4.3生态工程（第1课时）2025-2026学年高二生物同步备课优质课件（人教版2019选择性必修2）

该高中生物学课件聚焦“生态工程”主题，系统涵盖概念、基本原理（自生、循环、协调、整体）、实例及发展前景，从生态环境危机背景切入，通过“背景-概念-原理-实例”脉络构建学习支架，帮助学生衔接前后知识。 其亮点在于结合湿地修复、桑基鱼塘等实例，运用科学思维分析原理应用，通过新疆新农村建设等实践任务培养探究实践能力，强化生态观（生命观念）与社会责任（态度责任）。学生能深化原理理解，教师可借助案例与习题提升教学效率。

第3节 生态工程 第4章 人与环境 1 教学目标 TEACHING OBJECTIVES 学习目标： 1.概述生态工程的概念，关注生态工程的建设。 2.概述生态工程的基本原理，举例说出自生、循环、协调和整体原理的主要内容。 3.分析生态工程的实例，说出这些实例所运用的生态工程基本原理。 重难点： 生态工程的基本原理和实例。 生态工程的实例和发展前景 2 生态工程的基本原理 1 目录 CONTENT 1 关注生态工程建设 1.生态工程提出的背景： 人类可持续发展受到影响 人口增长 人类活动 全球生态环境危机 解决环境与经济与协调发展 围湖造田 大量使用化肥 毁林种地 2.生态工程的概念： 指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。 原理 措施 结果 3.目的： 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。 4.特点： 少消耗、多效益、可持续。 生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础, 遵循_____、_____、_____、_____等生态学基本原理。 2 生态工程所遵循的基本原理 整体 循环 协调 自生 自组织：一个系统在没有外界信息指令的作用下，自发地由无序发展到有序，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） 2 生态工程所遵循的基本原理 1.自生： 由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。 （1）理论基础：生态系统的 。 自我调节能力 ①生物本身：生物能够进行新陈代谢、 再生更新等； ②生物之间：生物之间通过各种相互作用 （特别是种间关系）进行自组织 实现系统结构与功能协调，形成有序整体 自我维持 （2）措施： ①有效选择并合理布设生物组分；②创造利于生物的条件 案例1：湿地生态工程 措施：①有效选择并合理布设生物组分 如：选择污染物净化能力较强的多种水生植物。 考虑这些植物各自生态位差异，以及它们之间的种间关系，通过合理的人工设计，使这些物种形成互利共存的关系。 适当提高生物多样性 这是系统或工程能否形成自组织能力的基础。 原因：提高生物多样性程度，利用种群之间互利共存的关系，构建复合群落，这样即使某个种群消亡，其他种群也能弥补上来。 措施：②创造有益于生物组分的生殖、发育、繁殖，以及它们形成互利共存 关系的条件。 移除湖泊、河流中富营养化沉积物和有毒物质 →降低水体污染→增加水体溶氧量 →改善水生生物生存环境 →有利于生态系统的自生 太阳能水生态修复系统：以太阳能为动力，驱动水质循环，进行生态恢复，改善水质。 2.循环原理： 在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化效率高。 物质储存空间的改变 物质存在形式的改变 （1）理论基础：生态系统的 。 物质循环 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。 （2）措施： （3）优点： 实现物质的多级循环利用，废物资源化，减少污染 使用农家肥 大量使用化肥 保证土壤肥力，改善土壤结构，培育土壤微生物；实现了土壤养分如氮、磷、钾及微量元素的循环利用。 案例2：我国古代的“无废弃物农业” ·种植固氮的豆科植物·收集有机物质堆肥、沤肥 1.传统经济是大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式， 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.生态经济实现了“原料—产品—原料—产品”的生产体系， 是实现了废弃物资源化的循环经济。具有少消耗、多效益、 可持续的特点。 注意：传统经济≠生态经济 12 3.协调原理： 考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应。 （1）理论基础： 处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需考虑环境容纳量。 （2）措施： ①考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应。 西北一些地区年降雨量小于450nm，曾被硬性规定种植乔木类的杨树，“杨家将”因为不适应长成了“小老头”防护林变成残败的“灰色长城”。“灰色长城”的出现说明什么？ 协调——需要考虑生物的生态适应性。 （2）措施： ②需要考虑环境容纳量。 载畜量：一定时期内单位面积草地上、在利用适度的条件下所能放牧的牲畜头数。不同质量的草地其载畜量不一样。 如果放养的牲畜量超过载畜量、则会造成过度放牧、使草地退化，过度放牧极易造成草场退化、土地沙漠化。 如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。 【旁栏思考】从协调原理出发，在我国西北地区进行防护林建设，应选择哪些树种？ 若在该地区发展畜牧养殖业，应注意什么？ 我国西北部地区缺雨干旱，土壤贫瘠，应该选择适合当地自然环境的树种，如沙棘、山杏、刺槐、小叶锦鸡儿等。 在西北地区发展畜牧养殖业，应该注意牲畜的数量不能超过草地的承载力。 4. 整体： 每个生态工程都是具有多组分、复杂结构及综合功能的系统，复杂系统建设必须以整体观为指导。 （1）措施： 生态系统是一个有机整体，系统的整体功能大于各成分功能之和。 ① 遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例。 不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善 生态系统功能的目的。 植物 微生物 动物 非生物因素 自然系统 ②不仅考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力。 社会-经济-自然是一个复合系统。 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 生产成本 消费效益 经济系统 意义：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。 例：林业工程建设时，为什么会出现“前面造林，后面砍林”现象？ 只考虑自然规律，忽视了经济和社会的影响，如贫困地区农民的生计问题。 因此，进行林业工程建设时，一方面号召农民种树，另一方面也要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴以及收入等问题。 往往是生活方面的因素导致农民对森林、灌丛的过量砍伐。因此，只有把生态与社会、经济结合起来，才能从根本上达到造林和护林的目的。 治理沙漠干旱地区时，指导农民种植蘑菇增加收入 理论基础 核心词 实例 自生 自组织、自我优化、 自我调节、自我更新和维持 湿地生态系统的修复 循环 物质循环 无废弃物农业 协调 生物与生物、生物与环境的协调与适应 西北地区不适于种植乔木类的杨树 整体 社会、经济、自然构成的复合系统 林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题 提高生物多样性，创造有利于提高生态系统稳定性的条件。 使前一环节产生的废物尽可能被后一环节利用，减少整个生产环节废物的产生 生物数量不超过环境承载力，避免系统的失衡和破坏 统一协调各种关系，保障生态系统的平衡和稳定 ①沼气池——遵循了______原理 ②在人工林增加植被层次——遵循了_______原理 ③“落红不是无情物，化作春泥更护花”——体现了______原理 ④前面造林，后面砍树——违背了_____原理 ⑤草原确定载畜量，不能过度放牧——遵循______原理 ⑥湿地破坏——违背了______原理 ⑦减少污水排放，治理湖泊——遵循了______原理 ⑧引入物种时考虑是否适应环境——遵循______原理 ⑨引入水葫芦泛滥，导致多数生物死亡——违背了_____原理 和_____原理 循环 自生 循环 整体 协调 自生 自生 协调 自生 协调 习题：写出下列例子主要涉及到的生态工程原理 （2025·湖北卷）深秋时节，有机蔬菜种植基地常会收集大量塘泥堆置于池塘周边，待其自然风干，再经过冬季自然腐熟后，次年可作为优质有机肥。根据上述材料，下列叙述错误的是（　　） A.塘泥不能直接用作有机肥是因为其水分含量过高 B.腐熟过程中发挥核心作用的是微生物的分解活动 C.处理后的塘泥作为有机肥，可有效提升土壤肥力 D.塘泥的资源化利用符合生态学循环原理， 有助于农业可持续发展 A 习题巩固 A、塘泥不能直接用作有机肥，主要原因不是水分含量过高，而是其中可能含有未分解的有机物等，需要经过腐熟过程让微生物将其分解转化为更易被植物吸收利用的物质，A错误； B、在腐熟过程中，微生物发挥着核心作用，微生物通过自身的代谢活动，将塘泥中的复杂有机物逐步分解为简单的无机物，如二氧化碳、水、无机盐等，B正确； C、处理后的塘泥作为有机肥，其中含有丰富的营养物质，能够为植物生长提供所需的养分，有效提升土壤肥力，改善土壤的物理和化学性质，C正确； D、塘泥的资源化利用，将原本可能被废弃的塘泥转化为对农业生产有益的有机肥，符合生态学的物质循环原理，减少了废弃物的排放，有助于农业的可持续发展，D正确。 故选A。 21 1.下列做法依据的生态工程原理依次是( ) ①在进行林业工程建设时，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 ②我国古代的“无废弃物农业” ③在西北降水量少的地 区种植灌木和草本植物 ④湿地生态工程建设时，既要有效选择生物组分， 进行合理布设，又要创造有利的条件 .自生原理.协调原理.循环原理 .整体原理 【课堂练习】 B 感谢观看! 2019人教版·生物·选择性必修2 23 $