4.3 生態(tài)工程（第1課時）課件-2024-2025學年高二上學期生物人教版（2019）選擇性必修2

第4章人與環(huán)境第三節(jié)

第1課時生態(tài)工程問題探討

在2008年北京奧運會的籌辦過程中，奧林匹克森林公園是一個重要建設項目。公園所在地原來主要是普通村落和農(nóng)田。2002年招標設計，2005年開工建設，2008年建成。公園建設堅持“綠色奧運”的理念，充分利用了原有地貌和植被，采用了營造近自然林系統(tǒng)、廢物資源循環(huán)利用等多項生態(tài)技術(shù)。例如，公園的水系建設采用了雨水收集、污水利用、中水凈化、智能化灌溉和生態(tài)防滲等環(huán)保技術(shù)。討論：1.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？問題探討

在2008年北京奧運會的籌辦過程中，奧林匹克森林公園是一個重要建設項目。公園所在地原來主要是普通村落和農(nóng)田。2002年招標設計，2005年開工建設，2008年建成。公園建設堅持“綠色奧運”的理念，充分利用了原有地貌和植被，采用了營造近自然林系統(tǒng)、廢物資源循環(huán)利用等多項生態(tài)技術(shù)。例如，公園的水系建設采用了雨水收集、污水利用、中水凈化、智能化灌溉和生態(tài)防滲等環(huán)保技術(shù)。討論：1.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)工程原理進行人工造林，可以縮短建設周期，在較短時間內(nèi)獲得生態(tài)效益問題探討

在2008年北京奧運會的籌辦過程中，奧林匹克森林公園是一個重要建設項目。

公園所在地原來主要是普通村落和農(nóng)田。2002年招標設計，2005年開工建設，2008年建成。公園建設堅持“綠色奧運”的理念，充分利用了原有地貌和植被，采用了營造近自然林系統(tǒng)、廢物資源循環(huán)利用等多項生態(tài)技術(shù)。例如，公園的水系建設采用了雨水收集、污水利用、中水凈化、智能化灌溉和生態(tài)防滲等環(huán)保技術(shù)。討論：2.為什么要先做森林公園的整體設計再開工呢？

建設北京奧林匹克森林公園是涉及生態(tài)學、工程學、系統(tǒng)學、經(jīng)濟學等多學科的原理和方法的系統(tǒng)工程，要綜合考慮諸多方面的因素，而且建設成本較高，在開工前做好整體設計可以保證工程建設的合理性與可實施性，也可以有效控制建設成本和后續(xù)維護成本，避免不必要的浪費，提高生態(tài)效益。問題探討

在2008年北京奧運會的籌辦過程中，奧林匹克森林公園是一個重要建設項目。公園所在地原來主要是普通村落和農(nóng)田。2002年招標設計，2005年開工建設，2008年建成。公園建設堅持“綠色奧運”的理念，充分利用了原有地貌和植被，采用了營造近自然林系統(tǒng)、廢物資源循環(huán)利用等多項生態(tài)技術(shù)。例如，公園的水系建設采用了雨水收集、污水利用、中水凈化、智能化灌溉和生態(tài)防滲等環(huán)保技術(shù)。討論：3.公園建設為什么要充分利用原有的地貌和植被，營造近自然林系統(tǒng)呢？

生態(tài)工程的建設要順應自然，即合乎自然規(guī)律。

自然的地貌和植被，是自然選擇、生物與環(huán)境相適應的結(jié)果，充分利用原有的地貌和植被有利于該公園的可持續(xù)發(fā)展，并且會減少人力和物力的投入。人口增長人類活動全球生態(tài)環(huán)境危機人類可持續(xù)發(fā)展受到影響解決環(huán)境與經(jīng)濟與協(xié)調(diào)發(fā)展生態(tài)工程導致導致需要需要1.1關注生態(tài)工程建設背景1.1關注生態(tài)工程建設指人類應用生態(tài)學和系統(tǒng)學等學科的基本原理和方法，對人工生態(tài)系統(tǒng)進行分析、設計和調(diào)控，或?qū)σ驯黄茐牡纳鷳B(tài)環(huán)境進行修復、重建，從而提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力或改善生態(tài)環(huán)境，促進人類社會與自然環(huán)境和諧發(fā)展的系統(tǒng)工程技術(shù)或綜合工藝過程。遵循生態(tài)學規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。少消耗、多效益、可持續(xù)。概念目的優(yōu)點1.2生態(tài)工程所遵循的基本原理基本原理循環(huán)整體自生協(xié)調(diào)由生物組分而產(chǎn)生的自組織、自我優(yōu)化、自我調(diào)節(jié)、自我更新和維持，就是系統(tǒng)的自生。生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力生物能夠進行新陳代謝、再生更新生物之間通過各種相互作用(特別是種間關系)進行自組織生物本身生物之間實現(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1.2.1生態(tài)工程所遵循的基本原理---自生概念基礎原理原因濕地修復過程1.2.1生態(tài)工程所遵循的基本原理---自生實例有效選擇生物組分并合理布設。創(chuàng)造有益于生物組分的生長、發(fā)育、繁殖、以及它們形成互利共存關系的條件。措施1.2.1生態(tài)工程所遵循的基本原理---自生有利于生態(tài)系統(tǒng)的自生移除湖泊、河流中富營養(yǎng)化沉積物和有毒物質(zhì)降低水體污染增加水體溶氧量改善水生生物生存環(huán)境指在生態(tài)工程中促進系統(tǒng)的物質(zhì)遷移與轉(zhuǎn)化既保證各個環(huán)節(jié)物質(zhì)遷移順暢，也保證主要物質(zhì)或元素的轉(zhuǎn)化率高。生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)功能通過系統(tǒng)設計，實現(xiàn)不斷循環(huán)，使前一個環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢物盡可能地被后一環(huán)節(jié)利用，減少整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)“廢物”的產(chǎn)生。1.2.2生態(tài)工程所遵循的基本原理---循環(huán)概念理論基礎優(yōu)點優(yōu)點：保證了土壤肥力，改善了土壤結(jié)構(gòu)，培育了土壤微生物，實現(xiàn)了氮、磷、鉀和微量元素的循環(huán)利用無廢棄物農(nóng)業(yè)1.2.2生態(tài)工程所遵循的基本原理---循環(huán)實例生物與生物、生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，需要考慮環(huán)境容納量從協(xié)調(diào)原理出發(fā)，我國西北地區(qū)缺雨干旱，進行防護林建設，應選擇哪些樹種？如果在該地區(qū)發(fā)展畜牧養(yǎng)殖業(yè)，應該注意什么？我國西北部地區(qū)缺雨干旱，土壤貧瘠，應該選擇適合當?shù)刈匀画h(huán)境的樹種，如沙棘、山杏、刺槐、小葉錦雞兒等。在西北地區(qū)發(fā)展畜牧養(yǎng)殖業(yè)，應該注意牲畜的數(shù)量不能超過草地的承載力。1.2.3生態(tài)工程所遵循的基本原理---協(xié)調(diào)內(nèi)涵實例每個生態(tài)工程都是具有多組分、復雜結(jié)構(gòu)及綜合功能的系統(tǒng)，復雜系統(tǒng)建設必須以整體觀為指導。整體原理社會-經(jīng)濟-自然是一個復合系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)是一個有機的整體系統(tǒng)的整體功能大于各成分功能之和需要遵循1.2.4生態(tài)工程所遵循的基本原理---整體概念理論基礎二.生態(tài)工程所遵循的基本原理(3)理論基礎:(1)遵從自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，各組分之間要有適當?shù)谋壤煌M分之間應構(gòu)成有序的結(jié)構(gòu)，通過改變和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，達到改善系統(tǒng)功能的目的。

(2)進行生態(tài)工程建設時，不僅要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，更要考慮經(jīng)濟和社會等系統(tǒng)的影響力。社會—經(jīng)濟—自然復合系統(tǒng)(3)意義:只有應用整體性原理,才能統(tǒng)一協(xié)調(diào)當前與長遠、局部與整體、開發(fā)建設與環(huán)境保護之間的關系,保障生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定。核心詞提高生物多樣性，創(chuàng)造有益于生物形成互利共存關系的條件物質(zhì)循環(huán)無廢棄物各組分之間要有適當?shù)谋壤?，自?生態(tài))、經(jīng)濟、社會結(jié)合生物與生物之間、生物與環(huán)境之間協(xié)調(diào)，考慮環(huán)境容納量【現(xiàn)學現(xiàn)用】【檢測】寫出下列例子主要涉及到的生態(tài)工程原理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“落紅不是無情物，化作春泥更護花”——體現(xiàn)了______原理④前面造林，后面砍樹——違背了_____原理⑤草原確定載畜量，不能過度放牧——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引入物種時考慮是否適應環(huán)境——遵循______原理⑨引入水葫蘆泛濫，導致多數(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)活動11.嘗試畫出?；~塘中的食物鏈桑樹→蠶甘蔗→人甘蔗→豬→人浮游植物→魚浮游植物→浮游動物→魚閱讀課本102-103頁，根據(jù)?；~塘農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式回答下列問題：學以致用——分析生態(tài)工程案例中的原理和應用活動1學以致用——分析生態(tài)工程案例中的原理和應用2.?；~塘應用了生態(tài)工程的哪些基本原理？?；~塘中生物組分通過合理布設，互利共存，實現(xiàn)了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)，形成了可以自我維持的有序整體。自生“陸基種桑，桑葉飼蠶，蠶沙喂魚，塘泥培?！边@樣的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式維持著高效的物質(zhì)循環(huán)利用。循環(huán)閱讀課本102-103頁，根據(jù)?；~塘農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式回答下列問題：活動1學以致用——分析生態(tài)工程案例中的原理和應用2.?；~塘應用了生態(tài)工程的哪些基本原理？所選擇的生物與生物，生物與環(huán)境達到了協(xié)調(diào)和平衡。協(xié)調(diào)桑和甘蔗適應南方溫暖濕潤的氣候，四大家魚混養(yǎng)充分利用了群落的空間結(jié)構(gòu)；桑葉飼蠶，利用了種間關系，但養(yǎng)殖的蠶的數(shù)量沒有多到危機桑的存活。閱讀課本102-103頁，根據(jù)?；~塘農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式回答下列問題：活動1學以致用——分析生態(tài)工程案例中的原理和應用2.桑基魚塘應用了生態(tài)工程的哪些基本原理？桑基魚塘在設計，陸地與水面配比合理，各組分的搭配與比例適當，結(jié)構(gòu)有序，形成了一個不可分割的整體。整體?；~塘將原本割裂的生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化組合，能夠發(fā)展多種經(jīng)營，為農(nóng)民創(chuàng)造收入，是機構(gòu)優(yōu)化的“社會-經(jīng)濟-自然復合系統(tǒng)”。閱讀