人教版高中生物選擇性必修2

第四章人與環(huán)境【本節(jié)聚焦】1、什么是生態(tài)工程？2、為什么要關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)？3、生態(tài)工程建設(shè)主要遵循哪些基本原理？第3節(jié)

生態(tài)工程

（第一課時(shí)）

生態(tài)工程的基本原理桑葉魚塘甘蔗糖渣糖蠶蠶蛹絲桑樹塘泥塘泥蠶排泄物魚塘魚塘問(wèn)題探討1.農(nóng)田棄耕后，在自然狀態(tài)下也可以演替為森林，為什么還要人工造林呢？2.

為什么要先做森林公園的整體設(shè)計(jì)再開工呢？可以縮短建設(shè)周期，在較短時(shí)間內(nèi)獲得生態(tài)效益。保證工程建設(shè)的合理性和可實(shí)施性，也可以有效控制建設(shè)成本和后續(xù)維護(hù)成本，避免時(shí)間和資源的浪費(fèi)，提高生態(tài)效益。3.

公園建設(shè)為什么要充分利用原有的地貌和植被，營(yíng)造近自然林系統(tǒng)呢？充分利用原有的地貌和植被有利于該公園的可持續(xù)發(fā)展，并且會(huì)減少人力和物力的投入。

在2008年北京奧運(yùn)會(huì)的籌辦過(guò)程中，奧林匹克森林公園是一個(gè)重要建設(shè)項(xiàng)目。公園所在地原來(lái)主要是普通村落和農(nóng)田。公園建設(shè)堅(jiān)持“綠色奧運(yùn)”的理念，充分利用了原有地貌和植被，采用了營(yíng)造近自然林系統(tǒng)、廢物資源循環(huán)利用等多項(xiàng)生態(tài)技術(shù)。

短短幾年，普通的村落和農(nóng)田就脫胎換骨般地轉(zhuǎn)變?yōu)榱钊速潎@的森林公園。它調(diào)節(jié)城市氣候，豐富市民生活，也為眾多動(dòng)植物提供了生存的“家園”。這個(gè)例子是生態(tài)工程的生動(dòng)縮影。奧林匹克森林公園建設(shè)過(guò)程中的圖片一、關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)人口增長(zhǎng)人類活動(dòng)全球生態(tài)環(huán)境危機(jī)人類可持續(xù)發(fā)展受到影響解決

與

1協(xié)調(diào)發(fā)展生態(tài)工程導(dǎo)致導(dǎo)致需要需要環(huán)境經(jīng)濟(jì)1.生態(tài)工程提出的背景①毀林種地;②圍湖造田;③大量使用化肥、農(nóng)藥等;④工業(yè)的迅猛發(fā)展,正在消耗大量的自然資源。毀林種地大量使用化肥石油農(nóng)業(yè)一、關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)2.生態(tài)工程的概念4.生態(tài)工程的優(yōu)點(diǎn)3.生態(tài)工程的目的

指人類應(yīng)用_________________等學(xué)科的基本原理和方法，對(duì)人工生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行____________________，或?qū)σ驯黄茐牡纳鷳B(tài)環(huán)境進(jìn)行了_____________，從而_______________________或_______________，促進(jìn)___________和___________的和諧發(fā)展的系統(tǒng)工程技術(shù)或綜合工藝過(guò)程。分析、設(shè)計(jì)和調(diào)控生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力修復(fù)、重建改善生態(tài)環(huán)境自然環(huán)境人類社會(huì)

遵循生態(tài)學(xué)原理，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。生態(tài)工程是可持續(xù)發(fā)展的重要手段。是一類少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。生態(tài)工程所遵循的基本原理：二、生態(tài)工程所遵循的基本原理

生態(tài)工程以生態(tài)系統(tǒng)的_______、_________功能為基礎(chǔ)，遵循______、_____、_____、_____等生態(tài)學(xué)基本原理。自組織自我調(diào)節(jié)整體循環(huán)協(xié)調(diào)自生一個(gè)系統(tǒng)在沒(méi)有外界信息指令的作用下，自發(fā)地由無(wú)序發(fā)展到有序，由低有序到高有序的發(fā)展過(guò)程，就是自組織。例如：星球的誕生，自然生態(tài)系統(tǒng)的形成都是自組織的結(jié)果。1.自生①定義：由生物組分而產(chǎn)生的自組織、自我優(yōu)化、自我調(diào)節(jié)、自我更新和維持就是系統(tǒng)的自生。②原因：生物能夠進(jìn)行新陳代謝、再生更新生物本身生物之間生物之間通過(guò)各種相互作用（特別是種間關(guān)系）進(jìn)行自組織實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)，形成有序的整體自我維持二、生態(tài)工程所遵循的基本原理（最核心的原理）二、生態(tài)工程所遵循的基本原理1.自生（最核心的原理）在生態(tài)系統(tǒng)中由生物組分而產(chǎn)生的自組織、

、自我調(diào)節(jié)、

。（1）內(nèi)容自我優(yōu)化自我更新和維持（2）理論基礎(chǔ)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。能夠進(jìn)行新陳代謝、再生更新生物之間通過(guò)各種相互作用(特別是種間關(guān)系)進(jìn)行自組織生物本身生物之間實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)，形成有序整體自我維持如何應(yīng)用呢？1.自生③遵循自生原理的措施Ⅰ.

有效選擇生物組分并合理布置，提高生物多樣性程度，利用種群之間互利共存關(guān)系，構(gòu)建復(fù)合的群落。濕地修復(fù)工程選擇污染物凈化能力較強(qiáng)的多種水生植物?？紤]這些植物各自生態(tài)位差異，以及它們之間的種間關(guān)系，通過(guò)合理的人工設(shè)計(jì)，使這些物種形成互利共存的關(guān)系。移除湖泊、河流中富營(yíng)養(yǎng)化沉積物和有毒物質(zhì)降低水體污染增加水體溶氧量改善水生生物生存環(huán)境有利于生態(tài)系統(tǒng)的自生Ⅱ.創(chuàng)造有益于生物組分的生殖、發(fā)育、繁殖，以及它們形成互利共存關(guān)系的條件。二、生態(tài)工程所遵循的基本原理(1)概念：

指在生態(tài)工程中_____________________，既保證__________________，也保證________________________。促進(jìn)物質(zhì)的遷移與轉(zhuǎn)化各環(huán)節(jié)物質(zhì)遷移順暢主要物質(zhì)或元素的轉(zhuǎn)化率高生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)功能物質(zhì)儲(chǔ)存空間的改變物質(zhì)存在形式的改變2.循環(huán)原理(2)基礎(chǔ)：

通過(guò)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)不斷循環(huán)，使前一個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢物盡可能地被后一環(huán)節(jié)利用，減少整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)“廢物”的產(chǎn)生。(3)措施：實(shí)現(xiàn)物質(zhì)多級(jí)循環(huán)利用，廢棄物資源化，減少污染(4)優(yōu)點(diǎn)：——無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)(5)實(shí)例：“無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)”保證了土壤的肥力，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。優(yōu)勢(shì)：傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)≠生態(tài)經(jīng)濟(jì)1.傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)是大量使用化肥、農(nóng)藥、機(jī)械的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，

不注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以巨大的生態(tài)環(huán)境

破壞為代價(jià)。2.生態(tài)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)了“原料—產(chǎn)品—原料—產(chǎn)品”的生產(chǎn)體系，是實(shí)現(xiàn)了廢棄物資源化的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。具有少消耗、多效益、可持續(xù)的特點(diǎn)。二、生態(tài)工程所遵循的基本原理3.協(xié)調(diào)考慮

、

的協(xié)調(diào)與適應(yīng)。生物與環(huán)境生物與生物（1）

內(nèi)容（2）理論基礎(chǔ)（3）實(shí)施措施①考慮生物與環(huán)境、生物與生物的協(xié)調(diào)與適應(yīng)。②考慮環(huán)境容納量。適應(yīng)，長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果。橘生淮南則為橘，生于淮北則為枳

我國(guó)西部地區(qū)缺雨干旱，土壤較為貧瘠，應(yīng)該選擇適合當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境條件的樹種，如沙棘、山杏、刺槐、小葉錦雞兒等。

在西北地區(qū)發(fā)展畜牧業(yè)，應(yīng)該注意牲畜數(shù)量不能超過(guò)草地的承載力。思考：從協(xié)調(diào)原理出發(fā)，在我國(guó)西北地區(qū)進(jìn)行防護(hù)林建設(shè)，

應(yīng)選擇哪些樹種？如果再該地區(qū)發(fā)展畜牧養(yǎng)殖業(yè)，應(yīng)該注意什么？山杏二、生態(tài)工程所遵循的基本原理沙棘沙棗刺槐4.整體原理整體原理遵從自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律,各組分之間要有適當(dāng)?shù)谋壤紤]經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的影響力“綠色”的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)“宜居”的社會(huì)系統(tǒng)“生態(tài)”的自然系統(tǒng)社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合系統(tǒng)生產(chǎn)成本消費(fèi)效益植物動(dòng)物微生物非生物的因素政策管理科學(xué)文化如前面造林，后面砍林的現(xiàn)象只有應(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、開發(fā)建設(shè)與環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系,保障生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定16理論基礎(chǔ)意義實(shí)例自生

、自我優(yōu)化、

、自我更新和維持實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)

的協(xié)調(diào)，形成有序的整體循環(huán)物質(zhì)循環(huán)通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)循環(huán)，使前一環(huán)節(jié)

盡可能被后一環(huán)節(jié)利用，減少整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)廢物的產(chǎn)生協(xié)調(diào)生物與

、生物與

的協(xié)調(diào)與適應(yīng)生物數(shù)量不超過(guò)

，避免系統(tǒng)的失衡和破壞西北地區(qū)不適于種植喬木類的楊樹整體社會(huì)、

、

構(gòu)成的復(fù)合系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)系，保障生態(tài)系統(tǒng)的_________林業(yè)建設(shè)中自然系統(tǒng)與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系問(wèn)題自組織自我調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生的廢物環(huán)境承載力平衡和穩(wěn)定生物環(huán)境經(jīng)濟(jì)自然濕地生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)及時(shí)訓(xùn)練核心詞提高生物多樣性，創(chuàng)造有益于生物形成互利共存關(guān)系的條件物質(zhì)循環(huán)，無(wú)廢棄物各組分之間要有適當(dāng)?shù)谋壤?，自?生態(tài))、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)結(jié)合生物與生物之間、生物與環(huán)境之間協(xié)調(diào)，考慮環(huán)境容納量【檢測(cè)】寫出下列例子主要涉及到的生態(tài)工程原理①沼氣池——遵循了_____原理②在人工林增加植被層次——遵循了_____原理③“落紅不是無(wú)情物，化作春泥更護(hù)花”——體現(xiàn)了______原理④前面造林，后面砍樹——違背了_____原理⑤草原確定載畜量，不能過(guò)度放牧——遵循______原理⑥濕地破壞——違背了______原理⑦減少污水排放，治理湖泊——遵循了______原理⑧引入物種時(shí)考慮是否適應(yīng)環(huán)境——遵循______原理⑨引入水葫蘆泛濫，導(dǎo)致多數(shù)生物死亡——違背了_____原理和_____原理循環(huán)自生循環(huán)整體協(xié)調(diào)自生自生協(xié)調(diào)自生協(xié)調(diào)及時(shí)訓(xùn)練思考·討論：分析生態(tài)工程案例中的原理和應(yīng)用桑葉魚塘甘蔗糖渣糖蠶蠶蛹絲桑樹塘泥塘泥蠶排泄物魚塘魚塘討論：1.畫出食物鏈桑樹→蠶甘蔗→人甘蔗→豬→人

因用蠶沙喂魚，因此池塘中還可能存在如下食物鏈：浮游植物→魚浮游植物→浮游動(dòng)物→魚

桑基魚塘模式:人工建立的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。做到蠶糞養(yǎng)魚,魚糞肥塘,塘泥肥田、肥桑,從而獲得稻、魚、蠶繭三豐收。分析生態(tài)工程案例中的原理和應(yīng)用思考.討論分析生態(tài)工程案例中的原理和應(yīng)用討論2：?；~塘應(yīng)用了生態(tài)工程的哪些基本原理？①“陸基種桑、桑葉飼蠶、蠶沙喂魚、塘泥培?！?/p>

－－主要遵循了_____原理；②“桑和甘蔗適應(yīng)我國(guó)南方溫暖濕潤(rùn)氣候”

－－主要遵循了_____原理；③“將陸地種植與魚塘養(yǎng)殖結(jié)合起來(lái)，把原本割裂的生產(chǎn)系統(tǒng)通過(guò)優(yōu)化組合，有機(jī)地整合在一起”“在設(shè)計(jì)?；~塘?xí)r，要考慮合適的陸地與水面的配比”－－主要遵循了_____原理；④“?；~塘中的生物組分通過(guò)合理布設(shè)，互利共存，形成了可以自我維持的有序整體”－－主要遵循了_____原理。循環(huán)協(xié)調(diào)整體自生分析生態(tài)工程案例中的原理和應(yīng)用討論3：當(dāng)桑葉價(jià)格高，賣桑葉比賣魚更合算時(shí)，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民會(huì)將蠶沙用作桑樹的肥料，而不是喂魚。由此可以看出，生態(tài)工程建設(shè)除了要考慮生態(tài)學(xué)、工程學(xué)原理，還需要關(guān)注什么？還需關(guān)注經(jīng)濟(jì)學(xué)原理，要達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展對(duì)點(diǎn)練1

（2022·襄陽(yáng)期中）我國(guó)珠江三角洲地區(qū)為充分利用土地，創(chuàng)造了一種挖深魚塘、墊高基田、塘基植桑、塘內(nèi)養(yǎng)魚的高效人工生態(tài)系統(tǒng)——?；~塘。下列關(guān)于?；~塘的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是(

)

。A.桑基魚塘中生物組分通過(guò)合理布設(shè)，互利共存，遵循了自生原理；陸基種桑、桑葉飼蠶、蠶沙喂魚、塘泥培桑，遵循了循環(huán)原理B.桑樹和甘蔗適應(yīng)我國(guó)南方溫暖濕潤(rùn)的氣候，遵循了協(xié)調(diào)原理；魚塘中四大家魚混養(yǎng)充分利用了群落的空間結(jié)構(gòu)，遵循了整體原理C.與改造前的傳統(tǒng)耕作方式相比較，?；~塘的生產(chǎn)方式具有減輕水患、提高經(jīng)濟(jì)效益、減少環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)D.該生態(tài)系統(tǒng)與一般的自然生態(tài)系統(tǒng)相比較，抵抗力穩(wěn)定性較低，需要人們不斷地輸入物質(zhì)與能量B小結(jié)目的生態(tài)工程原理概念優(yōu)點(diǎn)達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展生物多樣性、創(chuàng)造利于生物的條件廢物利用，充分利用分解者生物與環(huán)境的適應(yīng)、考慮環(huán)境容納量少消耗、多效益、可持續(xù)！自生循環(huán)協(xié)調(diào)整體社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然協(xié)調(diào)統(tǒng)一、優(yōu)化結(jié)構(gòu)改善系統(tǒng)功能(整體功能大于部分之和)練習(xí)與應(yīng)用1.生態(tài)工程遵循整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、自生等基本原理。判斷下列相關(guān)表述是否正