高中生物 专题五 生态工程 5.2 生态工程的实例和发展前景课件 新人教版选修3.ppt

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 预习导学挑战自我 点点落实 一 生态工程的实例 阅读P116 124 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 沼气工程 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 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 案例 三北防护林 生态工程 荒漠化 水土保持 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 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 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 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 二 生态工程发展的前景 阅读P124 127 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 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 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 3 我国政府十分重视生态工程建设以为技术支撑的 中国生态农业 其试点县和乡已有2000多个 生态工程 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 1 结合教材P118 120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 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 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 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 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主要原理是 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 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 一题多变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 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 2 对我国生态工程发展前景的分析与展望 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 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及时准确的监测技术支持 缺乏理论性指导等 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 对点练习 1 2 3 4 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 2 如图为生态养猪模式 从图中可知该生态工程属于 1 2 3 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 4 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 1 2 3 4 1 2 3 3 下列描述中不符合 生物圈2号 实验给人的启示的是 A 人要与自然和谐共处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2个 生物圈 无须担心地球恶化D 大自然给人类提供的支持与服务可谓无价之宝 4 1 2 3 解析 生物圈2号 工程使我们认识到与自然和谐共处的重要性 迄今为止 人类仍然没有能力去完全模拟出自然生态系统 自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝 答案C 4 1 2 3 4 4 如图是我国南方开始尝试的农业生态系统的结构模式图 其中利用植物秸秆为原料生产的燃料乙醇 是一种 绿色能源 可减少对石油资源的依赖 请据图回答 1 2 3 1 该生态系统的主要成分是 蘑菇在该生态系统中的成分属于 解析生态系统中主要成分是生产者 蘑菇营腐生生活应属于分解者 水稻 杂草 分解者 4 1 2 3 2 生态系统的主要功能是物质循环和能量流动 从生态学角度分析 人们建立图示的农业生态系统的主要目的是 建立该生态工程所遵循的基本原理主要 等 至少答两个 4 1 2 3 4 解析图示的农业生态系统实现了物质的多级循环利用 在资源有限的条件下有较多的产出 从而取得经济效益 社会效益和生态效益 所以其遵循的原理有整体性原理 物质循环再生原理 由于增加了营养结构的复杂程度 所以也遵循物种多样性原理 答案实现生态系统内能量和物质的多级利用 提高农产品的产量 减少环境污染 合理地调整生态系统中的能量流动关系 提高能量利用率 减少环境污染 物质循环再生原理 整体性原理 物种多样性原理