4.3.1+生態(tài)工程（第1課時(shí)）-2024-2025學(xué)年高二生物探究與應(yīng)用備課課件（人教版2019選擇性必修2）

第四章

人與環(huán)境第3節(jié)

生態(tài)工程的基本原理【本節(jié)聚焦】1.什么是生態(tài)工程？2.為什么要關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)？3.生態(tài)工程建設(shè)主要遵循哪些基本原理？問(wèn)題探討普通村落和農(nóng)田奧林匹克森林公園

在2008年北京奧運(yùn)會(huì)的籌辦過(guò)程中，奧林匹克森林公園是一個(gè)重要建設(shè)項(xiàng)目。短短幾年，普通的村落和農(nóng)田就脫胎換骨般地轉(zhuǎn)變?yōu)榱钊速潎@的森林公園。公園建設(shè)堅(jiān)持“綠色奧運(yùn)”的理念，充分利用了原有地貌和植被，采用了營(yíng)造近自然林系統(tǒng)、廢物資源循環(huán)利用等多項(xiàng)生態(tài)技術(shù)。它這個(gè)例子是生態(tài)工程的生動(dòng)縮影。思考：農(nóng)田棄耕后，在自然狀態(tài)下也可以演替為森林，為什么還要人工造林呢？利用生態(tài)工程原理進(jìn)行人工造林，可以縮短建設(shè)周期，在較短時(shí)間內(nèi)獲得更高的生態(tài)效益。一、關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)1.實(shí)施生態(tài)工程的背景人口增長(zhǎng)人類(lèi)活動(dòng)全球生態(tài)環(huán)境危機(jī)人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展受到影響解決

與

1協(xié)調(diào)發(fā)展生態(tài)工程導(dǎo)致導(dǎo)致需要需要?dú)Я址N地大量使用化肥圍湖造田環(huán)境經(jīng)濟(jì)一、關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)2.生態(tài)工程的概念:

指人類(lèi)應(yīng)用_______________________的基本原理和方法，對(duì)人工生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行__________________，或?qū)σ驯黄茐牡纳鷳B(tài)環(huán)境進(jìn)行了_____________，從而_________________________或______________，促進(jìn)人類(lèi)___________________的系統(tǒng)工程技術(shù)或綜合工藝過(guò)程。分析、設(shè)計(jì)和調(diào)控生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力修復(fù)、重建改善生態(tài)環(huán)境社會(huì)和自然環(huán)境的和諧發(fā)展3.生態(tài)工程建設(shè)的目的:

遵循生態(tài)學(xué)規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。是一類(lèi)少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。4.生態(tài)工程的優(yōu)點(diǎn):生態(tài)工程是可持續(xù)發(fā)展的重要手段。那么，在建設(shè)生態(tài)工程的過(guò)程中，要遵循哪些基本原理呢？二、生態(tài)工程所遵循的基本原理

生態(tài)工程以生態(tài)系統(tǒng)的_______、_________功能為基礎(chǔ)，遵循______、_____、_____、_____等生態(tài)學(xué)基本原理。自組織自我調(diào)節(jié)整體循環(huán)協(xié)調(diào)自生整體循環(huán)自生協(xié)調(diào)

一個(gè)系統(tǒng)在沒(méi)有外界信息指令的作用下，自發(fā)地由無(wú)序到有序，由低有序到高有序的發(fā)展過(guò)程，就是自組織。星球的誕生，自然生態(tài)系統(tǒng)的形成都是自組織的結(jié)果。二、生態(tài)工程所遵循的基本原理1.自生由

而產(chǎn)生的___________、___________、___________、自我更新和維持就是系統(tǒng)的自生。(1)概念：生物組分自我優(yōu)化自我調(diào)節(jié)自組織(2)理論基礎(chǔ)：生態(tài)系統(tǒng)的

。自我調(diào)節(jié)能力生物能夠進(jìn)行新陳代謝、再生更新生物之間通過(guò)各種相互作用(特別是種間關(guān)系)進(jìn)行自組織生物本身生物之間實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)，形成有序整體自我維持如何應(yīng)用呢？二、生態(tài)工程所遵循的基本原理（3）遵循該原理的具體做法或要求：①有效選擇生物組分并合理布設(shè)。a.選擇污染物凈化能力較強(qiáng)的多種水生植物b.通過(guò)合理的人工設(shè)計(jì)，使得這些物種形成互利共存的關(guān)系例如，在濕地修復(fù)過(guò)程中：適當(dāng)提高生物多樣性*這是系統(tǒng)或工程能否形成自組織能力的基礎(chǔ)二、生態(tài)工程所遵循的基本原理思考1：為什么提高生物多樣性程度，有助于生態(tài)系統(tǒng)維持自生能力？思考2：使物種之間形成互利共存的關(guān)系應(yīng)考慮哪些因素？

提高生物多樣性程度，利用種群之間互利共存的關(guān)系，構(gòu)建復(fù)合群落，這樣即使某個(gè)種群消亡，其他種群也能彌補(bǔ)上來(lái)

考慮生物之間生態(tài)位的差異，以及它們之間的種間關(guān)系二、生態(tài)工程所遵循的基本原理②要?jiǎng)?chuàng)造有益于生物組分的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖，以及它們形成互利共存關(guān)系的條件如濕地生態(tài)工程中，移除水體中富營(yíng)養(yǎng)化沉積物和有毒物質(zhì)、增加水體溶氧量（3）遵循該原理的具體做法或要求：以太陽(yáng)能為動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)水質(zhì)循環(huán)，進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)，改善水質(zhì)二、生態(tài)工程所遵循的基本原理2.循環(huán)在生態(tài)工程中促進(jìn)系統(tǒng)的物質(zhì)遷移與轉(zhuǎn)化，既保證各個(gè)環(huán)節(jié)的物質(zhì)遷移順暢，也保證主要物質(zhì)或元素的轉(zhuǎn)化效率高。(1)概念：(2)理論基礎(chǔ)：

生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)功能。物質(zhì)儲(chǔ)存空間的改變物質(zhì)存在形式的改變(3)措施：通過(guò)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)不斷循環(huán)，使前一個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢物盡可能地被后一環(huán)節(jié)利用，減少整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)“廢物”的產(chǎn)生。實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的多級(jí)循環(huán)利用，廢物資源化，減少污染物質(zhì)和能量的多級(jí)循環(huán)利用（

）×二、生態(tài)工程所遵循的基本原理(4)實(shí)例：“無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)”物質(zhì)循環(huán)再生示意圖

我國(guó)古代先民依靠“無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)”保證了土壤的肥力，改善了土壤結(jié)構(gòu)，培育了土壤微生物，實(shí)現(xiàn)了土壤養(yǎng)分如氮、磷、鉀及微量元素的循環(huán)利用，因此，幾千年來(lái)，土地一直維持著生產(chǎn)能力。無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)我國(guó)古代沒(méi)有化肥，農(nóng)民如何保持土壤肥力？二、生態(tài)工程所遵循的基本原理

有人說(shuō)，過(guò)度從土地索取導(dǎo)致土地退化，是有些古文明中斷的一個(gè)重要原因，我國(guó)幾千年的農(nóng)業(yè)發(fā)展沒(méi)有出現(xiàn)這一問(wèn)題，這是中華文明數(shù)千年延續(xù)不斷的條件之一，你認(rèn)同這一觀(guān)點(diǎn)嗎？

認(rèn)同。

歷史上美索不達(dá)米亞、小亞細(xì)亞等地居民毀林造田，使那里成為了不毛之地，而中華文明在“天人合一”、“道法自然”等生態(tài)智慧和“仁民愛(ài)物”“民胞物與”等生態(tài)倫理的指導(dǎo)下，生生不息、源遠(yuǎn)流長(zhǎng)；

我國(guó)古代先民還依靠“無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)”保證了土壤的肥力，改善了土壤結(jié)構(gòu)，培育了土壤微生物，實(shí)現(xiàn)了土壤養(yǎng)分如氮、磷、鉀及微量元素的循環(huán)利用，因此，幾千年來(lái)，土地一直維持著生產(chǎn)能力。美索不達(dá)米亞思考·討論二、生態(tài)工程所遵循的基本原理3.協(xié)調(diào)考慮生物與環(huán)境、生物與生物的協(xié)調(diào)與適應(yīng)。生物與環(huán)境、生物與生物之間要協(xié)調(diào)與適應(yīng)內(nèi)容考慮環(huán)境容納量不能在年降雨量小于450mm的西北部建防護(hù)林，能否栽種喬木楊樹(shù)？實(shí)例：過(guò)度放牧的草地實(shí)例：灰色長(zhǎng)城二、生態(tài)工程所遵循的基本原理

我國(guó)西部地區(qū)缺雨干旱，土壤較為貧瘠，應(yīng)該選擇適合當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境條件的樹(shù)種，如沙棘、山杏、刺槐、小葉錦雞兒等。

在西北地區(qū)發(fā)展畜牧業(yè)，應(yīng)該注意牲畜數(shù)量不能超過(guò)草地的承載力。(環(huán)境容納量)。思考：從協(xié)調(diào)原理出發(fā)，在我國(guó)西北地區(qū)進(jìn)行防護(hù)林建設(shè)，應(yīng)選擇哪些樹(shù)種？如果再該地區(qū)發(fā)展畜牧養(yǎng)殖業(yè)，應(yīng)該注意什么？山杏沙棘沙棗刺槐二、生態(tài)工程所遵循的基本原理整體原理社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然是一個(gè)復(fù)合系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)有機(jī)的整體系統(tǒng)的整體功能大于各成分功能之和需要遵循4.整體系統(tǒng)建設(shè)以________為指導(dǎo)，不僅考慮______生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，更要考慮_____和_____等系統(tǒng)的影響力。(1)概念：整體觀(guān)自然經(jīng)濟(jì)社會(huì)(2)理論基礎(chǔ)：二、生態(tài)工程所遵循的基本原理

為什么一般要森林公園要先做森林公園的整體設(shè)計(jì)再開(kāi)工呢？(3)實(shí)施措施:①生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)有機(jī)的整體

遵從自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，各組分之間要有適當(dāng)?shù)谋壤?，不同組分之間應(yīng)構(gòu)成有序的結(jié)構(gòu)，通過(guò)改變和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，達(dá)到改善系統(tǒng)功能的目的。植物微生物動(dòng)物非生物因素自然系統(tǒng)除了要考慮生態(tài)系統(tǒng)的整體性，還要考慮什么？二、生態(tài)工程所遵循的基本原理②社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然是一個(gè)復(fù)合系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)自然系統(tǒng)社會(huì)系統(tǒng)(3)實(shí)施措施:

在進(jìn)行林業(yè)工程建設(shè)時(shí)，一方面要號(hào)召農(nóng)民種樹(shù)，另一方面一定要考慮貧困地區(qū)農(nóng)民的生活問(wèn)題，如糧食、燒柴以及收入等。避免出現(xiàn)：前人栽樹(shù)，后人砍樹(shù)的現(xiàn)象.其他：社會(huì)習(xí)慣、法律制度等對(duì)生態(tài)工程建設(shè)有著重要影響。二、生態(tài)工程所遵循的基本原理

只有應(yīng)用整體性原理,才能統(tǒng)一協(xié)調(diào)當(dāng)前與長(zhǎng)遠(yuǎn)、局部與整體、開(kāi)發(fā)建設(shè)與環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系,保障生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定。生產(chǎn)成本消費(fèi)效益經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)政策管理科學(xué)文化社會(huì)系統(tǒng)植物微生物動(dòng)物非生物因素自然系統(tǒng)(4)意義：二、生態(tài)工程所遵循的基本原理①沼氣池——遵循了______原理②在人工林增加植被層次——遵循了_______原理③“落紅不是無(wú)情物，化作春泥更護(hù)花”——體現(xiàn)了______原理④前面造林，后面砍樹(shù)——違背了______原理⑤草原確定載畜量，不能過(guò)度放牧——遵循______原理⑥濕地破壞——違背了______原理⑦減少污水排放，治理湖泊——遵循了______原理⑧引入物種時(shí)考慮是否適應(yīng)環(huán)境——遵循______原理⑨引入水葫蘆泛濫，導(dǎo)致多數(shù)生物死亡——違背了______原理和______原理循環(huán)自生循環(huán)整體協(xié)調(diào)自生自生協(xié)調(diào)自生協(xié)調(diào)【檢測(cè)】寫(xiě)出下列例子主要涉及到的生態(tài)工程原理二、生態(tài)工程所遵循的基本原理思考?討論：分析生態(tài)工程案例中的原理和應(yīng)用二、生態(tài)工程所遵循的基本原理討論1：嘗試畫(huà)出?；~(yú)塘中的食物鏈（人為消費(fèi)者）魚(yú)塘魚(yú)塘魚(yú)塘桑樹(shù)

桑葉蠶蠶蛹絲蠶排泄物塘泥

甘蔗糖渣

糖桑樹(shù)→蠶甘蔗→人甘蔗→豬→人浮游植物→魚(yú)→人浮游植物→浮游動(dòng)物→魚(yú)→人蠶沙喂魚(yú)二、生態(tài)工程所遵循的基本原理①“陸基種桑、桑葉飼蠶、蠶沙喂魚(yú)、塘泥培桑”

－－主要遵循了_____原理；②“桑和甘蔗適應(yīng)我國(guó)南方溫暖濕潤(rùn)氣候”

－－主要遵循了_____原理；③“將陸地種植與魚(yú)塘養(yǎng)殖結(jié)合起來(lái)，把原本割裂的生產(chǎn)系統(tǒng)通過(guò)優(yōu)化組合，有機(jī)地整合在一起”“在設(shè)計(jì)?；~(yú)塘?xí)r，要考慮合適的陸地與水面的配比”－－主要遵循了_____原理；④“桑基魚(yú)塘中的生物組分通過(guò)合理布設(shè)，互利共存，形成了可以自我維持的有序整體”－－主要遵循了_____原理。循環(huán)協(xié)調(diào)整體自生討論2：?；~(yú)塘應(yīng)用了生態(tài)工程的哪些基本原理？二、生態(tài)工程所遵循的基本原理討論3：當(dāng)桑葉價(jià)格高，賣(mài)桑葉比賣(mài)魚(yú)更合算時(shí)，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民會(huì)將蠶沙用作桑樹(shù)的肥料，而不