物质循环再生原理
高考生物生态系统与物质循环解析

高考生物生态系统与物质循环解析在高考生物中,生态系统与物质循环是一个重要的考点。
理解这部分内容对于我们全面把握生物学的知识体系,以及应对相关的考题至关重要。
生态系统,简单来说,就是生物与环境相互作用形成的一个整体。
它就像一个复杂而精巧的机器,各个部件协同工作,维持着生命的运转。
在这个系统中,生物与非生物环境相互影响、相互依存。
物质循环则是生态系统中至关重要的一个过程。
物质在生态系统中的循环包括水循环、碳循环、氮循环等。
先来说说水循环。
水是生命之源,地球上的水处于不断的循环之中。
从海洋蒸发的水汽,形成云,通过降水回到陆地和海洋。
在陆地上,水又通过地表径流、地下渗流等方式回到海洋。
植物通过蒸腾作用也参与了水循环,这一过程对于调节气候、维持生态平衡有着重要意义。
碳循环对于生态系统的稳定也极为关键。
大气中的二氧化碳通过植物的光合作用被固定为有机物,这些有机物在生物体内传递。
当生物进行呼吸作用或者死亡分解时,有机物中的碳又以二氧化碳的形式回到大气中。
此外,化石燃料的燃烧也会将大量储存的碳快速释放到大气中,这是导致当前气候变化的重要原因之一。
氮循环相对复杂一些。
氮气在大气中含量丰富,但大多数生物不能直接利用氮气。
一些微生物通过固氮作用将氮气转化为含氮化合物,植物吸收这些含氮化合物,用于合成自身的蛋白质等物质。
动物通过食用植物获取氮,生物体内的含氮有机物在分解后,氮又通过微生物的作用转化为氮气回到大气中。
物质循环的特点是全球性和反复循环利用。
这意味着物质在整个地球的生态系统中不断流动和转化,没有真正的“起点”和“终点”。
在高考中,关于生态系统与物质循环的考题形式多样。
可能会以选择题的形式考查对物质循环过程的理解,比如某个环节中物质的转化方式;也可能会通过简答题,要求分析某个生态系统中物质循环的特点和影响因素。
要应对这类考题,首先要对各个物质循环的过程有清晰的理解,记住关键的生物化学反应和参与的生物类群。
其次,要能够将物质循环与生态系统的其他组成部分,如生产者、消费者、分解者等联系起来,综合分析生态系统的功能。
循环再生原理

循环再生原理循环再生是一种环保的生产理念,它通过最大限度地减少资源的消耗和减少废物的排放,实现资源的循环再利用,从而降低对环境的影响。
循环再生原理是指将废弃物转化为可再生资源,再利用这些资源来生产新的产品,形成一个循环再生的生产体系。
在循环再生的生产体系中,废弃物不再被视为废弃物,而是被视为潜在的资源。
通过科学的技术手段,可以将废弃物转化为可再生资源,再利用这些资源来生产新的产品。
这种生产模式不仅可以减少对自然资源的开采,减少能源消耗,还可以减少对环境的污染,降低废物处理的成本。
循环再生原理的核心是“减量化、再生化、资源化、循环化”。
首先,通过减量化,即减少资源的消耗和减少废物的排放,实现资源的节约和循环再利用。
其次,再生化,即将废弃物转化为可再生资源,再利用这些资源来生产新的产品。
再者,资源化,即将资源进行有效利用,实现资源的最大化价值。
最后,循环化,即形成一个循环再生的生产体系,实现资源的循环再利用。
循环再生原理的实践应用可以体现在多个领域。
在工业生产中,可以通过废物回收再利用,实现资源的循环再生利用。
在农业生产中,可以通过有机肥料和再生水资源的利用,实现农业生产的循环再生利用。
在生活中,可以通过废旧物品的再利用和再生利用,实现资源的循环再生利用。
在城市建设中,可以通过垃圾分类和资源回收利用,实现城市资源的循环再生利用。
循环再生原理的实践应用不仅可以实现资源的循环再生利用,还可以带来经济效益和社会效益。
通过资源的循环再生利用,可以降低生产成本,提高资源利用效率,增加企业的竞争力。
同时,可以减少对自然资源的开采,减少能源消耗,降低对环境的影响,改善生态环境,提高人民群众的生活质量。
总之,循环再生原理是一种环保的生产理念,它通过最大限度地减少资源的消耗和减少废物的排放,实现资源的循环再利用,从而降低对环境的影响。
循环再生原理的核心是“减量化、再生化、资源化、循环化”,其实践应用可以体现在多个领域,带来经济效益和社会效益。
高中生物生态学四个基本原理

高中生物生态学四个基本原理
1、物质循环再生原理:
物质能够在各类生态系统中,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。
物质循环再生是生态工程重要的原理之一。
2、物种多样性原理:
一般而言,物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。
生物多样性高,可以为各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。
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。
这是生态工程的原理之一
3、协调与平衡原理:
处理好生物与环境的协调与平衡,除了考虑生物的生态适应性外,还需要考虑环境承载力。
这是生态工程的原理。
环境承载力(又称环境容纳量):是指某种环境所能养活的生物种群的数量。
4、整体性原理:
人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中。
进行生态工程建设时,不但要考虑到自然生态系统的规律,更重要的是,还要考虑到经济和社会等系统的影响力。
除此之外,社会习惯、法律制度等也都对生态工程建设有着重要影响。
建立在对系统成分的性质及相互关系充分了解的基础之上的整体理论,是解决生态环境问题的必要基础。
循环再生原理

循环再生原理
循环再生原理是指将废弃物或废料进行处理后,重新利用其资源,使其再次成为有用的物质或能量的过程。
这一原理在环保和资源节约方面具有重要意义,可以有效减少资源的浪费,降低环境污染,实现可持续发展。
首先,循环再生原理可以通过物质再利用来实现资源的节约。
例如,废旧塑料瓶经过回收再生,可以生产成再生塑料制品,避免了大量的新塑料生产,节约了资源。
同时,废弃的金属、玻璃等材料也可以通过再生利用,延长其使用寿命,减少对原生资源的需求。
其次,循环再生原理有助于减少环境污染。
废弃物的处理往往会产生大量的污染物,包括有害气体、重金属等。
通过循环再生原理,可以减少废弃物的堆放和焚烧,从而降低对环境的污染。
同时,再生利用的过程也可以减少新资源的开采,减少对自然环境的破坏,促进生态平衡。
再者,循环再生原理对经济发展也具有积极作用。
通过废弃物的再生利用,可以形成新的产业链条,创造就业机会,促进经济增长。
同时,再生利用也可以降低生产成本,提高资源利用效率,增强企业的竞争力。
在实践中,循环再生原理需要依靠技术创新和政策支持。
技术创新可以提高废弃物的再生利用率,降低再生过程中的能耗和成本,促进循环经济的发展。
政策支持可以通过立法、财政和税收政策等手段,鼓励和引导企业和个人参与循环再生,推动循环经济的健康发展。
总的来说,循环再生原理是一种可持续发展的重要方式,可以有效减少资源浪费,降低环境污染,促进经济发展。
在未来的发展中,我们应当更加重视循环再生原理,积极推动循环经济的建设,为人类社会的可持续发展做出贡献。
生态工程的基本原理

3、协调与平衡原理
理论基础:生 物与环境的协 调与平衡
由于周边城市、工业和 农田的排水中氮、磷的 浓度较高,使太湖水体 中的水葫芦和藻类疯长
西北地区年降雨量450nm,只适宜种植灌木和 草的地区,却被硬性规定种植属于乔木的杨树, “杨家将”因为不适应长成了“小老头“防护林变 成了残败的”灰色长城“
最终目的
通过系统设计、调控和技术组装
对已被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 统生产方式进行改善,并提高生态 系统的生产力
促进人类社会和自然环境的和谐发 展
生态工程建设的目的是:
遵循自然界物质循环的规律,充分发挥 资源的生产潜力,防止环境污染,达到经济 效益和生态效益的同步发展。与传统的工程 相比,生态工程是一类少消耗、多效益、可 持续的工程体系。
P108资料分析2问题讨论
3.如何理解“污染物是放错地方的资源” 这句话?
对环境造成危害的污染物,采用一定的 措施和技术,就能够进行回收和循环利用, 这样不但能够减少环境污染,而且提高了资 源的利用效率,减少了资源的浪费。例如, 对废污水中的重金属或氮、磷等养分就可以 进行回收再利用。因此说污染物是放错了地 方没有被利用的资源。
资料分析2问题讨论
1.你对“石油农业”是如何理解的?
“石油农业”大量使用化肥、农药和机械的生产方 式,因对石油等能源有高度的依赖性而得名。
理解: a它把农业生产这一复杂的生物过程,变成了简单的 机械过程和化学过程。 b优点:由于其投入高,产出也高,对粮食安全保障和 提高人民生活水平起到了巨大的作用, c缺点:它所产生的废弃物和有害物质的数量很庞大, 大大削弱了农业生态系统的稳定性和持续生产力,并 造成日益严重的农产品污染和环境污染等问题。
生态工程概念原理及相关理论

生态工程原理
• 1、物质循环再生原理
• 2、物种多样性原理
• 3、协调与平衡原理
• 4、整体性原理
• 5、系统学和工程学原理
–
系统的结构决定功能原理
–
系统整体性原理
物质循环再生原理
• 理论基础是:生物地球化学循环
组 成 生 物 体 的 C 、 H 、 O 、 N 、 P 、 S 基 本 元 素
大规模生态工程成败原因
• 斯大林改造大自然:
化学家门捷列耶夫、生理学家巴甫洛夫、物理学家波波 夫;在生物 —地学领域也不乏大师,道库恰耶夫 (1846~1903);农学家依兹马依里斯基(1851~1914)。
其理论依据主要来自道库恰耶夫以及依兹马依里斯基的 学说。遗憾的是规划的倡导人决策人操持的是繁重庞 杂的国家政务, 不可能事必躬亲地深究防护林营造的 具体细节, 也不可能全面地理解和把握科学家理论的 要点。
如何立法自我节制
• 强制的法律或税务 措施,做成污染者 在排放前处理污染 物成本比不处理为 低。
• 强化监督机制。 • 加强道德教育。
自由生育
在我们努力将自 己社会建成一个 福利国家的过程 中,人口问题是 我们的社会必然 面对的另一种公 地悲剧。
无节制的生育的影响
1.使社会在提供现有人口生活条件和提高人民生活水平方面,遇到 了难以克服的困难:就业困难,住房紧张,粮食、燃料等生活必需品 短缺等。
2024/1/25
自我设计:利用生态系统自 组织原理进行生态系统设计
生态工程原理
• 1、物质循环再生原理
• 2、物种多样性原理
• 3、协调与平衡原理
• 4、整体性原理
物质循环再生原理

物质循环再生原理
物质循环再生原理是一种生态学原理,其基本思想是:生物形式的物
质在自然界中是可循环再生的,它们不断地运动、交换以达到自然的平衡
状态。
例如,土壤中的有机物处于地下有机质池物质循环中,不断地从空
气中获取氮、磷、钾等元素,在地下水的循环中漂移到植物的根部,而植
物的枝叶以及果实又被动物摄食后释放有机物,进入土壤和水体中,又重
新成为有机质池的一部分,进行循环往复,气体组分也是如此。
物质循环
再生原理体现了自然界的微观物质转换过程,也揭示出自然界的精神内涵。
生态工程的基本原理——物质循环再生ppt实用资料

例如,对废污水中的重金属或氮、磷等养分就可以进行回收再利用。
组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境的循环过程。 在生物群落中以有机物形式存在的碳如何沿着食物链传给下一个营养级?
施和技术,就能够进行回收和循环利用, 这样不但能够减少环境污染,而且提高了 资源的利用效率,减少了资源的浪费。例 如,对废污水中的重金属或氮、磷等养分 就可以进行回收再利用。因此说污染物是 放错了地方没有被利用的资源。
物质循环
组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都不断进
生态工程是用生态学、系统学学科 的原理和方法,通过系统的设计,调控和技术组装,对被破坏的生态环境进行修复、重建,对造成环境
行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机 污染和破坏的传统生产方式进行改善,并提高生态系统的生产从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。
生产者固定的太阳能的总量
环境的循环过程。这就是生态系统的物质循环。 物质循环再生原理:要求我们在生态工程设计和建设是要使大多的物质循环再生,以减少污染
物质循环再生原理:要求我们在生态工程设计和建设是要使大多的物质循环再生,以减少污染 b优点:由于其投入高,产出也高,对粮食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用。 经济的不当发展对环境的破坏实例 能量流动的特点及传递效率 (1)生物固氮、闪电固氮 植物和微生物 涉及的学科——生态学、系统学 生产者通过光合作用固定太阳能
在生物群落中以有机物形式存在的碳如何沿着食物链传 给下一个营养级?
通过捕食关系 生物群落中的碳以什么途径回归大气圈?
主要是呼吸作用
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循环往复、分层次多级利用,从而达到取 之不尽、用之不竭的效果。 没有物质循环的系统,就会产生废弃 物,造成环境污染,并最终影响到系统的 稳定和发展。
例:无废弃物农业是我国古代传统农业的辉 煌成就之一,也是生态工程最早和最生动的 一种模式。
物种越丰富,生态系统的抵抗力稳定性 越高
资料分析讨论:
1.为什么樟子松林的松毛虫会肆虐,几十 亿株杨树会毁于一旦?而珊瑚礁区却能够 在养分稀少的深海中,保持着很高的生物 多样性?
专题5
生态工程
课程标准
1.知道生态工程的概念,树立可持续发 展的观念 2.参观当地生态工程建设,体验生态工 程带来的收益 3.收集当地或国内生态工程建设资料 4.为当地某生态工程建设写一份建议或 报告 5.说出生态工程与传统工程的差异 6.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、协调与 平衡原理等 7.利用生态工程原理,分析、解释生态 环境中出现的现象 收集当地或国内生态工程的实例 8.就某一生态工程实例。说出建立生态 工程的原因、建立生态工程的流程和产 生的效益 9.讨论生态工程发展的前景 10.调查当地某一生态工程的实施情况
a.学科知识: 生态学、工程学、系统学、经济学 ; b.技术手段: 系统设计、调控和技术组装 ; c.最终目的: 促进人类社会和自然环境的和谐发展 。
2.实质:
人工设计的或人为参与调控的一个群落、一个 生态系统、一个更为宏观的地域性生态空间。
3.生态工程建设目的:
遵循自然界物质循环的规律,充分发挥 资源的生产潜力,防止环境污染,达到经济 效益和生态效益的同步发展。
3.如何理解“污染物是放错地方的资源”这句 话? 对环境造成危害的污染物,采用一定的措 施和技术,就能够进行回收和循环利用,这 样不但能够减少环境污染,而且提高了资源 的利用效率,减少了资源的浪费。例如,对 废污水中的重金属或氮、磷等养分就可以进 行回收再利用。因此说污染物是放错了地方 没有被利用的资源。
资料1和资料2说明:
传统经济模式正在毁坏水、大气、
土壤和生物资源,消耗地球赠给我们的
自然资本。为了实现__________ 可持续发展,经济 发展必须符合生态学规律,改变“人类
生态经济 能征服自然 ”的错误观念,走
________之路。
生态经济
循环经济 ”原则, 主要是通过实行“ 使一个系统产生出的污染物,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,而实现循环经济最 重要的手段之一是 生态工程 。
4.优点:
与传统的工程பைடு நூலகம்比,生态工程是一类少消耗、 多效益、可持续的工程体系。
5.原因 a.解决传统经济模式给水、土壤、大气和生物 资源毁坏和消耗的现状 b.发展生态经济: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。
一、关注生态工程建设
一、关注生态工程建设
资料分析2:
讨论:
1.你对“石油农业”是如何理解的? 2.你能举出一些农业生产活动对人体健康以及环境造成危害的 实例吗? 3.如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话? 4.“石油农业”的生产模式应当怎样改进?
资料分析二:
1.你对“石油农业”是如何理解的? “石油农业”大量使用化肥、农药和机械 的生产方式,因对石油等能源有高度的依赖 性而得名。它把农业生产这一复杂的生物过 程,变成了简单的机械过程和化学过程。由 于其投入高,产出也高,对粮食安全保障和 提高人民生活水平起到了巨大的作用,但同 时它所产生的废弃物和有害物质的数量也很 庞大,大大削弱了农业生态系统的稳定性和 持续生产力,并造成日益严重的农产品污染 和环境污染等问题。
纯樟子松林、杨树林的生物多样性低, 食物链短而单调,缺少松毛虫、天牛的天敌, 而成片单一的林木又为其提供了丰富的食物 来源,因而会导致了树林的毁坏。
珊瑚礁区的生物多样性高,食物链复杂, 不同的生物占据了不同的时间位、空间位和 资源位,因而充分利用了珊瑚礁生态系统的 环境。例如,氮、磷等养分就能够在该区生 物体间充分地循环利用而很少流出系统外。
考试大纲
1.生态工程的原理 2.生态工程的实例 B B
基础填空P264 T1-4
一、生态工程的概念:
1.概念:
人类应用生态学、工程学、系统学、经济学等学 科的基本原理和方法,通过系统设计、调控和 技术组装,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生产方式进 行改善,并提高生态系统的生产力,从而促进 人类社会和自然环境和谐发展。
2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题? 传统的经济发展模式不注重生态环境的保 护,没有考虑生态成本,经济的发展以巨大的 生态环境破坏为代价。 3.解决长江洪水泛滥的措施有:以生物措施为 解决长江洪水泛滥的措施有: 主,结合工程措施,提高森林覆盖率;“退耕 还湖”和改革不合理耕作方式等。 在进行生态工程建设时,要考虑到怎样解决农 村(尤其是湖区或山区的迁出人员)的能源来 源问题以及如何提高农民的经济收入。
资料分析1:
讨论:
1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么?
2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题? 3.可以采取什么措施解决长江洪水泛滥的问题?
(一)关注生态工程建设
资料分析一: 1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么? 根本原因:长江上游乱砍滥伐森林,水源涵养和 水土保持功能急剧降低,造成大量泥沙淤积河道; 中游围湖造田、乱占河道,造成具有蓄洪作用的 湖泊面积急剧减少。 直接原因:1998年度的罕见降雨。但这也与全球 温室气体排放量增加而导致的温度升高、气候异 常有关。
4.石油农业的生产模式应当怎样改进? 在不同的国家有不同的改进措施。例如, 在我国,人多地少,应该大力发展生态农 业。实施的具体措施包括:可以根据田间 作物的需要适量施用高效、低毒、低残留 的农药,多施有机肥,提高作物对水、肥 等资源的利用效率,对作物秸秆和畜禽粪 便进行再利用,实现物质的多级利用,等 等。一方面要不断提高土地的产出水平; 另一方面要减少农业活动对环境的污染, 促进社会的可持续发展。