课件32张PPT。专题5 生态工程
课题1 生态工程的基本原理1.生态工程的基本原理；
2.生态工程的系统学和工程学原理；
3.尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题
及解决对策。
? 以“1998年：长江发生特大洪水”为背景材料，导入新课。首先学习生态工程的概念，生态工程的建设目的，通过设计问题学习生态工程的知识。接着学习生态系统的基本原理，包括生态学、系统学和工程学的原理。然后以桑基鱼塘为例分析桑基鱼塘的物质和能量流动途径。最后通过课堂检测，巩固所学内容。
通过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。还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。1998年：长江发生特大洪水一、生态工程的概念人类应用 等学科的基本原理和方法，通过 ，对已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和谐发展。
生态学和系统学系统设计、调控和技术组装生态工程建设目的： 遵循自然界物质循环的规律，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。 与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？
根本原因：长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水土保持功能急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；中游围湖造田、乱占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面积急剧减少。
直接原因：1998年度的罕见降雨。但这也与全球温室气体排放量增加而导致的温度升高、气候异常有关。解决措施：我国政府提出的“积极营造长江中上游水源涵养林和水土保持林”计划，即以生物措施为主，结合工程措施，提高森林覆盖率；“退耕还湖”和改革不合理耕作方式等。
在进行生态工程建设时，要考虑到怎样解决农村（尤其是湖区或山区的迁出人员）的能源来源问题以及如何提高农民的经济收入。2.你对“石油农业”是如何理解的？
提示：
优点：由于其投入高，产出也高，对粮食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用。
缺点：它所产生的废弃物和有害物质的数量也很庞大，大大削弱了农业生态系统的稳定性和持续生产力，并造成日益严重的农产品污染和环境污染等问题。3.如何理解“污染物是放错地方的资源” 这句话？ 对环境造成危害的污染物，采用一定的措施和技术，就能够进行回收和循环利用，这样不但能够减少环境污染，而且提高了资源的利用效率，减少了资源的浪费。例如，对废污水中的重金属或氮、磷等养分就可以进行回收再利用。因此说污染物是放错了地方没有被利用的资源。有没有一种既能快速发展经济，又能保护环境的战略方针？生态经济： 生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则， 使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一就是生态工程。二、生态工程所遵循的基本原理1.物质循环再生原理 地球以有限的空间和资源，长久维持着众多生物的生存、繁衍和发展，奥秘就在于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。循环往复、分层分级利用
取之不尽、用之不竭实例：无废弃物农业2、物种多样性原理单一的樟子松林被松毛虫害死食物链短而单调，缺少松毛虫、天牛的天敌。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？生物多样性很高的珊瑚礁维持的很好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？资料分析讨论： 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。资料分析讨论：水葫芦泛滥对生态系统造成影响3、协调与平衡原理超出环境承载力＿环境容纳量 西北地区年降雨量450nm，只适宜种植灌木和草的地区，却被硬性规定种植属于乔木的杨树，“杨家将”因为不适应长成了“小老头“防护林变成了残败的”灰色长城“。 ”灰色长城“出现的说明什么？ 引种的生物必须适应当地的环境提示：抗寒、耐旱，适应性强的沙棘，耐盐碱力
较强的沙枣等植物。 P111资料分析问题讨论
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，应选择哪些特征的树种？如果在该地区发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？4、整体性原理例：林业工程建设
中的问题一方面号召农民种树，另一方面要考虑农民的生活问题整体指社会-经济-自然复合而成的巨大系统5、系统学和工程学原理（1）系统的结构决定功能原理运用：改善和优化生态系统的结构例：桑基鱼塘模式⑴系统结构决定功能原理（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”.珊瑚礁“白化” 你能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗?桑基鱼塘分布在我国长江三角洲、珠江三角洲一带的水乡，是一种典型的水陆物质和能量交换型生态工程。试分析桑基鱼塘的物质和能量流动途径。
提示：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。
1．实现循环经济的最重要的手段之一是（ ）
A．大力发展“石油农业”
B．生态工程
C．清除污染物
D．禁止产出污染物2．单一的人工林比天然混合林的稳定性低，容易遭受害虫危害，这体现了生态工程的什么原理（ ）
A．物质循环再生原理
B．协调与平衡原理
C．物种多样性原理
D．系统整理性原理CB3．城市生活垃圾要做到分类、回收、利用，实现废物资源化利用。与该做法关系最密切的生态工程原理是（ ）
A．物种多样性原理 B．整体性原理
C．物质循环再生原理 D．系统学原理C4．协调与平衡原理主要指（ ）
A．生物与环境的适应及环境对生物的承载力
B．系统各组分之间要有适当的比例关系
C．自然系统、经济系统、社会系统协调统一
D．物质循环和能量流动协调统一A5.人类设计生态工程的根本目标是（ ）
A．促进自然界良性循环的前提下，达到生态效益
与经济效益的同步发展
B．促进自然界良性循环的前提下，防治环境污染，
提高经济效益
C．防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步
发展
D．促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资源的
生产潜力，防治环境污染，达到生态效益与经济
效益的同步发展D6.我国西北土地沙化和盐渍化非常严重，原因有多种，其中一个主要原因是超载放牧，导致草地退化。试分析上述事实主要违背了生态工程的什么原理（ ）
A．系统整体性原理
B．协调与平衡原理
C．物种多样性原理
D．整体性原理B课件31张PPT。专题5 生态工程
课题2 生态工程的实例和发展前景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。
以“中国三北防护林的建设”为背景材料，设计问题，导入新课；首先直接阐明生态工程的实例，如：农村综合发展型生态工程，小流域综合治理生态工程等生态工程；接着了解生态工程的发展前景，设计问题，引导学生思考；最后通过课堂检测，完善内化课堂知识。
通过观看微课“农村综合发展型生态工程”首先了解农村综合发展型生态工程相关的问题及解决的对策，然后以北京窦店村以沼气为中心的生态工程为例，应用生态工程的原理解释生活中的问题；让学生以科学的理论解决生态工程的问题，展望未来生态工程的发展前景；课下组织学生搜集有关生态工程的资料，加深对生态工程的理解。
中国三北防护林的建设一、生态工程的实例1.农村综合发展型生态工程
2.小流域综合治理生态工程
3.大区域生态系统恢复工程
4.湿地生态恢复工程
5.矿区废弃地的生态恢复工程
6.城市环境生态工程1、农村综合发展型生态工程农村中物质、能量的多级利用问题建立农村综合发展型生态工程北京窦店村以沼气为中心的生态工程问题:对策:案例:物质循环再生原理、整体性原理，物种多样性原理原理:1.在农村综合发展型生态工程案例中，主要运用了哪些生态工程的基本原理?
2.这一生态系统的结构和功能有哪些特点？
有哪些值得借鉴的做法？物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理等 这个案例以沼气工程为核心，农林牧副渔各业全面发展，增加了就业机会；同时又降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。 2、小流域综合治理生态工程小流域水土 流失问题进行综合治理 甘肃陇南县“九子登科”模式问题:对策:案例:整体性原理，协调与平衡原理原理:“九子登”模式山顶戴帽子：封山育林。
山腰系带子：还林还草，发挥林草拦蓄作用，减少径流。
坡地修台子：坡耕地改梯田种植作物。
地埂锁边子：地埂种植经济作物。
荒地荒沟栽苗子：在荒山、荒沟、荒坡地建薪柴林。
山脚种果子：果园
沟底穿靴子：修建坝、堤、拦蓄泥沙，减少山体的崩塌
和滑坡。
见缝插针钉扣子：利用零星地种果。
秋田盖罩子：覆盖地膜等保土耕作措施。1.小流域的综合治理，“综合”表现在哪些方面？
“综合”表现在不但注重通过还林、还草、筑坝等措施达到蓄水、降低土壤侵蚀的生态效果；还考虑如何提高人们的生活水平的经济效益。各种措施的结果是建立一个稳定、持久、高效的生态系统。分析甘肃省陇南县的“九子登科”模式，在说明“九子”措施含义的基础上，谈谈你对小流域综合治理生态工程的理解。2.为什么要针对不同的地形采取不同的措施？这体现了生态工程的什么原理？ 根据不同的地形采取不同的措施，既要考虑到生态效益，又要考虑到人们的生活和收入问题的经济效益，这体现了生态工程协调与平衡、因地制宜的原理和思想。 3.这一模式在其他小流域能够照搬吗？ 这种模式在其他小流域不能照搬，还是要因地制宜地进行生态工程建设，不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区，其生态工程的模式应各具特色。 3、大区域生态系统恢复工程我国土地荒漠化问题植树造林、退耕还林、还草 退耕还草还草和三北防护林建设问题:对策:案例:物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理原理:1.国家为什么投入巨大的人力和物力兴建三北防护林工程？这一工程为什么需要如此漫长的时间？ 三北防护林跨越中国13个省、直辖市、自治区，对我国具有重要的意义：生态环境的质量关系到这一地区人民的生产和生活问题，对维护社会稳定具有重要意义；更重要的是，这一地区的生态环境关系到下游地区人民的生产、生活和经济发展同时这里自然矿产资源丰富，对我国的经济发展和国家安全具有重要战略意义。这一地区区域广阔，气候、自然条件复杂，总体经济发展水平较低等情况也决定了这个工程需要较长的时间 。 2.这一工程横跨多个省区，根据协调与平衡原理和生物多样性原理，不同地区在造林设计上应当注意什么问题？⑴应考虑树种的生态适应性问题，种植适宜品种；
⑵要考虑树种的多样性，保证防护林体系的稳定性；不同地区应根据当地情况采取不同的策略，如条件恶劣的地区应该结合自然恢复力，而农区的防护林中农田防护林网可能占较大比重。 湿地的缩小和破坏问题 控制污染
退田还湖江西鄱阳湖湿地生态恢复工程问题:对策:案例:协调与平衡原理、整体性原理原理:4、湿地生态恢复工程1.当初人们为什么要围湖造田？
2.为什么说“退耕还湖”是一项巨大的系统工程？实施这一工程面临的主要困难是什么？3.地处湖区上游的人们对湿地恢复生态工程负有什么责任？ 主要原因：我国历来人多地少，围湖造田，种植农作物，以生产更多的粮食；片面强调经济发展，没有认识到湖泊的巨大生态调节功能也是重要原因。
退耕还湖包括退耕地为湖区、湖区上游以及湖区周围的生态环境保护工作；更重要的是原耕地上居民的迁移，要解决迁出居民的生活和就业等问题，这是退耕还湖工程的主要困难。
保护环境，减少水土流失和水污染 矿区生态环境的破坏问题 修复土地、恢复植被等赤峰市元宝山矿区生态恢复工程问题:对策:案例:系统学和工程学原理原理:5、矿区废弃地的生态工程1.在这一案例中，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？矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，因此代之以适应性强，耐旱的灌木、草和树。 首先要考虑到牧草的产量，以草定畜；更重要的是要考虑到土地对粪肥的承载力, 要保持在承载力范围以内，以免养殖规模过大，粪肥数量巨大而造成新的污染。除煤矿外还有金矿铁矿等。这些生态恢复工程最重要的是改良表土，恢复植被，但要因地制宜。6、城市环境生态工程城市生态系统面临的垃圾、大气、噪音等污染问题 城市绿化、污水净化和废弃物处理等综合治理问题:对策与案例:环保模范城市——大连协调与平衡原理、整体性原理原理:1.汽车尾气是城市大气污染的主要来源之一，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？
2.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？ 减少污染的措施：制定法律法规，禁止市区内鸣笛，禁止使用含铅汽油，鼓励使用电力、天然气等无污染能源的新型汽车，以及对其的研究和应用等。
减少或禁止工厂的污水排放；进行污水净化回收利用；实行雨水和污水分流。每一个城市居民都应该树立节水意识、宣传节水的意义，家庭生活中应该使用无磷洗衣粉和洗涤剂，制止或减少生活中的水污染行为。
二、生态工程发展的前景“生物圈2号” 生态工程的实验及启示“生物圈2号”于1986年11月破土动工。1991年9月，第一批8名实验者进入其中并开始实验。1993年2月，向“生物圈2号”输氧，人员撤出。1994年2月第二批7名实验者进入其中，几个月后撤出，实验失败。1.“生物圈2号”的物质循环途径是怎样的？
2.“生物圈2号”失败的原因？
3.“生物圈2号”的启示是？
4.我国生态工程发展的分析与展望？
2、我国生态工程发展前景的分析与展望西方国家生态工程的特点发达国家经济发展水平较高，人均土地、水等资源占有量较多，所以这些国家的生态工程往往注重生态恢复，而较少注重经济效益。我国生态工程的特点我国人口较多，人均土地、水资源和能源占有量少，所以在进行生态工程时，一定要注重生态效益、社会效益和经济效益的统一。我国生态工程存在的问题及发展前景1.根据下图说明我国现有的生产模式严重违反了生态工程原理。（ ）
A．整体性原理
B．协调与平衡原理
C．系统的结构决定功能原理
D．物质循环再生的原理
D2．海洋渔业生产中，合理使用网眼尺寸较大的网具进行捕捞，有利于资源的可持续利用。下列不正确的解释是（ ）
A．更多幼小的个体逃脱，得到生长和繁殖的机会
B．减少捕捞强度，保持足够的种群基数
C．维持良好的年龄结构，有利于种群数量的恢复
D．改变性别比例，提高种群出生率D3．稻-鸭-萍共作是一种新兴的生态农业模式，其中，水生植物红萍（满江红）适生于荫蔽环境，可作为鸭子的饲料，鸭子能吃有害昆虫并供肥，促进水稻生长，对以此模式形成的生态系统，下列叙述错误的是
（ ）
A．该生态系统的主要功能是物质循环和能量流动.
B．鸭子既是初级消费者，又是次级消费者.
C．生物群落由水稻、红萍、鸭子和有害昆虫组成.
D．水稻和红萍分层分布，能提高光能利用率.
C
