生物人教版（2019）选择性必修2 4.3生态工程（共25张ppt）

(共25张PPT)
第3节 生态工程
本节聚焦：
1.什么是生态工程？
2.为什么要关注生态工程建设？
3.生态工程建设主要遵循哪些基本原理？
4.我国在生态工程建设方面有哪些成就？生态工程具有怎样的发展前景？
选择性必修二第4章 人与环境
问题探讨
在2008年北京奥运会的筹办过程中，奥林匹克森林公园是一个重要建设项目。公园所在地原来主要是普通村落和农田。2002年招标设计，2005年开工建设，2008年建成。公园建设坚持“绿色奥运”的理念，充分利用原有地貌和植被，采用了营造近自然林系统、废物资源循环利用等多项生态技术。例如，公园的水系建设采用了雨水收集、污水利用、中水净化、智能化灌溉和生态防渗等环保技术。
[讨论1]农田弃耕后，在自然状态下也可以演替为森林，为什么还要人工造林呢？
[讨论2]为什么要先做森林公园的整体设计再开工呢？
[讨论3]公园建设为什么要充分利用原有的地貌和植被，营造近自然林系统呢？
可以缩短建设周期，在较短时间内获得生态效益。
保证工程建设的合理性与可实施性，也可以有效控制建设成本和后续维护成本。
充分利用原有的地貌和植被有利于该公园的可持续发展，并且会减少人力和物力的投入。
毁林种地
围湖造田
大量使用化肥
毁林种地、围湖造田，大量使用化肥、农药等农业生产方式，以及工业的迅猛发展，正在大量消耗自然资源，已经严重影响了人类的可持续发展。
为了实现可持续发展，经济发展必须符合生态学规律，改变“人类能征服自然”的错误观念，旨在解决环境与经济发展协调问题的一门新学科——生态工程应运而生并迅速发展。
一、关注生态工程建设
（一）概念：指的是人类应用生态学和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，或对已被破坏的生态环境进行了修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会和自然环境的和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。
（理论基础）
（操作过程）
（二）目的：遵循生态学原理，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。
（三）优点：
少消耗、多效益、可持续
二、生态工程所遵循的基本原理
生态工程以生态系统的 __ 、 ___ 功能为基础， 遵循 、 、 、 等生态学基本原理。
自组织
自我调节
整体
循环
协调
自生
[思考]生态系统具有独特结构与功能并能维持的原因是什么？
①源于其中的“生物”——能进行新陈代谢、再生更新
②生物之间通过各种相互作用进行自组织
自生
1.概念：由__________而产生的自组织、__________、自我调节、_______________，就是系统的自生。
生物组分
自我优化
自我更新和维持
2.理论基础：
生态系统的自我调节能力
3.具体措施
①有效选择生物组分并合理布设（尽量提高生物多样性，构建复合群落）
②创造有益于生物组分生长、发育、繁殖，及形成互利共存关系的条件。
移除湖泊、河流中富营养化沉积物和有毒物质→降低水体污染 →增加水体溶氧量→改善水生生物生存环境→有利于生态系统的自生
循环
1.概念：指在生态工程中____________________________，既保证________________________，也保证__________________________。
促进系统的物质迁移与转化
各个环节物质迁移顺畅
主要物质或元素的转化率高
2.理论基础：
生态系统的物质循环功能
3.特点：
不断循环，使前一环节产生的废物尽可能被下一环节利用，减少“废物”的产生。
（即实现物质的多级循环利用，废物资源化，减少污染）
4.实例：
无废弃物农业
优点：保证了土壤肥力，改善了土壤结构，培育了土壤微生物，实现了氮、磷、钾和微量元素的循环利用
协调
1.概念：考虑______________、____________的协调与适应。
生物与环境
生物与生物
2.具体措施
①考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应。
②考虑环境容纳量。
例如：过度放牧极易造成草场退化、土地沙漠化。
整体
1.概念：复杂系统建设必须以整体观为指导。
2.具体措施
①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不仅考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力。
3.意义：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、开发建设与环境保护之间的关系，保障生态系统的平衡和稳定。
练一练
提高生物多样性，创造有益于生物形成互利共存关系的条件
物质循环、无废弃物
生物与生物之间、生物与环境之间协调考虑环境容纳量
强调“自然(生态)-经济-社会”结合强调整体大于部分之和
练一练 判断下列实例运用或违背了哪些生态原理？
①沼气池——遵循了______原理
②在人工林增加植被层次——遵循了_______原理
③“落红不是无情物，化作春泥更护花”——体现了______原理
④前面造林，后面砍树——违背了_____原理
⑤草原确定载畜量，不能过度放牧——遵循______原理
⑥湿地破坏——违背了______原理
⑦减少污水排放，治理湖泊——遵循了______原理
⑧引入物种时考虑是否适应环境——遵循______原理
⑨引入水葫芦泛滥，导致多数生物死亡——违背了_____原理和_____原理
循环
自生
循环
整体
协调
自生
自生
协调
自生
协调
[活动1]阅读P102【思考.讨论】有关资料，完成讨论题。
运转良好的桑基鱼塘，可以做到物质的循环再生利用。种桑养蚕，蚕沙(蚕粪便)本是废弃物，如果不经处理直接堆放在室外，不但会腐烂变质污染环境，而且可能通过鸟、昆虫的携带造成交叉感染，导致家蚕疫病大爆发。桑基鱼塘将蚕沙由废弃物变成了渔业生产的饲料。
[讨论1]尝试画出桑基鱼塘中的食物链。
桑树→蚕
甘蔗→人
甘蔗→猪→人
浮游植物→鱼
浮游植物→浮游动物→鱼
[讨论2]桑基鱼塘应用了生态工程的哪些原理？
①自生：生物组分通过合理布设
②循环：“陆基种桑，桑叶饲蚕，蚕沙喂鱼，塘泥培桑”
③协调：桑和甘蔗适应南方温暖湿润的气候
④整体：桑基鱼塘的陆地与水面配比合理；既为农民创造收入，又减少了污染
[讨论3]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，还需要关注什么？
还需关注经济学原理，要达到经济效益和生态效益的同步发展。
练一练 P103【练习与应用】
一、概念检测
1. 生态工程遵循整体、协调、循环、自生等基本原理。判断下列相关表述是否正确。
（1）依据生态工程的循环原理，应该对垃圾进行焚烧处理。( )
（2）园林既能改善生态环境，又能提高社会和经济效益，体现了生态工程的整体原理。( ）
2.建设人工湿地可将污水、污泥有控制地投放到人工建造的湿地上，主要利用了土壤、人工介质、微生物的作用对污水和污泥进行处理。下列叙述，不合理的是（ ）
A．合理搭配植物以提高系统的生物多样性
B. 尽量使用本地物种以减少外来物种入侵
C. 为提高能量传递效率增大引入湿地的污水总量
D. 选择合适的人工介质以利于好养微生物的分解作用
×
√
C
三、生态工程的实例
宗旨：进行生态工程建设时，应根据当地的实际条件，因地制宜地进行。
资源有限，人多地少，产出不足
沼气农业生态系统
湿地缩小和破坏
控制污染，减少干扰
生态环境破坏
恢复土地，恢复植被
主要原理及对应的内容
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
自生
循环
整体
厦门筼(yún)筜(dāng)湖生态恢复工程
主要原理及对应的内容
废水等污染物的处理 ——________原理
根据原湿地中物种的分布情况引入动植物 ——_____原理
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——_________原理
湿地生态恢复工程
循环
协调
自生
矿区废弃地的生态恢复工程
赤峰市元宝山矿区生态恢复工程
主要原理及对应的内容
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
自生
协调
整体
四、生态工程的发展前景
我国生态工程存在的问题
（1）缺乏定量化模型的指导，难以像“精确农业”那样设计出标准化、易操作的生态工程样板。
（2）有些设计缺乏高科技含量。
（3）生态系统的调控尚缺乏及时准确的监测技术的支持。
（4）缺乏理论指导。
我国目前面临的生态危机及对策
（1）危机：人口激增、环境与资源破坏、能源短缺等问题。
（2）对策：重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结合，需要生态工程建设发挥作用。
四、生态工程的发展前景
对生态工程治理应持有的态度
在肯定生态工程的作用，特别是看到它在恢复、重建受损生态
环境方面可发挥重要作用的同时，不要忘记大自然固有的强大的生态恢复力量，更不能误认为只要有了生态工程，就可以走“先污染、破坏，后治理”的老路。
我国生态工程的前景
中华民族传承古老的天人合一理念，在发展中尊重自然、顺应自然、保护自然。今天，古老的智慧融合了现代科学成就，生态工程的发展和应用，将在建设美丽中国的过程中大有作为。
练一练 P109【练习与应用】
一、概念检测
1. 生态工程建设需要因地制宜、多措并举。判断下列相关表述是否正确。
（1）农村综合发展型生态工程实现了物质和能量的循环利用( )
（2）农村综合发展型生态工程的原理是一样的，各地均可按相同的模式建设。 （ ）
（3）在湿地生态恢复工程中，建立缓冲带主要是为了减少人类的干扰。 （ ）
（4）在某矿区废弃地进行公园化建设时，需要考虑植被与土壤之间的协调。 （ ）
2.2017年，我国农业部启动了农业绿色发展行动，其中要求提高农作物秸秆的利用率。下列对农作物秸秆处理不当的是（ ）
A. 过腹还田 B. 青贮、氨化处理
C. 田间焚烧，留灰做底肥 D. 利用作物秸秆培养蚯蚓
×
×
√
√
C
复习与提高
一、选择题
1.“杂交水稻之父”袁隆平成功培育出高产杂交水稻的关键是在野生水稻中发现了雄性不育 植株，这是利用了生物多样性中的 （ ）
A.生物种类多样性
B.生态环境多样性
C.生态系统多样性
D.遗传（基因）多样性
2.城市生态工程是指用生态工程的方法对城市环境进行综合治理。下列措施，不符合城市生态工程建设基本原理的是 （ ）
A.大力推广“环境友好技术”
B.采用浮床工艺法等手段治理水污染
C.分区建设工业区、居住区、生态绿地等
D.用法律手段禁止汽车上路，严禁造纸厂、酒厂生产，以断绝污染的源头
D
第三节
生态工程
D
复习与提高
3.本章章首页所示的云南省红河州哈尼梯田，被盛赞为江河一森林一村寨一梯田四位一体的人与自然高度协调、可持续发展的生态系统， 是我国劳动人民创造的农耕文明奇观。在这里， 山顶是森林，可以涵养水源；山坡上是层层梯田；半山腰上建有村寨；山脚下有江河。近些年来，哈尼梯田部分地区试行稻一鱼一鸭生态种养模式， 将种稻、养鱼、养鸭相结合，取得显著经济效益。
（1）维持哈尼梯田这一生态系统可持续发展的关键是 （ ）
A.层层的梯田 B.山顶的森林
C.半山腰的村寨 D.山脚下的江河
（2）稻一鱼一鸭生态种养模式能提高经济效益的原因是 （ ）
A.当地日照充足
B.当地土壤条件好
C.物质分层分级利用
D.物质和能量循环利用
B
C
复习与提高
二、非选择题
1. 2020年2月24日，全国人民代表大会常务委员会通过了《关于全面禁止非法野生动物交易、革除滥食野生动物陋习、切实保障人民群众生命健康安全的决定（草案）》。禁止野生动物交易、革除滥食野生动物陋习为什么有利于保障人民群众的生命健康安全？
(1)野生动物可能携带能够感染人的寄生虫、细菌、病毒等病原体，在猎捕、宰杀、加工、交易和食用野生动物的过程中，病原体会发生扩散、传播，直接危害人民群众的生命健康。
(2)每种生物在自然界中都有其地位与作用，禁止野生动物交易、革除滥食野生动物的陋习可以有效阻止人们对野生动物的猎捕，从而起到保护生物多样性、维持生态平衡的作用。人和动物都是自然界中的一分子，保护野生动物，就是保护人类；善待野生动物，就是善待我们自己。
复习与提高
3.下表显示某地哺乳动物和鸟类生存受到威胁的
各主要原因及其比例。
（1）请根据这些数据绘制柱形图，横轴表示每
类动物受威胁的原因，纵轴表示数值。
（2）分析这两类动物生存受到威胁的主要原因是什么。
哺乳动物受到威胁的主要原因是丧失栖息地和偷猎；鸟类受到威胁的主要原因是丧失栖息地。