2019-2020学年高中生物5.1-5.2生态工程的基本原理生态工程的实例和发展前景课件新人教版选修3.pdf

专题5 生态工程 5.15.2 生态工程的基本原理 生态 工程的实例和发展前景 一二三四 一、关注生态工程建设 一二三四 二、生态工程所遵循的基本原理 一二三四 三、生态工程的实例 一二三四 四、生态工程发展的前景 探究点一探究点二当堂检测本课必记 生态系统工程所遵循的基本原理生态系统工程所遵循的基本原理 问题导引 生态工程遵循的原理有哪些?各有什么意义? 南京古泉生态农场是生态农业的典范。该农场将养猪、养鱼、 沼气工程、养鸭、种植农作物、养蘑菇、种桑养蚕、种植果树等 多个生产过程合理地有机结合起来,形成一种高效良性循环,生态 效益达到了良性发展。请就此生态农场的特点,回答下列问题。 (1)该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的 、 和 。 探究点一探究点二当堂检测本课必记 (2)该系统工程的核心之一是沼气池,沼气的制作如右图所示。 在图中标出箭头,表示生产过程中的物质循环。 如果将“无机物农田”这一环节去掉,对生态农业系统有何影 响? 。 探究点一探究点二当堂检测本课必记 (3)在该生态农场中存在如下图所示的物质循环过程,据图分析不 符合生态工程原理的叙述是 。 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.由于各级产生的“废物”都可被再利用,所以减少了废物污染 (4)根据生态工程中的物种多样性这一原理,有人认为生态农业建 设中,食物链越长和营养级越多越好。请你结合所学有关生态工程 原理,分析该结论是否正确,为什么? 探究点一探究点二当堂检测本课必记 答案(1)物质循环再生原理 物种多样性原理 整体性原理 (2)如下图 土壤中的无机物得不到补充,物质循环受到破坏, 土壤肥力下降 (3)C (4)不正确。因为食物链越长,营养级越多,高层次营养级生物获 得的能量越少,该营养级生物数量也越少。各营养级中的生物数量 难以达到一定规模,会影响经济效益。 探究点一探究点二当堂检测本课必记 归纳提升 判断生态工程所遵循的原理的方法 (1)如果强调充分利用废弃物,则为物质循环再生原理。 (2)如果强调生态系统稳定性,则为物种多样性原理。 (3)如果强调各成分之间关系,则为协调与平衡原理。 (4)如果强调社会、经济和自然协调统一,则为整体性原理。 (5)如果强调整体大于部分之和,则为系统整体性原理。 以上所述只是一般规律,如果遇到特殊情况,还要具体分析,一个 生态工程也可能涉及多个原理。 探究点一探究点二当堂检测本课必记 生态工程的实例生态工程的实例 问题导引 我国面临的生态危机有哪些?又有哪些好的生态工程实例? 下图为“四位一体”生态工程物质循环示意图,“四位一体”生态工 程是近年来出现在我国北方农区的一种生态工程类型,它较好地解 决了我国北方地区冬天气温很低,农作物不能生长,家畜生长缓慢, 甚至停止,沼气池不能正常产气等问题。 探究点一探究点二当堂检测本课必记 (1)“四位一体”生态工程运行的原理是什么? (2)“四位一体”生态工程的实践意义是什么? (3)结合当地实际情况,说出一个生态工程的实例,并分析所运用 的生态工程的主要原理。 答案(1)该生态工程充分应用了物质循环再生和物种多样性等原 理。 (2)提高了土地单位面积的产出,减少了环境污染,提高了农业的 综合效益。 (3)本题为开放性试题,在生态工程实例中任举一例,并说出其运 用的主要生态工程原理即可。 探究点一探究点二当堂检测本课必记 归纳提升 生态工程各种实例的比较 探究点一探究点二当堂检测本课必记 探究点一探究点二当堂检测本课必记 探究点一探究点二当堂检测本课必记 案例探究 类型一 生态工程所遵循的基本原理 例1利用生态工程的相关知识,回答下列问题。 (1)一般来说,生态工程的主要任务是对 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。 (2)在农业和林业生产中,连年种植单一品种会造成病虫害增加, 其主要原因是生态系统的 稳定性降低,这主要违 反了生态工程的 原理。 探究点一探究点二当堂检测本课必记 (3)某生态农业以沼气工程为中心,各类植物的秸秆、枝叶用来生 产饲料喂养畜、禽、鱼,人、畜、禽粪便作为原料生产沼气,沼渣 水返还农田、菜园、果园、苗圃、鱼塘,这主要体现了生态工程的 原理。该生态系统把鱼塘、农田、果园等有机 地组合在一起,优化了系统结构,遵循系统学与工程学原理中的 原理。该生态农业中的所有生物共同组成了 (填“生态系统”“群落”或“种群”)。该生态农业 与传统农业相比,具有的明显优势是 、 。 探究点一探究点二当堂检测本课必记 解析(1)生态工程的主要任务是对已被破坏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。(2)一般来说,生态系统的营养结构越简单,物种多样性越低, 抵抗力稳定性越低,其越容易遭到破坏。(3)某生态农业以沼气工程 为中心,各类植物的秸秆、枝叶用来生产饲料喂养畜、禽、鱼,人、 畜、禽粪便作为原料生产沼气,沼渣水返还农田、菜园、果园、苗 圃、鱼塘,这体现了生态工程的物质循环再生原理。该生态系统把 鱼塘、农田、果园等有机地组合在一起,优化了系统结构,遵循系 统学与工程学原理中的系统结构决定功能的原理。该生态农业与 传统农业相比,明显的优势是能量多级利用和减轻了对环境的污染。 答案(1)已被破坏的生态系统 (2)抵抗力 物种多样性 (3)物 质循环再生 系统结构决定功能 群落 能量多级利用 减轻对 环境的污染 探究点一探究点二当堂检测本课必记 下图是“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 解析由图可知,该图实现了物质的区域小循环,做到了物质的分 层分级利用,因此主要体现了生态工程中的物质循环再生原理。 答案C 探究点一探究点二当堂检测本课必记 拓展延伸生态工程建设与遵循的原理 (1)不同的生态工程建设遵循的基本原理可能不同。 (2)我国生态工程建设的重点是解决环境污染问题,力求达到生态 效益、经济效益和社会效益等多种目标的统一。 (3)根据整体性原理,生态工程建设的对象是社会经济自然复 合生态系统。 (4)生态工程各种原理并非孤立存在,而是相互联系的。 探究点一探究点二当堂检测本课必记 类型二 生态工程的实例 例2下图为窦店村综合发展生态工程示意图。请据图完成问题。 探究点一探究点二当堂检测本课必记 (1)该工程主要运用了哪些生态工程的基本原理? 。 (2)这一生态系统的结构和功能有哪些特点? (3)蓝绿萍的代谢类型是 ,在生态系统中 的地位是 。 解析窦店村农村综合发展生态工程是以沼气工程为中心的物质 多级循环利用工程:作物秸秆用来生产食用菌和饲料;饲料喂养家 禽;人、畜粪尿作为原料生产沼气;沼液用于水产养殖业;沼渣为蔬 菜施肥和喂养畜禽,从而达到了物质利用的良性循环,缓解了农村 “三料”的缺乏问题,提高了土地产出水平;同时一些加工品和农产品 可以输出到市场出售。因此该生态工程主要运用了物质循环再生 原理、整体性原理和物种多样性原理。该生态工程以沼气工程为 核心,农林牧副渔各业全面发展,增加了劳动力就业机会,促进了经 济发展;同时又降低了环境污染,促进了农村的可持续发展。 探究点一探究点二当堂检测本课必记 答案(1)物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理 (2)以沼气工程为核心,农林牧副渔各业全面发展,增加了劳动力 就业机会,促进了经济发展,降低了环境污染,促进了农村的可持续 发展。 (3)自养需氧型 生产者 探究点一探究点二当堂检测本课必记 下图为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于 ( ) A.湿地生态恢复的生态工程 B.节水和废水处理与应用的生态工程 C.小流域综合治理与开发的生态工程 D.清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程 探究点一探究点二当堂检测本课必记 解析湿地生态恢复工程的措施:采用工程和生物措施相结合,如 废水处理、点源和非点源污染控制、土地处理工程、植物物种的 引进种植及建立缓冲带等,使受干扰的湿地得以恢复,图示中没有 涉及,A项错误;根据图示可知,该生态工程是节水和废水处理与应 用的生态工程,B项正确;小流域综合治理生态工程的措施:保土蓄 水、耕作、林草、生物等,层层设防控制土壤侵蚀,图示中没有涉 及,C项错误;图示中没有提及能量问题,不可能是清洁及可再生能 源系统组合利用的生态工程,D项错误。 答案B 探究点一探究点二当堂检测本课必记 1.下列不属于生态工程建设目的的是( ) A.对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善 B.防止环境污染 C.单纯追求粮食产量 D.促进人类社会和自然环境的和谐发展 解析根据生态工程的概念可知,防止环境污染,对造成环境污染和 破坏的传统生产方式进行改善,促进人类社会和自然环境的和谐发 展都是生态工程建设的目的。单纯追求粮食产量有可能影响整个 生态系统的和谐发展。 答案C 探究点一探究点二当堂检测本课必记 2.下列措施中,属于小流域综合治理与开发的是( ) A.农作物秸秆的“过腹还田” B.治坡、治沟、修梯田,发展林业 C.矿山废弃地的恢复 D.利用造纸废弃的糖蜜制酒精 解析山区小流域综合治理与开发的生态工程强调,在治理恢复小流 域生态的基础上,可持续利用小流域自然资源,将治坡、治沟、修 梯田与发展草业、牧业、林业结合起来。 答案B 探究点一探究点二当堂检测本课必记 3.下列有关“生物圈2号”实验的叙述,正确的是( ) A.“生物圈2号”是一个人工生态循环系统 B.“生物圈2号”是与外界环境完全隔绝的系统 C.“生物圈2号”的实验失败,说明人类没有可能与自然和谐相处 D.“生物圈2号”的实验失败,证明了人类还没有能力模拟出自然生 态系统 答案A 探究点一探究点二当堂检测本课必记 1.农村综合发展型生态工程所遵循的原理主要是物质循环再生 原理、整体性原理、物种多样性原理等。 2.小流域综合治理生态工程所遵循的主要原理是协调与平衡原 理、整体性原理及系统学和工程学原理等。 3.大区域生态系统恢复工程所遵循的主要原理是物种多样性原 理、整体性原理和协调与平衡原理。 4.湿地生态恢复工程所遵循的原理主要是物种多样性原理、协 调与平衡原理及整体性原理等。 5.矿区废弃地的生态恢复工程所遵循的原理主要是协调与平衡 原理、整体性原理及系统学和工程学原理。 6.城市环境生态工程所遵循的主要原理是物质循环再生原理、 整体性原理等。