(共17张PPT)
第2课时 生态工程的实例和发展前景
学习目标
1.了解我国生态工程的成就,基于生态工程的原理分析生态工程带来的经济、生态和社会效益,并能对实际问题提出合理化建议,培养科学思维,强化社会责任。
2.了解生态工程的发展前景,认同我国生态文明建设的宏伟蓝图,形成环境保护的意识。
一、生态工程的实例
1.农村综合发展型生态工程
(1)问题:农村人口多,人多地少,产出不足。
(2)对策:建立农村综合发展型生态工程,实现物质的多级循环利用。
(3)案例:北京某村以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程。
2.湿地生态恢复工程
(1)湿地作用:湿地是地球上独特的生态系统,是水域和陆地的自然过渡形态。具有蓄洪防旱,调节区域气候,控制土壤侵蚀,自然净化污水,为迁飞的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。
(2)问题
①人们对湿地进行排水和围垦,已经破坏了地球上80%的湿地资源。
②环境污染、生物资源的过度利用,会导致湿地生态系统严重退化。
(3)对策
①采用工程学和生态学措施相结合的方法,使受到干扰的湿地得以恢复。
②在湿地周围建立缓冲带,尽量减少人类的干扰,使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。
(4)案例:厦门筼筜湖的生态恢复工程。
3.矿区废弃地的生态恢复工程
(1)问题:矿藏开采后会造成山体、土壤和植被,乃至整个地区生态系统的破坏。
(2)对策:人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复等工程。
(3)案例:赤峰市元宝山矿区生态恢复工程。
二、生态工程的发展前景
1.生态工程特点
(1)重视对生态环境的保护。
(2)注重与经济、社会效益的结合。
2.存在问题
(1)难以设计出标准化、易操作的生态工程样板。
(2)设计缺乏高科技含量,生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术支持,缺乏理论性指导等。
(3)我国面临的生态危机是人口激增、环境与资源破坏、能源短缺等问题结合在一起的“并发症”。
预习反馈
1.判断
(1)农村综合发展型生态工程中,沼气工程具有重要地位。(
√
)
(2)北京窦店村以沼气工程为中心的生态工程属于城市环境生态工程。(
×
)
(3)我国的生态工程应该以经济效益为主要目标。(
×
)
(4)在生态工程建设中,只能遵循污染、破坏后,再治理的发展思路。(
×
)
2.江苏省徐州市多年来围绕“一城青山半城湖”理念,实施了一系列生态建设工程,生态效应逐渐显现。下列有关该生态工程的分析评价不合理的是( )
A.使物种多样性程度显著提高
B.使生物群落的组成更为复杂
C.使生态系统的类型更为多样
D.其主要目的是提高生物多样性的直接价值
解析:在生态建设工程逐步实施过程中,生态环境越来越好,物种多样性增加,生物群落的组成更加复杂,生态系统的类型也越来越多样化,A、B、C三项正确;优良的生态环境改善了当地的气候、水源等,提高了生物多样性的间接价值,D项错误。
答案:D
3.下列实例与主要体现的生态工程基本原理,匹配最恰当的是( )
A.中国传统农业——自生原理
B.在养分稀少的深海有物种丰富的珊瑚礁——循环原理
C.太湖中水葫芦泛滥——协调原理
D.水乡的桑基鱼塘——整体原理
解析:中国传统农业主要体现了循环原理,A项错误;在养分稀少的深海有物种丰富的珊瑚礁,主要体现了自生原理,B项错误;太湖中水葫芦泛滥主要体现了协调原理,C项正确;水乡的桑基鱼塘主要体现了循环原理,D项错误。
答案:C
探究点
生态工程的实例及发展前景
情境导引
我国生态工程建设取得了长足的进展,在保护环境、经济和社会效益方面作用巨大。
请结合下面两种生态农业模式,探究以下问题。
1.鸡—猪—鱼立体养殖模式:1亩(1亩≈666.7
m2)鱼池配6~8头猪,100~120只鸡,鱼池中生活在不同水层的各种鱼比例大致为花白鲢占20%,草鱼占40%,鲤鱼、鳙鱼占40%,每亩投放鱼苗4
500尾。每天从鸡舍中收集新鲜的鸡粪晒干,经初步发酵后混入一定量饲料喂猪,猪粪喂鱼。
在模式中,为什么必须控制某种鱼的投入数量?鱼塘为何要投入多种鱼类?请从群落结构的角度回答。
提示:保证不超过该鱼在生态系统中的环境容纳量。鱼塘中不同鱼类生活在不同水层,体现了生物群落在垂直结构上具有分层的现象,能充分利用池塘的水体空间和资源。
探究点
2.“四位一体”生态模式:以太阳能为动力,以沼气为纽带,将日光温室、沼气池、蔬菜种植和温室养猪相结合的一种新的农业生产模式。
(1)该模式中,光能输入生态系统的途径是什么?
提示:生产者的光合作用。
(2)建立以沼气为中心的“四位一体”生态工程主要遵循了哪一种生态工程原理?
提示:循环原理。
3.生态工程建设任重道远,我国目前的生态危机主要是什么?
提示:环境污染与人口激增、环境与资源破坏、能源短缺等问题结合在一起的“并发症”。
探究点
典例剖析
设计生态工程的常用方法之一是给食物链(网)“加环”,下图就是一种“加环”示意图,据图判断下列说法错误的是( )
A.用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇,可增加经济效益
B.用残渣来培育食用菌和蛆蛹,实现了物质的多级利用
C.将蛆蛹粪便还田,运用了能量循环利用原理
D.该生态工程的运转离不开人的管理
探究点
解析:用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇、残渣来培育食用菌和蛆蛹实现了废弃物的资源化,实现了物质的多级循环利用;生态工程的正常运转离不开人的管理;将蛆蛹粪便还田,运用了物质循环原理,但能量是不能循环利用的。
答案:C
探究点
归纳提升
关于生态工程的设计方法
在建立不同的生态工程时,要遵循不同的设计原理,不能相互照搬,应该因地制宜,主要从空间、时间和食物链等方面去考虑。下面从空间方面做简单介绍。
(1)平面空间:在一定区域内,确定农作物的种类和各种农业产业所占的比例及分布区域是比较宏观的,即农业区域规划或农业规划布局。
(2)垂直空间:利用生物学原理,将不同种群科学地组合成复合生产系统,达到最充分、最合理地利用环境资源的目的,可以微观地解决一个比较小的范围内的生态组合问题。
探究点
活学活练
1.下列关于湿地生态恢复工程的叙述,不正确的是( )
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能奏效
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
解析:对湿地的恢复不是简单地退耕还湿地或建立自然保护区就能奏效的,在很大程度上还取决于湿地上、中游的水土保持情况,以及如何解决迁出农民的生计问题等。
答案:C
探究点
2.下列关于我国生态工程与西方发达国家生态工程的比较中,正确的是( )
①西方国家的生态工程以治理环境污染和恢复被破坏的生态系统为主要目标,我国的生态工程注重生态环境保护与经济、社会效益相结合 ②西方国家的生态工程应用范围比我国小 ③我国的生态工程难以设计出标准化、易操作的生态工程样板
A.①②③
B.②
C.③
D.②③
探究点
解析:发达国家与我国的生态工程建设强调的重点有所不同,西方国家的生态工程除了治理环境污染的目标外,主要是通过介于工程和依靠自然恢复力的一种中间途径,集中于对破坏的生态系统进行生态恢复;我国的生态工程走有中国特色的道路,不但要重视对生态环境的保护,更要注重与经济、社会效益相结合;总体来看,发达国家的生态工程的应用范围比我国小,也不那么强调经济效益;不过,目前我国的生态工程还有一些不足之处,如缺乏定量化模型指导,难以设计出标准化、易操作的生态工程样板等。
答案:A第4章人与环境
第3节 生态工程
第2课时 生态工程的实例和发展前景
课后篇巩固提升
基础巩固
1.下列观点不符合农业生态工程设计思路的是( )
A.循环利用农业有机废弃物
B.调整产业结构,开展多种经营
C.保持生态系统内的生态平衡
D.以高能耗获得农业的高产量
解析在设计生态工程时,要充分利用自然界的物质和能量资源,保持生态系统内的生态平衡,考虑经济、社会和生态的综合效益,如果通过高能耗获得农业的高产量,可能会造成资源浪费、环境污染。
答案D
2.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,应根据实际,因地制宜
C.不同的生态工程体现的原理完全相同
D.生态工程建设的目的只在于恢复生态
解析进行生态工程建设时,应根据实际,因地制宜,不能生搬硬套。不同的生态工程体现的原理也有差异。生态工程建设的目的是实现生态效益和经济效益的同步发展。
答案B
3.矿区废弃地的生态恢复工程的关键是( )
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
解析矿区废弃地往往因为矿藏开采造成土体、土壤和植被,乃至整个地区生态系统的破坏,所以植被恢复和土壤微生物群落的重建是矿区废弃地生态恢复工程的关键。
答案C
4.甘肃某一山区由于开采露天小铁矿等活动,使自然生态系统完全被破坏,成为一片废墟,为尽快使该山区恢复到原有自然生态系统状态,应采取的最好措施是在这片废墟上( )
A.回填土壤,引进多种外来物种,重建新的生态系统
B.撤出人类全部活动,实行全面封闭,等待自然恢复
C.回填土壤,栽培多种当地经济农作物,发展农业生产
D.回填土壤,栽种多种当地原有的植物,实行封山育林
解析回填土壤是为栽种植物提供生存条件,栽种多种植物是遵循了自生原理,栽种当地原有植物是遵循了协调原理,实行封山育林,是为了避免人类活动的干扰。
答案D
5.下图为窦店村综合发展型生态工程示意图,请据图回答下列问题。
(1)该工程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??? 。?
(3)蓝绿萍的代谢类型是 ,在生态系统中的地位是 。?
答案(1)循环原理、整体原理、自生原理
(2)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,促进了经济发展,降低了环境污染,促进了农村的可持续发展
(3)自养需氧型 生产者
能力提升
6.下图表示某人工设计的生态系统,下列叙述不正确的是( )
A.该生态系统经过能量多级利用,提高了系统总能量利用率
B.该生态系统实现了物质和能量循环利用
C.合理使用农家肥可提高流经该生态系统的总能量
D.该生态系统遵循了循环原理,但各营养级之间的能量传递效率并未提高
解析生态系统中的能量是单向流动、逐级递减的。
答案B
7.(多选)下图显示了经济发展与环境质量之间的关系,根据这种关系,发展中国家应认识到( )
A.保护环境,不能采取“先污染,后治理”的策略
B.后工业化阶段环境问题会自行解决
C.保护至关重要,必须杜绝兴建排污的工业
D.可以采取措施减少或避免生产过程中的环境污染问题
解析发展中国家就应避免出现“先污染,后治理”的现象,应提前采取相应措施,对必须建设的污染企业进行污物处理。
答案AD
8.(多选)农村综合发展型生态工程的优点包括( )
A.能量的多级循环利用
B.物质多级循环利用,实现了废物资源化
C.生物相互依存,体现了整体性
D.做到了生态效益、经济效益和社会效益相结合
解析农村综合发展型生态工程采用循环原理、整体原理等,在资源有限的条件下,实现废物资源化,从而有较多产出,取得经济效益、社会效益和生态效益的全面提高。
答案BCD
9.研究性学习小组参观某市市郊建立的以沼气为中心,以保护生态环境为目标的“猪—沼—鱼—肥—果蔬”生态模式时绘出了如下模式图,请分析回答下列问题。
(1)构建以沼气为中心的“猪—沼—鱼—肥—果蔬”生态模式时所依据的生态学原理是 ,该生态系统最大的优点是 。?
(2)该生态系统充分体现了生态工程基本原理中的 。?
(3)该生态系统的“基石”是 ,若要生产3
kg鸡肉最少需要水稻和大豆共
kg。?
(4)沼气池中有产甲烷菌等微生物,其生态学作用主要是 。?
(5)若农田内有害虫发生,采用何种措施既能保护环境又能有效防治害虫? 。?
解析(1)构建生态农业所依据的生态学原理是物质循环和能量流动,构建农业生态系统的目的是实现物质和能量的多级利用,减少环境污染。(2)以沼气为中心的生态工程体现了循环原理、整体原理和自生原理。(3)生态系统中生产者是基础,当能量以最高效率沿最短食物链传递时,需生产者最少,故生产3kg鸡肉需要水稻和大豆最少为3÷20%=15(kg)。(4)沼气池中微生物的作用是完成有机物的分解,产生沼气。(5)采用生物防治法既能保护环境又能有效防治害虫。
答案(1)生态系统的能量流动和物质循环 提高物质和能量利用率,减轻环境污染(或实现物质和能量的多级利用,减轻环境污染)
(2)循环原理、整体原理和自生原理
(3)水稻和大豆 15
(4)分解有机物,产生沼气
(5)引入害虫天敌防治、激素防治、转基因培育抗害虫农作物等
