幻灯片 1第4讲　生态工程 ---- 幻灯片 2(1)简述生态工程的原理(Ⅱ)　(2)生态工程的实例(Ⅰ) ---- 幻灯片 3知识点　生态工程的概念及基本原理 1．概念 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________、________，对造成环境污染和破坏的_____________进行改善，并提高生态系统的________，从而促进_________和_________的和谐发展 修复 重建 传统生产方式 生产力 人类社会 自然环境 ---- 幻灯片 42．生态工程和生态经济 (1)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，防止环境污染，达到____________________的同步发展 (2)生态工程的特点 ________；多效益；________ (3)生态经济 通过实行“生态经济”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________________，而实现循环经济的最重要手段之一就是生态工程 物质循环 经济效益和生态效益 少消耗 可持续 废弃物的资源化 ---- 幻灯片 53．生态工程所遵循的基本原理 (1)物质循环再生原理 物质在生态系统中循环往复，________利用。如无废弃物农业 (2)物种多样性原理 _______________的生态系统具有较高的抵抗力稳定性 (3)协调与平衡原理 生物与环境的协调与平衡，需要考虑____________ 分层分级 物种繁多而复杂 环境承载力 ---- 幻灯片 6(4)整体性原理 人类处于社会—经济—自然复合而成的巨大系统中。进行生态工程建设时，不但要考虑自然生态系统的规律，还要考虑到___________等系统的影响力 (5)系统学和工程学原理 包括系统的________________原理和____________原理 看一看：大区域生态系统恢复工程应遵循什么原理？ 答案：①物种多样性原理；②协调与平衡原理；③整体性原理。 经济和社会 结构决定功能 系统整体性 ---- 幻灯片 74．生态工程的发展前景 (1)“生物圈2号”生态工程实验的启示：使我们认识到________________的重要性，深化了我们对自然规律的认识 (2)发展前景：我们需要走有中国特色的道路，即不但要重视对生态环境的保护，更要注重与____________效益的结合 　 议一议：发展农村综合型生态工程应注意什么问题？ 答案：沼气工程为中心；农林牧副渔全面发展；开发可更新资源，减少环境污染。 与自然和谐共处 经济、社会 ---- 幻灯片 8生态工程的基本原理 高考地位：5年4考 (2011全国课标卷，2010全 国Ⅰ……) ---- 幻灯片 91．传统经济与生态经济 (1)传统经济是大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式，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。具有少消耗、多效益、可持续的特点。 2．生态工程建设的目的 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。 ---- 幻灯片 103．整体性原理和系统整体性原理的比较 整体性原理指社会、经济、自然三方面协调统一，保障整个系统的稳定与平衡，例如林业建设中自然系统、社会系统与经济系统的关系问题，即种树的同时考虑经济收入，粮食、燃料等问题。系统整体性原理指整体大于部分之和，即1＋1>2。原因是系统保持有很高的生产力，具体是指互利共生的生物体现系统整体性原理，如藻类和珊瑚虫、大豆和根瘤菌、地衣植物中藻类和真菌等。 ---- 幻灯片 11该部分内容和《必修三》中生态系统密切相关。在命题角度上主要和生态农业相关联，着重于生态工程原理考查，“高起点、低落点”是本部分命题的最大特点，题型主要以非选择题为主。 ---- 幻灯片 12【典例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 (　　)。 ---- 幻灯片 13A．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，该图突出了“无废弃物农业”，实现了物质的区域小循环，做到了物质和能量的分层分级利用，因此主要体现了生态工程物质循环再生原理。 答案　C ---- 幻灯片 14【典例2】 单一的人工林比天然混合林的稳定性低，容易遭受害虫危害，这体现了生态工程的什么原理 (　　)。 A．物质循环再生原理 B．协调与平衡原理 C．物种多样性原理 D．整体性原理 解析　人工林物种单一，自我调节能力弱，抵抗力稳定性低，易遭破坏。 答案　C ---- 幻灯片 15精典案例归纳　(1)单一人工林比天然混合林稳定性低，易爆发虫害——物种多样性原理。 (2)草原确定合理载畜量，不能过度放牧——平衡原理。 (3)引种考虑适应环境——协调原理。 (4)林业生态工程建设，既考虑种树又考虑生活问题——系统整体性原理。 (5)整体性原理 ---- 幻灯片 16生态工程的实例分析 高考地位：5年6考 (2011江苏卷，2009广东卷、江苏 卷，2008江苏卷……) ---- 幻灯片 171．主要生态工程实例的比较 ---- 幻灯片 18---- 幻灯片 19---- 幻灯片 20---- 幻灯片 21 ①在进行生态工程建设时，应积极利用自然生态系统的强大自我恢复力，节省投资。 ②生态恢复力有限，不能认为有了生态工程，就可以先污染破坏然后再治理。 ---- 幻灯片 222．对我国生态工程发展前景的分析与展望 (1)西方发达国家生态工程特点：目标是治理环境污染，集中于对破坏的生态系统进行生态恢复，生态工程应用范围小，不太强调经济效益。 (2)我国生态危机：不是单纯的环境污染问题，而是与人口激增、环境与资源破坏、能源短缺等问题结合在一起的并发症。 ---- 幻灯片 23 (3)我国生态工程特点：不但重视对生态环境的保护，更注重与经济、社会效益的结合，遵循整体、协调、再生、循环的基本原理，建立适合中国农业和农村特点的生态工程。 (4)我国生态工程不足之处：缺乏定量化模型指导，难以设计出标准化、易操作的生态工程样板。设计缺乏高科技含量，生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术支持，缺乏理论性指导等。 ---- 幻灯片 243．生态农业 (1)原理：生态农业运用生态学原理(即生态系统的物质循环再生、能量多级利用或生态系统的物质循环与能量流动)，在环境与经济协调发展的思想指导下，应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生态体系。 (2)优点：实现物质的循环再生和能量的多级利用，减少环境污染，减少了化肥用量，降低了农业投入。 ---- 幻灯片 25(3)生态农业常见类型 ①桑基鱼塘模式 人工建立的高产稳产的农业生态系统。做到蚕粪养鱼，鱼粪肥塘，塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕茧三丰收，如图所示。 ---- 幻灯片 26②沼气农田立体养殖模式 通过控制温室内的温度、光照、气体和水肥等因素，缩短生产周期，大幅度提高粮食、蔬菜和水果的产量和质量。 (4)建立生态农业系统的最终目的是实现对能量的多级利用，提高能量的利用率，使能量尽可能多地流入对人类有益的部分。 ---- 幻灯片 27★　本部分内容多与必修内容结合在一起进行考查，以生产实际、干旱、水涝等社会问题为背景，考查学生获取信息的能力、综合应用知识的能力，应给予关注。 ---- 幻灯片 28【典例3】 (2013·山西省四校联考)一青年农民利用自己学习的生态学知识在自家庭院里建了一个小型农业生态系统。如图是该家庭生态工程的模式图，请据图分析回答问题。 ---- 幻灯片 29(1)从图中可知，人类生活中所需的能源来自太阳能、沼气等。利用这些能源与利用煤炭相比，突出的优点是__________________。 (2)该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是 ________。 (3)生态工程建设的目的就是遵循自然界________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。与传统的工程相比较，生态工程是一类________的工程体系。 ---- 幻灯片 30(4)生态工程所遵循的基本原理是________、________、协调与平衡原理、________以及系统学和工程学原理。 (5)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，食物链越长越好，营养级越多越好，你是否支持这一观点？________________。 ---- 幻灯片 31答案　(1)减少了污染　(2)充分利用了废弃物中的能量，实现了能量的多级利用　(3)物质循环　少消耗、多效益、可持续　(4)物质循环再生原理　物种多样性原理　整体性原理　(5)否 名师支招　农业生态系统的设计原则 (1)应当能够体现生态学原理与现代农业技术相结合的原则；(2)应当能够构成一个合理的生产结构；(3)应当充分利用自然界的物质和能量资源；(4)应当体现减少环境污染的原则；(5)应当充分考虑经济、社会和生态的综合效益；(6)所设计的农业生态系统，从理论上看应当能够实现良性循环。 ---- 幻灯片 321．(2011·课标，40)现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池→曝气池→兼氧池→植物池”，其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后，可用于浇灌绿地。回答问题。 (1)污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中，微生物通过________呼吸将有机物分解。 侧重环境污染治理的高考试题 ---- 幻灯片 33(2)植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了__________(生态系统、群落、种群)。在植物池的食物网中，植物位于第__________营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于__________所固定的________能。 (3)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、________和________等原理。 (4)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。 ---- 幻灯片 34解析　(1)依据题干提供的信息分析，污水流经厌氧沉淀池时，有些微生物能通过无氧呼吸分解有机物；流经曝气池时，有些微生物能通过有氧呼吸分解有机物；流经兼氧池时，微生物能通过有氧呼吸和无氧呼吸分解有机物。(2)据本小题提供的信息可推知植物池中所有的生物构成了群落。植物处于食物链的第一营养级；植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于生产者所固定的太阳能。(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理、物种多样性原理、系统学和工程学原理等。(4)根据小题中提供的信息可推测出，生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境或受损的生态系统进行修复。 ---- 幻灯片 35答案　(1)无氧和有氧(或细胞) (2)群落　一　生产者　太阳 (3)物质循环再生　物种多样性 (4)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统) ---- 幻灯片 362．(2010·全国Ⅰ，5)如图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误的是 (　　)。 侧重农业生态系统设计的高考试题 ---- 幻灯片 37A．微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量 B．沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者 C．沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用 D．多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率 解析　在生态系统中，能量流动是单向的，不能循环利用，故C项错误。该系统中，沼气池中的微生物能利用农作物固定的太阳能，属于分解者，选项A、B正确；物质和能量的多级利用，减少了能量的流失，提高了能量的利用效率，选项D正确。 答案　C ---- 幻灯片 383．(江苏生物，26)江苏某农户创建的冬季生态型种植养殖模式如下图所示，请据图回答下列问题。 生态型种植养殖模式图 ---- 幻灯片 39(1)牛棚内产生的________可扩散进入蔬菜大棚，提高蔬菜的光合效率；蔬菜光合作用产生的________可扩散进入牛棚。 (2)秸秆除了作为牛的饲料外，还可与牛粪混合堆放进行_________，腐熟的产物肥效提高，这是因为___________。这种肥料用于蔬菜栽培可以提高蔬菜产量。 (3)在牛的品系、饲料品种和用量不变的条件下，采用这种养殖模式，牛的生长速率明显提高，其主要原因是________。 (4)牛棚保温所需的热能来源于牛自身散热、地热、____________和____________。 (5)从生态系统主要功能的角度分析，这种种植养殖模式较好地实现了___________________。 ---- 幻灯片 40解析　(1)植物光合作用消耗二氧化碳产生氧气，动物正好相反，彼此有利。(2)通过微生物的发酵作用也可以分解有机物，产生二氧化碳和无机盐供给绿色植物。(3)这种养殖模式使冬季牛棚内温度较高，牛维持体温消耗的能量较少，自然生长速率明显提高。(4)生态农业的基本原理是物质的循环再生和能量的多级利用。 答案　(1)二氧化碳　氧气 (2)发酵　微生物将有机物分解为无机物 (3)牛棚内温度较高，因而牛维持体温消耗的能量较少 (4)太阳光能　发酵产热 (5)物质的循环利用和能量的高效利用 ---- 幻灯片 41见Word版限时规范训练 ----
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