高中生物 生態(tài)工程學案

1、高二年級生物導學提綱選修3專題5 生態(tài)工程【學習目標】1、舉例說出生態(tài)工程的實例，說出這些實例所運用的主要生態(tài)工程原理。2、評述生態(tài)工程發(fā)展前景，說出生態(tài)工程的局限性，舉例說出我國生態(tài)工程的特點。3、嘗試設計簡單的生態(tài)工程。【學習重點】 生態(tài)工程的實例。【學習難點】應用生態(tài)工程的原理，設計簡單的生態(tài)工程?！緦W習過程】A、自主學習一、生態(tài)工程的實例1農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程(1)問題：_，_，產(chǎn)出不足。(2)對策：建立農(nóng)村_生態(tài)工程，實現(xiàn)物質的多級循環(huán)利用。(3)案例：北京竇店村以_為中心的物質多級循環(huán)利用工程。2小流域綜合治理生態(tài)工程(1)小流域：指河流各級支流的_，面積一般在350k

2、m2。(2)問題及危害：_比較嚴重，給下游地區(qū)帶來嚴重_，流失土壤中含大量的_等植物所需養(yǎng)分。(3)對策 原理：生態(tài)工程的_原理、_原理及_等原理。措施：通過_、耕作措施、林草措施等工程和_措施，層層設防來控制土壤侵蝕。(4)成效：已從開始的_和_等工程，逐漸轉移到生態(tài)經(jīng)濟型模式上，目標是建立_的復合系統(tǒng)，獲得最大的生態(tài)和經(jīng)濟效益。3大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復工程(1)問題及原因問題：土地_嚴重。原因：過度_(32)，過度_(30)，盲目_ (27)，不合理利用_（9.6%），其他_(1.4)。(2)對策：實施一系列森林或草原_的生態(tài)工程、_的生態(tài)工程等，如退耕還林還草生態(tài)工程、防沙治沙生態(tài)工程、“三

3、北”(_北部、_大部和_大部)防護林生態(tài)工程等。(3)成果及意義：一些區(qū)域在_及_等方面，取得了較大的成績，減輕了_、_、等對農(nóng)作物的危害，改善了_條件，加快了地方經(jīng)濟發(fā)展和人們脫貧致富奔小康的步伐。4濕地生態(tài)恢復工程(1)濕地的生態(tài)功能：被譽為_，具有_，調節(jié)_，控制土壤侵蝕，自然凈化_，為遷飛鳥類和多種動植物提供_，為人們提供休閑娛樂的環(huán)境等功能。(2)問題及危害問題：人們對濕地進行_和_，已經(jīng)破壞了地球上_的濕地資源。危害：導致_變劣、_下降、_降低、遷飛鳥類絕跡等。(3)對策采用_和_措施相結合的方法，使受到干擾的濕地得以恢復。在濕地周圍建立_，以盡量減少人類的干擾，使?jié)竦匾揽縚等機制

4、恢復其生態(tài)功能。(4)案例：鄱陽湖的生態(tài)恢復工程治理方針：平堤行洪、_、_。注意問題：對濕地的恢復不是簡單的退耕還濕地或建立自然保護區(qū)就能奏效的，還要解決濕地上、中游的_情況，以及遷出農(nóng)民的生計問題。5礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復工程(1)問題及危害：礦藏開采造成_、_和_乃至整個地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的破壞，礦區(qū)極端惡劣的土地條件，阻礙_的生長，還會產(chǎn)生嚴重的_污染。(2)對策采取的措施包括人工制造_、多層覆蓋、_(如圍欄)、土壤_控制、_工程等，其中關鍵是_及其所必需的土壤_的重建?；謴瓦^程：機械方法_土地人工制造_植樹種草。6城市環(huán)境生態(tài)工程(1)問題：_污染、_污染、_污染等方面。(2)對策：用_的方法

5、對城市環(huán)境進行綜合治理。在城市規(guī)劃和布局方面，要進行城市_，合理分布_、_、 _等。推廣“_”和_，以減少污染的產(chǎn)出。采用各種手段治理污染，進行廢棄物的_利用。 建立健全法制進行監(jiān)督。(3)案例：我國科技人員創(chuàng)造了_來凈化污水。做法：在浮床上種植特殊的_植物以吸收水中的化學元素，植物有的可以直接用作_，有的在大量干燥處理后可以用來提取銅、鋅、汞等金屬。成效：這種方法一般在12年內就能使水體由原來的_類標準凈化為_標準，并能使沉水植物和底棲生物等水生生物得到自然恢復。二、對生態(tài)工程的認識1首先肯定生態(tài)工程的作用，特別是對_受損生態(tài)環(huán)境的重要作用。2不忘大自然固有的強大的_力量，不能誤認為只要有了

6、生態(tài)工程，就可以走發(fā)達國家“_”的老路。三、生態(tài)工程發(fā)展的前景1“生物圈2號”生態(tài)工程的實驗及啟示(1)設計目的：制造一個人工模擬的_系統(tǒng)，以驗證人類在離開地球的情況下，利用_，僅僅依靠_，能否維持生存。 (2)失敗原因：_失調；_比例與地球相差甚遠，導致空氣中_的含量猛增；_量減少，不足以維持人及動物的生存。(3)啟示：使人們認識到人與自然和諧共處的重要性，深化了對_的認識，盡管科學技術已很發(fā)達了，但人類仍沒有能力完全模擬出_。2對我國生態(tài)工程發(fā)展前景的分析與展望(1)西方發(fā)達國家生態(tài)工程特點：目標是治理_，集中于對破壞的生態(tài)系統(tǒng)進行_，生態(tài)工程應用范圍小，不太強調_。(2)我國生態(tài)危機：不

7、是單純的_問題，而是與_、_破壞、_等問題結合在一起的并發(fā)癥。(3)我國生態(tài)工程特點：不但重視對_的保護，更注重與_的結合，遵循_的基本原理，建立適合中國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村的特點的生態(tài)工程。(4)我國生態(tài)工程不足之處：缺乏_指導，難以設計出_的生態(tài)工程樣板。設計缺乏_，生態(tài)系統(tǒng)的調控缺乏及時準確的_支持，缺乏_指導等。特別提醒 人為過度砍伐森林，使其吸收二氧化碳的能力下降，是造成溫室效應的原因之一。所以大力植樹造林，能避免溫室效應。B、質疑討論【農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程案例】 1、在這一案例中，主要運用了哪些生態(tài)工程的基本原理？   提示：物質循環(huán)再生原理、整體性

8、原理、物種多樣性原理等。  2、這一生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能有哪些特點？有哪些值得借鑒的做法？提示：這個案例以沼氣工程為核心，農(nóng)林牧副漁各業(yè)全面發(fā)展，增加了勞動力就業(yè)機會，促進了經(jīng)濟發(fā)展；同時又降低了環(huán)境污染，促進了農(nóng)村的可持續(xù)發(fā)展?！拘×饔蚓C合治理生態(tài)工程案例】   分析甘肅省隴南縣的“九子登科”模式，在說明“九子”措施含義的基礎上，談談你對小流域綜合治理生態(tài)工程的理解。   補充資料“九子登科”措施的具體意義   山頂戴帽子：山頭實行封禁管理、營造水土保持林，保護和恢復植被； 

9、;  山腰系帶子：半山陡坡退耕還林還草，發(fā)揮林草攔蓄作用，減少徑流；   坡地修臺子：坡耕地以坡改梯田為突破口，建設基本農(nóng)田，為調整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構提供條件；地埂鎖邊子：充分利用地埂種植經(jīng)濟作物，既獲得經(jīng)濟效益，又保護地?。?#160;  荒地荒溝栽苗子：在荒山、荒溝、荒坡地建設薪炭林；   山腳種果子：山腳發(fā)展經(jīng)濟林果園，促進商品經(jīng)濟發(fā)展；   溝底穿靴子：在干、支、毛溝溝底修建谷坊、攔擋壩，建設溝壩地，攔蓄泥沙，防止溝壑被水沖蝕而導致其不斷擴張； 

10、0; 見縫插針釘扣子：利用田間地頭、房前屋后栽植林果，發(fā)揮零星作用，提高治理程度；   秋田蓋罩子：在緩坡耕地改順坡種植為橫坡等高種植、實行地膜覆蓋等保土耕作措施。1、小流域的綜合治理，“綜合”表現(xiàn)在哪些方面？   提示：“綜合”表現(xiàn)在它一改以前的單純造林和蓄水、減沙等工程模式，同時考慮到了生態(tài)效益和經(jīng)濟效益：不但注重通過還林、還草、筑壩等措施達到蓄水、降低土壤侵蝕的生態(tài)效果；還考慮如何提高人們的生活水平。例如，不但種植農(nóng)作物，還同時種植經(jīng)濟作物來提高人們的收入；考慮到了種植薪柴林解決人們的燃料來源問題。各種措施的結果是建立

11、一個穩(wěn)定、持久、高效的生態(tài)系統(tǒng)。   2、為什么要針對不同的地形采取不同的措施？這體現(xiàn)了生態(tài)工程的什么原理？   提示：山頂土壤條件、氣候條件惡劣，不宜蓄水，交通不便，改造成本高，適宜封山，依靠自然恢復力來恢復植被；山腰、荒地等土壤，雖然水分條件較好，但是仍不適宜種植農(nóng)作物，對于這樣的地方可以自然恢復，也可以人為種植適宜的林木、草或果樹等，加快植被恢復速度，這樣既能降低土壤侵蝕，又能創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益；對溝底而言，應建設堤壩系統(tǒng)，它可以蓄水和淤積土地，還能夠減少山體的崩塌和滑坡，保證人民的生命財產(chǎn)安全；對坡地和山腳農(nóng)田來說，土壤、水分

12、條件良好，交通也較方便，土地生產(chǎn)力高，適宜種植農(nóng)作物來解決人們的糧食和收入等問題，但是在坡地上要水平梯田種植，以減少水土流失。根據(jù)不同的地形采取不同的措施，既要考慮到生態(tài)效益，又要考慮到人們的生活和收入問題，這體現(xiàn)了生態(tài)工程協(xié)調與平衡、因地制宜的原理和思想。   3、從這一案例看，當?shù)厥窃趺醋龅浇?jīng)濟效益與生態(tài)效益相統(tǒng)一的？這一模式在其他小流域能夠照搬嗎？   提示：上題分析中已解答了經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的統(tǒng)一問題。這種模式在其他小流域不能照搬，還是要因地制宜地進行生態(tài)工程建設，不同氣候帶、不同自然條件和不同經(jīng)濟發(fā)展水平的地區(qū)，其生態(tài)工程

13、的模式應各具特色。   【大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復工程“三北”防護林案例】   1、國家為什么投入巨大的人力和物力興建三北防護林工程？這一工程為什么需要如此漫長的時間？   提示：三北防護林跨越中國13個省、直轄市、自治區(qū)，對我國具有重要的意義：生態(tài)環(huán)境的質量關系到這一地區(qū)人民的生產(chǎn)和生活問題，對維護社會穩(wěn)定具有重要意義；更重要的是，這一地區(qū)的生態(tài)環(huán)境關系到下游地區(qū)人民的生產(chǎn)、生活和經(jīng)濟發(fā)展，如黃河上游的水土流失容易導致下游地區(qū)的洪水泛濫，而危害巨大的沙塵暴的發(fā)生也與這一地區(qū)的土地沙漠化關系密切；同時這里自然礦

14、產(chǎn)資源豐富，對我國的經(jīng)濟發(fā)展和國家安全具有重要戰(zhàn)略意義。   這一地區(qū)區(qū)域廣闊，氣候、自然條件復雜，總體經(jīng)濟發(fā)展水平較低等情況也決定了這個工程需要較長的時間，非一朝一夕之功。   2、這一工程橫跨多個省區(qū)，根據(jù)協(xié)調與平衡原理和生物多樣性原理，不同地區(qū)在造林設計上應當注意什么問題？   提示：首先應考慮樹種的生態(tài)適應性問題，種植適宜品種，宜林則林，宜灌則灌，宜草則草；其次要考慮樹種的多樣性，保證防護林體系的穩(wěn)定性；不同地區(qū)應根據(jù)當?shù)厍闆r采取不同的策略，如條件惡劣的地區(qū)應該結合自然恢復力，而農(nóng)區(qū)的防護林中農(nóng)田

15、防護林網(wǎng)可能占較大比重。【濕地生態(tài)恢復工程案例】   1、當初人們?yōu)槭裁匆獓焯铮?#160;  提示：主要原因：我國歷來人多地少，在“以糧為綱”的年代，圍湖造田，種植農(nóng)作物，以生產(chǎn)更多的糧食；片面強調經(jīng)濟發(fā)展，沒有認識到湖泊的巨大生態(tài)調節(jié)功能也是重要原因。   2、為什么說“退耕還湖”是一項巨大的系統(tǒng)工程？實施這一工程面臨的主要困難是什么？提示：退耕還湖不僅包括退耕地為湖區(qū)，還包括退耕后湖區(qū)上游以及湖區(qū)周圍的生態(tài)環(huán)境保護工作；更重要的是原耕地上居民的遷移，要解決遷出居民的生活和就業(yè)等問題，這是退耕還湖工程的主要

16、困難。   3、地處湖區(qū)上游的人們對濕地恢復生態(tài)工程負有什么責任？   提示：保護環(huán)境，減少水土流失和水污染。例如,減少工廠、生活污水往水體中的排放，農(nóng)田中減少化肥和農(nóng)藥的施用量等。   【礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復工程案例】   1、在這一案例中，恢復植被的措施是植樹和種草，為什么不是種植農(nóng)作物？   提示：礦區(qū)土壤條件惡劣，不適宜農(nóng)作物的生長，因此代之以適應性強，耐旱的灌木、草和樹。2、怎樣合理地籌劃養(yǎng)殖肉牛的數(shù)量？  

17、0;提示：首先要考慮到牧草的產(chǎn)量，以草定畜；從外地調運飼料要考慮飼養(yǎng)成本；更重要的是要考慮到土地對糞肥的承載力,以及對糞肥的加工或利用情況，要保持在承載力范圍以內，以免養(yǎng)殖規(guī)模過大，糞肥數(shù)量巨大而造成新的污染。   3、除煤礦外，你知道還有哪些礦區(qū)嗎？這些礦區(qū)的恢復工程與煤礦是否有不同之處？   提示：除煤礦外，還有金礦、鐵礦等。這些生態(tài)恢復工程最重要的是改良表土，恢復植被，但要因地制宜。   【城市生態(tài)工程】   1、汽車尾氣是城市大氣污染的主要來源之一，汽車噪聲又是城市噪

18、聲污染的主要來源。你認為應當限制城市居民購買汽車嗎？為什么？如果不限制，應當采取什么措施來減少由汽車造成的污染？   提示：減少污染的措施：制定法律法規(guī)，禁止市區(qū)內鳴笛，禁止使用含鉛汽油，鼓勵使用電力、天然氣等無污染能源的新型汽車，以及對其的研究和應用等。   2、城市的水污染問題應當采取哪些措施來解決？每一個城市居民應當在這方面承擔什么責任和義務？   提示：減少或禁止工廠的污水排放；進行污水凈化回收利用；實行雨水和污水分流。   每一個城市居民都應該樹立節(jié)水意識、宣傳節(jié)水

19、的意義，家庭生活中應該使用無磷洗衣粉和洗滌劑，制止或減少生活中的水污染行為。   【旁欄思考題】 發(fā)達國家與我國的生態(tài)工程建設強調的重點有所不同，為什么？   提示：發(fā)達國家經(jīng)濟發(fā)展水平較高，人均土地、水等資源占有量較多，所以這些國家的生態(tài)工程往往注重生態(tài)恢復，而較少注重經(jīng)濟效益。而我國人口較多，人均土地、水資源和能源占有量少，所以在進行生態(tài)工程時，一定要注重生態(tài)效益、社會效益和經(jīng)濟效益的統(tǒng)一。C、重難點突破1、生態(tài)工程實例的分析實例問題原理對策案例農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程實現(xiàn)物質的多級循環(huán)利用，在資源有限的條件下能較多的產(chǎn)出

20、，以解決人多地少的矛盾物質循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理建立綜合發(fā)展型生態(tài)工程竇店村以沼氣工程為中心的生態(tài)工程小流域綜合治理生態(tài)工程小流域的水土流失整體性原理、協(xié)調與平衡原理、因地制宜的原理運用多種原理，應用多種措施綜合治理甘肅隴南地區(qū)“九子登科”模式大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復工程土地荒漠化協(xié)調與平衡原理、整體性原理退耕還林還草、植樹造林等“三北”防護林退耕還林還草工程濕地生態(tài)恢復工程濕地縮小和破壞控制污染、退田還湖江西鄱陽湖的生態(tài)恢復工程礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復工程礦區(qū)生態(tài)環(huán)境問題系統(tǒng)學和工程學原理修復土地、恢復植被赤峰市元寶山礦區(qū)生態(tài)恢復工程城市生態(tài)工程環(huán)境污染協(xié)調與平衡原理、整體性原理等城市綠化、污水凈化、廢棄物處理、合理布局等污水及垃圾處理、城市綠化2、生態(tài)農(nóng)業(yè)的設計（1）設計方案的原則：a應當能夠體現(xiàn)生態(tài)學原理與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術相結合的原則；b應當能夠構成一個合理的生產(chǎn)結構；c應當體現(xiàn)充分利用自然界的物質和能量資源；d應當體現(xiàn)減少環(huán)境污染的原則；e應當充分考慮經(jīng)濟、社會和生態(tài)的綜合效益；f所設計的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，從理論上看應當能夠實現(xiàn)良性循環(huán)。 （2）對設計方案的分析：運用生態(tài)學知