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1、5.2生态工程的实例和发展前景,1.学科知识： ； 2.技术手段： ； 3.操作对象：_； 4.最终目的： 。,生态工程的概念：,人类应用生态学、系统学、工程学、经济学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已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和谐发展。,已破坏的生态环境、传统生产方式,生态学、工程学、系统学、经济学,系统设计、调控和技术组装,促进人类社会和自然环境的和谐发展,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的同步发展。,与传统的工程相
2、比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。,关注生态工程建设,1、生态工程建设的目的,2、生态工程建设的优点：,5.1 生态工程的基本原理,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:进行综合发展型生态工程,案例:北京窦店村以沼气为中心的生态工程,运用原理：,物质循环再生原理、整体性原理、 物种多样性原理,思考与讨论,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
3、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。,右图是我国南方开始尝试的农业生态系统的结构模式图，它利用雏鸭的杂食性，吃掉稻田里的杂草和害虫，利用鸭不间断的活动产生中耕浑水效果，刺激水稻生长，用作物养猪、养鸭，用秸秆培育蘑菇、生产沼气，猪鸭粪、沼渣肥田，生产出无公害的大米与蛋肉类。请据图回答：,(1)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 . 。 (2)生产的大米是无公害的，原因是 。 (3)在发酵装置里的B过程中起重要作用的微生物，其细胞结构与水稻细胞最主要的区别是 。 (4)蘑菇在该生态系统成分中属
4、于 。如图示，在农业生产上，将蘑菇房与蔬菜大棚 相通，可提高蔬菜产量，试分析其增产的原因： 。 (5)一般地说，农田生态系统的 稳定性较低，废弃农田会发生群落演替，该演替的类型属于 。,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),减少了化肥和农药的使用量，减少对水稻的污染,无核膜包围的细胞核,分解者,蘑菇呼吸产生的二氧化碳可以供蔬菜进行光合作用，使其光合作用增强,抵抗力,次生演替,2、小流域综合治理生态工程,问题:小流域水土流失问题,对策:进行综合治理,案例:甘肃陇南县”九子 登科”模式,运用原理：,
5、整体性原理、 协调与平衡原理、 工程学原理,思考与讨论,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.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，这体
6、现了生态工程协调与平衡、整体性原理。,3、大区域生态系统恢复工程,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,运用原理：,整体性原理、协调与平衡原理、 物种多样性原理,思考与讨论,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
7、，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。,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？ 三北防护林跨越中国13个省、直辖市、自治区; 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，保证防护林体系的稳定性；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。,4、湿地生态恢复工程,问题:湿地的缩小和破坏问
8、题,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,运用原理：,整体性原理、 协调与平衡原理,湿地被誉为地球的“肾脏”,思考与讨论,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？ 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
9、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。,5、矿区废弃地的生态工程,问题:矿区生态环境的破坏问题,对策:修复土地、恢复植被等,案例:赤峰市元宝山矿区生态恢复工程,运用原理：,系统学和工程学原理,思考与讨论,1.在这一案例中，恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？ 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。 2.怎样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
10、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。 3.除煤矿外，你知道还有哪些矿区吗？这些矿区的恢复工程与煤矿是否有不同之处？ 除煤矿外，还有金矿、铁矿等。这些生态恢复工程最重要的是改良表土，恢复植被，但要因地制宜。,6、城市环境生态工程,问题:城市生态系统面临的垃圾、 大气、噪音等污染问题,对策: 城市绿化污水净化和废弃物处理等综合治理,案例:,大连等模范城市,运用原理：,协调与平衡原理， 整体性原理,福建厦门,广东珠海,思考与讨论,1.汽车尾气是城市大气污染的主要来源之一，汽车噪声又是城市噪声污染的主要来源。你认为应当限制城市居民购
11、买汽车吗？为什么？如果不限制，应当采取什么措施来减少由汽车造成的污染？ 减少污染的措施：制定法律法规，禁止市区内鸣笛，禁止使用含铅汽油，鼓励使用电力、天然气等无污染能源的新型汽车，以及对其的研究和应用等。 2.城市的水污染问题应当采取哪些措施来解决？每一个城市居民应当在这方面承担什么责任和义务？ 减少或禁止工厂的污水排放；进行污水净化回收利用；实行雨水和污水分流。 每一个城市居民都应该树立节水意识、宣传节水的意义，家庭生活中应该使用无磷洗衣粉和洗涤剂，制止或减少生活中的水污染行为。,【练习册P98第16题】 现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池曝光池兼氧池植物池”，其中植物池中生
12、活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后，可用于浇灌绿地。回答问题： （1）污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中，微生物通过 呼吸将有机物分解。 （2）植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了 （生态系统、群落、种群）。在植物池的食物网中，植物位于第 营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于 所固定的 能。 （3）生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、 和 等原理. （4）一般来说，生态工程的主要任务是对 进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。,已被破坏的生态环境,无氧和有氧（或细胞）
13、,群落,一,生产者,太阳,物质循环再生,物种多样性,1、“生物圈2号”的实验及启示,问题提出:,设计:,实验及结果:,失败原因:,给人类的启示:,二、生态工程的发展的前景,2、我国生态工程发展前景的分析与展望,西方国家生态工程的特点:,我国生态工程的特点:,我国生态工程存在的问题及发展前景:,发达国家经济发展水平较高，人均土地、水等资源占有量较多，所以这些国家的生态工程往往注重生态恢复，而较少注重经济效益。,我国人口较多，人均土地、水资源和能源占有量少，所以在进行生态工程时，一定要注重生态效益、社会效益和经济效益的统一。,“四位一体” 生态工程的优点： 温室的增温效应使猪、禽和蔬菜在冬天也能正
14、常生长； 温室内的植物吸收二氧化碳，同时为动物提供氧气； 动物的粪尿、生活垃圾及蔬菜废弃物投入沼气池产气； 沼液和沼渣又是蔬菜的良好肥料； 清洁新能源的开发与利用。,(指沼气池、猪禽舍、厕所及日光温室四部分),“四位一体”充分应用了物质循环再生和生物多样性等原理，提高了单位土地面积的产出，同时减少了环境污染，大大提高了农业的综合效益。,小结：生态工程所遵循的基本原理,1.人类设计生态工程的根本目标是（ ） A促进自然界良性循环的前提下，达到生 态效益与经济效益的同步发展 B促进自然界良性循环的前提下，防治环 境污染，提高经济效益 C防治环境污染，达到生态效益与经济效 益的同步发展 D促进自然界
15、良性循环的前提下，充分发 挥资源的生产潜力，防治环境污染，达 到生态效益与经济效益的同步发展,练一练,2实现循环经济的最重要的手段之一是（ ） A大力发展“石油农业” B生态工程 C清除污染物 D禁止产出污染物,3单一的人工林比天然混合林的稳定性低，容易遭受害虫危害，这体现了生态工程的什么原理（ ） A物质循环再生原理 B协调与平衡原理 C物种多样性原理 D系统整理性原理,4城市生活垃圾要做到分类、回收、利用，实现废物资源化利用。与该做法关系最密切的生态工程原理是（ ） A物种多样性原理 B整体性原理 C物质循环再生原理 D系统学原理,5.在人类的生产活动中，为了不受大自然的惩罚，必须具备正确
16、的观点是（ ） A只有讲求生态效益，才能获得稳定的经济效益 B遵循生态系统自身规律，大力扩展耕地面积 C保护对人类有益的生物资源，消灭对人类不利的种群 D优先考虑经济效益，充分开发利用自然资源,6.我们的祖先实施的“无废弃物农业”，使我国的土壤维持了几千年的肥力，其实这种模式就是生态工程最早和最生动的模式，这种模式的诀窍在于( ) 积极种植能够固氮的豆科植物 收集一切可能的有机物 采集某种特殊植物，将其根茎叶加水一起捣碎榨汁，作为肥料 采用堆肥和沤肥等多种方法，把有机物转变为有机肥料 A. B. C. D.,课堂小结,澄海中学高二生物课堂训练（第6周三）答案,二、双项选择题（共8小题）,一、单项选择题（共30小题）,