第一节生态工程原理和类型

高二生物选修三导学案生态工程生态工程的原理和类型1第四章生态工程第一节、生态工程的原理和类型【学习目标】1、说出生态工程的概念2、概述生态工程依据的原理——说出生态工程与传统工程的差异；能利用生态工程原理分析、解释生态环境中出现的现象，简述生态工程的主要原理，如物质循环再生原理、物种多样性原理。3、举例说出生态工程的主要类型。【考纲要求】生态工程的原理：A级【基础回顾】1、生态工程的概念：生态工程是指2、生态工程所遵循的基本原理①②③④【共同探究】一、生态工程的概念、1.是指应用生态系统中、原则，结合经系统分析的最优化方法而设计的促进的生产工艺系统。2.生态工程的目的：促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资源的，防止，达到的同步发展。3、生态工程的特点：与传统工程相比，生态工程要有利于、两方面，具有、、的特征。二、生态工程所遵循的基本原理1、物种共生的原理主要包括共生、等多种关系，构成了生态系统的和机制。2.生态位原理（1）实例：林冠层与林下层的鸟类占据不同的，摄取不同的食物。（2）意义：可以构建一个具有多层次、的稳定而高效的生态系统。3、物种多样性原理（1）原理：生物多样性越高，生态系统就越稳定。（2）意义：可实现对充分利用并增加系统的稳定性。4食物链原理食物链是实现生态系统中、和的基础，也是重要因素。【思考题1】：豆科植物和固氮菌互利共生，当把它们分开时，两者的生长都要受到损害，这体现了生态工程的原理是A．生态位原理B．物种多样性原理C．物种共生原理D．食物链原理【思考题2】：生态系统内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。这体现了生态工程的什么原理A．食物链原理B．物种多样性原理C．物种共生原理D．生态位原理【思考题3】：我国西北一些地区年降雨量小于450mm，只适宜种植灌木和草，但却被硬性规定高二生物选修三导学案生态工程生态工程的原理和类型2种植属于乔木的杨树，以致到处都是“杨家将”。生态的不适应使许多地方的杨树长成半死不活的“小老头”状，远不如当地树种那样有较高的生态适应性，结果防护林成为残败的“灰色长城”。其失败的原因主要是违背了A．物种多样性原理B．生态位原理物种共生原理D．食物链原理【小资料】：人教版把生态工程原理归纳为（1）物质循环再生原理：物质能在生态系统中循环往返，分层分级利用。（2）协调与平衡原理：要处理生物与环境的协调，生态系统中生物数量不能超过环境容纳量（3）整体性原理：生态工程建设要考虑社会、自然、经济的关系（4）物种多样性：物种繁多复杂生态系统稳定性好（5）系统学和工程学原理三、生态工程的类型1、农业生态工程（1）目标：生产农产品（2）性质：农业生态保护。（3）实例：留民营村生态工程；【思考题4】：右图为某地区生态工程示意图。请据图回答：（1）在该生态系统中，起决定作用的是。（2）青贮、氨化处理是将秸秆和果穗等切碎压实后，加氨水或氮素化肥处理，以制成牛羊的优质饲料。其过程微生物通过将处理材料中的有机物分解。（3）从能量角度出发，建立该生态系统的主要目的是项目理论基础内容意义举例食物链原理食物链既是一条能量转化链、物质传递链，又是条价值增值链巧接食物链，调整食物链长度，利用相应的腐生生物，将各营养级的食物残渣或粪便等排泄物进一步转化提高物质和能量利用率，减少环境污染利用青蛙来控制农田中的害虫物种多样性原理生态系统具有自我调节能力自我修复自我延续的能力物种越多营养关系越复杂的生态系统，越稳定；生物多样性高，可以为各类生物提供多种生存的机会和条件，容纳更多的生物数量增强生态系统结构和功能的稳态单一物种人工林病虫害严重，自然林有虫无灾生态位原理每个种群在生态系统中都有特定的功能和位置将适宜的生物引入生态系统，填补空白的生态位实现物种多样化，提高生态系统的稳定性，提高物质、能量利用效率稻田养鱼，鱼吃掉危害水稻生产的害虫，同时为水稻提供矿质元素，水稻能够为与提供一定饵料物种共生原理生物相互依存，不能单独生存和繁衍经过长期进化而形成的种间关系，包括共生、竞争等多种关系构成生态系统的自我调节和反馈机制大豆与根瘤菌互利共生高二生物选修三导学案生态工程生态工程的原理和类型3（4）沼气池中微生物有除臭作用，这种臭味物质是，经的硝化作用，形成等物质被植物吸收利用。随着池中氧气的消耗，池中微生物异化作用类型变化是。（5）该生态工程建设能作为样板在全国推广，从生态学分析是因为其最大优点是。（6）该工程主要运用了哪些生态工程的基本原理：（7）蓝绿萍的代谢类型是，在生态系统中的地位是。2、林业生态工程（1）目标：保护生态环境（2）作用：防风固沙、、（3）实例：三北防护林建设（4）成果：取得了显著的、和社会效益。3、治污生态工程（1）目标：（2）实例：“人工湿地”生态工程①主要组成：水生植物、等②主要作用：微生物的和作用以及相关的作用。【小资料】：什么叫湿地？湿地的作用有哪些？目前国际上公认的湿地定义是《湿地公约》做出的，即：湿地系指不问其为天然或人工、长久或暂时之沼泽地、泥炭地或水域地带，带有或静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体者包括低潮时水深不超过6米的水域。湿地包括多种类型，沼泽、泥炭地、湿草甸、湖泊、河流及洪泛平原、河口三角洲、滩涂、珊瑚礁、红树林、水库、池塘、水稻田等都属于湿地。湿地被誉为地球的“肾脏”，具有蓄洪防旱，调节区域气候，控制土壤侵蚀，自然净化污水，为迁飞的鸟类和多种动、植物提供栖息地，以及为人们提供休闲娱乐的环境等功能。湿地缩小会导致局部气候恶劣、地下水位下降、生物多样性降低、迁飞鸟类绝迹等。【思考题5】：下列关于湿地生态系统的叙述中，正确的是（多选）A.人工湿地通过物理沉降、化学分解和生物作用，实现了水质净化B.湿地植物的主要作用是为水体提供丰富的氧，有利于微生物分解C.湿地生态恢复工程就是指退耕还湿地或建立自然保护区D.在湿地周围建立缓冲带，有利于湿地依靠自然演替恢复生态功能4.生态的保护、修复和改善（1）目标：对于受到不同程度或生态系统而进行的环境与生态的保护、修复和改善。（2）实例：①沙漠治理②草地改良③矿区废弃地改造。其生态修复的关键是【思考题6】：下图为矿区生态恢复工程流程图，请据图回答：（1）该恢复工程中，①②分别指措施。（2）恢复植被的措施是植树、种草，为什么不是种植农作物？。（3）、该生态工程所遵循的原理主要是矿区废弃地植树、草地社会、市场畜牧养殖①②环境投入就业投入肉蛋奶牧草加工业厩肥高二生物选修三导学案生态工程生态工程的原理和类型4【小资料】：生态工程的类型归纳类型实例主要原理注意问题农业生态工程留民营村生态工程物种多样性原理、食物链原理①核心;沼气工程为中心②优点：农林牧副渔全面发展；开发可更新资源，减少环境污染林业生态工程“三北”防护林物种多样性原理、物种共生原理“三北”防护林工程建设中应注意的问题：①考虑树种适应性问题，种植适宜品种②考虑树种多样性，保护防护林体系稳定性③不同地区应根据当地情况采取不同策略治污生态工程人工湿地生态工程物种多样性原理①生物物种丰富度②考虑不同植物处理污水的先后顺序生态的恢复和重建工程矿区废弃地的生态修复工程物种共生原理①种植耐旱的灌木草和树木②合理确定载畜量③改良表土【课堂巩固】：1．（09山东）利用泥浆生物反应器处理污染土壤，原理是将污染土壤用水调成泥浆状，同时加入部分营养物质和菌种等，在有氧条件下剧烈搅拌，使污染物快速分解，由此推知，该反应器A．能够实现物质循环B．主要处理有机污染C．可看作一个小型生态系统D．存在能量输入、传递、转化和散失2“猪—沼—茶”是华南山地丘陵地区常见的生态农业模式，由种植（茶树）、养殖（猪）、农户（人）和沼气生产（微生物）四个子系统构成。该生态农业模式的叙述中正确的是（）A．是由茶树、猪、人和微生物组成的生态系统B．实现了物质和能量在系统中的多级循环利用C．使整个生产过程进入了废物资源化的良性循环D．注重系统内部的自身调节作用，不需要外部投入3下图为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于A．湿地生态恢复的生态工程B．节水和废水处理与应用的生态工程C．生态恢复工程D．清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程4．矿山废弃地生态修复工程的关键是A．优先选择农作物以提高经济效益B．选择合适的养殖动物以增加物种多样性C．植被恢复和土壤微生物群落的重建D．尽可能依靠自然演替恢复其生态功能5．下列关于生态工程的理解，不合理地是A.我国“三北防护林”运用物种多样性原理，取得了巨大的生态效益B.人工湿地生态系统应用了生态工程的物种多样性原理C.在湿地周围建立缓冲带，可减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等恢复其生态功能D.在对城市进行规划和布局时，要进行城市生态分区D．尽可能依靠自然演替恢复其生态功能学科网6.人工湿地污水处理系统逐渐受到重视。人工湿地是将污水、污泥有控制地投放到人工建造的湿地上，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的协同作用对污水、污泥进行处理的一种技术。高二生物选修三导学案生态工程生态工程的原理和类型5为提高人工湿地净化功能，下列相关措施不合理的是A.合理搭配植物建立优化的植物群落B.尽量使用本地物种以减少外来物种的入侵C.选择合适的人工介质，有利于好氧微生物的分解作用D.增大引入湿地的污水的总量以提高湿地净化效率7．(多选)下列关于生态工程的叙述，错误的是（）A．窦店村综合发展型生态工程建立了良好的物质多级循环利用程序B．在城市环境治理中，实现垃圾分类处理体现了物种多样性原理C．对湿地的恢复，只要注意退耕还湿地或建立自然保护区就可以了D．我国的生态工程应该以经济和社会效益为主要目标8．(多选)下列说法正确的是A．适当放牧，由于动物摄食作用，可增加草原生态系统的生物多样性B．捕食者体型比被捕食者小，则生物数量关系肯定会构成倒金字塔形C．生态系统中能量流向分解者之后，仍可能从分解者再流向消费者D．“桑基鱼塘”生态系统与普通稻田生态系统相比实现了能量多级利用9.建设社会主义新农村的关键是发展生态农业，走可持续发展之路。下图是某地区尝试的生态农业模式图。它利用雏鸭旺盛的杂食性，吃掉稻田里的杂草和害虫；利用鸭不间断的活动产生中耕浑水效果，既刺激了水稻生长，又促进了土壤中原有农药的分解；水稻的秸秆，用作养猪、养鸭、培育蘑菇、生产沼气，鸭粪、沼渣等用于肥田，从而生产出无污染大米与蛋肉类。请据图回答下列有关问题：（1）该农业生态系统中最基本、最关键的成分是；鸭属于消费者；蔬菜大棚中的全部生物，在生态学上称为。（2）该生态系统把很多单个生态系统通过优化组合有机地整合在一起，遵循了生态工程的原理。（3）储存在生产者体内的能量，最终去向是。（4）按林德曼10％定律，若该生态系统中水稻和杂草共固定了4．5×109kJ的能量，沼气池中的微生物从水稻和杂草中获得了3.2×108kJ的能量。那么害虫最多可从水稻和杂草获得能量kJ。