资源简介

(共31张PPT)
第3节　生态工程
第4章 人与环境
生物
一 生态工程的基本原理
学习目标
①分析教材中“问题探讨”，掌握生态工程的概念，关注生态工程建设。（生命观念、社会责任）
②通过对奥林匹克森林公园相关文献资料和教材资料及问题的分析，概述生态工程建设应遵循自生、循环、协调和整体四个基本原理。（科学思维、生命观念）
③通过对我国先民的生态工程的分析，感悟中华民族的智慧；通过对奥林匹克森林公园生态工程的分析，感悟“绿水青山就是金山银山”的科学内涵。（社会责任）
学习重难点
重点：
1.归纳生态工程的概念，关注生态工程建设。
2.概述生态工程建设应遵循自生、循环、协调和整体四个基本原理。
难点：
概述生态工程建设应遵循自生、循环、协调和整体四个基本原理。
导入新课
在2008年北京奥运会的筹办过程中，奥林
匹克森林公园是一个重要建设项目。公园所在
地原来主要是普通村落和农田。2002年招标
设计，2005年开工建设，2008年建成。公园
建设坚持“绿色奥运”的理念，充分利用了
原有地貌和植被，采用了营造近自然林系统、
废物资源循环利用等多项生态技术。例如，公园的水系建设采用了雨水收集、污水利用、中水净化、智能化灌溉和生态防渗等环保技术。
讨论
1.农田弃耕后，在自然状态下也可以演替为森林，为什么还要人工造林呢？
2.为什么要先做森林公园的整体设计再开工呢？
3.公园建设为什么要充分利用原有的地貌和植被，营造近自然林系统呢？
奥林匹克森林公园今昔对比图
2002年奥森原址状态
2008年奥森建成状态
导入新课
生态工程
导入新课
1.农田弃耕后，在自然状态下也可以演替为森林，为什么还要人工造林呢？
2.为什么要先做森林公园的整体设计再开工呢？
3.公园建设为什么要充分利用原有的地貌和植被，营造近自然林系统呢？
奥林匹克森林公园的建设涉及生态学、工程学、系统学、经济学等多学科的原理和方法，要综合考虑诸多方面的因素，建设成本较高，在开工前做好整体设计和规划可以保证工程建设的合理性和可实施性，同时可以有效控制建设成本和后期维护成本，避免浪费，提高生态效益。
人类活动可以改变群落演替的速度，通过人工造林，可以加快弃耕农田演替到森林阶段的速度。使森林公园在较短时间内发挥生态效益。
公园建设要顺应自然，合乎自然规律。原有的自然地貌和植被，是自然选择、生物与环境相互适应的结果，充分利用原有的地貌和植被有利于公园的可持续发展，同时减少人力物力投入，提高经济效益。
生态工程的概念及诞生背景
新课讲授
探究一
新课讲授
[探究一]生态工程的概念及诞生背景
可持续发展？
生态工程
新课讲授
[探究一]生态工程的概念及诞生背景
阅读教材P98~99“关注生态工程建设”相关内容，思考回答下列问题：
1.为什么要开展生态工程建设？
2.结合生态工程的概念完善下表：
项目 内容
理论基础 ____________、_____________等学科的基本原理和方法
基本操作 对人工生态系统_______________________________，或对已破坏的生态系统___________________________
目的 ___________________________
3.生态工程建设的目的是什么？
新课讲授
[探究一]生态工程的概念及诞生背景
阅读教材P98~99“关注生态工程建设”相关内容，思考回答下列问题：
1.为什么要开展生态工程建设？
人口激增、掠夺式开发利用资源
可持续发展受阻
符合生态学规律，改变“人类能征服自然”的错误观念，解决环境与经济协调发展的难题
生态工程
新课讲授
[探究一]生态工程的概念及诞生背景
2.结合生态工程的概念完善下表：
项目 内容
理论基础 _______、________等学科的基本原理和方法
基本操作 对人工生态系统____________________，或对已破坏的生态环境_________________
目的

生态学 系统学
进行分析、设计和调控
进行修复、重建
提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会与自然环境和谐发展
3.生态工程建设的目的是什么？
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。
新课讲授
[探究一]生态工程的概念及诞生背景
【拓展提升】“垃圾分类就是新时尚”。为应对“垃圾围城”危机，很多地方将生活垃圾分为可回收垃圾（纸类、塑料、金属等）、不可回收垃圾(果皮、残渣、骨头等)和有害垃圾（电池、化工品、化妆品等）三类，并分别采取了不同的处理措施。下列说法错误的是(　　 )
A.对垃圾分类处理，实现了废物资源化和能量的循环利用
B.对垃圾分类处理，体现了生态工程的循环原理
C.利用微生物处理垃圾，需要考虑微生物的种类以及温度、水分等环境因素
D.该措施有利于减轻环境污染，提高城市生态系统的稳定性和发展循环经济
生态工程的理论基础是生态学，也遵循生态学的基本规律，因此能量不可能循环利用。
A
新课讲授
[探究一]生态工程的概念及诞生背景
生态工程所遵循的基本原理
新课讲授
探究二
新课讲授
[探究二]生态工程所遵循的基本原理
请阅读教材P99~102“生态工程所遵循的基本原理”相关内容，思考回答问题。
1.快速阅读教材“生态工程所遵循的基本原理”相关内容，将下图中生态工程建设遵循的基本原理和对应内涵及具体操作连线。
新课讲授
[探究二]生态工程所遵循的基本原理
生物个体新陈代谢、再生更新；不同物种之间通过种间关系等相互作用进行自组织，实现系统结构与功能的协调，形成可以自我维持的有序整体。
有效选择生物组分并合理布设。
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，也保证主要物质或元素的转化率较高。
通过系统设计，实现前一环节产生的废物被后一环节利用，实现“废物资源化”。
引入生物时要综合考虑生物对环境的适应及其与本地物种之间的关系，同时还要考虑环境容纳量。
各生物组分之间比例适当，改变和优化不同组分之间的结构，改善系统功能。
参考自然生态系统多组分、复杂结构及综合功能，以整体观为指导开展建设。
内涵
具体操作
建设时要综合考虑当地经济状况、社会习惯及法律制度等影响。
综合考虑生物与环境、生物与生物之间的协调与适应以及当地的环境容纳量开展建设。
创造有益于生物生长、发育、繁殖及形成互利共存关系的条件。
循环
协调
整体
自生
原理
新课讲授
[探究二]生态工程所遵循的基本原理
2.北京奥林匹克森林公园设计和建设过程中，采用了如下一些策略：在原有单一农田基础上，建设了林地、灌丛、草地、湿地、溪流等多种生境类型。在改造植被时选用海棠、柏、柳等北京本地乡土树种比例高达90%以上，同时对规划区内原有的大树、林地、湿地植被尽量采用原地保留。在湿地构建时，有效利用了挺水植物、浮水植物、沉水植物、微生物群落形成多级净化系统，在保证周边场馆生活污水净化的同时解决了湿地旱季补水困难的问题。请结合所学知识简要阐述，上述建设方案应用了生态工程的哪些基本原理？
自生
协调
循环
整体
新课讲授
[探究二]生态工程所遵循的基本原理
3.建设过程中，曾因为对气候因素考虑不周，种植地块选择有误，导致珙桐种植失败，也曾因将海棠与桧柏种植过近，导致苹果锈病在两者间越冬和繁殖。上述方案失败的原因是违背了生态工程的哪一原理？
造成失败的原因，一是没有考虑珙桐与环境的适应，二是没有考虑海棠、桧柏、苹果锈病病毒之间的相互关系，二者均是因为违背了协调原理中的“生物与环境、生物与生物的协调与适应”导致的。
新课讲授
[探究二]生态工程遵循的基本原理
4.随着北京奥运会的结束和城市化进程的加快，政府工作者欲将奥森公园作为群众健身娱乐场所予以改建，政府工作者提出这一建议主要依据了生态工程的哪一基本原理？请你从生态工程的其他原理出发，给出两条改建建议。
建议的提出是综合考虑了奥森公园的生态效益和社会效益，因此主要依据了生态工程的整体原理。
在改建过程中，遵从循环原理，建议将生活垃圾分类处理；
遵从协调原理，在节假日人流高峰期采取限流处理。
新课讲授
[探究二]生态工程遵循的基本原理
【拓展提升】阅读教材P102~103“思考·讨论”资料，回答问题。
1.尝试画出桑基鱼塘中的食物链。
2.桑基鱼塘应用了生态工程的哪些基本原理？
3.当桑叶价格高，卖桑叶比卖鱼更合算时，当地农民会将蚕沙用作桑树的肥料，而不是喂鱼。由此可以看出，生态工程建设除了要考虑生态学、工程学原理，还需要关注什么？
新课讲授
[探究二]生态工程遵循的基本原理
1.尝试画出桑基鱼塘中的食物链。
桑树→蚕；
甘蔗→人；
甘蔗→猪→人；
浮游植物→鱼；
浮游植物→浮游动物→鱼。
新课讲授
[探究二]生态工程遵循的基本原理
2.桑基鱼塘应用了生态工程的哪些基本原理？
自生：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。
循环：“陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑”这样的农业生产模式维持着高效的物质循环。
协调：所选择的生物与生物，生物与环境达到了协调和平衡，例如，桑和甘蔗适应我国南方温暖湿润的气候；四大家鱼混养充分利用了群落的空间结构；桑叶饲蚕，利用了种间关系，但养殖的蚕的数量没有多到危及桑的存活；等等。
整体：桑基鱼塘在设计时，陆地与水面配比合理，各组分的搭配与比例适当，结构有序，形成了一个不可分割的整体；桑基鱼塘将原本割裂的生产系统优化组合，能够发展多种经营，为农民创造收入，是结构优化的“社会一经济一自然复合系统”。
新课讲授
[探究二]生态工程遵循的基本原理
3.当桑叶价格高，卖桑叶比卖鱼更合算时，当地农民会将蚕沙用作桑树的肥料，而不是喂鱼。由此可以看出，生态工程建设除了要考虑生态学、工程学原理，还需要关注什么？
还需要关注经济学原理，要达到经济效益和生态效益的同步发展。
当堂训练
1.“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、最成功的一种模式。下图是“无废弃物农业”中对有机废弃物进行处理的一种方案，有关叙述正确的是(　　)
A．施用有机肥料促进植物生长主要是因为植物直接吸收利用肥料中的有机物
B．生产生活产生的废弃物经过发酵产生沼气，又用于生产生活，说明能量可以循环利用
C．途径②③优于④的原因是充分利用有机物中的能量又减少对环境的污染
D．途径②③⑤既解决废弃物处理问题，又有禽畜饲料等产出，体现了生态工程的协调原理
C
当堂训练
2.为了推进乡村振兴，某地积极推广“温室鱼菜共生种养殖模式”，其主要结构和原理如图所示。下列相关叙述不正确的是(　　 )
A．设计该系统时遵循循环、协调等生态工程基本原理
B．蓄水池适当光照可增加水中藻类数量，既能降低水中无机盐浓度，又能为鱼类提供丰富食物
C．适当增加养殖鱼的种类，丰富群落的垂直结构，有利于空间和营养等资源的充分利用
D．栽培基质和砾石层中的微生物有利于分解鱼粪，为果蔬生长提供物质和能量
D
当堂训练
3.(不定项)洪泛区是指江河两岸、湖周海滨等易受洪水淹没的区域，这些地区土地肥沃、生物种类丰富，综合利用工程力学、土壤学、生态学和植物学等学科知识构建生态护坡，可有效减轻洪灾对生产的影响。下图为某河流生态护坡的模式图，有关说法正确的是(　　 )
A．选择适宜的植物栽植于季节性洪泛区应遵循协调原理
B．偶然洪泛区到淹没区生物种类不同体现了群落的垂直结构
C．日照增长后鲤鱼纷纷产卵体现了生态系统的信息传递功能
D．巴沙鱼和金枪鱼食性重叠越多，两种鱼的生态位分化越明显。
AC
当堂训练
4.下图是我国南方尝试的农业生态系统的结构模式图，它利用雏鸭旺盛的食欲，吃掉稻田里的杂草和害虫，利用鸭不间断地活动产生中耕浑水效果，刺激水稻生长，用作物养牛、养鸭，用稻秆培育蘑菇、生产沼气，牛粪、鸭粪、沼渣肥田，生产出无公害的大米与蛋肉类。请据图思考回答下列问题。
(1)从生态学角度分析，人们建立图示的农业生态系统的主要目的是______________ 。 该系统将植物秸秆、动物粪便等废弃物合理地进行了应用，体现了生态工程的______原理。
实现物质的循环再生和能量的多级利用
循环
当堂训练
4.下图是我国南方尝试的农业生态系统的结构模式图，它利用雏鸭旺盛的食欲，吃掉稻田里的杂草和害虫，利用鸭不间断地活动产生中耕浑水效果，刺激水稻生长，用作物养牛、养鸭,用稻秆培育蘑菇、生产沼气,牛粪、鸭粪、沼渣肥田,生产出无公害的大米与蛋肉类。请据图思考回答下列问题。
(2)该系统将多个生态系统通过优化组合,有机地整合在一起,提高了系统的生产力,体现了生态工程的_____原理。生产的大米无公害的原因是______________________
______________________。
整体
减少了化肥和农药的使
用量，减少了对水的污染
当堂训练
4.下图是我国南方尝试的农业生态系统的结构模式图，它利用雏鸭旺盛的食欲，吃掉稻田里的杂草和害虫，利用鸭不间断地活动产生中耕浑水效果,刺激水稻生长,用作物养牛、养鸭,用稻秆培育蘑菇、生产沼气,牛粪、鸭粪、沼渣肥田，生产出无公害的大米与蛋肉类。请据图思考回答下列问题。
(3)将蘑菇房与蔬菜大棚相通,可提高蔬菜产量,试分析其增产的原因。
蘑菇呼吸产生的二氧化碳可以供蔬菜进行光合作用，使其光合作用增强。
课堂小结
第3节生态工程－－基本原理
一、生态工程概念及诞生背景
1.概念：
理论基础——生态学、系统学等学科的基本原理和方法
基本操作——对人工生态系统分析、设计和调控或对已破坏生态系统的修复、重建
目的——提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会与自然环境和谐发展
2.诞生背景：传统生产模式高消耗，对生态破坏大，严重影响可持续发展。
二、生态工程的基本原理
1.自生－－生物自身新陈代谢、不同物种之间通过种间关系优化调节实现自我更新和维持。
2.循环－－促进系统的物质迁移与转化。
3.协调－－生物与环境、生物与生物之间协调与平衡。
4.整体－－生态系统各组分间比例适当，结构有序；社会—自然—经济协调一致。
谢谢大家

展开更多......

收起↑