4.3 生态工程 课时2-【省心备课】2024-2025学年高二生物同步教学精优课件（人教版2019选择性必修2）

第3节 生态工程（2） 贺老师 第4章 人与环境 1 生态工程实例 20世纪70年代以来，我国生态工程的理论和实践都取得了长足进展，政府十分重视。在某些研究领域已处于国际领先的地位，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，取得了令人瞩目的成就。 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 生态工程自20世纪60年代提出后，在世界范围内逐渐得到广泛的认同和重视。 20世纪70年代以来，我国生态工程的理论和实践都取得了长足进展，政府十分重视。 在某些研究领域已处于国际领先的地位，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，取得了令人瞩目的成就。 2 生态工程实例 (3) 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 2020年，我国5.1亿人生活在农村，人多地少，资源有限 建立农村综合发展型生态工程 1 农村综合发展型生态工程 （1）问题： （2）对策： 3 ①作物秸秆用来生产食用菌和饲料 青贮：将秸秆切碎，通过厌氧发酵成为牛羊青饲料 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。 ②饲料用于喂养畜禽 ③人、畜粪尿作为原料生产沼气 思考·讨论 分析某农村综合发展生态工程 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，从而达到了物质利用的良性循环，缓解了农村“三料”（饲料、燃料、肥料）的缺乏问题，提高了土地产出水平。 ⑥畜禽、鱼、螺、谷物、饲料等加工品也可到市场上出售。 该村实施了以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程： 沼液中的营养物质和微生物可以促进水生植物的生长和养分吸收，进而增加水体中的氧气含量，改善水质。使用沼液可以增加底泥中微生物的数量和种类，促进有机物的分解。 4 生态工程实例 1 农村综合发展型生态工程 主要原理及对应的内容 农村综合发展型生态工程 有效选择畜、鱼等多种生物组成并合理布设。 ________原理 自生 作物→粮食、秸秆→人、畜食用→粪便残渣→沼气池→农田→作物。 ________原理 循环 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 整体 选择与本土或适应当地环境的生物。 ________原理 协调 5 生态工程实例 2 湿地生态恢复工程 （2）问题： 在经济发展过程中，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。 湿地的缩小、 湿地的环境污染、 生物资源的过度利用等。 80年代的厦门筼(yún)筜(dāng)湖 （1）湿地的作用： 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。 土壤侵蚀是指土壤或成土母质在水力、风力、冻融、重力、温度、人为等外力作用下，土壤物理结构或化学成分发生破坏或位移，包括破坏、剥蚀、搬运和沉积等过程。 在经济发展过程中，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。湿地的缩小、湿地的环境污染、生物资源的过度利用等。 6 生态工程实例 2 湿地生态恢复工程 （3）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 减少污水、垃圾排放 引潮入湖、西水东调 整治沿湖及周边企业 清挖淤泥 改善水质、美化景区 增加氧容量，增强自净力 7 生态工程实例 2 湿地生态恢复工程 （4）对策： 废水处理、点源和非点源污染控制、土地处理工程， 动植物物种引进等，使受到干扰的湿地得以恢复； 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 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。 采用工程学和生态学措施现结合的方法，通过缓冲带的设置，可以有效拦截来自周边地区的污染物，减缓水流速度，稳定河岸，同时为野生动物提供栖息地和食物来源。 8 湿地生态恢复工程 主要原理及对应的内容 废水等污染物的处理利用 ________原理 根据原湿地中物种的分布情况引入动植物 ________原理 建立缓冲带，减少人类的干扰、依靠其自然演替等机制恢复其生态功能 _________原理 循环 协调 自生 讨论：在这一案例中，主要运用了生态工程的哪些基本原理？ 生态工程实例 2 湿地生态恢复工程 9 生态工程实例 3 矿区废弃地的生态恢复工程 （1）问题： 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 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。 关键在于 ，以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。 具体方法：恢复矿区生态环境，首先要通过机械方法平整压实土地，人工制造表土；然后，在人造表土上，植树种草。(根据环境引入当地土著物种) （2）对策： 植被恢复 10 矿区废弃地的生态恢复工程 主要内容及对应的原理 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 ________原理 根据当地水分状况和土壤条件，一开始不种植农作物，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 肉牛粪肥的利用 ________原理 自生 协调 整体 循环 生态工程实例 3 矿区废弃地的生态恢复工程 讨论：在这一案例中，主要运用了生态工程的哪些基本原理？ 11 生态工程的发展前景 1.不足 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 对策：重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结合，需要生态工程建设发挥作用。 ①我国生态工程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。 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。 12 4. 我国生态工程的前景 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生态恢复力量，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。 中华民族传承古老的天人合一理念，在发展中尊重自然、顺应自然、保护自然。今天，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. 对生态工程治理应持有的态度 生态工程的发展前景 13 思维训练——总结概括，并运用术语表达 p109 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。 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。 生命系统的结构特征是：______________________________________________________。 开放性、复杂性、有序性、动态性、整体性 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。 生命系统的功能特点是：_______________________________________________________ ________________________________________________________________________________. ②细胞和个体等生命系统还能进行“自我复制”。 ①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”； 14 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。 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 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。 思维训练——总结概括，并运用术语表达 p109 15 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。（ ） 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. 利用作物秸秆培养蚯蚓 × √ C × √ 课后习题 p109 过腹还田是一种循环农业方式，具体是指将农作物秸秆用作饲料喂养牲畜，经过牲畜消化后，将秸秆中的营养物质转化为粪便和尿液，再将这些粪便和尿液作为肥料施入农田。 16 复习与提高 p113 一、选择题 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 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 D 17 复习与提高 p113 一、选择题 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-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 (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 18 复习与提高 p113 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。 大量人口 需要更多资源 更多的科技进步 有限资源消耗增加,资源耗竭,生态环境恶化 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? 19 复习与提高 p113 二、非选择题 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。 20 复习与提高 p113 二、非选择题 (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。 原因 哺乳动物 鸟类 偷猎 31% 20% 丧失栖息地 32% 60% 生物入侵 17% 12% 其他原因 20% 8% 哺乳动物 鸟类 偷猎 丧失 栖息地 生物入侵 其他原因 0 20 40 60 受到威胁的比例/% 受到威胁的原因 (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时丧失栖息地 21 2.17生物学作业： 大本p82-84（all） 小本p124 22 $$