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生态工程的基本原理
1.教学目标
(1)了解生态工程的概念、原理以及各原理的内容。
(2)使学生对我国生态环境面临的严峻形势有深刻了解,增强学生保护生态环境的责任感和使命感。
(3)学生能够尝试运用生态工程原理分析生态环境问题及解决对策。
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”。
【活动】分析桑基鱼塘的物质和能量流动途径:桑基鱼塘系统中物质和能量的流动是相互联系的,能量的流动包含在物质的循环利用过程中,随着食物链的延伸逐级递减。能量的多级利用和物质的循环利用:桑叶喂蚕,蚕产蚕丝;桑树的凋落物和蚕粪落到鱼塘中,作为鱼饲料,经过鱼塘内的食物链过程,可促进鱼生长;甘蔗可榨糖,糖渣喂猪,猪的排泄物进入鱼塘;鱼的排泄物及其他未被利用的有机物和底泥经微生物的分解,又可作为桑和甘蔗的有机肥料。桑基鱼塘巧妙地利用了很难利用的大片低湿地,发展了多种经营,为农民创造了多种收入的门路,完全符合“无废弃农业”的要求。
4.板书设计
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