第四节
生态工程的前景
【教学目标】
知识与能力方面：
1.举例说出生态工程的研究对象扩展为“社会－经济－自然复合生态系统”。
2.简述生态工程的基本原理。
3.简述生态工程与可持续发展之间的关系。
4.关注生态工程的发展前景。
过程与方法方面：
自学和合作学习的能力。
情感态度、价值观方面：
关注生态工程的发展前景和价值。
【教学重点】
生态工程的研究对象是“社会－经济－自然复合生态系统”
【教学难点】
生态工程的研究对象是“社会－经济－自然复合生态系统”
【教学方法】
自学结合讲授。
【教学课时】
1课时
【教学过程】
导入，提出问题：生态工程的概念是什么？
生态工程是从系统思想出发，按
( http: / / www.21cnjy.com )照生态学、经济学和工程学的原理，运用现代科学技术成果、现代管理学手段和专业技术经验组装起来的，以期获得较高的经济、社会、生态效益的现代生产工艺系统。
（提出问题）生态工程的研究对象是什么？
（学生活动）阅读，总结。
（归纳总结）
1.生态工程的研究对象是“社会－经
( http: / / www.21cnjy.com )济－自然复合生态系统”。这个系统是由异质性的多个系统组成，比自然系统要高一个层次。生态工程所研究或处理的对象是这个复合生态系统的整体，而不仅仅是其中的一部分。例如：在农业生态系统中不能只顾经济效益而忽视农村自然生态效益，也不能一味地保护农村自然生态系统而不顾农民生活质量的提高。
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2.在进行生态工程的建设过程中，
( http: / / www.21cnjy.com )应按照自然、经济、社会的需求，分清主次关系，在保障和发挥主功能时兼顾其他功能。例如：在兴修大型水利工程时，不能仅仅考虑一时一地的效益，既不能只考虑防洪抗灾，也不能只考虑水电资源开发，还不能只考虑生态环境保护。
3.在在进行生态工程的建设过程中要正确处理好开发利用资源保护、当前利益与长远利益、局部利益与整体利益的关系。
（提出问题）生态工程的总体目标是什么？
（学生活动）阅读课文，总结。
（归纳总结）
1.
可持续发展是生态工程的总体目标。
2．在社会－经济－自然复合生态系统中，
( http: / / www.21cnjy.com )生态环境是经济、社会发展的基础，保护生态环境就是保护生产力，建设生态环境就是发展生产力，生态环境是经济发展的生命线，最终是人类生存的生命线。
（提出问题）生态工程的前景如何？
（学生活动）阅读课文，总结。
（归纳总结）
1.时代背景：当前人类面临着全球环境变化和经济全球化问题，人们基本达成走可持续发展的道路。
2.理论基础和技术保障：生态学与工程学的结合，为可持续发展提供了理论基础和技术保障。
3．我国现状：我国正处于经济飞速发展时期，大规模的生态建设、环境治理和西部大开发等工程正在实施，生态工程学面临着难得的发展机遇。
【板书设计】
5.4
生态工程的前景
一．生态工程的研究对象：社会－经济－自然复合生态系统
二．生态工程的总体目标：可持续发展
三．生态工程的前景
【随堂练习】
1．（多选）西方发达国家生态工程建设强调的重点是（
）
A．经济效益
B．依靠介于生态工程和自然恢复力的中间途径
C．大面积的进行生态工程建设
D．集中对开矿后的废弃地和湿地进行生态恢复
【布置作业】
完成学案和作业本上内容。
【教学反思】
学生在学习过人是生物圈中的一员等知
( http: / / www.21cnjy.com )识，分析过人类活动破坏生态环境的实例，探究过环境污染对生物的不利影响，拟定过保护当地生态环境的行动计划。另外，学生自己的生活经验以及通过报刊、杂志、广播、电视、计算机网络等媒体，对于生态环境的恶化、生物多样性的减少以及人们需要树立可持续发展的观念等，都有不少的了解。所有这些知识、体验和信息，都是十分宝贵的，都是学好本章内容的重要基础。第三节
水利工程中的生态学问题
【教学目标】
知识与能力方面：
说出水利工程对流域生态系统的利弊。
过程与方法方面：
合作学习，资料分析的能力。
情感态度、价值观方面：
认同水利工程要与生态工程同步进行的必要性。
【教学重点】
水利工程的利弊。
【教学难点】
水利工程的利弊。
【教学方法】
自学结合讲授。
【教学课时】
1课时
【教学过程】
导入，提出问题：水利工程的类型有哪些？
（学生活动）阅读，总结。
（归纳总结）
按照修建目的来分，水利工程一般有两大类:一是以筑坝蓄水为目的，
例如尼罗河上的阿斯旺大坝和中国的长江三峡大坝；二是以跨流域调水为目的，例如中国的南水北调工程和巴基斯坦的西水东调工程。
（提出问题）水利工程对流域生态系统带来哪些影响？
（学生活动）阅读讨论总结。
（归纳总结）
1.有利的方面：
（1）改善水库周边环境
（2）防止洪涝灾害
（3）改善大坝上游的航运条件
（4）开发清洁能源－－水电能
2．有害的方面：
（1）破坏原生态系统的生物生活环境
（2）改变两岸土壤特性
（3）诱发地震
（4）水质的变化
（提出问题）水利工程建设时首要注意的问题是什么？
（学生活动）阅读，讨论总结。
（归纳总结）
水利工程要与生态保护工程同步进行。
案例：（1）位于福建闽江上游的龚嘴水电站，建于20世纪60年代，土法上马，只求进度，结果致使水土流失十分严重，库内淤沙超标。
（2）位于闽江下游的铜子街水电站，在规划时考虑了生态环境问题，较好的解决库区淤沙问题和水土流失问题，现在库区周围葱绿一片。
结论：水利工程是人类自身发展必须的，水利工程
( http: / / www.21cnjy.com )对河流生态环境的影响也是必然的，我们人类能做的是通过合理的、科学的规划设计和管理，将这些影响减少到最底程度。
【板书设计】
5.3
水利工程中的生态学问题
一、水利工程的类型
二、水利工程对流域生态系统带来的影响
利：（1）改善水库周边环境
（2）防止洪涝灾害
（3）改善大坝上游的航运条件
（4）开发清洁能源－－水电能
弊（1）破坏原生态系统的生物生活环境
（2）改变两岸土壤特性
（3）诱发地震
（4）水质的变化
三、水利工程要与生态保护工程同步进行。
【随堂练习】
1．下列哪项生态系统对于蓄洪防旱具有非常重要的作用（
）
A．小流域综合治理生态工程
B．湿地生态系统
C．草原生态系统
D．森林生态系统
【布置作业】完成学案和作业本上内容。
【教学反思】本节课主要是让学生进行资料分析和
( http: / / www.21cnjy.com )讨论，了解水利工程的利弊，和如何兴利除弊，在学习目标上，重点要落实后两维度的目标，即过程与方法，情感态度价值观目标。《生态工程的主要类型》
一、教学目标
1、知识与技能：简单知道生态工程的产生背景，说出生态工程在我国的主要应用类型。
2、过程与方法：能够利用多种途径收集有关生态工程的资料，并进行整理分析。
3、情感态度与价值观：通过学习生态工程的主要类型进一步了解各种生态问题。
二、教学重点和难点
1、重点：说出生态工程在我国的主要应用类型。
2、难点：说出生态工程在我国的主要应用类型。
三、课时安排
参考课时为1课时
四、提前准备
收集有关生态工程的资料
五、教学过程
(一)、生态工程的兴起
1．人类遇到的问题：人口爆炸、粮食短缺、资源枯竭、空气污染、生态环境被破坏、人类面临着生存和发展的挑战。
2．“可持续发展”的内涵：经济发展不仅要满足当代人的需要,还要不危害后代人发展能力。
3．生态工程的诞生
（1）美国生态学家H.T.奥德姆于1962年首先提出“生态工程”概念
即以从自然系统获得的技术为基础，解决人类
( http: / / www.21cnjy.com )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“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”。
（2）H.T.奥德姆的学生米奇（W.J.M
( http: / / www.21cnjy.com )itsch）继承其思想，于1989年编了世界上第一本生态工程专著，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：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。
（3）我国著名生态学家马世骏先生1979年
( http: / / www.21cnjy.com )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。
马世骏先生根据大量生态工程实践，归纳出：“
”的生态工
程原理，并明确生态工程学的
( http: / / www.21cnjy.com )研究对象是：
。生态工作程的目标：
。
二、生态工程
1．概念：从系统思想出发，按照生态学、
( http: / / www.21cnjy.com )经济学和工程学的原理，运用现代科技技术成果、现代管理手段和专业技术经验组装起来的，以期获得较高的经济、社会、生态效益的现代生产工艺系统。
2．类型
①农业生态工程，②节水和废水处理与
( http: / / www.21cnjy.com )应用生态工程，③物质循环利用生态工程，④山区小流域综合治理与开发生态工程，⑤清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程，⑥住宅、小区和城镇建设生态工程，⑦荒山、荒坡、滩涂、湿地以及矿山废弃地生态恢复工程（发展草业、林业或牧业），⑧生态旅游，⑨绿色化学工程（研制和生产各种可自然降解、对环境无害且可循环利用的包装材料、洗涤剂、化妆品等），⑩生物多样性保护和持续利用工程。
3．举例
类型1 物质循环利用的生态工程
城市：生活垃圾进行减量化、无害化、资源化处理，将生活垃圾中有机部分、人畜的粪便等转化为优质生态复合肥。
农村：发展养殖业，将农作物秸秆“过
( http: / / www.21cnjy.com )腹还田”，利用禽畜粪便与作物秸秆培养食用菌后再培养蚯蚓，蚓烘残渣再作为肥料，既减少或避免了田间烧草给环境带来的污染，又增加了产值。
类型2 节水和废水处理与应用的生态工程
如：①西北干旱地区：雨水和地表水收集；②农业
( http: / / www.21cnjy.com )区：节水灌溉技术(渠道防渗、管道输水、喷灌
、滴灌
)
；③城市、工业节水系统的开发等，这些都是节水生态工程。
如：①造糖厂：糖蜜制酒精；②造纸厂：废液回收钙粉、木质素；③屠宰场：废血提取凝血酶、血红蛋白。
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
( http: / / www.21cnjy.com )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。
类型3 山区小流域综合治理与开发的生态工程
问题：小流域水土流失问题，对策：进行综合治理。
如：甘肃陇南县“九子
登
科”模式
山顶戴帽子：山头实行封禁管理、营造水土保持林，保护和恢复植被；
山腰系带子：半山陡坡退耕还林还草，发挥林草拦蓄作用，减少径流；
坡地修台子：坡耕地以坡改梯田为突破口，建设基本农田，为调整农业产业结构提供条件；
地埂锁边子：充分利用地埂种植经济作物，既获得经济效益，又保护地埂；
荒地荒沟栽苗子：在荒山、荒沟、荒坡地建设薪炭林；
山脚种果子：山脚发展经济林果园，促进商品经济发展；
沟底穿靴子：在干、支、毛沟沟底修建谷坊、拦挡坝，建设沟坝地，拦蓄泥沙，防止沟壑被水冲蚀而导致其不断扩张；
见缝插针钉扣子：利用田间地头、房前屋后栽植林果，发挥零星作用，提高治理程度；
秋田盖罩子：在缓坡耕地改顺坡种植为横坡等高种植、实行地膜覆盖等保土耕作措施。
类型4 清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程
农村将农作物秸杆、生活垃
( http: / / www.21cnjy.com )圾等发酵处理，利用沼气作为清洁可再生能源，还一些地区开发利用太阳能、风能等。它能够为全社会提供能效高、对环境影响小、可持续的能源服务。
四、生态工程所遵循的基本原理
（1）物质循环再生原理
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（2）物种多样性原理：物种越丰富，生态系统的抵抗力稳定性越高
（3）协调与平衡原理：需要考虑环境承载力即环境容纳量
（4）整体性原理：整体指社会-经济-自然复合成的巨大系统
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。第二节
生态工程在农业中的应用
【教学目标】
知识与能力方面：
1.说出农业生态工程中调整种植业和畜牧业结构的意义。
2.说出我国农业生态工程的主要技术。
3.尝试分析农户庭院生态系统的经济效益。
4.认同农业生态工程是实现农业可持续发展的必然措施的观点。
5.尝试利用生态学原理，进行生态城镇的简单设计。
过程与方法方面：
学会查找资料，搜集资料的方法。5.尝试利用生态学原理，进行生态城镇的简单设计。
情感态度、价值观方面：
认同农业生态工程是实现农业可持续发展的必然措施的观点。
【教学重点】
农业生态工程的主要技术。
【教学难点】
农业生态工程的主要技术。
【教学方法】
自学结合讲授。
【教学课时】
1课时
【教学过程】
导入，提出问题：结合你的光合作用的知识和生产实践，思考传统农业中有什么科学方法？
（学生活动）阅读课文，寻找答案。
（归纳总结）
思考传统农业中的科学方法：
间种
套种
轮种
其中间种和套种最大的区别在于是否同时播种，如果同时播种，间行种植，则是间种，如果不同时播种，而且也不同时收获，则为套种。
（提出问题）什么是农业生态工程？
（学生活动）阅读课文，寻找概念。
（归纳总结）
农业生态工程的概念：农业生态工程以生态
( http: / / www.21cnjy.com )学原理为依据，将种植、养殖、水产、园艺与林业、副业、加工业等进行优化，将农业废弃物的转化、再生及资源化等综合起来，将节能、应用清洁能源、生态建筑以及人口控制、生物多样性保护等结合起来。
农业生态工程的意义：生态农业有效地促进
( http: / / www.21cnjy.com )了物质循环、能量流动、信息传递的畅通，人与环境和谐相处，经济、生态环境和社会效益同步发展，是实现农业现代化过程中保证农业可持续发展的一种生产方式。
（提出问题）庭院生态系统的效益？
（学生活动）庭院生态系统的经济效益分析
计算并思考讨论：
（一）进行计算
（二）讨论
1.李某家庭庭院生态系统人类活动所需要的能源物质主要来源是什么？这些能源与燃煤、薪柴相比有什么优点？
2.建立蔬菜-鸡、猪-沼气的小循环，从物质利用的角度看有什么特点？
3.该庭院生态系统的经济效益和生态效益如何？
4.李某庭院生态系统是否适合我们地区的情况？为什么？
（归纳总结）
1.计算结果
（1）总投入是1120.05元。
（2）总产出是1629.20元。
（3）投入/产出=68.7%
（5）投入不变，增加收入为169.60×630.72/385.40-184.32=93.24元
维持产出不变，养鸡需要投入385.40×184.32/630.72=112.63元
减少投入为169.60-112.63=56.97元
2．讨论结果：
（1）李某的家庭庭院生态系统人类活动所需
( http: / / www.21cnjy.com )要的能源主要来源是利用太阳能和沼气。这些能源与燃煤、薪柴相比，最大的优点是减少燃煤产生的污染，减少对森林的砍伐，从而有利于保护环境。
（2）建立蔬菜-鸡，猪-沼气的小循环，从物质利用的角度看，促进了物质的多级利用。
（3）该庭院生态系统具有一定经济效益和良好的生态效益。
（4）开放性答案，注意要提出可行性论证。
（提出问题）农业生态工程的效益
（学生活动）资料研究，讨论下列问题：
（1）作为农业生态专家在具体调查的基础上，作出种植业、养殖业优化建议时还必须要考虑哪些因素的制约？
（2）为什么农业生态专家建议夏季作物要多种小麦，少种油菜；秋季作物以花生和玉米为主？请从生态系统内部物质循环利用的角度加以说明。
（3）畜禽养殖业为什么要大力发展生猪、增加肉牛的养殖？
（4）该乡经过重新规划种植业和养殖业之后，除了农民的经济收入提高之外，还可能有哪些效益？
（5）对该乡的发展，你们还有什么好的建议？
（归纳总结）
（1）必须考虑种植面积、劳动力、畜力以及各种
( http: / / www.21cnjy.com )农产品当地的社会需求和市场需要等因素的制约。例如本案例中的棉花尽管每公顷面积的纯说如最高，但是综合考虑对劳动力的需求以及市场需求等因素后，种植面积仍然很少。对于养殖业来说还要受到是否能够提供足够高质量的饲料因素的制约。
（2）小麦不仅经济效益高，而且可以提
( http: / / www.21cnjy.com )供较多饲料，这一优化结构复合当地实际；花生和玉米不仅产量高，经济效益好，而且可以提供较多的禽畜饲料，尤其花生提供较多的蛋白质饲料，有利于种植业和畜禽业的协调发展。
（3）因为生猪和肉牛对饲料的选择性较小，可以充分利用农作物秸秆，另外生猪和肉牛的市场需求大。
（4）通过产业结构调整有效地提高了农民的经济效益和生态效益。
（5）开放性问题，只要言之有理，即可。
（提出问题）我国农业生态工程主要利用了哪些技术？
（学生活动）阅读，思考总结。
（归纳总结）
（1）物质的良性循环技术
（2）洁净可再生的新能源开发技术
（3）种植业和畜牧业合理优化技术
【板书设计】
一、农业生态工程的概念和意义
二、庭院生态工程
三、农业生态工程
四、我国农业生态工程的主要技术
物质的良性循环
洁净可再生的新能源系开发技术
种植业和畜牧业合理优化技术
【随堂练习】
1．农业生态工程的利用的主要技术不包括
（
）
A．物质的良性循环
B．种植业和畜牧业合理优化技术
C．雨水和地表水的收集利用
D．洁净可再生的新能源系开发技术
【布置作业】完成学案和作业本上内容。
【教学反思】本节课主要是让学生进行资料
( http: / / www.21cnjy.com )分析和讨论，体会农业生态工程的价值，在学习目标上，重点要落实后两维度的目标，即过程与方法，情感态度价值观目标。
