等学科的原理,结合政策、法律、经济、社会及生态系统的考量,以及簇新的多学科和多维度的综合角度,强调社会、经济和环境的三重统一,努力实现绿色社会发展。
高中生物课件51 生态工程的基本原理
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课堂合作探究
问题导学
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一、关注生态工程建设
活动与探究 1.导致 1998 年长江洪水泛滥的原因有哪些 ?应采取哪些措施 ? 提示:根本原因 :长江上游乱砍滥伐森林 ,中游围湖造田、乱占河道 ; 直接原因 :1998 年的罕见降雨。 措施:以生物措施为主 ,结合工程措施 ,提高森林覆盖率 ;“退耕还湖” 和改革不合理耕作方式等。 2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题 ? 提示: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。
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预习导引
一、关注生态工程建设
1.生态工程的建设目的 :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.生态工程的特点 :生态工程是一类 少消耗 、多效益、可持续的工 程体系。
3.生态经济:主要是通过实行 “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 。
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(1)理解“污染物是放错地方的资源 ”这句话 对环境造成危害的污染物 ,采用一定的措施和技术 ,就能够进行回 收和循环利用 ,这样不但能够减少环境污染 ,而且提高了资源的利用效 率,减少了资源的浪费。例如 ,对废、污水中的重金属或氮、磷等养分就 可以进行回收再利用。因此说污染物是放错了地方没有被利用的资源。 (2)改进石油农业的生产模式 在不同的国家有不同的改进措施。例如 ,在我国 ,人多地少,应该大 力发展生态农业。实施的具体措施包括 :可以根据田间作物的需要适量 施用高效、低毒、低残留的农药 ,多施有机肥 ,提高作物对水、肥等资源 的利用效率 ,对作物秸秆和畜禽粪便进行再利用 ,实现物质的多级利用 , 等等。一方面要不断提高土地的产出水平 ;另一方面要减少农业活动对 环境的污染 ,促进社会的可持续发展。
2020年高中生物 专题5 生态工程 5.1 生态工程的基本原理课件 新人教版选修3
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解析:选 B 生态工程可对已破坏的生态环境进行修复、 重建,对造成污染破坏的传统生产方式进行改善,A 正确;治 理雾霾要考虑自然—经济—社会效益,遵循了整体性原理,而 系统整体性原理是指整体的功能大于各部分之和的效果,B 错 误;实现循环经济最重要的手段之一就是生态工程,C 正确; 生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系,D 正确。
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(4)特点:与传统工程相比,生态工程是一类 3 ___少_消__耗____、 4 __多_效__益____、 5 __可_持__续____的工程体系。
(5)原因:传统经济模式正在毁坏水、大气、土壤和们的自然资本。
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2.生态经济 (1)原则: 7 __循_环__经_济____。 (2)特点:使一个系统产出的 8 ___污_染__物__,能够成为本系统或 者另一个系统的 9 __生_产__原_料____,从而实现废弃物的 10 _资_源__化____。 (3)手段: 11 _生__态_工__程____。
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课堂探究
解疑难、提能力
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探究点一|生态工程与石油农业 |核心探究|
1.多方面理解生态工程 (1)涉及的学科知识:生态学和系统学。运用的技术手段或 方法有系统设计、调控和技术组装。 (2)最终目的:促进人类社会和自然环境的和谐发展。 (3)主要任务:对已被破坏的生态环境(或受损的生态系统) 进行修复,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善,并提 高生态系统的生产力。
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2.传统农业的生产模式:石油农业是指大量使用化肥、农 药、机械的农业生产方式。由于需要大量的石油、煤、天然气 等作为原料或提供动力而得名。不注重生态环境的保护,没有 考虑环境成本,经济的发展以生态环境的严重破坏为代价。
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专题5 生态工程5.1 生态工程的基本原理1.实现循环经济的最重要的手段之一是()A.发展“石油农业”B.生态工程C.清除污染物D.禁止产出污染物解析:生态经济主要是通过实行“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。
答案:B2.生态恢复工程的第一步是()A.恢复这一地区的生物群落B.恢复植被C.形成合理、高效的食物链D.保持一定的动物数量解析:绿色植物是生态系统最基本的成分,所以要恢复生态环境首先得恢复植被。
答案:B3.下列关于生态工程的理解错误的是()A.生态工程依据的是生态学、经济学和工程学的原理B.研究对象为自然的生态系统C.总体目标是可持续发展D.以整体观为指导,在系统水平上进行研究,以整体调控为处理手段解析:生态工程的研究对象为“自然—社会—经济复合生态系统”。
答案:B4.“1+1>2”体现了生态工程基本原理中的哪一个()A.物种多样性原理B.整体性原理C.协调与平衡原理D.系统学与工程学原理解析: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+1>2”。
答案:D5.长江三角洲地区,特别是太湖和杭嘉湖地区的粮、桑、鱼、猪、湖羊系统,是一种典型的水陆物质和能量交换型生态工程。
农民挖池塘排水种稻谷,并利用塘泥堆积的高地种果树、种桑,低湿处种茭白,平畦种菜,水面种菱藕,水下养鱼、虾,鱼池上建猪舍,猪粪落到水中喂鱼,桑叶养蚕,蚕沙喂鱼,菱叶、鱼粪沉到水底为塘泥,湖羊吃草,湖羊粪和塘泥养桑。
该生态系统有良好的生态效益和经济效益。
请据此回答下列问题。
(1)该生态系统中的生产者是________________________________________________________________________________,消费者是_______________________________________________ _____________________________________________________。
这体现了生态系统的______________。
(2)各种动植物之间通过________关系相互联系,从而形成______________________的渠道。
(3)根据上述材料分析判断,下列叙述不符合生态学原理的是()A.物质经过多级利用,实现了良性循环B.每一级生产环节都获得了产品,提高了生态经济效益C.由于食物链延长,能量逐级损耗,系统总能量利用率降低D.由于各级产物都可以利用,减少了废弃物的污染(4)这个生态工程中没有废弃物的产生,属于无废弃物农业,与石油农业相比,其主要优点是________________________________ _____________________________________________________,其缺点是______________________________________________ ______________________________________________________。
(5)该系统能体现系统学和工程学原理吗?请简要说明。
_______________________________________________________ _______________________________________________________ ______________________________________________________。
解析:在该水陆物质和能量交换型生态工程中物种种类繁多,系统结构复杂,各种动植物之间通过食物链、食物网相互联系,从而形成物质循环和能量流动渠道,该生态系统属典型的无废弃物农业,与石油农业相比,最大优点是实现了物质循环利用,对环境的污染与破坏程度小。
该系统实现结构优化,各部分功能得以充分发挥,从而使能量、物质、信息等流动达1+1大于2的效果。
答案:(1)稻、果树、桑树、茭白、菱藕和草猪、湖羊、鱼、蚕物种多样性(2)食物物质循环和能量流动(3)C(4)物质循环利用,对环境的破坏性很小生产效率低,难以适应人口的快速增长(5)能。
系统中的各组分及其相互关系是经过精心设计的,是一种优化结构,各部分的功能得到充分发挥,使能量、物质、信息等的转换和流通达到总体功能大于各部分之和的效果A级基础巩固1.如图是“无废弃物农业”物质和能量流动图,该图所体现的主要生态工程原理是()A.物种多样性原理B.整体性原理C.物质循环再生原理D.协调与平衡原理解析:由图解沼气池的应用可知,无废弃物农业利用的原理是物质循环再生原理。
答案:C2.生态工程建设的实质目的是()A.减少生产消耗,增加生产效益B.减少环境污染,发挥资源潜力C.征服自然世界,主宰经济发展D.遵循自然规律,实现可持续发展解析:生态工程建设的目的是遵循自然界物质循环规律,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。
其实质是实现经济的可持续发展。
答案:D3.以下选项不属于解决长江洪水泛滥的有效措施的是()A.以生物措施为主,结合工程措施,提高森林覆盖率B.“退耕还湖”和改革不合理耕作方式C.大力发展“石油农业”D.改变传统的经济发展模式,提高人民的环境保护意识解析:解决长江洪水泛滥的措施有:我国政府提出的“积极营造长江中上游水源涵养林和水土保持林”计划,即以生物措施为主,结合工程措施,提高森林覆盖率;“退耕还湖”和改革不合理耕作方式等。
答案:C4.要实现人与自然的和谐发展,下列措施最合理的是()A.通过生物技术手段,转化淀粉生产可再生能源B.使用化学农药防治病虫害,保证粮食稳产C.发展生态农业,实现物质和能量的多级利用D.大力开垦湿地,扩大粮食种植面积解析:本题考查的是与生态工程有关的问题。
人与自然的和谐发展就是可持续的发展,即实现物质的循环利用和能量的多级利用,并且人类的发展不应该以破坏生态环境为代价。
转化淀粉生产可再生能源,不是可持续发展,没有实现物质的循环利用。
化学农药污染环境。
开垦湿地会破坏原有的生态平衡。
答案:C5.下列关于生态工程的叙述,不正确的是()A.当人类赖以生存的生态系统出现严重的问题时,生态工程应运而生B.生态工程能够减少环境污染C.生态工程以牺牲环境和资源为前提,生产出更多的产品D.生态工程力求达到生态效益、经济效益和社会效益的协调统一解析:A项为生态工程产生的背景,B、D两项为生态工程的意义,C项描述的做法会破坏环境和浪费资源,不是可持续发展。
答案:CB级能力训练6.珠江三角洲的农民充分利用自然条件,建立了该地特有的蔗基鱼塘和桑基鱼塘。
请据图回答下面的问题。
(1)这种人工生态系统最基本的生物因素是______________。
要使它长期稳定发展,除了有稳定的________来源,各类生物要_________________。
(2)建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量______________________________;其能量利用率高的原因是在营养结构上具有________________的特点。
(3)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过__________________的作用,又被桑基、蔗基所利用。
蚕粪中的氨经过__________的作用,形成了________________________________被植物利用。
(4)概括地说,该生态系统功能的维持,取决于它__________________________________________________________________。
解析:建立该人工生态系统的目的是使能量最大限度地流向对人类最有益的部分,因其食物链相对较短,能量损耗较少,故能量利用率较高;生态系统功能的维持有赖于它的各功能类群(生产者、消费者及分解者)之间能量流动和物质循环相对稳定。
答案:(1)生产者和分解者能量保持相对稳定(2)流向对人类最有益的部分食物链短(3)分解者硝化细菌硝酸盐和亚硝酸盐(4)生产者、消费者和分解者之间的能量流动和物质循环在较长的时间内保持相对的稳定性7.下图是对有机废弃物进行处理的一种方案,请回答问题:(1)施用有机肥料有利于提高农作物的产量,其原因是土壤微生物分解有机肥料所产生的________使农作物的光合作用强度得到提高。
(2)从资源化、无害化角度分析,途径②、③优于④的原因是_______________________________________________________ _____________________________________________________。
(3)少量有机废弃物排入河流,不会使河流中的生物种类和数量发生明显变化,这说明生态系统具有________能力。
(4)焚烧塑料垃圾所产生的二英会诱发________基因突变,导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
(5)能降解塑料的微生物属于生态系统的何种成分?________。
应在________的土壤中寻找能降解塑料的微生物。
若利用DNA重组技术将降解塑料的基因导入某些土壤微生物(如:根瘤菌)中,则土壤中的塑料有望得到较快降解,该技术的核心是构建基因表达载体,此过程使用到的酶有__________________________________________ ______________________________________________________。
解析:(1)施用的有机肥料被土壤中的微生物通过细胞呼吸分解生成CO2和无机盐,CO2和无机盐都可以提高农作物的光合作用强度,有利于提高农作物的产量。
(2)对有机废弃物进行②③的处理,既实现了物质和能量的多级利用,又减少了④处理过程中产生的污染问题。
(3)少量有机废弃物排入河流,不会使河流中的生物种类和数量发生明显变化,这说明生态系统具有自我调节(自我净化)的能力。
(4)正常细胞在致癌因子的作用下,原癌基因和抑癌基因发生突变,使正常细胞变成不受机体控制的癌细胞。
焚烧塑料垃圾所产生的二英属于化学致癌因子。
(5)能分解塑料的微生物属于生态系统成分中的分解者,将其体内控制分解塑料的基因分离出来,再利用基因工程技术导入某些土壤微生物体内,可得到能大量降解塑料的微生物,从而消除塑料带来的污染。
基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。
答案:(1)CO2和无机盐(2)通过多层分级利用有机废弃物的物质,既充分利用有机物中的能量,又减少环境污染(3)自我调节(自我净化)(4)原癌基因和抑癌(5)分解者富含塑料垃圾限制性核酸内切酶、DNA连接酶8.根据以下材料,回答问题。