人教版高中生物选修三课件：5．2生态工程的实例和发展前景（52张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版高中生物选修三课件：5．2生态工程的实例和发展前景（52张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 7.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2020-05-15 09:51:21 | ||
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文档简介
(共52张PPT)
【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）
【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
建立农村综合发展型生态工程，实现物质的多级循环利用，提高能量利用率。
北京窦店村以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程
一、生态工程的实例
资源有限，人多地少产出不足农村中物质的多级循环利用问题
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。
1.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
C
练一练
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
整体原理
协调与平衡原理
工程学原理
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。
“九子登科”模式
安塞(陕西）纸坊沟小流域综合治理
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
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
过度樵采 、过度放牧等引起我国土地荒漠化问题
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？
(1)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，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。
(2)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决定的。
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？
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。
1.下列生态工程不属于大区域生态系统恢复工程的是 ( )
A.“三北”防护林
B.退耕还林还草工程
C.防沙治沙工程
D.在山间修建拦截坝
D
练一练
什么是湿地？
目前国际上公认的湿地定义是《湿地公约》作出的，即湿地是指天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地或水域地带;静止或流动、淡水、半咸水、咸水体，包括低潮时水深不超过6米的水域。
湿地包括多种类型，珊瑚礁、滩涂、红树林、湖泊、河流、河口、沼泽、水库、池塘、水稻田等都属于湿地。它们共同的特点是其表面常年或经常覆盖着水或充满了水，是介于陆地和水体之间的过渡带。
湿地的功能
湿地被誉为地球的“肾脏”，具有蓄洪防旱，调节区域气候，防止土壤侵蚀，自然净化污水，为迁飞鸟类和多种动植物提供栖息地，为人们提供休闲娱乐的环境等功能。
湿地生态系统
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
系统的结构决定功能原理
系统整体性原理
1.当初人们为什么要围湖造田？
①解决粮食短缺问题；②片面强调经济发展，没有认识到湖泊的巨大生态调节功能。
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？
①因为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；
②退耕还湖工程的主要困难是原耕地上居民的迁移后要解决迁出居民的生活和就业等问题。
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。
1.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.对湿地的恢复,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
练一练
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
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
恢复矿区生态环境的关键是？首先、其次怎样做？
福建紫金山矿业
为了加速恢复矿区生态环境，人们采取的措施包括人工制造表层土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程。关键在于植被恢复，以及为植被恢复所必需的的土壤微生物群落的重建，首先通过机械方法平整压实土地，人工制造表层土，然后在人造表层土上植树种草。
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？
①考虑牧草的产量，以草定畜；②从外地调运饲料要考虑饲养成本；③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。
1.废弃矿区对生态及人们生活的影响包括( )
①造成土体、土壤、植被的破坏
②极端恶劣的土地条件会阻碍植被的生长
③影响土地景观
④可能产生严重的重金属污染
A.①② B.③④ C.①②③④ D.①②③
C
练一练
大于60分贝属于噪音
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
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
废弃物填埋示意图
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.与自然生态系统相比,城市生态系统不具备的特点是( )
A.自我调节能力较弱,易出现环境污染等问题
B.分解者的活动受到抑制,分解能力不强
C.一旦人的作用消失,生态系统很快会退化
D.流经生态系统的总能量等于所有生产者固定的太阳能总量
2、下列处理城市垃圾的办法,不妥当的是( )
A.垃圾进行分类处理,并实现垃圾资源化利用
B.改露天放置为掩埋处理,地表种植植物
C.利用热解方法使垃圾分解
D.垃圾堆放在一块,通过微生物自然分解
D
练一练
D
1.“生物圈2号”的实验及启示
问题提出:
二、生态工程的发展的前景
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”的实验及启示
目的:
物质循环途径：
失败原因:
给人类的启示:
温度失调；大气和海洋比例与地球相差甚远，导致空气中CO2的含量猛增；O2量减少，不足以维持人及动物的生存。
制造一个人工模拟的生命支持系统，以验证人类在离开地球的情况下，利用人工生态工程，仅仅依靠太阳能，能否维持生存。
使人们认识到与自然和谐共处的重要性，深化了对自然规律的认识，尽管科学技术已很发达了，但人类仍没有能力完全模拟出自然生态系统。
实验特点：
①物质上：与外界隔绝；②信息上：可以通过电力传输、电信和计算机同外界相连；③能量上：只允许太阳能通过玻璃射入。
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
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
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。
我国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。
我国生态工程发展前景
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。
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？
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
1.下列不属于我国生态工程建设实例的是( )
A.沼气工程
B.桑基鱼塘
C.防沙治沙工程
D.焚烧城市生活垃圾
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
D
课后练习
B
3、不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,以及造纸厂、酒厂的生产,以断绝污染的源头
4、不符合“生物圈2号”实验给人类的启示的描述是 ( )
A.人类要与自然和谐共处
B.加深对自然规律的认识,按自然规律办事
C.人类早晚会建立第二个“生物圈”,无须担心地球环境恶化
D.大自然给人类提供的支持与服务可谓是无价之宝
D
C
5.图为生态养殖模式图。从图中可知该生态工程属于 ( )
A.湿地生态恢复的生态工程
B.节水和废水处理与应用的生态工程
C.小流域综合治理与开发的生态工程
D.清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程
B
6.我国南方桑基鱼塘是低洼稻田挖深做塘,塘内养鱼,塘基上种桑,用桑养蚕,蚕粪养鱼,鱼粪肥塘,塘泥肥田、肥桑,从而获得稻、鱼、蚕三丰收,大大提高了系统生产力,这种生态农业模式( )
A.实现了物质和能量在系统中的多级循环利用
B.使整个生产过程进入了废物资源化的良性循环
C.提高了食物链中各营养级之间的能量传递效率
D.注重系统内部的自身调节作用,不需要外部投入
7.不是西方发达国家生态工程建设的主要目的是?( )
A.治理环境污染 B.使破坏的生态恢复
C.注重经济效益 D.注重生态效益
B
C
8.生物氧化塘是利用藻类和细菌处理污水的一种生态系统。下图是生物氧化塘内部分成分之间的关系,相关分析错误的是( )
A.生物氧化塘利用了生态工程的物质循环再生、物种多样性等原理
B.在该氧化塘中引进硝化细菌有利于对污水的处理
C. B层中的藻类和细菌具有种间互助关系
D.出水处只要对细菌数量进行有效控制便可排放
D
9.下图为矿区生态恢复工程流程图,请据图完成下列问题。
(1)该生态恢复工程中,①②分别指 和
措施。?
(2)恢复植被的措施是植树和种草,那是否可以种植农作物,以获得农产品?为什么?
(3)该生态工程所遵循的主要原理:?
。?
工程机械措施
制造表土、压实
不可以。因为矿区土壤条件恶劣,不适宜农作物的生长。
物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理
★10.绿色城市的重要标志之一是实现垃圾的“减量化、资源化和无害化”。下图是垃圾资源化、无害化处理的一种方案。
(1)列出该生态系统中的三种分解者的名称: 。?
(2)从资源与环境的角度来看,④⑤途径优于③途径的主要原因是
、 。?
(3)进行⑦过程的甲烷杆菌与酵母菌在细胞结构上的最主要区别是
。
(4)该生态工程突出体现了 这个基本原理。
蚯蚓、苍蝇、细菌(微生物)
④⑤途径可以充分地利用垃圾中的物质(对物质的多级利用)
减少环境污染
甲烷杆菌无成形的细胞核
物质循环再生
【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）
【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
建立农村综合发展型生态工程，实现物质的多级循环利用，提高能量利用率。
北京窦店村以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程
一、生态工程的实例
资源有限，人多地少产出不足农村中物质的多级循环利用问题
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。
1.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
C
练一练
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
整体原理
协调与平衡原理
工程学原理
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。
“九子登科”模式
安塞(陕西）纸坊沟小流域综合治理
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
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
过度樵采 、过度放牧等引起我国土地荒漠化问题
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？
(1)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，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。
(2)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决定的。
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？
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。
1.下列生态工程不属于大区域生态系统恢复工程的是 ( )
A.“三北”防护林
B.退耕还林还草工程
C.防沙治沙工程
D.在山间修建拦截坝
D
练一练
什么是湿地？
目前国际上公认的湿地定义是《湿地公约》作出的，即湿地是指天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地或水域地带;静止或流动、淡水、半咸水、咸水体，包括低潮时水深不超过6米的水域。
湿地包括多种类型，珊瑚礁、滩涂、红树林、湖泊、河流、河口、沼泽、水库、池塘、水稻田等都属于湿地。它们共同的特点是其表面常年或经常覆盖着水或充满了水，是介于陆地和水体之间的过渡带。
湿地的功能
湿地被誉为地球的“肾脏”，具有蓄洪防旱，调节区域气候，防止土壤侵蚀，自然净化污水，为迁飞鸟类和多种动植物提供栖息地，为人们提供休闲娱乐的环境等功能。
湿地生态系统
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
系统的结构决定功能原理
系统整体性原理
1.当初人们为什么要围湖造田？
①解决粮食短缺问题；②片面强调经济发展，没有认识到湖泊的巨大生态调节功能。
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？
①因为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；
②退耕还湖工程的主要困难是原耕地上居民的迁移后要解决迁出居民的生活和就业等问题。
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。
1.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.对湿地的恢复,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
练一练
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
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
恢复矿区生态环境的关键是？首先、其次怎样做？
福建紫金山矿业
为了加速恢复矿区生态环境，人们采取的措施包括人工制造表层土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程。关键在于植被恢复，以及为植被恢复所必需的的土壤微生物群落的重建，首先通过机械方法平整压实土地，人工制造表层土，然后在人造表层土上植树种草。
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？
①考虑牧草的产量，以草定畜；②从外地调运饲料要考虑饲养成本；③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。
1.废弃矿区对生态及人们生活的影响包括( )
①造成土体、土壤、植被的破坏
②极端恶劣的土地条件会阻碍植被的生长
③影响土地景观
④可能产生严重的重金属污染
A.①② B.③④ C.①②③④ D.①②③
C
练一练
大于60分贝属于噪音
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
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
废弃物填埋示意图
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.与自然生态系统相比,城市生态系统不具备的特点是( )
A.自我调节能力较弱,易出现环境污染等问题
B.分解者的活动受到抑制,分解能力不强
C.一旦人的作用消失,生态系统很快会退化
D.流经生态系统的总能量等于所有生产者固定的太阳能总量
2、下列处理城市垃圾的办法,不妥当的是( )
A.垃圾进行分类处理,并实现垃圾资源化利用
B.改露天放置为掩埋处理,地表种植植物
C.利用热解方法使垃圾分解
D.垃圾堆放在一块,通过微生物自然分解
D
练一练
D
1.“生物圈2号”的实验及启示
问题提出:
二、生态工程的发展的前景
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”的实验及启示
目的:
物质循环途径：
失败原因:
给人类的启示:
温度失调；大气和海洋比例与地球相差甚远，导致空气中CO2的含量猛增；O2量减少，不足以维持人及动物的生存。
制造一个人工模拟的生命支持系统，以验证人类在离开地球的情况下，利用人工生态工程，仅仅依靠太阳能，能否维持生存。
使人们认识到与自然和谐共处的重要性，深化了对自然规律的认识，尽管科学技术已很发达了，但人类仍没有能力完全模拟出自然生态系统。
实验特点：
①物质上：与外界隔绝；②信息上：可以通过电力传输、电信和计算机同外界相连；③能量上：只允许太阳能通过玻璃射入。
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
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
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。
我国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。
我国生态工程发展前景
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。
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？
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
1.下列不属于我国生态工程建设实例的是( )
A.沼气工程
B.桑基鱼塘
C.防沙治沙工程
D.焚烧城市生活垃圾
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
D
课后练习
B
3、不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,以及造纸厂、酒厂的生产,以断绝污染的源头
4、不符合“生物圈2号”实验给人类的启示的描述是 ( )
A.人类要与自然和谐共处
B.加深对自然规律的认识,按自然规律办事
C.人类早晚会建立第二个“生物圈”,无须担心地球环境恶化
D.大自然给人类提供的支持与服务可谓是无价之宝
D
C
5.图为生态养殖模式图。从图中可知该生态工程属于 ( )
A.湿地生态恢复的生态工程
B.节水和废水处理与应用的生态工程
C.小流域综合治理与开发的生态工程
D.清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程
B
6.我国南方桑基鱼塘是低洼稻田挖深做塘,塘内养鱼,塘基上种桑,用桑养蚕,蚕粪养鱼,鱼粪肥塘,塘泥肥田、肥桑,从而获得稻、鱼、蚕三丰收,大大提高了系统生产力,这种生态农业模式( )
A.实现了物质和能量在系统中的多级循环利用
B.使整个生产过程进入了废物资源化的良性循环
C.提高了食物链中各营养级之间的能量传递效率
D.注重系统内部的自身调节作用,不需要外部投入
7.不是西方发达国家生态工程建设的主要目的是?( )
A.治理环境污染 B.使破坏的生态恢复
C.注重经济效益 D.注重生态效益
B
C
8.生物氧化塘是利用藻类和细菌处理污水的一种生态系统。下图是生物氧化塘内部分成分之间的关系,相关分析错误的是( )
A.生物氧化塘利用了生态工程的物质循环再生、物种多样性等原理
B.在该氧化塘中引进硝化细菌有利于对污水的处理
C. B层中的藻类和细菌具有种间互助关系
D.出水处只要对细菌数量进行有效控制便可排放
D
9.下图为矿区生态恢复工程流程图,请据图完成下列问题。
(1)该生态恢复工程中,①②分别指 和
措施。?
(2)恢复植被的措施是植树和种草,那是否可以种植农作物,以获得农产品?为什么?
(3)该生态工程所遵循的主要原理:?
。?
工程机械措施
制造表土、压实
不可以。因为矿区土壤条件恶劣,不适宜农作物的生长。
物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理
★10.绿色城市的重要标志之一是实现垃圾的“减量化、资源化和无害化”。下图是垃圾资源化、无害化处理的一种方案。
(1)列出该生态系统中的三种分解者的名称: 。?
(2)从资源与环境的角度来看,④⑤途径优于③途径的主要原因是
、 。?
(3)进行⑦过程的甲烷杆菌与酵母菌在细胞结构上的最主要区别是
。
(4)该生态工程突出体现了 这个基本原理。
蚯蚓、苍蝇、细菌(微生物)
④⑤途径可以充分地利用垃圾中的物质(对物质的多级利用)
减少环境污染
甲烷杆菌无成形的细胞核
物质循环再生