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二

该高中生物学课件聚焦生态工程，系统涵盖基本原理（自生、循环、协调、整体）和实例（农村综合发展型、湿地恢复、矿区恢复），通过课标要求与学习目标衔接，以“基础知识落实-情境探究提升-对点应用突破”为支架，构建从概念到原理再到实践的知识脉络。 其亮点在于结合桑基鱼塘、“种养结合”等实例，通过“结论要语辨一辨”“微思考”等环节，培养科学思维和生命观念（生态观），采用案例分析与习题应用结合的教学方法，帮助学生深化理解，教师可依托此资料提升教学系统性与学生应用能力。

第3节　生态工程 课标要求 学习目标 核心内容 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 1.简述生态工程的概念,关注生态工程建设 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.通过分析和评价生态工程的实例,说出这些实例所运用的生态工程基本原理 1.生态工程的基本原理 2.生态工程的实例 主题一 生态工程的基本原理 主题二 生态工程的实例和发展前景 目录索引 主题一 生态工程的基本原理 基础知识•落实 结合“图4-12‘无废弃物农业’物质循环再生示意图”,回答下列问题。 一、关注生态工程建设(教材P98~99文本) 生态学和系统学 已被破坏的生态环境 生态环境 经济效益和 生态效益 可持续 二、生态工程所遵循的基本原理 1.生态工程以生态系统的_________________________功能为基础,遵循着__________________________等生态学基本原理。  2.自生 自组织、自我调节 整体、协调、循环、自生 生物组分 自组织 自我更新和维持 选择生物组分 生长、发育、 繁殖 互利共存 【微思考】 为什么提高生物多样性程度,有助于生态系统维持自生能力? 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。 3.循环 物质迁移与转化 物质迁移 转化率 废物 废物 无废弃物农业 4.协调 协调与适应 适应性 环境容纳量 失衡和破坏 5.整体 比例 有序的 结构 改善系统功能 经济和社会 当前与长远 局部与整体 结论要语辨一辨 (1)进行生态工程建设时,仅需考虑自然生态系统的规律。(　　) (2)在建设生态农业时,沼气池建立是遵循循环原理。(　　) (3)在荒漠中种植植物时需要考虑干旱环境,这是利用生态工程的整体原理。 (　　) (4)“无废弃物农业”遵循的是协调原理。(　　) (5)防护林建设应选择本地种,遵循了生态工程的循环原理。(2023辽宁卷) (　　) (6)运用自生原理可以从根本上达到一体化保护和系统治理。(2023湖南卷) (　　) (7)不同位置上植物种类的选择,遵循了协调与平衡原理。(　　) × √ × × × × √ 情境探究•提升 资料　(教材P102“思考·讨论”)明清时期,我国长江三角洲、珠江三角洲低洼内涝积水地或河网发达地区的先民们,探索出桑基鱼塘的农业生产模式(如图)。 桑(蔗)基鱼塘模式 (1)写出桑基鱼塘中的一条食物链:____________________________。  (2)池塘养鱼时,可采用以四大家鱼(青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼)为主的多鱼种混养模式,依据的原理是____________________________。  (3)从生态系统的功能的角度分析,桑基鱼塘生产模式的优越性表现为_________________________________________________________。  (4)为提高桑基鱼塘生产模式的经济效益,你有哪些合理建议?(答出两点即可) 桑树→蚕或甘蔗→人或甘蔗→猪→人或浮游植物→鱼→人或浮游植物→浮游动物→鱼→人 四大家鱼在池塘中占据着不同的生态位,充分利用了群落的空间结构 实现了物质的循环再生利用,并实现对能量的多级利用 发展农业生态旅游,如举行观桑采葚、钓鱼捞虾、纺丝织锦等活动;研发特色产品,如以桑叶、桑葚为材料的特色茶饮或果饮等。 (5)分析桑基鱼塘应用的生态工程基本原理。 ①“陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑”主要遵循了________原理;  ②“所选择的生物与生物、生物与环境达到了协调和平衡,例如桑和甘蔗适应我国南方温暖湿润气候”主要遵循了________原理;  ③“在设计桑基鱼塘时,要考虑合适的陆地与水面的配比”主要遵循了________原理;  ④“实行以四大家鱼为主的多鱼种混养模式,通过合理布设,让各种鱼类都有生存的机会和空间”主要遵循了________原理。  (6)当桑叶价格高,卖桑叶比卖鱼更合算时,当地农民会将蚕沙用作桑树的肥料,而不是喂鱼。由此可以看出,生态工程建设除了要考虑生态学、工程学原理,还需要关注____________________________________________。  循环 协调 整体 自生 经济学原理,达到经济效益和生态效益的同步发展 对点应用•突破 基础转化点1 生态工程 AI解读生态工程是指人类利用生态学、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。 1.下列关于生态工程的叙述,错误的是(　　) A.生态工程研究的对象是社会—经济—自然复合生态系统 B.“退耕还林”“退耕还草”属于生态工程的内容 C.生态工程应遵循“整体、协调、循环、自生”的原理 D.实施生态工程的目的是环境保护 D 解析 生态工程建设的目的是遵循生态学规律,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,即少消耗、多效益、可持续的工程体系,D项错误。 基础转化点2 生态工程的原理 AI解读生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。 2.生态工程建设对实现美丽中国的宏伟蓝图起着重要作用。下列关于生态工程原理的叙述,错误的是(　　) A.奥林匹克森林公园实现了生态、社会和经济效益的协同发展,主要遵循整体原理 B.我国西北矿区废弃地生态恢复工程中优先选择种植灌木和草,主要遵循协调原理 C.建设人工湿地时引入污染物净化能力强的物种,主要遵循自生原理 D.我国古代劳动人民依靠“无废弃物农业”维持了土壤的肥力,主要遵循循环原理 C 解析 奥林匹克森林公园综合考虑生态、社会和经济效益,主要遵循整体原理(系统各组分协调,整体功能最大化),A项正确。西北矿区生态恢复工程中应优先选择适应当地环境的灌木和草,主要遵循协调原理(生物与环境的协调),B项正确。建设人工湿地时引入污染物净化能力强的物种,主要遵循协调原理,C项错误。“无废弃物农业”实现了物质的循环利用,以维持土壤肥力,主要遵循循环原理,D项正确。 主题二 生态工程的实例和发展前景 基础知识•落实 一、生态工程的实例 1.农村综合发展型生态工程 人多地少 多级循环利用 物质多级循环利用 2.湿地生态恢复工程 (1)湿地的作用:湿地是地球上独特的生态系统,是水域和陆地的自然过渡形态。具有蓄洪防旱,________________,控制土壤侵蚀,自然净化污水,为迁飞的鸟类和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。 (2)问题 ①人们对湿地进行__________,已经破坏了地球上80%的湿地资源。  ②________________、________________的过度利用,会导致湿地生态系统严重退化。  调节区域气候 排水和围垦 湿地的环境污染 生物资源 (3)对策 ①采用______________________措施相结合的方法,使受到干扰的湿地得以恢复。  ②在湿地周围建立缓冲带,尽量减少人类的干扰,使湿地依靠__________等机制恢复其生态功能。  (4)案例:厦门筼筜湖的生态恢复工程。 工程学和生态学 自然演替 3.矿区废弃地的生态恢复工程 (1)问题:矿藏开采后会造成山体、土壤和植被,乃至整个地区__________的破坏。矿区极端恶劣的土地条件,又会阻碍________的生长。规模巨大的采矿业,不仅会对土地景观造成巨大的影响,还可能产生严重的_______污染。  (2)对策:______________、多层覆盖、特殊隔离、______________、植被恢复工程等。  (3)案例:赤峰市元宝山矿区生态恢复工程。 生态系统 植被 重金属 人工制造表土 土壤侵蚀控制 二、生态工程的发展前景 1.存在问题 (1)缺乏定量化模型的指导,难以设计出__________、易操作的生态工程样板。  (2)设计缺乏__________,生态系统的调控尚缺乏及时准确的监测技术的支持,缺乏理论性指导等。  (3)我国面临的生态危机是__________、环境与资源破坏、__________等问题结合在一起的“并发症”。  标准化 高科技含量 人口问题 能源短缺 2.我国生态工程的发展前景展望 (1)我国党和政府高度重视__________建设。  (2)未来的人民,一定能“望得见山,看得见水,记得住乡愁”。 生态文明 结论要语辨一辨 (1)农村综合发展型生态工程中,沼气工程具有重要地位。(　　) (2)以沼气工程为中心的生态工程属于城市环境生态工程。(　　) (3)我国的生态工程应该以经济效益为主要目标。(　　) (4)在生态工程建设中,只能遵循污染、破坏后,再治理的发展思路。(　　) (5)矿区废弃地生态恢复工程的关键是尽可能依靠自然演替恢复其生态功能。(　　) (6)我国湿地的特点是类型多、面积大、分布广、区域差异小、生物多样性丰富。(　　) (7)有了生态工程,就可以走“先污染、破坏,后治理”的老路。 (　　) √ × × × × × × 情境探究•提升 党的十八大将生态文明建设纳入“五位一体”总体发展战略,生态农业是中华民族生态文明发展模式之一。根据某生态工程示意图回答下列问题。 (1)从生态学角度分析,人们建立图示的农业生态工程的主要目的是什么?图中的废弃物合理利用主要体现了生态工程的什么原理? (2)将蘑菇房与蔬菜大棚连通可提高蔬菜产量,请从细胞代谢的角度分析,其原因是什么? (3)从能量流动角度分析进行除草灭虫工作的意义是什么? 提示 目的是实现物质的循环再生和能量的多级利用。废弃物的合理利用主要体现了生态工程的循环原理。 提示 蘑菇进行呼吸作用产生的二氧化碳可以供蔬菜进行光合作用,使蔬菜的光合作用增强。 提示 从能量流动角度看,进行除草灭虫工作的意义是调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。 (4)与传统农业生态系统相比,该系统提高了能量利用率,原因主要是什么? 提示 流向分解者的能量中有一部分以生活能源或食物中化学能的形式再度被人利用。 对点应用•突破 基础转化点3 生态工程的实例分析 AI解读农村综合发展型生态工程、湿地生态恢复工程、矿区废弃地生态恢复工程等生态工程均遵循整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。在设计与建设过程中,需保护水土、重置植被并合理进行保护和开发利用。 3.(2026湖南长沙月考)“种养结合、农牧循环”模式:推广多年生饲草玉米种植,结合畜禽粪污资源化利用,形成“饲草—养殖—沼气—种植”闭环,同时,养殖场粪污通过沼气工程转化为有机肥,反哺饲草种植,实现“养殖—种植”双向循环。为了防治多年生饲草玉米发生虫害,科研人员建议采用信息素诱捕雄虫,结合投放苏云金杆菌(毒杀幼虫)的方法来控制虫害。依据生态理论对该模式进行分析,下列叙述正确的是(　　) A.“饲草—养殖—沼气—种植”使生态系统的物质和能量得到循环利用 B.沼渣施用于玉米地,实现物质循环再生,遵循生态工程的循环原理 C.利用信息素诱捕雄虫主要通过影响害虫的死亡率降低其种群密度 D.该模式可以大大提高能量的传递效率 B 解析 “饲草—养殖—沼气—种植”实现了物质的循环利用,但能量在流动过程中逐级递减,最终以热能的形式散失,不能循环利用。因此,该模式不能使能量循环利用,A项错误。沼渣作为有机肥施用于玉米地,将废弃物转化为资源,实现了物质的循环再生,符合生态工程中的循环原理(物质循环利用),B项正确。利用信息素诱捕雄虫通过干扰雌雄虫的正常交配,降低害虫种群的出生率(影响性别比例)来降低其种群密度,C项错误。该模式实现了能量的多级利用,提高了能量的利用率(如沼气发酵利用废弃物中的能量),但能量在食物链中的传递效率(10%~20%)并未提高,D项错误。 课堂小结 本 课 结 束 $