高中生物生态工程
人教版·高中生物·选修3·专题5 生态工程(高三复习课件)

系统的整体性原理
物质循环再生原理
物质能够在各类生态
无废弃物农业
系统中,进行区域小
循环和全球地质大循 环,循环往复,分层 分级利用,从而达到 取之不尽,用之不竭
的效果。
物种多样性原理
物种多而繁杂的生态系统具有较高的 抵抗力稳定性。生物多样性程度高,可以 为种类生物的生存提供多种机会和条件。 众多的生物通过食物链关系互相依存,就 可以在有限的资源条件下,产生或容纳更 多的生物量,提高系统生产力。
1.稻-鸭-萍共作是一种新兴的生态农业模式,其中,水生植物 红萍(满江红)适生于荫蔽环境,可作为鸭子的饲料,鸭子能 吃有害昆虫并供肥,促进水稻生长,对以此模式形成的生态系 统,下列叙述错误的是 A.该生态系统的主要功能是物质循环和能量流动 B.鸭子既是初级消费者,又是次级消费者 C.生物群落由水稻、红萍、鸭子和有害昆虫组成 D. 水稻和红萍分层分布,能提高光能利用率 2.内蒙古呼伦贝尔草原上的牧民以养羊为主业。近年来的过度 放牧致使草原退化,也使分布在这里的野生黄羊种群密度大幅 度下降,面临濒危。针对这一事实,下列观点不正确的是 A.过度放牧降低了草原生态系统的自动调节能力 B.家羊是草原生态系统的外来人侵物种 C.野生黄羊与家羊之间是竞争关系 D.草原生态保护与牧业发展之间产生了矛盾
“生物圈2号”生态工程
“生物圈2号”于1986年11月破土动工。1991年9月, 第一批8名实验者进入其中并开始实验。1993年2月,向 “生物圈2号”输氧,人员撤出。1994年2月第二批7名 实验者进入其中,几个月后撤出,实验失败。
“生物圈2号”的实验及启示
目的:
制造一个人工模拟的生命支持系统,以验证人 类在离开地球的情况下,利用人工生态工程, 仅仅依靠太阳能,能否维持生存。 温度失调;二氧化碳的含量猛增;氧气的含量 减少;动植物的死亡
高中生物《生态工程基本原理》教案

高中生物《生态工程基本原理》教案一、教学目标1.理解生态工程的概念和基本原理;2.能够描述生态系统修复和管理的方法;3.掌握生态工程在环境保护和生态恢复中的应用。
二、知识概述生态工程作为一门综合性学科,是研究和应用生态学原理和技术来保护和改善生态系统的一种方法。
生态工程可以修复被破坏的生态系统,减缓人类活动对环境的影响,维护生物多样性等。
本课程将从生态工程的基本概念、原理和应用等方面进行探索和学习。
三、教学内容及学时安排第一课时:生态工程的概念和基本原理(1学时)1.生态工程的概念–生态工程的定义–生态工程的研究对象2.生态工程的基本原理–生态学原理在生态工程中的应用–生态系统的结构与功能–人类活动对生态系统的影响第二课时:生态系统修复与管理方法(2学时)1.生态系统修复的基本方法–生态系统修复的概念–自然修复与人为修复的差异–生态系统修复的步骤和措施2.生态系统管理的方法–生态系统管理的目的–生态系统管理的原则–生态系统管理的方法和措施第三课时:生态工程在环境保护中的应用(2学时)1.生态工程与环境保护–生态工程在环境保护中的作用和意义–生态工程在水环境保护中的应用–生态工程在土壤保护中的应用2.生态工程在生态恢复中的应用–生态工程在湿地恢复中的应用–生态工程在森林恢复中的应用–生态工程在城市生态恢复中的应用四、教学方法1.讲授法:通过教师讲解的方式,介绍生态工程的相关理论和实践知识;2.实践操作:组织学生进行实地考察和实验操作,加深对生态工程的理解;3.小组讨论:鼓励学生形成小组,进行课堂讨论和案例分析,提高学生的分析和解决问题的能力;4.案例分析:通过分析真实案例,让学生了解生态工程在实际应用中的效果和局限。
五、实践环节1.实地考察:带领学生进行生态系统修复项目的实地考察,了解项目的背景、目标和实施情况;2.实验操作:进行一些与生态工程相关的实验,如土壤修复、湿地植被恢复等,让学生亲身体验生态工程的基本实践;3.小组项目:组织学生进行小组项目,选择一个特定的生态问题进行分析,并提出相应的生态工程解决方案。
高中生物生态工程的基本原理

高中生物生态工程的基本原理
生态工程涉及到开发和设计适合生态系统的人工环境。
生态工程的基
本原理包括以下几点:
1.生物多样性:生态工程需要优先考虑保护物种多样性,提高生态系
统中不同生物的数量和种类。
2.能源循环:生态工程需要优化对能源的利用,如减少对非可再生能
源的依赖,促进能源循环利用。
3.污染治理:通过生态工程项目,可以有效减少污染,包括垃圾处理、水质净化和空气质量改善。
4.资源利用:生态工程需要充分利用和管理可再生资源,如水、太阳
能和风能资源。
5.改善生态系统服务:通过生态工程实现对环境和生态系统的保护和
改善,提高土地的质量和生态系统的服务能力。
6.环境可持续性:生态工程需要保证环境长期的可持续性,通过合理
规划和管理,确保生态系统的平衡和稳定性。
高中生物 必修2 第4章 第3节 第1课时 生态工程的基本原理

3.珠江三角洲的农民充分利用自然条件,建立了该地特有的蔗基鱼塘和 桑基鱼塘,如下图所示。请据图回答下面的问题。
(1)这种人工生态系统中最基本的生物因素是
。
要使它长期稳定发展,除了有稳定的
来源,各类生物的比例也要合
适。
(2)建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量
;
其能量利用率高的原因是在营养结构上具有
2.(不定项选择题)“无废弃物农业”是生态工程最早的模式之一。下图是 “无废弃物农业”中对有机废弃物进行处理的一种方案。下列有关叙述正 确的是( )
A.循环是“无废弃物农业”遵循的 基本原理之一
B.施用有机肥能为作物提供更多 的营养物质和能量
C.从资源化、无害化角度分析,途径②③优于④ D.蚯蚓、沼气池中的分解者能有效地促进系统中物质的循环利用 答案:ACD
二、生态工程所遵循的基本原理 生态工程是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的应 用科学。生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着 整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。 1.自生 (1)概念:由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新 和维持就是系统的自生。 (2)实施措施 ①遵循自生原理,需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。 ②要维持系统自生,就需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。
2.循环 (1)含义:循环是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个 环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高。 (2)措施:通过系统设计实现不断循环,使前一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。 3.协调 (1)进行生态工程建设时,生物与环境、生物与生物的协调与适应也是需 要考虑的问题。 (2)处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量。
高中生物生态工程的基本原理

高中生物生态工程的基本原理
生态工程是以生物学和生态学为基础,运用工程技术手段调节、修复和改善环境的一门交叉学科。
其基本原理包括生态系统的特征、工程手段的选择和应用以及生态系统的动态平衡。
首先,在生态工程中,了解和理解生态系统的特征是至关重要的。
生态系统是由生物群落和非生物环境组成的有机整体。
它包括物质和能量的循环,以及生物之间和生物与环境之间的相互作用。
生态工程师需要了解生态系统的结构、功能和相互关系,以便制定合理的工程方案。
其次,选择和应用适当的工程手段是生态工程的关键。
根据特定的问题和目标,生态工程师需要选择合适的工程手段,以达到修复、调节或改善环境的目的。
例如,植物修复是一种常用的生态工程手段,通过利用植物的生长和代谢特性,吸收和稀释有毒物质、固定土壤、保护土壤等。
此外,还可以利用人工湿地、河流修复、海岸保护等工程手段,对环境进行修复和改善。
最后,生态系统的动态平衡是生态工程的目标之一、生态系统具有稳定性和动态平衡的特点,生态工程旨在通过调节和修复,使生态系统恢复到相对稳定的状态。
为了实现这一目标,需要掌握生态系统的演替规律和调节机制。
例如,在生物多样性保护中,保护和恢复生物多样性是保持生态系统稳定的关键因素之一
总之,生态工程的基本原理涉及到生态系统的特征、工程手段的选择和应用以及生态系统的动态平衡。
通过深入理解这些原理,生态工程师可以更好地解决环境问题,并为实现可持续发展做出贡献。
高中生物选修3《现代生物科技专题》课件5.1生态工程的基本原理

比较项目
生态工程
基本原理
生态学、工程学
调节机制 人为辅助下的自我调节
与环境的关系
协调
主要能源
太阳能
生物多样性
得到保护
传统农业 工程学 人为调控 破坏环境 化学能
减少
2.生态工程概念的理解 (1)生态经济的实质:能够满足我们的需求而又不会危及子孙后 代满足其需要的经济,实现“循环经济”最重要的手段之一就是生 态工程。 (2)对生态工程概念的理解,应注意以下几点: ①涉及的学科知识有生态学、系统学、工程学、经济学等。 ②运用到的技术手段有系统设计、调控和技术组装等。 ③面临的任务是对已破坏的生态环境进行修复、重建,对造成 环境污染和破坏的传统的生产方式进行改善,并提高生态系统的生 产力。 ④最终目的是促进人类社会和自然环境的和谐发展。 ⑤生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续。
答案:D
2.从生态工程的基本原理看,“生态经济”就是( ) A.无废料生产、无生态破坏的经济发展模式 B.为了优化和重建自然生态的经济投资 C.先恢复生态环境,再发展经济的发展计划 D.为了更快发展经济的生态资源利用
解析:生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则,使一个 系统产出的污染物,能够成为本系统或者另一个系统的生产原料, 从而实现废弃物的资源化。
3.生态农业常见类型 (1)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,如下图所示:
(2)沼气农田立体养殖模式。 该生态系统利用农作物发展养殖业,利用废弃物实现物质的循 环,保证能量的多级利用,如下图所示:
4.传统农业、现代农业和生态农业的比较
高中生物选修三《专题五 生态工程》复习课件

• 某草原牧区,在进行草场建设时,既注重 不同牧草种类的搭配种植,又对单位面积 内的放牧量做了一定控制。这种做法体现 了 ( ) • A.实行“循环经济”的原则 • B.低消耗,多效益原则 • C.遵循物种多样性和协调与平衡原理 • D.建立自然—社会—经济复合系统
【答案】 C
• (2008年高考广东卷)要实现人与自然的和 谐发展,下列措施最合理的是 • 【答案】 C ) ( • A.通过生物技术手段,转化淀粉生产可 再生能源 • B.使用化学农药防治病虫害,保证粮食 稳产 • C.发展生态农业,实现物质和能量的多 级利用 • D.大力开垦湿地,扩大粮食种植面积
项目 物质循环再生原理
理论基础 物质循环
意义 可避免环境污染及其对对 系统稳定和发展的影响 生物多样性程度高,可提
实例 “无废弃物农业” “三北防护林”建设中的
物种多样性原理
生态系统的稳定 性 生物与环境的协 调与平衡
高生态系统的抵抗力稳定
性 生物数量不超过环境承载 力,可避免系统的失衡和 破坏。
(2)各种农产品的生产互相协调,互惠互利,实现 了能量和物质的多级利用 (3)50 2学.科.网 zxxk.
(1)生态农业设计的基本原理是①_______,②________。 (2)生态农业的优越性表现在________。 (3)在“农作物→猪→农户”这条食物链中,若农作物通 过光合作用产出300摩尔氧气,则农作物同时产出 ________摩尔葡萄糖,农户从猪中获取的最大能量相当 于________摩尔的葡萄糖。
2. 下列有关生态工程的原理和实例中,错误的是 【答案】D ( ) 选 有关事例 相关的生态工程原理 项 遵循物质循环再生原 A 无废弃物农业 理 在人工林中增加植被 B 遵循物种多样性原理 的层次 无锡太湖水体富营养 C 违反协调与平衡原理 化引起大面积水华 违反系统学和工程学 D 前面造林,后面砍林 原理
高中生物生态工程试讲教案

高中生物生态工程试讲教案教学目标:1. 了解生态工程的概念和作用2. 掌握几种常见的生态工程措施3. 能够分析生态工程在环境保护和生态恢复中的应用教学重点:1. 生态工程的定义和作用2. 生态工程措施的分类和应用教学难点:1. 生态工程原理和效果的复杂性2. 生态工程在实际应用中的问题和挑战教学准备:1. PowerPoint 等教学课件2. 实验用品(如土壤、植物等)3. 教学视频(关于生态工程的案例介绍等)教学过程:一、引入(5分钟)1. 展示生态工程的相关图片或视频,激发学生对生态工程的兴趣2. 提出问题:你认为生态工程是什么?它的作用是什么?二、讲解生态工程的概念和作用(10分钟)1. 生态工程是一种利用科学知识和技术手段,通过改造生态系统,提升生态系统的稳定性和生产力的工程措施2. 生态工程的作用包括环境保护、生态恢复、资源利用等方面三、介绍常见的生态工程措施(15分钟)1. 植被恢复:通过引入适合生态环境的植被种类,增加生物多样性和减少土壤侵蚀2. 水资源管理:通过建设水库、湖泊等水体,增加水资源的储备和调节水文变化3. 土地修复:通过植被覆盖、土壤改良等措施,提升土地的肥力和生产力四、实验展示和操作(20分钟)1. 展示生态工程实验的过程和结果2. 让学生参与实验操作,掌握生态工程措施的具体实施方法和效果评估五、案例分析和讨论(10分钟)1. 分析一个实际生态工程案例,探讨其中所涉及的问题和挑战2. 讨论学生对生态工程的看法和建议六、课堂总结和反思(5分钟)1. 总结生态工程的重要作用和意义2. 反思学习过程中的收获和不足,展望生态工程未来的发展前景教学评估:1. 学生实验操作的表现和结果2. 学生对生态工程的理解和应用能力3. 学生的课堂表现和参与度教学延伸:1. 组织参观生态工程项目,深入了解实际应用情况2. 进行生态工程设计和实施方案的小组项目,培养学生合作和创新能力参考资料:1. 《生态工程导论》,刘明等著2. 《环境工程导论》,李强等著3. 《生态学原理》,Peter M. Kareiva 等著。
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(2)生态经济; ①方式:实现了原料→产品→原料→产品的生产体系, 实现了废弃物资源化的循环经济。 ②特点:少消耗、多效益、可持续。
2.生态工程所遵循的基本原理 (1)基本原理:
(2)常见类型: ①桑基鱼塘模式: a.特点: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。 b.图示:
(4)整体性原理:进行生态工程建设时,不但要考虑 ________的规律,还要考虑到________等系统的影响力。 (5)________和________原理:包括系统的结构决定功能 原理和系统整体性原理。
二、生态工程的实例(连线)
答案 一、1.物质循环 益 性 2.少消耗 可持续
环境污染
表格中的数据信息可知,单纯红壤PAHs含量527,红壤+污 泥PAHs含量是1079,红壤+7%生物炭污泥PAHs含量是 765,黑麦草的PAHs含量分别是401、651、428,都有所升 高,仅对比红壤+污泥PAHs数据和红壤+7%生物炭污泥 PAHs数据可以发现生物炭能够吸附污泥中的PAHs,从而降 低PAHs污染的风险,污水处理后的无机物被植物重新吸收利 用,符合生态工程的物质循环再生原理。
答案 平衡原理
(1)物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与 (2)桑、油菜等生产者固定的太阳能 蚕、禽、畜
答案 C
在社会主义新农村建设中,某县积极发展畜禽养殖和栽 桑养蚕两大支柱产业。在生产总量不断提高的同时,该县坚 持在发展中解决环境问题,优化生态环境,实现资源的最大 化利用,走出了一条适合本地区可持续发展的生态工程之 路。请分析下图回答问题。
(1)该生态工程所遵循的基本原理是 ________________________(至少写2种)
(1)生物质炭孔隙结构发达,能改善土壤的通气状况,使 根系细胞________ 加强,________合成增加,从而促进根系 对土壤养分的吸收。
(2)由表可知,施用含生物质炭污泥________,从而促进 黑麦草生长;污泥的施用使土壤和黑麦草的PAHs含量 _______,但生物质炭的输入________,从而降低PAHs污染 的风险。由此可见,生物质炭有望用作污泥改良剂,促进污 泥的推广应用。污泥的应用符合生态工程的________原理。
典例导析 下列不属于生态工程建设目的的是( )
A.对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善 B.防止环境污染 C.单纯追求粮食产量 D.促进人类社会和自然环境的和谐发展
解析 根据生态工程的概念可知,防止环境污染,对造 成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善,促进人类社会 和自然环境的和谐发展都是生态工程建设的目的。只有C项 不正确,单纯追求粮食产量有可能影响整个生态系统的和谐 发展。
经济效益 循环往复
生态效 (2)多样 经济
3.(1)循环再生Biblioteka 抵抗力稳定性 (5)系统学
(3)环境承载力 工程学 ③—a
(4)自然生态系统
和社会
二、①—b ②—c
④—e ⑤—f ⑥—d
课堂考点突破
生态工程的基本原理
考点解读 1.传统经济与生态经济 (1)传统经济: ①方式:大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式。 ②特点: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沼气农田立体养殖模式: a.特点:通过控制温室内的温度、光照、气体和水肥 等因素,缩短生产周期,大幅度提高粮食、蔬菜和水果的产 量和质量。 b.图示:
感悟拓展 (1)不同的生态工程所依据的原理可能不同。建立不同的 生态工程时要依据不同的原理,因地制宜,不能相互照搬。 (2)实现生态经济一定要遵循生态学的基本原理,如果违 背这个原理,就一定会由盛转衰,最终导致崩溃。
考纲考情 考纲要求 1.简述生态工程的原理Ⅱ 2.生态工程的实例Ⅰ
三年考情 2013广东, 2011新课标全 国卷
点击真题 1.(2013· 广东,26)污水处理厂的污泥富含有机质和无机 成分,可用作肥料,但其多环芳烃(PAHs)等有机污染物含量 通常较高,施入土壤会带来二次污染。生物质炭是由作物废 弃秸秆等炭化而成。将污泥、含7%生物质炭的污泥均堆放 一段时间后用于盆栽实验,研究它们对黑麦草生长及PAHs迁 移的影响,结果见下表。
课前基础回扣
基础梳理 一、生态工程的基本原理 1.建设目的 遵循自然界________的规律,充分发挥资源的生产潜 力,防止________,达到________和________的同步发展。 2.特点 ________、多效益、________的工程体系。
3.基本原理 (1)物质________原理:物质在生态系统中________、分 层分级利用。 (2)物种________原理:物种繁多而复杂的生态系统具有 较高的________。 (3)协调与平衡原理:处理好生物与环境的协调与平衡, 需要考虑________。
答案 (1)有氧呼吸 ATP (2)无机营养物质含量丰富 物质循环再生原理
升高 能够吸附污泥中的PAHs
解析
(1)根据题目的信息,生物质炭孔隙结构发达,能
够改善土壤的通气状况,所以促进根细胞有氧呼吸,导致 ATP合成增多,根细胞主要以主动运输吸收无机盐,需要消 耗能量,ATP供应增多从而促进根系对土壤养分的吸收。(2) 根据题目及表格中的信息,盆栽试验表明,污泥含7%生物 质炭的污泥盆栽黑麦草比单纯红壤叶绿素含量及干重都高, 表明施用含生物炭的污泥,污泥富含无机成分能促进作物生 长。
(2)该生态系统的能量流动从______________开始,图中 属于消费者的生物有________。 (3)与传统农业生态系统相比,该生态系统更能净化环 境,主要原因是______________。 (4)该生态系统为何能提高经济效益?________________ ___________________________________________________。 (5)根据该县地处水乡这一资源优势,请就该生态系统提 出你的一条合理化建议。___________________________。