人教版高中生物选修3课件
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专题 生态工程
理
景
教学目标
知识方面： 1.简述生态工程兴起的原因及生态工程的概念； 2.简述生态工程的基本原理，举例说出各原理的内容。 能力方面： 尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。 情感态度与价值观方面： 1.关注生态工程建设； 2.初步形成物质循环利用、协调与平衡、多样性、局部与整体相
你能举出系统整体功 能大于部分之和的例子 吗?
豆科作物和固氮菌的共生
5.2 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 问题:农村中物质、
能量的多级利用问题
对策:进行综合发展型生态 工程
案例:北京窦店村以沼气为 中心的生态工程
1.在这一案例中，主要运用了哪些生态工程的基 本原理？
一方面号召农民种树，另一方面要考虑农民的生活问题
5、系统学和工程学原理
（1）系统的结构决定功能原理
运用：改善和优 化生态系统的结构
例：桑基鱼塘模式
（2）系统整体性原理
珊瑚礁“白化”
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 息等的转换和流通，并且实 现总体功能大于各部分之和 的效果，即“1+1>2”。
生态
生态环境
5.1 生态工程的基本原理
资料分析1：一九九八年的洪水
讨论:
1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？
直接原因：
1998年度的罕见降雨。
根本原因：
全球温室气体排放量增加而导致的温度升高、 气候异常；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。
3、培育了土壤微生物
4、实现了土壤养分如氮、磷、 钾及微量元素的循环利用
2、物种多样性原理
物种越丰富， 生态系统的抵抗力稳定性越高
遇虫害而死的樟子 松
资料分析讨论：
2.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？
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。
5、矿区废弃地的生态工程
问题:矿区生态环境的 破坏问题
⒈物质循环再生原理 ⒉物种多样性原理 ⒊协调与平衡原理 ⒋整体性原理 ⒌系统学和工程学原理
1、物质循环再生原理
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。
1、种植能够固氮的豆科作物
2、堆肥和沤肥,改善土壤结构
堆肥的堆制要为微生物创 造好氧分解的条件，发酵 温度较高。沤肥多在水下 沤制，以厌氧分解为主， 发酵温度低。
物质循环再生原理、整体性原理、物种多样 性原理等。
2.这一生态系统的结构和功能有哪些特点？有哪 些值得借鉴的做法？
这个案例以沼气工程为核心，农林牧副渔各 业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经 济发展；同时又降低了环境污染，促进了农村的 可持续发展。
2、小流域综合治理生态工程 问题: 小流域水土流失
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。
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。
二、生态工程的基本原理
生态工程是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶， 是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉 而产生的新兴学科
2.石油农业的生产模式应当怎样改进？
大力发展生态农业。 具体措施： 适量施用高效、低毒、低残留农药，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。
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。因此污染物是放错了地方没有被利用的资源。
3、协调与平衡原理
----需要考虑环境承载力（环境容纳量），以及生物与环 境的适应
需要考虑：生物与环境的适应性， 因地制宜
讨论： 从协调与平衡原理出发，想一想，在我国西北地区进行
防护林建设时，应选择哪些特征的树种？如果在该地区发 展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？
抗寒、耐旱，适应性强的沙棘， 畜牧养殖应该注意： 耐盐碱力较强的沙枣等植物。 牲畜量不超过草地承载
问题 对策: 进行综合治理
案例: 甘肃陇南县“九 子登科”模式
3、大区域生态系统恢复工程
问题:我国土地荒漠化 问题
对策:植树造林、退耕 还林、还草
案例:退耕还草和三北 防护林建设
4、Biblioteka Baidu地生态恢复工程
问题:湿地的缩小和破 坏问题
对策:控制污染、退田 还湖
案例:江西鄱阳湖湿地 生态恢复工程
统一的观点，树立可持续发展的观点； 3.重视理论联系实际。
本节重点:生态工程的基本原理 难点:生态工程的系统学和工程学原理
你觉得本专题题图有什么寓意?
干裂的土地，赤红的 荒山，意味着不断恶 化的 。幼苗的 上方是蔚蓝的地球， 球似乎化作一滴甘露， 滋润着大地；幼苗又 可寓意为 工 程，虽然柔弱， 却顽强地支撑着地球； 地球和幼苗组合和谐， 象征着希望。
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。
资料分析2
讨论:
1.你对“石油农业”是如何理解的?
“石油农业” 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
量
4、整体性原理
整体指社会-经济-自然复合成的巨大系统
生产
消费
成本
效益
经济系统
社会习惯、法律制度 等也都对生态工程建 设有重要影响。
植物 动物 微生物
非生物的因素
自然系统
政策
科
管
学
理
文
化
社会系统
例：林业工程建设中的问题
只有应用整体性原理, 才能统一协高当前与 长远、局部与整体、 开发与环境建设之间 的关系，保障生态系 统的平衡和稳定
理
景
教学目标
知识方面： 1.简述生态工程兴起的原因及生态工程的概念； 2.简述生态工程的基本原理，举例说出各原理的内容。 能力方面： 尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。 情感态度与价值观方面： 1.关注生态工程建设； 2.初步形成物质循环利用、协调与平衡、多样性、局部与整体相
你能举出系统整体功 能大于部分之和的例子 吗?
豆科作物和固氮菌的共生
5.2 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 问题:农村中物质、
能量的多级利用问题
对策:进行综合发展型生态 工程
案例:北京窦店村以沼气为 中心的生态工程
1.在这一案例中，主要运用了哪些生态工程的基 本原理？
一方面号召农民种树，另一方面要考虑农民的生活问题
5、系统学和工程学原理
（1）系统的结构决定功能原理
运用：改善和优 化生态系统的结构
例：桑基鱼塘模式
（2）系统整体性原理
珊瑚礁“白化”
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 息等的转换和流通，并且实 现总体功能大于各部分之和 的效果，即“1+1>2”。
生态
生态环境
5.1 生态工程的基本原理
资料分析1：一九九八年的洪水
讨论:
1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？
直接原因：
1998年度的罕见降雨。
根本原因：
全球温室气体排放量增加而导致的温度升高、 气候异常；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。
3、培育了土壤微生物
4、实现了土壤养分如氮、磷、 钾及微量元素的循环利用
2、物种多样性原理
物种越丰富， 生态系统的抵抗力稳定性越高
遇虫害而死的樟子 松
资料分析讨论：
2.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？
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。
5、矿区废弃地的生态工程
问题:矿区生态环境的 破坏问题
⒈物质循环再生原理 ⒉物种多样性原理 ⒊协调与平衡原理 ⒋整体性原理 ⒌系统学和工程学原理
1、物质循环再生原理
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。
1、种植能够固氮的豆科作物
2、堆肥和沤肥,改善土壤结构
堆肥的堆制要为微生物创 造好氧分解的条件，发酵 温度较高。沤肥多在水下 沤制，以厌氧分解为主， 发酵温度低。
物质循环再生原理、整体性原理、物种多样 性原理等。
2.这一生态系统的结构和功能有哪些特点？有哪 些值得借鉴的做法？
这个案例以沼气工程为核心，农林牧副渔各 业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经 济发展；同时又降低了环境污染，促进了农村的 可持续发展。
2、小流域综合治理生态工程 问题: 小流域水土流失
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。
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。
二、生态工程的基本原理
生态工程是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶， 是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉 而产生的新兴学科
2.石油农业的生产模式应当怎样改进？
大力发展生态农业。 具体措施： 适量施用高效、低毒、低残留农药，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。
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。因此污染物是放错了地方没有被利用的资源。
3、协调与平衡原理
----需要考虑环境承载力（环境容纳量），以及生物与环 境的适应
需要考虑：生物与环境的适应性， 因地制宜
讨论： 从协调与平衡原理出发，想一想，在我国西北地区进行
防护林建设时，应选择哪些特征的树种？如果在该地区发 展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？
抗寒、耐旱，适应性强的沙棘， 畜牧养殖应该注意： 耐盐碱力较强的沙枣等植物。 牲畜量不超过草地承载
问题 对策: 进行综合治理
案例: 甘肃陇南县“九 子登科”模式
3、大区域生态系统恢复工程
问题:我国土地荒漠化 问题
对策:植树造林、退耕 还林、还草
案例:退耕还草和三北 防护林建设
4、Biblioteka Baidu地生态恢复工程
问题:湿地的缩小和破 坏问题
对策:控制污染、退田 还湖
案例:江西鄱阳湖湿地 生态恢复工程
统一的观点，树立可持续发展的观点； 3.重视理论联系实际。
本节重点:生态工程的基本原理 难点:生态工程的系统学和工程学原理
你觉得本专题题图有什么寓意?
干裂的土地，赤红的 荒山，意味着不断恶 化的 。幼苗的 上方是蔚蓝的地球， 球似乎化作一滴甘露， 滋润着大地；幼苗又 可寓意为 工 程，虽然柔弱， 却顽强地支撑着地球； 地球和幼苗组合和谐， 象征着希望。
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。
资料分析2
讨论:
1.你对“石油农业”是如何理解的?
“石油农业” 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
量
4、整体性原理
整体指社会-经济-自然复合成的巨大系统
生产
消费
成本
效益
经济系统
社会习惯、法律制度 等也都对生态工程建 设有重要影响。
植物 动物 微生物
非生物的因素
自然系统
政策
科
管
学
理
文
化
社会系统
例：林业工程建设中的问题
只有应用整体性原理, 才能统一协高当前与 长远、局部与整体、 开发与环境建设之间 的关系，保障生态系 统的平衡和稳定