选修3现代生物科技专题《5.2生态工程的实例和发展前景》优质课教案设计

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2.教学重点/难点

重点：生态工程的概念和生态工程的五个基本原理。

难点：生态工程的系统学原理和工程学原理。

3.教学过程

【讲授】 生态工程：指人类应用生态学和系统学的基本原理和方法,通过系统设计、调控和技术组装,对已被破坏的生态环境进行修复、重建,对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善、并提高生态系统的生产力,从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。

【导入】 展示环境污染图片资料、课本资料,分析环境污染的主要原因,关注生态工程的重要性:如何兼顾生态环境与经济效益呢?

【讲授】生态工程的基本原理

1．物质循环再生原理

(1)含义：物质能够在各类生态系统中，进行区域小循环和全球地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。

(2)实例：“无废弃物农业”。

2．物种多样性原理

(1)内容：物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性，可以在有限的资源条件下，产生或容纳更多的生物量，提高系统生产力。

(2)实例

①反面：辽宁西部章古台地区的樟子松林，由于没有一条昆虫与其天敌相生相克的食物链，松毛虫肆虐一时。

②正面：由珊瑚虫和某些藻类共生组成的珊瑚礁区，物种繁多，系统稳定。

3．协调与平衡原理

处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力，即环境所能养活的生物种群的最大数量。如果生物的数量超过了一定的限度，就会引起系统的失衡和破坏。

4．整体性原理

(1)含义：进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。

(2)实例：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，如粮食、烧柴及收入等。

5．系统学和工程学原理

(1)系统的结构决定功能原理

①含义：生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善生态系统功能的目的。

②实例：我国南方水网地区的桑基鱼塘模式。

(2)系统整体性原理：系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1＋1＞2”。