4.3 课时1 生态工程的基本原理(共25张PPT，含3个视频) 2024-2025学年人教版生物选择性必修2
文档属性
| 名称 | 4.3 课时1 生态工程的基本原理(共25张PPT，含3个视频) 2024-2025学年人教版生物选择性必修2 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 72.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-01-08 16:07:58 | ||
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文档简介
(共25张PPT)
4.3 课时1 生态工程的基本原理
1.能简述生态工程的概念，关注生态工程建设。
2.能举例说出生态工程的实例及所遵循的基本原理。
3.能评述生态工程发展前景。
治理前
治理后
滇池复生——滇池东岸生态修复项目
长期开采和爆破造成水源涵养和水土保持功能急剧降低。
优化调整修复区域国土空间规划，把千疮百孔的矿区修复为生态良好的区域，片区生态、经济、社会效益得到全面提升。
1.生态工程提出的背景
以上这样的生产方式，已经严重影响了人类的可持续发展。为了实现可持续发展，经济发展必须符合生态学规律，改变“人类能征服自然”的错误观念，旨在解决环境与经济发展协调问题的一门新学科——生态工程应运而生并迅速发展。
我们不是继承父辈的地球，而是借用了儿孙的地球。—布朗
天地与我并生，而万物与我为一。——庄子
石油农业
一、关注生态工程建设
1.生态工程提出的背景
人口增长
人类活动
全球生态环境危机
人类可持续发展受到影响
解决环境与经济与协调发展
生态工程
导致
导致
需要
需要
生态工程是可持续发展的重要手段。
石油农业
指的是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了修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会和自然环境的和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。
理论基础
概念：
操作过程
2.生态工程
建设目的
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。
建设原因
少消耗
多效益
可持续
优点
毁林种地、围湖造田、大量使用化肥、农药等农业生产方式, 正在消耗大量的自然资源。
作为“双奥城市”，北京因奥运和绿色结下深缘。秉承“绿色、共享、开放、廉洁”的办奥理念，面对“京张”地区土壤脆弱、水资源短缺、生物多样性破坏等挑战，运用高新科技技术和环保生态技术解决北京冬奥会筹备、
举办过程中环境生态问题，为北京冬奥会成功举办提供生态环境保障。
事实1
1.生态工程的基础？遵循哪些原理
2.什么是自生原理？其理论基础是？
3.什么是循环原理？其理论基础是？
4. 协调原理的含义？具体内容是？意义？
5.什么是整体原理？其理论基础是？意义？
阅读教材P99-103，思考以下问题
二、生态工程所遵循的基本原理
生态工程以生态系统的_______、_________功能为基础,遵循______、_____、_____、_____等生态学基本原理
自组织
自我调节
整体
循环
协调
自生
整体
循环
自生
协调
二、生态工程所遵循的基本原理
资料1：在湿地修复过程中，应该选择污染物净化能力较强的多种水生植物，还需要考虑这些植物各自的生态位差异以及它们的种间关系；还应尽量提高生物多样性程度，利用种群之间互利共存关系，构建复合群落；
自生
任务1：分析材料，结合课本说出以下实例体现什么原理？
有效选择生物组分并合理布设
资料2：移除湖泊富营养化沉积物和有毒物质,增加水体溶氧量,可以改善并创造有益于生物生长的条件，有利于生态系统维持自生能力。
任务1：分析材料，结合课本说出以下实例体现什么原理？
资料3：我过古代正是依靠“无废弃农业”物质循环再生保证了土壤的肥力，改善了土壤结构，培育了土壤微生物，实现了土壤养分的循环利用，因此，几千年来，土地一直维持着生产能力。
或充分利用分解者的分解作用
循环
“无废弃农业”物质循环再生
废物利用
任务1：分析材料，结合课本说出以下实例违背什么原理？
资料5：如果在某地区发展畜牧业，载牧量超过环境承载力时，会引起草原的退化；太湖水体富营养化引起大面积水华（蓝细菌等生物爆发）。
“
灰
色
长
城
”
过度放牧
协调
考虑环境容纳量（K值）
资料4：我国西北一些地区降水量很小，只适宜种植灌木和草本植物，但曾被硬性规定种植杨树，由于环境不利于杨树的生长，导致杨树远不如当地树种那样有较高的生态适应性，出现“灰色长城”。
生物与环境、生物与生物的协调与适应
资料6：在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面一定要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴以及收入等问题。往往是生活方面的因素导致农民对森林、灌丛的过量砍伐，导致“前面造林，后面毁林”。
任务1：分析材料，结合课本说出以下实例体现什么原理？
资料7：珊瑚礁之所以能够保持很高的系统生产力，得益于珊瑚虫和藻类组成的高效的植物-动物营养循环。
各组分要有适当的比例，优化结构，改善系统功能
整体
社会-经济-自然
（整体功能大于部分之和）
这种由生物组分产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。
生态系统的自我调节能力
①有效选择并合理布设生物组分
②创造利于生物的条件
这是系统或工程能否形成自组织能力的基础条件
适当提高生物多样性
自生
概念
理论基础
措施
1.自 生
判断的关键
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，也保证主要物质和元素的转化率高。
生态系统的物质循环功能
废物资源化，减少污染，实现物质的多级循环利用。
循环
概念
理论基础
措施
2.循 环
判断的关键
3.协 调
协调
概念
理论基础
意义
指在进行生态工程建设时，生物与环境、生物与生物的协调与适应也是需要考虑的问题。
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。
可避免系统的失衡和破坏。
判断的关键
4.整 体
整体
概念
理论基础
意义
系统建设以整体观为指导，进行生态工程建设时，不仅要考虑生态学原理，而且要考虑经济和社会的实际情况。
a.各组分之间要有适当的比例并构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。
b.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。
统一协调当前与长远、局部与整体、开发建设与环境保护之间的关系,保障生态系统的平衡和稳定。
判断的关键
有人说，过度从土地索取导致土地退化，是有些古文明中断的一个重要原因，我国几千年的农业发展没有出现这一问题，这是中华文明数千年延续不断的条件之一。你认同这一观点吗？请查找资料，对这一观点作出评析
事实2
认同。
历史上美索不达米亚、小亚细亚等地居民毁林造田，使那里成为不毛之地，而中华文明在“天人合一”“道法自然”等生态智慧和“仁民爱物”“民胞物与”等生态伦理的指导下，生生不息、源远流长。
古代施肥
运转良好的桑基鱼塘，可以做到物质的循环再生利用。种桑养蚕，蚕沙(蚕粪便)本是废弃物，如果不经处理直接堆放在室外，不但会腐烂变质污染环境，而且可能通过鸟、昆虫的携带造成交叉感染，导致家蚕疫病大爆发。桑基鱼塘将蚕沙由废弃物变成了渔业生产的饲料。
事实3
分析生态工程的原理和应用
任务2
1、尝试画出桑基鱼塘中的食物链。
（1）桑树→蚕
（2）甘蔗→人
（3）浮游植物→鱼
（4）浮游植物→ 浮游动物→鱼
还需关注经济学原理，要达到经济效益和生态效益的同步发展。
2、除了生态学，还需要关注什么？
3、桑基鱼塘应用了生态工程的哪些基本原理？
（1）蚕粪、蔗叶进入鱼塘，经分解者作用后被植物利用。
（2）池塘养鱼要考虑不同鱼种的关系和鱼的数量。
（3）桑基鱼塘在设计时要考虑栽种作物与养殖动物的比例。
主要为循环原理
主要为协调原理
主要为整体原理
（4）桑基鱼塘中的生物组分通过合理布设，互利共存，实现了系统结构与功能的协调，形成了可以自我维持的有序的整体。
主要为自生原理
生态工程需要根据工程的目的，以及当地自然、社会和经济的情况，从系统的不同角度综合考虑问题。因此，不但要考虑生态学原理，而且要考虑经济和社会的实际状况，通过系统学、工程学的设计，在充分利用自然的基础上，考虑节省投资和维护成本，提供务实、可持续的解决方案。
无论是历经千年的桑基鱼塘，还是像奥森这样的现代化生态工程，其设计和建设都必须遵循自生、循环、协调、整体的生态学原理。只有遵循自然规律，保护生态环境，我们才能源源不断地从中汲取资源，实现可持续发展，才能真正践行“绿水青山就是金山银山”的理念！
(1)强调物质循环、废物利用、减轻环境污染→循环原理。
(2)体现物种多，营养关系复杂→自生原理。
(3)强调生物与环境的协调与平衡，涉及环境承载力→协调原理。
(4)涉及自然、经济和社会，指整个系统，如林业生态工程建设→整体原理。
生态工程基本原理的判断方法
归纳总结:
1.下列关于生态工程的叙述，正确的是（ ）
A.“过腹还田”可使牛羊粪便中所含的能量流入农作物，促进农作物生长
B.在进行生态工程建设时，应根据实际因地制宜
C.生态工程就是指根据分析、设计、调控，建设一个全新的人工生态工
程体系
D.“无废弃物农业”实现了农田生态系统中能量的循环利用
有机物被分解者分解为无机物后被农作物利用
已破坏的生态环境进行修复、重建都属于生态工程
生态工程的循环原理，实现了农田有机垃圾的零废弃、无污染，但能量是单向流动的，不能循环利用
B
2.下列有关生态工程的原理和事例中，错误的是（ ）
整体原理
选项 有关事例 相关的生态工程原理
A “无废弃物农业” 循环原理
B 在人工林中增加植被的层次 自生原理
C 无锡太湖水体富营养化引起大面积水华 违反协调原理
D 前面造林，后面砍林 违反协调原理
D
4.3 课时1 生态工程的基本原理
1.能简述生态工程的概念，关注生态工程建设。
2.能举例说出生态工程的实例及所遵循的基本原理。
3.能评述生态工程发展前景。
治理前
治理后
滇池复生——滇池东岸生态修复项目
长期开采和爆破造成水源涵养和水土保持功能急剧降低。
优化调整修复区域国土空间规划，把千疮百孔的矿区修复为生态良好的区域，片区生态、经济、社会效益得到全面提升。
1.生态工程提出的背景
以上这样的生产方式，已经严重影响了人类的可持续发展。为了实现可持续发展，经济发展必须符合生态学规律，改变“人类能征服自然”的错误观念，旨在解决环境与经济发展协调问题的一门新学科——生态工程应运而生并迅速发展。
我们不是继承父辈的地球，而是借用了儿孙的地球。—布朗
天地与我并生，而万物与我为一。——庄子
石油农业
一、关注生态工程建设
1.生态工程提出的背景
人口增长
人类活动
全球生态环境危机
人类可持续发展受到影响
解决环境与经济与协调发展
生态工程
导致
导致
需要
需要
生态工程是可持续发展的重要手段。
石油农业
指的是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了修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会和自然环境的和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。
理论基础
概念：
操作过程
2.生态工程
建设目的
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。
建设原因
少消耗
多效益
可持续
优点
毁林种地、围湖造田、大量使用化肥、农药等农业生产方式, 正在消耗大量的自然资源。
作为“双奥城市”，北京因奥运和绿色结下深缘。秉承“绿色、共享、开放、廉洁”的办奥理念，面对“京张”地区土壤脆弱、水资源短缺、生物多样性破坏等挑战，运用高新科技技术和环保生态技术解决北京冬奥会筹备、
举办过程中环境生态问题，为北京冬奥会成功举办提供生态环境保障。
事实1
1.生态工程的基础？遵循哪些原理
2.什么是自生原理？其理论基础是？
3.什么是循环原理？其理论基础是？
4. 协调原理的含义？具体内容是？意义？
5.什么是整体原理？其理论基础是？意义？
阅读教材P99-103，思考以下问题
二、生态工程所遵循的基本原理
生态工程以生态系统的_______、_________功能为基础,遵循______、_____、_____、_____等生态学基本原理
自组织
自我调节
整体
循环
协调
自生
整体
循环
自生
协调
二、生态工程所遵循的基本原理
资料1：在湿地修复过程中，应该选择污染物净化能力较强的多种水生植物，还需要考虑这些植物各自的生态位差异以及它们的种间关系；还应尽量提高生物多样性程度，利用种群之间互利共存关系，构建复合群落；
自生
任务1：分析材料，结合课本说出以下实例体现什么原理？
有效选择生物组分并合理布设
资料2：移除湖泊富营养化沉积物和有毒物质,增加水体溶氧量,可以改善并创造有益于生物生长的条件，有利于生态系统维持自生能力。
任务1：分析材料，结合课本说出以下实例体现什么原理？
资料3：我过古代正是依靠“无废弃农业”物质循环再生保证了土壤的肥力，改善了土壤结构，培育了土壤微生物，实现了土壤养分的循环利用，因此，几千年来，土地一直维持着生产能力。
或充分利用分解者的分解作用
循环
“无废弃农业”物质循环再生
废物利用
任务1：分析材料，结合课本说出以下实例违背什么原理？
资料5：如果在某地区发展畜牧业，载牧量超过环境承载力时，会引起草原的退化；太湖水体富营养化引起大面积水华（蓝细菌等生物爆发）。
“
灰
色
长
城
”
过度放牧
协调
考虑环境容纳量（K值）
资料4：我国西北一些地区降水量很小，只适宜种植灌木和草本植物，但曾被硬性规定种植杨树，由于环境不利于杨树的生长，导致杨树远不如当地树种那样有较高的生态适应性，出现“灰色长城”。
生物与环境、生物与生物的协调与适应
资料6：在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面一定要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴以及收入等问题。往往是生活方面的因素导致农民对森林、灌丛的过量砍伐，导致“前面造林，后面毁林”。
任务1：分析材料，结合课本说出以下实例体现什么原理？
资料7：珊瑚礁之所以能够保持很高的系统生产力，得益于珊瑚虫和藻类组成的高效的植物-动物营养循环。
各组分要有适当的比例，优化结构，改善系统功能
整体
社会-经济-自然
（整体功能大于部分之和）
这种由生物组分产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。
生态系统的自我调节能力
①有效选择并合理布设生物组分
②创造利于生物的条件
这是系统或工程能否形成自组织能力的基础条件
适当提高生物多样性
自生
概念
理论基础
措施
1.自 生
判断的关键
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，也保证主要物质和元素的转化率高。
生态系统的物质循环功能
废物资源化，减少污染，实现物质的多级循环利用。
循环
概念
理论基础
措施
2.循 环
判断的关键
3.协 调
协调
概念
理论基础
意义
指在进行生态工程建设时，生物与环境、生物与生物的协调与适应也是需要考虑的问题。
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。
可避免系统的失衡和破坏。
判断的关键
4.整 体
整体
概念
理论基础
意义
系统建设以整体观为指导，进行生态工程建设时，不仅要考虑生态学原理，而且要考虑经济和社会的实际情况。
a.各组分之间要有适当的比例并构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。
b.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。
统一协调当前与长远、局部与整体、开发建设与环境保护之间的关系,保障生态系统的平衡和稳定。
判断的关键
有人说，过度从土地索取导致土地退化，是有些古文明中断的一个重要原因，我国几千年的农业发展没有出现这一问题，这是中华文明数千年延续不断的条件之一。你认同这一观点吗？请查找资料，对这一观点作出评析
事实2
认同。
历史上美索不达米亚、小亚细亚等地居民毁林造田，使那里成为不毛之地，而中华文明在“天人合一”“道法自然”等生态智慧和“仁民爱物”“民胞物与”等生态伦理的指导下，生生不息、源远流长。
古代施肥
运转良好的桑基鱼塘，可以做到物质的循环再生利用。种桑养蚕，蚕沙(蚕粪便)本是废弃物，如果不经处理直接堆放在室外，不但会腐烂变质污染环境，而且可能通过鸟、昆虫的携带造成交叉感染，导致家蚕疫病大爆发。桑基鱼塘将蚕沙由废弃物变成了渔业生产的饲料。
事实3
分析生态工程的原理和应用
任务2
1、尝试画出桑基鱼塘中的食物链。
（1）桑树→蚕
（2）甘蔗→人
（3）浮游植物→鱼
（4）浮游植物→ 浮游动物→鱼
还需关注经济学原理，要达到经济效益和生态效益的同步发展。
2、除了生态学，还需要关注什么？
3、桑基鱼塘应用了生态工程的哪些基本原理？
（1）蚕粪、蔗叶进入鱼塘，经分解者作用后被植物利用。
（2）池塘养鱼要考虑不同鱼种的关系和鱼的数量。
（3）桑基鱼塘在设计时要考虑栽种作物与养殖动物的比例。
主要为循环原理
主要为协调原理
主要为整体原理
（4）桑基鱼塘中的生物组分通过合理布设，互利共存，实现了系统结构与功能的协调，形成了可以自我维持的有序的整体。
主要为自生原理
生态工程需要根据工程的目的，以及当地自然、社会和经济的情况，从系统的不同角度综合考虑问题。因此，不但要考虑生态学原理，而且要考虑经济和社会的实际状况，通过系统学、工程学的设计，在充分利用自然的基础上，考虑节省投资和维护成本，提供务实、可持续的解决方案。
无论是历经千年的桑基鱼塘，还是像奥森这样的现代化生态工程，其设计和建设都必须遵循自生、循环、协调、整体的生态学原理。只有遵循自然规律，保护生态环境，我们才能源源不断地从中汲取资源，实现可持续发展，才能真正践行“绿水青山就是金山银山”的理念！
(1)强调物质循环、废物利用、减轻环境污染→循环原理。
(2)体现物种多，营养关系复杂→自生原理。
(3)强调生物与环境的协调与平衡，涉及环境承载力→协调原理。
(4)涉及自然、经济和社会，指整个系统，如林业生态工程建设→整体原理。
生态工程基本原理的判断方法
归纳总结:
1.下列关于生态工程的叙述，正确的是（ ）
A.“过腹还田”可使牛羊粪便中所含的能量流入农作物，促进农作物生长
B.在进行生态工程建设时，应根据实际因地制宜
C.生态工程就是指根据分析、设计、调控，建设一个全新的人工生态工
程体系
D.“无废弃物农业”实现了农田生态系统中能量的循环利用
有机物被分解者分解为无机物后被农作物利用
已破坏的生态环境进行修复、重建都属于生态工程
生态工程的循环原理，实现了农田有机垃圾的零废弃、无污染，但能量是单向流动的，不能循环利用
B
2.下列有关生态工程的原理和事例中，错误的是（ ）
整体原理
选项 有关事例 相关的生态工程原理
A “无废弃物农业” 循环原理
B 在人工林中增加植被的层次 自生原理
C 无锡太湖水体富营养化引起大面积水华 违反协调原理
D 前面造林，后面砍林 违反协调原理
D