1、-1-第四章 生态工程-2-第一节 生态工程及其原理-3-第一节 生态工程及其原理 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 SUITANG LIANXI随堂练习 情境导入课程目标桑基鱼塘是广东省珠江三角洲一种独具地方特色的农业生产形式。因其生产上形成良性的循环而出名。“桑基鱼塘”的生产方式是蚕沙(蚕粪)喂鱼,塘泥肥桑,栽桑、养蚕、养鱼三者有机结合,形成桑、蚕、鱼、泥互相依存、互相促进的良性循环,避免了洼地水涝之弊,营造了十分理想的生态环境,收到了理想的经济效益,同时减少了环境污染。1.说出生态工程的概念。2.概述生态工程的依据原理。3.理解生态工程
2、设计的目的。-4-第一节 生态工程及其原理 JICHU ZHISHI基础知识 首 页 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 SUITANG LIANXI随堂练习 一 二 一、生态工程的概念1.概念:是指人类应用生态学、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,修复或重建已破坏的生态环境,改善传统的生产方式,并提高生态系统的生产力,达到经济效益、生态效应和社会效益同步发展的工程体系。2.生态工程的特点:是一类少消耗、高效益、可持续的工程体系。-5-第一节 生态工程及其原理 JICHU ZHISHI基础知识 首 页 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 SUITANG
3、 LIANXI随堂练习 一 二 二、生态工程的基本原理1.物质循环再生原理:物质不断在各类生态系统中进行区域小循环和全球大循环,实现物质的分层、分级利用。2.物种多样性原理:核心是生态学中物种多样性与生态系统稳定性关系的原理。物种多样性程度较高的生态系统抵抗力稳定性也较高。3.协调与平衡原理:核心是生态学中生物与环境相适应的原理。维持生物与环境的协调与平衡,需要考虑环境承载力。4.整体性原理:核心是生态学、系统学和经济学相统一的原理,只有协调各种关系,才能保障系统的平衡与稳定。5.系统学和工程学原理:核心是系统结构决定功能的原理,工程学原理的核心是系统整体性原理,即整体大于部分之和的原理。-6
4、-第一节 生态工程及其原理 JICHU ZHISHI基础知识 首 页 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 SUITANG LIANXI随堂练习 一 二 自主思考在我国西北一些地区年降雨量小于 450 mm,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。-7-第一节 生态工程及其原理 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 生态工程的原理 问题导引 桑基鱼塘分布在我国长江三角洲、珠江三角洲一带的水乡,是一种典型的水陆物质和能量交
5、换型生态工程。试分析桑基鱼塘的物质和能量流动途径。提示:桑基鱼塘系统中物质和能量的流动是相互联系的,桑叶用于喂蚕,蚕可以生产蚕丝;桑树的凋落物和蚕沙(粪)落到鱼塘中,作为鱼的饲料,可以促进鱼的生长;甘蔗可以榨糖,糖渣用来喂猪,猪的排出物也进入鱼塘;鱼的排出物及其他未被利用的有机物和底泥经过微生物的分解,又可以作为桑和甘蔗的有机肥料。桑基鱼塘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。-8-第一节 生态工程及其原理 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 名师精讲生态工程的五大基本原理 原理理论基
6、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”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-9-第一节 生态工程及其原理 ZHONGDIAN NANDI
7、AN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 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-10-第一节 生态工程及其原理 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础
8、知识 SUITANG LIANXI随堂练习 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-11-第一节 生态工程及其原理 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITAN
9、G LIANXI随堂练习 特别提醒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。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。-12-第一节 生态工程及其原理 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LI
10、ANXI随堂练习【例题】下图是某一农业生态系统的结构模式图,请据图回答问题。(1)该农业生态系统是根据生态系统的 原理来设计的,从生态学角度分析,人们建立如上图所示的农业生态系统的主要目的是 。(2)蘑菇在该生态系统中的成分中属于 。如上图所示,在农业生产上,将蘑菇房与蔬菜棚相通,可提高蔬菜产量,试分析增产的原因是 。(3)在冬天,沼气池产气量减少,有的甚至不能产气,已知发酵原料是充足的,则最可能的原因是 。(4)四川省安岳县发现 3 例猪链球菌病均发生在未建沼气池的农户中,由此可以推测链球菌的代谢类型是。-13-第一节 生态工程及其原理 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 J
11、ICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 解析:农业生态系统是根据物质循环再生原理来设计的,其目的是实现物质循环和能量的多级利用,通过调整生态系统的能量流动,最终使能量较多地流向对人有益的部分。沼气是产甲烷杆菌分解有机物而产生的,甲烷杆菌属于分解者。蘑菇分解有机物产生二氧化碳、无机盐等,为蔬菜提供了光合作用的原料和无机盐,促进了植物的生长。冬季温度太低,微生物的代谢变慢,故沼气产量低。答案:(1)物质循环再生 实现生态系统内能量和物质的多级利用,提高农产品的产量,防止环境污染(调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分)(2)分解者 蘑菇细胞呼吸放出
12、CO2,提高了大棚中CO2 浓度,为蔬菜的光合作用提供原料(3)温度过低,微生物的代谢被抑制(4)异养需氧型-14-第一节 生态工程及其原理 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 变式训练“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
13、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-15-第一节 生态工程及其原理 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 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、高效益、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:-16-第一节 生态工程及其原理 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICH
14、U ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 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。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。-17-第一节 生态工程及其原理 SUITANG LIANXI随堂练习 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 1 2 3 4 1.下列关于生态工程的叙述,错误的是()A.生态工程是生态学和工程学的结合B.生态工程追求经济和生态的双赢C.依据的生态学原理有物
15、种多样性原理、物质循环再生原理等D.生态工程是无消耗、多效益的工程解析:生态工程建设的目的是促进人类和社会的和谐发展,但是并不意味着就不需要消耗,只是尽可能地降低消耗并增多收益。答案:D-18-第一节 生态工程及其原理 SUITANG LIANXI随堂练习 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 1 2 3 4 2.下列关于生态农业的叙述,不正确的是()A.生态农业实现了对能量和物质的多级利用B.生态学的基本原理是发展生态农业的主要理论基础C.生态农业使废物资源化,提高能量的转化效率,减少了环境污染D.农业生态系统的抵抗力稳定性比自然生态系统高解析
16、:生态农业由于物种多样性低,自我调节能力弱,故抵抗力稳定性比自然生态系统低。答案:D-19-第一节 生态工程及其原理 SUITANG LIANXI随堂练习 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 1 2 3 4 3.城市生活垃圾要做到分类回收,实现废物资源化利用。与该做法关系最密切的生态工程原理是()A.物种多样性原理 B.整体性原理C.物质循环再生原理D.系统学原理解析:废物资源化利用遵循物质循环再生原理,即实现物质的循环往复,分层多级利用。答案:C-20-第一节 生态工程及其原理 SUITANG LIANXI随堂练习 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 1 2 3 4 4.下图是“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()“无废弃物农业”物质和能量流动图A.物种多样性原理B.整体性原理C.物质循环再生原理D.系统学和工程学原理-21-第一节 生态工程及其原理 SUITANG LIANXI随堂练习 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 1 2 3 4 解析:由题图可知,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中的物质循环再生原理。答案:C