高中生物 生態(tài)工程學(xué)案

1、高二年級生物導(dǎo)學(xué)提綱選修3專題5 生態(tài)工程【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、舉例說出生態(tài)工程的實(shí)例，說出這些實(shí)例所運(yùn)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(diǎn)。3、嘗試設(shè)計(jì)簡單的生態(tài)工程?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】 生態(tài)工程的實(shí)例?！緦W(xué)習(xí)難點(diǎn)】應(yīng)用生態(tài)工程的原理，設(shè)計(jì)簡單的生態(tài)工程。【學(xué)習(xí)過程】A、自主學(xué)習(xí)一、生態(tài)工程的實(shí)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(shí)現(xiàn)物質(zhì)的多級循環(huán)利用。(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。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(yán)重，給下游地區(qū)帶來嚴(yán)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(shè)防來控制土壤侵蝕。(4)成效：已從開始的_和_等工程，逐漸轉(zhuǎn)移到生態(tài)經(jīng)濟(jì)型模式上，目標(biāo)是建立_的復(fù)合系統(tǒng)，獲得最大的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。3大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程(1)問題及原因問題：土地_嚴(yán)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(shí)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(hù)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(jì)發(fā)展和人們脫貧致富奔小康的步伐。4濕地生態(tài)恢復(fù)工程(1)濕地的生態(tài)功能：被譽(yù)為_，具有_，調(diào)節(jié)_，控制土壤侵蝕，自然凈化_，為遷飛鳥類和多種動(dòng)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(jìn)行_和_，已經(jīng)破壞了地球上_的濕地資源。危害：導(dǎo)致_變劣、_下降、_降低、遷飛鳥類絕跡等。(3)對策采用_和_措施相結(jié)合的方法，使受到干擾的濕地得以恢復(fù)。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(jī)制

4、恢復(fù)其生態(tài)功能。(4)案例：鄱陽湖的生態(tài)恢復(fù)工程治理方針：平堤行洪、_、_。注意問題：對濕地的恢復(fù)不是簡單的退耕還濕地或建立自然保護(hù)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(jì)問題。5礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程(1)問題及危害：礦藏開采造成_、_和_乃至整個(gè)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(huì)產(chǎn)生嚴(yán)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(guān)鍵是_及其所必需的土壤_的重建。恢復(fù)過程：機(jī)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(jìn)行綜合治理。在城市規(guī)劃和布局方面，要進(jìn)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(jìn)行廢棄物的_利用。 建立健全法制進(jìn)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(xué)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(nèi)就能使水體由原來的_類標(biāo)準(zhǔn)凈化為_標(biāo)準(zhǔn)，并能使沉水植物和底棲生物等水生生物得到自然恢復(fù)。二、對生態(tài)工程的認(rèn)識(shí)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(qiáng)大的_力量，不能誤認(rèn)為只要有了

6、生態(tài)工程，就可以走發(fā)達(dá)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(shí)驗(yàn)及啟示(1)設(shè)計(jì)目的：制造一個(gè)人工模擬的_系統(tǒng)，以驗(yàn)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(diào)；_比例與地球相差甚遠(yuǎn)，導(dǎo)致空氣中_的含量猛增；_量減少，不足以維持人及動(dòng)物的生存。(3)啟示：使人們認(rèn)識(shí)到人與自然和諧共處的重要性，深化了對_的認(rèn)識(shí)，盡管科學(xué)技術(shù)已很發(fā)達(dá)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(dá)國家生態(tài)工程特點(diǎn)：目標(biāo)是治理_，集中于對破壞的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行_，生態(tài)工程應(yīng)用范圍小，不太強(qiáng)調(diào)_。(2)我國生態(tài)危機(jī)：不

7、是單純的_問題，而是與_、_破壞、_等問題結(jié)合在一起的并發(fā)癥。(3)我國生態(tài)工程特點(diǎn)：不但重視對_的保護(hù)，更注重與_的結(jié)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(diǎn)的生態(tài)工程。(4)我國生態(tài)工程不足之處：缺乏_指導(dǎo)，難以設(shè)計(jì)出_的生態(tài)工程樣板。設(shè)計(jì)缺乏_，生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控缺乏及時(shí)準(zhǔn)確的_支持，缺乏_指導(dǎo)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(yīng)的原因之一。所以大力植樹造林，能避免溫室效應(yīng)。B、質(zhì)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(yùn)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

8、原理、物種多樣性原理等。  2、這一生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能有哪些特點(diǎn)？有哪些值得借鑒的做法？提示：這個(gè)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(dòng)力就業(yè)機(jī)會(huì)，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展；同時(shí)又降低了環(huán)境污染，促進(jìn)了農(nóng)村的可持續(xù)發(fā)展。【小流域綜合治理生態(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(chǔ)上，談?wù)勀銓π×饔蚓C合治理生態(tài)工程的理解。   補(bǔ)充資料“九子登科”措施的具體意義   山頂戴帽子：山頭實(shí)行封禁管理、營造水土保持林，保護(hù)和恢復(fù)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(tái)子：坡耕地以坡改梯田為突破口，建設(shè)基本農(nóng)田，為調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)提供條件；地埂鎖邊子：充分利用地埂種植經(jīng)濟(jì)作物，既獲得經(jīng)濟(jì)效益，又保護(hù)地埂；   荒地荒溝栽苗子：在荒山、荒溝、荒坡地建設(shè)薪炭林；   山腳種果子：山腳發(fā)展經(jīng)濟(jì)林果園，促進(jìn)商品經(jīng)濟(jì)發(fā)展；   溝底穿靴子：在干、支、毛溝溝底修建谷坊、攔擋壩，建設(shè)溝壩地，攔蓄泥沙，防止溝壑被水沖蝕而導(dǎo)致其不斷擴(kuò)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(shí)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(shí)考慮到了生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益：不但注重通過還林、還草、筑壩等措施達(dá)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(shí)種植經(jīng)濟(jì)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(jié)果是建立

11、一個(gè)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(fù)力來恢復(fù)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(fù)，也可以人為種植適宜的林木、草或果樹等，加快植被恢復(fù)速度，這樣既能降低土壤侵蝕，又能創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)效益；對溝底而言，應(yīng)建設(shè)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(cái)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(diào)與平衡、因地制宜的原理和思想。   3、從這一案例看，當(dāng)?shù)厥窃趺醋龅浇?jīng)濟(jì)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(jì)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(jìn)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(jì)發(fā)展水平的地區(qū)，其生態(tài)工程

13、的模式應(yīng)各具特色。   【大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程“三北”防護(hù)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(hù)林工程？這一工程為什么需要如此漫長的時(shí)間？   提示：三北防護(hù)林跨越中國13個(gè)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(zhì)量關(guān)系到這一地區(qū)人民的生產(chǎn)和生活問題，對維護(hù)社會(huì)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(guān)系到下游地區(qū)人民的生產(chǎn)、生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，如黃河上游的水土流失容易導(dǎo)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(guān)系密切；同時(shí)這里自然礦

14、產(chǎn)資源豐富，對我國的經(jīng)濟(jì)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(fù)雜，總體經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低等情況也決定了這個(gè)工程需要較長的時(shí)間，非一朝一夕之功。   2、這一工程橫跨多個(gè)省區(qū)，根據(jù)協(xié)調(diào)與平衡原理和生物多樣性原理，不同地區(qū)在造林設(shè)計(jì)上應(yīng)當(dāng)注意什么問題？   提示：首先應(yīng)考慮樹種的生態(tài)適應(yīng)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(hù)林體系的穩(wěn)定性；不同地區(qū)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r采取不同的策略，如條件惡劣的地區(qū)應(yīng)該結(jié)合自然恢復(fù)力，而農(nóng)區(qū)的防護(hù)林中農(nóng)田

15、防護(hù)林網(wǎng)可能占較大比重?！緷竦厣鷳B(tài)恢復(fù)工程案例】   1、當(dāng)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(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，沒有認(rèn)識(shí)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(xiàng)巨大的系統(tǒng)工程？實(shí)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(hù)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(fù)生態(tài)工程負(fù)有什么責(zé)任？   提示：保護(hù)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(fù)工程案例】   1、在這一案例中，恢復(fù)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(yīng)性強(qiáng)，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(diào)運(yùn)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(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。   3、除煤礦外，你知道還有哪些礦區(qū)嗎？這些礦區(qū)的恢復(fù)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(fù)工程最重要的是改良表土，恢復(fù)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(rèn)為應(yīng)當(dāng)限制城市居民購買汽車嗎？為什么？如果不限制，應(yīng)當(dāng)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(nèi)鳴笛，禁止使用含鉛汽油，鼓勵(lì)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(yīng)用等。   2、城市的水污染問題應(yīng)當(dāng)采取哪些措施來解決？每一個(gè)城市居民應(yīng)當(dāng)在這方面承擔(dān)什么責(zé)任和義務(wù)？   提示：減少或禁止工廠的污水排放；進(jìn)行污水凈化回收利用；實(shí)行雨水和污水分流。   每一個(gè)城市居民都應(yīng)該樹立節(jié)水意識(shí)、宣傳節(jié)水

19、的意義，家庭生活中應(yīng)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(dá)國家與我國的生態(tài)工程建設(shè)強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)有所不同，為什么？   提示：發(fā)達(dá)國家經(jīng)濟(jì)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(fù)，而較少注重經(jīng)濟(jì)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(jìn)行生態(tài)工程時(shí)，一定要注重生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。C、重難點(diǎn)突破1、生態(tài)工程實(shí)例的分析實(shí)例問題原理對策案例農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程實(shí)現(xiàn)物質(zhì)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(zhì)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(diào)與平衡原理、因地制宜的原理運(yùn)用多種原理，應(yīng)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(fù)工程土地荒漠化協(xié)調(diào)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(hù)林退耕還林還草工程濕地生態(tài)恢復(fù)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(fù)工程礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程礦區(qū)生態(tài)環(huán)境問題系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理修復(fù)土地、恢復(fù)植被赤峰市元寶山礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)工程城市生態(tài)工程環(huán)境污染協(xié)調(diào)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(shè)計(jì)（1）設(shè)計(jì)方案的原則：a應(yīng)當(dāng)能夠體現(xiàn)生態(tài)學(xué)原理與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)相結(jié)合的原則；b應(yīng)當(dāng)能夠構(gòu)成一個(gè)合理的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)；c應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)充分利用自然界的物質(zhì)和能量資源；d應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)減少環(huán)境污染的原則；e應(yīng)當(dāng)充分考慮經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)的綜合效益；f所設(shè)計(jì)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，從理論上看應(yīng)當(dāng)能夠?qū)崿F(xiàn)良性循環(huán)。 （2）對設(shè)計(jì)方案的分析：運(yùn)用生態(tài)學(xué)知