【课件】生态工程的基本原理课件2022-2023学年高二上学期生物人教版选择性必修2.pptx

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1、生态工程重庆矿山公园重庆矿山公园 指指人类应用的人类应用的生态学和系统学等学科基本原理和方法，生态学和系统学等学科基本原理和方法，对对人工生态系统人工生态系统进行进行分析分析、设计和设计和调控调控，或或对对已被破坏的生态环境已被破坏的生态环境进行了进行了修复、重建修复、重建，从从而而提高生态系统的生产力提高生态系统的生产力或改善生态环境或改善生态环境，促进人类社会和自然环境的和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。谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。遵循遵循生态学原理生态学原理，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效

2、经济效益益和和生态效益生态效益的同步发展的同步发展少消耗少消耗多效益多效益可持续可持续一、生态工程概述一、生态工程概述1.概念概念2.生态工程建设的生态工程建设的目的目的？3.生态工程的生态工程的特点（优点）特点（优点）？生态工程以生态系统的生态工程以生态系统的_、_功能为基础功能为基础,遵遵循循_、_、_、_等等生态学基本原理生态学基本原理。自组织自组织自我调节自我调节整体整体循环循环协调协调自生自生二、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 自组织自组织：一个系统在没有外界信：一个系统在没有外界信息指令的作用下，自发地由无序到有息指令的作用下，自发地由无序到有序，由低有序到高

3、有序的发展过程。序，由低有序到高有序的发展过程。（星球的诞生、自然生态系统的形成（星球的诞生、自然生态系统的形成都是自组织的结果。）都是自组织的结果。）（一）自生（一）自生（最核心的原理）（最核心的原理）1.概念：概念：在生态系统中由在生态系统中由_而产生的而产生的_、_、_、_和和_。生物组分生物组分自组织自组织自我优化自我优化自我调节自我调节自我更新自我更新维持维持2.基础：生态系统的结构和功能基础：生态系统的结构和功能（生态系统的自我调节能力）（生态系统的自我调节能力）个体水平：个体水平：系统水平：系统水平：生物能够进行新陈代谢、再生更新等生物能够进行新陈代谢、再生更新等生物之间通过各种

4、相互作用生物之间通过各种相互作用（特别是种间关系）（特别是种间关系）进行自进行自组织，实现系统结构与功能的协调，形成有序的整体组织，实现系统结构与功能的协调，形成有序的整体3.遵循该原理的具体做法或要求：遵循该原理的具体做法或要求：有效选择有效选择生物组分生物组分并并合理布设合理布设。a.选择污染物选择污染物净化能力较强净化能力较强的的多种多种水生植物水生植物b.通过合理的人工设计，使得这些物种形成通过合理的人工设计，使得这些物种形成互互利共存利共存的关系的关系*这是系统或工程能否形成自组织能力的这是系统或工程能否形成自组织能力的基础基础；例如，在湿地修复过程中：例如，在湿地修复过程中：*一般

5、而言，应尽量提高一般而言，应尽量提高生物多样性生物多样性程度；程度；思考思考:使物种之间形成互利共存的关系应考虑哪些因素？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考虑生物之间生态位的差异，以及它们之间的种间关系 创造有益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于生物组分的生长、发育、繁殖，以及它们形成互利共 存关系存关系的条件的条件。例如，在湿地修复过程中：例如，在湿地修复过程中：移除湖泊、河流中移除湖泊、河流中富营养化的沉积物和有毒物质富营养化的沉积物和有毒物质，降低水体污染物，增加水体溶氧，降低水体污染物，增加水体溶氧量，

6、改善水生生物的生存环境。量，改善水生生物的生存环境。以太阳能为动力，驱动水质循环，进行生态恢复，改善水质以太阳能为动力，驱动水质循环，进行生态恢复，改善水质实例：实例：（二）循环（二）循环1.概念：概念：指在生态工程中指在生态工程中_，既保证，既保证_，也保证也保证_。促进物质的迁移与转化促进物质的迁移与转化各环节物质迁移顺畅各环节物质迁移顺畅主要物质或元素的转化率高主要物质或元素的转化率高2.基础：基础：生态系统的物质循环功能生态系统的物质循环功能3.遵循该原理的具体做法：遵循该原理的具体做法：通过系统设计实现不断循环，使通过系统设计实现不断循环，使前一环节产生的废物前一环节产生的废物尽可能

7、地尽可能地被后被后一环节利用一环节利用，减少整个生产环节减少整个生产环节“废物废物”的产生的产生物质物质储存空储存空间间的改变的改变物质物质存在形存在形式式的改变的改变4.优点：优点：5.实例：实例：人类食品人类食品作物残留作物残留人尿粪人尿粪人人土壤土壤养分吸收养分吸收作物作物沉降物（雨、雪）沉降物（雨、雪）牲畜牲畜牲畜粪便牲畜粪便人类食品人类食品饲料与垫料饲料与垫料“无废弃物农业无废弃物农业”物质循环再生示意图物质循环再生示意图实现物质多级循环利用，废弃物资源化，减少污染实现物质多级循环利用，废弃物资源化，减少污染 无废弃物农业无废弃物农业（三）协调（三）协调1.概念：概念：是指在进行生态

8、工程建设时，是指在进行生态工程建设时，_、_的的_ 也是需要考虑的问题；也是需要考虑的问题；生物与环境生物与环境生物与生物生物与生物协调与适应协调与适应2.遵循该原理的具体做法：遵循该原理的具体做法：生物与环境、生物与生物之间要协调与适应生物与环境、生物与生物之间要协调与适应 实例：实例：只适宜种植灌木和草本的西北建造防护林被硬性规只适宜种植灌木和草本的西北建造防护林被硬性规定种植杨树，导致一些地区种植的防护林成了定种植杨树，导致一些地区种植的防护林成了“灰色长城灰色长城”；实例：过度放牧导致草场退化；实例：过度放牧导致草场退化；水体富营养化。水体富营养化。考虑环境容纳量：生物数量不能超过环境

9、承载力的限度，否则会引起考虑环境容纳量：生物数量不能超过环境承载力的限度，否则会引起系统的失衡和破坏。系统的失衡和破坏。源于选择性必修源于选择性必修2 P2 P101101“旁栏思考旁栏思考”：从协调原理出发，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？我国西部地区缺雨干旱，土壤较为贫瘠，应该选择适合当地自然环境条件的树种，如沙棘、山杏、刺槐、小叶锦鸡儿等。在西北地区发展畜牧养殖业，应该注意牲畜数量不能超过草地的承载力(环境容纳量)。（四）整体（四）整体1.概念：概念：系统建设以系统建设以_为指导，不仅考虑为指导，不仅考虑_生态系统的规律，

10、更要考生态系统的规律，更要考虑虑_和和_等系统的影响力；等系统的影响力；2.遵循该原理的具体做法：遵循该原理的具体做法：遵从自然生态系统的规律，遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例各组分之间要有适当的比例，不同组分之，不同组分之 间应构成有序的结构，通过间应构成有序的结构，通过改变和优化结构改变和优化结构，达到，达到改善系统改善系统功能的目的；功能的目的；进行生态工程建设时，不仅要考虑进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统自然生态系统的规律，更要考虑的规律，更要考虑经经 济济和和社会社会等系统的影响力等系统的影响力整体观整体观自然自然经济经济社会社会3.实例：实例：社会社会经济

11、经济自然复合系统自然复合系统4.意义意义：在进行林业建设时，一方面要号召农民种树，另一方面一定要考虑在进行林业建设时，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。贫困地区农民的生活问题。只有应用整体性原理只有应用整体性原理,才能才能统一协统一协调当前与长远、局部与整体、开发调当前与长远、局部与整体、开发建设与环境保护建设与环境保护之间的关系之间的关系,保障生保障生态系统的态系统的平衡和稳定平衡和稳定前人栽树，后人砍树前人栽树，后人砍树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、自我更自我调节、自我更新和维持新和维持实现系统结构和功能

12、的协调，实现系统结构和功能的协调，形成有序的整体形成有序的整体湿地生态系统的修湿地生态系统的修复复循循环环物质循环物质循环通过系统设计实现循环，使通过系统设计实现循环，使前一环节产生的废物尽可能前一环节产生的废物尽可能被后一环节利用，减少整个被后一环节利用，减少整个生产环节废物的产生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、生物生物与生物、生物与环境的协调与适与环境的协调与适应应生物数量不超过环境承载力，生物数量不超过环境承载力，避免系统的失衡和破坏避免系统的失衡和破坏西北地区不适于种西北地区不适于种植乔木类的杨树植乔木类的杨树整整体体社会、经济、自然社会、经济、自然构成的

13、复合系统构成的复合系统统一协调各种关系，保障生统一协调各种关系，保障生态系统的平衡和稳定态系统的平衡和稳定林业建设中自然系林业建设中自然系统与社会、经济系统与社会、经济系统的关系问题统的关系问题小结：小结：生态工程的基本原理生态工程的基本原理【检测检测】写出下列例子主要涉及到的生态工程原理写出下列例子主要涉及到的生态工程原理沼气池沼气池遵循了遵循了_原理原理在人工林增加植被层次在人工林增加植被层次遵循了遵循了_原理原理“落红不是无情物，化作春泥更护花落红不是无情物，化作春泥更护花”体现了体现了_原理原理前面造林，后面砍树前面造林，后面砍树违背了违背了_原理原理草原确定载畜量，不能过度放牧草原确

14、定载畜量，不能过度放牧遵循遵循_原理原理湿地破坏湿地破坏违背了违背了_原理原理减少污水排放，治理湖泊减少污水排放，治理湖泊遵循了遵循了_原理原理引入物种时考虑是否适应环境引入物种时考虑是否适应环境遵循遵循_原理原理引入水葫芦泛滥，导致多数生物死亡引入水葫芦泛滥，导致多数生物死亡违背了违背了_原理和原理和_原理原理循环循环自生自生循环循环整体整体协调协调自生自生自生自生协调协调自生自生协调协调【思考思考讨论讨论】分析生态工程所遵循的基本原理和应用分析生态工程所遵循的基本原理和应用 1.尝试画出桑尝试画出桑（蔗）（蔗）基鱼塘中的食基鱼塘中的食物链物链。桑树桑树蚕；蚕；甘蔗甘蔗人人甘蔗甘蔗猪猪人人浮

15、游植物浮游植物鱼鱼浮游植物浮游植物浮游动物浮游动物鱼鱼“陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑培桑”主要遵循了主要遵循了_原理；原理；“所选择的生物与生物、生物与环境达到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了协调和平衡，例如桑和甘蔗适应我国南方温暖湿润气候方温暖湿润气候”主要遵循了主要遵循了_原理；原理；“在设计桑基鱼塘时，要考虑合适的陆地在设计桑基鱼塘时，要考虑合适的陆地与水面的配比与水面的配比”主要遵循了主要遵循了_原理；原理；“四大家鱼混养模式，通过合理布设，让四大家鱼混养模式，通过合理布设，让各种鱼类都有生存的机会和空间各种鱼类都有生存的机会和空间”主要遵循主要遵循了了_原理。原理。循环循环协调协调整体整体自生自生归纳总结生态工程基本原理的判断方法:强调物质循环、废物利用、减轻环境污染循环原理。体现物种多，营养关系复杂；涉及结构与功能的协调自生原理。强调生物与环境的协调与平衡，涉及环境承载力协调原理。涉及自然、经济和社会，如林业生态工程建设整体原理。谢谢您观看HELLO JAPAN