高二生物选修三《现代生物科技专题》导学案(编号5—2)
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课题:生态工程的实例和发展前景(第一课时)
主备人: 审核人: 授课人: 使用时间: 年 月 日
【学习目标】
1、举例说出生态工程的实例,说出这些实例所运用的主要生态工程原理。
2、评述生态工程发展前景,说出生态工程的局限性,举例说出我国生态工程的特点。
3、尝试设计简单的生态工程。
【重点难点】
重点: 生态工程的实例。
难点:应用生态工程的原理,设计简单的生态工程。
【自主学习】
一、生态工程的实例
1.农村综合发展型生态工程
(1)问题:_____________,_____________,产出不足。
(2)对策:建立农村_____________生态工程,实现物质的多级循环利用。
(3)案例:北京窦店村以_____________为中心的物质多级循环利用工程。
2.小流域综合治理生态工程
(1)小流域:指河流各级支流的_____________,面积一般在3~50km2。
(2)问题及危害:_____________比较严重,给下游地区带来严重_____________,流失土壤中含大量的_____________等植物所需养分。
(3)对策
①原理:生态工程的_____________原理、_____________原理及_____________等原理。
②措施:通过_____________、耕作措施、林草措施等工程和_____________措施,层层设防来控制土壤侵蚀。
(4)成效:已从开始的_____________和_____________等工程,逐渐转移到生态经济型模式上,目标是建立_____________的复合系统,获得最大的生态和经济效益。
3.大区域生态系统恢复工程
(1)问题及原因
①问题:土地_____________严重。
②原因:过度_____________(32%),过度_____________(30%),盲目_____________ (27%),不合理利用_____________(9.6%),其他_____________(1.4%)。
(2)对策:实施一系列森林或草原_____________的生态工程、_____________的生态工程等,如退耕还林还草生态工程、防沙治沙生态工程、“三北”(_____________北部、_____________大部和_____________大部)防护林生态工程等。
(3)成果及意义:一些区域在_____________及_____________等方面,取得了较大的成绩,减轻了_____________、_____________、等对农作物的危害,改善了_____________条件,加快了地方经济发展和人们脱贫致富奔小康的步伐。
4.湿地生态恢复工程
(1)湿地的生态功能:被誉为_____________,具有_____________,调节_____________,控制土壤侵蚀,自然净化_____________,为迁飞鸟类和多种动植物提供_____________,为人们提供休闲娱乐的环境等功能。
(2)问题及危害
①问题:人们对湿地进行_____________和_____________,已经破坏了地球上_____________的湿地资源。
②危害:导致_____________变劣、_____________下降、_____________降低、迁飞鸟类绝迹等。
(3)对策
①采用_____________和_____________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_____________,以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:鄱阳湖的生态恢复工程
①治理方针:平堤行洪、_____________、_____________。
②注意问题:对湿地的恢复不是简单的退耕还湿 ( http: / / www.21cnjy.com )地或建立自然保护区就能奏效的,还要解决湿地上、中游的_____________情况,以及迁出农民的生计问题。
【问题生成】
【师生互动、问题探讨】
1.发展农村综合型生态工程应注意什么问题?
①核心: ;
②优点: 。
2.农村综合发展型生态工程案例主要运用了哪些生态工程的基本原理?有何特点?
3.小流域的综合治理,“综合”表现在哪些方面?
4.大区域生态系统恢复工程应遵循什么原理?
4.兴建三北防护林工程的意义?
5.什么叫湿地?湿地的作用有哪些?
【课堂小结与反思】
【自我检测】
1.我国的“三北”防护林是一项规模空前的生态建设工程,被誉为“绿色万里长城建设工程”。下列不属于植树造林在保护环境方面要求的是 ( )
A.调节气候 B.防风固沙,防止荒漠化
C.提供木材 D.维持大气的碳—氧平衡
2.生态恢复工程的第一步是 ( )
A.恢复这一地区的生物群落 B.恢复植被
C.形成合理、高效的食物链 D.保持一定的动物数量
3.西部生态问题中最本质、最突出的矛盾是 ( )
A.植被减少 B.地力减退
C.水土流失 D.光、热等资源缺乏
4.为配合西部大开发,国家林业局目前计划在西部地区实施三大重点生态工程,以下不属于这三大工程的是 ( )
A.在长江上游、黄河上中游地区实施造林绿化工程
B.在西北、华北北部和东北西部的风沙干旱地区实施防沙治沙工程
C.在东北、内蒙古等重点国有林区实施天然林资源保护工程
D.在沿海实施植树造林工程
5.被誉为“世界生态工程之最”的是 ( )
A.退耕还林还草生态工程 B.三北防护林生态工程
C.湿地生态净化工程 D.草原植被恢复生态工程
6.湿地是地球上独特的生态系统,被誉为 ( )
A.“鸟类天堂” B.地球的“肾脏”
C.地球的“心脏” D.“污水净化器”
7.我国湿地面积位居世界 ( )
A.第一位 B.第二位 C.第三位 D.第四位
8.下列关于生态工程建设的叙述正确的是 ( )
A.窦店村综合发展型生态工程是一个样板,各地可以照搬
B.在进行生态工程建设时,因根据实际,因地制宜
C.不同的生态工程体现的原理完全相同
D.生态工程建设目的只在于恢复生态
9.农村综合发展型生态工程的优点包括 ( )
①能量的多级利用 ②物质循环再生 ③废物资源化
④生物相互依存,体现了整体性 ⑤做到了生态、经济和社会效益三结合
A.①② B.①②③ C.①②③④⑤ D.①②④⑤
10.下列引起荒漠化的因素中,按其影响力由大到小排列,正确的是 ( )
①不合理利用水资源 ②过度樵采 ③过度放牧 ④盲目开垦
A.①→②→③→④ B.②→③→④→①
C.③→②→①→④ D.①→④→③→②
11.下列哪些属于湿地生态系统的生态效益 ( )
①蓄洪防旱,调节区域气候
②控制土壤侵蚀,自然净化污水
③鸟类的栖息地
④工业用水的资源
A.①② B.②③ C.①②③ D.①②③④
12.下列关于湿地生态恢复工程的叙述错误的是 ( )
A.该工程采用工程和生物措施相结合的方法
B.要建立缓冲带,以尽量减少人类的干扰
C.湿地的恢复,只注意退耕 ( http: / / www.21cnjy.com )还湿地或建立自然保护区就可以D.湿地的恢复除利用生物工程手段外,还要依靠自然演替机制恢复其生态功能
13.下列有关矿区废弃地的危害的叙述错误的是 ( ) A.造成了土地、土壤的破坏 B.阻碍植被的生长
C.可能产生严重的重金属污染 D.对现今生存的生物无多大影响
14.在矿区生态环境的恢复工程中,关键的措施是 ( )
A.人工制造表土 B.特殊隔离 C.土壤侵蚀控制 D.植被恢复
15.城市环境问题不包括 ( )
A.过量的垃圾B.噪声污染 C.城市绿化 D.大气污染
16.城市环境生态工程中,不应采取的措施是 ( )
A.注意城市规划和布局 B.推广“环境友好技术”
C.禁止燃烧含硫燃料 D.进行废弃物的资源利用
17.农村地区常出现“三料”的缺乏,下列不属于“三料”的是 ( )
A.饲料 B.燃料 C.石料 D.肥料
18.(2011·高考新课标全国卷)现 ( http: / / www.21cnjy.com )有一生活污水净化处理系统,处理流程为“厌氧沉淀池→曝光池→兼氧池→植物池”,其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后,可用于浇灌绿地。回答问题:
(1)污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中,微生物通过________________呼吸将有机物分解。
(2)植物池中,水生植物、昆虫、鱼 ( http: / / www.21cnjy.com )类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了________(生态系统、群落、种群)。在植物池的食物网中,植物位于第________营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于__________所固定的________能。
(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、____________和____________等原理。
(4)一般来说,生态工程的主要任务 ( http: / / www.21cnjy.com )是对______________进行修复,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力。
4.(2011·高考江苏卷)池塘养殖普遍存在 ( http: / / www.21cnjy.com )由于饵料、鱼类排泄物、换水不及时等引起的水体污染现象,研究者设计了一种循环水池塘养殖系统(如下图)。请回答下列问题:
(1)与自然池塘相比,人工 ( http: / / www.21cnjy.com )养殖池塘生态系统恢复力稳定性________。人工养殖池塘水体的N、P含量容易升高,会引起水体的富营养化;藻类等浮游生物大量繁殖、加之死亡后被微生物分解,引起水体的溶氧量下降,造成鱼类等死亡,进一步破坏了生态系统稳态,这种调节方式称为__________。
(2)与传统养殖池塘相比 ( http: / / www.21cnjy.com ),该养殖系统增加的生态工程设施有________________。可以通过在这些设施内栽植水生植物、放养滤食动物等措施,起到对水体的________,有效减少水体中的N、P等含量。
(3)该养殖系统设计为前一池塘上层水流入后一池塘底部,实现水层交换,其目的有______________、______________。
(4)该养殖系统中串联的池塘不宜过多,因为____________________________________
________________________________________________________________________。
(5)保持池塘水体中适当的N、P含量是必要的,该养殖系统可以通过______________、______________ 进行调控。
高二生物选修三《现代生物科技专题》导学案(编号5—2)
班级: 姓名: 小组: 检查人: 评价
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课题:生态工程的实例和发展前景(第二课时)
主备人: 审核人: 授课人: 使用时间: 年 月 日
【学习目标】
1、举例说出生态工程的实例,说出这些实例所运用的主要生态工程原理。
2、评述生态工程发展前景,说出生态工程的局限性,举例说出我国生态工程的特点。
3、尝试设计简单的生态工程。
【重点难点】
重点:生态工程的实例。
难点:应用生态工程的原理,设计简单的生态工程。
【课前预习】
一、生态工程的实例
5.矿区废弃地的生态恢复工程
(1)问题及危害:矿藏开采造成___________、___________和__________乃至整个地区生态系统的破坏,矿区极端恶劣的土地条件,阻碍__________的生长,还会产生严重的________污染。
(2)对策
①采取的措施包括人工制造_____________、多层覆盖、______________(如围栏)、土壤
_____________控制、_____________工程等,其中关键是_______________及其所必需的土壤_____________的重建。
②恢复过程:机械方法_____________土地→人工制造_____________→植树种草。
6.城市环境生态工程
(1)问题:_____________污染、_____________污染、_____________污染等方面。
(2)对策:用_____________的方法对城市环境进行综合治理。
①在城市规划和布局方面,要进行城市__ ( http: / / www.21cnjy.com )________,合理分布__________、___________、 _____________等。
②推广“_____________”和_____________,以减少污染的产出。
③采用各种手段治理污染,进行废弃物的_____________利用。
④建立健全法制进行监督。
(3)案例:我国科技人员创造了_____________来净化污水。
①做法:在浮床上种植特殊的____ ( http: / / www.21cnjy.com )_________植物以吸收水中的化学元素,植物有的可以直接用作_____________,有的在大量干燥处理后可以用来提取铜、锌、汞等金属。
②成效:这种方法一般在1~2年内就能使水 ( http: / / www.21cnjy.com )体由原来的________类标准净化为_______标准,并能使沉水植物和底栖生物等水生生物得到自然恢复。
二、对生态工程的认识
1.首先肯定生态工程的作用,特别是对_____________受损生态环境的重要作用。
2.不忘大自然固有的强大的_____________力量,不能误认为只要有了生态工程,就可以走发达国家“_____________”的老路。
三、生态工程发展的前景
1.“生物圈2号”生态工程的实验及启示
(1)设计目的:制造一个人工模拟的__ ( http: / / www.21cnjy.com )___________系统,以验证人类在离开地球的情况下,利用_____________,仅仅依靠_____________,能否维持生存。
(2)失败原因:___________失调;__________比例与地球相差甚远,导致空气中___________的含量猛增;_____________量减少,不足以维持人及动物的生存。
(3)启示:使人们认识到人与自然和谐共处的重要性,深化了对_____________的认识,尽管科学技术已很发达了,但人类仍没有能力完全模拟出_____________。
2.对我国生态工程发展前景的分析与展望
(1)西方发达国家生态工程特点:目标是治理_____________,集中于对破坏的生态系统进行_____________,生态工程应用范围小,不太强调_____________。
(2)我国生态危机:不是单纯的_____________问题,而是与_____________、_____________破坏、_____________等问题结合在一起的并发症。
(3)我国生态工程特点:不但重视对_____________的保护,更注重与_____________的结合,遵循_____________的基本原理,建立适合中国农业和农村的特点的生态工程。
(4)我国生态工程不足之处:缺乏_____________指导,难以设计出____________的生态工程样板。设计缺乏_____________,生态系统的调控缺乏及时准确的_____________支持,缺乏_____________指导等。
【问题生成】
【师生互动、问题探讨】
1、在矿区废弃地的生态恢复工程这一案例中,恢复植被的措施是植树和种草,为什么不是种植农作物?
2、怎样合理地筹划养殖肉牛的数量?
3、除煤矿外,你知道还有哪些矿区吗?这些矿区的恢复工程与煤矿是否有不同之处?
4、汽车尾气是城市大气污染的主 ( http: / / www.21cnjy.com )要来源之一,汽车噪声又是城市噪声污染的主要来源。你认为应当限制城市居民购买汽车吗?为什么?如果不限制,应当采取什么措施来减少由汽车造成的污染?
5、城市的水污染问题应当采取哪些措施来解决?每一个城市居民应当在这方面承担什么责任和义务?
6、发达国家与我国的生态工程建设强调的重点有所不同,为什么?
【课堂小结与反思】
生态农业
(1)原理:生态农业运用生态学原理(即 ( http: / / www.21cnjy.com )生态系统的物质循环再生、能量多级利用或生态系统的物质循环与能量流动),在环境与经济协调发展的思想指导下,应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生态体系。
(2)优点:实现物质的循环再生和能量的多级利用,减少环境污染,减少了化肥用量,降低了农业投入。
(3)生态农业常见类型
①桑基鱼塘模式:
特点:人工建立的高产稳产的农业生态系统。做到蚕粪养鱼,鱼粪肥塘,塘泥肥田、肥桑,从而获得稻、鱼、蚕三丰收。
图示:
②沼气农田立体养殖模式:
特点:通过控制温室内的温度、光照、气体和水肥等因素,缩短生产周期,大幅度提高粮食、蔬菜和水果的产量和质量。
图示:
(4)建立生态农业系统的最终目的是实现对能量的多级利用,提高能量的利用率,使能量尽可能多地流入对人类有益的部分。
【自我检测】
1.实现可持续发展,需要下列哪些措施 ( )
A.从现在起,严禁砍伐森林 B.大量开采矿产资源,发展工业生产,提高综合国力
C.保护与人类共存的生物 D.各国独立处理酸雨、气候变暖等问题
2.为保护生物多样性所采取的战略和保护措施的三个层次是指 ( )
①基因 ②细胞 ③组织 ④物种 ⑤生态系统
A.①②③ B.②③④ C.①④⑤ D.①③④
3.小流域综合治理生态工程中没有体现下列哪种生态工程原理 ( )
A.物种多样性原理 B.工程学原理 C.整体性原理 D.协调与平衡发展原理
4.(多选)据生态系统的结构和功能,下列叙述正确的是 ( )
A.水产养殖中,为充分利用生产者所固定的能量,应以营养级高的鱼类为养殖对象
B.“桑基鱼塘”是人工建立的良性循环系统
C.为保护草原,应做到适当放牧
D.在我国西部大开发中应用“退耕还林”的措施
5.(多选)下列措施中符合城市生态工程建设基本原理的是 ( )
A.城市规划,分区建设工业区、居住区、生态绿地等
B.大力推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺
C.采用浮床工艺法等手段治理水污染
D.用法律手段严禁汽车上路,造纸厂酒厂生产,以断绝污染的源头
6.(多选)“生物圈2号”的失败给人类带来了深刻的经验教训,使我们认识到( )
A.与自然和谐共处的重要性
B.自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝
C.随着人类科技的进步,人类最终还是可以完全模拟出自然生态系统
D.人类没用能力去完全模拟出自然生态系统
7.(多选)由于国情不同,我国的生态工程建设需走中国特色的道路,以下观点正确的是( )
A.重视生态环境保护与经济效益结合
B.重视生态环境保护与社会效益结合
C.加大投资力度,把生态建设工程放在首位
D.我国还属于发展中国家,应把经济建设放在首位
8. 阅读下列资料,回答下列问题:
生态农业是21世纪农业发展的方向,它遵循可持续发展的原则,以不危及后人发展为前提,在人类生产活动干预下,用科学的发展观,获取生物群体共生,生态和谐,质量安全,优质高效的农业生产载体,也可称为人工生态系统。生态农业建设的核心是:整体、协调、循环、再生、增效。面对整个国土进行科学规划;协调农业各业并使农业生产过程中的技术整合、生产与加工并重,销售与市场对接;循环是投人与产出及生产过程中物质、能量的良性利用;再生是向附加值递进;增效是指经济、生态、社会综合效应的可持续发展。
(1)生态农业以________________理论为依据,以_____________协调发展为前提,在一定区域内,因地制宜地规划、组织和开展多层次、多功能的农业生产。生态农业以保持生态系统内的______________为主导思想,促进物质在系统内循环和重复使用,以最少的投入获取最大的经济效益和生态效益。
(2)生态工程应在_______________、_____________、_______________和_____________等方面取得最佳效果并达到预期目标。
9.阅读下列资料,回答下列问题:
◎新闻材料一:“黄龙”再降西安。据新华社讯:3月27日,西安市区黄尘弥漫,这是继3月22日西安一场泥雨后,“黄龙”再次降临西安。
(1)从生态因素分析,导致“黄龙”再降西安的主要原因是我国西北地区植被___________;引起“黄龙”再降的人为因素可以归纳为: _________________________。
◎新闻材料二:专家调查表明:黑土地土壤严重恶化。据《华北信息报》1月27日报道,黑龙江省一些专家、学者日前根据新近的调查结果发出警告:黑土地已严重恶化。分布在松嫩平原的10.8万km2的东北黑土地,是世界著名的高产土壤。然而,这片黑土地由于严重的水土流失和掠夺式的经营方式,土壤生产能力正呈下降趋势。黑土层已由50年前平均厚度40-100 cm,下降到如今的20-40 cm,有的地方已经裸露出有机质含量极低的泛黄母质层。专家们的调查显示:东北地区水土流失面积已达1/3以上,成为我国商品粮基地中水土流失最严重的地区之一。
(2)黑土地土壤流失严重,说明森林具有______________________的作用。
◎新闻材料三:我国西部174个县在2000年先行退耕34.33万公顷。
(3)科学家研究认为,沙尘暴的发生必须具有风和沙源两个条件,退耕还林、还草是西部生态建设的一项紧迫任务。从治理沙尘暴的角度思考,“还林”的作用是______________,“还草”的作用是_______________。
◎新闻材料四:我国将实施6大 ( http: / / www.21cnjy.com )林业重点工程:①天然林保护,②“三北”和长江中下游地区等重点防护林的建设,③退耕还林、还草,④环北京地区防沙治沙,⑤野生动植物保护及自然保护区的建设,⑥速生丰产材林的林业产业基地建设
(4)从根本上说,我国实施六大林业工程的目标就是要提高________,搞好生态环境建设。