高二生物人教版选修3课件：专题5 5.2 生态工程的实例和发展前景

1、专题5 5.2生态工程的实例和发展前景 目标导航 1.结合生态工程的实例，分析这些实例所运用的生态工程原理。 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。 1 预习导学 挑战自我，点点落实 2 课堂讲义 重点难点，个个击破 3 对点练习 即时训练，体验成功 预习导学 挑战自我，点点落实 一、生态工程的实例(阅读P116124) 1.农村综合发展型生态工程 (1)问题：农村人口多， ，产出不足。 (2)对策：建立农村 生态工程，实现物质的 。 (3)案例：北京窦店村以为中心的物质多级利用工程。 人多地少 综合发展型多级循 环利用 沼

2、气工程 5 5.2 生态工程的实例和发展前景 2.小流域综合治理生态工程 (1)问题：河流各级支流的集水区域， 严重。 (2)对策 生态工程原理：整体性原理、 原理以及工程学 原理。 措施：、耕作措施、林草措施等工程和生物措施， 层层设防来控制土壤侵蚀。 (3)我国甘肃陇南地区“”治理模式。 水土流失 协调与平衡 保水蓄土 九子登科 6 5.2 生态工程的实例和发展前景 3.大区域生态系统恢复工程 (1)问题及原因 问题：土地 严重。 原因：过度樵采(32%)，过度放牧(30%)，盲目开垦(27%)，不合 理利用水资源(9.6%)，其他(1.4%)。 (2)对策：森林或草原的植被恢复、 等。

3、(3)案例：“三北防护林”生态工程。 荒漠化 水土保持 7 5.2 生态工程的实例和发展前景 4.湿地生态恢复工程 (1)湿地作用：具有蓄洪防旱， ，控制土壤侵蚀，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。 (2)问题：人们对湿地进行 已经破坏了地球上80%的湿 地资源。 调节区域气候 排水和围垦 8 5.2 生态工程的实例和发展前景 (3)对策 采用措施相结合的方法，使受到干扰的湿地得 以恢复。 在湿地周围建立，以减少人类的干扰，使湿地依靠 等机制恢复其生态功能。 (4)案例：鄱阳湖的生态恢复工程。 工程和生物 缓冲带 自然演替 9 5.2 生态工

4、程的实例和发展前景 5.矿区废弃地的生态恢复工程 (1)问题：土体、土壤和植被乃至整个地区 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，其中关键在于 ，以及为植被恢复所必需 的 群落的重建。 (3)案例：我国赤峰市元宝山矿区生态恢复工程。 生态系统 植被恢复 土壤微生物 10 5.2 生态工程的实例和发展前景 6.城市环境生态工程 (1)问题：固体废弃物污染、大气污染、噪声污染等方面。 (2)对策：用生态工程的方法对城市环境进行综合治理。 在城市规划和布局方面，要进行 ，合理分布工业 区、居住区、生态绿地等。 推广“ ”和 ，以减少污染的 产出。 采取各

5、种手段治理污染，进行废弃物的 利用。 加强监管。 (3)案例：张家港、大连、厦门等环境保护模范城市。 城市生态分区 环境友好技术低污染清洁工艺 资源化 11 5.2 生态工程的实例和发展前景 二、生态工程发展的前景(阅读P124127) 1.“生物圈2号”生态工程的实验及启示 (1)设计目的：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。 (2)失败原因： 失调；“ ”比例与地球相差甚 远，导致空气中 的含量猛增，O2量减少，不足以维持人及 动物的生存。 生命支持 人工生态工程太阳能 温度大气和海洋 CO2 12 5.2 生态工程的实例和发展前景 (

6、3)启示：使人们认识到 和谐共处的重要性，深化了对 的认识，尽管科学技术已经很发达了，但人类仍然 没有能力完全模拟出 。 人与自然 自然规律 自然生态系统 13 5.2 生态工程的实例和发展前景 2.我国生态工程发展前景的分析与展望 (1)生态工程特点：我国生态工程建设，要重视对的 保护，更要注重与 、社会效益的结合。 (2)存在问题 我国生态工程难以设计出 、 的生态工程样板。 设计缺乏 ，生态系统的调控缺乏及时准确的 支持，缺乏 指导等。 生态环境 经济 标准化易操作 高科技含量监 测技术理论性 14 5.2 生态工程的实例和发展前景 3.我国政府十分重视生态工程建设以 为技术支撑的 “中

7、国生态农业”，其试点县和乡已有2 000多个。 生态工程 15 5.2 生态工程的实例和发展前景 预习诊断 判断正误： (1)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。() (2)矿区废弃地生态恢复工程的关键是植被恢复和土壤微生物群落 的重建。() (3)退耕还林还草、植树造林等是小流域综合治理生态工程的主要 对策。() (4)我国可以走发达国家“先污染、破坏，后治理”的老路。() 一、生态工程的实例 课堂讲义 重点难点，个个击破 实例问题原理对策案例 农村综合 发展型生 态工程 地少人 多，资 源有限 物质循环再生原 理、整体性原理、 物种多样性原理 建立农村综合

8、发 展型生态工程 窦店村以沼 气工程为中 心的生态工 程 小流域综 合治理生 态工程 小流域 的水土 流失 整体性原理、协 调与平衡原理、 工程学原理 运用多种原理， 应用多种措施综 合治理 甘肃陇南县 “九子登科” 模式 17 5.2 生态工程的实例和发展前景 大区域生态系 统恢复工程 土地荒漠 化 协调与平衡 原理、整体 性原理 退耕还林还 草、植树造 林等 “三北”防 护林退耕还 林还草工程 湿地生态恢复 工程 湿地的缩 小和破坏 控制污染、 退田还湖 江西鄱阳湖 湿地生态恢 复工程 18 5.2 生态工程的实例和发展前景 矿区废弃地的 生态恢复工程 矿区生态环 境的破坏 系统学和工 程

9、学原理 恢复土地、 恢复植被 赤峰市元宝 山矿区生态 恢复工程 城市环境生态 工程 环境污染 协调与平衡 原理、整体 性原理等 城市绿化、 污水净化、 废弃物处理、 合理布局等 污水及垃圾 处理、城市 绿化 19 5.2 生态工程的实例和发展前景 1.结合教材P118120大区域生态系统恢复工程以及地理学知识，思 考国家为什么投入巨大的人力和物力兴建“三北”防护林工程。 答案“三北”防护林跨越我国13个省551个县，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们的生产和生活问题， 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们的生产、生活和经济发展，如

10、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。 思维激活 20 5.2 生态工程的实例和发展前景 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？ 答案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，解决迁出居民的生活和就业等问题，是退耕 还湖工程面临的主要困难。 21 5.2 生态工程的实例和发展前景 3.在矿区废弃地的生态恢复工程案例中，恢复植被的措施是植树 和种草，为什么不是种植农作物？怎样合理地筹划养殖肉牛的数 量？ 答案矿

11、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。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。 22 5.2 生态工程的实例和发展前景 应用示例 1.如图为矿区废弃地的生态恢复工程流程图，请据图回答下面的问 题。 23 5.2 生态工程的实例和发展前景 (1)该恢复工程中，是指_ (措施)。 (2)恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？ _。 (3)该生态工程所遵循的

12、主要原理是_ 。 24 5.2 生态工程的实例和发展前景 问题导析 (1)该恢复工程中应表示采取工程机械措施 ，人工制造 。 (2)矿区废弃地恢复植被的措施是植树和种草，不宜种植农 作物，原因是，不适宜农作物的生长，因 此种植适应性强、耐旱的灌木、草和树。 (3)该恢复工程遵循了 、等。 平 整压实土地表土 矿区土壤条件恶劣 协调与平衡原理整体性原理 25 5.2 生态工程的实例和发展前景 答案(1)采取工程机械措施平整压实土地，人工制造表土 (2)矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长 (3)整体性原理、协调与平衡原理 26 5.2 生态工程的实例和发展前景 一题多变 下列措施不适合用于矿区生

13、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 27 5.2 生态工程的实例和发展前景 二、生态工程发展的前景 1.农村综合发展型生态工程与城市环境生态工程比较 项目 农村综合发展型生态工程城市环境生态工程 问题解决人多地少的矛盾解决经济发展与环境污染的矛盾 对策进行综合发展进行综合治理 措施 种植业、养殖业、食品加 工业有机结合 城市绿化、污水净化、废弃物处 理有机结合 原理 物质循环再生、物种多样 性、整体性原理 协调与平衡、整体性原理 28 5.2 生态工程的实例和发展前景 2.对我国生态工程发展前景

14、的分析与展望 (1)西方发达国家生态工程特点：目标是治理环境污染，集中于对 破坏的生态系统进行生态恢复，生态工程应用范围小，不太强调 经济效益。 (2)我国生态危机：不是单纯的环境污染问题，而是与人口激增、 环境与资源破坏、能源短缺等问题结合在一起的“并发症”。 29 5.2 生态工程的实例和发展前景 (3)我国生态工程特点：不但重视对生态环境的保护，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特点的生态工程。 (4)我国生态工程不足之处：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。设计缺乏高科技含量，生态系统 的调控缺乏

15、及时准确的监测技术支持，缺乏理论性指导等。 30 5.2 生态工程的实例和发展前景 3.生态工程建设的基本过程 (1)拟定目标与实地调查 明确生态工程的类型与预期效益。设计时必须强调社会经济 自然复合生态系统整体协调的目标。 (2)系统分析 根据拟定的目标和收集的详尽数据，采用系统分析的方法，结合 定性研究，系统地对整体特征进行综合分析和评价。系统分析是 生态系统工程可行性分析和决策的基础和依据。 31 5.2 生态工程的实例和发展前景 (3)可行性评价与决策 通过可行性评价与决策分析，在达到最佳的经济效益和社会效益 的同时，也达到最佳的生态效益，增加复合生态系统的稳定性， 降低生态系统恶化的

16、风险。 (4)技术设计 技术设计是整个生态工程建设的核心环节。即通过改变食物链(网) 的方法，提高系统本身的迁移、转化、再生物质和利用能量的能 力，充分利用原料、产品、副产品以及时间和营养生态位，提高 整体的综合效益。 32 5.2 生态工程的实例和发展前景 (5)生态系统技术设计的常用方法 食物链(网)的“相接”。即连接平行的原本不相连接的种类形 成互利共生网络，提高效率，促进物质的良性循环。 食物链(网)的“加环”。即在食物链(网)中增加一些环节，以充 分利用原先尚未利用的那部分物质和能量，促使物质循环和能量 流动的路径畅通，发挥生产潜力，提高生态效益、经济效益和社 会效益。 33 5.2

17、 生态工程的实例和发展前景 1.联系实际说说我国现行的生态工程建设与西方国家的生态 工程建设有何不同？ 答案西方国家的生态工程建设除了治理环境污染外，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，特别是开矿后的废弃地以及湿地等进行 恢复；我国的生态工程建设不但重视对生态环境的保护，更 注重与经济和社会效益的结合。 思维激活 34 5.2 生态工程的实例和发展前景 2.你认为我国现在面临的生态危机主要表现在哪些方面？ 答案我国生态危机：不是单纯的环境污染问题，而是与人 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”。 35 5.2 生态工程的实例和

18、发展前景 应用示例 2.池塘养殖普遍存在由于饵料、鱼类排泄物、换水不及时等引起的 水体污染现象，研究者设计了一种循环水池塘养殖系统(如图)。请 回答下列问题： 36 5.2 生态工程的实例和发展前景 (1)与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性_。 人工养殖池塘水体的N、P含量容易升高，会引起水体的富营养化； 藻类等浮游生物大量繁殖、加之死亡后被微生物分解，引起水体 的溶氧量下降，造成鱼类等死亡，进一步破坏了生态系统稳态， 这种调节方式称为_。 37 5.2 生态工程的实例和发展前景 (2)与传统养殖池塘相比，该养殖系统增加的生态工程设施有 _。可以通过在这些设施内栽植水生植物、放养

19、 滤食动物等措施，起到对水体的_， 有效减少水体中的N、P等含量。 (3)该养殖系统设计为前一池塘上层水流入后一池塘底部，实现水 层交换，其目的有_。 38 5.2 生态工程的实例和发展前景 (4)该养殖系统中串联的池塘不宜过多，因为_ _。 (5)保持池塘水体中适当的N、P含量是必要的，该养殖系统可以通 过_、_进行调控。 39 5.2 生态工程的实例和发展前景 问题导析 (1)审图，该养殖系统增加的生态工程设施有 和。水生植物可以对N、P进行吸收，而滤食动物可 直接以藻类为食，这都可有效减少水体中的N、P含量。 (2)水层交换的目的一是增加后一池塘的，二是提高下一 池塘的，便于不同水层中的

20、养殖动物利用。 (3)串联池塘数量不能太多的原因是后面水体中的N、P含量越来 越 。 生态塘 潜流湿地 饵料利用率 溶氧量 高 40 5.2 生态工程的实例和发展前景 (4)N、P是植物必需矿质元素，含量太多又会引起富营养化，其在 池塘水体中含量的调控一是通过 ，二是 ， 最终靠生态塘和潜流湿地不断进行 。 补水和排出控制水的流量 生物净化 41 5.2 生态工程的实例和发展前景 答案(1)高正反馈 (2)生态塘和潜流湿地净化作用 (3)增加水中的溶氧量、提高饵料的利用率等 (4)后面池塘水体中的N和P含量(浓度)越来越高 (5)补水和排水水泵控制水的流量(循环频次) 42 5.2 生态工程的

21、实例和发展前景 一题多变 对于上述循环水池塘养殖系统，下列分析正确的是() A该养殖系统实现了物质和能量的多级利用，提高了能量的传递 效率 B与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性低 C该养殖系统中串联的池塘越多，后面池塘养殖动物生长就越快 D与传统养殖池塘相比，该养殖系统增加的生态工程设施有生态 塘和潜流湿地，可以通过在这些设施内栽植水生植物、放养滤食动 物等措施，对水体起净化作用 D 43 5.2 生态工程的实例和发展前景 课堂 小结 生态 工程 的实 例和 发展 前景 实例 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 工程 矿区废弃地的生态恢复工程 生态工程 发展

22、前景 生态工程的实验及启示对我 国生态工程发展前景的分析与展望 农村综合发展型 湿地生态恢复 城市环境 “生物圈2号” 44 5.2 生态工程的实例和发展前景 对点练习 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 解析焚烧城市生活垃圾一方面未实现废物资源化，另一方 面会产生污染，不属我国生态工程建设实例。 D 45 5.2 生态工程的实例和发展前景 2.如图为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于() A物质循环利用的生态工程 B山区小流域综合治理与开发的生态 工程 C节水和废水处理与应用的生态工程 D清洁及可再生能源系统组合利用的 生态工程 46 5.2 生态工程的实例和发展前景 解析从题图中看出，该生态工程实现了废水的循环利用。 答案C 47 5.2 生态工程的实例和发展前景 3.下列描述中不