5.1《生态工程的基本原理》(新人教版-选修3)省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件

5.1《生态工程

基本原理》专题５《生态工程》第1页教学目标

1、知识与技能

(1).简述生态工程概念，关注生态工程建设。(2).简述生态工程原理，举例说出各原理内容。(3).尝试利用生态工程原理，分析生态环境问题及处理对策。2、过程与方法（1）利用所学生态工程原理，结合当地社会发展情况研究当地生态工程建设方向和路径。（2）分析并评价生态工程实例，利用生态工程原理尝试设计简单生态工程

3、情感、态度和价值观

关注生态工程建设、初步形成物质循环利用、协调与平衡、多样性、局部与整体相统一观点，树立可连续发展观念。４、教学重点生态工程基本原理。５、教学难点生态工程系统学和工程学原理。第2页

生态工程兴起“可连续发展”内涵:

(SustainableDevelopment)经济发展不但要满足当代人需要,还要不危害后代人发展能力。第3页美国生态学家H.T.奥德姆于1962年首先提出“生态工程”概念：“Abranchofengineeringandfieldofscienceinwhichsolutionstosociety’senvironmentalproblemswouldbegroundedinthetechnologyavailablefromnaturalsystemssothatthehumanengineeringrequiredwouldbesupplementaryratherthanprimary(overhead).”即以从自然系统取得技术为基础，处理人类社会环境问题一门工程分支科学，它所需人类工程技术仅仅起辅助作用，而不是起主要作用；或“人类应用主要来自自然能源作为辅助能对环境控制”；或“对自然管理就是生态工程，更加好办法是与自然结成搭档关系”。第4页H.T.奥德姆学生米奇（W.J.Mitsch）继承其思想，于1989年编了世界上第一本生态工程专著（EcologicalEngineering:AnIntroductiontoEcotechnology），并于1992年主编创办了《生态工程》杂志。他对生态工程定义是：Ecologicalengineeringhasbeendefinedasthedesignofecosystemsforthemutualbenefitofhumansandnature.即生态工程是为了人类和自然相互利益而进行一个生态系统设计。

第5页我国著名生态学家马世骏先生1979年首先提倡生态工程。他对生态工程下定义是：生态工程是应用生态系统中物种共生与物质循环再生原理、结合系统工程最优化方法，设计分层多级利用物质生产工艺系统。生态工程目标就是在促进自然界良性循环前提下，充分发挥物质生产潜力，预防环境污染，到达经济效益与生态效益同时发展。它能够是纵向层次结构，也能够发展为由几个纵向工艺链索横连而成网状工程系统。第6页人类应用生态学和系统学基本原理和方法，经过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏传统生产方式进行改进、并提升生态系统生产力，从而促进人类社会和自然环境友好发展。

生态工程概念第7页生态工程的基本原理第8页（一）关注生态工程建设资料分析一：1.造成1998年长江洪水泛滥主要原因是什么？根本原因：长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水土保持功效急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；中游围湖造田、乱占河道，造成含有蓄洪作用湖泊面积急剧降低。直接原因：1998年度罕见降雨。但这也与全球温室气体排放量增加而造成温度升高、气候异常相关。第9页处理长江洪水泛滥办法有：以生物办法为主，结合工程办法，提升森林覆盖率；“退耕还湖”和改革不合理耕作方式等。在进行生态工程建设时，要考虑到怎样处理农村（尤其是湖区或山区迁出人员）能源起源问题以及怎样提升农民经济收入。2.洪灾发生反应出经济发展模式存在什么问题？传统经济发展模式不重视生态环境保护，没有考虑生态成本，经济发展以巨大生态环境破坏为代价。第10页“石油农业”大量使用化肥、农药和机械生产方式，因对石油等能源有高度依赖性而得名。它把农业生产这一复杂生物过程，变成了简单机械过程和化学过程。因为其投入高，产出也高，对粮食安全保障和提升人民生活水平起到了巨大作用，但同时它所产生废弃物和有害物质数量也很庞大，大大减弱了农业生态系统稳定性和连续生产力，并造成日益严重农产品污染和环境污染等问题。1.你对“石油农业”是怎样了解？资料分析二：第11页对环境造成危害污染物，采取一定办法和技术，就能够进行回收和循环利用，这么不但能够降低环境污染，而且提升了资源利用效率，降低了资源浪费。比如，对废污水中重金属或氮、磷等养分就能够进行回收再利用。所以说污染物是放错了地方没有被利用资源。3.怎样了解“污染物是放错地方资源”这句话？第12页在不一样国家有不一样改进办法。比如，在我国，人多地少，应该大力发展生态农业。实施详细办法包含：能够依据田间作物需要适量施用高效、低毒、低残留农药，多施有机肥，提升作物对水、肥等资源利用效率，对作物秸秆和畜禽粪便进行再利用，实现物质多级利用，等等。首先要不停提升土地产出水平；另首先要降低农业活动对环境污染，促进社会可连续发展。4.石油农业生产模式应该怎样改进？第13页关于生态经济：第14页（二）生态工程所遵照基本原理1、物质循环再生原理无废弃物农业是我国古代传统农业辉煌成就之一，也是生态工程最早和最生动一个模式。第15页第16页2、物种多样性原理物种越丰富，生态系统抵抗力稳定性越高资料分析讨论：1.为何樟子松林松毛虫会肆虐，几十亿株杨树会毁于一旦？而珊瑚礁区却能够在养分稀少深海中，保持着很高生物多样性？第17页

纯樟子松林、杨树林生物多样性低，食物链短而单调，缺乏松毛虫、天牛天敌，而成片单一林木又为其提供了丰富食物起源，因而会造成了树林毁坏。珊瑚礁区生物多样性高，食物链复杂，不一样生物占据了不一样时间位、空间位和资源位，因而充分利用了珊瑚礁生态系统环境。比如，氮、磷等养分就能够在该区生物体间充分地循环利用而极少流出系统外。第18页2.从上面正面和反面实例，你能得出怎样结论？你认为生物多样性破坏有些人为原因吗？只有保持生态系统较高生物多样性，才能确保生态系统稳定和平衡。生物多样性破坏有些人为原因，而且往往作用巨大。第19页资料分析：1、从协调与平衡原理出发，想一想，在我国西北地域进行防护林建设时，应选择哪些树种？假如在该地域发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？几个西北地域尤其适宜树种介绍（1）沙棘，俗称“酸柳”、“酸刺”、“黑刺（2）山杏，主要指西伯利亚杏，（3）刺槐，（4）锦鸡儿（又称拧条），（5）杜梨（6）沙枣（7）合欢（8）臭椿第20页第21页西北畜牧养殖应该注意牲畜数量不能超出草地承载量。针对公共草地过分放牧问题，应该实施草地承包，调动个人管理主动性，降低过分放牧现象；另外，能够在有条件地方，人工种植牧草，增加牧草产量。第22页4、整体性原理整体指社会-经济-自然复合成巨大系统例：林业工程建设中问题首先号召农民种树，另首先要考虑农民生活问题第23页5、系统学和工程学原理（1）系统结构决定功效原理利用：改进和优化生态系统结构例：桑基鱼塘模式第24页（2）系统整体性原理豆科作物和固氮菌共生

你能举出系统整体功效大于部分之和例子吗？第25页第26页思索与探究：3.桑基鱼塘分布在我国长江三角洲、珠江三角洲一带水乡，是一个经典水陆物质和能量交换型生态工程。试分析桑基鱼塘物质和能量流动路径。

桑基鱼塘系统中物质和能量流动是相互联络，能量流动包含在物质循环利用过程中，伴随食物链延伸逐层递减。第27页第28页物质循环再生原理物种多样性原理协调与平衡原理整体性原理系统学和工程学原理（1）系统结构决定功效原理（2）系统整体性原理小结：生态工程的原理第29页『网络知识结构』生态工程建设目标：遵照自然界

规律，充分发挥资源生产潜力，预防

，达到

和

同时发展。（少消耗、多效益、

）生态经济：主要是经过实施“

”标准，使一个系统产生出污染物，能够成为本系统或者另一个系统

，从而实现废弃物资源化，而实现循环经济最主要伎俩之一是

。

1）

原理：物质能在生态系统中循环往复，

2）

原理：物种繁多复杂生态系统含有较高

生态工程原理3）

原理：生态系统生物数量不能超出

（环境容纳量）程度4）

原理：生态系统建设要考虑自然、

、

整体影响5）

原理系统结构决定

原理：要经过改进和优化系统结构改进