广东省汕头市潮阳实验学校2016-2017学年生物选修3课件：5-2生态工程的实例和发展前景 共47张 精品
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高中生物选修三专题五 生态工程复习课件
项目 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 （系统的结构决定 功能原理） 系统学和工程学原
理论基础 物质循环
生态系统的稳定 性
生物与环境的协 调与平衡
意义
可避免环境污染及其对对 系统稳定和发展的影响
生物多样性程度高，可提 高生态系统的抵抗力稳定 性
生物数量不超过环境承载 力，可避免系统的失衡和 破坏。
了能量和物质的多级利用 (3)50 2学.科.网 zxxk.
(1)生态农业设计的基本原理是① _______ ，②________ 。 (2)生态农业的优越性表现在 ________ 。 (3)在“农作物 →猪→农户”这条食物链中，若农作物通 过光合作用产出 300摩尔氧气，则农作物同时产出 ________ 摩尔葡萄糖，农户从猪中获取的最大能量相当 于________ 摩尔的葡萄糖。
系统学和工程学原 理
协调与平衡原理、 整体性原理等
动用多种原理，甘肃陇南县
应用多种措施 “九子登科”
综合治理
模式
退植耕树还造林林还等草、“林草三退工北耕程”还防林护还
控制污染、退 田还湖
江西鄱阳湖湿 地生态恢复工 程
修复土地、恢 复植被
赤峰市元宝山 矿区生态恢复 工程
城市绿化、污 水净化，废弃 污水及垃圾处 物处理、合理 理、城市绿化
(1)生态工程的建设一般遵循五个原理，但不同 的生态系统遵循的原理可以不同。 (2)生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循 环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环 境污染，达到经济效益和生态效益同步发展。 (3)生态工程具有少消耗、多效益、可持续的特 点。 (4)生态工程最终目的是促进人类社会和自然环 境的和谐发展。
【全国百强校】广东省潮阳实验学校高中生物课件：选修三 5.2 生态工程的实例和发展前景 (共43张P
案例: 北京窦店村以沼气 为中心的生态工程
讨论：
1.在农村综合发展型生态工程案例中，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，增加了就业机会；同时又降 低了环境污染，促进了农村的可持续发展。
4、湿地生态恢复工程
问题: 湿地的缩小 和破坏问题
湿地包括沼泽、滩涂、
低潮时水深不超过6米的 浅海区、河流、湖泊、 水库、稻田等” 。
对策: 控制污染 退田还湖
案例:江西鄱阳湖湿地 生态恢复工程
原理: 协调与平衡原理、 整体性原理
思考：当初人们为什么要围湖造田？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？
“综合”表现在不但注重通过还林、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的经济效益。 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？ 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 的经济效益，这体现了生态工程整体性原理、 协调与平衡原理（因地制宜）以及工程学原理。
汕头市潮阳实验学校 任培勇 3
一、生态工程的实例
• 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 • 矿区废弃地的生态恢复工程 • 城市环境生态工程
1、农村综合发展型生态工程
问题:人多地少，怎样实现 物质的多级循环利用 问题
对策: 建立农村综合发展型 生态工程
讨论：
1.在农村综合发展型生态工程案例中，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，增加了就业机会；同时又降 低了环境污染，促进了农村的可持续发展。
4、湿地生态恢复工程
问题: 湿地的缩小 和破坏问题
湿地包括沼泽、滩涂、
低潮时水深不超过6米的 浅海区、河流、湖泊、 水库、稻田等” 。
对策: 控制污染 退田还湖
案例:江西鄱阳湖湿地 生态恢复工程
原理: 协调与平衡原理、 整体性原理
思考：当初人们为什么要围湖造田？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？
“综合”表现在不但注重通过还林、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的经济效益。 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？ 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 的经济效益，这体现了生态工程整体性原理、 协调与平衡原理（因地制宜）以及工程学原理。
汕头市潮阳实验学校 任培勇 3
一、生态工程的实例
• 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 • 矿区废弃地的生态恢复工程 • 城市环境生态工程
1、农村综合发展型生态工程
问题:人多地少，怎样实现 物质的多级循环利用 问题
对策: 建立农村综合发展型 生态工程
广东省高二生物选修3生态工程的基本原理课件
我国著名生态学家马世骏先生1979年首 先倡导生态工程。他对生态工程下的定 义是：生态工程是应用生态系统中物种 共生与物质循环再生的原理、结合系统 工程的最优化方法，设计的分层多级利 用物质的生产工艺系统。生态工程的目 标就是在促进自然界良性循环的前提下， 充分发挥物质的生产潜力，防止环境污 染，达到经济效益与生态效益同步发展。 它可以是纵向的层次结构，也可以发展 为由几个纵向工艺链索横连而成的网状 工程系统。
生态工程的概念
人类应用生态学和系统学的基本 原理和方法，通过系统设计、调控和 技术组装，对已被破坏的生态环境进 行修复、重建，对造成环境污染和破 坏的传统生产方式进行改善、并提高 生态系统的生产力，从而促进人类社 会和自然环境的和谐发展。
（一）关注生态工程建设
资料分析一：
1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？ 根本原因：长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水 土保持功能急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；中 游围湖造田、乱占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊 面积急剧减少。 直接原因：1998年度的罕见降雨。但这也与全球 温室气体排放量增加而导致的温泛滥的措施有：以生物措施为主，结 合工程措施，提高森林覆盖率；“退耕还湖”和改 革不合理耕作方式等。 在进行生态工程建设时，要考虑到怎样解决农村 （尤其是湖区或山区的迁出人员）的能源来源问题 以及如何提高农民的经济收入。
2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么 问题？ 传统的经济发展模式不注重生态环境的保 护，没有考虑生态成本，经济的发展以巨 大的生态环境破坏为代价。
3.如何理解“污染物是放错地方的资源”这 句话？
对环境造成危害的污染物，采用一定 的措施和技术，就能够进行回收和循环 利用，这样不但能够减少环境污染，而 且提高了资源的利用效率，减少了资源 的浪费。例如，对废污水中的重金属或 氮、磷等养分就可以进行回收再利用。 因此说污染物是放错了地方没有被利用 的资源。
广东省潮阳实验学校高中生物课件选修三 51 生态工程的基本原理 (共46张PPT)[可修改版ppt]
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对环境造成危害的污染物，采用一定的措施和技术，就 能够进行回收和循环利用，这样不但能够减少环境污染，而 且提高了资源的利用效率，减少了资源的浪费。
例如，对废污水中的重金属或氮、磷等养分就可以进行回 收再利用。因此说污染物是放错了地方没有被利用的资源。
3.石油农业的生产模式应当怎样改进？ 在不同的国家有不同的改进措施。在我国,人多
资料分析2：石油农业
讨论： 1.你对“石油农业”是如何理解的？优势？弊端？
“石油农业”大量使用化肥、农药和机械的生产方式， 因对石油等能源有高度的依赖性而得名。
①石油农业的优势：高产、高效、省时、省力； 提高农业生产效率和农产品产量，解决粮食需求的矛盾。 ②石油农业的弊端：高投入、高成本、高污染
2.如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？
①改善了土壤结构 ②培育了土壤微生物 ③实现了土壤养分的循环利用 ④改变了土壤酸碱性 A．①② B．①②③ C．①②③④ D．②③
2.物种多样性原理 (1)内容：物种多，营养关系复杂的生态 系统具有较高的抵抗力稳定性，在有限资 源条件下，就可以容纳更多的生物量。
(2)理论基础：生态系统的稳定性
(3)实例:
是我国古代传统 农业的辉煌成就 之一，也是生态 工程最早和最生 动的一种模式。
例题1：《四千年的农民》一书中记载了中国农民几千年来 的耕作方法：积极种植能够固氮的豆科作物，以及收集 一切可能的有机物质，包括人畜粪便、枯枝落叶、残羹 剩饭、河泥、炕土、老墙土以及农产品加工过程中的废 弃物等，采用堆肥和沤肥等多种方式，把它们转变为有 机肥料，施用到农田中。这种做法的优点是 （ ）
（4）最终目的 促进人类社会和自然环境的和谐发展
一、关注生态工程建设
资料分析1： 1998年夏，长江流域经历了1954年以来的最大洪
例如，对废污水中的重金属或氮、磷等养分就可以进行回 收再利用。因此说污染物是放错了地方没有被利用的资源。
3.石油农业的生产模式应当怎样改进？ 在不同的国家有不同的改进措施。在我国,人多
资料分析2：石油农业
讨论： 1.你对“石油农业”是如何理解的？优势？弊端？
“石油农业”大量使用化肥、农药和机械的生产方式， 因对石油等能源有高度的依赖性而得名。
①石油农业的优势：高产、高效、省时、省力； 提高农业生产效率和农产品产量，解决粮食需求的矛盾。 ②石油农业的弊端：高投入、高成本、高污染
2.如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？
①改善了土壤结构 ②培育了土壤微生物 ③实现了土壤养分的循环利用 ④改变了土壤酸碱性 A．①② B．①②③ C．①②③④ D．②③
2.物种多样性原理 (1)内容：物种多，营养关系复杂的生态 系统具有较高的抵抗力稳定性，在有限资 源条件下，就可以容纳更多的生物量。
(2)理论基础：生态系统的稳定性
(3)实例:
是我国古代传统 农业的辉煌成就 之一，也是生态 工程最早和最生 动的一种模式。
例题1：《四千年的农民》一书中记载了中国农民几千年来 的耕作方法：积极种植能够固氮的豆科作物，以及收集 一切可能的有机物质，包括人畜粪便、枯枝落叶、残羹 剩饭、河泥、炕土、老墙土以及农产品加工过程中的废 弃物等，采用堆肥和沤肥等多种方式，把它们转变为有 机肥料，施用到农田中。这种做法的优点是 （ ）
（4）最终目的 促进人类社会和自然环境的和谐发展
一、关注生态工程建设
资料分析1： 1998年夏，长江流域经历了1954年以来的最大洪
全国百强校广东省潮阳实验学校高中生物选修三基因工程的应用优质课讲课文档
第十页，共30页。
1.用于提高动物生长速度
目的基因： 外源生长激素基因 .
2.用于改善畜产品的品质
【实例】将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，使转基因奶牛中乳 糖含量大大降低。
目的基因： 肠乳糖酶基因 .
第十一页，共30页。
3.用转基因动物生产药物
（1）乳房（乳腺）生物反应器：
转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌的乳汁来生
第七页，共30页。
3.抗逆转基因植物
（1）造成低产、减产的常见因素有：
盐碱、干旱、低温、涝害等
。
（2）盐碱和干旱对农作物的危害与
细胞内的渗透压调节 有关 （3）抗逆目的基因
抗盐碱和干旱作物： 调节细胞渗透压的基。因
耐寒的番茄：
鱼的抗冻蛋白基因 。
抗除草剂的大豆：
。 抗除草剂基因
第八页，共30页。
4.利用转基因改良农作物品质
为什么Bt毒蛋白对哺乳动物无毒害作用？
特异性受体
第六页，共30页。
2.抗病转基因植物
(1)病原微生物：指引起生物生病的微生物；如：病毒、 真菌和细菌等 (2)目的基因：
目 的
抗病毒基因：
病毒外壳蛋白基因（CP基因） 病毒的复制酶基因
基
因
抗真菌基因：
几丁质酶基因 抗毒素合成基因
成果： 抗烟草花叶病毒的转基因烟草 抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。
乙肝疫苗实际上是将乙肝病毒的
表基面因抗导原入受体细
胞中并表达
2.干扰素的化学本质是 蛋白质，其为抗
病毒药物；抗
生素为抗
细菌药物。
3.如将含胰岛素基因的表达载体成功导入到大肠杆菌中，
；
减少化学农药的使用 ；
《生态工程》高中生物选修三专题5【2017人教版】20页PPT
《生态工程》高中生物选修 三专题5【2017人教版】
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
谢谢！Βιβλιοθήκη 33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
谢谢！Βιβλιοθήκη 33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
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（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。
案例: 北京窦店村以沼气为 中心的生态工程
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。
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，要解决迁出居民的生活和就业等问题， 这是退耕还湖工程的主要困难。
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。
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
4、湿地生态恢复工程 问题: 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
对策:
案例:
1.当初人们为什么要围湖造田？
主要原因：我国历来人多地少，在“以粮为纲”的年
代，围湖造田，种植农作物，以生产更多的粮食；片面强
调经济发展，没有认识到湖泊的巨大生态调节功能也是重 要原因。 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.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、小流域综合治理生态工程
问题: 对策: 小流域水土 流失问题 进行综合治理
案例: 甘肃陇南县 “九子登科” 模式
“九子登科”模式
●山顶戴帽子：（封山育林）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：(还林还草，减少泾流)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：(梯田等高种植作物)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： (种植作物保护地埂)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： (营造薪柴林)在荒山、荒沟、荒坡地建设薪柴林； ●山脚种果子： (种植果园)山脚发展经济林果园，促进商品经济发展； ●沟底穿靴子： (各种拦截坝、堤、拦蓄泥沙)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： (利用零星地种植林果)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： (覆盖地膜等保土耕作措施)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。
20世纪70年代以来,我国生态 工程的理论和实践都取得长足进展. 在某些研究领域已处于国际领先地 位,在实践上已应用于农业生产、环 境保护、城镇建设等许多方面,取得 了举世瞩目的成就.
一、生态工程的实例
1、农村综合发展型生态工程
问题: 农村中物质、能量 的多级利用问题 对策: 建立农村综合发展 型生态工程
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、因地制宜的原理和思想。
5、矿区废弃地的生态工程
问题:
矿区生态环境 的破坏问题
问题:
我国土地荒 漠化问题
对策: 植树造林、退 耕还林、还草
案例: 退耕还草和三 北防护林建设
（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？ 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， 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；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。 这一地区区域广阔，气候、自然条件复杂，总体经济发 展水平较低等情况也决定了这个工程需要较长的时间，非一 朝一夕之功。