【生物】生态工程课件-2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修2

第四章第四章 人与环境人与环境第3节生态工程（第一课时）目录/CONTENTS01关注生态工程建设02生态工程所遵循的基本原理03生物多样性丧失的原因04保护生物多样性的原因旧识回顾农林业品种单一化生物多样性3个层次遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性3种价值直接价值5种丧失原因2类保护措施（主要）间接价值潜在价值未发现、尚不清楚食用、药用、工业原料、旅游观赏、科研、文学艺术创作调节生态系统的功能，促进基因流动和协同进化人类活动对野生物种生存环境的破坏（主要）掠夺式的利用环境污染外来物种的盲目引入就地保护易地保护建立自然保护区或国家公园（最有效）建立动、植物园以及濒危动植物繁育中心等新课导入短短几年，普通的村落和农田就脱胎换骨般地转变为令人赞叹的森林公园。它调节城市气候，丰富市民生活，也为众多动植物提供了生存的“家园”。这个例子是生态工程的生动缩影。目录01一、关注生态工程建设一、关注生态工程建设1.实施生态工程的背景人口增长人类活动全球生态环境危机人类可持续发展受到影响解决环境与经济与协调发展生态工程导致导致需要需要一、关注生态工程建设2.生态工程指的是人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已被破坏的生态环境进行了修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会和自然环境的和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。概念：经济效益生态效益社会效益原理方法：生态学和系统学等学科的基本原理和方法。操作过程：对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已被破坏的生态环境进行修复、重建。一、关注生态工程建设2.生态工程毁林种地,围湖造田,大量使用化肥、农药等农业生产方式,以及工业的迅猛发展,正在消耗大量的自然资源。原因遵循生态学原理，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。目的消耗少效益多可持续。优点习题检测下列关于生态工程的叙述，不正确的是（）A.生态工程研究的对象是社会经济自然复合生态系统B.“退耕还林”“退耕还草”属于生态工程的内容C.生态工程应遵循“整体、协调、循环、自生”的原则D.实施生态工程的目的是环境保护D目录02二、生态工程所遵循的基本原理二、生态工程所遵循的基本原理u生态工程以生态系统的_、_功能为基础,遵循_、_、_、_等生态学基本原理。自组织自我调节整体循环协调自生2.生态工程一个系统在没有外界信息指令的作用下，自发地由无序到有序，由低有序到高有序的发展过程，就是自组织。星球的诞生，自然生态系统的形成都是自组织的结果。自组织二、生态工程所遵循的基本原理、自生（1）概念：在生态系统中由_而产生的_、_、_、_和_。生物组分自组织自我优化自我调节自我更新维持（2）基础：生态系统的结构和功能（生态系统的自我调节能力）个体水平：系统水平：生物能够进行新陈代谢、再生更新等生物之间通过各种相互作用（特别是种间关系）进行自组织，实现系统结构与功能的协调，形成有序的整体（最核心的原理）（最核心的原理）二、生态工程所遵循的基本原理、自生（3）遵循该原理的具体做法或要求：有效选择生物组分并合理布设。a.选择污染物净化能力较强的多种水生植物b.通过合理的人工设计，使得这些物种形成互利共存的关系例如，在湿地修复过程中：这是系统或工程能否形成自组织能力的基础条件适当提高生物多样性二、生态工程所遵循的基本原理、自生（3）遵循该原理的具体做法或要求：有效选择生物组分并合理布设。要创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖，以及它们形成互利共存关系的条件。如湿地生态工程中，移除水体中富营养化沉积物和有毒物质、增加水体溶氧量以太阳能为动力，驱动水质循环，进行生态恢复，改善水质二、生态工程所遵循的基本原理、自生思考1：为什么提高生物多样性程度，有助于生态系统维持自生能力？提高生物多样性程度，利用种群之间互利共存的关系，构建复合群落，这样即使某个种群消亡，其他种群也能弥补上来。思考2：使物种之间形成互利共存的关系应考虑哪些因素？考虑生物之间生态位的差异，以及它们之间的种间关系。二、生态工程所遵循的基本原理、循环指在生态工程中，既保证_，也保证_。（1）概念：促进物质的迁移与转化迁移顺畅主要物质或元素的转化率高物质储存空间的改变物质存在形式的改变（2）理论基础：生态系统的。物质循环功能（3）措施：通过设计，实现不断循环，使前一个环节产生的废物尽可能地被后一环节利用，减少整个生产环节“废物”的产生。二、生态工程所遵循的基本原理、循环无废弃物农业：优点：实现物质的多级循环利用，废弃物资源化，减少污染。（4）实例：l保证了土壤肥力。l改善了土壤结构，培育了土壤微生物l实现了土壤养分如氮、磷、钾及微量元素的循环利用。二、生态工程所遵循的基本原理、循环有人说，过度从土地索取导致土地退化，是有些古文明中断的一个重要原因，我国几千年的农业发展没有出现这一问题，这是中华文明数千年延续不断的条件之一。你认同这一观点吗？请查找资料，对这一观点作出评析。提示：认同。历史上美索不达米亚、小亚细亚等地居民毁林造田，使那里成为不毛之地，而中华文明在“天人合一”“道法自然”等生态智慧和“仁民爱物”“民胞物与”等生态伦理的指导下，生生不息、源远流长。旁栏思考（P100）：古代施肥二、生态工程所遵循的基本原理、循环“传统经济”“生态经济”(1)传统经济是大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式，不注重生态环境的保护，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。(2)生态经济实现了“原料产品原料产品”的生产体系，是实现了废弃物资源化的循环经济。具有少消耗、多效益、可持续的特点。二、生态工程所遵循的基本原理、协调（1）概念：考虑、的协调与适应。生物与环境生物与生物（2）措施：适 应考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应例如：我国西北一些地区年降水量小于450mm，只适宜种植灌木和草本植物，但曾被硬性规定种植乔木类杨树。由于环境不利于杨树生长，这里的杨树长得十分矮小，枯枝很多，半死不活，远不如当地树种那样有较高的生态适应性，导致这一地区种植的防护林成了残败的“灰色长城”。二、生态工程所遵循的基本原理、协调（2）措施：适 应考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应平 衡处理好生物与环境、生物与生物的协调平衡，需要考虑环境容纳量。草原确定合理载畜量，才能保持畜产品的持续高产。如果放养的牲畜量超过载畜量，则会造成过度放牧、使草地退化、土地荒漠化。二、生态工程所遵循的基本原理、协调从协调原理出发，想一想，在我国西北地区进行防护林建设，应选择哪些树种？如果在该地区发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？l我国西部地区我国西部地区缺雨干旱缺雨干旱，土壤土壤较为较为贫瘠贫瘠，应该选择，应该选择适合当地自然环境条件的树适合当地自然环境条件的树种种，如沙棘、山杏、刺槐、小叶锦鸡儿等。，如沙棘、山杏、刺槐、小叶锦鸡儿等。l在西北地区在西北地区发展畜牧业发展畜牧业，应该注意，应该注意牲畜数量不能超过草地的承载力牲畜数量不能超过草地的承载力。（3）意义：生物数量不超过环境承载力，避免系统的失衡和破坏。旁栏思考（P101）：沙棘山杏二、生态工程所遵循的基本原理、整体每个生态工程都是具有多组分、复杂结构及综合功能的系统，复杂系统建设必须以整体观为指导。(1)含义:(3)措施:(2)实例：遵从自然生态系统的规律。人类处在一个社会经济自然复合而成的巨大系统中。社会习惯、法律制度等也对生态工程建设有着重要影响。进行林业工程建设时，一方面号召农民种树，另一方面考虑农民的生活问题。能统一协调当前与长远、局部与整体、开发建设与环境保护之间的关系,保障生态系统的平衡和稳定。(4)意义：二、生态工程所遵循的基本原理、整体每个生态工程都是具有多组分、复杂结构及综合功能的系统，复杂系统建设必须以整体观为指导。(1)含义:(2)原因：生态系统是一个有机的整体社会经济自然是一个符合系统系统的整体功能各成分功能之和大于整体原则需要遵循(3)目的：应用整体原理，统一协调当前与长远、局部与整体、开发建设与环境保护之间的关系，保障生态系统的平衡和稳定。二、生态工程所遵循的基本原理、整体.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。植物动物微生物非生物的因素自然系统.人类处在一个社会经济自然复合而成的巨大系统中，进行系统工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会系统的影响力。.社会习惯、法律制度等对生态工程建设有着重要影响。(4)实施措施：二、生态工程所遵循的基本原理、整体在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面一定要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴以及收入等。往往是生活方面的因素导致农民对森林、灌丛的过量砍伐。因此，只有把生态与社会、经济结合起来，才能从根本上达到造林和护林的目的。(5)实例：(6)意义：能统一协调当前与长远、局部与整体、开发建设与环境保护之间的关系,保障生态系统的平衡和稳定。二、生态工程所遵循的基本原理鱼塘鱼塘鱼塘桑树桑叶蚕蚕蛹丝蚕排泄物塘泥甘蔗糖渣糖明清时期，我国南方长江三角洲、珠江三角洲低洼内涝积水地或河网发达地区的先民们，就探索出一种桑基鱼塘的农业生产模式:陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑。这样可以将陆地种植与鱼塘养殖结合起来，把原本割裂的生产系统通过优化组合，有机地整合在一起。根据同样的原理，甘蔗种植也可以与养猪、养鱼结合。桑基鱼塘模式:人工建立的高产稳产的农业生态系统。做到蚕粪养鱼,鱼粪肥塘,塘泥肥田、肥桑,从而获得稻、鱼、蚕茧三丰收。二、生态工程所遵循的基本原理鱼塘鱼塘鱼塘桑树桑叶蚕蚕蛹丝蚕排泄物塘泥甘蔗糖渣糖桑树蚕甘蔗人甘蔗猪人讨论1：尝试画出桑基鱼塘中的食物链虽然用蚕沙喂鱼，但池塘中还可能存在如下食物链：浮游植物鱼浮游植物一浮游动物鱼二、生态工程所遵循的基本原理鱼塘鱼塘鱼塘桑树桑叶蚕蚕蛹丝蚕排泄物塘泥甘蔗糖渣糖“陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑”主要遵循了_原理；“所选择的生物与生物、生物与环境达到了协调和平衡，例如桑和甘蔗适应我国南方温暖湿润气候”主要遵循了_原理；“在设计桑基鱼塘时，要考虑合适的陆地与水面的配比”主要遵循了_原理；“四大家鱼混养模式，通过合理布设，让各种鱼类都有生存的机会和空间”主要遵循了_原理。循环协调整体自生二、生态工程所遵循的基本原理鱼塘鱼塘鱼塘桑树桑叶蚕蚕蛹丝蚕排泄物塘泥甘蔗糖渣糖桑基鱼塘农业生产模式设计桑基鱼塘时，考虑：合适的陆地与水面的配比，需要考虑栽种作物与养殖动物的关系。也应综合考虑不同鱼种的关系。运转良好的桑基鱼塘，可以做到物质的循环再生利用。要达到经济效益和生态效益的同步发展二、生态工程所遵循的基本原理理论基础理论基础意义意义实例实例自自生生自组织、自我优化、自组织、自我优化、自我调节、自我更新自我调节、自我更新和维持和维持实现系统实现系统结构和功能结构和功能的协调，形成的协调，形成有序的整体有序的整体湿地生态系统的修复湿地生态系统的修复循循环环物质循环物质循环通过系统设计实现循环，使前一环通过系统设计实现循环，使前一环节产生的废物尽可能被后一环节利节产生的废物尽可能被后一环节利用，减少整个生产环节废物的产生用，减少整个生产环节废物的产生无废弃物农业无废弃物农业协协调调生物与生物、生物与生物与生物、生物与环境环境的协调与适应的协调与适应生物数量不超过环境承载力，避免生物数量不超过环境承载力，避免系统的失衡和破坏系统的失衡和破坏西北地区不适于种植西北地区不适于种植乔木类的杨树乔木类的杨树整整体体社会、经济、自然构社会、经济、自然构成的复合系统成的复合系统统一协调各种关系，保障生态系统统一协调各种关系，保障生态系统的的平衡和稳定平衡和稳定林业建设中自然系统林业建设中自然系统与社会、经济系统的与社会、经济系统的关系问题关系问题习题检测核心词提高生物多样性，创造有益于生物形成互利共存关系的条件物质循环无废弃物各组分之间要有适当的比例，自然（生态）、经济、社会结合。生物