高中生物人教版 (新課標(biāo))選修3《現(xiàn)代生物科技專題》生態(tài)工程的基本原理集體備課ppt課件

這是一份高中生物人教版 (新課標(biāo))選修3《現(xiàn)代生物科技專題》生態(tài)工程的基本原理集體備課ppt課件，共37頁。PPT課件主要包含了生態(tài)工程的建設(shè)，物質(zhì)循環(huán)，經(jīng)濟(jì)效益，生態(tài)效益，少消耗，可持續(xù)，生物資源，循環(huán)經(jīng)濟(jì)，污染物，生產(chǎn)原料等內(nèi)容，歡迎下載使用。
1．生態(tài)工程建設(shè)的目的是遵循自 然界循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的 生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng) 濟(jì)效益和生態(tài)效益同步發(fā)展。2．生態(tài)工程是一類少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。3．運(yùn)用生態(tài)工程可對遭到破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)和重建。
4．生態(tài)經(jīng)濟(jì)主要通過實(shí)現(xiàn)“循環(huán)經(jīng) 濟(jì)”的原則，使一個系統(tǒng)產(chǎn)出的污 染物，為本系統(tǒng)或另一個系統(tǒng)的生 產(chǎn)原料，從而實(shí)現(xiàn)廢物資源化。
5．生態(tài)工程的基本原理有物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、系統(tǒng)和工程學(xué)原理。
1.目的遵循自然界 的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到 和 的同步發(fā)展。2．特點(diǎn)與傳統(tǒng)工程相比，生態(tài)工程是一類 、多效益、 的工程體系。
3．產(chǎn)生原因傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)模式毀壞水、 、土壤和 ，消耗地球贈給我們的自然資本。 4．生態(tài)經(jīng)濟(jì)(1)原則：“ ”。(2)特點(diǎn)：一個系統(tǒng)產(chǎn)出的 ，能夠成為本系統(tǒng)或另一個系統(tǒng)的 ，從而實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化。(3)手段： 。
1．閱讀教材P107資料1分析：導(dǎo)致1998年長江洪水泛濫的主要原因是什么？洪災(zāi)的發(fā)生反映出經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式存在什么問題？提示：(1)根本原因：長江上游亂砍濫伐森林，水源涵養(yǎng)和水土保持功能急劇降低，造成大量泥沙淤積河道；中游圍湖造田、亂占河道、造成具有蓄洪作用的湖泊面積急劇減少。
(2)直接原因：1998年度的罕見降雨。但這也與全球溫室氣體排放量增加而導(dǎo)致的氣溫升高、氣候異常有關(guān)。(3)傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式不注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，沒有考慮生態(tài)成本，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以巨大的生態(tài)環(huán)境破壞為代價。
2．閱讀教材P108資料2思考：(1)你對“石油農(nóng)業(yè)”是如何理解的？分析“石油農(nóng)業(yè)”的利與弊。
提示：“石油農(nóng)業(yè)”是大量使用化肥、農(nóng)藥和機(jī)械的生產(chǎn)方式，因?qū)κ偷饶茉从懈叨鹊囊蕾囆远妹?。它把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)這一復(fù)雜的生物過程，變成了簡單的機(jī)械過程和化學(xué)過程。由于其投入高，產(chǎn)出也高，對糧食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用，但同時它所產(chǎn)生的廢棄物和有害物質(zhì)的數(shù)量也很龐大，大大削弱了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和持續(xù)生產(chǎn)力，并造成日益嚴(yán)重的農(nóng)產(chǎn)品污染和環(huán)境污染等問題。
(2)如何理解“污染物是放錯地方的資源”這句話？提示：對環(huán)境造成危害的污染物，采用一定的措施和技術(shù)，就能夠進(jìn)行回收和循環(huán)利用，這樣不但能夠減少環(huán)境污染，而且提高了資源的利用效率，減少了資源的浪費(fèi)。例如，對廢污水中的重金屬或氮、磷等養(yǎng)分就可以進(jìn)行回收再利用。因此說“污染物是放錯了地方?jīng)]有被利用的資源”。
(3)對“石油農(nóng)業(yè)”的生產(chǎn)模式應(yīng)當(dāng)怎樣改進(jìn)？提示：在不同的國家有不同的改進(jìn)措施。例如，在我國，人多地少，應(yīng)該大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)。實(shí)施的具體措施包括：可以根據(jù)田間作物的需要適量施用高效、低毒、低殘留的農(nóng)藥，多施有機(jī)肥，提高作物對水、肥等資源的利用效率，對作物秸稈和畜禽糞便進(jìn)行再利用，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的多級利用等。一方面要不斷提高土地的產(chǎn)出水平；另一方面要減少農(nóng)業(yè)活動對環(huán)境的污染，促進(jìn)社會的可持續(xù)發(fā)展。
[例1]　下列關(guān)于生態(tài)工程的敘述，不正確的是（ ）A．當(dāng)人類賴以生存的生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重的問題時，生態(tài)工程應(yīng)運(yùn)而生B．生態(tài)工程能夠減少環(huán)境污染C．生態(tài)工程以充分利用環(huán)境和資源為前提，生產(chǎn)出更多的產(chǎn)品D．生態(tài)工程力求達(dá)到生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一
[精講精析]　本題考查對生態(tài)工程概念的理解，A選項(xiàng)為生態(tài)工程產(chǎn)生的背景，B、D選項(xiàng)為生態(tài)工程的意義，C項(xiàng)描述會破壞環(huán)境和浪費(fèi)資源，不是可持續(xù)發(fā)展，明顯錯誤。[答案]　C
理解生態(tài)經(jīng)濟(jì)的概念應(yīng)把握以下幾個方面 (1)原則：循環(huán)經(jīng)濟(jì)原理。(2)做法：使一個系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的生產(chǎn)原料。(3)實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化。
生態(tài)工程所遵循的基本原理
1．物質(zhì)循環(huán)再生原理 (1)概念：物質(zhì)能夠在各類生態(tài)系統(tǒng)中進(jìn)行 和 ，循環(huán)往復(fù)， ，從而達(dá)到取之不盡、用之不竭的效果。(2)理論基礎(chǔ)：生態(tài)系統(tǒng)的 。(3)實(shí)例——無廢棄物農(nóng)業(yè)。
2．物種多樣性原理(1)內(nèi)容：物種繁多而復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的 ，可以在有限的資源條件下，產(chǎn)生或容納更的 ，提高系統(tǒng)生產(chǎn)力。(2)理論基礎(chǔ)：生態(tài)系統(tǒng)的 。(3)實(shí)例：①反面：遼寧西部章古臺地區(qū)的樟子松林，由于沒有一條昆蟲與其天敵相生相克的食物鏈，松毛蟲肆虐一時。②正面：由珊瑚蟲和某些藻類共生組成的珊瑚礁區(qū)，物種繁多，系統(tǒng)穩(wěn)定。
3．協(xié)調(diào)與平衡原理 (1)理論基礎(chǔ)：生物與環(huán)境的 。 (2)處理好生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，需要考慮 ，又稱環(huán)境容納量，它是指某種環(huán)境所能養(yǎng)活的生物種群的 數(shù)量。
4．整體性原理(1)理論基礎(chǔ)： 。(如上圖)
社會—經(jīng)濟(jì)—自然系統(tǒng)復(fù)合體
(3)意義：只有應(yīng)用整體性原理，才能統(tǒng)一協(xié)調(diào) 、 、 之間的關(guān)系，保障生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定。
(2)合理應(yīng)用：在進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時，不但要考慮 的規(guī)律，更重要的是，還要考慮到 等系統(tǒng)的影響力。
5．系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理(1)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理：①理論基礎(chǔ)： 優(yōu)于集中式和環(huán)式。②合理應(yīng)用：生態(tài)工程需要考慮系統(tǒng)內(nèi)部不同組分之間的結(jié)構(gòu)，通過改變和 ，達(dá)到改善系統(tǒng)功能的目的。在 的結(jié)構(gòu)中，一般局部故障，不至于造成整個網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。
(2)系統(tǒng)整體性原理：①理論基礎(chǔ)：整體功能大于部分之和。②合理應(yīng)用：系統(tǒng)的各組分之間要有 關(guān)系，只有這樣才能順利完成能量、物質(zhì)、信息等的 ，并且實(shí)現(xiàn) 的效果，即“1＋1>2”。
總體功能大于各部分之和
1．閱讀我國古代“無廢棄物農(nóng)業(yè)”的物質(zhì)和能量流動圖，分析下列問題： (1)這是一個生態(tài)系統(tǒng)嗎？生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者分別是什么？提示：這是一個生態(tài)系統(tǒng)。生產(chǎn)者是作物，消費(fèi)者是牛、羊、豬等家畜和人，分解者是土壤中的細(xì)菌、真菌等微生物。
(2)該生態(tài)系統(tǒng)是怎樣實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)利用的？物質(zhì)是以什么形式循環(huán)的？提示：該生態(tài)系統(tǒng)的人糞尿、牲畜糞便、作物殘留物都再返回到農(nóng)田土壤里通過分解者的作用再供生產(chǎn)者利用，物質(zhì)循環(huán)是以元素形式循環(huán)的。
2．我國的植樹造林運(yùn)動在世界上規(guī)模最大，因而人工林面積占世界首位，請你對我國的植樹造林提出建設(shè)性意見。提示：植樹造林時，要根據(jù)生物多樣性原理和協(xié)調(diào)與平衡原理，樹種絕不能單一，還要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂?、土壤等條件，因地制宜地植樹。
3．你能舉出系統(tǒng)整體功能大于部分之和的例子嗎？提示：豆科作物和固氮菌的共生就是一例。固氮菌為豆科作物提供氮素，而豆科作物為其提供能量和其他營養(yǎng)，兩者的共生使豆科作物能夠在氮素缺乏的土地上生長；當(dāng)把它們分開時，兩者的生長都要受到損害。
生態(tài)工程所遵循的基本原理分析
(1)在建立不同的生態(tài)工程時，要遵循不同的設(shè)計(jì)原理，不能相互照搬，應(yīng)因地制宜。(2)生態(tài)工程建設(shè)的目的就是遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，做到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益同步發(fā)展。
1．生態(tài)經(jīng)濟(jì)(1)優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)“原料—產(chǎn)品—原料—產(chǎn)品”的無廢棄物生產(chǎn)體系，實(shí)現(xiàn)了廢棄物的資源化。(2)實(shí)質(zhì)：能夠滿足我們的需求而又不會危及子孫后代滿足其需要的經(jīng)濟(jì)。
2．傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)與生態(tài)工程(1)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式——石油農(nóng)業(yè)內(nèi)容：大量使用化肥、農(nóng)藥、機(jī)械的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。弊端：不注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，沒有考慮環(huán)境成本，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以巨大的生態(tài)環(huán)境破壞為代價。
生態(tài)工程與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的區(qū)別：
3.生態(tài)農(nóng)業(yè)常見類型(1)桑基魚塘模式。(2)沼氣農(nóng)田立體養(yǎng)殖模式。【特別提醒】 (1)無廢棄物的農(nóng)業(yè)屬于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，對環(huán)境和資源破壞很小，但生產(chǎn)效率低；而石油農(nóng)業(yè)是指化肥、農(nóng)藥和機(jī)械大量使用對環(huán)境資源破壞大，但生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)結(jié)合二者的優(yōu)點(diǎn)，合理結(jié)合使用。(2)生態(tài)恢復(fù)力有限，不能認(rèn)為有了生態(tài)工程，就可以先污染破壞然后再治理。
[例2]　在社會主義新農(nóng)村建設(shè)中，某縣積極發(fā)展畜禽養(yǎng)殖和栽桑養(yǎng)蠶兩大支柱產(chǎn)業(yè)。在生產(chǎn)總量不斷提高的同時，該縣堅(jiān)持在發(fā)展中解決環(huán)境問題，優(yōu)化生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用，走出了一條適合本地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)工程之路。請分析圖示回答問題：
(1)該生態(tài)工程所遵循的基本原理是_________________________________________________________。(至少寫2種)(2)該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動從________開始，圖中屬于消費(fèi)者的生物有________。(3)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)相比，該生態(tài)系統(tǒng)更能凈化環(huán)境，主要原因是_______________________________________。 [思路點(diǎn)撥]　本題考查生態(tài)工程原理應(yīng)用的分析，解題關(guān)鍵在于理解生態(tài)工程基本原理的內(nèi)容，并在實(shí)例中區(qū)分。
[精講精析]　(1)本題中提到的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的秸稈等可以循環(huán)往復(fù)再利用，能量可以多級利用。(2)各種農(nóng)作物之間相互協(xié)調(diào)，使流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的能量被充分利用，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是桑等生產(chǎn)者固定的太陽能，各級動物是該生態(tài)系統(tǒng)的消費(fèi)者。(3)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比，該生態(tài)農(nóng)業(yè)可以實(shí)現(xiàn)廢棄物的再利用和能量的多級利用。[答案]　(1)物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理(任寫2種即可)(2)桑等生產(chǎn)者固定的太陽能　蠶、禽、畜(3)糞便等“廢棄物”被及時利用
在“三北”防護(hù)林工程建設(shè)中注意了以下兩個問題：①考慮到樹種的生態(tài)適應(yīng)性問題；②考慮到樹種多樣性問題。這分別體現(xiàn)了生態(tài)工程的哪些原理（ ）A．系統(tǒng)學(xué)原理和物種多樣性原理B．協(xié)調(diào)與平衡原理和物種多樣性原理C．整體性原理和物種多樣性原理D．物種多樣性原理與整體性原理