2015-2016学年高中生物 专题5 第1节 生态工程的基本原理课件 新人教版选修3

的生态恢复 境的破坏 工程
城市环境生 环境污染 态工程 理、协调与
例 1 “十一五”期间农业部计划在全国建设
10 000个资源良性循环的生态新村。农村沼气
的综合利用将是其中重点发展的内容，沼气 综合利用指人畜粪便经沼气池发酵后，所产 生的沼气、沼液、沼渣作为下一级生产活动 的原料、肥料、饲料、添加剂和能源等，进
建 立 这 种 生 态 系 统 的 目 的 就 是 为 了
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生物选修3（人教版）
专题5
第 2节
生态工程
生态工程的实例 和发展前景
要点突破
知识点1 生态工程的实例
实例 农村综 环利用，在资源有 生原理、整 建立综合 合发展 限的条件下有较多 体性原理、 发展型生 型生态 的产出，以解决人 物种多样性 态工程 工程 多地少的矛盾 原理 工程 心的生态 沼气为中 问题 原理 对策 案例 窦店村以
实例 湿地生
问题
原理
对策
案例 江西鄱阳
湿地缩小和 整体性原理、协调 控制污染、 湖湿地生 态恢复 破坏 工程 程 与平衡原理 退田还湖 态恢复工
实例 矿区废弃地
问题 矿区生态环
原理
对策
案例 赤峰市元宝
系统学和工 修复土地、 山矿区生态 程学原理 恢复植被 恢复工程 城市绿化、 整体性原 污水及垃圾 污水净化、 处理、城市 废物处理、 平衡原理等 合理布局等 绿化
C．③
D．②③
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，更要注意与经济、 社会效益的结合。从总体来看，发达国家的生态工程的应用
知识点2 生态工程的发展前景
1．“生物圈2号”生态工程的实验及启示。
(1)目的：制造一个人工模拟的生命支持系统，以验 证人类在离开地球的情况下，利用人工生态工程，
仅仅依靠太阳能，能否维持生存。
(2)组成 ：密封的钢架构型＋7种模拟生态群落区＋ 两个大气扩张室＋阳光。
(3)失败的原因：主要是温度失调；空气中的 CO2含
量猛增，O2量减少，不足以维持人及动物的生存。
(4) 启示：使我们认识到与自然和谐共处的重要性，
深化了我们对自然规律的认识。 2．对我国生态工程发展前景的分析与展望。
(1) 西方国家的生态工程的特点：目的是治理环境
污染，集中对破坏的生态系统进行生态恢复，应用 范围小，不太强调经济效益。
(2) 我国的生态工程的特点：不但重视对生态环境
①该生态工程主要运用了哪些基本原理？
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_______。 ②通过实践证明，这种生态系统较为理想，不仅有很好的生态效益，而且
也为农民增加了经济效益，其原因是充分利用了 ____________中的能量。
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、易操作的样板等。
答案：D
名师点睛： 中国与西方国家生态工程建设的区
别如下表所示。
本节小结
核心归纳 1．生态工程建设应遵循适应性和高效性原则， 突出社会－经济－自然生态系统的整体与功能， 促进生态环境的保护和产业的发展。
答案：(1)异养型
自养型
生产者
(2)在一定范围内，
随着温度的升高，酶的活性增强 原理、整体性原理 ②各营养级
(3)①物质循环再生 使能量流向对人类 硝酸盐
最有益的部分 ③硝化细菌硝化 名师点睛：生态农业：
(1)生态农业的概念。
生态农业是以生态学理论为依据，以环境与经济协调 发展为前提，在一定区域内，因地制宜地规划、组织
3．生态恢复工程的第一步是恢复食物链。( 4．我国西部地区环境恶化的实质是植被减少。( 5．退田还湖属于大区域生态系统恢复工程。(
1．√ 2．√ 3．× 提示：生态恢复工程的第一步是恢复植被。
4．×
提示：我国西部地区环境恶化的实质是水土 资源的丧失。 5．× 提示：属于湿地生态恢复工程。
行再利用。以下是一组沼气生态农业的问题。
据此完成(1)～(3)题。
(1) 沼气是有机物质在厌氧环境中，通过微
生物发酵作用，产生的一种可燃性气体，其 主要成分是甲烷。有机物变成沼气的过程主 要分为两道工序：首先是分解细菌将粪便、 秸秆中的复杂有机物分解成简单有机物和
CO2，再在甲烷菌的作用下将 CO2还原成甲
实现物质的多级循 物质循环再
实例 小流域
问题
原理 整体性原理、协调
对策 运用多种
案例 甘肃陇南
综合治 小流域的水 与平衡原理、因地 理生态 土流失 制宜的原理等 工程
原理，应用 县“九子 多种措施 综合治理 登科”模 式
实例 大区域
问题
原理
对策
案例 “三北”
物种多样性原理、 退耕还林 生态系 土地荒漠化 协调与平衡原理、 还草、植树 统恢复 整体性原理 工程 造林等 林工程 耕还草还 防护林退
的保护，更注重与经济、社会效益的结合。
(3) 我国的生态工程存在的问题：缺乏定量
化模型的指导，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；缺 乏理论性指导等。 (4) 发展前景：符合国情，有政府支持，得
到了广泛的应用。随着我国社会、经济的发
展，以及可持续发展战略的实施，我国的生 态工程一定会展现出广阔的发展前景。
和开展多层次、多功能的农业生产。
(2)生态农业的基本原理。 生态学的基本原理是发展生态农业的主要理论基础。我们 知道，生态系统中能量多级利用和物质循环再生是生态学 的一条基本原理，而食物链则是生态系统能量流动和物质 循环的主要渠道，因此食物链既是一条能量转换链，又是 一条物质传递链，从经济上看还是一条增值链。因此，遵 循这一原理，就可以合理设计食物链，充分利用当地自然 资源，利用动物、植物和微生物之间的相互依存关系，使 生态系统中的物质和
______________。 ③动物粪便中的臭味主要来自氨，在沼气池中经 ______________的作用，
可以形成________被植物吸收利用。
解析：(1)沼气池中的分解细菌可将粪便 、秸秆中的复杂有
机物分解为简单有机物和CO2，因此分解细菌的同化作用类 型为异养型；而甲烷菌将CO2还原成甲烷，并从中获得能量 而生长，所以甲烷菌应是自养型生物。 (2) 微生物发酵过程 必须有酶的催化，在一定范围内，随着温度的升高，酶的活 性增强。 (3) ①从图中分析可看出该生态工程设计主要运用 了物质循环再生原理、整体性原理②建立以沼气为纽带的农 业生态系统的目的是充分调整能量流动关系，使能量流向对 人类最有益的部分。③沼气池中的臭味主要来自于氨，氨经 硝化细菌的硝化作用形成硝酸盐可被植物吸收利用。
2．生态工程建设要考虑到有利于人类和自然两
个方面，突出低消耗、多效益和可持续的特征。 3．恢复植被是生态恢复工程的第一步。 4．生态工程建设除了依据生态学原理外，还应 依据整体性原理、协调与平衡断
1．技术设计是生态工程建设的核心环节。( )
2 ．人工湿地是模拟自然湿地生态系统的自净功能而建设的。 ( ) ) ) )
例2 下列关于我国生态工程与西方国家生态工程的比较， 正确的是( )
①西方国家的生态工程以治理环境污染和恢复破坏的 生态系统为主要目标，我国的生态工程则以经济和社
会效益为主要目标
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像西方那样，设计出标准化、 易操作的生态工程样板 A．①②③ B．②
能量被分层次地充分利用，使生产一种产品时所
产生的有机废物成为生产另一种产品的投入，也 就是实行无废物生产，提供尽可能多的洁净产品，
既充分有效利用机械设备、化肥、农药，又减少
环境污染。 (3)生态农业的特点。
生态农业可以实现对物质和能量的多级利用，提
高能量利用率，减少对能源和资源的消耗，减少 环境污染。
烷，甲烷菌也从中获得能量而生长。由此可 见，分解细菌和甲烷菌的同化作用类型分别 为________和________；甲烷菌在生态系统 中的成分属于______。
(2)沼气发酵菌种在8～60 ℃范围内都能发酵产气，并且温度 越 高 ， 发 酵 越 活 跃 。 这 是 因 为
____________________________________________________ ____________________________________________________ ________________________________________。 (3)下图是某地农民以沼气为纽带建立的农业生态系统。