苏教版选修三 4.1生态工程的概念与原理 教案

信息等的转化和流通， 并且实现总体功能大于各部分之和的效果， 即 “1+1＞2” 。 【举例】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。
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学生活动 2： 阅读课本 80 页， 思考以下问题：
学生举例生态位： 生活在林冠层的 鸟类与生活在林下层 的鸟类，占据不同的 空间，摄取不同的食 物。
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学生举例： 太湖等水体富 营养化，导致水葫 芦和藻类疯长现 象；西北衰败的杨 树和繁茂的当地树 种间的大反差。
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思考与讨论 2： 为什么会出现 “前面造林，后面砍 林”的现象？
【课前预习】
1．什么是生态工程？ 学生回答： 2．生态工程的基本原理有哪些？
【知识归纳】 一、生态工程的概念：
教 1．什么是生态工程？ 【讲述】生态工程是指应用生态系统中物种共生和物质循环再生原理、结构和 功能协调原则，结合经系统分析的最优化方法而设计的促进物质被分层多级利 用的生产工艺系统。 [拓展]：生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法。通 过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造 成环境污染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的和谐发展。 2．生态工程建设的目的是什么？ 【分析】生态工程建设的目的是在促进自然界物质良性循环的前提下，充分发 挥资源的生产潜力，防治环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。 3．生态工程与传统工程相比，有什么主要特点？ 【分析】生态工程具有低消耗、多效益、可持续的特点。 【讲述】农林牧副渔一体化生态工程依据生态学基本原理，其关键是调控系统 内部的结构和功能，进行优化组合，提高生态系统物质再生和能量转化的能力， 充分发挥物质生产的潜力，尽量充分利用原料、产品、副产品、废弃物以及时 间、空间和营养生态位，提高整体的综合效益。 思考与讨论 1： 阅读课本图 4-2， 分析农林牧副渔一体 化生态工程为什么可 以减少环境危机？
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学生活动 1： 阅 读 课 本 78-79 页，结合所学知识， 思考以下问题：
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二、生态工程的基本原理：
【讲述】生态工程主要由生物种群、生物群落和生态系统构成。生态工程构建 和运行的主要依据是生态学基本原理。这些基本原理主要包括物种共生、生态 位、食物链、物种多样性等。
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1．物种共生原理：自然界中任何一种生物都不能离开其他生物而单独生存和繁 衍，这种关系是自然界中生物之间长期进化的结果，包括共生、竞争等多种关 系，它构成了生态系统的自我调节和反馈机制。 2．生态位原理：生态系统中各种生物都占有一定的生态位。在生态系统中，合 理利用生态位原理，可以构建一个具有多层次、多种群的稳定而有效的生态系 统。 3．食物链原理：是实现生态系统中物质循环、能量流动和信息传递的基础，也 是生态工程所利用的物种共生原理的基础。生态系统内物种间的食物关系是生 态工程设计的重要因素。 4．物种多样性原理：生态系统中生物多样性越高，生态系统越稳定。例如，在 农业生态系统中，增加生态系统中食物链的长度或在人工林中增加植被层次， 丰富物种多样性，使营养结构更为复杂，可实现对资源充分利用并增加系统稳 定性的目的。 5．除此以外，生态工程的设计还必须遵循社会发展和经济运行的基本规律，运 用系统工程的理论和方法来指导生态工程的实施和管理。还要考虑通过适当满 足物种生存、生长或繁殖的环境条件来提高物种的适应能力。 【拓展】生态工程所遵循的基本原理还包括： 1．物质循环再生原理：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。 例如我国传统的“无废弃物农业” 。 2．物种多样性原理：一般而言，物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力 稳定性。生物多样性高，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。即使某个物种由于某种原因而死亡，也会很快有 其他物种占据它原来的生态位置，从而避免了系统结构或功能的失衡。 3．协调与平衡原理：处理好生物与环境的协调与平衡，除了考虑生物的生态适 应性外，还需要考虑环境承载力。环境承载力（又称环境容纳量）是指某种环 境所能养活的生物种群的最大数量。 4．整体性原理：人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中。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，还要考虑 到经济和社会等系统的影响力。除此之外，社会习惯、法律制度等也都对生态 工程建设有着重要影响。建立在对系统成分的性质及相互关系充分了解基础之 上的整体理论，是解决生态环境问题的必要基础。 【举例】在进行林业生态工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考 虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴以及收入等。如果农民的生计得不 到保证，随时会发生“前面造林，后面砍林”的现象。 5．系统学和工程学原理： （1）系统的结构决定功能原理： 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。 【举例】例如，我国南方水网地区的桑基鱼塘模式，就是把很多单个生产系统 通过优化组合，有机地整合在一起，成为一个新的高效生态系统，大大提高了 系统生产力。 （2）系统整体性原理： 系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、
上课时间： 课 题 教 学 目 标 教 材 分 析 重点 难点 教法学法
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Байду номын сангаас
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课时数：第
课时
第 1 课时
生态工程的概念与原理
1.知识目标：简述生态工程的概念含义，确立可持续发展的观念，简述生态工程的主要 原理（物质循环再生原理、物种多样性原理）。 2.技能目标：利用生态工程原理，提出解决生态环境问题的对策。 3.情感目标：讨论生态工程发展的前景。 1．生态工程的基本原理。 2．生态工程的实例和发展前景。 生态工程的基本原理。 讲述、讨论、自主探究、学生练习 教 师 活 动 学 生 活 动