4.3 生态工程课件-2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修2

该高中生物学课件聚焦生态工程的概念、原理及应用，以“绿化狂魔中国”视频导入激发兴趣，通过回顾人类活动对生态环境的影响，构建知识支架衔接前后内容，帮助学生系统理解生态工程的建设背景与意义。 其亮点在于结合青龙河治理案例设计对比实验，通过模型分析培养科学思维，模拟研究提升探究实践能力，融入古代无废弃物农业等实例强化生命观念。小结采用原理判断与实战演练，学生能深化理解，教师可高效开展教学。

人口增长 人类活动 全球生态环境危机 导致 人类可持续发展受到影响 导致 解决环境与经济与协调发展 需要 生态工程 需要 知识回顾——人类活动对生态环境的影响 4.3 生态工程 第四章 人与环境 一、关注生态工程的建设 1 生态工程的概念： 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、调控和技术组装的手段， 或对已破坏的生态环境进行修复、重建等等。 一、关注生态工程的建设 2 生态工程的目的： 遵循生态学规律，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。 3 生态工程的特征： 4 生态工程所遵循的基本原理： 位于江苏南通市海门区的青龙河蜿蜒数十里，是海门区重要入江支流。2019年9月，国家长江经济带生态环境警示片披露了青龙河三厂工业园区废水直排问题。 海门大力实施“区域整治、水岸共治”。按照“溯源控源、截污治污、清淤清乱、活水绿岸”的思路挂图作战。为评估青龙河水体生态系统的状况，提出水质净化的有效措施，研究人员对水体生态系统进行了模拟研究。 资料1 一、关注生态工程的建设 设计思路: 设置空白对照组（模型1：自然水域，无人工净水系统） 和实验组（模型2：使用人工净水系统，增加人工湿地），其他变量一致。 模拟期限设定为5年（即5个植物生长期） 作为研究人员的其中一员，你将如何设计研究实验？ 空白对照组模型1 （自然水域，无人工净水系统） 实验组模型2 （使用人工净水系统，增加人工湿地） 请你推测，哪个模型的生态系统稳定性更高？ 请利用生态学知识提出提高模型1稳定性的新措施。 1 2 模型2 增加水藓的天敌或者增加沉水植物和挺水植物的组合配植等 一、关注生态工程的建设 相关数据：实验选择3种代表植物，（水藓植物大量繁殖说明水体富营养化） 为探究青龙河水体生态系统的物种配置对净水效果及可持续性的影响，研究人员将模型1中菹草置换为荷花，建立模型3。菹草和苦草都是沉水植物，而荷花是挺水植物，它与苦草、水藓的生态位不同。实验结果如图所示： 资料2 一、关注生态工程的建设 空白对照组模型1 （自然水域，无人工净水系统） 实验组模型3 分析实验数据，与单一的沉水植物配植相比，沉水植物和挺水植物的组合配植，哪个生态系统更稳定？ 3 组合配植 更换不同生态位的物种对该生态系统的群落结构有何影响？ 4 挺水植物会阻挡光线进入水下，在与沉水植物（如水藓）的竞争中处于优势，有助于优化群落的空间结构。 一、关注生态工程的建设 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。 二、生态工程的基本原理 ①概念： ——自生 ② 具体措施：c Ⅰ.有效选择生物组分并合理布置，提高生物多样性程度，利用种群之间互利共存关系，构建复合的群落。 Ⅱ. 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。 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。 其实，在青龙河治理过程中，也有一些失败的案例。例如，最初对气候因素考虑不周，种植地块选择有误，导致珙桐种植失败；对病虫害了解不足，河边公园大部分海棠与桧柏种植过近，导致苹果锈病在两者间越冬和繁殖；放养了牛蛙，牛蛙的捕食性很强，大量本地生物被其捕食。 资料3 在生态工程建设中，进行物种配置还需要注意哪些问题？ 5 在进行生态系统工程建设时，必须要考虑生物与环境、生物与生物的协调与平衡，才能实现可持续发展。 二、生态工程的基本原理 生物与环境、生物与生物之间相互适应、平衡，协同进化。 ①概念： 二、生态工程的基本原理 ——协调 ② 具体措施：c Ⅰ.考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应 Ⅱ.处理好生物与环境、生物与生物的协调平衡，需要考虑环境容纳量。 旁栏思考题：在我国西北地区进行防护林建设，应选择哪些树种？ 在该地区发展畜牧养殖业应注意什么问题？ 二、生态工程的基本原理 我国西部地区缺雨干早，土壤较为贫瘠，应该选择抗寒、耐旱，适应性强耐盐碱力较强的植物，如沙棘等。 在西北地区发展畜牧养殖业，应该注意牲畜数量不能超过草地的承载力。划区轮牧，人工种植牧草。 海门，因江而生、因江而兴，肩负着守护长江生态屏障的重任。东布洲长滩公园、青龙港1806景区、謇公湖生态绿地等沿江生态绿廊“串珠成链”。绿色生态本底厚植绿色产业沃土，绿色产业的快速布局，强势拉动了绿色增长。“生态促发展，发展保生态”，三生融合愈加紧密。 资料4 你认为“三生融合”是哪“三生”？治理青龙河，建设沿江生态绿廊的目的是什么？ 6 生产、生态、生活 在设计和建设生态工程时，不仅要考虑自然生态系统的规律，还要考虑经济和社会等系统的影响力，要从整体出发考虑问题。 二、生态工程的基本原理 二、生态工程的基本原理 ——整体 Ⅱ. 人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中，进行系统工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会系统的影响力。 Ⅲ. 社会习惯、法律制度等对生态工程建设有着重要影响。 Ⅰ. 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，达到改善系统功能的目的。 ② 具体措施：c ①概念： 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。 二、生态工程的基本原理 实例：——我国古代无废弃物农业 种植豆科作物能够固氮 堆肥和沤肥，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 二、生态工程的基本原理 ——循环 ② 具体措施：c ①概念： 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。 通过系统设计实现不断循环，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。实现废弃物的资源化。 生态工程 基本原理 涉及结构与功能的协调 体现物种多， 营养关系复杂 课堂小结 生物与环境的 协调与平衡 自生 协调 涉及环境承载力 循环 整体 ①物质循环 ②废物利用 ③减轻环境污染 涉及自然、经济和社会 ——生态工程基本原理的判断方法 ①废水等污染物的处理，运用了________原理。 ②根据原湿地中物种的分布情况引入动植物，运用了________原理。 ③建立缓冲带，减少人类的干扰、依靠其自然演替等机制恢复其生态功能，运用了_________原理。 循环 协调 自生 人工进行地表覆盖、植被恢复。________原理 根据环境引入当地土著物种。 ________原理 搞好矿区经济的同时，实现自然生态系统的恢复。 _________原理 牧草用于畜牧养殖，养殖中产生的粪便用于促进土壤肥力。 原理 整体 协调 自生 循环 ￭实战演练 【检测】写出下列例子主要涉及到的生态工程原理 有效选择畜、鱼等多种生物组成并合理布设 。________原理 作物→粮食、秸秆→人、畜食用→粪便残渣→沼气池→农田→作物。________原理 利用自然生态系统中的成分，增加了就业和经济收入，解决了社会问题。________ 原理 食用菌的生产和水产养殖等均选用适合当地气候、环境的物种。 ________原理 整体 协调 自生 循环 ￭实战演练 【检测】写出下列例子主要涉及到的生态工程原理 1.目前，一些地区采用人工浮床治理水体污染。人工浮床净化水体的作用是 （ ） A. 植物吸收水中的悬浮物，提高水体透明度 B. 植物吸收水中的NO3、P等，降低水中氮、磷含量 C. 浮床下方水体氧浓度升高，减少微生物种类和数量 D. 抑制水下动物的生长，恢复绿色植物的主导地位 B ￭实战演练 2.下列措施不适用于矿区生态环境恢复的是(　　) A. 机械法整平压实土地 B. 人工制造表土，植树种草 C. 排石整地，改良优化土壤 D. 开发农田，广种农作物，增加农民收入 D 3.稻-鸭-萍共作是一种新兴的生态农业模式，其中，水生植物红萍（满江红）适生于荫蔽环境，可作为鸭子的饲料，鸭子能吃有害昆虫并供肥，促进水稻生长，对以此模式形成的生态系统，下列叙述错误的是 （ ） A. 该生态系统的主要功能是物质循环和能量流动 B. 鸭子既是初级消费者，又是次级消费者 C. 生物群落由水稻、红萍、鸭子和有害昆虫组成 D. 水稻和红萍分层分布，能提高光能利用率 C ￭实战演练 ￭实战演练 4.城市生活垃圾要做到分类、回收、利用，实现废物资源化利用。与该做法关系最密切的生态工程原理是（ 　 ） A. 循环原理 B. 协调原理 C. 自生原理 D. 整理原理 5.我国西北土地沙化和盐渍化非常严重，原因有多种，其中一个主要原因是超载放牧，导致草地退化。试分析上述事实主要违背了生态工程的什么原理（ 　 ） A. 循环原理 B. 协调原理 C. 自生原理 D. 整理原理 A B 23 旁栏思考题1:有人说，过度从土地索取导致土地退化，是有些古文明中断的一个重要原因。我国几千年的农业发展没有出现这一问题，这是中华文明数千年延续不断的条件之一。 二、生态工程的基本原理 历史上美索不达米亚、小亚细亚等地居民毁林造田，使那里成为不毛之地。 而中华文明在“天人合一”“道法自然”等生态智慧和“仁民爱物”“民胞物与”等生态伦理的指导下，生生不息、源远流长。 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $