江苏省南京市高中生物第四章生态工程41生态工程及其原理导学案无答案苏教版选修3Word下载.docx
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【阅读思考】:
(1)传统工程对自然生态系统有何影响?
(2)生态工程主要通过做些什么、旨在达成什么目标?
其基本特点是什么?
(3)生态工程可实现废物的资源化,这有什么意义?
1.背景:
随人口急剧增长,现代工农业生活迅速发展,原有的自然生态系统几乎
,全球不断激化,人们希望通过建设,寻求解决对策,减缓和防止自然生态系统的退化,修复或重建受损的生态系统。
2.概念:
生态工程是指人类应用和等学科的基本原理和方法,通过系统设计、调控和组装,修复或重建,改善,并提高生态系统的,达到的工程体系。
3.特点:
与传统工程相比,生态工程具有低、多和的特征。
二、生态工程的基本原理
(1)生态工程所遵循的基本原理有哪些?
(2)“农作物秸杆的多级利用”、“人工林是非之争”、“生物氧化塘”、“农林牧副渔一体化”和“稻田养鱼模式”等案例主要涉及的生态工程原理分别是什么?
1.物质循环再生原理:
(1)其核心是,即实现了物质的利用。
(2)生态工程采取措施调整,使,为提供更多机会。
(3)实例解读:
①“无废弃物农业”:
是我国古代传统农业的辉煌成就之一,也是生态工程最早、最生动的一种模式。
土壤肥力是一切农业生产特别是种植业的基础,我们的祖先之所以维持土壤肥力几千年,其中的诀窍就在于实现了物质的循环利用。
联系教材P100“积极思维”分析:
农作物秸杆的多级利用的特点是。
②“桑基鱼塘”:
生态系统中物质和能量的流动是相互联系的,能量的流动包含在物质的循环利用过程中,随着食物链的延伸而逐级递减。
“桑基鱼塘”能量的多级利用和物质的循环利用:
桑叶喂蚕,蚕产蚕丝;
桑树的凋落物和蚕粪落到鱼塘中,作为鱼饲料,经过鱼塘内的食物链过程,可促进鱼生长;
甘蔗可榨糖,糖渣喂猪,猪的排泄物进入鱼塘;
鱼的排泄物及其他未被利用的有机物和底泥经微生物的分解,又可作为桑和甘蔗的有机肥料。
桑基鱼塘巧妙地利用了很难利用的大片低湿地,发展了多种经营,为农民创造了多种收入的门路,完全符合“无废弃农业”的要求。
【思考讨论】:
上述两个案例明显的优点有哪些?
它是否提高了能量在系统中的传递效率?
2.物种多样性原理:
(1)其核心是。
生态系统中生物多样性越高,抵抗力稳定性越,生态系统就越。
丰富物种多样性,使营养结构更为,可提高生态系统的能力,进而增加生态系统的。
(2)实例解读:
①“三北防护林”虫害:
我国西北一些地区年降雨量小于450mm,是只适宜种植灌木和草的地区,但却被硬性规定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”远不如当地树种那样有较高的生态适应性,结果防护林成了残败的“灰色长城”。
阅读教材P101“积极思维”材料,分析归纳人工林存在哪些弊端?
若有改变这一状况,你有什么建议?
②珊瑚礁区的生机:
珊瑚礁区存在于养分稀少的深海中,但其中的生物种类却非常多,保持着很高的稳定性。
3.协调与平衡原理:
维持生物与环境的协调与平衡,生态系统中的生物数量不能超过的限度。
(2)通过生态系统的和,生物之间以及生物与环境之间的确协调与平衡可以维持的稳定。
①太湖等水体富营养化,导致水葫芦和藻类疯长现象;
②西北衰败的杨树和繁茂的当地树种间的大反差。
③生物氧化塘:
阅读教材P102“积极思维”材料,分析在生物氧化塘中生物的分布情况,不同水层的微生物是如何进行污水处理的?
4.整体性原理:
(2)设计并建设生态工程,不但要考虑的原理,遵循的规律,还要考虑到等系统的影响力。
只有应用整体性原理,才能统一协调、、开发利用与环境保护之间的关系,保障生态系统的平衡与稳定。
(3)实例解读——
①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,如粮食烧柴等以及收入等问题。
否则随时会出现“前面造林,后面砍林”的现象。
②“农林牧副渔一体化“生态工程。
阅读教材P103“积极思维”材料,分析“农林牧副渔一体化”如何体现整体性原理?
5.系统学和工程学原理:
(1)系统学原理的核心是;
工程学原理的核心是。
①“稻田养鱼“模式:
系统结构决定功能——把很多单个生产系统通过优化组合,有机地整合在一起,成为新的高效生态系统,大大提高了系统的生产力。
②珊瑚礁:
系统整体性——系统各组分间要有适当的比例关系,以使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成,并实现总体功能大于各部分之和的效果,即“1+1>
2”。
如:
珊瑚礁之所以能够保持很高的系统生产力,得益于珊瑚虫和藻类组成的高效的植物-动物营养循环。
通常情况下,失去了共生藻类的珊瑚虫会因为死亡而导致珊瑚礁逐渐“白化”,失去其鲜艳的色彩,那里的生物多样性也将锐减,从而造成系统的崩溃。
(3)生态工程建设,要遵循自然界的规律,充分挖掘资源的,
防止。
①在生态效益方面,要。
②在经济效益方面,要。
③在社会效益方面,要。
【典例解析】
【例1】我国建立“三北防护林”虽然取得了巨大的生态和经济效益,但由于没有完全按照自然生态规律办事,也产生了不少问题。
如辽宁西部的章古台地区,由于单一种植樟子松树,使松毛虫因为没有天敌而肆虐一时,使很多地方几乎成了不毛之地。
这个事实说明了
A.樟子松树的抗虫能力很差
B.松毛虫的危害性很强,并专一性的侵害樟子松树
C.生物多样性对生态系统的重要性
D.由于植物种类达单一,导致松毛虫只能侵害樟子松树
【例2】1998年长江下游发生特大洪灾,其中原因之一是()
A.长江口热带风暴B.长江上游森林植被破坏严重
C.水库泻洪过快D.北方风沙使河床变浅
【例3】南京古泉生态农场是生态农业的典范。
该农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、养蘑菇、种桑养蚕、种植果树等多个生产过程合理地有机结合起来,成为一种高效良性的循环,生态效益达到了良性发展。
请就此生态农场的特点,完成下列问题:
(1)该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的________、________和________原理。
(2)该系统工程的核心之一是沼气池,沼气的制作如图所示:
①在图中标出箭头,表示生产过程中的物质循环。
②如果将“无机物——农田”这一环节去掉,对生态农业系统有何影响?
__________________________________。
(3)在该生态农场中存在如下图所示的物质循环过程,据图分析不符合生态工程原理的叙述是( )
A.物质经过多级利用,实现了良性循环
B.每一级生产环节都获得产品,提高了生态经济效益
C.由于食物链延长,能量逐级损耗,系统总能量利用率降低
D.由于各级产物都可以利用,减少了废物和污染
(4)据生态工程中的物种多样性这一原理,有人认为生态农业建设中,应使食物链和营养级越长越多越好。
请你结合所学有关生态工程原理,分析该结论是否正确,为什么?
《第四章生态工程第一节生态工程及其原理》校本作业
1.下列不属于生态工程的是( )
A.沼气工程B.桑基鱼塘
C.长江两岸加固河堤D.退耕还林还草
2.黄河是我国的母亲河,但如今黄河已经成为世界罕见的“悬河”。
治理黄河最根本的措施是
A.加强黄河两岸堤坝的修筑B.对黄河河床底部的泥沙清淘
C.大力培育水生生物D.解决黄土高原的水土流失问题
3.在进行林业工程建设时,一方面要号召农民种树,另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题,如粮食、烧柴以及收入等问题。
以上做法依据的生态工程原理是( )
A.系统整体性原理B.整体性原理
C.系统结构决定功能原理D.以上都不是
4.下列有关物种多样性的叙述,错误的是
A.物种繁多使复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性
B.生物多样性程度高,各类生物的生存机会越多
C.生物种类越繁多,引发病虫害的几率越大
D.生物种类繁多,可以在有限的资源条件下,提高系统的生产力
5.我国西北土地沙化和盐渍化非常严重,原因有多种,其中一个主要原因是超载放牧导致草地退化。
上述事实主要违背生态工程的哪一个原理
A.系统整体性原理B.协调与平衡原理
C.物种多样性原理D.整体性原理
6.珊瑚虫与藻类共生,提高了珊瑚礁生态系统的生产力,其原理是
A.系统结构决定功能原理B.整体性原理
C.系统整体性原理D.协调与平衡原理
7.某些地区出现“前面造林,后面砍林”的现象,是因为发展中哪一原理失调造成的
A.协调与平衡原理B.整体性原理
C.系统结构决定功能原理D.系统整体性原理
8.“1+1>
2”指的是生态工程哪一个基本原理
A.物种多样性原理B.整体性原理
C.协调与平衡原理D.系统学与工程学原理
9.下列叙述违背生态工程建设基本原理的是
A.充分考虑环境因子对生物的影响B.尽可能减少种间竞争所产生的耗损
C.以单一种群获得经济效益的最大化D.实现生态系统的良性循环
10.无废料生产体系是指
A.废料一产品B.原料一产品一废料一产品
C.原料一产品一原料一产品D.原料一产品一废料
11.(多选)我们的祖先实施的“无废弃物农业”,使我国的土壤维持了几千年的肥力,其实这种模式就是生态工程最早和最生动的模式,这种模式的诀窍在于
A.积极种植能够固氮的豆科植物
B.收集一切可能的有机物
C.采集某种特殊植物,将其根茎叶加水一起捣碎榨汁,作为肥料
D.采用堆肥和沤肥等多种方法,把有机物转变为有机肥料
12.(多选)生态工程体系的特点是
A.少消耗B.多效益C.可持续D.多投资
13.下图是某农业生态系统的结构模式图,据图回答:
(1)食用菌在该生态系统中属于________(成分)。
(2)图示的生态系统能充分利用废弃物中的能量,形成“无废弃物农业”,这主要是遵循生态工程的__________________原理。
(3)在充分利用能量,减少环境污染的同时,通过饲养家禽、家畜,栽培食用菌,提高农民经济收入,使保护环境和发展经济相互协调,体现了生态工程的________原理。
第一节生态工程的原理和类型(第2课时)
【教学目标】
1.举例说出生态工程的主要类型。
(知识目标)
2.收集当地或国内生态工程的实例,调查当地某一生态工程的实施情况。
(能力目标)
3.利用生态工程原理,分析、解释生态环境中出现的现象。
【重难点】:
举例说出生态工程的主要类型。
【知识归纳】
三、生态工程的类型
1.生态工程的类型主要根据和的不同为进行分类。
2.主要类型:
(1)农业生态工程具有性质,并以为目标;
(2)林业生态工程以为目标而建立,包括水土保持生态工程、生态工程、生态工程、城市绿化和园林生态工程等;
(3)治污生态工程以为目
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