高中生物 第五章 生态工程 第3节 水利工程中的生态学问题 第4节 生态工程的前景教案 浙科版选修3

第三节 水利工程中的生态学问题第四节 生态工程的前景课标解读重点难点1.分析水利工程对流域生态系统的利与弊。2.分析“社会自然经济复合生态系统”，理解三者的关系及可持续发展问题。3.简述生态工程的前景。1.水利工程要与生态工程同步进行。(重点)2.可持续发展是生态工程的总体目标。(重难点)水利工程中的生态学问题1.水利工程主要类型筑坝蓄水和跨流域调水。2水利工程主要实质解决水资源的时间、空间分布不均衡的问题。3水利工程对流域生态环境带来的影响(1)有利影响改善水库周边环境：如空气湿度等。防止洪涝灾害：如南水北调可缓解南涝北旱。改善大坝上游的航运条件。开发清洁能源水电能。(2)消极影响破坏原生态系统的生物生活环境。改变两岸土壤特性。诱发地震。两岸的生活污水直接排放，很可能会引起水体富营养化，造成水质恶化。4水利工程要与生态保护工程同步进行水利工程是人类自身发展必需的，水利工程对河流流域生态环境影响也是必然的，我们人类能做的是通过合理的、科学的规划设计和管理，将这些影响减小到最低程度。1长江三峡大坝建成是一件举国欢庆的大事，但此后真的就可以高枕无忧了吗？【提示】不能。三峡水库建成后，带来了丰富的电力资源，同时也对环境造成了极大破坏，如破坏地区的水资源平衡、破坏局部区域的气候平衡、破坏原有的生态平衡、破坏长江中下游的沙石平衡、破坏水体营养平衡等。生态工程的前景1.概念从系统思想出发，按照生态学、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研究对象社会经济自然复合生态系统。3生态工程的总体目标可持续发展目标由从单纯追求环境与自然的保护或经济的增长，走向人类社会与自然相互受益、和谐共存，经济与环境协调发展的复合生态繁荣。4生态工程前景(1)在全球生态监测、生物多样性保护、生态系统管理以及生态系统恢复等领域都取得了长足的进展。(2)生态学与工程学结合产生的生态工程学为可持续发展提供了理论基础和技术支持，是实现可持续发展的出路之一。2生态环境与社会发展的关系如何？【提示】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，最终为人类生存的生命线。1所有大型水利工程的兴建都会给流域生态环境带来不利和有利的影响。()2水利工程的建设可与生态保护工程不同步进行。()【提示】两者应同步进行。3生态工程的研究对象扩展为社会自然复合生态系统。()【提示】社会经济自然复合生态系统。4生态工程的总体目标是可持续发展。()5生态工程是实施可持续发展的唯一途径。()【提示】应为基本途径。大型水利工程对生态环境的影响【问题导思】大型水利工程是如何影响生态环境的？大型水利工程需要考虑生态保护吗？1水利工程对流域生态系统的影响利弊内容实例有利方面改善水库周边环境增加周边地区的空气湿度，改善周围植被的生长黄河小浪底工程的建立防止洪涝灾害上游筑坝拦水可以调节水流量，降低洪水对中下游的影响三峡水库、南水北调改善大坝上游的航运条件大坝蓄水后，使上游河道变宽变深，改善上游航运条件，减小了季节对航运的影响三门峡开发清洁能源水电能水力发电是可持续发展的清洁能源，减少燃油、燃煤的使用对环境的污染三峡水电站、刘家峡水电站、李家峡水电站不利方面破坏原生态系统的生物生活环境水库、大坝的建设破坏了原有生物的生活环境、栖息地，严重的甚至会造成物种灭绝三峡大坝工程中中华鲟的保护改变两岸土壤特性水库、河道两岸渗漏，使得地下水升高，造成土壤次生盐碱化、沼泽化，甚至诱发山体滑坡、泥石流等黄河三角洲土壤盐碱化诱发地震水体聚集、导致地壳结构变化，可能成为诱发地震的条件阿斯旺大坝的建立诱发地震水质的变化大坝的建设，使水流速度减缓，溶氧减少，两岸生活污水、工业污水直接排放，引起水体富营养化，造成水质恶化2.大型水利工程建设应重点考虑的问题(1)水资源承载力问题如长江流域虽然水资源丰富，但也经不起无节制地开发利用，目前还不清楚长江流域水资源的最大承载力。(2)生态环境承载力问题河流梯级开发对生态的影响是长期的、缓慢的，而且具有复杂的累积效应。(3)公平约束问题在过去几十年中，我国水库移民的安置经历了安置型和开发型两个阶段，尽管人均移民经费提高了很多，但是有不少问题仍然没有处理好。(4)技术约束问题从维持长江健康的生态角度来看，我们的水利工程技术还有许多需要改进和完善的地方。1任何一条河流都与上下游、两岸的生物群落交织在一起，成为一个统一整体。2水利工程对河流流域生态环境必然会产生影响，要通过先进的科学和技术解决所带来的各种问题。3水利工程要与生态保护工程同步进行。埃及的阿斯旺大坝建成后，尽管改善了电力和灌溉条件，取得了明显的经济效益，但巨大的水库沿岸水草丛生，使血吸虫发病率高达80%100%，尼罗河下游农田失去了肥源等，这说明该工程()A经济效益和生态效益良好B在一定程度上破坏了生态平衡C维持了原来的生态平衡D使生态系统的结构变得复杂【审题导析】解答此题的关键在于要明确兴建水利工程时应与生态保护工程同步进行，否则会产生消极作用。【精讲精析】阿斯旺大坝建成后，经济效益明显，但对水库沿岸和下游的生态环境造成了严重的影响，在一定程度上破坏了原有的生态平衡，使生态系统的结构变得简单，抵抗力稳定性下降。【答案】B长江三峡工程是一座具有防洪、发电、航运和供水等巨大综合利益的特大型水利水电工程。建设之前，生物学家就对三峡水库区域的生态环境进行了考察，并采取了相应的保护措施。下列有关说法不正确的是()A生物学家对当地稀有和珍贵物种进行迁地保护B三峡工程的建立加速了群落的演替C三峡工程的建立节约能源，减少大气污染D三峡工程可以有效地减轻洪水对长江中下游地区生态环境的破坏【思维导图】解答此题的思维流程如下：【精讲精析】由于大坝建成后，会改变原地的生态环境，有些动物可能不再适应在当地生存，需要进行迁地保护。三峡工程可利用水力发电，减少由于火力发电而造成的环境污染。三峡工程起到拦截作用，可减轻洪水对下游生态环境的破坏，但不会加速群落的演替过程。【答案】B有关生态工程前景的几个问题【问题导思】生态工程的研究对象是什么？什么是复合生态系统？尝试绘出复合生态系统示意图？1复合生态系统理论人类社会不同于生物群落，它是以人的行为为主导、以自然环境为依托、以物质流动为命脉、以社会体制为经络的人工生态系统，即社会经济自然复合生态系统。人与资源、环境矛盾的实质就是由于自然生态系统中各个成分之间关系的失调。一个持续发展的社会，有赖于资源持续供给的能力；有赖于其生产、生活的生态功能的协调；有赖于自然生态系统的自然调节能力和社会经济系统的自组织、自调节能力；有赖于社会的宏观调控能力、部门之间的协调行为以及民众的监督与参与意识。任何一个方面功能的削弱或增强，都会影响其他成分，并最终影响到可持续发展的进程。2复合生态系统图解3可持续发展理论的提出与演进所谓可持续发展，就是人与环境的协调发展，具体来讲就是经济社会自然的协同发展，是既实现解决发展的目标，又实现人赖以生存的自然资源与环境的和谐发展，使子孙后代能够安居乐业、得以持续的发展。可持续发展理论强调既要使人类的各种需求得到满足，个人得到充分发展，又要保护生态环境，不对后代人的生存和发展构成危害。由于可持续发展关系到当今人们的生存和发展，关系到经济的长期发展，关系到社会的安全繁荣，关系到人类整体素质的提高，所以这一战略的提出，立即引起了世界各国和国际社会的重视与关注。(1)从经济学角度，在环境得以持续的制约条件下，使环境资源的利用效益达到最大化；(2)从社会学角度，在生存不超出维持生态系统承载能力的情况下，改善人类生活质量；(3)从生态学角度，寻找一种最佳生态系统和土地利用空间形态，以支持生态的完整性和人类愿望的实现，使环境持续性达到最大；(4)从科技的角度，建议采用产生废料少和污染物少的工艺或技术系统，尽可能减少对能源和其他自然资源的消耗。在社会经济自然复合生态系统中，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，最终也是人类生存的生命线。城市是由自然系统、经济系统和社会系统组成的人工生态系统。(1)请你绘出这一自然社会经济复合系统的结构示意图。(2)对城市环境进行治理时，要用_方法进行综合治理。首先应在_和_等方面进行城市生态分区，即合理分布_、_、_等。其次要推广“环境友好技术”和_，以减少污染物的产出；采取各种手段治理污染，进行废弃物的_利用；同时要建立健全法制，进行_。【审题导析】在自然社会经济复合系统中，它们之间是相互联系、相互制约、互为因果的关系，因此，用双向箭头表示它们之间的联系，同时在每一个系统内，又有不同的性质和特点。对城市环境也应用生态工程来治理。【答案】(1)见下图(自然社会经济复合系统)(2)生态工程城市规划布局工业区居住区生态绿地低污染清洁生产工艺资源化监督本 课 知 识 小 结网 络 构 建结 论 语 句1为解决水资源的时间、空间分布不均的问题，人类在大江大河上筑坝蓄水和实施跨流域调水等水利工程是必要的。2水利工程对河流流域生态环境影响是必然的。通过合理的、科学的规划设计和管理，将影响减小到最低程度。3生态工程的研究对象由自然生态系统扩展为社会经济自然复合生态系统。4生态工程的总目标是实现可持续发展。1生态农业的指导思想是()A多获取农产品B环境与经济协调发展C使粮食增产D减少环境污染【解析】生态农业是集生态效益与社会效益、经济效益于一体的生态工程，而并非只强调经济效益。【答案】B2水利工程的实施，既有积极的作用，又有潜在的消极作用，下列观点不正确的是()A会改变原有生态系统的动态平衡B水利工程的实施主要是为了解决水资源的时间、空间分布不均衡的问题C水利发电是可减少环境污染的清洁再生能源D筑坝只是对地表结构的改变，不会改变地壳结构，不可能诱发山体滑坡、泥石流和地震等【解析】筑坝大量聚集水体，如果发生在坡度较大的地区会诱发山体滑坡、泥石流，还可能使库区地壳发生结构变化，为诱发地震创造条件。【答案】D3.下列关于水利工程对生态环境产生的影响，错误的是()A大坝会影响某些洄游鱼类的繁殖，导致其濒危或灭绝B水库和大坝会破坏原有生态系统的生物的生活环境，不利于当地物种的生存C水库中的水流速度很慢，污水的直接排放非常容易引起水体富营养化D水库的建成将会大大增加水域面积，使当地的生物多样性增加【解析】水利工程主要分两大类，即筑坝蓄水和跨流域调水。这些水利工程的实质都是为了解决水资源的时间、空间分布不均衡的问题。水利工程建设有利有弊，利在于它可以改善水库周边的环境、防止洪涝灾害、改善大坝上游的航运条件、开发清洁能源水电能等，而弊在于它会破坏原有生态系统的生物生活环境、改变两岸土壤特性、诱发地震、水质的变化等。解决的方法则是水利工程建设要结合生态工程同步进行。【答案】D4为了解决粮食生产和环境保护问题，实现农业可持续发展，当前科学、有效的途径是()合理开发海洋，寻找新的粮食资源控制人口增长，协调人与自然和谐发展增加化肥和农药的使用，提高作物产量开荒辟地，围湖造田，扩大粮食种植面积利用现代生物技术，培育具有较高光合效率的作物品种ABCD【解析】“可持续发展”的战略思想是指经济发展不仅要满足当代人的需要，还要不危害后代人的发展能力；生态利益应和社会利益与经济的增长协同考虑。增加化肥和农药的使用提高作物产量的同时会造成严重的农产品污染和环境污染，而开荒辟地、围湖造田扩大粮食种植面积的同时又破坏了生态环境甚至导致洪涝灾害等问题。【答案】B5下图为生态养猪模式，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【解析】根据示意图可知，该生态工程的目的是对污水实施回收、再生、再循环的措施，应属于节水和废水处理与应用的生态工程。【答案】C6湿地是地球上生物生产力最大的生态系统之一。它是天然的蓄水池，并能过滤和分解水中的污染物进而改善水质，被喻为“地球之肾”。湿地类型众多，如红树林、河流、湖泊和稻田等。(1)湿地由于其特殊的水文及地理特征，具有_和_等生态功能。(2)在红树林等湿地生态系统中，碳元素主要通过_过程被固定在有机物中，并沿着_进行传递。(3)与生物多样性丰富的湖泊相比，稻田的_稳定性较低。(4)调查表明，我国相当一部分的湖泊已不同程度富营养化，原因是含氮、磷等元素丰富的污染物的排放量超过了湖泊_的限度，使其自动调节能力下降。富营养化水体中造成鱼类大量死亡的原因有_、_等。【解析】(1)湿地包括沼泽和沿海滩涂，我国的湿地种类众多。湿地可以调节水流量和控制洪水，可以补充地下水和作为人们的水源，同时还可以净化水质。(2)生态系统中，二氧化碳通过光合作用被固定形成有机物，再以有机物的形式沿食物链传递。(3)生物多样性越丰富，其抵抗力稳定性越高，恢复力稳定性越低。稻田的物种多样性不丰富，所以它的抵抗力稳定性比湖泊低。(4)自动净化能力是湖泊恢复到以前正常状态的能力，是有限度的，超过了限度就会造成破坏，且这种破坏是不可逆的。水体富营养化导致藻类大量繁殖，产生毒素和消耗水中的氧，造成鱼类大量死亡。【答案】(1)调节水流量净化水质(2)光合作用食物链(网)(3)抵抗力(4)自动净化能力溶氧量下降有毒物质增加6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375