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1、学问回顾：学问回顾：生态系统的结构、生态系统生态系统的结构、生态系统的能量流淌、物质循环、生的能量流淌、物质循环、生态系统的稳定性、种间关系，态系统的稳定性、种间关系，环境容纳量等环境容纳量等生生态态系系统统的的结结构构小小结结非非 生生 物物 的的物物质质和和能能量量生产者生产者主要是各种绿色植物主要是各种绿色植物将无机物合成有机物将无机物合成有机物将太阳光能转化为化学能将太阳光能转化为化学能消费者消费者主要是各种动物主要是各种动物干脆或间接消费生产者制造干脆或间接消费生产者制造的有机物。分多个等级的有机物。分多个等级分解者分解者主要是细菌、真菌等腐生生物主要是细菌、真菌等腐生生物将有机物分
2、解为无机物供生产将有机物分解为无机物供生产者再次利用。者再次利用。生物生物群落群落养分结构养分结构食物链食物链吃与被吃关系吃与被吃关系食物网：多条食物链交织连接食物网：多条食物链交织连接物质物质：水、空气、矿物质等：水、空气、矿物质等能量：阳光、热能能量：阳光、热能生生态态系系统统的的成成分分 能量流淌的起点：从生产者固定太阳能起先能量流淌的起点：从生产者固定太阳能起先能量流淌的起点：从生产者固定太阳能起先能量流淌的起点：从生产者固定太阳能起先 流经生态系统的总能流经生态系统的总能流经生态系统的总能流经生态系统的总能 能量流淌的数量能量流淌的数量能量流淌的数量能量流淌的数量 是生产者所固定的全
3、部太阳能是生产者所固定的全部太阳能是生产者所固定的全部太阳能是生产者所固定的全部太阳能生态系统的生态系统的生态系统的生态系统的 能量流淌的途径：太阳能能量流淌的途径：太阳能能量流淌的途径：太阳能能量流淌的途径：太阳能第一养分级第一养分级第一养分级第一养分级其次营其次营其次营其次营能量流淌能量流淌能量流淌能量流淌 养级养级养级养级第五养分级第五养分级第五养分级第五养分级 单向流淌不循环单向流淌不循环单向流淌不循环单向流淌不循环 能量流淌的特点能量流淌的特点能量流淌的特点能量流淌的特点 逐级递减传递率为逐级递减传递率为逐级递减传递率为逐级递减传递率为10102020 设法调整能量流淌关系设法调整能
4、量流淌关系设法调整能量流淌关系设法调整能量流淌关系 探讨的目的探讨的目的探讨的目的探讨的目的 使能量流向对人类最有益的部分使能量流向对人类最有益的部分使能量流向对人类最有益的部分使能量流向对人类最有益的部分碳的循环过程 大气中的大气中的大气中的大气中的N N N N2 2 2 2尿素及动尿素及动尿素及动尿素及动植物遗体植物遗体植物遗体植物遗体NONONONO3 3 3 3-土壤中的微生物土壤中的微生物土壤中的微生物土壤中的微生物NHNHNHNH3 3 3 3NONONONO3 3 3 3-氮素化肥氮素化肥氮素化肥氮素化肥3、氮循环、氮循环比较上图两个生态系统，哪个反抗力稳定性要更比较上图两个生
5、态系统，哪个反抗力稳定性要更高？为什么？高？为什么？案例：案例：物种越丰富，群落结构越困难，生态系物种越丰富，群落结构越困难，生态系统的自动调整实力越强，生态系统的统的自动调整实力越强，生态系统的反抗力稳定性越高反抗力稳定性越高对一个生态系统来说，反抗力稳定性与复原力对一个生态系统来说，反抗力稳定性与复原力稳定性存在相反关系。稳定性存在相反关系。抵抗力抵抗力稳定性稳定性恢复力恢复力稳定性稳定性稳稳定定性性生物量、生态系统复杂程度等生物量、生态系统复杂程度等反抗力稳定性与复原力稳定性的关系反抗力稳定性与复原力稳定性的关系 例例 生态学家高斯的试验：生态学家高斯的试验：K值：值：在环境条件不在环境
6、条件不受破坏的状况受破坏的状况下，确定空间下，确定空间中能所能维持中能所能维持的种群最大数的种群最大数量称为环境容量称为环境容纳量，又称纳量，又称值值 1.捕食：一种生物以另一种生物为食的现象。捕食：一种生物以另一种生物为食的现象。2.竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等现象。竞争的结果常表现为相互抑制，有时表现为一方占现象。竞争的结果常表现为相互抑制，有时表现为一方占优势，另一方处于劣势，甚至灭亡。优势，另一方处于劣势，甚至灭亡。3.寄生：一种生物（寄生者）借居于另一种生物（寄寄生：一种生物（寄生者）借居于另一种生物（寄主）的体内或体表，摄
7、取寄主的养分以维持生活的现象。主）的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活的现象。4.互利共生：两种生物共同生活在一起，相互依存，互利共生：两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利，分开至少一方不能独立存活。彼此有利，分开至少一方不能独立存活。种间关系小结 一、生态工程的兴起生态工程的兴起“可持续发展可持续发展”的内涵的内涵:(Sustainable Development)经济发展不仅要满足当代人的须要经济发展不仅要满足当代人的须要,还要不危害后代人发展实力。还要不危害后代人发展实力。美国生态学家美国生态学家H.T.H.T.奥德姆于奥德姆于19621962年首先提出年首先提出“生态生态工程工
8、程”概念：概念：“A branch of engineering and field of science“A branch of engineering and field of science in which solutions to societys in which solutions to societys environmental problems would be grounded environmental problems would be grounded in the technology available from natural in the technolog
9、y available from natural systems so that the human engineering systems so that the human engineering required would be supplementary rather than required would be supplementary rather than primary(overhead).”primary(overhead).”即以从自然系统获得的技术为基础，解决人类社会即以从自然系统获得的技术为基础，解决人类社会环境问题的一门工程分支科学，它所需的人类工程环境问题的一门
10、工程分支科学，它所需的人类工程技术仅仅起协助作用，而不是起主要作用；或技术仅仅起协助作用，而不是起主要作用；或“人人类应用主要来自自然的能源作为协助能对环境的限类应用主要来自自然的能源作为协助能对环境的限制制”；或；或“对自然的管理就是生态工程，更好的措对自然的管理就是生态工程，更好的措施是与自然结成伙伴关系施是与自然结成伙伴关系”。H.T.奥德姆的学生米奇（W.J.Mitsch）继承其思想，于1989年编了世界上第一本生态工程专著（Ecological Engineering:An Introduction to Ecotechnology），并于1992年主编创办了生态工程杂志。他对生态工
11、程的定义是：Ecological engineering has been defined as the design of ecosystems for the mutual benefit of humans and nature.即生态工程是为了人类和自然的相互利益而进行的一种生生态态系系统设计统设计。我国著名生态学家马世骏先生我国著名生态学家马世骏先生19791979年首年首先提倡生态工程。他对生态工程下的定先提倡生态工程。他对生态工程下的定义是：生态工程是应用生态系统中物种义是：生态工程是应用生态系统中物种共生与物质循环再生的原理、结合系统共生与物质循环再生的原理、结合系统工程的最优
12、化方法，设计的分层多级利工程的最优化方法，设计的分层多级利用物质的生产工艺系统。生态工程的目用物质的生产工艺系统。生态工程的目标就是在促进自然界良性循环的前提下，标就是在促进自然界良性循环的前提下，充分发挥物质的生产潜力，防止环境污充分发挥物质的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益与生态效益同步发展。染，达到经济效益与生态效益同步发展。它可以是纵向的层次结构，也可以发展它可以是纵向的层次结构，也可以发展为由几个纵向工艺链索横连而成的网状为由几个纵向工艺链索横连而成的网状工程系统。工程系统。人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控
13、和技术组装，对已破坏的生法，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。而促进人类社会和自然环境和谐发展。留意：留意：1 1、学科学问：、学科学问：；2 2、技术手段：、技术手段：；3 3、最终目的：、最终目的：。生态学和系统学生态学和系统学系统设计、调控和技术组装系统设计、调控和技术组装促进人类社会和自然环境的和谐发展促进人类社会和自然环境的和谐发展二、生态工程的概念：二、生态工
14、程的概念：（一）关注生态工程建设（一）关注生态工程建设资料分析一：资料分析一：1.导致导致1998年长江洪水泛滥的主要缘由是什么？年长江洪水泛滥的主要缘由是什么？根本缘由：长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水根本缘由：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游围湖造田、乱占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面积急剧削减。面积急剧削减。干脆缘由：干脆缘由：1998年度的罕见降雨。但这也与全球年度的罕见降雨。但这也与全球温室气体排放量增加而导致的温度上升、气候异样温室气体排放量增加
15、而导致的温度上升、气候异样有关。有关。解决长江洪水泛滥的措施有：解决长江洪水泛滥的措施有：以生物措施为主，结合工程措施，提高森林覆盖率；以生物措施为主，结合工程措施，提高森林覆盖率；“退耕还湖退耕还湖”和改革不合理耕作方式等。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（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夫的经济收入。以及如何提高农夫的经济收入。2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？问题？传统的经济发展模式不留意生态环境的
16、爱传统的经济发展模式不留意生态环境的爱护，没有考虑生态成本，经济的发展以巨护，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。大的生态环境破坏为代价。关注生态工程建设关注生态工程建设1 1、什么是石油农业？、什么是石油农业？“石油农业石油农业”是以美国为代表的高投入、是以美国为代表的高投入、高产出的农业现代化模式。这一模式之所以被高产出的农业现代化模式。这一模式之所以被称为称为“石油农业石油农业”，是因为它大量地运用以石，是因为它大量地运用以石油产品为动力的农业机械，大量运用以石油制油产品为动力的农业机械，大量运用以石油制品为原料的化肥、农药等农用化学品。机械化品为原料的化肥、农药等农
17、用化学品。机械化和化学化是这一农业现代化模式的共同特点。和化学化是这一农业现代化模式的共同特点。具有高产、高效、省力、省时、不施具有高产、高效、省力、省时、不施粪肥、经济效益大等特点，无论对提高农业生粪肥、经济效益大等特点，无论对提高农业生产效率和农产品产量，解决因人口激增而引起产效率和农产品产量，解决因人口激增而引起的世界粮食需求冲突尖锐等问题，或在经济发的世界粮食需求冲突尖锐等问题，或在经济发达国家的农业发展史上均起过重要作用。达国家的农业发展史上均起过重要作用。“石油农业石油农业”大量运用化肥、农药和机械的生产方大量运用化肥、农药和机械的生产方式，因对石油等能源有高度的依靠性而得名。它把
18、式，因对石油等能源有高度的依靠性而得名。它把农业生产这一困难的生物过程，变成了简洁的机械农业生产这一困难的生物过程，变成了简洁的机械过程和化学过程。由于其投入高，产出也高，对粮过程和化学过程。由于其投入高，产出也高，对粮食平安保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用，食平安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浩但同时它所产生的废弃物和有害物质的数量也很浩大，大大减弱了农业生态系统的稳定性和持续生产大，大大减弱了农业生态系统的稳定性和持续生产力，并造成日益严峻的农产品污染和环境污染等问力，并造成日益严峻的农产品污染和环境污染等问题。题。1.你对你对“石
19、油农业石油农业”是如何理解的？是如何理解的？资料分析二：资料分析二：关注生态工程建设关注生态工程建设2 2、如何辩证的看待、如何辩证的看待“石油农业石油农业”？（1 1）从耕种模式上看，实施单种栽培，基）从耕种模式上看，实施单种栽培，基本上不实施轮作制，本上不实施轮作制，（2 2）物种单一，缺乏多样性，）物种单一，缺乏多样性，（3 3）农牧基本分别；）农牧基本分别；（4 4）特别依靠化学能的高投入，）特别依靠化学能的高投入，（5 5）能源利用率低，给环境带来了很大的）能源利用率低，给环境带来了很大的危害。危害。对环境造成危害的污染物，接受确定对环境造成危害的污染物，接受确定的措施和技术，就能够
20、进行回收和循环的措施和技术，就能够进行回收和循环利用，这样不但能够削减环境污染，而利用，这样不但能够削减环境污染，而且提高了资源的利用效率，削减了资源且提高了资源的利用效率，削减了资源的奢侈。例如，对废污水中的重金属或的奢侈。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。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因此说污染物是放错了地方没有被利用的资源。的资源。3.3.如何理解如何理解“污染物是放错地方的资源污染物是放错地方的资源”这这句话？句话？探讨垃圾处理探讨垃圾处理1、哪些是可回收的，哪些是不行回收的？、哪些是可回收的，哪些是不行回收的？2、可回收
21、垃圾的再利用？、可回收垃圾的再利用？3、不行回收垃圾有什么用途？、不行回收垃圾有什么用途？有人说有人说“垃圾是放错地方的资源垃圾是放错地方的资源”，你是如何理解这句话，你是如何理解这句话 接受确定的措施和技术，接受确定的措施和技术，能够使垃圾中的能量流能够使垃圾中的能量流向对人类有益的部分向对人类有益的部分生活生活垃圾垃圾有机有机肥料肥料可回收可回收部分分部分分无无法法回回收收的的有有机机废弃料废弃料沼气沼气分分别别处处理理再再生生利用利用燃燃烧烧发发电电提提供供社社区区用热水用热水饲养饲养蚯蚓蚯蚓 动动 物物 蛋蛋白饲料白饲料发酵发酵处理处理 在不同的国家有不同的改进措施。例如，在不同的国家
22、有不同的改进措施。例如，在我国，人多地少，应当大力发展生态农业。在我国，人多地少，应当大力发展生态农业。实施的具体措施包括：可以依据田间作物的实施的具体措施包括：可以依据田间作物的须要适量施用高效、低毒、低残留的农药，须要适量施用高效、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，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；另一方面要削减农业提高土地的产出水平；另一方面要削减农业活动对环境的污染，促进社会的可持续发
23、展。活动对环境的污染，促进社会的可持续发展。4.4.石油农业的生产模式应当怎样改进？石油农业的生产模式应当怎样改进？特点：特点：以机械化、水利化、化学化和电气以机械化、水利化、化学化和电气化来进行农业生产；化来进行农业生产；干脆和间接依靠石化能源；干脆和间接依靠石化能源；农业劳动生产率大大提高；农业劳动生产率大大提高；土地生产率和农产品商品率提高土地生产率和农产品商品率提高（比如在美国，（比如在美国，1%的人种粮养活的人种粮养活着全国其余的人）着全国其余的人）“石油农业石油农业”问题：问题：高输入、高能耗，加剧世界能源危高输入、高能耗，加剧世界能源危机；机；机械化耕作与不合理的种植导致严机械化
24、耕作与不合理的种植导致严峻的土壤流失；峻的土壤流失；化肥和农药用量上升，但大部分进化肥和农药用量上升，但大部分进入了环境，引起严峻环境污染；入了环境，引起严峻环境污染；单一种植，使生态失衡，引发大规单一种植，使生态失衡，引发大规模病虫害；秸秆等废弃物利用率低；模病虫害；秸秆等废弃物利用率低；人工创建的高产品种广泛取代了各人工创建的高产品种广泛取代了各地农畜品种的多样性，使后者的基地农畜品种的多样性，使后者的基因快速灭亡。因快速灭亡。“石油农业石油农业”“危危”中有中有“机机”。传统经济模式传统经济模式正在毁坏和正在毁坏和 消消耗地球赠给我耗地球赠给我们的们的 自然资本。自然资本。为了实现可持续
25、发展，经济为了实现可持续发展，经济发展必需符合生态学规律，走生发展必需符合生态学规律，走生态经济之路。态经济之路。遵循的遵循的主要原则主要原则？实现的实现的重要手段重要手段？人教人教P108关于关于生态经济生态经济：三、生态工程所遵循的基本原理三、生态工程所遵循的基本原理1 1、物质循环再生原理物质循环再生原理无废弃物农业无废弃物农业是我国古代传统农业的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辉煌成就之一，也是生态工程最早和最生动的一种模式。最生动的一种模式。1 12 2、土壤肥力几千年土壤肥力几千年没有耗竭的原理是什没有耗竭的原理是什么么?3 3、该生态系统怎样实该生态系统怎样实
26、现物质循环利用的？物现物质循环利用的？物质以什么形式循环？质以什么形式循环？思索：思索：、这个一个生态系、这个一个生态系统吗？生产者、消统吗？生产者、消费者、分解者分别费者、分解者分别是什么？是什么？没有物质循环的没有物质循环的系统，就会产生废系统，就会产生废弃物，造成环境污弃物，造成环境污染，并最终影响到染，并最终影响到系统的稳定和发展。系统的稳定和发展。物质循环再物质循环再生原理生原理试补充一个结构或一种生态系统成分，以充分利用能量？试补充一个结构或一种生态系统成分，以充分利用能量？添加沼气池，把人添加沼气池，把人畜粪便、作物残留畜粪便、作物残留送入沼气池，沼气送入沼气池，沼气作燃料，沼渣
27、作肥作燃料，沼渣作肥料。实现能量的充料。实现能量的充分利用。分利用。传统：传统：原料原料-产品产品-废料废料现在：现在：原料原料-产品产品-原料原料-产品产品2 2、物种多样性原理、物种多样性原理物种越丰富，生态系统的反抗力稳定性越高物种越丰富，生态系统的反抗力稳定性越高资料分析探讨：资料分析探讨：1.1.为什么樟子松林的松毛虫会肆虐，几十亿株杨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有的树会毁于一旦？而珊瑚礁区却能够在养分稀有的深海中，保持着很高的生物多样性？深海中，保持着很高的生物多样性？三北防护林的辽宁西部建设中，种植纯樟子松林三北防护林的辽宁西部建
28、设中，种植纯樟子松林生物多样性低，食物链短而单调生物多样性低，食物链短而单调，缺少松毛虫的天敌，缺少松毛虫的天敌，使得偶然滋生的松毛虫肆虐一时，造成樟子松林奄奄使得偶然滋生的松毛虫肆虐一时，造成樟子松林奄奄一息，成为鸟兽了无踪影的不毛之地。一息，成为鸟兽了无踪影的不毛之地。珊瑚礁区的生物多样性高，食物链困难，所以珊瑚礁区的生物多样性高，食物链困难，所以可以较长时间维持稳态。可以较长时间维持稳态。纯樟子松林、杨树林的生物多样性低，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，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供应了丰富的食物而成片单一的林木
29、又为其供应了丰富的食物来源，因而会导致了树林的毁坏。来源，因而会导致了树林的毁坏。珊瑚礁区的生物多样性高，食物链困难，珊瑚礁区的生物多样性高，食物链困难，不同的生物占据了不同的时间位、空间位和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。物体间充分地循环利用而很少流出系统外。2.2.从上面正面和反面的实例，你能得出怎样的从上面正面和反面的实例，你能得出怎样的结论？你认为生物多样性的破坏有人为因素吗结论？你认为生物多
30、样性的破坏有人为因素吗？只有保持生态系统较高的生物多样性，只有保持生态系统较高的生物多样性，才能保证生态系统的稳定和平衡。生物多才能保证生态系统的稳定和平衡。生物多样性的破坏有人为因素，而且往往作用巨样性的破坏有人为因素，而且往往作用巨大。大。想一想，在我国想一想，在我国西北地区西北地区进行防护进行防护林建设时，应选择哪些树种？林建设时，应选择哪些树种？喜阳、抗寒、耐旱、耐盐碱、适应性强喜阳、抗寒、耐旱、耐盐碱、适应性强 我国西北一些地区年降雨量小于我国西北一些地区年降雨量小于450mm450mm，是只适，是只适宜种植灌木和草的地区，但却被硬性规定种植属于宜种植灌木和草的地区，但却被硬性规定种
31、植属于高大乔木的杨树。生态的不适应使很多地方的杨树高大乔木的杨树。生态的不适应使很多地方的杨树长成半死不活的长成半死不活的“小老头小老头”状，结果防护林成了残状，结果防护林成了残败的败的“灰色长城灰色长城”。仅仅满足协调适应就可以吗？摩洛哥会爬树的山羊摩洛哥会爬树的山羊牲畜数量不能超过牲畜数量不能超过环境的承载量环境的承载量才能维持才能维持平衡平衡3 3、协调与平衡原理、协调与平衡原理-须要考虑环境承载力即环境容纳量须要考虑环境承载力即环境容纳量资料分析：资料分析：1 1、从协调与平衡原理动身，想一想，在我、从协调与平衡原理动身，想一想，在我国西北地区进行防护林建设时，应选择哪些国西北地区进行
32、防护林建设时，应选择哪些树种？假如在该地区发展畜牧养殖业，你认树种？假如在该地区发展畜牧养殖业，你认为应当留意什么问题？为应当留意什么问题？几种西北地区特殊适宜树种的介绍几种西北地区特殊适宜树种的介绍（1）沙棘，俗称）沙棘，俗称“酸柳酸柳”、“酸刺酸刺”、“黑刺黑刺（2）山杏，主要指西伯利亚杏，）山杏，主要指西伯利亚杏，（3）刺槐，）刺槐，（4）锦鸡儿（又称拧条），）锦鸡儿（又称拧条），（5）杜梨）杜梨（6）沙枣）沙枣（7）合欢）合欢（8）臭椿）臭椿 西北畜牧养殖应当留意牲畜数西北畜牧养殖应当留意牲畜数量不能超过草地的承载量。针对公量不能超过草地的承载量。针对公共草地的过度放牧问题，应当实行共
33、草地的过度放牧问题，应当实行草地承包，调动个人的管理主动性，草地承包，调动个人的管理主动性，削减过度放牧现象；另外，可以在削减过度放牧现象；另外，可以在有条件的地方，人工种植牧草，增有条件的地方，人工种植牧草，增加牧草产量。加牧草产量。4 4、整体性原理整体性原理整体指社会整体指社会-经济经济-自然复合成的巨大系统自然复合成的巨大系统例：林业工程例：林业工程建设中的问题建设中的问题一方面号召农夫种树，另一方面号召农夫种树，另一方面要考虑农夫的生活一方面要考虑农夫的生活问题问题5 5、系统学和工程学原理、系统学和工程学原理（1 1）系统的结构确定功能原理）系统的结构确定功能原理运用：改善和优运用
34、：改善和优化生态系统的结构化生态系统的结构例：桑基鱼塘模式例：桑基鱼塘模式（2）系统整体性原理）系统整体性原理豆科作物和固氮菌的共生豆科作物和固氮菌的共生 你能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗？你能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗？提提前前种种植植玉玉米米提提前前种种植植玉玉米米提提前前种种植植玉玉米米套种：在不同时期，同一块土地上种植几种庄稼。套种：在不同时期，同一块土地上种植几种庄稼。延长了单位面积的光合作用时间。延长了单位面积的光合作用时间。（2）轮种轮种1）降低虫害）降低虫害2）复原或提高土壤肥力）复原或提高土壤肥力在确定年限内，同一块土地上轮番种植不同的作物。在确定年限内，同
35、一块土地上轮番种植不同的作物。思索：思索：1、农村生态系统中有哪些方式可以降低虫害？、农村生态系统中有哪些方式可以降低虫害？轮种、农药、天敌、转基因作物轮种、农药、天敌、转基因作物.2、哪种方式可以爱护农业生态环境？、哪种方式可以爱护农业生态环境？豆豆科科植植物物的的作作用用？间作：几种作物同时在一块土地上播种。增加了间作：几种作物同时在一块土地上播种。增加了光合作用面积；充分利用光能等。光合作用面积；充分利用光能等。系统整体性原理系统整体性原理 固氮菌为豆科作物供应氮固氮菌为豆科作物供应氮素，而豆科作物为其供应能量素，而豆科作物为其供应能量和其他养分，两者的共生使豆和其他养分，两者的共生使豆
36、科作物能够在氮素缺乏的土地科作物能够在氮素缺乏的土地上生长；当把它们分开时，两上生长；当把它们分开时，两者的生长都要受到损害。者的生长都要受到损害。思索与探究：思索与探究：3.桑基鱼塘分布在我国长江三角洲、珠江三角洲一桑基鱼塘分布在我国长江三角洲、珠江三角洲一带的水乡，是一种典型的水陆物质和能量交换型生带的水乡，是一种典型的水陆物质和能量交换型生态工程。试分析桑基鱼塘的物质和能量流淌途径。态工程。试分析桑基鱼塘的物质和能量流淌途径。桑基鱼塘系统中物质和能量的流淌是相互联系桑基鱼塘系统中物质和能量的流淌是相互联系的，能量的流淌包含在物质的循环利用过程中，随的，能量的流淌包含在物质的循环利用过程中
37、，随着食物链的延长逐级递减。着食物链的延长逐级递减。我国北方，冬天气温低，蔬菜不能我国北方，冬天气温低，蔬菜不能生长，家畜生长缓慢甚至停止，沼生长，家畜生长缓慢甚至停止，沼气池也不能正常产气。气池也不能正常产气。系统整体性原理系统整体性原理日光温室日光温室猪猪禽禽舍舍沼气池沼气池系统整体性原理系统整体性原理“四位一体四位一体”总体功能大于各部分之和总体功能大于各部分之和物质循环再生原理物质循环再生原理物种多样性原理物种多样性原理协调与平衡原理协调与平衡原理整体性原理整体性原理系统学和工程学原理系统学和工程学原理（1 1）系统的结构确定功能原理）系统的结构确定功能原理（2 2）系统整体性原理）系
38、统整体性原理日光温室日光温室沼气池沼气池猪猪禽禽舍舍例题：阅读以下资料和我国北例题：阅读以下资料和我国北方方“四位一体四位一体”生态农业模式生态农业模式图，回答下列问题图，回答下列问题（1）此农业生态系统中起确定作用的是）此农业生态系统中起确定作用的是 .2）运用沼气池里的残渣为什么可以提高蔬菜的产量）运用沼气池里的残渣为什么可以提高蔬菜的产量（3）现在菜农遇到了阴雨连绵天气）现在菜农遇到了阴雨连绵天气,为增加蔬菜的产量，你为增加蔬菜的产量，你能提出合理化建议吗？能提出合理化建议吗？（4）为了生产无公害的蔬菜，可以还可运用哪些栽培技术）为了生产无公害的蔬菜，可以还可运用哪些栽培技术？农作物农作
39、物沼气池里的残渣含有丰富的矿物质，能提高农作产量。沼气池里的残渣含有丰富的矿物质，能提高农作产量。白天适当提高温度，夜晚适当降低温度（其它答案合理也可）白天适当提高温度，夜晚适当降低温度（其它答案合理也可）可以利用组织培育技术或无土栽培技术。可以利用组织培育技术或无土栽培技术。巩固练习巩固练习（1）分析说明鱼和蛙在该生态系统中物质和能量流淌中的主动作用是什么？）分析说明鱼和蛙在该生态系统中物质和能量流淌中的主动作用是什么？（2）分析说明稻一鱼一蛙共生生态系统的生态优势。）分析说明稻一鱼一蛙共生生态系统的生态优势。鱼、蛙是消费者，加速生态系统的物质循环鱼、蛙是消费者，加速生态系统的物质循环在原有
40、食物链中引入新的环节在原有食物链中引入新的环节(将人们不能干脆利用的有机物转化为可将人们不能干脆利用的有机物转化为可以干脆利用的农副产品以干脆利用的农副产品)有利于实现对物质和能量的多级利用，并减有利于实现对物质和能量的多级利用，并减轻了环境污染轻了环境污染（3）上述两个生态系统中各种生物所需的有机物都依靠于）上述两个生态系统中各种生物所需的有机物都依靠于_ 生命活动所需的能量追根究竟都来自生命活动所需的能量追根究竟都来自_。（4）甲和乙相比，反抗力稳定性较强的是）甲和乙相比，反抗力稳定性较强的是_，缘由是缘由是_（5）从能量流淌的角度看，建立甲生态系统的目的是）从能量流淌的角度看，建立甲生态
41、系统的目的是_。（6）为了使稻获得高产，稻田乙须要常常运用农药，而甲则不须要，缘）为了使稻获得高产，稻田乙须要常常运用农药，而甲则不须要，缘由是由是_。（7）一般地说，农田生态系统的）一般地说，农田生态系统的 稳定性较低，废弃农田上会稳定性较低，废弃农田上会发生群落演替，该演替的类型是发生群落演替，该演替的类型是 。绿色植物的绿色植物的光合作用光合作用太阳光能太阳光能甲甲生物种类较多，养分结构困难，自动调整实力较大生物种类较多，养分结构困难，自动调整实力较大调整能量流淌的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分调整能量流淌的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分引入害虫天敌引入害虫天
42、敌蛙，有效限制了害虫数量蛙，有效限制了害虫数量反抗力反抗力次生演替次生演替网络学问结构网络学问结构生态工程建设目的：遵循自然界生态工程建设目的：遵循自然界 的规律，充分发挥资源的生产潜的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止力，防止 ，达，达到到 和和 的同步发展。（少消耗、多效益、的同步发展。（少消耗、多效益、）生态经济：主要是通过实行生态经济：主要是通过实行“”原则，使一个系统产生出的污染物，原则，使一个系统产生出的污染物，能够成为本系统或者另一个能够成为本系统或者另一个系统的系统的 ，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，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
43、是一是 。1 1）原理：物质能在生态系统中循环往复，原理：物质能在生态系统中循环往复，2 2）原理：物种繁多困难的生态系统具有较高的原理：物种繁多困难的生态系统具有较高的 生态工程原理生态工程原理 3 3）原理：生态系统的生物数量不能超过原理：生态系统的生物数量不能超过 （环境容纳量）（环境容纳量）的限度的限度 4 4）原理：生态系统建设要考虑自然、原理：生态系统建设要考虑自然、的整体影响的整体影响5）原理原理 系系统统的的结结构确定构确定 原理：要通原理：要通过过改善和改善和优优化化系系统结统结构改善功能构改善功能系系统统整体性原理：系整体性原理：系统统各各组组分分间间要有适当的要有适当的
44、，使得能量、，使得能量、物物质质、信息等的、信息等的转换转换和流通和流通顺顺当完成，并当完成，并实现总实现总体功能大于各部分体功能大于各部分 的效果，即的效果，即“1+12”生态工程建设目的：遵循自然界生态工程建设目的：遵循自然界 的规律，的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止充分发挥资源的生产潜力，防止 ，达到，达到 和和 的同步发展。（少消耗、多效益、的同步发展。（少消耗、多效益、）生态经济：主要是通过实行生态经济：主要是通过实行“”原则，使原则，使一个系统产生出的污染物，能够成为本系统或者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另一个系统的 ，从而实现废弃物的资源化，从而实现
45、废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一是而实现循环经济最重要的手段之一是 。网络学问结构网络学问结构物质循环物质循环 环境污染环境污染 经济效益经济效益 生态效益生态效益 可持续可持续 循环经循环经济济 生产原料生产原料 生态工程生态工程 物质循环再生物质循环再生答案：答案：物质循环物质循环 环境污染环境污染 经济效益经济效益 生态效益生态效益 可持续可持续 循循环经济环经济 生产原料生产原料 生态工程生态工程 物质循环再生物质循环再生 分层分级利用分层分级利用 物种多样性物种多样性 反抗力稳定性反抗力稳定性 协调与协调与平衡平衡 环境承载力环境承载力 整体性整体性 经济经济 社会社会 系统学和工程学系统学和工程学 功能功能 比例关比例关系系 之和之和