人教版高中生物选修3 专题5 生态工程 5.1 生态工程的基本原理
文档属性
| 名称 | 人教版高中生物选修3 专题5 生态工程 5.1 生态工程的基本原理 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2020-04-17 22:40:35 | ||
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文档简介
(共38张PPT)
1998年长江流域的大洪水举止瞩目，造成了严重损失，全国受灾人数上亿，2000多万公顷的土地淹没，死亡4150人，直接经济损失1600多亿元。
导入新课
是什么造成长江洪水泛呢？
启示？
森林砍伐
围湖造田
水土流失
...
根本原因：
积极营造长江上游水源涵养林和水土保持林计划
即以生物措施为主，结合工程措施，提高森林覆盖率；退耕还林和改革不合理的耕作方式。
5.1生态工程的基本原理
教学目标
知识与能力
简述生态工程的概念。
简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容。
尝试运用生态工程的原理，分析生态环境问题解决对策。
过程与方法
分析资料，讨论答案，总结问题。
学习原理，解决问题
情感态度与价值观
关注生态工程建设。
初步形成物质循环，协调与平衡，多样性，局部与整体相统一的可持续发展观。
教学重点和难点
生态工程的基本原理。
重点
难点
生态工程的系统学和工程学原理。
一、关注生态工程建设
1.生态工程的概念
2.我国现有的经济发展模式及它存在的问题
3.适合的发展模式：生态经济之路。
生态工程是指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。
1.生态工程的概念
2.我国现有的经济发展模式及它存在的问题
中国经济发展模式是高投入型，即持续加大资金和资产的投入，来带动经济发展。 它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。
①集约化生产的石油农业
特点：
以机械化、水利化、化学化和电气化来进行农业生产；
直接和间接依赖石化能源；
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。（比如在美国，1%的人种粮养活着全国其余的人）
3. 适合的发展模式：
生态经济之路
问题：
高输入、高能耗，加剧世界能源危机；
机械化耕作与不合理的种植导致严重的土壤流失；
化肥和农药用量上升，但大部分进入了环境，引起严重环境污染；
单一种植使生态失衡，引发大规模病虫害；
人工创造的高产品种广泛取代了各地农畜品种的多样性，使后者的基因快速灭绝。
②生态农业
生态农业和有机农业不同，它并不排斥化肥、农药、除草剂等化学物质，所以可能取得较高的产量。它和石油农业也不一样，就是比较注意生态平衡，做到山、水、田综合利用，在施肥上看重有机肥料，在病虫防治上注意生物防治和综合防治，减少农药的污染。
所以我国大多数农业科学工作者认为，我国农业现代化只有走生态农业的道路，才能避免石油农业的一系列问题，在产出大量优质产品的同时，也可望建立起一个优美宜人的环境。
总体来说它的特点就是能有效发展农业生产；充分合理利用自然资源；提高农业生产力； 维护自然界的生态平衡。
生态经济是指在生态系统承载能力范围内，运用生态经济学原理和系统工程方法改变生产和消费方式，挖掘一切可以利用的资源潜力，发展一些经济发达、生态高效的产业，建设体制合理、社会和谐的文化以及生态健康、景观适宜的环境。生态经济是实现经济腾飞与环境保护、物质文明与精神文明、自然生态与人类生态的高度统一和可持续发展的经济。
③生态经济
生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产出的污染物能够成为本系统或者另一系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济的重要手段之一就是生态工程 。
二、生态工程所遵循的基本原理
1.物质循环再生原理
2.物种多样性
3.协调与平衡原理
4.整体性原理
5.系统学和工程学原理
自然界的物质循环有水循环、气体型循环、沉积型循环
（2）气体型循环包括氮、碳、氧等元素的循环。物质的主要储存库是大气和海洋，具有明显的全球性，循环性能最为完善。
1.物质循环再生原理
（1）水循环
地球表面 蒸发 大气圈 降水 地球表面
（3）沉积型循环包括P、S、K、Na、Mg、Fe、I2、Cu等物质的循环，其储存库主要是岩石、沉积物、土壤等，主要通过岩石的风化和沉积物的分解，转变为可以被生物利用的营养物质，转化速率缓慢。
“桑基鱼塘”——古代的生态农业
无废弃物
农业
“桑基鱼塘”在很多南方的农村很符合经济场长足发展和保证不污染环境。他的特点是：农民利用生物互生互养的原理，建立起田塘生态系统。他们挖塘养鱼，在塘基面上种桑，利用桑叶养蚕，再用蚕沙喂鱼，含有鱼屎的塘泥作肥料还塘基，形成一个闭合的生态链环，称为"桑基鱼塘型"。在这个食物链中，桑树是生产者，蚕是一级消费者，鱼是二级消费者，鱼塘中的微生物则是分解者，物质在其中周而复始地循环，生生不息，废物得到全面的利用。这种生产模式，就其特点来说，是符合生态农业精神的。
2.物种多样性
一般而言，物种繁多而复杂的生态系统稳定性就高。农业和林业为追求大量生产，常忽略了物种多样性，这往往会造成病虫害增加，环境恶化。
比如，我国的三北防护林的樟树林由于物种单一，遭虫害严重毁坏；而珊瑚礁区由于物种多样性高而十分稳定。
珊瑚礁区生物多样性非常高
3.协调与平衡原理
处理好生物与环境的协调平衡需要考虑环境承载力，即某种环境所能养活的生物种群的最大数量，如果生物的数量超过了环境承载力的话，就会引起系统的失衡和破坏。
水葫芦泛滥对生态系统造成影响
4.整体性原理
生产成本
消费效益
经济系统
动物
植物
微生物
非生物的因素
自然系统
政策
管理
科学文化
社会文化
自然—社会—经济复合系统
5.系统学和工程学原理
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。
系统的整体性原理
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”。
课堂总节
1.生态工程的概念：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。
2.石油农业的概念：指大量使用化肥，农药，机械的农业生产方式。由于需要大量的石油，煤，天然气，等作为原料或动力而得名。
3.生态经济的概念：生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产出的污染物能够成为本系统或者另一系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济的重要手段之一就是生态工程 。
4.生态工程的基本原理：
物质循环再生原理
物种多样性
协调与平衡原理
整体性原理
系统学和工程学原理
课堂练习
1.1998年长江洪水泛滥原因为二，一是上游水土流失，使蓄水保水能力降低；二是中下游湖泊淤积，使湖泊调节能力下降。这两方面原因都是与________活动有直接关系，说明了只有遵循生态学原理，才能谋求________ 与________和谐相处，实现_____ 和______可持续发展。
人类
大自然
人类
社会
经济
2.自然林区内的马尾松一般不容易发生虫害，但在一些人工马尾松林中，却常常会发生严重的松毛虫危害，其主要原因是(??? ??)
A．松毛虫繁殖力强
??B．马尾松抗虫害能力差
??C．人工林营养结构简单
??D．当时气候适宜松毛虫生长
C
3．有的蛇有毒，并且偶尔会伤人，但蛇都是受我国法律保护的野生动物，下列关于这一现象的叙述，不正确的是，保护蛇是为了（???? ）
A．保护物种的多样性
B．保护生态系统的多样性
C．保护基因的多样性
D．保护有害动物的多样性
A
4．珊瑚虫与藻类共生，提高了珊瑚礁生态系统的生产力，其原理是（??? ?）
A．系统结构决定功能原理
B．整体性原理
C．系统整体性原理
D．协调与平衡原理
C
5．在生态工程建设中，注重生物多样性原理的主要意义是（?? ?）
A．提高生态系统的抵抗力稳定性，为各类生物的生存提供多种机会和条件
B．提高生态系统的恢复力稳定性，为各类生物的生存提供多种机会和条件
C．保持生态系统内各种群的密度固定不变
D．单纯追求农业或林业的最大产量
A
6．我国南方桑基鱼塘是低洼稻田挖深做塘，塘内养鱼，塘基上种桑，用桑养蚕，蚕粪养鱼，鱼粪肥塘，塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕三丰收，大大提高了系统生产力，这种模式，主要应用了生态工程遵循的哪个原理（????）
???A．系统学和工程学原理
???B．整体性原理
???C．物种多样性原理
???D．物质循环再生原理
D
1998年长江流域的大洪水举止瞩目，造成了严重损失，全国受灾人数上亿，2000多万公顷的土地淹没，死亡4150人，直接经济损失1600多亿元。
导入新课
是什么造成长江洪水泛呢？
启示？
森林砍伐
围湖造田
水土流失
...
根本原因：
积极营造长江上游水源涵养林和水土保持林计划
即以生物措施为主，结合工程措施，提高森林覆盖率；退耕还林和改革不合理的耕作方式。
5.1生态工程的基本原理
教学目标
知识与能力
简述生态工程的概念。
简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容。
尝试运用生态工程的原理，分析生态环境问题解决对策。
过程与方法
分析资料，讨论答案，总结问题。
学习原理，解决问题
情感态度与价值观
关注生态工程建设。
初步形成物质循环，协调与平衡，多样性，局部与整体相统一的可持续发展观。
教学重点和难点
生态工程的基本原理。
重点
难点
生态工程的系统学和工程学原理。
一、关注生态工程建设
1.生态工程的概念
2.我国现有的经济发展模式及它存在的问题
3.适合的发展模式：生态经济之路。
生态工程是指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。
1.生态工程的概念
2.我国现有的经济发展模式及它存在的问题
中国经济发展模式是高投入型，即持续加大资金和资产的投入，来带动经济发展。 它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。
①集约化生产的石油农业
特点：
以机械化、水利化、化学化和电气化来进行农业生产；
直接和间接依赖石化能源；
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。（比如在美国，1%的人种粮养活着全国其余的人）
3. 适合的发展模式：
生态经济之路
问题：
高输入、高能耗，加剧世界能源危机；
机械化耕作与不合理的种植导致严重的土壤流失；
化肥和农药用量上升，但大部分进入了环境，引起严重环境污染；
单一种植使生态失衡，引发大规模病虫害；
人工创造的高产品种广泛取代了各地农畜品种的多样性，使后者的基因快速灭绝。
②生态农业
生态农业和有机农业不同，它并不排斥化肥、农药、除草剂等化学物质，所以可能取得较高的产量。它和石油农业也不一样，就是比较注意生态平衡，做到山、水、田综合利用，在施肥上看重有机肥料，在病虫防治上注意生物防治和综合防治，减少农药的污染。
所以我国大多数农业科学工作者认为，我国农业现代化只有走生态农业的道路，才能避免石油农业的一系列问题，在产出大量优质产品的同时，也可望建立起一个优美宜人的环境。
总体来说它的特点就是能有效发展农业生产；充分合理利用自然资源；提高农业生产力； 维护自然界的生态平衡。
生态经济是指在生态系统承载能力范围内，运用生态经济学原理和系统工程方法改变生产和消费方式，挖掘一切可以利用的资源潜力，发展一些经济发达、生态高效的产业，建设体制合理、社会和谐的文化以及生态健康、景观适宜的环境。生态经济是实现经济腾飞与环境保护、物质文明与精神文明、自然生态与人类生态的高度统一和可持续发展的经济。
③生态经济
生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产出的污染物能够成为本系统或者另一系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济的重要手段之一就是生态工程 。
二、生态工程所遵循的基本原理
1.物质循环再生原理
2.物种多样性
3.协调与平衡原理
4.整体性原理
5.系统学和工程学原理
自然界的物质循环有水循环、气体型循环、沉积型循环
（2）气体型循环包括氮、碳、氧等元素的循环。物质的主要储存库是大气和海洋，具有明显的全球性，循环性能最为完善。
1.物质循环再生原理
（1）水循环
地球表面 蒸发 大气圈 降水 地球表面
（3）沉积型循环包括P、S、K、Na、Mg、Fe、I2、Cu等物质的循环，其储存库主要是岩石、沉积物、土壤等，主要通过岩石的风化和沉积物的分解，转变为可以被生物利用的营养物质，转化速率缓慢。
“桑基鱼塘”——古代的生态农业
无废弃物
农业
“桑基鱼塘”在很多南方的农村很符合经济场长足发展和保证不污染环境。他的特点是：农民利用生物互生互养的原理，建立起田塘生态系统。他们挖塘养鱼，在塘基面上种桑，利用桑叶养蚕，再用蚕沙喂鱼，含有鱼屎的塘泥作肥料还塘基，形成一个闭合的生态链环，称为"桑基鱼塘型"。在这个食物链中，桑树是生产者，蚕是一级消费者，鱼是二级消费者，鱼塘中的微生物则是分解者，物质在其中周而复始地循环，生生不息，废物得到全面的利用。这种生产模式，就其特点来说，是符合生态农业精神的。
2.物种多样性
一般而言，物种繁多而复杂的生态系统稳定性就高。农业和林业为追求大量生产，常忽略了物种多样性，这往往会造成病虫害增加，环境恶化。
比如，我国的三北防护林的樟树林由于物种单一，遭虫害严重毁坏；而珊瑚礁区由于物种多样性高而十分稳定。
珊瑚礁区生物多样性非常高
3.协调与平衡原理
处理好生物与环境的协调平衡需要考虑环境承载力，即某种环境所能养活的生物种群的最大数量，如果生物的数量超过了环境承载力的话，就会引起系统的失衡和破坏。
水葫芦泛滥对生态系统造成影响
4.整体性原理
生产成本
消费效益
经济系统
动物
植物
微生物
非生物的因素
自然系统
政策
管理
科学文化
社会文化
自然—社会—经济复合系统
5.系统学和工程学原理
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。
系统的整体性原理
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”。
课堂总节
1.生态工程的概念：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。
2.石油农业的概念：指大量使用化肥，农药，机械的农业生产方式。由于需要大量的石油，煤，天然气，等作为原料或动力而得名。
3.生态经济的概念：生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产出的污染物能够成为本系统或者另一系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济的重要手段之一就是生态工程 。
4.生态工程的基本原理：
物质循环再生原理
物种多样性
协调与平衡原理
整体性原理
系统学和工程学原理
课堂练习
1.1998年长江洪水泛滥原因为二，一是上游水土流失，使蓄水保水能力降低；二是中下游湖泊淤积，使湖泊调节能力下降。这两方面原因都是与________活动有直接关系，说明了只有遵循生态学原理，才能谋求________ 与________和谐相处，实现_____ 和______可持续发展。
人类
大自然
人类
社会
经济
2.自然林区内的马尾松一般不容易发生虫害，但在一些人工马尾松林中，却常常会发生严重的松毛虫危害，其主要原因是(??? ??)
A．松毛虫繁殖力强
??B．马尾松抗虫害能力差
??C．人工林营养结构简单
??D．当时气候适宜松毛虫生长
C
3．有的蛇有毒，并且偶尔会伤人，但蛇都是受我国法律保护的野生动物，下列关于这一现象的叙述，不正确的是，保护蛇是为了（???? ）
A．保护物种的多样性
B．保护生态系统的多样性
C．保护基因的多样性
D．保护有害动物的多样性
A
4．珊瑚虫与藻类共生，提高了珊瑚礁生态系统的生产力，其原理是（??? ?）
A．系统结构决定功能原理
B．整体性原理
C．系统整体性原理
D．协调与平衡原理
C
5．在生态工程建设中，注重生物多样性原理的主要意义是（?? ?）
A．提高生态系统的抵抗力稳定性，为各类生物的生存提供多种机会和条件
B．提高生态系统的恢复力稳定性，为各类生物的生存提供多种机会和条件
C．保持生态系统内各种群的密度固定不变
D．单纯追求农业或林业的最大产量
A
6．我国南方桑基鱼塘是低洼稻田挖深做塘，塘内养鱼，塘基上种桑，用桑养蚕，蚕粪养鱼，鱼粪肥塘，塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕三丰收，大大提高了系统生产力，这种模式，主要应用了生态工程遵循的哪个原理（????）
???A．系统学和工程学原理
???B．整体性原理
???C．物种多样性原理
???D．物质循环再生原理
D