4.3 生态工程(第二课时)课件-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修2

第3节 生态工程（第二课时） 第4章 人与环境 【重难点】 生态工程的实例和发展前景。 S z L w h 课堂导入 我国生态建设取得的成绩 S z L w h 一 生态工程的发展前景 练习与应用 生态工程的实例 目 录 CONTENTS 二 三 学习目录 S z L w h 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 一. 生态工程实例 S z L w h 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。 （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）问题： （2）对策： 一. 生态工程实例 1.农村综合发展型生态工程 S z L w h 思考•讨论 分析某农村综合发展型生态工程 图b 农村综合发展型生态工程示意图 图a 压制、储存青贮玉米 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 ①作物秸秆用来生产食用菌和饲料 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。 S z L w h 思考•讨论 分析某农村综合发展型生态工程 图b 农村综合发展型生态工程示意图 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 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，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。 ①作物秸秆用来生产食用菌和饲料 S z L w h 思考•讨论 分析某农村综合发展型生态工程 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 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？ 整体、协调、循环、自生等。 主要原理及对应的内容 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 自生 循环 整体 S z L w h 思考•讨论 分析某农村综合发展型生态工程 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 讨论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。 讨论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。 S z L w h （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。 一. 生态工程实例 2.湿地生态恢复工程 S z L w h 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。 （3）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。 一. 生态工程实例 2.湿地生态恢复工程 采用工程学和生态学措施相结合的方法： S z L w h 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。 一. 生态工程实例 2.湿地生态恢复工程 S z L w h （4）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 一. 生态工程实例 2.湿地生态恢复工程 S z L w h 一. 生态工程实例 2.湿地生态恢复工程 （5）利用的原理 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 S z L w h （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。 （2）对策： 植被恢复 一. 生态工程实例 3.矿区废弃地的生态恢复工程 S z L w h 一. 生态工程实例 3.矿区废弃地的生态恢复工程 （3）实例：赤峰市元宝山矿区生态恢复工程 该地区在生态恢复改造工程中，采取了诸如围栏、排石整地、植树、种草等措施，仅用了 3 年多的时间，就建立了草地 750 hm 2 ，年产优质牧草4 000 t 以上；还建立了 3 处日加工能力为 8 t 的饲料工厂及1 处饲养场，进行肉牛的养殖和粪肥的利用。这种综合开发治理为该地区带来了良好的生态、社会和经济效益。 S z L w h 一. 生态工程实例 3.矿区废弃地的生态恢复工程 （4）利用的原理 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 S z L w h 一 生态工程的发展前景 练习与应用 生态工程的实例 目 录 CONTENTS 二 三 学习目录 S z L w h 二. 生态工程的发展前景 1.对生态工程治理应持有的态度 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。 2.我国生态工程存在的问题 （1）缺乏定量化模型的指导，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）有些设计缺乏高科技含量。 （3）生态系统的调控尚缺乏及时准确的监测技术的支持。 （4）缺乏理论性指导。 S z L w h 3.我国目前面临的生态危机及对策 二. 生态工程的发展前景 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。 4. 我国生态工程的前景 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。 S z L w h √ (1)北京郊区的某村实施了以沼气工程为中心的生态工程，沼气池的建立遵循了循环原理。( ) (2)设计良性循环的农业生态系统时，应遵循的基本原则是追求经济效益的最大化。 ( ) 提示：应在防止环境污染的前提下，追求经济效益和生态效益的同步发展。 (3)根据协调原理，一个生态系统中种群的数量不应超过环境容纳量。 ( ) × √ 习题巩固 S z L w h × (4)湿地生态恢复应尽可能多的引进外来物种。( ) 提示：引进外来物种可能造成生物入侵，应引入合适的动植物以增加物种多样性。 (5)矿区废弃地的生态恢复工程的关键是尽可能依靠自然演替恢复其生态功能。 ( ) 提示：矿区废弃地的生态恢复工程的关键是植被恢复和植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建，这主要依靠人类的活动。 (6)湿地生态系统对于蓄洪防旱、自然净化污水有重要作用，被誉为地球的“肾”。 ( ) × √ 习题巩固 S z L w h 例1 (2025·江西临川一中期末)下列关于湿地生态恢复工程的叙述，错误的是 (　　) A.该工程采用的是工程学和生态学措施相结合的方法 B.在湿地的周围，要建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰 C.对湿地的恢复，注意退耕还湿地或建立自然保护区就能奏效 D.湿地的恢复除利用生物工程手段外，还要依靠自然演替等机制恢复其生态功能 解析　对湿地的恢复不是简单的退耕还湿地或建立自然保护区就能奏效的，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，C错误。 C 习题巩固 S z L w h 例2 (2025·湖北襄阳四中联考)某地通过新建沼气池和植树造林，构建了新型农业生态系统(如图所示)。下列有关叙述错误的是(　　) A.该生态系统中，处于第二营养级的生物有人和家禽、家畜 B.该生态系统中人的作用非常关键 C.该生态系统的建立，提高了相邻两个营养级之间的能量传递效率 D.清除农田中的杂草可以调整能量流动关系，使能量流向对人类最有益的部分 C 习题巩固 S z L w h 解析　该生态系统中，农作物为生产者，处于第一营养级，人和家禽、家畜以农作物为食，处于第二营养级，A正确； 该生态系统中人的作用非常关键，人工生态系统的运转离不开人的管理，B正确； 相邻两个营养级之间的能量传递效率为10%～20%，构建新型农业生态系统，只能提高能量的利用率，不能提高能量传递效率，C错误。 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 S z L w h 三类常见生态工程的实例分析 实例 主要问题 原理 主要对策 案例 农村综合发展型生态工程 怎样实现物质的多级循环利用,在资源有限的条件下有较多的产出,以解决人多地少的矛盾 循环 整体 建立农村综合 发展型生态工程 以沼气工程为中心的生态工程 湿地生态恢复工程 湿地缩小和破坏、环境污染和过度利用等 自生 协调 整体 控制污染、 退田还湿、 引进动植物 厦门筼筜湖的生态恢复工程 矿区废弃地的生态恢复工程 矿区生态环境问题 协调 整体 修复土地、 植被恢复 赤峰市元宝山矿区生态恢复工程 课堂小结 S z L w h 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”； S z L w h 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 S z L w h 一 生态工程所遵循的基本原理 练习与应用 关注生态工程建设 目 录 CONTENTS 二 三 学习目录 S z L w h 一、概念检测 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。（ ） × × √ √ 练习与应用 p109 S z L w h 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 一、概念检测 练习与应用 p109 S z L w h 练习与应用 二、拓展应用 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，也是鲑鱼等洄游性鱼的洄游河流。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，因河道裁弯取宜，鱼类洒游受阻等问题日趋严重。 (1)针对上述问题，列举莱茵河的治理要解决哪些方面的问题。 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。 S z L w h 练习与应用 二、拓展应用 (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。 提示：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；另一方面可以将菜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世纪莱茵河遇到的问题？ 能否借鉴莱茵河治理的经验和 教训？提出你的想法。 可查阅资料，走访当地居民，咨询相关部门，了解情况后进行交流。 S z L w h 复习与提高 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 p113 S z L w h 复习与提高 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。 (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 B C p113 S z L w h 复习与提高 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。 p113 S z L w h 复习与提高 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? p113 S z L w h 复习与提高 二、非选择题 【提示】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。 p113 S z L w h 复习与提高 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 p113 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。 S z L w h THANKS 感谢观看 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $