高中生物选修三专题五《生态工程的实例和发展前景》课件 （共34张PPT）

课件34张PPT。专题5 生态工程生态工程的实例和发展前景【复习回顾】生态经济生态工程的基本原理（原则、实现循环经济最重要的手段之一）物质循环再生原理物种多样性原理协调与平衡原理整体性原理系统学和工程学原理太湖富营养化问题
无废弃物农业豆科作物和固氮菌的共生关系单一的樟子松林被松毛虫害死桑基鱼塘前面造林，后面砍林⑴系统的结构决定功能原理⑵系统整体性原理实例（理论基础）【预习检测】
1.农村综合发展型生态工程的实例是以 为中心的生态工程。
2.小流域治理模式应用的生态工程原理是
。
3.世界生态工程之最是 。
被称为地球的“肾脏”，具有
等功能。
5.矿区废弃地的生态工程关键是 ，以及植被恢复所必需的 的重建。
6.生物圈2号失败的主要原因 ， 含量猛增，
量减少。
“三北”防护林生态工程沼气工程
协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理蓄洪防旱，调节区域气候等功能湿地植被恢复土壤微生物群落温度失调CO2O2【学习目标】
1.举例说出生态工程的实例及运用的原理
2.评述生态工程发展前景，说出生态工程的局限性
1.农村综合发展型生态工程 进行综合发展型生态工程 北京窦店村以沼气工
程为中心的生态工程物质循环再生原理、物种多样性、
整体性原理【问题导学一 】生态工程的实例农村中物质的多级循环利用问题思考与讨论1.在这一案例中，主要运用了哪些生态工程的基本原理？
物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理等。
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？
这个案例以沼气工程为核心，农林牧副渔各业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经济发展；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”模式协调与平衡原理、
整体性原理、
系统学和工程学原理●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。“九子登科””模式思考与讨论1.小流域的综合治理，“综合”表现在哪些方面？
“综合”表现在它一改以前的单纯造林和蓄水、减沙等工程模式，同时考虑到了生态效益和经济效益：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。例如，不但种植农作物，还同时种植经济作物来提高人们的收入；考虑到了种植薪柴林解决人们的燃料来源问题。各种措施的结果是建立一个稳定、持久、高效的生态系统。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？
山顶土壤条件、气候条件恶劣，不宜蓄水，交通不便，改造成本高，适宜封山，依靠自然恢复力来恢复植被；山腰、荒地等土壤，虽然水分条件较好，但是仍不适宜种植农作物，对于这样的地方可以自然恢复，也可以人为种植适宜的林木、草或果树等，加快植被恢复速度，这样既能降低土壤侵蚀，又能创造一定的经济效益；对沟底而言，应建设堤坝系统，它可以蓄水和淤积土地，还能够减少山体的崩塌和滑坡，保证人民的生命财产安全；对坡地和山脚农田来说，土壤、水分条件良好，交通也较方便，土地生产力高，适宜种植农作物来解决人们的粮食和收入等问题，但是在坡地上要水平梯田种植，以减少水土流失。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，这体现了生态工程协调与平衡原理、因地制宜的思想。3.从这一案例看，当地是怎么做到经济效益与生态效益相统一的？这一模式在其他小流域能够照搬吗？
上题分析中已解答了经济效益与生态效益的统一问题。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 退耕还草和
三北防护林建设物种多样性、
协调与平衡原理、整体性原理主要原因：过度樵采 、过度放牧思考与讨论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？
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，如黄河上游的水土流失容易导致下游地区的洪水泛滥，而危害巨大的沙尘暴的发生也与这一地区的土地沙漠化关系密切；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，非一朝一夕之功。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？
三北防护林跨越中国13个省、直辖市、自治区;
首先应考虑树种的生态适应性问题，种植适宜品种，宜林则林，宜灌则灌，宜草则草；其次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。4.湿地生态恢复工程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物种多样性、
协调与平衡原理、整体性原理思考与讨论1.当初人们为什么要围湖造田？
主要原因：我国历来人多地少，在“以粮为纲”的年代，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。
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？
退耕还湖不仅包括退耕地为湖区，还包括退耕后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。
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?保护环境，减少水土流失和水污染。例如,减少工厂、生活污水往水体中的排放，农田中减少化肥和农药的施用量等。5.矿区废弃地的生态工程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协调与平衡原理、
整体性原理、
系统学和工程学原理恢复矿区生态环境的关键是？首先、其次怎样做？思考与讨论 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？
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。
2.怎样合理地筹划养殖肉牛的数量？
首先要考虑到牧草的产量，以草定畜；从外地调运饲料要考虑饲养成本；更重要的是要考虑到土地对粪肥的承载力,以及对粪肥的加工或利用情况，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。
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？
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协调与平衡原理、
整体性原理、
系统学和工程学原理思考与讨论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？
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。
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。1.“生物圈2号”的实验及启示目的:与外界的联系和能量供给:物质循环途径：失败原因:给人类的启示:【问题导学二 】生态工程的发展的前景 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。温度大气和海洋O2CO2 制造一个人工模拟的 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。使人们认识到与 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 。生命支持人工生态工程 太阳能 自然 自然规律 自然生态系统 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我国生态工程的特点我国生态工程存在的问题及发展前景目的是治理环境污染，集中对破坏的生态系统进行生态恢复，应用范围小，不太强调经济效益不但重视生态环境的保护，更注重与经济、社会效益的结合。遵循“整体、协调、再生、循环”的基本原理，建立适合中国农业和农村的特点的生态工程存在的问题：缺乏定量化模型的指导，难以设计出标准化、易操作的生态工程样板，缺乏理论性指导等。
发展前景：符合国情，有政府支持，得到广泛的应用，随着我国社会、经济的发展，以及可持续发展战略的实施，我国的生态工程一定会展现出广阔的发展前景。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。而我国人口较多，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。思考题 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？思考与探究1.分析朝鲜三八线的资料，说明它所蕴涵的意义。
生态工程的恢复作用是有限的，不能认为只要有了生态工程，就可以先污染，后治理。人类迄今尚没有能力完全模拟出自然的生态系统。自然生态系统发展到今天已经过几十亿年的进化，每平方公里每年的无形服务价值高达6.4万美元，而为了达到同样的效果，用人工制造和模拟的办法，人类至少要花费10亿美元还不尽如人意。
另一方面，自然生态系统具有相当的自我恢复能力，我们在生态工程建设中应该积极利用自然生态系统的这种能力，以节省投资。2.在我国北方地区，由于冬天气温很低，会导致农作物不能生长，家畜生长缓慢，甚至停止，沼气池不能正常产气；而农民要解决蔬菜的不间断生产问题。很显然，大量使用造价昂贵、并用燃料加热的玻璃温室是不符合我国国情的。你能用所学知识，设计一种生态工程，来较好地解决上述问题吗？请在画出其物质和能量结构图的基础上，说明你所依据的生态工程原理。
教材中“四位一体”的图所示为近年来出现在我国北方农区的一种生态工程类型，它较好地解决了习题中所述问题。“四位”指沼气池、猪禽舍、厕所及日光温室四部分，是庭院经济与生态农业相结合的一种生产模式。它的运行原理为：日光温室的增温效应可使蔬菜等作物在冬天也能正常生长；同时也使猪禽免受严寒而快速生长；温室内的植物为动物提供氧气，同时吸收二氧化碳；人、猪、禽的粪尿及蔬菜废弃物和秸秆等物质投入沼气池产气，同时温室的高温也提高了沼气在冬天的产气稳定性；沼液和沼渣又是蔬菜的良好肥料，有助于减少蔬菜的病虫害，提高蔬菜的产量和质量。“四位一体”生态工程物质循环示意图 “四位一体”充分应用了物质循环和生物多样性等原理，提高了单位土地面积的产出，同时减少了环境污染，大大提高了农业的综合效益。农村综合发展型生态工程：
小流域综合治理生态工程：
大区域生态系统恢复工程：
湿地生态恢复工程：
矿区废弃地的生态工程：
城市环境生态工程：
【课堂小结】实例及运用的原理【当堂训练】1.下列生态工程中，哪项工程被誉为“世界生态工程之最”（　　）
A.沿海防护林工程 B.“三北”防护林工程
C.退耕还林还草生态工程 D.防沙治沙生态工程2.被誉为地球的“肾脏”的生态系统（　　）
A.森林生态系统 B.草原生态系统
C.海洋生态系统 D.湿地生态系统B D 3.小流域综合治理生态工程不能解决的问题是(　　)
A.防止区域内水土流失
B.有利于保存土壤内的氮、磷、钾等养分
C.使土地优化利用
D.解决长期干旱无雨的问题D 4.下列关于湿地生态恢复工程的叙述错误的（??? ）
?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C 5.小流域是指河流各级支流的集水区域，这些区域往往是水土流失比较严重的地方。对小流域治理具有十分重要的意义。下列在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
?A6.在我国西部大开发的战略中，“保护天然林”和“退耕还林”是两项重要内容，采取这两项措施的首要目标是 ( )
A.开展生态旅游 B. 改善生态环境
C.增加木材产量 D. 发展畜牧业B7.矿山废弃地生态修复工程的关键是(　　)
A．优先选择农作物以提高经济效益
B．选择合适的养殖动物以增加物种多样性
C．植被恢复和土壤微生物群落的重建
D．尽可能依靠自然演替恢复其生态功能C 8.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．形成合理有效的食物链
D．保持一定的动物数量B 9.下列措施不适合用于矿区生态环境恢复的是
(　　)
A．机械法整平压实土地
B．人工制造表土，植树种草
C．排石整地，改良优化土壤
D．开发农田，广种农作物，增加农民收入D 作业 1.巩固本节知识,完成5.2学案课时作业。
2.复习专题五内容，构建知识网络。