2018-2019学年高中生物 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

专题5生态工程5.1生态工程的基本原理情境导入课程目标采矿业往往会造成山体的破坏(左图),而某种生物工程技术可以将被毁容的山体进行修复(右图)。你能说出该生物工程技术的名称及其遵循的基本原理吗?1.简述生态工程的概念。2.简述生态工程的原理。3.列表比较各生态工程原理的区别。4.运用生态工程的原理分析生态环境问题并提出解决对策。5.关注生态工程的建设。一二一、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: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。一二二、生态工程所遵循的基本原理1.物质循环再生原理:物质能在生态系统中循环往复,分层分级利用。2.物种多样性原理:一般而言,物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。3.协调与平衡原理:生态系统的生物数量不能超过环境承载力(环境容纳量)的限度。4.整体性原理:生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响。5.系统学和工程学原理:(1)系统的结构决定功能原理。要通过改变和优化系统结构达到改善系统功能的目的。(2)系统整体性原理。系统各组分之间要有适当的比例关系,使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成,并实现总体功能大于各部分之和的效果,即“1+12”。一二自主思考在我国西北一些地区年降雨量小于450mm,不是种植了适应当地环境的灌木和草,而是大量种植了不适应当地环境的杨树。这主要违背了什么原理?提示:主要违背了协调与平衡原理。探究一探究二易错点排查传统的经济模式和生态经济的比较●问题导引●右图所示为2014年2月23日拍摄的邯郸市烘熔钢铁公司高炉拆除现场。当日,河北省政府统一部署,在唐山、邯郸、秦皇岛、邢台、张家口5市,集中拆除15家钢铁企业高炉16座、转炉3座。通过此次集中行动拆除设备,河北省将压减炼铁产能671万吨、炼钢产能149万吨,每年可减少煤炭消耗406万吨,减少二氧化硫排放9700吨,减少烟粉尘排放7000吨。钢铁行业是河北化解过剩产能和推进污染治理的重点,近年来按照中央决策部署和国家产业政策,相继采取了一系列强有力措施,积极化解过剩产能,促进节能减排和产业转型升级。探究一探究二易错点排查据了解,加上此次行动拆除的设备,河北省累计拆除高炉60座,转炉、电炉60座,压减炼铁产能2056万吨、炼钢产能2325万吨,每年可减少煤炭消耗1243万吨,减少二氧化硫排放3.35万吨,减少烟粉尘排放2.42万吨。思考:(1)结合材料讨论传统炼钢业存在的问题。(2)在发展炼钢业时,如何处理提高经济效益与环境保护之间的矛盾?(3)给生态经济下个定义。提示:(1)传统炼钢业存在的问题有:高消耗、高排放(超量排放CO2)、高污染、破坏植被、使土地退化等。(2)将炼钢和环境保护相结合,发展生态炼钢,减少或不排放废物,使废物资源化(合理即可)。(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。探究一探究二易错点排查●名师精讲●1.传统经济(1)弊端。不注重生态环境的保护,没有考虑成本,经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价,如1998年长江洪水泛滥。(2)传统农业生产模式——石油农业。①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动力而得名。②“石油农业”生产模式的改进措施: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。探究一探究二易错点排查2.生态经济(1)概述: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。(2)特点:实现原料→产品→原料→产品的无废弃物生产体系,实现了废弃物的资源化。(3)实质:能够满足我们的需求,而又不会危及子孙后代满足其需要的经济。(4)原理:循环经济的原理。(5)与生态工程的关系:生态工程是实现生态经济最重要的手段之一。探究一探究二易错点排查3.生态经济模式与传统经济模式的比较经济模式基本原理目的与环境的关系生态经济生态学、工程学追求生态效益和经济效益协调传统经济工程学追求经济效益破坏环境探究一探究二易错点排查4.生态工程(1)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,从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。(2)概念的理解。项目分析技术原理①应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法②通过系统设计、调控和技术组装操作①对已被破坏的生态环境进行修复、重建②对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善结果①提高生态系统的生产力②促进人类社会和自然环境的和谐发展探究一探究二易错点排查(3)生态工程建设的原因。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,需要建设生态工程。(4)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。(5)生态工程的特点:少消耗,多效益,可持续。探究一探究二易错点排查【例题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。只有C项不正确,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探究一探究二易错点排查生态工程所遵循的基本原理●问题导引●千龙网北京2014年4月17日讯:今年北京市将启动创建20个生态农业核心示范园区,这些分布在北运河流域的园区,将重点通过“高精尖”种植,使之成为展示北京农业科技的窗口,为广大市民提供更多休闲采摘及科普场所。探究一探究二易错点排查据了解,北运河流域生态核心示范园区的创建,将按照北京市农业局制定的种植业生态农业园区评价规范,提升管理水平、发展生态农业,实现施肥测土配方、防害精准施药、废弃物循环利用,节水、节肥、节药,农产品安全绿色。生态核心示范区的建设将广泛应用新技术,比如高效节水灌溉、高产高效蔬菜栽培技术、防虫网、粘虫板、生物防控等现代植保防控技术、测土配方施肥技术、田园残株循环利用等技术。核心示范园区将覆盖产前、产中、产后的全链条服务,实现多项现代农业技术的有机集成,保证生产产品的绿色安全。思考:(1)与传统农业相比,生态农业生产依据的基本原理是什么?(2)结合材料分析,生态农业和生态工程存在怎样的关系?(3)列举生态工程所遵循的基本原理。探究一探究二易错点排查提示:(1)和传统农业相比,生态农业生产依据的基本原理是:能量分层次多级利用、物质循环再生等。(2)将生态工程的基本原理和技术应用于农业生产建设而形成的新型农业叫作生态农业。(3)生态工程所遵循的基本原理包括:物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理等。探究一探究二易错点排查●名师精讲●生态工程的五大基本原理原理理论基础内容意义实例物质循环再生原理物质循环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、用之不竭的效果可避免环境污染及其对生态系统稳定和发展的影响“无废弃物农业”探究一探究二易错点排查原理理论基础内容意义实例物种多样性原理生态系统的稳定性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,提高系统生产力避免系统结构或功能的失衡“三北防护林”建设中的单一品种问题,珊瑚礁生态系统的生物多样性的启示探究一探究二易错点排查原理理论基础内容意义实例协调与平衡原理生物与环境的协调与平衡处理好生物与环境的协调与平衡,需要考虑环境承载力。环境承载力(又称环境容纳量)是指某种环境所能养活的生物种群的最大数量避免系统的失衡和破坏太湖富营养化问题整体性原理社会—经济—自然复合系统进行生态工程建设时,不但要考虑到自然生态系统的规律,还要考虑到经济和社会等系统的影响力统一协调各种关系,保障生态系统的平衡和稳定林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题探究一探究二易错点排查原理理论基础内容意义实例系统学和工程学原理系统的结构决定功能原理:分布式结构优于集中式和环式结构生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的通过改善和优化系统的结构来改善系统的功能桑基鱼塘系统整体性原理:总体大于各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于各部分之和的效果,即“1+12”保持很高的系统生产力珊瑚礁区藻类和珊瑚虫的关系探究一探究二易错点排查特别提醒①协调与平衡是指生物与环境的协调与平衡。协调主要指生物要适应环境;平衡是指某种环境下生物种群的数量与环境的承载力要平衡,否则会引起生态平衡的破坏。②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的复合系统、三者相互影响而形成的统一整体。它既包括自然系统的生物与环境、生物与生物之间的相互影响,又包括经济和社会等系统的影响力,只有把生态与经济和社会有机地结合起来,才能从根本上达到建设生态工程的目的。探究一探究二易错点排查【例题2】“三北”防护林工程建设中注意了以下两个问题:(1)考虑到树种的生态适应性问题;(2)考虑到树种多样性问题。这分别体现了生态工程的()A.系统学原理和物种多样性原理B.协调与平衡原理和物种多样性原理C.整体性原理和物种多样性原理D.物种多样性原理和整体性原理解析:引种时必须要注意引种的生物是否与当地的环境相协调,因此树种的生态适应性体现了协调与平衡原理;树种多样性体现了物种多样性原理。答案:B典型方法明确生态工程各原理的内容并用该内容分析具体实例是解题的关键。探究一探究二易错点排查变式训练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。以上做法依据的生态工程原理是()A.系统整体性原理B.整体性原理C.系统结构决定功能原理D.以上都不是解析:生态工程建设时不仅要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。答案:B探究一探究二易错点排查判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。1.生态工程建设的目的是防止环境污染,追求生态效益,不再追求经济效益。()提示:×生态工程追求经济效益和生态效益的同步发展。2.生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。()提示:√3.生态经济即循环经济,实现了废弃物的资源化。()提示:√4.能量分层次多级循环利用是生态工程所遵循的基本原理之一。()提示:×能量流动具有单向性,不能循环。探究一探究二易错点排查5.物质循环再生是生态经济遵循的重要原理。()提示:√6.工程学原理不是生态工程遵循的原理。()提示:×工程学原理也是生态工程遵循的原理。12341.下列不属于生态工程的是()A.沼气工程B.桑基鱼塘C.长江两岸加固河堤D.退耕还林还草答案:C12342.下列哪项叙述完全符合生态经济?()①建立“原料—产品—原料—产品”的无废料生产体系②在资源不增加甚至减少的条件下实现经济增长③在经济产