生物选择性必修2 生物与环境【教学设计】
[学习目标]
1.举例说明根据生态学原理、采用系统工程的方法和技术,达到资源多层次和循环利用的目的,使特定区域中的人和自然环境均受益。
2.形成“环境保护需要从我做起”的意识。
3.通过对生态农业、生态修复的分析,树立物质与能量的生命观念,形成保护环境、人与环境和谐相处的社会责任感。
【课件自主预习】
一、生态工程的基本原理
1.生态工程
(1)概念:是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法,对人工生态系统进行分析、设计和调控,或对已被破坏的生态环境进行修复、重建,从而提高生态系统的生产力或改善生态环境,促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。
(2)目的:遵循生态学规律,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)优点: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。
2.生态工程所遵循的基本原理
(1)自生
①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。一般而言,应尽量提高生物多样性程度,利用种之间互利共存关系,构建复合的落,这样即便某个种消亡,其他种也能弥补上来,从而有助于生态系统维持自生能力。
③要维持系统的自生,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
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。
(3)协调
在进行生态工程建设时,需要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应。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。
(4)整体
①几乎每个生态工程都是具有多组分、复杂结构及综合功能的系统,这样的复杂系统建设必须以整体观为指导。自然生态系统是通过生物与环境、生物与生物之间的协同进化而形成的一个不可分割的有机整体。
②遵循整体原理,首先要遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。
③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,不仅要考虑自然生态系统的规律,更要考虑经济和社会等系统的影响力。
④社会习惯、法律制度等也对生态工程建设有着重要影响。
二、生态工程的实例和发展前景
(一)生态工程的实例
1.农村综合发展型生态工程
(1)问题:农村人口多,人多地少,产出不足。
(2)对策:建立农村综合发展型生态工程,实现物质的多级循环利用。
(3)案例:北京郊区的某村以沼气工程为中心的物质多级循环利用
工程。
自制营养发膜2.湿地生态恢复工程
(1)湿地作用:具有蓄洪防旱,调节区域气候,控制土壤侵蚀,自然净化污水,为迁飞鸟类和多种动植物提供栖息地刘大成近况三八妇女节是法定假日吗,为人们提供休闲娱乐的环境等功能。
(2)问题:人们对湿地进行排水和围垦已经破坏了地球上80%的湿地
资源。
(3)对策
①采用工程学和生态学措施相结合的方法,使受到干扰的湿地得以恢复。
②在湿地周围建立缓冲带,以减少人类的干扰,使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。
(4)案例:厦门筼筜湖生态恢复。
3.矿区废弃地的生态恢复工程
演员范志博(1)问题:矿藏开采后,往往会造成山体、土壤和植被乃至整个地区生态系统的破坏。
(2)对策:人工制造表土、青蛙会淹死吗多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等,其中关键在于植被恢复,以及植被恢复所必需的土壤微生物落的重建。
(3)案例:赤峰市元宝山矿区生态恢复工程。
(二)生态工程的发展前景
1.在肯定生态工程的作用,特别是看到它在恢复、重建受损生态环境方面可发挥重要作用的同时,不要忘记大自然固有的强大的生态恢复力量,更不能误认为只要有了生态工程,就可以走“先污染、破坏,后治理”的老路。
2.我国的生态工程还有一些不足之处,如缺乏定量化模型葡萄酒文化的指导,难以像“精确农业”那样设计出标准化、易操作的生态工程样板。此外,有些设计缺乏高科技含量,生态系统的调控尚缺乏及时准确的监测技术的支持,缺乏理论性指导等。
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