2020-2021学年高二生物人教版选修三5.1生态工程基本原理课件（共41张PPT）
文档属性
| 名称 | 2020-2021学年高二生物人教版选修三5.1生态工程基本原理课件（共41张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 5.4MB | ||
| 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 | 2021-08-12 12:35:40 | ||
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文档简介
(共41张PPT)
专题５
生态工程
5.1
生态工程的基本原理
平和一中
高二生物组
周新新
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教学目标：
(1).简述生态工程的概念，关注生态工程的建设。
(2).简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容。
(3).尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。
资料分析
资料1：
1998年夏季，长江流域经历了自1954年以来的最大洪灾。加上其他地区水灾，1998年全国受灾人数上亿，近500万所房屋倒塌，2000多万公顷的土地被淹，直接经济损失达1600多亿元人民币。
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根本原因：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。
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。但这也与全球温室气体排放量增加而导致的温度升高、气候异常有关。
《关于禁止洋垃圾入境推进固体废物进口管理制度改革实施方案》
2005年8月15日，习近平到安吉县天荒坪镇余村考察时，首次提出“绿水青山就是金山银山”。
《生态经济》：经济赤字是我们彼此之间的借贷，而生态赤字却是我们透支于子孙后代。生态学家与经济学家之间的关系，应当犹如建筑师与制造商之间的关系，理应由生态学家给经济发展提供蓝图……经济学家和生态学家携起手来就可以构建出一种可持续发展的经济——生态经济。
L.R.布朗
美国经济学家
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生态工程
理论基础
生态学和系统学等
技术手段和方法
通过
、调控和技术组装，对
的生态环境进行
，对造成
的传统生产方式进行改善
目的
遵循自然界
的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止
，达到经济效益
和
的同步发展，从而促进
和
的和谐发展。
特点
少消耗、多效益、可持续。
系统设计
已被破坏
修复、重建
环境污染和破坏
物质循环
环境污染
经济效益
生态效益
人类社会
自然环境
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生态工程的基本原理
1、物质循环再生原理
1）定义：
物质能够在各类生态系统中，进行区域小循环和全球地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。
2）理论基础：
物质循环
如何理解
——污染物是放错地方的资源
对环境造成危害的污染物，采用一定的措施和技术，就能够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。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。因此说“污染物是放错了地方没有被利用的资源”。
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垃圾分类
电池、塑料、果皮、厕纸、过期化妆品、烟头、玻璃、剩菜剩饭、布料、荧光灯管、金属、灯泡、骨头、油漆桶、废纸、过期药品、菜根菜叶、食品包装袋、水银温度计、灰土砖头
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1）定义：物种多而繁杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。生物多样性程度高，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。
2、物种多样性原理
2）理论基础：生态系统的稳定性
生态工程的基本原理
遇虫害而死的松林
食物链短而单调，缺少松毛虫、天牛的天敌。
生物多样性很高的珊瑚礁
西北地区年降雨量450mm，只适宜种植灌木和草的地区，却被硬性规定种植属于乔木的杨树，“杨家将”因为不适应长成了“小老头”，防护林变成了残败的“灰色长城”。
（二）生态工程所遵循的基本原理
资料分析讨论：
水葫芦泛滥对生态系统造成影响
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生态工程的基本原理
3、协调与平衡原理
1）定义：处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力。
2）意义：如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。
提示：抗寒、耐旱，适应性强的沙棘，耐盐碱力较强的沙枣等植物。
资料分析问题讨论
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？
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，要考虑到经济和社会等系统的影响力。
4、整体性原理
1）含义：
2）意义：只有应用整体性原理,才能统一协调当前与长远，局部与整体，开发与环境建设之间的关系，保障生态系统平衡和稳定。
⑴系统的结构决定功能原理
含义：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。
意义：改善和优化系统的结构，从而达到功能改善的效果。
5、系统学和工程学原理
实例——桑基鱼塘、农作物的间作套种
⑵系统整体性原理
1)含义：系统各组分之间要在适当的比例关系，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”。
2)意义：能够保持很高的系统生产力。
5、系统学和工程学原理
通常情况下，失去了共生藻类的珊瑚虫会因为死亡而导致珊瑚礁逐渐“白化”，失去其鲜艳的色彩，那里的生物多样性也将锐减，从而造成系统的崩溃。
例如：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。
固氮菌为豆科作物提供氮素，而豆科作物为其提供能量和其他营养，两者的共生使豆科作物能够在氮素缺乏的土地上生长；当把它们分开时，两者的生长都要受到损害。
豆科作物和固氮菌的共生
意义
举例
物质循环
再生原理
可避免环境污染及其对系统稳定和发展的影响
“无废弃物农业”
物种多样
性原理
生物多样性程度高，可提高系统的抵抗力稳定性
“三北”防护林减少的问题、珊瑚礁区生态系统很高的生物多样性
协调与平
衡原理
生物数量不超过环境承载力，可避免系统的失衡和破坏
太湖富营养化、西北地区的防护林问题
意义
举例
整体性
原理
统一协调各种关系，保障系统的平衡与稳定
林业建设中生态系统与社会、经济的关系问题
系统的结构决定功能原理；分布式优于集中式和环式
改变和优化系统的结构以改善功能
桑基鱼塘
系统整体性原理；整体功能大于各部分之和
保持很高的系统生产力
珊瑚礁区的藻类和珊瑚虫的关系
与一般的传统工程相比,生态工程不具备的特点是( )。
A.主要利用化石能(如煤、石油等)
B.人为辅助下的自我调节
C.防止环境污染
D.能保持生物的多样性
A
【解析】生态工程一般在人工设计和人为参与调控下,调整生态系统的能量流动,最终使生态系统物种多样性增强,促进自然界良性循环,充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染,达到生态效益与经济效益同步发展。
下列不属于生态工程建设目的的是（
）
A.对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善
B.提高生态系统的生产力
C.单纯追求粮食产量
D.促进人类社会和自然环境的和谐发展。
C
本题考查对生态工程概念的理解,A选项为生态工程产生的背景,B、D选项为生态工程的意义,C选项描述明显错误。
2.下列关于生态工程的叙述,不正确的是( )。
A.当人类赖以生存的生态系统出现严重的问题时,生态工程应运而生
B.生态工程能够减少环境污染
C.生态工程以充分利用环境和资源为前提,生产出更多的产品
D.生态工程力求达到生态效益、经济效益和社会效益的协调统一
C
生态工程的建设应遵循以上原理,但不同的生态工程遵循的原理可以不同。前面造林,后面砍林违反整体性原理。
3.下列有关生态工程的原理和实例中,错误的是( )。
D
选项
有关实例
相关的生态工程原理
A
无废弃物农业
遵循物质循环再生原理
B
在人工林中增加植被的层次
遵循物种多样性原理
C
无锡太湖水体富营养化引起大面积水华
违反协调与平衡原理
D
前面造林,后面砍林
违反系统学和工程学原理
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课后思考
为什么我国要大力发展沼气工程？
目前沼气工程还有哪些需要解决的问题？
专题５
生态工程
5.1
生态工程的基本原理
平和一中
高二生物组
周新新
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教学目标：
(1).简述生态工程的概念，关注生态工程的建设。
(2).简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容。
(3).尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。
资料分析
资料1：
1998年夏季，长江流域经历了自1954年以来的最大洪灾。加上其他地区水灾，1998年全国受灾人数上亿，近500万所房屋倒塌，2000多万公顷的土地被淹，直接经济损失达1600多亿元人民币。
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根本原因：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。
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。但这也与全球温室气体排放量增加而导致的温度升高、气候异常有关。
《关于禁止洋垃圾入境推进固体废物进口管理制度改革实施方案》
2005年8月15日，习近平到安吉县天荒坪镇余村考察时，首次提出“绿水青山就是金山银山”。
《生态经济》：经济赤字是我们彼此之间的借贷，而生态赤字却是我们透支于子孙后代。生态学家与经济学家之间的关系，应当犹如建筑师与制造商之间的关系，理应由生态学家给经济发展提供蓝图……经济学家和生态学家携起手来就可以构建出一种可持续发展的经济——生态经济。
L.R.布朗
美国经济学家
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生态工程
理论基础
生态学和系统学等
技术手段和方法
通过
、调控和技术组装，对
的生态环境进行
，对造成
的传统生产方式进行改善
目的
遵循自然界
的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止
，达到经济效益
和
的同步发展，从而促进
和
的和谐发展。
特点
少消耗、多效益、可持续。
系统设计
已被破坏
修复、重建
环境污染和破坏
物质循环
环境污染
经济效益
生态效益
人类社会
自然环境
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生态工程的基本原理
1、物质循环再生原理
1）定义：
物质能够在各类生态系统中，进行区域小循环和全球地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。
2）理论基础：
物质循环
如何理解
——污染物是放错地方的资源
对环境造成危害的污染物，采用一定的措施和技术，就能够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。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。因此说“污染物是放错了地方没有被利用的资源”。
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垃圾分类
电池、塑料、果皮、厕纸、过期化妆品、烟头、玻璃、剩菜剩饭、布料、荧光灯管、金属、灯泡、骨头、油漆桶、废纸、过期药品、菜根菜叶、食品包装袋、水银温度计、灰土砖头
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1）定义：物种多而繁杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。生物多样性程度高，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。
2、物种多样性原理
2）理论基础：生态系统的稳定性
生态工程的基本原理
遇虫害而死的松林
食物链短而单调，缺少松毛虫、天牛的天敌。
生物多样性很高的珊瑚礁
西北地区年降雨量450mm，只适宜种植灌木和草的地区，却被硬性规定种植属于乔木的杨树，“杨家将”因为不适应长成了“小老头”，防护林变成了残败的“灰色长城”。
（二）生态工程所遵循的基本原理
资料分析讨论：
水葫芦泛滥对生态系统造成影响
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生态工程的基本原理
3、协调与平衡原理
1）定义：处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力。
2）意义：如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。
提示：抗寒、耐旱，适应性强的沙棘，耐盐碱力较强的沙枣等植物。
资料分析问题讨论
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？
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，要考虑到经济和社会等系统的影响力。
4、整体性原理
1）含义：
2）意义：只有应用整体性原理,才能统一协调当前与长远，局部与整体，开发与环境建设之间的关系，保障生态系统平衡和稳定。
⑴系统的结构决定功能原理
含义：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。
意义：改善和优化系统的结构，从而达到功能改善的效果。
5、系统学和工程学原理
实例——桑基鱼塘、农作物的间作套种
⑵系统整体性原理
1)含义：系统各组分之间要在适当的比例关系，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”。
2)意义：能够保持很高的系统生产力。
5、系统学和工程学原理
通常情况下，失去了共生藻类的珊瑚虫会因为死亡而导致珊瑚礁逐渐“白化”，失去其鲜艳的色彩，那里的生物多样性也将锐减，从而造成系统的崩溃。
例如：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。
固氮菌为豆科作物提供氮素，而豆科作物为其提供能量和其他营养，两者的共生使豆科作物能够在氮素缺乏的土地上生长；当把它们分开时，两者的生长都要受到损害。
豆科作物和固氮菌的共生
意义
举例
物质循环
再生原理
可避免环境污染及其对系统稳定和发展的影响
“无废弃物农业”
物种多样
性原理
生物多样性程度高，可提高系统的抵抗力稳定性
“三北”防护林减少的问题、珊瑚礁区生态系统很高的生物多样性
协调与平
衡原理
生物数量不超过环境承载力，可避免系统的失衡和破坏
太湖富营养化、西北地区的防护林问题
意义
举例
整体性
原理
统一协调各种关系，保障系统的平衡与稳定
林业建设中生态系统与社会、经济的关系问题
系统的结构决定功能原理；分布式优于集中式和环式
改变和优化系统的结构以改善功能
桑基鱼塘
系统整体性原理；整体功能大于各部分之和
保持很高的系统生产力
珊瑚礁区的藻类和珊瑚虫的关系
与一般的传统工程相比,生态工程不具备的特点是( )。
A.主要利用化石能(如煤、石油等)
B.人为辅助下的自我调节
C.防止环境污染
D.能保持生物的多样性
A
【解析】生态工程一般在人工设计和人为参与调控下,调整生态系统的能量流动,最终使生态系统物种多样性增强,促进自然界良性循环,充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染,达到生态效益与经济效益同步发展。
下列不属于生态工程建设目的的是（
）
A.对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善
B.提高生态系统的生产力
C.单纯追求粮食产量
D.促进人类社会和自然环境的和谐发展。
C
本题考查对生态工程概念的理解,A选项为生态工程产生的背景,B、D选项为生态工程的意义,C选项描述明显错误。
2.下列关于生态工程的叙述,不正确的是( )。
A.当人类赖以生存的生态系统出现严重的问题时,生态工程应运而生
B.生态工程能够减少环境污染
C.生态工程以充分利用环境和资源为前提,生产出更多的产品
D.生态工程力求达到生态效益、经济效益和社会效益的协调统一
C
生态工程的建设应遵循以上原理,但不同的生态工程遵循的原理可以不同。前面造林,后面砍林违反整体性原理。
3.下列有关生态工程的原理和实例中,错误的是( )。
D
选项
有关实例
相关的生态工程原理
A
无废弃物农业
遵循物质循环再生原理
B
在人工林中增加植被的层次
遵循物种多样性原理
C
无锡太湖水体富营养化引起大面积水华
违反协调与平衡原理
D
前面造林,后面砍林
违反系统学和工程学原理
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课后思考
为什么我国要大力发展沼气工程？
目前沼气工程还有哪些需要解决的问题？