高中生物選修3生態(tài)工程
高中生物選修3生態(tài)工程
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高中生物選修3生態(tài)工程知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
一、生態(tài)工程的概念
生態(tài)工程是指應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生與物質(zhì)循環(huán)再生原理、結(jié)構(gòu)與功能相協(xié)調(diào)原則，結(jié)合系統(tǒng)分析的最優(yōu)化方法而設(shè)計(jì)的促進(jìn)物質(zhì)被分層多級(jí)利用的生產(chǎn)工藝系統(tǒng)。
二、生態(tài)工程的基本原理
生態(tài)工程的設(shè)計(jì)所依據(jù)的是生態(tài)學(xué)和工程學(xué)原理
1、生態(tài)學(xué)原理
(1)物種共生原理：自然界任何一種生物都不能離開其他生物而單獨(dú)生存和繁衍，存在著共生、競爭等關(guān)系，這構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)和反饋機(jī)制。
(2)生態(tài)位原理：生態(tài)系統(tǒng)中各種生物都占有一定的生態(tài)位，依據(jù)此原理，可構(gòu)建一個(gè)具有多層次、多種群的穩(wěn)定而高效的生態(tài)系統(tǒng)。
(3)食物鏈原理：食物鏈/食物網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞的基礎(chǔ)，物種間的食物關(guān)系是生態(tài)工程設(shè)計(jì)的重要因素。
(4)物種多樣性原理：生態(tài)系統(tǒng)中生物多樣性越高，抵抗力穩(wěn)定性越陷越高 ，生態(tài)系統(tǒng)就越穩(wěn)定 。(如“三北防護(hù)林”蟲害、珊瑚礁區(qū)的生機(jī))
2、工程學(xué)原理
(1)物質(zhì)循環(huán)再生原理：物質(zhì)能在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復(fù)，分層分級(jí)利用。我國古代的“無廢棄物農(nóng)業(yè)”——利用收集到的一切可能的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)肥料，改善了土壤結(jié)構(gòu)，培育了土壤微生物，實(shí)現(xiàn)了N、P、K等元素的循環(huán)利用。
(2)協(xié)調(diào)與平衡原理：要處理好生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，生態(tài)系統(tǒng)中的生物數(shù)量不能超過環(huán)境承載力(環(huán)境容納量)的限度。太湖等水體富營養(yǎng)化，導(dǎo)致水葫蘆和藻類瘋長現(xiàn)象;西北衰敗的楊樹和繁茂的當(dāng)?shù)貥浞N間的大反差。
(3)整體性原理：生態(tài)工程建設(shè)，不但要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，還要考慮到社會(huì)和經(jīng)濟(jì)等系統(tǒng)的影響力。只有應(yīng)用整體性原理，才能統(tǒng)一協(xié)調(diào)當(dāng)前與長遠(yuǎn)、局部與整體、開發(fā)與環(huán)境建設(shè)之間的關(guān)系，保障生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。
三、生態(tài)工程建設(shè)的基本過程
1.生態(tài)工程建設(shè)的核心環(huán)節(jié)是技術(shù)設(shè)計(jì).
2.生態(tài)工程設(shè)計(jì)的方法及實(shí)例
(1)食物鏈(網(wǎng))的“相接”，如稻田養(yǎng)魚農(nóng)業(yè)生態(tài)工程。
(2)食物鏈(網(wǎng))的“加環(huán)”，如玉米芯的充分利用。
3.生態(tài)工程在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到有利于人和自然兩方面，突出低消耗、多效益、可持續(xù)的特征。
四、我國生態(tài)工程建設(shè)的實(shí)例
1.治污生態(tài)工程
(1)內(nèi)容：主要涉及固體、液體、有機(jī)廢物的處理，生態(tài)肥料的研制與試用，湖區(qū)污染的生態(tài)治理，塑料的再生利用。
(2)實(shí)例——“人工濕地”生態(tài)工程：
(1)濕地的重要特點(diǎn)之一是生物多樣性豐富，濕地生態(tài)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的 功能，被譽(yù)為“地球之腎”。
(2)“人工濕地”的凈化作用是通過濕地環(huán)境中所發(fā)生的物理、化學(xué)和生物作用的綜合效應(yīng)實(shí)現(xiàn)的，由不同類型的水生植物和微生物的共同作用來完成。
(3)水生植物可吸收、轉(zhuǎn)化污水中的N、P等物質(zhì)，還能促進(jìn)細(xì)菌等微生物對(duì)污水的處理和凈化。
【拓展】人工濕地是一個(gè)綜合的生態(tài)系統(tǒng)，它應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生、物質(zhì)循環(huán)再生原理，結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)原則，在促進(jìn)廢水中污染物質(zhì)良性循環(huán)的前提下，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境的再污染，獲得污水處理與資源化的最佳效益。
2.生態(tài)恢復(fù)工程
(1)生態(tài)恢復(fù)工程的第一步是恢復(fù)植被.
(2)實(shí)例
a.礦山廢棄地生態(tài)恢復(fù)工程：
在礦區(qū)廢棄地的生態(tài)修復(fù)中，植被要注意選擇生長快和抗逆性強(qiáng)的樹種，優(yōu)先選擇負(fù)擔(dān)樹種，盡量選擇適應(yīng)性強(qiáng)的鄉(xiāng)土樹種和先鋒樹種，注意樹種的多功能效益。
b.西部的生態(tài)治理
水土流失是西部生態(tài)問題中最本質(zhì)、最突出的矛盾。
3.生態(tài)農(nóng)業(yè)工程
生態(tài)農(nóng)業(yè)以保持生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)平衡為主導(dǎo)思想，促進(jìn)物質(zhì)在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)和重復(fù)使用,以最少的投入獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。
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