生態(tài)工程的原理和類型(2課時).doc

第四章 生態(tài)工程第一節(jié) 生態(tài)工程的原理和類型（第1課時）【教學目標】1簡述生態(tài)工程的概念，說出生態(tài)工程與傳統(tǒng)工程的差異。（知識目標）2簡述生態(tài)工程的主要原理，舉例說出各原理的內容。（知識目標）3樹立“可持續(xù)發(fā)展”的觀念。（情感目標）【重難點】生態(tài)工程的基本原理?！局R歸納】一、生態(tài)工程的概念1背景：隨人口急劇增長，現代工農業(yè)生活迅速發(fā)展，原始的生態(tài)系統(tǒng)幾乎 ，全球 不斷激化，人們希望通過 建設，尋求解決對策，減緩和防止自然生態(tài)系統(tǒng)的 ，修復或重建 的生態(tài)系統(tǒng)。2概念：生態(tài)工程是指應用生態(tài)系統(tǒng)中 與 原理、 原則，結合經系統(tǒng)分析的 方法而設計的促進物質被 的生產工藝系統(tǒng)。拓展：生態(tài)工程是指人類應用 生態(tài)學 和 系統(tǒng)學等學科的基本原理和方法。通過系統(tǒng)設計、調控和 技術組裝，對已 被破壞 的生態(tài)環(huán)境進行修復、重建，對造成環(huán)境污染破壞的 方式進行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的 生產力 ，從而促進 人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展。3根本目標：人類設計生態(tài)工程的根本目的是遵循自然界物質 的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的 ，防治環(huán)境 ，達到 效益與 效益的同步發(fā)展。4特點：與傳統(tǒng)工程相比，生態(tài)工程要利于 和 兩個方面，具有低 、多 和 的特征。二、生態(tài)工程的基本原理1生態(tài)工程所遵循的基本原理有 原理、 原理、 原理和 原理等。2物種共生原理：自然界任何一種生物都不能離開其他生物而單獨生存和繁衍，存在著 、 等關系，這構成了生態(tài)系統(tǒng)的 和 機制。3生態(tài)位原理：生態(tài)系統(tǒng)中各種生物都占有一定的生態(tài)位，依據此原理，可構建一個具有 、 的穩(wěn)定而高效的生態(tài)系統(tǒng)。4食物鏈原理：食物鏈/食物網是實現生態(tài)系統(tǒng)中 、 和 的基礎，物種間的 關系是生態(tài)工程設計的重要因素。5物種多樣性原理：生態(tài)系統(tǒng)中生物多樣性越高，抵抗力穩(wěn)定性越陷越 ，生態(tài)系統(tǒng)就越 。豐富物種多樣性，使營養(yǎng)結構更為 ，可實現 并增加 的目的。（如“三北防護林”蟲害、珊瑚礁區(qū)的生機）拓展：（1）物質循環(huán)再生原理：物質能在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復，分層分級利用。我國古代的“無廢棄物農業(yè)”利用收集到的一切可能的有機物質轉變?yōu)橛袡C肥料，改善了土壤結構，培育了土壤微生物，實現了N、P、K等元素的循環(huán)利用。（2）協調與平衡原理：要處理好生物與環(huán)境的協調與平衡，生態(tài)系統(tǒng)中的生物數量不能超過環(huán)境承載力（環(huán)境容納量）的限度。太湖等水體富營養(yǎng)化，導致水葫蘆和藻類瘋長現象；西北衰敗的楊樹和繁茂的當地樹種間的大反差。（3）整體性原理：生態(tài)工程建設，不但要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，還要考慮到社會和經濟等系統(tǒng)的影響力。只有應用整體性原理，才能統(tǒng)一協調當前與長遠、局部與整體、開發(fā)與環(huán)境建設之間的關系，保障生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。（4）系統(tǒng)學和工程學原理：系統(tǒng)的結構決定功能原理：要通過改善和優(yōu)化系統(tǒng)結構，達到改善系統(tǒng)功能的目的。如“?；~塘”模式，就是把很多單個生產系統(tǒng)通過優(yōu)化組合，有機地整合在一起，成為新的高效生態(tài)系統(tǒng)，大大提高了系統(tǒng)的生產力。系統(tǒng)整體性原理：系統(tǒng)各組分間要有適當的比例關系，以使得能量、物質、信息等的轉換和流通順利完成，并實現總體功能大于各部分之和的效果，即“1+12”。如珊瑚礁中珊瑚蟲和藻類組成的植物動物營養(yǎng)循環(huán)，有著很高的系統(tǒng)生產力。6目前，一些發(fā)達國家的生態(tài)工程建設主要依據 理論，達到了以 為主， 為輔的程度。7在我國的生態(tài)工程建設中， 仍起著較大的作用，強調按 ，因地制宜地調整復合生態(tài)系統(tǒng)的 和 ；調控生態(tài)系統(tǒng)內各物種形成 的網絡；實現 、 利用物質、能量、空間和時間；促進系統(tǒng)的 循環(huán)，以達到 、 和 運行的基本規(guī)律，運用系統(tǒng)工程的理論和方法來指導生態(tài)工程的 ?！镜淅馕觥俊纠块喿x以下資料，回答下列問題： 南京市開展“莫愁湖物理生態(tài)示范實驗研究”，相繼引種了浮水植物、沉水植物共計10余種，在圍隔區(qū)內已經形成了以沉水植物為優(yōu)勢的水生植物群落。試驗區(qū)內營養(yǎng)鹽的濃度得到有效控制，如試驗區(qū)內氨氮和總氮僅分別為試驗區(qū)外的1/13和1/5，有效地改善了水質。（1）生態(tài)工程的主要目的在于_。（2）此項生態(tài)工程依據的生態(tài)學原理有_、_、_、_和_。（3）生態(tài)工程的調控機制是_，主要利用的能源是_。（4）一些發(fā)達國家的生態(tài)工程建設主要依據生態(tài)系統(tǒng)的_，達到了以_為主，_為輔的程度。而在我國的生態(tài)工程建設中，_仍起著較大作用，強調按預期目標，因地制宜地調整復合生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能。【反饋練習】（ ）1、我國建立“三北防護林”雖然取得了巨大的生態(tài)和經濟效益，但由于沒有完全按照自然生態(tài)規(guī)律辦事，也產生了不少問題。如遼寧西部的章古臺地區(qū)，由于單一種植樟子松樹，使松毛蟲因為沒有天敵而肆虐一時，使很多地方幾乎成了不毛之地。這個事實說明了 A樟子松樹的抗蟲能力很差B松毛蟲的危害性很強，并專一性的侵害樟子松樹C生物多樣性對生態(tài)系統(tǒng)的重要性D由于植物種類達單一，導致松毛蟲只能侵害樟子松樹（ ）2、人類設計生態(tài)工程的根本目標是 A促進自然界良性循環(huán)的前提下，達到生態(tài)效益與經濟效益的同步發(fā)展 B促進自然界良性循環(huán)的前提下，防治環(huán)境污染，提高經濟效益 C防治環(huán)境污染，達到生態(tài)效益與經濟效益的同步發(fā)展 D促進自然界良性循環(huán)的前提下，充分發(fā)揮資源的生產潛力，防治環(huán)境污染，達到生態(tài)效益與經濟效益的同步發(fā)展（ ）3、下列關于生態(tài)工程的敘述中，錯誤的是 A.生態(tài)工程是生態(tài)學和工程學的結合 B.生態(tài)工程追求經濟和生態(tài)的雙贏 C.應用物種多樣性原理和物質循環(huán)再生原理 D.生態(tài)工程是無消耗、多效益的工程（ ）4、生態(tài)工程的調控機制是 A人為調控 B自我調控 C人為輔助下的自我調節(jié) D不需要調控（ ）5、在植被的恢復初期，不應選擇的植物是 A引進的新樹種 B固氮樹種 C先鋒樹種 D適應性強的樹種（ ）6、1998年長江下游發(fā)生特大洪災，其中原因之一是 A長江口熱帶風暴 B長江上游森林植被破壞嚴重 C水庫瀉洪過快 D北方風沙使河床變淺（ ）7、黃河是我國的母親河，但如今黃河已經成為世界罕見的“懸河”。治理黃河最根本的措施是： A加強黃河兩岸堤壩的修筑 B對黃河河床底部的泥沙清淘 C大力培育水生生物 D解決黃土高原的水土流失問題（ ）8、進行生態(tài)工程建設時，不必考慮的問題是A宗教信仰 B經濟和社會的影響力 C社會習慣和法律制度 D自然生態(tài)系統(tǒng)規(guī)律（ ）9、下列敘述違背生態(tài)工程建設基本原理的是 A. 充分考慮環(huán)境因子對生物的影響 B. 盡可能減少種間競爭所產生的耗損 C. 以單一種群獲得經濟效益的最大化 D. 實現生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)（ ）10、下列觀點不符合生態(tài)農業(yè)建設思路的是 A. 調整產業(yè)結構，開發(fā)多種經營 B. 保持生態(tài)系統(tǒng)內的生態(tài)平衡 C. 以高能量獲得農業(yè)的高產量 D.循環(huán)利用農業(yè)有機廢棄物（ ）11、“1+12”是生態(tài)工程基本原理中的哪一個 A物種多樣性原理 B整體性原理 C協調與平衡原理 D系統(tǒng)學與工程學原理（ ）12、下列有關物種多樣性的敘述，錯誤的是 A物種繁多使復雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的抵抗力穩(wěn)定性 B生物多樣性程度高，各類生物的生存機會越多 C生物種類越繁多，引發(fā)病蟲害的幾率越大 D生物種類繁多，可以在有限的資源條件下，提高系統(tǒng)的生產力（ ）13、我國西北土地沙化和鹽漬化非常嚴重，原因有多種，其中一個主要原因是超載放牧導致草地退化。上述事實主要違背生態(tài)工程的哪一個原理 A系統(tǒng)整體性原理 B協調與平衡原理 C物種多樣性原理 D整體性原理（ ）14、珊瑚蟲與藻類共生，提高了珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的生產力，其原理是 A系統(tǒng)結構決定功能原理 B整體性原理 C系統(tǒng)整體性原理 D協調與平衡原理（ ）15、某些地區(qū)出現“前面造林，后面砍林”的現象，是因為發(fā)展中哪一原理失調造成的 A協調與平衡原理 B整體性原理 C系統(tǒng)結構決定功能原理 D系統(tǒng)整體性原理（ ）16、無廢料生產體系是指 A廢料一產品 B原料一產品一廢料一產品 C原料一產品一原料一產品 D原料一產品一廢料（ ）17、（多選）生態(tài)工程是（ ）等學科交叉而產生的新興學科。 A生態(tài)學 B工程學 C系統(tǒng)學 D經濟學（ ）18、（多選）我們的祖先實施的“無廢棄物農業(yè)”，使我國的土壤維持了幾千年的肥力，其實這種模式就是生態(tài)工程最早和最生動的模式，這種模式的訣竅在于 A積極種植能夠固氮的豆科植物 B收集一切可能的有機物 C采集某種特殊植物，將其根莖葉加水一起搗碎榨汁，作為肥料 D采用堆肥和漚肥等多種方法，把有機物轉變?yōu)橛袡C肥料（ ）19、（多選）生態(tài)工程體系的特點是 A少消耗 B多效益 C可持續(xù) D多投資（ ）20、（多選）下列關于生態(tài)農業(yè)敘述，正確的是 A. 生態(tài)農業(yè)實現了對能量和物質的多級利用B. 生態(tài)學的基本原理是發(fā)展生態(tài)農業(yè)的主要理論基礎C. 生態(tài)農業(yè)使廢物資源化，提高能量的轉化效率，減少環(huán)境污染D. 在生態(tài)系統(tǒng)中增加有害生物的天敵種群，可減輕有害生物的危害第四章 生態(tài)工程第一節(jié) 生態(tài)工程的原理和類型（第2課時）【教學目標】1舉例說出生態(tài)工程的主要類型。（知識目標）2收集當地或國內生態(tài)工程的實例,調查當地某一生態(tài)工程的實施情況。（能力目標）3利用生態(tài)工程原理,分析、解釋生態(tài)環(huán)境中出現的現象。（能力目標）【重難點】：舉例說出生態(tài)工程的主要類型。【知識歸納】三、生態(tài)工程的類型1生態(tài)工程的類型主要根據 和 的不同為進行分類。2主要類型：（1）農業(yè)生態(tài)工程具有 性質，并以 為目標；（2）林業(yè)生態(tài)工程以 為目標而建立，包括水土保持生態(tài)工程、 生態(tài)工程、 生態(tài)工程、城市綠化和園林生態(tài)工程等；（3）治污生態(tài)工程以 為目標，包括 生態(tài)工程、 生態(tài)工程、湖泊或水源地治理生態(tài)工程。3“人工濕地”生態(tài)工程： （1）濕地是 與 之間過渡性的生態(tài)系統(tǒng)，其重要特點之一是 。濕地生態(tài)系統(tǒng)具有較強的 功能，水的流入能給濕地注入 ，水的流出又會從濕地帶走 ，被譽為“地球之腎”。 （2）“人工濕地”的組成成分包括 、各類水生植物（ ）和水等。它的凈化作用是通過濕地環(huán)境中所發(fā)生的 、 和 作用的綜合效應實現的，由不同類型的水生植物和微生物的共同作用來完成。（3）水生植物可吸收、轉化污水中的 等物質，還能促進 等微生物對污水的處理和凈化；對廢水凈化起主要作用的是微生物的 和 作用，以及相關的理化作用，如 等。4礦山廢棄地生態(tài)修復工程：（1）對受到不同程度干擾或破壞的生態(tài)系統(tǒng)，需要進行環(huán)境與生態(tài) 等工作，如我國實施的沙漠治理、 、礦區(qū)廢棄地改造等。（2）礦山廢棄地是指因采礦活動而遭破壞且不經治理便 的土地，它不僅毀壞和污染大片森林、草地和農田，還造成 ，有的甚至成為 。（3）在礦區(qū)廢棄地的生態(tài)修復中，植被要注意選擇生長 和抗逆性 的樹種，優(yōu)先選擇 樹種，盡量選擇 的鄉(xiāng)土樹種和 樹種，注意樹種的多功能效益。思考：礦渣和尾礦中一般含哪幾類成份？分別作怎樣的處理？5林業(yè)生態(tài)工程：（1）它是在維護環(huán)境與 的目標下，以優(yōu)化 為基礎，以發(fā)揮 為依據，形成各林種、各樹種生物群體的多功能和多效益特點，建設功能 、結構 、經濟 的生態(tài)系統(tǒng)。（2）我國建設的十大林業(yè)生態(tài)工程，不僅保護了現有森林和 ，而且在建設中采取 等多種方法，營造各種林帶。其中，“三北防護林體系建設工程”在改善惡劣的生態(tài)面貌的同時，也豐富了 的供給。6模擬自然生態(tài)系統(tǒng)，經 與 而建立的生態(tài)工程，在高效利用自然資源時應重視 ，把自然生態(tài)系統(tǒng)中的 原理等應用到農業(yè)生產、環(huán)境保護等方面，以促進生態(tài)系統(tǒng)內物質的 和能量的 ，保護我們的生存環(huán)境?！镜淅馕觥块喿x下列資料，回答下列問題： 新聞材料一：“黃龍”再降西安。據新華社訊：3月27日，西安市區(qū)黃塵彌漫，這是繼3月22日西安一場泥雨后，“黃龍”再次降臨西安。（1）從生態(tài)因素分析，導致“黃龍”再降西安的主要原因是我國西北地區(qū)植被_ ；引起“黃龍”再降的人為因素可以歸納為： 。新聞材料二：專家調查表明：黑土地土壤嚴重惡化。據華北信息報1月27日報道，黑龍江省一些專家、學者日前根據新近的調查結果發(fā)出警告：黑土地已嚴重惡化。分布在松嫩平原的10.8萬km2的東北黑土地，是世界著名的高產土壤。然而，這片黑土地由于嚴重的水土流失和掠奪式的經營方式，土壤生產能力正呈下降趨勢。黑土層已由50年前平均厚度40-100 cm，下降到如今的20-40 cm，有的地方已經裸露出有機質含量極低的泛黃母質層。專家們的調查顯示：東北地區(qū)水土流失面積已達1/3以上，成為我國商品糧基地中水土流失最嚴重的地區(qū)之一。（2）黑土地土壤流失嚴重，說明森林具有_的作用。新聞材料三：我國西部174個縣在2000年先行退耕34.33萬公頃。（3）科學家研究認為，沙塵暴的發(fā)生必須具有風和沙源兩個條件，退耕還林、還草是西部生態(tài)建設的一項緊迫任務。從治理沙塵暴的角度思考，“還林”的作用是_，“還草”的作用是_。新聞材料四：我國將實施6大林業(yè)重點工程：天然林保護，“三北”和長江中下游地區(qū)等重點防護林的建設，退耕還林、還草，環(huán)北京地區(qū)防沙治沙，野生動植物保護及自然保護區(qū)的建設，速生豐產材林的林業(yè)產業(yè)基地建設（4）從根本上說，我國實施林業(yè)生態(tài)工程的目標就是要提高_，搞好生態(tài)環(huán)境建設。【反饋練習】1下列關于濕地生態(tài)系統(tǒng)的作用的說法，錯誤的是 A涵養(yǎng)水源、蓄洪防旱 B. 調節(jié)區(qū)域氣候，自然凈化污水 C為遷飛鳥類和多種動植物提供棲息地，保護生物多樣性 D大量種植高產農作物，解決糧食物問題2濕地是地球上獨特的生態(tài)系統(tǒng)，被譽為 A“鳥類天堂” B地球的“腎臟” C地球的“心臟” D“污水凈化器”3下列關于“人工濕地”的說法中，錯誤的是 A浮水植物、挺水植物可為根際提供氧化的微環(huán)境，促進好氧細菌對廢水中有機物的分解 B沉水植物的根際保持厭氧狀態(tài)，利于厭氧細菌的活動 C.“人工濕地”對污水的凈化作用是通過不同類型的水生植物和微生物的共同作用實現的 D水生植物能吸收、轉化污水中的氮、磷、銅等物質4在“人工濕地”生態(tài)系統(tǒng)中，對廢水凈化起主要作用的是 A微生物的分解和轉化作用以及相關的物理、化學作用，如沉淀、吸附、過濾等 B微生物的分解和轉化作用 C相關的物理、化學作用，如沉淀、吸附、過濾等 D微生物的分解和轉化作用以及化學作用，如沉淀、吸附、過濾等5.下列關于濕地生態(tài)恢復工程的敘述錯誤的是 A該工程采用工程和生物措施相結合的方法 B要建立緩沖帶，以盡量減少人類的干擾 C濕地的恢復，只注意退耕還濕地或建立自然保護區(qū)就可以 D濕地的恢復除利用生物工程手段外，還要依靠自然演替機制恢復其生態(tài)功能6下列有關礦區(qū)廢棄地的危害的敘述錯誤的是 A造成了土地、土壤的破壞 B阻礙植被的生長 C可能產生嚴重的重金屬污染 D對現今生存的生物無多大影響7在礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的恢復工程中，關鍵的措施是 A人工制造表土 B特殊隔離C土壤侵蝕控制 D植被恢復8我國的“三北”防護林是一項規(guī)?？涨暗纳鷳B(tài)建設工程，被譽為“綠色萬里長城建設工程”。下列不屬于植樹造林在保護環(huán)境方面要求的是 A調節(jié)氣候 B防風固沙，防止荒漠化 C提供木材 D維持大氣的碳氧平衡9經過十年努力，我國西北防護林帶已經初步建立，建立了新的生態(tài)平衡，其重要意義是 A解決了環(huán)境污染問題 B使生態(tài)系統(tǒng)朝著更有益于人類的方向發(fā)展C建立了畜牧業(yè)的生產基地 D建立了自然保護區(qū)10有一山區(qū)由于開采露天小鐵礦等活動，自然生態(tài)系統(tǒng)完全被破壞，成為一片廢墟，為盡快使該山區(qū)恢復到原有自然生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)，應采取的最好措施是在這片廢墟上 A.回填土壤，引進多種外來物種，重建新的生態(tài)系統(tǒng) B.撤出人類全部活動，實行全面封閉，等待自然恢復 C.回填土壤，栽培當地經濟農作物，發(fā)展農業(yè)生產 D.回填土壤，栽種多種當地原有的植物，實行封山育林11（多選）下列屬于以生態(tài)環(huán)境保護為目標而建立的林業(yè)生態(tài)工程的是 A水土保持生態(tài)工程 B防風固沙生態(tài)工程 C水源涵養(yǎng)生態(tài)工程 D城市垃圾處理生態(tài)工程12閱讀以下資料，回答下列問題：上海市化工區(qū)與聯合國環(huán)境署合作建設人工濕地生態(tài)化廢水工程，實現區(qū)內污水零排放。從側算時的日排廢水15萬噸，到目前實際日排廢水