生物:4.1《生态工程的原理和类型》学案(1)(苏教版选修3)
生物:4.1《生态工程的原理和类型》学案(1)(苏教版选修3)第2页

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。

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。

  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基础之上的整体理论,是解决生态环境问题的必要基础。

5、系统学和工程学原理

(1)系统的结构决定功能原理:

  生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。

(2)系统整体性原理:

  系统各组分之间要有适当的比例关系,只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转化和流通,并且实现总体功能大于各部分之和的效果,即"1+1>2"。

【例2】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

三、生态工程的类型

  根据性质和设计目标的不同,生态工程可分为不同的类型。例如,具有农业生态保护性质并以农产品生产为目标的农业生态工程;以环境保护为目标的林业生态工程,包括水土保持生态工程、防风固沙生态工程、水源涵养生态工程、城市绿化和园林生态工程等;以治理环境污染为目标的治污生态工程,包括污水治理生态工程、城市垃圾处理生态工程、湖泊和水源地治理生态工程等。

实例1:"人工湿地"生态工程。

(1)湿地是开放水域和陆地之间过渡性的生态系统,其重要特点之一是生物多样性丰富。湿地生态系统具有较强的净化功能,被誉为"地球之肾"。

(2)"人工湿地"是模拟自然湿地的人工生态系统。它的组成成分包括土壤、各类水生植物(浮水植物、挺水植物和沉水植物)和水等。

(3)"人工湿地"对污水的净化作用是通过不同类型的水生植物和微生物的共同作用实现的。水生植物除了能吸收、转化污水中的N、P等物质外,还能促进细菌等微生物对污水的处理和净化。在"人工湿地"生态系统中,对废水净化起作用的是微生物的分解和转化作用以及相关的物理、化学作用,如沉淀、吸附、过滤等。

【例3】下列哪些属于湿地生态系统的生态效益( )