生态工程的实例与前景 课件
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人教版选修3 5.2 生态工程的实例和发展前景 课件(26张)
专题5 生态工程
5.2 生态工程的实例和发展前景
课前·新知导学 课堂·考点突破 课 后·提 能 达 标
课前·新知导学
一、生态工程的实例[连线]
二、生态工程发展的前景 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 1 _生__命__支__持___系统，以 验证人类在离开地球的情况下，利用 2 _人__工__生__态__工__程___，仅仅 依靠 3 _太__阳__能___，能否维持生存。
(1)图中植物的作用是________________。该植物采收后， 可以直接用作____________，也可干燥处理后用来提取 ____________等金属。
(2)此案例属________________生态工程的实例，它遵循的 生态工程原理是__________________(写一个即可)。
(3)该小组利用人工浮床开展了“茭白和菖蒲对生活污水净 化效果”的研究，你认为该实验装置应该准备________组，应 采取的处理措施是___________________________________。
(4ห้องสมุดไป่ตู้为了避免实验误差，你认为每个实验装置中的植物株数 应______________。
(5)该工程能有效防止“水华”发生，提高水体的透明度。 其原因是_________________________________________。
5．在应用植物修复技术治理重金属污染的土壤时，需选 择符合要求的植物，这遵循了生态工程的系统整体性原理。 (× )
6．湿地的恢复除利用生物工程外，还要依靠自然演替机 制恢复其生态功能。( √ )
7．建立不同的生态工程要依据不同的原理，因地制宜， 不能生搬硬套。( √ )
5.2 生态工程的实例和发展前景
课前·新知导学 课堂·考点突破 课 后·提 能 达 标
课前·新知导学
一、生态工程的实例[连线]
二、生态工程发展的前景 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 1 _生__命__支__持___系统，以 验证人类在离开地球的情况下，利用 2 _人__工__生__态__工__程___，仅仅 依靠 3 _太__阳__能___，能否维持生存。
(1)图中植物的作用是________________。该植物采收后， 可以直接用作____________，也可干燥处理后用来提取 ____________等金属。
(2)此案例属________________生态工程的实例，它遵循的 生态工程原理是__________________(写一个即可)。
(3)该小组利用人工浮床开展了“茭白和菖蒲对生活污水净 化效果”的研究，你认为该实验装置应该准备________组，应 采取的处理措施是___________________________________。
(4ห้องสมุดไป่ตู้为了避免实验误差，你认为每个实验装置中的植物株数 应______________。
(5)该工程能有效防止“水华”发生，提高水体的透明度。 其原因是_________________________________________。
5．在应用植物修复技术治理重金属污染的土壤时，需选 择符合要求的植物，这遵循了生态工程的系统整体性原理。 (× )
6．湿地的恢复除利用生物工程外，还要依靠自然演替机 制恢复其生态功能。( √ )
7．建立不同的生态工程要依据不同的原理，因地制宜， 不能生搬硬套。( √ )
人教版 选修3 生态工程的实例和发展前景 课件 (71张)
②如果将“无机物—农田”这一环节去掉，对生态 农业系统的影响是____________________________。
(3) 在 该 生 态 农 场 中 存 在 如 图 2 所 示 的 物 质 循 环 过 程，该过程中家畜产出的粪便成为食用菌的生产原料， 从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济的最重要手 段之一就是____________。
(3) 实 验 结 果 ： __理__论_上__的__物__质_循__环__利__用__无_法__进__行__ ， 实 验失败。
(4)给人类的启示 ① 使 人 类 认 识 到 ___人__与__自__然_和__谐__共__处______ 的 重 要 性，深化了人类对自然规律的认识。 ②目前人类仍然没有能力完全模拟出 __自__然__生_态__系__统__。
1．农村综合发展型生态工程 目前发展比较成熟的生态工程包括： (1)农业生态工程 可分为农田、农业及农村生态工程三个层次。 (2)节水和废水处理与利用生态工程 利用生态工程将废水回收、再生、利用、再循环 等，使废水处理与利用生态工程得到较快发展。
(3)物质循环利用生态工程 如将生活垃圾中的有机物、人畜粪便转化成优质生 态复合肥。许多地方将秸秆还田、发展养殖业，并利用 畜禽粪便与秸秆培养食用菌后再培养蚯蚓，蚓粪残渣则 作为肥料，既减少和避免了田间烧草所带来的污染和环 境破坏，又增加了产值。
专题5
生态工程
5．2 生态工程的实例和发展前景
[学习要求] 1.结合生态工程的实例，分析相关的生 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。
目 录
Contents
课前 教材预案 课堂 深度拓展 课末 随堂演练 课后 限时作业
5-2生态工程的实例和发展前景-课件
课堂互动探究
热点考向示例
随堂达标检测
活页规范训练
(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 水层互换，其目旳有________、________。 (4)该养殖系统中串联旳池塘不宜过多，因为 ____________________________________________________。 (5)保持池塘水体中合适旳N、P含量是必要旳，该养殖系统能够 经过________、________进行调控。
课堂互动探究
热点考向示例
随堂达标检测
活页规范训练
①该农业生态系统旳最主要成份是________，蘑菇在生态系统中 属于________。 ②图中能量流向人体旳途径有________(用图中旳字母表达)。 ③与老式农业相比，构建生态农业旳目旳是 __________________________、________________________。
监测技术 支持，缺乏 理论性 指导等。
课堂互动探究
热点考向示例
随堂达标检测
活页规范训练
3．我国政府十分重视生态工程建设 以生态工程为技术支撑旳“中国生态农业 ”，其试点县和乡 已经有2 000多个。
[思维激活] 联络实际说说我国现行旳生态工程建设与西方国家旳 生态工程建设有何不同？ 提示 西方国家旳生态工程建设除了治理环境污染外，主要 是经过介于工程和依托自然恢复力旳一种中间途径，集中于 对破坏旳生态系统进行恢复；我国旳生态工程建设不但重视 对生态环境旳保护，更注重与经济和社会效益旳结合。
A．①②③
B．②
C．③
D．②③
课堂互动探究
热点考向示例
随堂达标检测
活页规范训练
解析 发达国家与我国旳生态工程建设强调旳要点有所不同，西 方国家旳生态工程除了治理环境污染旳目旳外，主要是经过介于 工程和依托自然恢复力旳一种中间途径，集中于对破坏旳生态系 统进行生态恢复。我国旳生态工程走有中国特色旳道路，不但要 注重对生态环境旳保护，更要注重与经济、社会效益旳结合。总 体来看，发达国家旳生态工程旳应用范围比我国小，也不那么强 调经济效益。但是，目前我国旳生态工程还有某些不足之处，如 缺乏定量化模型旳指导，难以设计出原则化、易操作旳生态工程 样板等。故正确答案为A。 答案 A
课件7：5.2 生态工程的实例和发展前景
核心要点二 生态工程发展的前景 1．中国和西方国家生态工程建设的区别
比较项目
中国
目标或 “整体、协调、再生、循 思想 环”、“天人合一”
背景条件
人多地少，人均资源占有 量少
建设重点
生态环境与经济、社会效 益结合
缺点
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
西方国家 治理环境污染、进行生态 恢复 经济发展水平高，人均土 地、水资源占有量多
4．由于国情不同，我国的生态工程建设需走中 国特色的道路，以下观点正确的是( )
A．重视生态环境保护、经济效益和社会效益相 结合
B．我国还属于发展中国家，应把经济建设放在 首位
C．加大投资力度，把生态建设工程放在首位 D．我国生态工程已十分成熟
解析：从我国的实际情况出发，我国的生态工程建设 目的不仅仅在于保护生态环境，还应充分发挥生态系 统的潜力，达到经济效益、社会效益和生态效益同步 发展；我国生态工程还有许多不足，如缺少定量化模 型的指导、设计缺乏高科技含量、调控缺乏准确的监 测技术支持等。
由曲线可知，生物体的生长呈________型曲线，根据图 示结果，最佳捕捞时间是在投放后的________个月左右。
(3)生态农业常见类型： ①桑基鱼塘模式：人工建立的高产稳产的农业生 态系统。做到蚕粪养鱼，鱼粪肥塘，塘泥肥田、肥桑， 从而获得稻、鱼、蚕茧三丰收，如图 1 所示： ②沼气农田立体养殖模式：通过控制温室内的温 度、光照、气体和水肥等因素，缩短生产周期，大幅 度提高粮食、蔬菜和水果的产量和质量，如图 2 所示：
答案：C
6．生态农业建设是建设社会主义新农村的重要内容 之一。下面是两种生态农业模式：
模式 1 鸡—猪—鱼立体养殖模式：一亩鱼池配 6～8 头猪，100～120 只鸡，鱼池中各种鱼的比例大致为：鲢 鱼占 20%，草鱼占 40%，鲤鱼、鳙鱼占 40%，每亩投放 鱼苗 4 500 尾。每天从鸡舍中收集新鲜的鸡粪晒干，经初 步发酵后混入一定量饲料喂猪，猪粪喂鱼。
生态工程的实例和发展前景课件
[思维升华]
我国与西方发达国家生态工程建设比较
中国
西方发达国家
目标和 “整体、协调、再生、循环”“天人 理想 合一”
治理环境污染
背景 人多地少，人均资源占有量少
条件
经济发展水平高，人均土 地、水资源占有量多
建设 生态环境与经济、社会效益相结合
重点
集中于对破坏的生态系统 进行生态恢复
缺乏定量化模型指导，难以设计出标 应用范围小，不重视经济效
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__生__态__系__统____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 工程等，其中，关键在于__植__被__恢__复___，以及植被恢复所必需的__土__壤__微__生__物___ 群落的重建。 (3)案例：我国赤峰市元宝山矿区生态恢复工程。
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，__水__土__流__失___严重。 (2)对策。 ①生态工程原理：整体原理、__协__调__与__平__衡_____原理以及_工__程__学___等原理。 ②措施：通过__保__土__蓄__水___、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)案例：我国甘肃陇南地区“九子登科”的治理模式。
4．湿地生态恢复工程 (1)湿地作用：具有蓄洪防旱，___调__节__区__域__气__候___，控制土壤侵蚀，自然净 化污水，为迁飞的鸟类和多种动、植物提供栖息地，以及为人们提供休闲娱乐 的环境等功能。 (2)问题：湿地的__缩__小__和__破__坏___问题。 (3)对策。 ①采用__工__程__和__生__物____措施相结合的方法，使受到干扰的湿地得以恢复。 ②在湿地周围建立 ___缓__冲__带___ ，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠 __自__然__演__替___等机制恢复其生态功能。 (4)案例：鄱阳湖的生态恢复工程。
《生态工程的实例和发展前景》课件新人教版
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•1986年，美国人巴斯为了扩展人 类新的生存空间，出资2亿美元在 美国亚利桑那州的沙漠区动工兴 建了世界瞩目的“生物圈2号”。 1991年9月26实验计划。
•
•在1991至1993年的实验中，由于研究人员发现 ：“生物圈2号”的氧气与二氧化碳的大气组成比例 无法自行达到平衡；“生物圈2号”内的水泥建筑物 影响到正常的碳循环；多数动植物无法正常生长 或生殖，其灭绝的速度比预期的还要快。经广泛 讨论，确认“生物圈2号”的实验失败，这证明了在 已知的科学技术条件下，人类离开了地球将难以 永续生存。
①“综合”表现在同时考
小流域综 合治理生
态工程
整体性原理、协 调与平衡原理
虑到生态效益和经济效益 ②不同气候带、不同自然 条件和不同经济发展水平 的地区，生态工程模式应
各具特色
•
类型
主要原理
注意问题
大区域 生态系 统恢复
工程
物种多样性原理 、协调与平衡原 理、整体性原理
“三北”防护林工程建设 中应注意的问题
•
•一、生态工程的实例 •1．农村综合发展型生态工程 •(1)问题：人多地少，_•资__源__有__限_____，产出不足。 •(2)对策：建立农村综合发展型生态工程，实现物 质的__•_多__级_循__环__利__用_____。 •(3)案例：北京窦店村以沼气工程为中心的物质多 级循环利用工程。
•
•3．大区域生态系统恢复工程 •(1)问题及原因 •①问题：土地__•荒__漠__化_____严重。 •②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_•_恢__复_生__态__工__程______、 水土保持生态工程等。 •(3)案例：“三北防护林”生态工程。
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2.对我国生态工程发展前景的分析与展望: (1)生态工程特点: ①重视对_生__态__环__境__的保护; ②注重与_经__济__、_社__会__效益的结合。 (2)存在问题: ①难以设计出_标__准__化__、_易__操__作__的生态工程样板。 ②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。
生态系统最大的优点是________________________________
____________________________________________________。
(2)该生态系统充分体现了生态工程基本原理中的_________
____________________________________________________。
复工 策 工程等
__沙__治__沙__生态工程
例 和_“__三__北__”__防__护__林__生态工程等
问 人们对湿地进行_排__水__和_围__垦__,已经破坏了地球上 题 80%的湿地资源
温地
(1)采用工程和_生__物__措__施__相结合的方法,使受到干
运用多种原 理,应用多 种措施综合 治理
①“综合”表现在同 时考虑生态效益和经 济效益 ②不同气候、不同自 然条件和不同经济发 展水平的地区,生态工 程模式应各具特色
实例
大区域 生态系 统恢复 工程
湿地生 态恢复 工程
原理 协调与平衡 原理、整体 性原理、物 种多样性原 理
协调与平衡 原理、整体 性原理
【典例训练1】某地种植、养殖品种及生产的某些因素如下表。 请根据生态学原理,选择种植、养殖生物各两种,设计一个良性 循环的农业生态系统(以物质循环利用示意图的方式展示)。
种植 养殖 施肥 虫害 农药
玉米、小麦、棉花、苹果 猪、鸡、牛、鸭
农家肥、化肥(25 kg/亩) 玉米螟、黏虫、棉铃虫 适量
【解题关键】本题考查生态工程的设计。设计时需通过改变食 物链(网)的方法,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。生态系统技术设计的常用方法有 食物链(网)的相接和食物链(网)的加环。
(3)该生态系统的“基石”是
,若要生产3 kg鸡肉最少
需要水稻和大豆共
kg。
(4)沼气池中有产甲烷菌等微生物,其生态学作用主要是____ ____________________________________________________。 (5)若农田内有害虫发生,采用何种措施既能保护环境又能有效 防治害虫?___________________________________________ ____________________________________________________。 (6)水稻、大豆的秸秆除了图中所示的用途外,还有哪些用 途?(写出两个) _____________________________________________________ ____________________________________________________。
生态 策 境进行综合治理
工程 案
例
张家港、大连、厦门等环境保护模范城市
二、生态工程发展的前景 1.“生物圈2号”生态工程的实验及启示:
设计 目的
失败 原因
启示
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
答案:(1)生态系统的能量流动和物质循环 提高物质和能量利用率,减轻环境污染(或答实现物质和能量的 多级利用,减轻环境污染) (2)物质循环再生原理、整体性原理和物种多样性原理 (3)水稻和大豆 15 (4)分解有机物,产生沼气
(5)引入害虫天敌防治、激素防治、转基因培育抗害虫农作物 等 (6)①作为饲料养猪;②作为工业原料,广泛用于造纸、制造建材、 酒精和一次性包装盒等;③在直燃锅炉中进行充分彻底的燃烧, 最大限度地转换成电能(写出两个合理答案即可)
【解析】设计农业生态系统中的核心是生产者和分解者,生产者 是农作物,分解者是沼气杆菌,一般利用沼气杆菌发酵产生沼气 是对农作物的剩余物综合利用的一种有效形式;此外发展食物菌 生产也是一个方向。但在本题中不考虑发展食用菌的问题。利 用沼气池吸纳各生产环节产生的废弃物,输出各生产环节所需要 的营养和能量,实现无废物生产。
生态工程的实例和发展前景
一、生态工程的实例
怎样实现农村中物质的_多__级__循__环__利__用__,在资源
农村 综合 发展
问 题
有限的条件下有较多的产出,取得_经__济__效__益__、 _社__会__效__益__和_生__态__效__益__的全面提高
型生 对 态工 策
建立_农__村__综__合__发__展__型__生态工程
对策
注意问题
退耕还林还 草、植树造 林等
“三北”防护林建设 中应注意的问题:①考 虑树种生态适应性; ②考虑树种多样性
控制污 染、退田 还湖
①主要措施:退耕还湖 ②主要困难:解决迁出 湖区居民的生活和就 业问题
实例 矿区废 弃地的 生态恢 复工程
城市环 境生态 工程
原理
系统学和工 程学原理
协调与平衡 原理、整体 性原理等
2.中国和西方国家生态工程建设的区别:
中国
西方国家
目标和 “整体、协调、再生、循 理想 环”“天人合一”
治理环境污染
背景 人多地少,人均资源占有量 经济发展水平高,人均
条件 少
土地、水资源占有量多
建设 生态环境与经济、社会效益 集中于对破坏的生态系
重点 相结合
统进行生态恢复
缺点
缺乏定量化模型指导,难以 设计出标准化、易操作的生
程
案 例
北京窦店村以_沼__气__工__程__为中心的生态工程
问 题 小流 域综 合治 对 理生 策 态工 程 案 例
小流域_水__土__流__失__比较严重
应用生态工程的_整__体__原理、_协__调__与__平__衡__原理, 以及工程学等原理,通过保土蓄水、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__
【解题关键】解答本题应首先明确该生态模式是农业生态工程, 因而应了解生态工程的原理及所依据的生态学原理和目的。
【解析】(1)构建生态农业所依据的生态学原理是物质循环和 能量流动,构建农业生态系统的目的是实现物质和能量的多级利 用,减少环境污染。(2)以沼气为中心的生态工程体现了物质循 环再生原理、整体性原理和物种多样性原理。(3)生态系统中 生产者是基础,当能量以最高效率沿最短食物链传递时,需生产 者最少,故生产3 kg鸡肉需要水稻和大豆最少,为3÷20%= 15 kg。(4)沼气池中微生物的作用是完成有机物的分解,产生 沼气。(5)采用生物防治法既能保护环境又能有效防治害虫。
(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。
答案:如下图所示:
二、生态工程的实例分析
实例
农村综 合发展 型生态 工程
小流域 综合治 理生态 工程
原理 物质循环再 生原理、整 体性原理、 物种多样性 原理
整体原理、 协调与平衡 原理以及工 程学等原理
对策
注意问题
建立农村综 合发展型生 态工程
①核心:沼气工程 ②优点:农林牧副渔全 面发展,开发可更新资 源,减少环境污染
生态 对 扰的湿地得以_恢__复__
恢复 策 (2)在湿地周围建立_缓__冲__带__,以尽量减少人类的干
工程
扰,使湿地依靠_自__然__演__替__等机制恢复其生态功能
案 鄱阳湖的生态恢复工程
例
问 矿藏开采后会造成_土__体__、_土__壤__和_植__被__乃至整个
矿区 题 地区_生__态__系__统__的破坏
甘肃陇南地区“九子登科”治理模式
我国土地_荒__漠__化__严重。造成荒漠化的因素及影
问 响力大小为:过度樵采(32%),过度_放__牧__(30%),
大区 题 盲目_开__垦__(27%),不合理利用_水__资__源__(9.6%),其
域生
他(1.4%)
态系
统恢 对 实施森林或草原_植__被__恢__复__、_水__土__保__持__的生态
3.我国政府十分重视生态工程建设:以生态工程为技术支撑的 “_中__国__生__态__农__业__”,其试点县和乡(村、农场)已有2 000多 个。
一、生态工程建设 1.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。
对策
注意问题
修复土地、 恢复植被
①改良表土 ②种植耐旱的灌木、草 和树 ③合理确定载畜量
城市绿化、 污水净化、 废弃物处 理、合理 布局等
①防止大气污染:禁止 使用含铅汽油 ②防止水污染:进行污 水净化,减少或禁止污 水排放
【思维拓展】(1)农村综合发展型生态工程中,沼气工程占据重 要地位。 (2)湿地生态恢复工程中,对湿地的恢复,不是简单地退耕还湿地 或建立自然保护区就可以奏效的,在很大程度上还取决于湿地上、 中游的水土保持情况,以及如何解决迁出农民的生计问题。 (3)由于矿区废弃土地养分极其贫瘠,因此,恢复矿区生态环境,首 先要平整压实土地,人工制造表土,然后在人造表土上植树种草。