5.1《生态工程的基本原理》课件新人教版选修3

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5.1 生态工程的基本原理课件人教版高中生物选修三

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。
传统经济模式资源废物污染
系统1 资源
废物
沙棘，俗称“酸柳”、“酸刺”、“黑刺”，属于胡颓子科，为落叶乔木或灌木。沙棘果维生素含量极高，营养保健价值高。内蒙古鄂尔多斯等地区，实施沙棘生态工程，大面积种植沙棘，有效地控制了沟道水土流失，每年可减少流入黄河泥沙2100万吨。
处理好生物与环境的协调与平衡
需考虑
环境承载力（环境容纳量）
某种环境所能养活的生物种群的最大数量
洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？
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。
资料2 石油农业
地少人多
大量使用化肥、农药、机械进行农业生产
资源破坏、农业环境污染
农药、化肥 (过量）
作物利用
未利用
土壤、水体、食物污染
如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？
生态位置空缺
其他物种占据
系统结构或功能正常
ห้องสมุดไป่ตู้
协调与平衡原理
资料分析氮磷废水排放
水葫芦、藻类疯长
消耗溶解氧，植物体死亡分解产生毒素
物质能量收支不平衡
西北地区年降雨量小于450mm，进行防护林建设应选择哪些树种？
几种西北地区特别适宜树种：沙棘、山杏、刺槐、锦鸡儿、杜梨、沙枣、合欢、臭椿
杨树不适应当地环境，与其不协调

人教版生物选修3公开课课件-5.1-生态工程基本原理 (共68张)

资料分析一：
1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？
根本原因 (1)长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水土保持功能急剧降低，造成大量泥沙淤积河道； (2)中游围湖造田、乱占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面积急剧减少。
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、气候异常有关。
• 4.针对过度放牧的草原，一方面要减少畜牧量，进行草地承包，有效管理。另一方面要设法增加农牧民的收入途径。
整体性原理
随堂演义
1.人类设计生态工程的根本目标是 A．促进自然界良性循环的前提下，达到生态效益与
经济效益的同步发展 B．促进自然界良性循环的前提下，防治环境污染，
提高经济效益 C．防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步
传统经济模式：
毁坏水、大气、土壤和生物资源，消耗地球赠给我们的自然资本，并造成环境污染。
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。
二、生态工程所遵循的基本原理
⑴系统结构决定功能原理
若把系统的结构比作计算机网络，分析三种计算机网络结构示意图：
工作的可靠性哪个高？
⑴系统结构决定功能原理
5、系统学和工程学原理
⑴系统结构决定功能原理
高效生态系统
⑵系统整体性原理理论基础：整体功能大于部分之和
系统各组分之间要在适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1+1>2”。

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教版选修3

(2)建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量______________，其能
答案
2.物种多样性原理结合“三北防护林”遭遇虫害死亡案例和澳洲大堡礁珊瑚礁区案例，回答下列问题： (1)为什么樟子松林的松毛虫会肆虐，几十亿株杨树会毁于一旦？答案纯樟子松林、杨树林的生物多样性低，食物链短而单调，缺少松毛虫、天牛的天敌。 (2)珊瑚礁区为什么能够在养分稀少的深海中，保持着很高的生物多样性？答案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。
5.珠江三角洲的农民利用自然条件，建立该地特有的农业生态系统良性循环模式：桑基鱼塘和蔗基鱼塘。如图为桑基鱼塘和蔗基鱼塘模式图，请据图回答下列问题：
(1)该模式依据的主要原理是______________________________________，
该人工生态系统最基本的生物成分是___________________________。
答案
(2)洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？答案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，经济的发展以生态环境破坏为代价。 (3)可以采取什么措施解决长江洪水泛滥的问题？答案以生态措施为主，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。
答案
2.传统生产模式所带来的问题及改进措施 “石油农业”是指大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式。由于需要大量的石油、煤、天然气等作为原料或动力而得名。 (1)石油农业的优势有哪些？答案高产、高效、省时、省力；提高农业生产效率和农产品产量，解决粮食需求矛盾。 (2)石油农业有哪些弊端？答案高投入、高成本、高污染。

高中生物5 1生态工程的基本原理课件新人教选修3

(2)系统整体性原理
系统各组分之间要有适当的 ○25 比例关系，只有这样才能顺
利完成能量、物质、信息等的 ○26 转换和流通，并且实现 ○27 总体功能大于○28 各部分之和的效果，即“ 1＋1>2”。
思维探究 1．如何理解“污染物是放错地方的资源 ”这句话？提示：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．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 ? 藻类共生组成的珊瑚礁
区，物种繁多，系统稳定。
社会、经统一协调各种林业建设中自然系济、自然关系，保障系统统与社会、经济系复合系统的平衡与稳定统的关系问题
系统学和工程
系统的结构决改善和优化系
定功能原理：分统的结构以改桑基鱼塘
布式优于集中善功能
式和环式
学原理
系统整体性原
珊瑚礁藻
保持系统较高
理：整体大于部
类和珊瑚
的生产力
分之和
虫的关系
(1)生态工程的建设应遵循以上五个原理，但不同的生态系统遵循的原理可以不同。
(2)生态工程建设的目的就是遵循自然物质循环的规律，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同步发展。

人教版生物选修三5.1生态工程的基本原理课件

一、关注生态工程建设资料分析一
讨论： 1、导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？ 2、洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？
1、导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？
根本原因：（1）长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水土保持功能急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；（2）中游围湖造田、乱占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面积急剧减少。
•物质循环再生原理：
•要求我们在生态工程设计和建设时要使大多数的物质循环再生,以减少污染。
青贮和氨化
青贮：把青饲料埋起来（厌氧）发酵。青贮的饲料与空气隔绝，产生有机酸，经久不坏，并可减少养分的损失。
氨化饲料：切碎的秸秆装入窖内或堆放成垛后通入氨气或喷洒氨水密封保存一周以上制成的饲料。
遇虫害而死的樟子松
讨论：
1、（1）为什么樟子松林的松毛
虫会肆虐，几十亿株杨树会毁于
一旦？
纯樟子松林、杨树林的生物多样性低，食物链短而单调，缺少松毛虫、天牛的天敌，而成片单一的林木又为其提供了丰富的食物来源，因而导致了树林的毁坏。
1、（2）为什么珊瑚礁区却能够在养分稀少的深海中，保持着很高的生物多样性？
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最终目的促进人类社会和自然环境的和谐发展
专题5 生态工程
5.1 生态工程的基本原理
生态工程建设的目的：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。优点：
与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。
“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，要考虑到怎样解决当地农

生物：5.1《生态工程的基本原理》PPT课件(新人教版-选修3)

1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？
解决长江洪水泛滥的措施有：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。在进行生态工程建设时，要考虑到怎样解决农村（尤其是湖区或山区的迁出人员）的能源来源问题以及如何提高农民的经济收入。
2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？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。
资料分析二：
1.你对“石油农业”是如何理解的？ “石油农业”大量使用化肥、农药和机械的生产方式，因对石油等能源有高度的依赖性而得名。它把农业生产这一复杂的生物过程，变成了简单的机械过程和化学过程。由于其投入高，产出也高，对粮食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用，但同时它所产生的废弃物和有害物质的数量也很庞大，大大削弱了农业生态系统的稳定性和持续生产力，并造成日益严重的农产品污染和环境污染等问题。
关于生态经济：
（二）生态工程所遵循的基本原理
1、物质循环再生原理
无废弃物农业是我国古代传统农业的辉煌成就之一，也是生态工程最早和最生动的一种模式。
2、物种多样性原理
物种越丰富，生态系统的抵抗力稳定性越高资料分析讨论： 1.为什么樟子松林的松毛虫会肆虐，几十亿株杨树会毁于一旦？而珊瑚礁区却能够在养分稀少的深海中，保持着很高的生物多样性？
H.T.奥德姆的学生米奇（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（Ecological Engineering: An Introduction to Ecotechnology），并于1992年主编创办了《生态工程》杂志。他对生态工程的定义是： Ecological engineering has been defined as the design of ecosystems for the mutual benefit of humans and nature. 即生态工程是为了人类和自然的相互利益而进行的一种生态系统设计。

高中生物专题5.1 生态工程的基本原理名师优质课件新人教版选修3

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。
⑵系统整体性原理
理论基础：整体功能
大于部分之和
系统各组分之间要在适当的比例关系，只
有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转
换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和
的效果，即“1+1>2”。
⑴系统结构决定功能原理
3、协调与平衡原理
理论基础：生物与环境的协调与平衡
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
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“
P108资料分析2问题讨论
2. 你能举出一些农业生产活动对人体健康以及环境造成危害的实例吗？
除日常生活中能够发现的实例外，农业活动对环境和人类健康造成危害的实例中，世界上影响较大的有蓝婴病。1973年，美国内布拉斯加州首次出现幼儿高铁血红蛋白症（蓝婴病）。其原因是饮用水中硝酸盐含量超过10 mg/L，这时过多的硝酸盐会与红细胞中的血色素结合，形成高铁血红蛋白。高铁血红蛋白不能为细胞和组织运输足够的氧。患儿的临床症状是在口、手或脚等部位出现时断时续的蓝色或淡紫色，呼吸困难、腹泻、呕吐、抽搐，严重的会失去知觉，甚至死亡。硝酸盐来源于点源污染，如下水道、畜禽养殖场等，或非点源污染，如对农田、公园、草地等的施肥。
传统经济模式：
毁坏水、大气、土壤和生物资源，消耗地球赠给我们的自然资本，并造成环境污染。
为了可持续发展，走生态经济之路。
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。

人教版高中生物选修三5.1《生态工程的基本原理》ppt精讲课件

(2)原理:在进行生态工程建设时,不但要考虑到_自__然__生__态__系__统__ 的规律,还要考虑到_经__济__和__社__会__等系统的影响力。
5.系统学和工程学原理:
分类
内容
系统的结构决定功能原理
系_和集中式
_____ 环式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_________,达到改善系统功优能化的结目构的
总体功能大于
_________ 部分之和系统的各组分之间要
有适当的_________,
才能顺利完比成例_关__系__、 _____、_____等能的量转换和流通物质信息
1.判断正误 (1)“无废弃物农业”遵循的是物种多样性原理。( )
× 【分析】“无废弃物农业”遵循的是物质循环再生原理。 (2)在建设高新农业时,沼气池的建立是遵循物质循环再生原理。( ) (3)根据√协调与平衡原理,一个生态系统中种群的数量不应超过环境容纳量。( )
抵抗力
(2)实例: ①反面:纯樟子松林或纯杨树林的生物多样性_较__低__。纯樟子松林或纯杨树林物种_______,_________,缺少松毛虫、杨树天牛
种类少食物链短的天敌;而成片单一的林木又为其害虫提供了丰富的食物,因而会导致树林的毁坏。 ②正面:珊瑚礁区生物多样性_____。珊瑚礁区物种_______,不同生物占据不同的_____,它们较通高过_______关系互相种依类存多,使得珊瑚礁在养分稀少的位深置海中,保持着食很物高链的生物多样性。
1.物质循环再生原理:
(1)含义:物质能够在各类生态系统中进行___________和_____ 区域小循环全球
___________,循环往复,_________利用,从而达到取之不尽、

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（2）系统整体性原理
思考与探究：
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。
桑基鱼塘系统中物质和能量的流动是相互联系的，能量的流动包含在物质的循环利用过程中，随着食物链的延伸逐级递减。
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）系统的结构决定功能原理（2）系统整体性原理
2.从上面正面和反面的实例，你能得出怎样的结论？你认为生物多样性的破坏有人为因素吗只有保持生态系统较高的生物多样性，才能保证生态系统的稳定和平衡。生物多样性的破坏有人为因素，而且往往作用巨大。
3、协调与平衡原理
----需要考虑环境承载力即环境容纳量资料分析：
Hale Waihona Puke 1、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？
2、物种多样性原理
物种越丰富，生态系统的抵抗力稳定性越高资料分析讨论： 1.为什么樟子松林的松毛虫会肆虐，几十亿株杨树会毁于一旦？而珊瑚礁区却能够在养分稀少的深海中，保持着很高的生物多样性？
纯樟子松林、杨树林的生物多样性低，食物链短而单调，缺少松毛虫、天牛的天敌，而成片单一的林木又为其提供了丰富的食物来源，因而会导致了树林的毁坏。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。例如，氮、磷等养分就能够在该区生物体间充分地循环利用而很少流出系统外。
生态工程的兴起
“可持续发展”的内涵:
(Sustainable Development)
经济发展不仅要满足当代人的需要 ,还要不危害后代人发展能力。
生态工程的目的
关于生态经济：
（二）生态工程所遵循的基本原理
1、物质循环再生原理
无废弃物农业是我国古代传统农业的辉煌成就之一，也是生态工程最早和最生动的一种模式。
西北畜牧养殖应该注意牲畜数量不能超过草地的承载量。针对公共草地的过度放牧问题，应该实行草地承包，调动个人的管理积极性，减少过度放牧现象；另外，可以在有条件的地方，人工种植牧草，增加牧草产量。
4、整体性原理
整体指社会-经济-自然复合成的巨大系统
5、系统学和工程学原理
（1）系统的结构决定功能原理
生态工程的概念
人类应用生态学和系统学的基本原理和方法，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的和谐发展。
为什么要发展生态工程呢
因为传统的经济模式正在毁坏水、大气、土壤和生物资源，消耗地球赠给我们的自然资本。我们必须走可持续发展之路。