高中生物 探究導學課型 專題5 生態(tài)工程 5.2 生態(tài)工程的實例和發(fā)展前景同課異構(gòu)課件 新人教版選修3.ppt

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5.2 生態(tài)工程的實例和發(fā)展前景,探究1 生態(tài)工程的實例 【研讀教材自主認知】 1.農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程: (1)問題:農(nóng)村中物質(zhì)的_________利用問題。 (2)對策:建立農(nóng)村___________生態(tài)工程。 (3)案例:北京竇店村以_________為中心的物質(zhì)多級循環(huán)利用工程。 (4)意義:創(chuàng)造多種勞動力就業(yè)機會,增加農(nóng)民收入,開發(fā)可以更新的 _____,減少環(huán)境_____。,多級循環(huán),綜合發(fā)展型,沼氣工程,資源,污染,2.小流域綜合治理生態(tài)工程: (1)小流域的定義:小流域是指河流_________的集水區(qū)域,面積一般 在3～50km2。,各級支流,(2)問題:小流域_________問題較嚴重。,水土流失,整體,工程學,(4)案例:我國甘肅隴南地區(qū)的“_________”治理模式。,九子登科,3.大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復工程: (1)問題及原因:土地荒漠化。主要原因是過度_____、過度放牧、盲 目_____、不合理利用_______等。 (2)對策:實施森林或草原_________生態(tài)工程、_________生態(tài)工程 等。 (3)案例: _______________生態(tài)工程。 (4)意義:減輕了_____、干熱風、_______、昆蟲等對農(nóng)作物的危害, 改善了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件,加快了地方_________和人們脫貧致富奔小康 的步伐。,樵采,開墾,水資源,植被恢復,水土保持,“三北”防護林,風沙,寒露風,經(jīng)濟發(fā)展,4.濕地生態(tài)恢復工程: (1)濕地的作用:具有_________,調(diào)節(jié)_________,控制土壤侵蝕,自然 凈化污水,為遷飛的鳥類和多種動、植物提供棲息地,以及為人們提供 休閑娛樂的環(huán)境等功能。 (2)問題:由于人們對濕地進行排水和圍墾,導致地球上____的濕地資 源被破壞。 (3)對策:采用工程和_____措施相結(jié)合的方法,使受到干擾的濕地恢 復其生態(tài)功能。,蓄洪防旱,區(qū)域氣候,80%,生物,(4)案例:鄱陽湖生態(tài)恢復工程。 ①治理方針:平堤行洪、_________、移民建鎮(zhèn)。 ②注意事項:不僅要退耕還濕地或建立___________,還要注意濕地上、 中游的_________情況,以及如何解決遷出農(nóng)民的生計問題。,退田還湖,自然保護區(qū),水土保持,5.礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復工程: (1)問題:采礦業(yè)對環(huán)境造成嚴重的破壞,因為礦藏開采后往往會造成 _____、土壤和_____,乃至整個地區(qū)_________的破壞。 (2)對策:采用的措施包括人工制造_____、多層覆蓋、特殊隔離、土 壤侵蝕控制、植被恢復工程等。其中,關(guān)鍵在于_________,以及為植 被恢復所必需的土壤____________的重建。,土體,植被,生態(tài)系統(tǒng),表土,植被恢復,微生物群落,6.城市環(huán)境生態(tài)工程: (1)問題:在城市繁榮的同時,帶來了嚴重的環(huán)境污染等問題,包括過量 的廢棄物污染、_____污染和_____污染等。,大氣,噪聲,(2)對策和案例。 ①對策。 a.在城市規(guī)劃和布局方面,要進行城市_____分區(qū),合理分布_____區(qū)、 居住區(qū)、_________等。 b.推廣“_________技術(shù)”和___________生產(chǎn)工藝,以減少污染的產(chǎn) 出。 c.采用各種手段治理_____,進行廢棄物的___________。 d.建立健全_____進行監(jiān)督。 ②案例:張家港、大連、廈門等環(huán)境保護模范城市。,生態(tài),工業(yè),生態(tài)綠地,環(huán)境友好,低污染清潔,污染,資源化利用,法制,【小判斷】 (1)北京竇店村以沼氣工程為中心的生態(tài)工程屬于城市環(huán)境生態(tài)工程。 ( ) 【分析】北京竇店村的生態(tài)工程屬于農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程。 (2)“三北”防護林生態(tài)工程屬于大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復工程。( ) 【分析】“三北”防護林生態(tài)工程是指在“三北”地區(qū)(西北大部、 華北北部和東北大部)建設(shè)的大型人工林業(yè)生態(tài)工程。,,√,(3)小流域綜合治理生態(tài)工程只運用了協(xié)調(diào)與平衡原理。 ( ) 【分析】小流域綜合治理生態(tài)工程運用了生態(tài)工程的整體原理、協(xié)調(diào)與平衡原理,以及工程學等原理。,,【合作探究核心歸納】 1.農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程: (1)農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程案例主要運用了哪些生態(tài)工程的基本原理? 提示:物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理等。 (2)農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程案例有何特點?有哪些做法值得借鑒? 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。,2.小流域綜合治理生態(tài)工程: (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)在它不但注重生態(tài)效果,還提高人們的生活水平,即同時考慮到了生態(tài)效益和經(jīng)濟效益。 (2)“九子登科”模式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: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)工程的協(xié)調(diào)與平衡原理。,(3)“九子登科”模式在其他小流域能不能照搬?為什么? 提示:不能。還是要因地制宜地進行生態(tài)工程建設(shè),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)工程的模式應各具特色。,3.大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復工程: 大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復工程應遵循什么原理? 提示:協(xié)調(diào)與平衡原理、物種多樣性原理、整體性原理。,【精講精析】大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的恢復需注意的三個問題 (1)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。 (2)要考慮樹種的多樣性,保證防護林體系的穩(wěn)定性。 (3)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(jié)合自然恢復力,而農(nóng)區(qū)的防護林中農(nóng)田防護林網(wǎng)可能占較大比重。,4.濕地生態(tài)恢復工程: (1)探討當初人們進行圍湖造田的主要原因。 提示: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(diào)經(jīng)濟發(fā)展,沒有認識到湖泊的巨大生態(tài)調(diào)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困難。,【精講精析】(1)在生態(tài)工程建設(shè)中,應當根據(jù)當?shù)氐臈l件,因地制宜地進行。 (2)小流域綜合治理模式應用生態(tài)工程的整體原理、協(xié)調(diào)與平衡原理,以及工程學等原理,通過保土蓄水、耕作措施、林草措施等工程和生物措施,層層設(shè)防來控制土壤侵蝕。 (3)濕地被譽為地球的“腎臟”,具有蓄洪防旱,調(diào)節(jié)區(qū)域氣候,控制土壤侵蝕,自然凈化污水,為遷飛的鳥類和多種動、植物提供棲息地,以及為人們提供休閑娛樂的環(huán)境等功能。,5.礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復工程: (1)在礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復工程中,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)結(jié)合我國赤峰市元寶山礦區(qū)生態(tài)恢復工程,思考怎樣合理地規(guī)劃養(yǎng)殖肉牛的數(shù)量。 提示:首先要考慮到牧草的產(chǎn)量,以草定畜;從外地調(diào)運飼料要考慮飼養(yǎng)成本;更重要的是要考慮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(nèi),以免養(yǎng)殖規(guī)模過大,糞肥數(shù)量巨大而造成新的污染。,6.城市環(huán)境生態(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聲污染的主要來源。應當采取什么措施來減少由汽車造成的污染? 提示:制定法律法規(guī),禁止市區(qū)內(nèi)鳴笛,減少使用含鉛汽油,鼓勵使用電力、天然氣等無污染能源的新型汽車,以及對其研究和應用,并且加強城市綠化等。 (2)城市的水污染問題應當采取哪些措施來解決? 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。,【過關(guān)小練即時應用】 1.下列關(guān)于生態(tài)工程建設(shè)的敘述正確的是 ( ) A.竇店村綜合發(fā)展型生態(tài)工程是一個樣板,各地可以照搬 B.在進行生態(tài)工程建設(shè)時,應根據(jù)實際,因地制宜 C.不同的生態(tài)工程體現(xiàn)的原理完全相同 D.生態(tài)工程建設(shè)的目的只在于恢復生態(tài),【解析】選B。在進行生態(tài)工程建設(shè)時,要應用生態(tài)工程建設(shè)的原理,根據(jù)不同地區(qū)的實際,充分發(fā)揮當?shù)刭Y源的生產(chǎn)潛力,因地制宜建立適宜的生態(tài)工程,而不能盲目照搬;我國生態(tài)工程建設(shè)不同于其他國家,其目的是要達到經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展,而不僅僅是在于恢復生態(tài)。,2.生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)是建設(shè)社會主義新農(nóng)村的重要內(nèi)容之一。下面是兩種生態(tài)農(nóng)業(yè)模式: 模式1 雞-豬-魚立體養(yǎng)殖模式:一畝魚池配6～8頭豬,100～120只雞,魚池中各種魚的比例大致為:鰱魚占20%,草魚占40%,鯉魚、鳙魚占40%,每畝投放魚苗4500尾。每天從雞舍中收集新鮮的雞糞曬干,經(jīng)初步發(fā)酵后混入一定量飼料喂豬,豬糞喂魚。 模式2 “四位一體”生態(tài)模式:以太陽能為動力,以沼氣為紐帶,將日光溫室、沼氣池、蔬菜種植和溫室養(yǎng)豬相結(jié)合的一種新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。,請分析回答有關(guān)問題: (1)在模式1中,必須注意某種魚的投放數(shù)量,不宜超過該魚在生態(tài)系統(tǒng) 中的 。魚塘中不同魚類生活在不同水層,體現(xiàn)了生 物群落在垂直結(jié)構(gòu)上具有 的現(xiàn)象。 (2)下圖表示某池塘中鰱魚平均尾重變化情況,由曲線可知,生物體的 生長呈 型曲線,根據(jù)圖示結(jié)果,最佳捕撈時間是在投放后的 個月左右。,(3)模式2中,光能輸入生態(tài)系統(tǒng)的途徑是________________________ ,沼氣池中的產(chǎn)甲烷桿菌在生態(tài)系 統(tǒng)中屬于 (成分)。 (4)建立以沼氣為中心的“四位一體”生態(tài)工程主要遵循的生態(tài)工程 原理是 。,【解題指南】解答本題的關(guān)鍵是注意生態(tài)工程研究的范圍是一個生態(tài)系統(tǒng),而不能把生態(tài)系統(tǒng)的各組成部分分開研究。 【解析】(1)一個生態(tài)系統(tǒng)中某種生物的數(shù)量不宜超過該生物在生態(tài)系統(tǒng)中的環(huán)境容納量,魚池中的某種魚也不例外;魚生活在不同水層體現(xiàn)了生物群落在垂直結(jié)構(gòu)上具有分層的現(xiàn)象。,(2)由曲線圖可知,生物體的生長呈S型曲線;魚池中魚的最佳捕撈時間是平均體重剛好達到最大時,即投放后8個月左右時。 (3)模式2中,光能輸入生態(tài)系統(tǒng)的途徑是從生產(chǎn)者蔬菜固定太陽能開始的;沼氣池中的產(chǎn)甲烷桿菌是營腐生生活的微生物,在生態(tài)系統(tǒng)中屬于分解者。 (4)模式2建立的以沼氣為中心的“四位一體”生態(tài)工程,主要遵循的生態(tài)工程原理是物質(zhì)循環(huán)再生原理。,答案:(1)環(huán)境容納量 分層 (2)S 8 (3)蔬菜通過光合作用固定太陽能 分解者 (4)物質(zhì)循環(huán)再生原理,【補償訓練】在建設(shè)生態(tài)工程時,從我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的“無廢棄物”模式中,可借鑒的是 ( ) A.物質(zhì)的分層多級利用 B.能量的單向流動 C.培育良好的土壤結(jié)構(gòu) D.大力發(fā)展畜牧養(yǎng)殖業(yè) 【解析】選A?！盁o廢棄物”模式就是要變廢為寶,實現(xiàn)物質(zhì)的分層多級利用,提高能量的利用率。,探究2 生態(tài)工程發(fā)展的前景 【研讀教材自主認知】 1.“生物圈2號”生態(tài)工程的實驗及啟示:,生命支持系統(tǒng),人工生態(tài)工程,太陽能,溫度,大氣和海洋,CO2,O2,人,自然規(guī)律,自然生態(tài)系統(tǒng),2.對我國生態(tài)工程發(fā)展前景的分析與展望: (1)生態(tài)工程特點。 ①重視對_________的保護。 ②注重與_____、_____效益的結(jié)合。 (2)存在問題。 ①難以設(shè)計出_______、_______的生態(tài)工程樣板。 ②設(shè)計缺乏___________,生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控缺乏及時準確的_________ 支持,缺乏_______指導等。,生態(tài)環(huán)境,經(jīng)濟,社會,標準化,易操作,高科技含量,監(jiān)測技術(shù),理論性,3.我國政府十分重視生態(tài)工程建設(shè):以生態(tài)工程為技術(shù)支撐的“_____ _________”,其試點縣和鄉(xiāng)(村、農(nóng)場)已有2000多個。,中國,生態(tài)農(nóng)業(yè),【合作探究核心歸納】 1.“生物圈2號”生態(tài)工程的實驗及啟示: “生物圈2號”的失敗給人類哪些寶貴的經(jīng)驗教訓? 提示:“生物圈2號”的失敗使我們認識到與自然和諧共處的重要性,深化了我們對自然規(guī)律的認識,即自然界給人類提供的生命支持服務是無價之寶。,2.對我國生態(tài)工程發(fā)展前景的分析與展望: (1)與西方國家相比,我國生態(tài)工程還有哪些不足之處? 提示:①缺乏定量化模型的指導,難以像近年來西方出現(xiàn)的“精確農(nóng)業(yè)”那樣,設(shè)計出標準化、易操作的生態(tài)工程樣板。②設(shè)計缺乏高科技含量,生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控缺乏及時準確的監(jiān)測技術(shù)支持,缺乏理論性指導等。 (2)你認為我國現(xiàn)在面臨的生態(tài)危機主要表現(xiàn)在哪些方面? 提示:環(huán)境污染、人口激增、環(huán)境與資源破壞、能源短缺等。,(3)“四位一體”運行的原理是什么?有哪些優(yōu)勢? 提示:“四位一體”充分應用了物質(zhì)循環(huán)和生物多樣性等原理;提高了單位土地面積的產(chǎn)出,同時減少了環(huán)境污染,大大提高了農(nóng)業(yè)的綜合效益。,【歸納總結(jié)】中國和西方國家生態(tài)工程建設(shè)的區(qū)別,【過關(guān)小練即時應用】 1.下列描述中不符合“生物圈2號”實驗給人的啟示的是 ( ) A.人要與自然和諧共處 B.加深對自然規(guī)律的認識,按自然規(guī)律辦事 C.人類早晚會建立第2個“生物圈”,無需擔心地球環(huán)境惡化 D.大自然給人類提供的生命支持服務是無價之寶 【解題指南】本題通過“生物圈2號”實驗,考查生態(tài)工程發(fā)展的前景。,【解析】選C?！吧锶?號”的實驗給人類的啟示:認識到人類與自然和諧共處的重要性,深化了對自然規(guī)律的認識,即自然界給人類提供的生命支持服務是無價之寶,人類仍然沒有能力完全模擬出自然生態(tài)系統(tǒng)。,【誤區(qū)警示】(1)“生物圈2號”是一座微型的幾乎完全封閉的人工生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)。它在物質(zhì)上閉環(huán),通過工程手段禁止它與外界大氣和地下土壤進行物質(zhì)變換;在能量上開環(huán),允許太陽光通過玻璃供植物進行光合作用,同時引入電能供技術(shù)系統(tǒng)操作運轉(zhuǎn)。 (2)“生物圈2號”工程的失敗證明了在已知的科學技術(shù)條件下,人類離開了地球?qū)㈦y以生存。同時證明目前地球仍是人類唯一能依賴與信賴的生態(tài)系統(tǒng)。,2.由于國情不同,我國的生態(tài)工程建設(shè)需走有中國特色的道路。以下觀點正確的是 ( ) A.重視生態(tài)環(huán)境保護、經(jīng)濟效益和社會效益結(jié)合 B.我國還屬于發(fā)展中國家,應把經(jīng)濟建設(shè)放在首位 C.加大投資力度,把生態(tài)建設(shè)工程放在首位 D.我國生態(tài)工程已十分成熟 【解題指南】解答本題的關(guān)鍵是明確我國生態(tài)工程建設(shè)的重點是生態(tài)環(huán)境保護與經(jīng)濟、社會效益相結(jié)合。,【解析】選A。從我國的實際情況出發(fā),我國生態(tài)工程建設(shè)的目的不僅僅在于保護生態(tài)環(huán)境,還應充分發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)的潛力,達到經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益同步發(fā)展;我國生態(tài)工程還有許多不足,如缺少定量化模型的指導、設(shè)計缺乏高科技含量、調(diào)控缺乏準確的監(jiān)測技術(shù)支持等。,【補償訓練】為了解決糧食生產(chǎn)和環(huán)境保護問題,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,當前科學、有效的途徑是 ( ) ①合理開發(fā)海洋,尋找新的糧食資源 ②控制人口增長,協(xié)調(diào)人與自然和諧發(fā)展 ③增加化肥、農(nóng)藥使用,提高作物產(chǎn)量 ④開荒辟地,圍湖造田,擴大糧食種植面積 ⑤利用現(xiàn)代生物技術(shù),培育有較高光合作用效率的作物品種 A.①②③ B.①②⑤ C.①③④ D.③④⑤,【解析】選B。生態(tài)農(nóng)業(yè)可以實現(xiàn)對物質(zhì)和能量的多級利用,減少對資源和能源的消耗,減少污染。圍湖造田是一種短期行為,雖然能擴大耕地面積增加糧食產(chǎn)量,但會對生態(tài)系統(tǒng)造成破壞。,