4.3生态工程课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修2

第4章 人与环境 第3节 生态工程 高中生物选择性必修2 生物与环境 1 初步形成自生、循环、协调、整体的观点，树立可持续发展的观念。(生命观念) 2 尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。(社会责任) 3 举例说出生态工程的实例，说出这些实例所运用的主要生态工程原理。(科学思维) 学习目标 在2008年北京奥运会的筹办过程中，奥林匹克森林公园是一个重要建设项目。公园所在地原来主要是普通村落和农田。2002年招标设计，2005年开工建设，2008年建成。公园建设坚持“绿色奥运”的理念，充分利用了原有地貌和植被，采用了营造近自然林系统、废物资源循环利用等多项生态技术。例如，公园的水系建设采用了雨水收集、污水利用、中水净化、智能化灌溉和生态防渗等环保技术。 讨论1.农田弃耕后，在自然状态下也可以演替为森林，为什么还要人工造林呢？ 弃耕的农田在自然状态下演替为森林需要经过数十年甚至更长的时间，而利用生态工程原理进行人工造林，可以缩短建设周期，在较短时间内获得生态效益。 P98 问题探讨 情境导入 SZ-LWH 3.公园建设为什么要充分利用原有的地貌和植被，营造近自然林系统呢？ 生态工程的建设要顺应自然，即合乎自然规律。自然的地貌和植被，是自然选择生物与环境相适应的结果，充分利用原有的地貌和植被有利于该公园的可持续发展，并且会减少人力和物力的投入。 2.为什么要先做森林公园的整体设计再开工呢？ 建设北京奥林匹克森林公园是涉及生态学、工程学、系统学、经济学等多学科的原理和方法的系统工程，要综合考虑诸多方面的因素，而且建设成本较高，在开工前做好整体设计可以保证工程建设的合理性与可实施性，也可以有效控制建设成本和后续维护成本，避免不必要的浪费,提高生态效益。 奥林匹克森林公园俯瞰 P98 问题探讨 情境导入 SZ-LWH 关注生态工程建设 生态工程所遵循的基本原理 生态工程的实例 生态工程的发展前景 第3节 生态工程 1 2 4 目 录 SZ-LWH 3 1.生态工程提出的背景 人口增长 人类活动 全球生态环境危机 人类可持续发展受到影响 解决环境与经济与协调发展 生态工程 导致 导致 需要 需要 生态工程是可持续发展的重要手段。 大量的化肥农药，使土壤结构被破坏，变得板结，坚硬，沙漠化 围湖造田 毁林种地 2.原因: 一、关注生态工程建设 SZ-LWH 3.概念: 指人类应用______________________的基本原理和方法， 对人工生态系统进行 ，或对已被破坏的生态环境进行了____________， 从而_____________________或______________，促进人类___________________________的系统工程技术或综合工艺过程。 分析、设计和调控 生态学和系统学等学科 提高生态系统的生产力 修复、重建 改善生态环境 社会和自然环境的和谐发展 原理 手段 结果 4.目的: 遵循生态学规律，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。 5.优点: 是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。 一、关注生态工程建设 SZ-LWH 7 下列关于生态工程的叙述,错误的是 ( ) A.当人类赖以生存的生态系统出现严重问题时,生态工程应运而生 B.生态工程能减少环境污染 C.生态工程以牺牲环境和资源为前提,生产出更多的产品 D.生态工程力求达到生态效益、经济效益和社会效益的协调统一 C 典例分析 一、关注生态工程建设 SZ-LWH 关注生态工程建设 生态工程所遵循的基本原理 生态工程的实例 生态工程的发展前景 第3节 生态工程 1 2 4 目 录 SZ-LWH 3 二、生态工程所遵循的基本原理 SZ-LWH 生态工程以生态系统的__________、____________功能为基础, 遵循________、_________、___________、__________等生态学基本原理。 自组织 自我调节 整体 循环 协调 自生 自组织是指不借外力自己形成有组织性的有序结构，即生态系统通过反馈作用，依照最小耗能原理，建立内部结构和生态过程，使之发展和进化。 二、生态工程所遵循的基本原理 SZ-LWH 由 而产生的________、_________、_________ 、自我更新和维持就是系统的自生。 生物组分 自我优化 自我调节 自组织 生态系统的 自我调节能力 （3）应用措施 ①有效选择并合理布设生物组分 ②创造有益于生物组分的条件 这是系统或工程能否形成自组织能力的基础条件 适当提高生物多样性 生物能够进行新陈代谢、再生更新等 生物之间通过各种相互作用（特别是种间关系）进行自组织，实现系统结构与功能的协调，形成有序的整体 ——自生 1.自生: (1)概念: (2)理论基础: ①个体水平: ②系统水平: （最核心的原理） 二、生态工程所遵循的基本原理 SZ-LWH （4）实际应用 资料1：在湿地修复过程中，应该选择污染物净化能力较强的多种水生植物，还需要考虑这些植物各自的生态位差异，以及它们之间的种间关系，通过合理的人工设计，使这些物种形成互利共存的关系。 思考：这样做的好处是什么？ 有效选择生物组分并合理布置，提高生物多样性程度，利用种群之间互利共存关系，有助于提高生态系统维持自生能力。 例：湿地修复工程 ——自生 二、生态工程所遵循的基本原理 SZ-LWH 太阳能水生态修复系统 资料2：在湿地修复过程中，太阳能水生态修复系统，以太阳能为动力，驱动水质循环，进行生态恢复，改善水质。 ——自生 移除湖泊、河流中富营养化沉积物和有毒物质 降低水体污染 有利于生态系统的自生 增加水体氧容量 改善水生生物生存环境 （4）实际应用 例：湿地修复工程 二、生态工程所遵循的基本原理 SZ-LWH 2.循环 (1)概念： 指在生态工程中 ， 既保证__________________， 也保证________________________。 促进物质的迁移与转化 各环节物质迁移顺畅 主要物质或元素的转化率高 (2)基础： 生态系统的物质循环功能 物质储存空间的改变 物质存在形式的改变 (3)优点： 实现物质多级循环利用，废弃物资源化，减少污染 无废弃物农业 人类食品 作物残留 人 土壤 作物 牲畜 饲料与垫料 “无废弃物农业”物质循环再生示意图 (4)应用实例： ——循环 二、生态工程所遵循的基本原理 SZ-LWH 通过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，改善了土壤结构；培育了土壤微生物；实现了土壤养分如氮、磷、钾及微量元素的循环利用。 无废弃物农业 人类食品 作物残留 人 土壤 作物 牲畜 饲料与垫料 “无废弃物农业”物质循环再生示意图 (4)应用实例： ——循环 二、生态工程所遵循的基本原理 SZ-LWH ①应用原则： 通过系统设计实现不断循环，使前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用，减少整个生产环节“废物”的生产。 保证了土壤肥力。 改善了土壤结构，培育了土壤微生物 实现了土壤养分如氮、磷、钾及微量元素的循环利用。 ②无废弃物农业优点 无废弃物农业 人类食品 作物残留 人 土壤 作物 牲畜 饲料与垫料 “无废弃物农业”物质循环再生示意图 (4)应用实例： ——循环 二、生态工程所遵循的基本原理 SZ-LWH 17 有人说，过度从土地索取导致土地退化，是有些古文明中断的一个重要原因，我国几千年的农业发展没有出现这一问题，这是中华文明数千年延续不断的条件之一，你认同这一观点吗？ 认同。 历史上美索不达米亚、小亚细亚等地居民毁林造田，使那里成为了不毛之地，而中华文明在“天人合一”、“道法自然”等生态智慧和“仁民爱物”“民胞物与”等生态伦理的指导下，生生不息、源远流长； 我国古代先民还依靠“无废弃物农业”保证了土壤的肥力，改善了土壤结构，培育了土壤微生物，实现了土壤养分如氮、磷、钾及微量元素的循环利用，因此，几千年来，土地一直维持着生产能力。 美索不达米亚 P100旁栏思考题 古代施肥 二、生态工程所遵循的基本原理 SZ-LWH 传统农业、现代农业和生态农业的比较 农业 类型 概念 优点 缺点 传统 农业 简单的种植业 不产生严重 的环境污染 结构简单，能量流动、物质循环水平低，经济效益低 现代 农业 利用石油等提高农作物产量的生产方式 大量使用化肥、农药和机械动力，获得较高的经济效益 过量施用化肥、农药，严重污染环境 生态 农业 运用生态学原理，建立的综合农业生态体系 通过物质多级利用，增加经济效益，净化环境 很难经得起较大经济环境和生态环境的冲击 二、生态工程所遵循的基本原理 SZ-LWH 资料 其实，在奥森建设过程中，也有一些失败的案例。 例如，建设之初，对气候因素考虑不周，种植地块选择有误，导致珙桐种植失败； 对病虫害了解不足，园区大部分海棠与桧柏种植过近，导致苹果锈病在两者间越冬和繁殖； 放养了牛蛙，牛蛙的捕食性很强，大量本地生物被其捕食。 思考：在生态工程建设中，进行物种配置需要注意哪些问题？ 在进行生态系统工程建设时，必须要考虑生物与环境、生物与生物的协调与平衡，才能实现可持续发展。 ——协调 二、生态工程所遵循的基本原理 SZ-LWH （1）理论基础： 3.协调 考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应。 （2）实施措施： 适应 ①考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应。 例：我国西北地区一些地区年降水量小于450mm，只适宜种植灌木和草本植物，但曾被硬性规定种植乔木类杨树。 平衡 ②处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量。 意义：生物数量不超过环境承载力，避免系统的失衡和破坏 灰色长城 过度放牧的草地 ——协调 二、生态工程所遵循的基本原理 SZ-LWH 我国西部地区缺雨干旱，土壤较为贫瘠，应该选择适合当地自然环境条件的树种，如沙棘、山杏、刺槐、小叶锦鸡儿等。 在西北地区发展畜牧业，应该注意牲畜数量不能超过草地的承载力。(环境容纳量)。 从协调原理出发，在我国西北地区进行防护林建设，应选择哪些树种？如果再该地区发展畜牧养殖业，应该注意什么？ 山杏 沙棘 沙枣 刺槐 P101旁栏思考题 二、生态工程所遵循的基本原理 SZ-LWH 资料 奥森规划要建成一个以自然山水、植被为主的，可持续发展的生态地带。在设计时，北园以自然密林为主的生态种源地，以生态保护和生态恢复功能为主。南园为生态森林公园，以大型自然山水景观的构建为主。奥森公园建立后，奥森绿地对城市道路环境污染有很大改善。 思考：建设奥森的主要目的是什么？奥森绿地对道路环境污染有何改善？ 在设计和建设生态工程时，不仅要考虑自然生态系统的规律，还要考虑经济和社会等系统的影响力，要从整体出发考虑问题。 ——整体 二、生态工程所遵循的基本原理 SZ-LWH 每个生态工程都是具有多组分、复杂结构及综合功能的系统，复杂系统建设必须以整体观为指导。 生态系统是一个有机的整体 社会—经济—自然是一个复合系统 系统的整体功能 各成分功能之和 大于 整体原则 需要遵循 （1）概念： （2）原理 ——整体 4.整体 二、生态工程所遵循的基本原理 SZ-LWH 整体原理 遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例 考虑经济和社会的影响力 “绿色” 的经济系统 “宜居” 的社会 系统 “生态” 的自然 系统 社会-经济-自然 复合系统 生产成本 消费效益 植物 动物 微生物 非生物的因素 政策 管理 科学文化 (3)意义： ——整体 4.整体 （2）原理 只有应用整体性原理,才能统一协调当前与长远、局部与整体、开发建设与环境保护、之间的关系,保障生态系统的平衡和稳定。 二、生态工程所遵循的基本原理 SZ-LWH 为什么一般要森林公园要先做森林公园的整体设计再开工呢？ (4)实施措施 ①生态系统是一个有机的整体 遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。 ——整体 经济 系统 自然 系统 社会 系统 其他：社会习惯、法律制度等对生态工程建设有着 重要影响。 ②社会-经济-自然是一个复合系统 在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面一定要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴以及收入等。 避免出现：前人栽树，后人砍树的现象. 二、生态工程所遵循的基本原理 SZ-LWH 26 分析生态工程案例中的原理和应用 P102-103 思考·讨论 二、生态工程所遵循的基本原理 SZ-LWH 讨论1.尝试画出桑基鱼塘中的食物链。 桑树→蚕； 甘蔗→人； 甘蔗→猪→人； 浮游植物→鱼； 浮游植物→浮游动物→鱼 分析生态工程案例中的原理和应用 P102-103 思考·讨论 3.当桑叶价格高，卖桑叶比卖鱼更合算时，当地农民会将蚕沙用做桑树肥料，而不是喂鱼。由此可以看出，生态工程建设除了要考虑生态学、工程学原理，还需要关注什么？ 还需要关注经济学原理，要达到经济效益和生态效益的同步发展。 二、生态工程所遵循的基本原理 SZ-LWH 2.桑基鱼塘应用了生态工程的哪些原理？ ①“陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑”主要遵循了_____原理； ②“所选择的生物与生物、生物与环境达到了协调和平衡，例如桑和甘蔗适应我国南方温暖湿润气候”主要遵循了_____原理； ③“在设计桑基鱼塘时，要考虑合适的陆地与水面的配比”主要遵循了_____原理； ④“四大家鱼混养模式，通过合理布设，让各种鱼类都有生存的机会和空间”主要遵循了_____原理。 循环 协调 整体 自生 分析生态工程案例中的原理和应用 P102-103 思考·讨论 二、生态工程所遵循的基本原理 SZ-LWH 理论基础 意义 实例 自生 循环 协调 整体 自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持 实现系统结构和功能的协调，形成有序的整体 湿地生态系统的修复 物质循环 通过系统设计实现循环，使前一环节产生的废物尽可能被后一环节利用，减少整个生产环节废物的产生 无废弃物农业 生物与生物、生物与环境的协调与适应 生物数量不超过环境承载力，避免系统的失衡和破坏 西北地区不适于种植乔木类的杨树 社会、经济、自然构成的复合系统 统一协调各种关系， 保障生态系统的平衡和稳定 林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题 归纳总结 二、生态工程所遵循的基本原理 SZ-LWH 生态工程基本原理的判断方法: ①强调物质循环、废物利用、减轻环境污染→循环原理。 ②体现物种多，营养关系复杂；涉及结构与功能的协调→自生原理。 ③强调生物与环境的协调与平衡，涉及环境容纳量→协调原理。 ④涉及自然、经济和社会，如林业生态工程建设→整体原理。 归纳总结 二、生态工程所遵循的基本原理 SZ-LWH 写出下列例子主要涉及到的生态工程原理 ①沼气池——遵循了_____原理； ②在人工林增加植被层次——遵循了_____原理； ③“落红不是无情物，化作春泥更护花”——体现了______原理； ④前面造林，后面砍树——违背了_____原理； ⑤草原确定载畜量，不能过度放牧——遵循______原理； ⑥湿地破坏——违背了______原理； ⑦减少污水排放，治理湖泊——遵循了______原理； ⑧引入物种时考虑是否适应环境——遵循______原理； ⑨引入水葫芦泛滥，导致多数生物死亡——违背了_____原理和_____原理 循环 自生 循环 整体 协调 自生 自生 协调 自生 协调 典例分析 二、生态工程所遵循的基本原理 SZ-LWH 关注生态工程建设 生态工程所遵循的基本原理 生态工程的实例 生态工程的发展前景 第3节 生态工程 1 2 4 目 录 SZ-LWH 3 三、生态工程的实例 SZ-LWH 生态工程的实例 农村综合发展型生态工程 湿地生态恢复工程 矿区废弃地的生态恢复工程 物质多级循环利用问题 湿地缩小和破坏问题 生态环境破坏 沼气农业生态系统 控制污染，减少干扰 恢复土地，恢复植被 我国生态工程取得不少成绩， 仍有不足之处。 1.生态工程建设的宗旨： 应当根据当地的实际条件，因地制宜地进行。 2.生态工程建设的实例： 三、生态工程的实例 SZ-LWH 实例1：农村综合发展型生态工程 (1)问题: 建立农村综合发展型生态工程 人多地少，资源有限 (2)对策: (5)实例: 北京郊区的某村以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程。 青贮： 在玉米等作物没有完全成熟时，将果穗和秸秆一起收获切碎，通过厌氧发酵成为牛羊的青饲料。 氨化： 利用氨水或氮素化肥处理稻麦秸秆，使之软化适口，提高其作为饲料的营养价值。 P104-105 思考·讨论 农、林、牧、副、渔全面发展；开发可更新资源，减少环境污染。 以沼气工程为中心。 (3)核心: (4)优点: 三、生态工程的实例 SZ-LWH 通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油菜、棉花、甘蔗和其它农作物（通常为粗粮）在收获籽实后的剩余部分。农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中，秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，是一种具有多用途的可再生的生物资源，秸秆也是一种粗饲料。特点是粗纤维含量高（30%-40%），并含有木质素等。木质素纤维素虽不能为猪、鸡所利用，但却能被反刍动物牛、羊等牲畜吸收和利用。 36 以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程： ②饲料用于喂养畜禽 ③人、畜粪尿作为原料生产沼气 ④沼液用于水产养殖 ⑤沼渣用于为有机农产品——“无公害蔬菜” 施肥和喂养畜禽。 ⑥畜禽、鱼、螺、谷物、饲料等加工品也可到市场上出售 ①作物秸秆用来生产食用菌和饲料 P104-105 思考·讨论 分析某村综合发展型生态工程 实例1：农村综合发展型生态工程 优点：达到了物质循环利用的良性循环；缓解了农村“三料”(饲料、肥料、燃料) 的缺乏问题，提高了土地的产出水平；创造了多种劳动力就业机会，增加 了农民收入；开发了可以更新的资源，减少了环境污染。 三、生态工程的实例 SZ-LWH 自生 循环 整体 协调 P104-105 思考·讨论 讨论1.在这一案例中，主要运用了生态工程的哪些基本原理？ 有效选择畜、鱼等多种生物组成并合理布设 ________原理 作物→粮食、秸秆→人、畜食用→粪便残渣→沼气池→农田→作物________原理 利用自然生态系统中的成分，增加了就业和经济收入，解决了社会问题______原理 选择与本土或适应当地环境的生物________原理 2.这一生态系统的结构和功能有哪些特点？ 生态系统中的各组分搭配合理，紧密联系形成一个有序的整体，实现了物质多级循环利用、能量充分利用，减少了废物排放与环境污染。 3.这一生态工程有哪些值得借鉴的做法？ 这一生态工程实现了物质利用的良性循环，提高了土地产出水平，创造了多种劳动力就业机会，增加了农民收入，促进了经济发展，同时降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。 三、生态工程的实例 SZ-LWH （1）湿地的作用： （2）问题： （3）主要困难： 具有蓄洪防旱，调节区域气候，控制土壤侵蚀，自然净化污水，为迁飞的鸟类和其他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。 人们对湿地进行排水和围垦，已经破坏了地球上80%的湿地资源。 解决迁出湖区居民的生活和就业问题。 （4）主要措施: 退耕还湖 实例2：湿地生态恢复工程 三、生态工程的实例 SZ-LWH 有效选择畜、鱼等多种生物组成并合理布设 ——自生原理 作物→粮食、秸秆→人、畜食用→粪便残渣→沼气池→农田→作物。——循环原理 利用自然生态系统中的成分，增加了就业和经济收入，解决了社会问题。——整体原理 如废水处理、点源和非点源污染控制、土地处理工程，以及植物物种的引进种植等，使受到干扰的湿地得以恢复。 点源污染是指能够找到具体污染来源的污染，如下水道、工厂排污口等。 非点源污染是指不能准确确定污染发源地的污染，如农田施用农药、化肥对地表和地下水造成的污染。 协调 循环 ①采用工程学和生态学措施相结合的方法，使受到干扰的湿地得以恢复 （5）对策： 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 自生 三、生态工程的实例 SZ-LWH （6）实例： 厦门筼(yún)筜(dāng)湖生态恢复工程 污水排放 水质恶化 鱼虾绝迹 散发臭味 减少重金属有毒物排放 清挖淤泥、沿湖修建 整治沿湖及周边企业 引潮入湖、西水东调 增加氧容量增强自净力 改善水质、美化景区 80年代的厦门筼筜湖 厦门筼筜湖 三、生态工程的实例 SZ-LWH 有效选择畜、鱼等多种生物组成并合理布设 ——自生原理 作物→粮食、秸秆→人、畜食用→粪便残渣→沼气池→农田→作物。——循环原理 利用自然生态系统中的成分，增加了就业和经济收入，解决了社会问题。——整体原理 实例3：矿区废弃地的生态恢复工程 （2）案例： （1）问题: 赤峰市元宝山矿区生态恢复工程。 ①山体、土壤和植被乃至整个地区生态系统被破坏 ②极端恶劣的土地条件，会阻碍植被的生长 ③规模巨大的采矿业，对土地景观造成巨大的影响， 产生严重的重金属污染 （3）对策： ①措施：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。 ②具体方法：首先通过机械方法平整压实土地，人 工制作表土；然后在人造表土上，植树种草。 三、生态工程的实例 SZ-LWH 主要原理及对应的内容 人工进行植被恢复以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建，运用了________原理。 矿区废弃地的生态恢复工程 根据当地水分状况和土壤条件，一开始种植农作物，而是引入当地土著物种，植树种草______原理 通过植树种草，建立饲料工厂和饲养场，进行肉牛养殖，综合开发治理为当地带来良好的生态、社会、经济效益______原理 自生 协调 整体 肉牛粪肥的利用_______原理 循环 实例3：矿区废弃地的生态恢复工程 （3）对策： 三、生态工程的实例 SZ-LWH 长沙市雨花区跳马镇龟坡废弃矿山生态修复工程 实例3：矿区废弃地的 生态恢复工程 三、生态工程的实例 SZ-LWH 类型 问题 主要原理 对策 实例 农村综合发展型生态工程 湿地生态恢复工程 矿区废弃地的生态恢复工程 资源有限，人多地少，产出不足 湿地面积的缩小和破坏 矿区生态环境的破坏 自生、循环、协调、整体原理 自生原理， 协调原理， 整体原理 自生、协调、整体原理 建立综合发展型生态工程，实现物质的多级循环利用，保证在资源有限的条件下有较多产出 控制污染、动植物物种引进、建立缓冲带等 修复土地，恢复植被 北京郊区某村以沼气工程为中心的生态工程 厦门筼筜湖生态恢复工程 赤峰市元宝山矿区生态修复工程 三、生态工程的实例 SZ-LWH 1.农村综合发展型生态工程的优点包括(　　) ①物质和能量的多级利用　 ②物质循环再生 ③废物资源化　 ④生物相互依存,体现了整体性 ⑤做到了生态、经济和社会效益三结合 A.①②③④　 B.②③④⑤ C.①②④⑤ D.①②③④⑤ D 典例分析 2.下列关于湿地生态恢复工程的叙述，错误的是(　　) A.该工程采用工程和生物措施相结合的方法 B.要建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰 C.对湿地的恢复，只注意退耕还湿地或建立自然保护区就可以 D.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 C 三、生态工程的实例 SZ-LWH 3．矿山废弃地生态修复工程的关键是(　　) A．优先选择农作物以提高经济效益 B．选择合适的养殖动物以增加物种多样性 C．植被恢复和土壤微生物群落的重建 D．尽可能依靠自然演替恢复其生态功能 C 典例分析 三、生态工程的实例 SZ-LWH 关注生态工程建设 生态工程所遵循的基本原理 生态工程的实例 生态工程的发展前景 第3节 生态工程 1 2 4 目 录 SZ-LWH 3 1.我国生态工程存在的问题 ①缺乏　　　　　　的指导，难以像“精确农业”那样设计出标准化、易操作的 生态工程样板。 ②有些设计缺乏　　　　　　，生态系统的调控尚缺乏及时准确的监测技术的支持， 缺乏理论性指导等。 定量化模型 高科技含量 2.我国面临的生态危机及对策： 环境污染 人口激增 环境与资源破坏 能源短缺 “并发症” 解决方法 不但要重视生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结合，需要生态工程发挥作用 四、生态工程的发展前景 SZ-LWH 5.发展前景 ①我国党和政府高度重视 。 ②中华民族传承古老的 理念，在发展中 自然、 自然、 自然。 ③古老的智慧融合了现代科学成就，生态工程的发展和应用，将在建设美丽中国的 过程中大有作为。 3.我国态度：把　　　　　作为建设社会主义现代化强国的重要目标，在发展 中　　　自然、　　　自然、　　　自然。 美丽中国 尊重 顺应 保护 ①在肯定生态工程的作用，特别是看到它在恢复、重建受损生态环境方面可发挥 重要作用的同时，不要忘记大自然固有的强大的 ； ②更不能误认为只要有了生态工程，就可以走“先污染、破坏，后治理”的老路。 4.对生态工程的理解 生态恢复力量 生态文明建设 天人合一 尊重 顺应 保护 四、生态工程的发展前景 SZ-LWH 生命是什么？这是一个古老又充满哲理的问题。概括、总结从细胞到生态系统多层次生命系统的共同特征，对你认识生命的本质会有帮助。这个活动，需要你综合运用已经学过的内容，甚至需要查找资料获取更多信息，并用准确的术语表达。 P109 总结概括，并运用术语表达 开放性、复杂性、有序性、动态性、整体性 细胞和个体等生命系统能进行“自我复制” 2.生命系统的功能。生命系统不断从外界环境获取物质或能量，形成新的组织结构，也不断排出物质、散失热能，等等。细胞能形成新细胞，个体能产生新个体。 生命系统的结构特征是___________________________________________。 生命系统的功能特点是_________________________________________； 。 1.生命系统的结构。与一般的非生命系统相比，生命系统的复杂程度更高。生命系统尽管结构复杂，但都是由各个组成部分构成的统一的、有序的整体。 能与环境进行物质和能量的交换以维持自身的有序性，进行“自我更新” 思维训练 3.生命系统与环境的关系。任何生命系统都不能孤立地存在，而是与其他生物，包括同种和不同种的生物，紧密联系在一起的，同时又依存于非生物环境。 4.生命系统的历史。分析生命系统的 由来，追寻生命系统的历史，也是理解生命是什么的关键。 从生态的视角看，生命系统__________________________________________。 依存于环境，也能适应环境、影响环境 从历史的角度看，生命系统 。 由最原始、最简单的生命进化而来，凝聚着漫长的进化史。 生命是什么？这是一个古老又充满哲理的问题。概括、总结从细胞到生态系统多层 次生命系统的共同特征，对你认识生命的本质会有帮助。这个活动，需要你综合运用已经学过的内容，甚至需要查找资料获取更多信息，并用准确的术语表达。 P109 总结概括，并运用术语表达 思维训练 P108参观庭院生态系统或生态园 如果对农村家庭生活用沼气、蔬菜种植和庭院养殖等进行整体设计，可以构建良好的庭院生态系统。在我国农村，已经有很多这样的庭院生态系统在运行。图中所示为我国北方某个庭院生态系统。另外，在城市周边，往往有一些运转良好的生态园。 选择一处庭院生态系 统或者生态园前去参观。参观过程中注意观察、分析蕴含的生态学原理和经 济学原理。参观后，查阅资料，根据当地实际情况，设计一个庭院生态系统。 “四位一体”农业生态工程模式图 课外实践 P110定量评估我国陆地生态系统的固碳效应 陆地生态系统吸收、固定二氧化碳（固碳）可以有效减缓大气中二氧化碳浓度的升高。 摸清我国陆地生态系统的固碳情况，是制定相关产业发展和环境保护对策、提高生态系统固碳能力的基础。定量评估我国陆地生态系统的固碳情况，以及重大生态工程建设所产生的固碳效应却十分困难。 不仅为验证和发展相关的生态学基本理论、评估生态系统对未来环境变化的响应提供了基本数据，也为我国应对气候变化的国际谈判提供重要支撑，为建设“美丽中国”助力。 陆地生态固碳的作用： 摸清我国陆地生态系统的固碳情况的意义和困难： 评价我国陆地生态系统固碳效应的意义： 生物科技进展 一是查明我国陆地生态系统在过去几十年一直发挥着重要的固碳作用。 二是首次在国家尺度上用直接证据证明人类的有效干预能提高陆地生态系统的固碳能力。 三是揭示生物多样性与生态系统生产力和土壤碳储量之间的相关性，证实了增加生物多样性不但能提高生态系统的生产力，而且可以增加土壤的碳储量。 我国陆地生态系统碳储量变化及分布研究成果： P110定量评估我国陆地生态系统的固碳效应 生物科技进展 P111前景广阔的沼气工程 沼气是人畜粪便等物质，经过一系列复杂的厌氧发酵过程，产生的富含甲烷气体的燃料。 发展沼气不仅可以有效地解决农村的燃料问题，还为饲料、肥料开辟了新的来源，对节省林木和保护林草植被也具有重要的意义。 70%的农户缺少燃料、饲料、肥料。上述“三料”都依赖有限的作物秸秆、谷壳、麸皮等农副产品和薪柴林等生物质， 迫使农民不断强化对林灌草地的滥伐滥采，导致了严重的水土流失，对生态环境造成了很大破坏。 发展沼气的意义： 沼气工程发展的背景： 科学·技术·社会 我国沼气工程的发展趋势是，伴随新农村建设和城镇化发展，将逐步向村镇集中（联村）供气方向发展，即每个村镇（或联村）建设一个规模化的沼气站，利用本村镇产生的生活垃圾、人畜粪便和秸秆等废弃物集中生产沼气。沼气通过管网送往各家各户。  沼气工程充分利用了物质循环再生的原理。由于它在物质、能量多级充分利用和转化方面独特的纽带作用，大大促进了农村以农牧结合为中心的多种经营，已成为我国当今农村生态工程建设中最重要和最基础性的组分。 沼气工程的原理： 沼气工程的前景： P111前景广阔的沼气工程 科学·技术·社会 生态工程所遵循的原理 农村综合发展型生态工程 矿区废弃地的生态恢复工程 生态工程的实例 自生 循环 协调 湿地生态恢复工程 整体 生态工程 课堂小结 SZ-LWH 教材P103 一、概念检测 1.生态工程遵循整体、协调、循环、自生等基本原理。判断下列相关表述是否正确。 （1）依据生态工程的循环原理，应该对垃圾进行焚烧处理。（ ） （2）园林既能改善生态环境，又能提高社会和经济效益，体现了生态工程的整体原理。 （ ） 2.建设人工湿地可将污水、污泥有控制地投放到人工建造的湿地上，主要利用了土壤、 人工介质、微生物的作用对污水和污泥进行处理。下列叙述，不合理的是（ ） A.合理搭配植物以提高系统的生物多样性 B.尽量使用本地物种以减少外来物种入侵 C.为提高能量传递效率增大引入湿地的污水总量 D.选择合适的人工介质以利于好养微生物的分解作用 × √ C 练习与应用 SZ-LWH 二、拓展应用 1953年朝鲜战争停战后，南北双方以北纬38°为停火线，沿线两侧大约500km2为非军事区，这里的地表经过战争浩劫,几乎没有生物存在。几年来，由于基本没有人类活动，这里恢复了完全的自然状态。河水清澈、森林茂盛、物种繁多，还出现了多种被认为早已在朝鲜半岛灭绝的动物，如棕熊。有科学家评论说：“全世界只有在这个地个地区的生态恢复情况大大超过了人类所有生态建设所能达到的水平。”说说这个案例给你的启示。 提示：我们在认识到生态工程在恢复、重建受损生态环境方面可发挥重要作用的同时，不能忘记大自然固有的强大的生态恢复力量，更不能误认为只要有了生态工程，就可以先污染，后治理;在生态工程建设中，我们应充分利用自然生态系统的恢复能力，结合当地生态环境有针对性地进行生态工程建设，以达到更好的效果，并节约成本。 教材P103 练习与应用 SZ-LWH 1.生态工程建设需要因地制宜、多措并举。判断下列相关表述是否正确。 (1)农村综合发展型生态工程实现了物质和能量的循环利用。( ) (2)农村综合发展型生态工程的原理是一样 的，各地均可按相同的模式建设。( ) (3)在湿地生态恢复工程中，建立缓冲带主要是为了减少人类的干扰。( ) (4)在某矿区废弃地进行公园化建设时，需要考虑植被与土壤之间的协调。 ( ) × × √ √ 一、概念检测 教材P109 练习与应用 SZ-LWH 2.2017年，我国农业部启动了农业绿色发展行动，其中要求提高农作物秸秆的利用率。下列对农作物秸秆处理不当的是（ ） A.过腹还田 B.青贮、氨化处理 C.田间焚烧，留灰做底肥 D.利用作物秸杆培养蚯蚓 C 一、概念检测 教材P109 练习与应用 SZ-LWH 莱茵河是欧洲大陆的一条大河，流经多个国家,曾是流域内几千万人的饮用水水源，也是鲜鱼等河游性鱼的洄游河流。第二次世界大战以后，伴随经济的快速发展，过度捕捞、河道的渠化、工业污水的排放、繁忙的内河航运等人类活动导致莱茵河的水质严重恶化，因河道裁弯取直,鱼类涧游受阻等问题日趋严重。 （1）针对上述问题，列举菜茵河的治理要解决哪些方面的问题。 二、拓展应用 要解决过度捕捞、河道的渠化、工业污水的排放、繁忙的内河航运等人类活动带来的水质严重恶化等问题。要协调经济和社会发展与生态环境保护之间的关系。严格控制流域内的污水排放并对污水进行净化处理；拆除不合理的航道、灌溉和防洪工程；保护植被、加强绿化、恢复生态；保护洄游鱼类、保护鱼类产卵场、控制鱼类捕捞量；等等。 教材P109 练习与应用 SZ-LWH （2）莱茵河流域管理委员会和沿河国家于1987年提出了重塑莱茵河的生态修复计划，查阅资料，了解该计划的设计思路。 （3）查阅最新进展，了解莱茵河的生态现状。 （4）谈谈莱茵河治理给你的启发。 一方面可以从人们对污染治理的观念转变，制订科学的治理方案，加强国际合作与公众参与等角度来谈；另一方面可以将莱茵河的治理与我国在河流治理方面的典型案例进行对比分析，并提出合理化建议等。 （5）你家乡附近的河流是否也出现20世纪菜茵河遇到的问题？能否借鉴莱茵河治理的经验和教训？提出你的想法。 二、拓展应用 (P109) 教材P109 练习与应用 SZ-LWH 1.“杂交水稻之父”袁隆平成功培育出高产杂交水稻的关键是在野生水稻中发现了雄性不育植株，这是利用了生物多样性中的 （ ） A.生物种类多样性 B.生态环境多样性 C.生态系统多样性 D.遗传（基因）多样性 D 一、选择题 教材P113 复习与提高 SZ-LWH 2.城市生态工程是指用生态工程的方法对城市环境进行综合治理。下列措施，不符合城市生态工程建设基本原理的是 （ ） A.大力推广“环境友好技术” B.采用浮床工艺法等手段治理水污染 C.分区建设工业区、居住区、生态绿地等 D.用法律手段禁止汽车上路，严禁造纸厂、酒厂生产，以断绝污染的源头 D 一、选择题 教材P109 复习与提高 SZ-LWH 3.本章章首页所示的云南省红河州哈尼梯田，被盛赞为江河一森林一村寨一梯田四位一体的人与自然高度协调、可持续发展的生态系统， 是我国劳动人民创造的农耕文明奇观。在这里， 山顶是森林，可以涵养水源；山坡上是层层梯田；半山腰上建有村寨；山脚下有江河。近些年来，哈尼梯田部分地区试行稻一鱼一鸭生态种养模式， 将种稻、养鱼、养鸭相结合，取得显著经济效益。 B (1)维持哈尼梯田这一生态系统可持续发展的关键是 （ ） A.层层的梯田 B.山顶的森林 C.半山腰的村寨 D.山脚下的江河 一、选择题 教材P109 复习与提高 SZ-LWH (2)稻一鱼一鸭生态种养模式能提高经济效益的原因是 （ ） A.当地日照充足 B.当地土壤条件好 C. 物质分层分级利用 D.物质和能量循环利用 C 3.本章章首页所示的云南省红河州哈尼梯田，被盛赞为江河一森林一村寨一梯田四位一体的人与自然高度协调、可持续发展的生态系统， 是我国劳动人民创造的农耕文明奇观。在这里， 山顶是森林，可以涵养水源；山坡上是层层梯田；半山腰上建有村寨；山脚下有江河。近些年来，哈尼梯田部分地区试行稻一鱼一鸭生态种养模式， 将种稻、养鱼、养鸭相结合，取得显著经济效益。 一、选择题 教材P109 复习与提高 SZ-LWH 二、非选择题 1.2020年2月24日，全国人民代表大会常务委员会通过了《关于全面禁止非法野生动物交易、革除滥食野生动物陋习、切实保障人民群众生命健康安全的决定（草案）》。禁止野生动物交易、革除滥食野生动物陋习为什么有利于保障人民群众的生命健康安全？ (1)野生动物可能携带能够感染人的寄生虫、细菌、病毒等病原体，在猎捕、宰杀、加工、交易和食用野生动物的过程中，病原体会发生扩散、传播，直接危害人民群众的生命健康。 (2)每种生物在自然界中都有其地位与作用，禁止野生动物交易、革除滥食野生动物的陋习可以有效阻止人们对野生动物的猎捕，从而起到保护生物多样性、维持生态平衡的作用。人和动物都是自然界中的一分子，保护野生动物，就是保护人类；善待野生动物，就是善待我们自己。 教材P109 复习与提高 SZ-LWH 二、非选择题 2.有的科学家说，人类总是如下图所示，依靠科技的进步，使自身更加适应环境。然而，人口也会随之明显增长，并使生态环境进一步遭到破坏，如消耗更多的资源、生物多样性锐减以及产生更多的废弃物和污染物，从而形成一种恶性循环。 你认同这种观点吗？你认为人口、科技进步和资源与环境之间应当是一种什么样的关系？ 教材P109 复习与提高 SZ-LWH 不认同。世界近几百年来人口过快增长与科技进步有一定关系，人口过快增长造成资源大量消耗、生态遭到严重破坏的情况是比较普遍的。但是，在许多人口增长控制得比较好、生态治理和环境保护做得比较好的国家和地区，资源和环境状况正在朝着好的方向转化，因此不能笼统地认同这种观点。 人口、科技进步、资源与环境之间应当是一种相互协调的关系。科技进步特别是农业科技进步可以使地球养活更多的人口，但科技进步并不一定导致人口猛增，有些科技发达的国家甚至出现人口下降的趋势；应用先进科技可以提高资源和能源的利用效率，开发绿色能源和防治污染。 因此，人类不仅要大力推动科技进步，还要大力加强人口、资源和环境教育。此外，各国还要加强有关的法制建设和国际合作，使全球人口增长得到合理的控制，使资源得到合理的利用，使生态环境不再遭到破坏并且朝着好的方向发展。总之，人类应当坚持走一条自然、经济、社会相协调的可持续发展之路。 教材P109 复习与提高 SZ-LWH 二、非选择题 3.下表显示某地哺乳动物和鸟类生存受到威胁的各主要原因及其比例。 (1)请根据这些数据绘制柱形图，横轴表示每类动物受威胁的原因，纵轴表示数值。 教材P109 复习与提高 SZ-LWH 二、非选择题 3.下表显示某地哺乳动物和鸟类生存受到威胁的各主要原因及其比例。 (2)分析这两类动物生存受到威胁的主要原因是什么。 哺乳动物受到威胁的主要原因是丧失栖息地和偷猎；鸟类受到威胁的主要原因是丧失栖息地。 4.学完“生物与环境”模块，你对生物与环境的关系、人与环境的关系有哪些体会和见解？ 教材P109 复习与提高 SZ-LWH Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 Lavf58.51.100 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$