4.3.1生态工程的基本原理教学课件-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修2

第4章 人与环境 第3节 生态工程 第1课时 生态工程的基本原理 1.举例说明根据生态学原理、采用系统工程的方法和技术，达到资源多层次和循环利用的目的，使特定区域中的人和自然环境均受益。 2.形成“环境保护需要从我做起”的意识。 1.通过对黄河三角洲湿地的调查研究概述生态工程的概念，关注生态工程的建设。（生命观念） 2.通过分析和评价黄河三角洲湿地的保护，说出在其过程中所运用的生态工程的基本原理。（科学思维） 3.通过评述生态工程的发展前景，增强生态文明意识。（社会责任） 湿地是一种独特的生态系统，被誉为地球的“肾”，具有蓄洪防旱，调节区域气候，控制土壤侵蚀，自然净化污水，为迁飞的鸟类和其他多种动植物提供栖息地，以及为人们提供休闲娱乐的环境等功能。但是，在经济发展过程中，人们对湿地进行排水和围垦，已经破坏了地球上80%的湿地资源。 问题： 湿地缩小和破坏 局部气候恶化、地下水位下降、生物多样性降低、迁飞鸟类绝迹等 导致 湿地的环境污染、生物资源的过度利用等 导致 湿地生态系统的严重退化 2025年2月2日是第29个世界湿地日，世界湿地日主题为”保护湿地 共筑未来”。 1971年2月2日，来自18个国家的代表在伊朗南部海滨小城拉姆萨尔签署了《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》。为了纪念这一创举，并提高公众的湿地保护意识，1996年《湿地公约》常务委员会第19次会议决定，从1997年起，将每年的2月2日定为世界湿地日。 中 国 重 要 湿 地 生 态 状 况 黄河三角洲湿地生态系统，是中国乃至世界暖温带唯一 一块保存最完整，最典型，最年轻的湿地生态系统。其独特的生态环境，得天独厚的自然条件，使此地区的生物资源非常丰富。同时，是东北亚内陆和环西太平洋鸟类迁徙的重要中转站，越冬栖息地和繁殖地，该地区是生态系统天然的“本底”和“物种基因库”，是科学研究的天然实验室，是进行科普宣传教育的博物馆，是发展生态旅游的理想场所。 请同学们观看视频思考以下问题： 1、黄河三角洲滩区的防护林有什么重要作用？ 2、黄河三角洲湿地生态系统遭受了哪些破坏？ 3、黄河三角洲湿地生态系统的生物受到哪些影响？ 黄 河 三角洲 湿地生态系统面临的问题 请同学们观看视频思考以下问题： 1、黄河三角洲滩区的防护林有什么重要作用？ 2、黄河三角洲湿地生态系统遭受了哪些破坏？ 3、黄河三角洲湿地生态系统的生物受到哪些影响？ 思考：黄河三角洲湿地生态系统遭受了破坏，严重影响了人类的可持续发展，应该怎么修复或保护生态环境呢？ 请同学们阅读课本98、99、104、108页的内容，总结出生态工程提出的背景、生态工程的概念、目的、优点、生态工程建设的宗旨、发展前景和发展成就。 传统的生产方式，已经严重影响了人类的可持续发展。为了实现可持续发展，经济发展必须符合生态学规律。 改变“人类能征服自然”的错误观念，旨在解决环境与经济发展协调问题的一门新学科——生态工程应运而生并迅速发展。 ①毁林种地;②围湖造田;③大量使用化肥、农药等; ④工业的迅猛发展，正在消耗大量的自然资源。 需要 一、关注生态工程建设 1.生态工程提出的背景 一、关注生态工程建设 2.生态工程的概念 4.生态工程的优点 3.生态工程的目的 指人类应用_________________等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行____________________，或对已被破坏的生态环境进行了_____________，从而_______________________或_______________，促进___________和___________的和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。 分析、设计和调控 生态学和系统学 提高生态系统的生产力 修复、重建 改善生态环境 自然环境 人类社会 遵循生态学原理，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。 生态工程是可持续发展的重要手段。 是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。 生态工程自 20 世纪 60 年代提出后，在世界范围内逐渐得到广泛的认同和重视。20 世纪 70 年代以来，我国生态工程的理论和实践都取得了长足进展，政府十分重视。 5.生态工程建设的宗旨 应当根据当地的实际条件， 进行生态工程建设。 因地制宜 6.生态工程的发展前景 解决环境污染、人口激增、资源破坏、能源短缺的“并发症”，重视环境保护，更注重与经济、社会效益结合 。 7.生态工程的发展成就 在某些研究领域已处于国际领先的地位，在实践上已应用于农业生产、环境保护、城镇建设等许多方面，取得了令人瞩目的成就。 退耕还林、还草工程 “三北” 防护林工程 平原绿化和绿色通道工程 生态工程的实例 生态工程的实例 黄河三角洲湿地生态恢复工程 资料1：黄河三角洲滨海盐碱区面积较大，其中东营市约有盐碱地341万亩，占山东全省盐碱地面积的38.2%，是规模和利用难度都比较大的三角洲盐碱地。 资料2：盐地碱蓬是一年生草本植物，一般生于海滨、湖边、荒漠等处的盐碱荒地上，在含盐量高达0.3%的潮间带也能稀疏丛生，是一种典型的盐碱指示植物，也是由陆地向海岸方向发展的先锋植物。盐地碱蓬遍布北方沿海各地，生于盐碱土、碱斑地、泥滩及泥滩附近路边草丛。土壤含盐量在0.3% -0.5%,是盐地碱蓬适宜生长的地方。盐地碱蓬的幼苗可作为蔬菜食用，种子也可食用，并且其营养丰富，含有多种对人体有益的矿物质和氨基酸。 盐地碱蓬在生态系统中扮演着多重角色，从盐碱地的指示者和先锋植物，到生态修复的积极参与者，再到为人类和其他生物提供食物资源，都展现了其重要的生态价值和潜在的应用前景。 问题：盐地碱蓬与玉米、大豆相比，哪种植物更适合生活在黄河三角洲湿地上？ 柽柳 芦苇 思考：黄河三角洲湿地滩区到处散落着农药瓶、肥料袋等污染物，使水体受到污染，所以在湿地修复过程中，应该选择什么样的植物？ 学生阅读课本99页的内容，寻找答案。 黄河三角洲湿地滩区到处散落着农药瓶、肥料袋等污染物，使水体受到污染，所以在湿地修复过程中，选择污染物净化能力较强的多种水生植物，并考虑这些植物各自生态位差异，以及他们之间的种间关系，通过合理设计，使这些物种形成互利共存的关系。 ①遵循自生原理：在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。 ②需要创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖，以及它们形成互利共存关系的条件。 二、生态工程所遵循的基本原理 1.自生 （最核心的原理） 在生态系统中由生物组分而产生的自组织、 、自我调节、 。 （1）概念 自我优化 自我更新和维持 （2）理论基础 生态系统的自我调节能力。 能够进行新陈代谢、再生更新 生物之间通过各种相互作用(特别是种间关系)进行自组织 生物本身 生物之间 实现系统结构与功能协调，形成有序整体 自我维持 资料3：互花米草 思考：在黄河三角洲湿地恢复建设中，应选择哪些植物？如果引进某种生物，应该注意什么？ 　 黄河三角洲湿地是规模和利用难度都比较大的三角洲盐碱地。应该选择适合当地自然环境条件的植物，如盐地碱蓬、碱蓬、柽柳等。 在引进某种生物时，应该注意生物生存能力、数量不能超过该地的承载力(环境容纳量)。 盐地碱蓬 碱蓬 柽柳 消灭互花米草的生态保卫战 二、生态工程所遵循的基本原理 2.协调 考虑 、 的协调与适应。 生物与环境 生物与生物 （1） 内容 （2）理论基础 （3）实施措施 ①考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应。 ②考虑环境容纳量。 适应，长期自然选择的结果。 思考：在黄河三角洲滩区的防护林地上人们为什么要除去原有的防护林，种上玉米、大豆等农作物？ 学生阅读课本101页的内容，寻找答案。 二、生态工程所遵循的基本原理 3.整体 （1） 内容 （2）理论基础 （3）实施措施 系统建设以________为指导，不仅考虑______生态系统的规律，更要考虑_____和_____等系统的影响力。 整体观 自然 经济 社会 整体原理 社会-经济-自然是一个复合系统 生态系统是一 个有机的整体 系统的整体功能 大于 各成分功能之和 需要遵循 ①生态系统是一个有机的整体 各组分要有适当的比例，构成有序的结构 ②社会-经济-自然是一个复合系统 把生态与社会、经济结合起来 二、生态工程所遵循的基本原理 只有应用整体性原理,才能统一协调当前与长远、局部与整体、开发建设与环境保护之间的关系,保障生态系统的平衡和稳定。 生产成本 消费效益 经济系统 政策 管理 科学文化 社会系统 植物 微生物 动物 非生物因素 自然系统 （4）意义 资料4：近年来，东营市通过修建引黄闸口、疏通潮沟等工程，创新性地形成“河-陆-滩-海”水系循环主干道，将引提水能力从不足40立方米/秒提升至131立方米/秒，连通水系241公里，使黄河与湿地、海洋的水文连通性得到恢复，实现健康、可持续的区域水土环境。 淡水湿地恢复后，蓝碳生态系统（盐沼、海草床）碳储量显著提升，固碳效率提高15%，湿地生态系统通过光合作用吸收二氧化碳，将其转化为有机物并储存起来，同时在生物的呼吸作用和分解过程中，又将部分碳释放回大气，形成碳的循环，有助于减缓全球气候变化。 学生阅读课本100页的内容，学习循环原理的相关内容。 二、生态工程所遵循的基本原理 4.循环 （1）内容 （2）理论基础 （3）实施措施 指在生态工程中 ，既保证 ，也保证 。 促进系统的物质迁移与转化 各个环节物质迁移顺畅 主要物质或元素的转化率高 物质储存空间的改变 物质存在形式的改变 生态系统的物质循环功能。 通过设计，实现不断循环，使前一个环节产生的废物尽可能地被后一环节利用，减少整个生产环节“废物”的产生。 实现物质的多级循环利用，废物资源化，减少污染 （4）优点 二、生态工程所遵循的基本原理 生态工程以生态系统的_______、_________功能为基础，遵循______、_____、_____、_____等生态学基本原理。 自组织 自我调节 整体 循环 协调 自生 整体 循环 自生 协调 一个系统在没有外界信息指令的作用下，自发地由无序到有序，由低有序到高有序的发展过程，就是自组织。星球的诞生，自然生态系统的形成都是自组织的结果。 30 生态修复后的黄河三角洲湿地 本PPT模板部分元素使用了幻灯片母版制作。如果需要修改，点击-视图-幻灯片母版-修改；完成后关闭编辑母版即可。 31 小结 目的 生态工程 原理 概念 优点 达到经济效益和生态效益的同步发展 生物多样性、创造利于生物的条件 废物利用，充分利用分解者 生物与环境的适应、考虑环境容纳量 少消耗、多效益、可持续！ 自生 循环 协调 整体 社会-经济-自然协调统一、优化结构改善系统功能(整体功能大于部分之和) 宗旨 前景 成就 因地制宜 解决环境污染、人口激增、资源破坏、能源短缺的“并发症” 在农业生产、环境保护、城镇建设等许多方面，取得了令人瞩目的成就 写出下列例子主要涉及到的生态工程原理 ①在人工林增加植被层次——遵循了_____原理 ②“落红不是无情物，化作春泥更护花”——体现了______原理 ③前面造林，后面砍树——违背了_____原理 ④草原确定载畜量，不能过度放牧——遵循______原理 ⑤湿地破坏——违背了______原理 ⑥减少污水排放，治理湖泊——遵循了______原理 ⑦引入物种时考虑是否适应环境——遵循______原理 ⑧引入水葫芦泛滥，导致多数生物死亡——违背了_____原理和_____原理 自生 循环 整体 协调 自生 自生 协调 自生 协调 当堂检测 实践作业： 进一步调查思考生态学家在黄河三角洲湿地修复过程中采用了哪些生态恢复建设措施，并尝试为黄河三角洲湿地建设提出宝贵意见，形成调查报告。 34 感谢您的聆听！ 本PPT模板部分元素使用了幻灯片母版制作。如果需要修改，点击-视图-幻灯片母版-修改；完成后关闭编辑母版即可。 35 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 $