高中生物专题5生态工程5.1生态工程的基本原理课件新人(1)
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专题五_生态工程的基本原理
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？
抗寒、耐旱，适应性强的沙棘， 畜牧养殖应该注意： 牲畜量不超过草地承载 耐盐碱力较强的沙枣等植物。 量
人教版 选修三 现代生物科技专题 专题五 生态工程
5.1 生态工程的基本原理
5.1生态工程的基本原理
（一） 关注生态工程的建设 （二 ）生态工程所遵循的基本原理 1.物质循环再生原理 2. 物种多样性原理 3.协调与平衡原理 4.整体性原理 5.系统学和工程学原理 (1).系统的结构决定功能原理 (2).系统整体性原理
(2011年陕西高考)现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉 淀池→曝光池→兼氧池→植物池”，其中植物池中生活着水生植物、 昆虫、鱼类、蛙类等生物．污水经净化处理后，可用于浇灌绿地．回 答问题：
（1）污水流经厌氧沉淀池．曝气池和兼氧池后得到初步净化．在这个 过程中，微生物通过 ___呼吸将有机物分解．
（二）生态工程所遵循的基本原理
4、整体性原理
整体指社会-经济-自然复合而成的巨大系统
生产 成本
生物与生物 生物与环境
经济系统
消费 效益
政策 管 理
植物
动物
微生物 非生物的因素
科 学 文 化
社会习惯 法律制度等
自然系统
社会系统
主要是不同系统之间的平衡与协调
思考：如何看待，部分农民前面 种林，后面砍林的现象？
整合单个生产系统，提高系统生产力。
1.物质是可循环的，分层分级利用越多，能量消耗越多，浪费越大。（× ） 2.土壤中微生物分解有机物没有能量流动。（ ） 3.图示所有植物、动物组成一个生物群落。（× ）
高中生物 专题5 生态工程 5.1 生态工程原理专题课件
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、恶劣气候有关。 2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？
资源过度开发，造成严重的生态破坏
资料分析二：石油农业
讨论:
1.你对“石油农业”是如何理解的？
提示：
优点：投入高，产出也高，提高人民生活水平起到了 巨大的作用。
3．城市生活垃圾要做到分类、回收、利用，实现
废物资源化利用。与该做法关系最密切的生态工程 原理是（
C ）
B．整体性原理 D．系统学原理
A．物种多样性原理 C．物质循环再生原理
4．协调与平衡原理主要指（ A ） A．生物与环境的适应及环境对生物的承载力 B．系统各组分之间要有适当的比例关系 C．自然系统、经济系统、社会系统协调统一 D物种多样性原理 3.协调与平衡原理 4.整体性原理
5.系统学和工程学原理
（1）系统的结构决定功能原理 （2）系统整体性原理
课后讨论
• 学习了生态工程的概念和生态 工程的基本原理，作为生物圈 的主人，在日常生活中可以怎 么做，让我们的地球母亲越来 越漂亮呢？
济最重要的手段之一就是生态工程。
模式：原料——产品——原料——产品
一、生态工程的概念
人类应用 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。 生态学和系统学
社会系统
一方面号召农民种树，另一方面要考虑 农民的生活问题
5、系统学和工程学原理
（1）系统的结构决定功能原理 理论基础：分布式 优于集中式和环式
运用：改善和优化生态系统的结构 例：桑基鱼塘模式
高中生物 51 生态工程的基本原理课件 新人教版选修3
(3)生态工程具有少消耗、多效益、可持续的特点。
第二十页，共30页。
[例] 在社会主义新农村建设中，某县积极发展畜禽养殖和 栽桑养蚕两大支柱产业。在生产总量不断提高的同时，该县坚持 在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现资源的最大化利用， 走出了一条适合本地区可持续发展的生态工程之路。请分析图回 答问题。
民 ⑳种树 ，另一方面要考虑贫困地区农民的 ○21 生活 问题，如
粮食、烧柴及收入等。
第十一页，共30页。
5．系统学和工程学原理 (1)系统的结构决定功能原理
a．含义：生态工程需要考虑系统内部 ○22 不同组分 之间的 结构，通过改变和优化结构，达到 ○23 改善系统功能 的目的。 b．实例：我国南方水网地区的 ○24 桑基鱼塘模式 。
第八页，共30页。
2．物种多样性原理 (1)内容：生物 ⑥多样性 程度可提高系统的⑦抵抗力稳定，性 提高系统的 ⑧生产力 。 (2)实例 a．反面：辽宁西部章古台地区的樟子松林，由于缺少昆虫 与其天敌相生相克的 ⑨食物链 而成为一片不毛之地。 b．正面：由 ⑩珊瑚虫 和某些 ⑪藻类 共生组成的珊瑚礁 区，物种繁多，系统稳定。
(4)该生态系统为何能提高经济效益？________。 (5)根据该县地处水乡这一资源优势，请就该生态系统提出 你的一条合理化建设。________。
第二十三页，共30页。
[答案] (1)物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与 平衡原理
(2)桑、油菜等生产者固定的太阳能 蚕、禽、畜 (3)粪便等“废弃物”被及时利用 (4)实现了物质和能量的多级利用，提高了农产品的产量； 减少了化肥、农药的使用(降低农业成本投入) (5)蚕沙碎屑养鱼，鱼塘塘泥肥田
生物与环
过环境承载力，
第二十页，共30页。
[例] 在社会主义新农村建设中，某县积极发展畜禽养殖和 栽桑养蚕两大支柱产业。在生产总量不断提高的同时，该县坚持 在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现资源的最大化利用， 走出了一条适合本地区可持续发展的生态工程之路。请分析图回 答问题。
民 ⑳种树 ，另一方面要考虑贫困地区农民的 ○21 生活 问题，如
粮食、烧柴及收入等。
第十一页，共30页。
5．系统学和工程学原理 (1)系统的结构决定功能原理
a．含义：生态工程需要考虑系统内部 ○22 不同组分 之间的 结构，通过改变和优化结构，达到 ○23 改善系统功能 的目的。 b．实例：我国南方水网地区的 ○24 桑基鱼塘模式 。
第八页，共30页。
2．物种多样性原理 (1)内容：生物 ⑥多样性 程度可提高系统的⑦抵抗力稳定，性 提高系统的 ⑧生产力 。 (2)实例 a．反面：辽宁西部章古台地区的樟子松林，由于缺少昆虫 与其天敌相生相克的 ⑨食物链 而成为一片不毛之地。 b．正面：由 ⑩珊瑚虫 和某些 ⑪藻类 共生组成的珊瑚礁 区，物种繁多，系统稳定。
(4)该生态系统为何能提高经济效益？________。 (5)根据该县地处水乡这一资源优势，请就该生态系统提出 你的一条合理化建设。________。
第二十三页，共30页。
[答案] (1)物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与 平衡原理
(2)桑、油菜等生产者固定的太阳能 蚕、禽、畜 (3)粪便等“废弃物”被及时利用 (4)实现了物质和能量的多级利用，提高了农产品的产量； 减少了化肥、农药的使用(降低农业成本投入) (5)蚕沙碎屑养鱼，鱼塘塘泥肥田
生物与环
过环境承载力，
2018-2019学年高中生物 专题5 生态工程 5.1 生态工程的基本原理优质课件 新人教版选修3
阳能开始的，例如桑等农作物；直接或间接以生产者为食
的是消费者，如蚕、畜、禽。
(2)与传统农业相比该系统对物质进行了多级利用， 如利用粪便等合成有机肥，减少了对化肥的使用，降低了 成本，减轻了对环境的污染。(3)投入减少，使物质循环 利用，使产量提高。(4)该生态系统生物群落结构相对复 杂，从而使抵抗力稳定性增强，自动调节能力提高。利用 生物的种内关系或种间关系来诱杀害虫，如利用捕食关系 引入天敌，利用性引诱剂进行防治害虫等。
(3)该生态工程设计的优点是___________________ _____________________________________________ ____________________________________________。 解析：农作物光合作用产生氧气供猪利用，温室温度
这遵循的是协调与平衡原理。(4)一般来说，生态工
程的目标除了治理环境污染之外，主要是对破坏的生态系
统，特别是开矿后的废弃地以及湿地等进行生态恢复。 答案：(1)生态学和系统学 (2)增加当地物种多样性 物种多样性原理 (3)协调与平衡 环境承载力 系统的失衡和破坏 (4)生态恢复
即时演练
2．南京古泉生态农场是生态农业的典范。该农场将 养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、养蘑菇、 种桑养蚕、种植果树等多个生产过程合理地有机地结合 起来，成为一种高效良性的循环，生态效益达到了良性 发展。请就此生态农场的特点，回答下列问题。
(4) 最 终 目 的 是 促 进 人 类 社 会 和 自 然 环 境 的 和 谐 发 展。
(5)生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续。
【典例 1】 江苏某县地处水乡，畜禽养殖和栽桑养 蚕是当地农业的两大支柱产业。在生产总量不断扩张的同 时，该县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实 现了资源的最大化利用。请分析该县农业生态系统结构 (部分)示意图，回答问题。
的是消费者，如蚕、畜、禽。
(2)与传统农业相比该系统对物质进行了多级利用， 如利用粪便等合成有机肥，减少了对化肥的使用，降低了 成本，减轻了对环境的污染。(3)投入减少，使物质循环 利用，使产量提高。(4)该生态系统生物群落结构相对复 杂，从而使抵抗力稳定性增强，自动调节能力提高。利用 生物的种内关系或种间关系来诱杀害虫，如利用捕食关系 引入天敌，利用性引诱剂进行防治害虫等。
(3)该生态工程设计的优点是___________________ _____________________________________________ ____________________________________________。 解析：农作物光合作用产生氧气供猪利用，温室温度
这遵循的是协调与平衡原理。(4)一般来说，生态工
程的目标除了治理环境污染之外，主要是对破坏的生态系
统，特别是开矿后的废弃地以及湿地等进行生态恢复。 答案：(1)生态学和系统学 (2)增加当地物种多样性 物种多样性原理 (3)协调与平衡 环境承载力 系统的失衡和破坏 (4)生态恢复
即时演练
2．南京古泉生态农场是生态农业的典范。该农场将 养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、养蘑菇、 种桑养蚕、种植果树等多个生产过程合理地有机地结合 起来，成为一种高效良性的循环，生态效益达到了良性 发展。请就此生态农场的特点，回答下列问题。
(4) 最 终 目 的 是 促 进 人 类 社 会 和 自 然 环 境 的 和 谐 发 展。
(5)生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续。
【典例 1】 江苏某县地处水乡，畜禽养殖和栽桑养 蚕是当地农业的两大支柱产业。在生产总量不断扩张的同 时，该县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实 现了资源的最大化利用。请分析该县农业生态系统结构 (部分)示意图，回答问题。
高中生物专题5生态工程5.1生态工程的基本原理名师课件新人教版选修320190419389
解析：石油农业把农业生产过程变成了简单的机械 过程和化学过程，产出较高，对提高人们生活水平 起到了重要作用；高投入和高污染造成了农产品污 染和环境污染问题，不符合持续发展的理念；因石 油农业生产模式造成了农产品污染和环境污染问 题，所以需要改进生产方式，大力发展生态农业。
答案：B
2．下列关于生态工程的说法，错误的是( ) A．与传统工程相比，生态工程是一类少消耗、 多效益、可持续的工程体系 B．能防止环境破坏和环境污染 C．遵循生态系统物质循环规律，能提高能量 利用率 D．生态工程能解决所有环境问题
答案：A
6．如图是我国常见的一种生态农业示意图，请据图 回答下列问题：
(1) 生 态 工 程 所 遵 循 的 基 本 原 理 有 整 体 性 、 协 调 与 平 衡 、 ______________、______________、____________原理。农作物、 苍蝇分别属于该生态系统成分中的__________、______________， 沼气池中微生物的异化作用类型主要是_____________________。
一、关注生态工程建设 1．生态工程 (1)原理和方法：应用 生态学 和 系统学 等学科的 基本原理和方法。 (2)技术手段：系统 设计 、调控和 技术组装 等。
(3)任务：对已被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。
(4)结果：提高生态系统的 生产力 ，促进人类社会和 自然环境 的和谐发展。
效益、经济效益，这明显是整体性原理。
4．据下图判断，下列叙述不符合生态学原理的是( )
A．物质经过多级利用实现良性循环 B．每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益 C．由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用 率降低 D．由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染
高中生物专题5生态工程1生态工程的基本原理课件新人教版选修3
(2)进行生态工程建设时应考虑哪些问题? 提示:不但应考虑自然生态系统的规律,还要考虑经济 和社会等系统的影响力。
5.系统学和工程学原理:
如图桑基鱼塘分布在我国长江三角洲、珠江三角洲一 带的水乡,是一种典型的水陆物质和能量交换型生态 工程。试分析桑基鱼塘的物质和能量流动途径。 (1)在该生态系统中,桑与蚕之间的关系是__捕__食_,鱼进 行生命活动所需的能量归根结底来自_太__阳__能__。蚕所同 化能量中传递给鱼的有_0_%_。
(2)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? 提示:应选择本地树种,如沙棘、山杏、刺槐、合欢等。 注意牲畜数量不能超过草地的承载力;减少过度放牧现 象;在有条件的地方,人工种植牧草。
4.整体性原理: (1)在“自然-社会-经济”复合系统中“整体”主要 包括_社__会__、_经__济__、__自__然___三方面。
(2)桑基鱼塘的建设主要遵循的原理是:__系__统_学__和__工__程__ _学__原__理__。
(3)你能举出系统总体功能大于各部分之和的例子吗? 提示:豆科作物和固氮菌的共生。固氮菌为豆科作物提 供氮素,而豆科作物为固氮菌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影响。
【总结提升】 传统经济与生态经济
1.传统经济: (1)方式:大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式。 (2)特点:不注重生态环境的保护,经济的发展以巨大的 生态环境破坏为代价。
2.生态经济: (1)方式:实现了原料→产品→原料→产品的生产体系, 实现了废弃物资源化的循环经济。 (2)特点:少消耗、多效益、可持续。
【公开课】5.1生态工程的基本原理课件
----考虑生物与环境的适应
3、协调与平衡原理
----需要考虑环境承载力（环境容纳量），以 及生物与环境的适应
理论基础：生物与环境协调发展
4、整体性原理 理论基础：社会-经济-自然复合成的巨大系统
生产
消费
成本
效益
经济系统
植物 动物 微生物
非生物的因素
自然系统政策 科来自管学理
文
化
社会系统
一方面号召农民种树，另一方面要考虑农民的生活问题
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 统或者另一个系统的生产原料，从而实现 废弃物的资源化，
而实现循环经济最重要的手段之一就 是生态工程。
二、生态工程的基本原理
生态工程是人类学习自然生态系统“智慧” 的结晶，是生态学、工程学、系统学、经济学 等学科交叉而产生的新兴学科
珊瑚礁区的生物多样性高，食物链复杂，不同的 生物占据了不同的时间位、空间位和资源位，因 而充分利用了珊瑚礁生态系统的环境。
3、协调与平衡原理
由于周边城市、工业和 农田的排水中氮、磷的 浓度较高，使太湖水体 中的水葫芦和藻类疯长
----需要考虑环境承载力（环境容纳量）
西北地区年降雨量450nm，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”。
试分析下列事件可用何种生态工程原理来解释：
• 1.畜牧养殖应注意牲畜量不超过草地承载量 协调与平衡原理
• 2.使用堆肥和沤肥法实现生态农业 物质循环再生原理
• 3.广东大量引种木麻黄作为行道树，一年一种叫 吹绵介壳虫的害虫使木麻黄遭受严重破坏，后来 从国外引进澳洲瓢虫，已持续发挥了控制害虫的 作用。 物种多样性原理
3、协调与平衡原理
----需要考虑环境承载力（环境容纳量），以 及生物与环境的适应
理论基础：生物与环境协调发展
4、整体性原理 理论基础：社会-经济-自然复合成的巨大系统
生产
消费
成本
效益
经济系统
植物 动物 微生物
非生物的因素
自然系统政策 科来自管学理
文
化
社会系统
一方面号召农民种树，另一方面要考虑农民的生活问题
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 统或者另一个系统的生产原料，从而实现 废弃物的资源化，
而实现循环经济最重要的手段之一就 是生态工程。
二、生态工程的基本原理
生态工程是人类学习自然生态系统“智慧” 的结晶，是生态学、工程学、系统学、经济学 等学科交叉而产生的新兴学科
珊瑚礁区的生物多样性高，食物链复杂，不同的 生物占据了不同的时间位、空间位和资源位，因 而充分利用了珊瑚礁生态系统的环境。
3、协调与平衡原理
由于周边城市、工业和 农田的排水中氮、磷的 浓度较高，使太湖水体 中的水葫芦和藻类疯长
----需要考虑环境承载力（环境容纳量）
西北地区年降雨量450nm，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”。
试分析下列事件可用何种生态工程原理来解释：
• 1.畜牧养殖应注意牲畜量不超过草地承载量 协调与平衡原理
• 2.使用堆肥和沤肥法实现生态农业 物质循环再生原理
• 3.广东大量引种木麻黄作为行道树，一年一种叫 吹绵介壳虫的害虫使木麻黄遭受严重破坏，后来 从国外引进澳洲瓢虫，已持续发挥了控制害虫的 作用。 物种多样性原理
高中生物课件51 生态工程的基本原理
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课堂合作探究
问题导学
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一、关注生态工程建设
活动与探究 1.导致 1998 年长江洪水泛滥的原因有哪些 ?应采取哪些措施 ? 提示:根本原因 :长江上游乱砍滥伐森林 ,中游围湖造田、乱占河道 ; 直接原因 :1998 年的罕见降雨。 措施:以生物措施为主 ,结合工程措施 ,提高森林覆盖率 ;“退耕还湖” 和改革不合理耕作方式等。 2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题 ? 提示:传统的经济发展模式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。
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预习导引
一、关注生态工程建设
1.生态工程的建设目的 :遵循自然界物质循环 的规律,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。
2.生态工程的特点 :生态工程是一类 少消耗 、多效益、可持续的工 程体系。
3.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个系统的 生产原料,从而实现废弃物 的资源化,而实现循环经济最重要的手段之一就是 生态工程 。
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(1)理解“污染物是放错地方的资源 ”这句话 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。 (2)改进石油农业的生产模式 在不同的国家有不同的改进措施。例如 ,在我国 ,人多地少,应该大 力发展生态农业。实施的具体措施包括 :可以根据田间作物的需要适量 施用高效、低毒、低残留的农药 ,多施有机肥 ,提高作物对水、肥等资源 的利用效率 ,对作物秸秆和畜禽粪便进行再利用 ,实现物质的多级利用 , 等等。一方面要不断提高土地的产出水平 ;另一方面要减少农业活动对 环境的污染 ,促进社会的可持续发展。
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一、关注生态工程建设
活动与探究 1.导致 1998 年长江洪水泛滥的原因有哪些 ?应采取哪些措施 ? 提示:根本原因 :长江上游乱砍滥伐森林 ,中游围湖造田、乱占河道 ; 直接原因 :1998 年的罕见降雨。 措施:以生物措施为主 ,结合工程措施 ,提高森林覆盖率 ;“退耕还湖” 和改革不合理耕作方式等。 2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题 ? 提示:传统的经济发展模式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。
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一、关注生态工程建设
1.生态工程的建设目的 :遵循自然界物质循环 的规律,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。
2.生态工程的特点 :生态工程是一类 少消耗 、多效益、可持续的工 程体系。
3.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个系统的 生产原料,从而实现废弃物 的资源化,而实现循环经济最重要的手段之一就是 生态工程 。
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(1)理解“污染物是放错地方的资源 ”这句话 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。 (2)改进石油农业的生产模式 在不同的国家有不同的改进措施。例如 ,在我国 ,人多地少,应该大 力发展生态农业。实施的具体措施包括 :可以根据田间作物的需要适量 施用高效、低毒、低残留的农药 ,多施有机肥 ,提高作物对水、肥等资源 的利用效率 ,对作物秸秆和畜禽粪便进行再利用 ,实现物质的多级利用 , 等等。一方面要不断提高土地的产出水平 ;另一方面要减少农业活动对 环境的污染 ,促进社会的可持续发展。