人教版 (新课标)选修3《现代生物科技专题》5.1 生态工程的基本原理导学案

这是一份人教版 (新课标)选修3《现代生物科技专题》5.1 生态工程的基本原理导学案，共3页。学案主要包含了关注生态工程建设，生态工程所遵循的基本原理等内容，欢迎下载使用。

一、关注生态工程建设
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，对已破坏的生态环境进行修复、重建，对造成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。
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。
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，因而要建设生态工程。
难点剖析
在概念中应注意三个方面：（1）涉及的学科知识包括生态学和系统学；（2）运用到的技术手段或方法有系统设计、调控和技术组装；（3）最终目的是促进人类社会和自然环境的和谐发展。
要点提示
生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产生的污染物，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。
二、生态工程所遵循的基本原理
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。
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，提高生态系统生产力。
处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力，即指某种生物所能养活的生物种群的数量。协调主要指生物要适应环境，因此在建设生态工程时，不要盲目引种或栽种；平衡是指某环境下生物种群的数量与环境承载力要平衡，如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。
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。
（1）系统的结构决定功能原理：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。（2）系统整体性原理：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，并实现总体功能大于各部分之和的效果。
联想发散
“西部大开发”是国家为振兴西部而提出的宏观决策，其中很重要的一项内容就是生态工程建设。从协调与平衡原理出发，如果在我国西北地区发展畜牧养殖业，应该注意以下问题：
牲畜数量不能超过草地的承载量；针对公共草地的过度放牧问题，应该实行草地承包，调动个人的管理积极性，减少过度放牧现象；另外，可以在有条件的地方，人工种植牧草，增加牧草产量。
问题·探究
问题1 为什么我国要大力发展沼气工程？
探究:21世纪是实现我国农业现代化的关键历史阶段，现代化的农业应该是高效的生态农业。沼气工程把农业生产、农村经济发展和生态环境保护、资源高效利用融为一体，不仅较好地解决了农村的能源来源问题，而且实现了废弃物的再循环利用和资源化，创造了新的生态产业，如沼气设施的建设和维护，促进了以农牧结合为中心的多种经营，从而为农村剩余劳动力提供了就业机会，促进了农村的综合发展。
问题2 结合现实世界，你觉得传统产业的危机表现在哪些方面？
探究:传统产业追求物理的实效而忽视生态的过程，其发展的目标往往集中于工程结构、经济过程及社会功效，而忽视生态资产的流失和生态服务功能的退化。传统产业导致的危机主要表现在下述几个方面：（1）环境污染、生态破坏：大气污染危害人类生存；酸雨威胁着农、林、渔业和野生生物；大量的化石燃料，导致“温室效应”；臭氧层破坏；大量的城市垃圾。 （2）资源耗竭。（3）末端生态环境治理顾此失彼。
问题3 环境问题的历史问题给我们什么启示？
探究:长期以来，人们一直从周围环境中获取各种所需的资源。20世纪60年代以来，全球经济进入快速增长阶段。经济的迅猛发展、技术的革新使人们的生活水平大大提高，但其负面影响也越来越严重。经济的发展需要技术的进步，但技术的进步又往往带来严重的环境污染和资源匮乏，反过来威胁到人类社会的发展。我们目前面临的生态危机，已经不是环境污染问题，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”。作为解决途径之一的生态工程，需要因地制宜走符合本地实际情况的发展道路，即不但要重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结合。
典题·热题
例1 我国是一个农业大国，我们的祖先在这片土地上生活了几千年，并用这片土地供养着亿万民众的衣食，而土地肥力始终不变，原因是（ ）
解析：我国的土地在我们的祖先耕种了几千年后，肥力依然不减，关键在于中国农民几千年来实施的是一种“无废弃物农业”，即通过积极种植能够固氮的豆科植物，以及收集一切可能的有机物质，包括人畜粪便、枯枝落叶、残羹剩饭、河泥、炕土、老墙土以及农产品加工过程中的废弃物等，采用堆肥和沤肥等多种方式，把它们转变成有机肥料，施用到农田中，改善了土壤结构，培育了土壤微生物；实现了土壤的养分如氮、磷、钾及微量元素的循环利用。
答案：B
方法归纳 解题也要注意结合哲学思想和实际情况。本题涉及“几千年”前，无化肥，更无“石油农业”，而C项不符合唯物主义的观点。
例2 俗话说：“靠山吃山，靠水吃水”。随着人口和经济的增长，靠山的人对山上的林木乱砍滥伐，靠水的人则对水中的生物乱捕滥猎，都对各自的生态系统造成了巨大的破坏，那么，在治理和恢复生态系统的过程中，我们应遵循的原理是 …( )
解析：自然生态系统是通过生物与环境、生物与生物之间的协同作用而形成的一个不可分割的有机整体。人类也处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中。进行生态工程重建时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是还要考虑到经济与社会等系统的影响力。只有把生态与经济结合起来，才能从根本上达到治理和恢复生态系统的目的。
答案：C
例3 植树造林有利于改善环境质量，提高生态系统的稳定性，下列哪一种做法更好( )
B.营造纯林，选择单一树种
C.选择速生、抗病的树种
D.选择多种树种，增加物种多样性
解析：遵循物种多样性原理，是生态工程建设应当遵循的原理之一，必须吸取单一树种造林容易遭受毁灭性打击的教训。成本低廉、速生、抗病、有较高的经济效益，是选择树种时应当考虑的，但要使生态工程实现可持续发展，就必须增加物种的多样性，稳定系统的结构和功能，这是根本性的工作。应当重视理论联系实际。
答案：D