人教选修3《生态工程的基本原理》教案Word下载.docx

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目

标

知识

目标

生态工程的基本原理。

能力

生态工程的系统学和工程学原理。

情感

教学媒体

教学过程

教学内容

教师的组织和引导

个人札记

引入本节课内容

生态工程遵循的基本原理

物质循环再生原理

物质多样性原理

协调与平衡原理

整体性原理

系统学和工程学原理

生态工程的定义是如何提出和发展的？

生态系统的基本原理，包括生态学、系统学和工程学的原理。

由于前四个原理的理论基础是必修模块中学习过的内容，建议在教学时，用案例引出对原理的学习，再利用原理分析讨论对案例问题的解决。

例如，从植树造林中出现的不注意多样性的问题，引出对物种多样性原理的学习，在此基础上再阅读珊瑚礁生态系统的多样性特点，以此为鉴，鼓励学生为当地植树造林设计生态工程。

物质循环再生原理引用的实例是我国古代“无废弃物农业”，教师讲授这部分内容时，要注意强调我国人民的聪明才智，以加强民族自豪感教育。

整体性原理的理论基础是社会系统和经济系统对生态系统的影响力，教师可以列举学生关注的一些实例，例如，农村的烧柴问题，湿地保护中遇到的农民生活问题等，来帮助学生从整体性上考虑解决生态工程建设中遇到的实际问题。

教学中可采取角色扮演的方式，让学生通过模拟决策，把整体性原理学习得更为透彻。

在学习生态工程的基本原理时，教师要注意培养学生的社会参与意识和分析问题的能力。

【“物种多样性原理”资料分析】

1.为什么樟子松林的松毛虫会肆虐，几十亿株杨树会毁于一旦？

而珊瑚礁区却能够在养分稀少的深海中，保持着很高的生物多样性？

提示：

纯樟子松林、杨树林的生物多样性低，食物链短而单调，缺少松毛虫、天牛的天敌，而成片单一的林木又为其提供了丰富的食物来源，因而会导致了树林的毁坏。

珊瑚礁区的生物多样性高，食物链复杂，不同的生物占据了不同的时间位、空间位和资源位，因而充分利用了珊瑚礁生态系统的环境。

例如，氮、磷等养分就能够在该区生物体间充分地循环利用而很少流出系统外。

2.从上面正面和反面的实例，你能得出怎样的结论？

你认为生物多样性的破坏有人为因素吗？

只有保持生态系统较高的生物多样性，才能保证生态系统的稳定和平衡。

生物多样性的破坏有人为因素，而且往往作用巨大。

【“协调与平衡原理”资料分析】

“西部大开发”是国家为振兴西部而提出的宏观决策，其中很重要的一项内容就是生态工程建设。

从协调与平衡原理出发，想一想，在我国西北地区进行防护林建设时，应选择哪些树种？

如果在该地区发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？

几种西北地区特别适宜树种的介绍

（1）沙棘，俗称“酸柳”、“酸刺”、“黑刺”，属于胡颓子科，为落叶乔木或灌木。

植株表面具有棘刺，叶呈条形或条状被针形，两端趋尖，背面密被淡白色鳞片，叶柄极短。

沙棘花先于枝叶开放，雌雄异株；

果实为肉质花被筒包围，近于球形，直径5～10mm。

沙棘喜阳，粗壮的枝干抗风沙。

沙棘叶、皮、果实及种子在医药上有着广泛的应用价值。

沙棘的嫩枝、嫩叶是牛、羊的精饲料，被誉为“铁杆牧草”。

沙棘果维生素含量极高，营养保健价值高，有利于增加种植者的收入。

沙棘是半干旱黄土高原迅速绿化荒山、保持水土、调节生态平衡和促进农林牧业发展的良好树种。

内蒙古鄂尔多斯等地区，实施沙棘生态工程，大面积种植沙棘，有效地控制了沟道水土流失，每年可减少流入黄河泥沙2100万吨。

（2）山杏，主要指西伯利亚杏，它抗寒、耐旱，适应性强，是我国北方最普遍的果树之一，是绿化荒山、水土保持、防治风沙的先锋树种。

山杏果仁营养丰富，含有大量维生素、微量元素和人体必需的氨基酸，是加工饮料的优质原料。

（3）刺槐，属落叶乔木，适应性强，在年降水量200mm左右、年平均气温不低于3℃的地区都能生长。

它不仅生长快，且耐盐碱，有涵养水源和保持水土的作用。

刺槐泌蜜丰富，蜜质优良，是主要蜜源植物之一。

刺槐不仅可改善生态环境，还可用于发展畜牧业。

（4）锦鸡儿（又称拧条），豆科，多年生落叶灌木，根系发达，具根瘤，高1.5～3m；

耐干旱和寒冷，喜生沙地或半固定的沙丘上，不怕沙压和风蚀。

此种植物广泛分布于我国东北、内蒙古、河北、山西、陕西、宁夏等地，可用于防风固沙，保持水土。

枝条可用于编筐，其枝叶是牛、羊等冬春季节主要的饲料之一。

（5）杜梨，蔷薇科梨属落叶乔木，可高达10m，原产于我国华北、西北及东北南部。

耐寒，耐干旱、瘠薄，能在含盐量0.5%（质量分数）的土壤中正常生长，且耐涝性也较强。

（6）沙枣，胡颓子科胡颓子属，落叶小乔木。

分布于华北及西北等地，耐盐碱力较强。

（7）合欢，豆科合欢属，落叶乔木，可高达20m。

分布于华北、西北及黄河以南等地区。

耐盐碱力较强，但不耐水涝。

（8）臭椿，苦木科臭椿属，落叶乔木，可高达25m。

原产于华南、华北、西北各地。

抗性强，生长快，耐盐碱力强。

西北畜牧养殖应该注意牲畜数量不能超过草地的承载量。

针对公共草地的过度放牧问题，应该实行草地承包，调动个人的管理积极性，减少过度放牧现象；

另外，可以在有条件的地方，人工种植牧草，增加牧草产量。

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的影响力。

楚辞之外，社会习惯、法律制度等也都对生态工程建设又着只要影响。

建立再对系统成分的性质及相互关系充分了解基础之上的整体理论，是解决生态环境问题的必要基础。

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、开发与环境建设之间的关系，保障生态系统的平衡和稳定。

系统的结构决定功能原理

系统整体性原理

美国生态学家H.T.奥德姆于1962年首先提出“生态工程”概念：

“Abranchofengineeringandfieldofscienceinwhichsolutionstosociety’senvironmentalproblemswouldbegroundedinthetechnologyavailablefromnaturalsystemssothatthehumanengineeringrequiredwouldbesupplementaryratherthanprimary（overhead）.”即以从自然系统获得的技术为基础，解决人类社会环境问题的一门工程分支科学，它所需的人类工程技术仅仅起辅助作用，而不是起主要作用；

或“人类应用主要来自自然的能源作为辅助能对环境的控制”；

或“对自然的管理就是生态工程，更好的措施是与自然结成伙伴关系”。

H.T.奥德姆的学生米奇（W.J.Mitsch）继承其思想，于1989年编了世界上第一本生态工程专著（EcologicalEngineering:

AnIntroductiontoEcotechnology），并于1992年主编创办了《生态工程》杂志。

他对生态工程的定义是：

Ecologicalengineeringhasbeendefinedasthedesignofecosystemsforthemutualbenefitofhumansandnature.即生态工程是为了人类和自然的相互利益而进行的一种生态系统设计。

我国著名生态学家马世骏先生1979年首先倡导生态工程。

他对生态工程下的定义是：

生态工程是应用生态系统中物种共生与物质循环再生的原理、结合系统工程的最优化方法，设计的分层多级利用物质的生产工艺系统。

生态工程的目标就是在促进自然界良性循环的前提下，充分发挥物质的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益与生态效益同步发展。

它可以是纵向的层次结构，也可以发展为由几个纵向工艺链索横连而成的网状工程系统。

以总结的形式对本节课内容先提出一个大概，诱发学生深思以及学习的兴趣。

分析目前我国农业上存在的一些环境污染的问题，对这一问题，可采取与上述同样的方法进行教学。

通过对这两则资料的分析、讨论，让学生理解进行生态工程建设的必要性，理解通过生态工程实现“生态经济”和“循环经济”这一思路。

从植树造林中出现的不注意多样性的问题，引出对物种多样性原理的学习，在此基础上再阅读珊瑚礁生态系统的多样性特点，以此为鉴，鼓励学生为当地植树造林设计生态工程。

理解为主

教学中可采取角色扮演的方式，让学生通过模拟决策，把整体性原理学习得更为透彻

学生了解为主，激发学生对生物的兴趣

课堂巩固

小练习

作业

《学案与测评》

板书设计：

5.1生态工程的基本原理

一、生态工程建设

二、生态工程的基本原理

1、物质循环再生原理

2、物种多样性原理

3、整体性原理

4、系统学和工程学原理

课后反思：