第一节《 生态工程的原理和类型》word学案 苏教版生物选修2

第四章 生态工程
第一节  生态过程的原理和类型
【学习目标】
1、简述生态工程的概念，关注生态工程的建设（A）
2、简述生态工程的注意原理（A）
3、尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策（A）
【知识梳理】
一、生态工程的概念
1、概念：是指应用生态系统中物种共生和物质循环再生原理、结构和功能协调原则，结合经系统分析的最优化方法而设计的促进物质被分层 多级利用的生产工艺系统。
2、生态工程建设目的
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。（少消耗、多效益、可持续 ）
2、实例：农林牧副渔一体化生态工程[]
依据生态学基本原理，其关键是调控系统内部的结构和功能，进行优化组合，提高生态系统物质再生和能量转化的能力，充 分发挥物质生产的潜力，尽量充分利用原料、产品、副产品、废弃物以及时间、空间和营养生态位，提高整体的综合效益。
3、（人教版）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。【例1】下列不属于生态工程建设项目的的是（    ）
    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
二、生态工程的原理（苏教版）
生态工程主要由生物种群、生物群落和生态系统构成。生态工程构建和运行的主要依据是生态学基本原理。这些基本原理主要包括物种共生、生态位、食物链、物种多样性等。
物种共生原理：自然界中任何一种生物都不能离开其他生物而单独生存和繁衍，这种关系是自然界中生物之间长期进化的结果，包括共生、竞争等多种关系，构成了生态系统的自我调节和反馈机制。
生态位原理：生态系统中各种生物都占有一定的生态位。在生态系统中，合理利用生态位原理，可以构建一个具有多层次、多种群的稳定而有效的生态系统。
食物链原理：是实现生态系统中物质循环、能量流动和信息传递的基础，也是生态工程所利用的物种共生原理的基础。
物种多样性原理：生态系统中生物多样性越高，生态系统越稳定。
生态工程的设计还必须遵循社会发展和经济运行的基本规律，运用系统工程的理论和方法来指导生态工程的实现和管理。
在生态工程中除了必须遵循上述各种基本原理外，还要考虑通过适当满足物种生存、生长或繁殖的环境条件来提高物种的适应能力。
【补充说明】生态工程所遵循的基本原理（人教版）
1、物质循环再生原理
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。
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。
生物多样性高，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。即使某个物种由于某种原因而死亡，也会很快有其他物种占据它原来的生态位置，从而避免了系统结构或功能的失衡。
3、协调与平衡原理
处理好生物与环境的协调与平衡，除了考虑生物的生态适应性外，还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数量。
4、整体性原理
人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中。进行生态工程建设时，不但要考虑到 自然生态系统的规律，更重要的是，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。除此之外，社会习惯、法律制度等也都对生态工程建设有着重要影响。建立在对系统成分的性质及相互关系充分了解基础之上的整体理论，是解决生态环境问题的必要基础。
5、系统学和工程学原理
（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、信息等的转化和流通，并且实现总体功能大于 各部分之和的效果，即“1+1＞2”。
【例2】稻—鸭—萍共作是一种新兴的生态农业模式，其中，水生植物红萍（满江红）适生于荫蔽环境，可作为鸭子的饲料，鸭子能吃有害昆虫并供肥，促进水稻生长，对以此模式形成的生态系统，下列叙述错误的是（    ）
A.  该生态系统的主要功能是物质循环 和能量流动
B. 鸭子既是初级消费者，又是次级消费者
C. 生物群落由水稻、红萍、鸭子和有害昆虫组成
D. 水稻和红萍分层分布，能提高光能利用率
三、生态工程的类型
根据性质和设计目标的不同，生态工程可分为不同的类型。例如，具有农业生态保护性质并以农产品生产为目标的农业生态工程；以环境保护为目标的林业生态工程，包括水土保持生态工程、防风固沙生态工程、水源涵养生态工程、城市绿化和园林生态工程等；以治理环境污染为目标的治污生态工程，包括污水治理生态工程、城市垃圾处理生态工程、湖泊和水源地治理生态工程等。
实例1：“人工湿地”生态工程。
（1）湿地是开放水域和陆地之间过渡性的生态系统，其重要特点之一是生物多样性丰富。湿地 生态系统具有较强的净化功能，被誉为“地球之肾”网]
（2）“人工湿地”是模拟自然湿地的人工生态系统。它的组成成分包括土壤、各类水生植物（浮水植物、挺水植物和沉水植物）和水等。
（3）“人工湿地”对污水的净化作用是通过不同类型的水生植物和微生物的共同作用实现的。水生植物除了能吸收、转化污水中的N、P等物质外，还能促进细菌等微生物对污水的处理和净化。在“人工湿地”生态系统中，对废水净化起作用的是微生物的分解和转化作用以及相关的物理、化学作用，如沉淀、吸附、过滤等。
【例3】下列哪些属于湿地生态系统的生态效益（    ）
①蓄洪防旱，调节区域气候   ②控制土壤侵蚀，自然净化污水
③鸟类的栖息地     ④工业用水的资源
A．①②           B．②③      C．①②③         D．①②③④

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