高中生物人教版 (2019)选择性必修2第3节 生态工程图文ppt课件

这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修2第3节 生态工程图文ppt课件，共51页。PPT课件主要包含了课前·新知导学，生态学和系统学，生态学，生态效益，少消耗，多效益，可持续，微思考，自组织，自我调节等内容，欢迎下载使用。
　　　　生态工程1．理论基础生态工程应用____________________等学科的基本原理和方法。2．技术手段对人工生态系统进行分析、________和调控或对已被破坏的生态环境进行________、________。
3．目的遵循__________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____________的同步发展。4．特点与传统工程相比，生态工程是一类________、________、________的工程体系。
生态工程建设的原因有哪些？_________________。提示：传统农业生产中，人们大量使用化肥、农药、机械的农业生产模式，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，严重影响了人类的可持续发展。为实现可持续发展，经济发展必须符合生态学规律，解决环境与经济发展协调问题，故需要生态工程的建设和发展
　　　　　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【答案】C　
【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，C错误。
　　　　生态工程所遵循的基本原理1．自生由生物组分而产生的__________、自我优化、__________、自我更新和维持就是系统的自生。2．循环生态工程中促进系统的________________，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的________较高。
3．协调进行生态工程建设时，生物与________、生物与________的协调与适应。4．整体通过生物与环境、生物与生物之间的协同进化而形成的一个不可分割的__________，首先要遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有______________，不同组分之间应构成有序的结构；其次人类处在一个__________________复合而成的巨大系统中。
“无废弃物农业”是怎样实现物质的循环利用的？物质是以什么形式循环的？__________。提示：该生态系统的人畜粪便、作物残留物都再返回到农田土壤里，通过分解者的分解作用再供生产者利用，物质循环是以元素形式循环的
　　　　　判断下列表述是否正确。(1)在建设生态农业时，沼气池的建立遵循循环原理。(　　)(2)根据协调原理，一个生态系统中生物种群的数量不应超过环境容纳量。(　　)(3)“桑基鱼塘”生态农业实现了物质和能量的多级循环利用。(　　)
(4)超载放牧导致草地退化，主要是违背了协调原理。(　　)(5)在林业工程建设时要考虑整体原理，防止“前面造林，后面砍林”。(　　)(6)实现循环经济的基本原理是循环原理。(　　)【答案】(1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√　(6)√
生态工程概念、目的及特点
1．下列关于生态工程的叙述中，错误的是(　　)A．生态工程是生态学与系统工程学的结合B．生态工程追求经济与生态的双赢C．生态工程是无消耗、多效益的工程D．生态工程促进人类社会和自然环境的和谐发展【答案】C　
【解析】生态工程的理论基础是生态学与系统工程学，A正确；生态工程建设的目的是达到经济效益和生态效益同步发展，B正确；生态工程是少消耗、多效益的工程，C错误；生态工程促进人类社会和自然环境的和谐发展，D正确。
2．石油农业与无废弃物农业相比，其主要特点是(　　)A．物质可以循环利用，对环境几乎没有破坏性B．使用植物易于吸收的化肥作肥料，在促进植物快速生长的同时也有助于周围环境的净化C．以煤和石油等原料为动力，极大地提高了生产效率D．是一种低投入高产出的农业生产方式【答案】C　【解析】石油农业与无废弃物农业相比，其主要特点是石油农业以煤和石油等原料为动力，极大地提高了生产效率，C正确。
(1)建立不同的生态工程时要依据不同的原理，因地制宜，不能相互照搬。(2)实现生态经济一定要遵循生态学的基本原理，如果违背这个原理，就一定会由盛转衰，最终导致崩溃。 (3)生态工程建设的基本过程包括拟定目标与实施调查、系统分析、可行性评价与决策和技术设计等。其中技术设计是生态工程建设的核心环节。
2．整体原理的两个内涵(1)整体原理的第一个内涵：自然生态系统是通过生物与环境、生物与生物之间的协同进化而形成的一个不可分割的有机整体。遵循整体性原理，首先要遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。
(2)整体原理的第二个内涵：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，如下图所示。
3．几种常见的生态工程模式(1)物质能量的多层分级利用系统，如作物秸秆的多级利用。
(2)水陆交换的物质循环系统，如桑基鱼塘生产体系。
(3)农林牧渔联合生产系统，如农林牧渔生产体系初级模式和粮桑渔畜农业生产体系。
4．分析桑基鱼塘的物质循环和能量流动途径
桑基鱼塘系统中物质循环和能量的流动是相互联系的，能量的流动包含在物质的循环利用过程中，随着食物链的延伸逐级递减。能量的多级利用和物质的循环利用：桑叶喂蚕，蚕产蚕丝；桑树的凋落物和蚕粪落到鱼塘中，作为鱼饲料，经过鱼塘内的食物链过程，可促进鱼生长；甘蔗可榨糖，糖渣喂猪，猪的排泄物进入鱼塘；鱼的排泄物及其他未被利用的有机物和底泥经微生物的分解，又可作为桑树和甘蔗的有机肥料。桑基鱼塘巧妙地利用了很难利用的大片低湿地，发展了多种经营，为农民创造了多种收入的门路，完全符合“无废弃物农业”的要求。
“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，将养猪、养鸭、种植农作物、养蘑菇、沼气工程等多个生产过程有机地结合起来，成为一种高效良性的循环，生态效益得到了良性发展。如图是该系统物质循环的示意图，请分析并回答下列问题：
(1)该生态系统中的生产者主要是____________。(2)该生态农业模式的建立要考虑环境承载力，处理好生物与环境的协调与平衡，这体现了生态工程的________原理。该生态农业模式的建立不但要考虑自然生态系统的规律，还要考虑经济与社会等系统的影响力，这体现了生态工程的____________原理。(3)这种生产模式对环境的污染小，因为生产一种产品时产生的有机废物变成了________________________________。与普通的农业生态系统相比，“四位一体”生态农业具有更大的产出投入比的原因主要是________________________________________。
提示：(1)农作物　(2)协调　整体(3)生产另一种产品的原料(或另一种产品的投入)　秸秆、人畜粪便等废弃物中的能量被多级利用(或充分利用了废弃物中的能量)
1．下列实例与主要体现的生态工程基本原理，匹配最恰当的是(　　)A．中国传统农业——自生原理B．减少人类干扰后，珊瑚礁的物种数量增多——循环原理C．太湖中水葫芦泛滥——协调原理D．防护林成为灰色长城——整体原理【答案】C　
【解析】中国传统农业主要应用了循环原理；珊瑚礁物种数量的增多主要体现了自生原理；太湖中水葫芦泛滥主要违反了协调原理；防护林成为灰色长城主要违反了协调原理。
2．某草原牧区，在进行草场建设时，既注重不同牧草种类的搭配种植，又对单位面积内的放牧量做了一定控制。这种做法体现了(　　)A．实行“循环经济”的原则B．低消耗，多效益原则C．遵循自生和协调原理D．建立自然—社会—经济复合系统【答案】C　
【解析】在进行草场建设时，注重不同牧草种类的搭配种植，这遵循了自生原理；在进行草场建设时，对单位面积内的放牧量做了一定控制，这遵循了协调原理。
【拓展延伸】　判断生态工程原理的方法(1)如果强调充分利用废弃物，则为循环原理。(2)如果强调有效选择生物组分并合理布局，则为自生原理。(3)如果强调各成分之间关系，则为协调原理。(4)如果强调社会、经济和自然协调统一，则为整体原理。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。
1．(2023·广东东莞校考)某林场采用了“上层林木＋中层藤本药材＋下层草本药材＋地表药用真菌”的立体复合种植模式来对某林下空地进行开发。有关叙述正确的是(　　)A．林木、藤本、草本、真菌等固定的太阳能是流入该生态系统的总能量B．该种植模式利用群落在空间上的镶嵌分布提高其利用环境资源的能力C．该种植模式提高了营养级间的能量传递效率D．该种植模式遵循了生态工程中的整体原理
【答案】D【解析】该生态系统属于人工生态系统，流经该生态系统的能量包括林、藤、草等固定的太阳能总量和人工投放的能量，真菌不能固定太阳能，A错误；镶嵌分布是水平结构的特点，而“上层林木＋中层藤本药材＋下层草本药材＋地表药用真菌”属于垂直结构，提高了群落利用环境资源的能力，B错误；能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值，该种植模式不能提高营养级间的能量传递效率，但是提高了能量利用率，C错误；该种植模式不仅考虑了自然生态系统的规律，还考虑经济和社会等系统的影响力，遵循了生态工程中的整体原理，D正确。
2．(2022·广东清远校考)如图为某地区设计的生态工程示意图。下列说法正确的是(　　)
A．图中遵循的生态工程基本原理是协调原理B．该生态工程实现了能量的循环，使“废物”资源化C．遵循自然规律，兼顾生态和经济效益，是整体原理的体现D．在玉米田中套种大豆并引入食虫鸟，可提高恢复力稳定性【答案】C
【解析】就图示而言，遵循的生态工程基本原理是物质循环再生原理，A错误；此地区的玉米生态工程实现了物质的循环，使废物资源化，但能量不能循环利用，B错误；遵循生态系统结构与功能的自然规律，兼顾生态和经济效益，是整体性原理的体现，C正确；在玉米田中引种大豆并引入食虫鸟，可增加物种丰富度，生态系统自我调节能力增强，抵抗力稳定性提高，D错误。
3．生态工程是人类学习自然生态系统的智慧结晶，下列有关生态工程的描述错误的是(　　)A．矿区生态环境的恢复工程中，关键的措施是植被恢复B．在湿地修复过程中，要考虑植物各自的生态位差异C．在林业工程建设时要考虑系统的整体原理，防止“前面造林，后面砍林”D．运用循环原理，“无废弃农业”在整个生产过程中无“废物”的产生
【答案】D【解析】矿区生态环境的恢复工程中，关键的措施是修复土地、恢复植被，A正确；在湿地修复过程中，要考虑植物各自的生态位差异，有效选择生物组分而合理布局，遵循自生原理，B正确；在林业工程建设时要考虑系统的整体性原理，将生态与经济、社会结合起来，防止“前面造林，后面砍林”，C正确；“无废弃农业”是指前一个环节产生的废物，成为后一个环节的原料，不是在整个生产过程中无“废物”的产生，D错误。
4．(2022·广东佛山校考)《沈氏农书》中记载，“池蓄鱼，其肥土可上竹地，余可雍桑、鱼，岁终可以易米，蓄羊五六头，以为树桑之本”。桑基鱼塘是长三角和珠三角一种独具地方特色的农业生产形式，可取得“两利俱全，十倍禾稼”的经济效益，根本意义在于(　　)A．加快自然界的物质循环B．提高对物质和能量的多级利用C．加快自然界的能量流动D．协调生态系统的信息传递关系
【答案】B【解析】由题干可知，桑基鱼塘是长三角和珠三角一种独具地方特色的农业生产形式，可取得“两利俱全，十倍禾稼”的经济效益，其根本意义在于实现了对能量和物质的多级利用，大大提高了物质和能量利用率，A、C、D错误，B正确。
5．(2022·广东梅州校考)某生态专家充分利用自然条件，建立该地特有的农业生态系统的良性循环模式：蔗基鱼塘和桑基鱼塘。下图是蔗基鱼塘和桑基鱼塘的模式图，据图分析下列说法错误的是(　　)
A．建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量持续高效地流向对人类最有益的部分B．其能量利用率高的原因之一是其在营养结构上具有食物链短的特点C．蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过消费者的作用，释放出矿质离子(或无机盐)，被植物利用D．生态工程建设的目的就是遵循生态学的规律，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【答案】C