高中生物-生態(tài)工程的基本原理教學(xué)課件設(shè)計

4.3.1生態(tài)工程的基本原理生物組我們的城市：山水大澤平度原鄉(xiāng)1.“石油農(nóng)業(yè)”,因何而得名?又有什么優(yōu)缺點?2.該農(nóng)業(yè)中過量的使用化肥,如果化肥進入水體會造成什么危害?過量使用的農(nóng)藥又會有什么危害?3.對于改進石油農(nóng)業(yè)你能提出哪些措施呢?噴灑農(nóng)藥施用化肥合作探究點一：石墨的酸化高碳生產(chǎn)多數(shù)采用氫氟酸法或酸堿法，生產(chǎn)中使用大量的氫氟酸、硫酸或鹽酸等化學(xué)物質(zhì)，對周圍環(huán)境和地下水質(zhì)造成污染……平度市田莊鎮(zhèn)潘家莊村民曲先生撥打114轉(zhuǎn)大眾網(wǎng)反映，該村東面有一石墨礦常年開采，放炮炸礦震得村里的房屋墻體出現(xiàn)裂痕，不少地方“山皮”被挖開，植被遭到破壞，裸露的巖石留有被大型機械挖掘的痕跡，這些礦坑成為青山綠水間一個個刺眼的“傷疤”，化工氣味嗆得村民全都不敢開窗，地下水污染嚴重，礦廠排放的有害氣體經(jīng)常導(dǎo)致周圍莊稼大面積絕產(chǎn)，村里的養(yǎng)殖戶家禽大面積死亡，全村的飲用水只能從外面購買。平度田莊鎮(zhèn)潘家莊的村民，給生活在線打來電話，說他們用村后的地下水灌溉小麥，竟然出現(xiàn)了死苗現(xiàn)象。部分居民反映，當(dāng)?shù)厝俗鲞^估算，石墨廠附近土地平均每公頃玉米地比其他地方少產(chǎn)近2噸；當(dāng)?shù)胤N植的木耳，很容易腐爛，有些根本長不大?！坝浾邚奶锴f鎮(zhèn)政府了解到，不光潘家莊，田莊鎮(zhèn)和附近幾個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的部分村莊，地下水也出現(xiàn)了污染情況……地下水的污染不是一朝一夕，如今截斷源頭，也只能保證水質(zhì)不再繼續(xù)惡化，要想完全恢復(fù)，恐怕需要幾年甚至幾十年的時間……”“原本肥沃的農(nóng)田，建成尾礦壩后就變成了沙漠，太可惜了?！碧}北縣云山林場職工趙江曾經(jīng)是當(dāng)?shù)匾粋€尾礦壩的看護員，他說，按照規(guī)定，石墨企業(yè)要建尾礦壩，用于收集石墨生產(chǎn)的廢水和廢渣。當(dāng)?shù)赜行┪驳V壩占用的是農(nóng)田，而尾礦內(nèi)的淤積工業(yè)廢料含有化學(xué)物質(zhì)，不適合植物生長，因此廢棄的尾礦庫就如同沙漠一樣荒涼。田莊石墨礦礦區(qū)部分現(xiàn)狀探究活動二：1.傳統(tǒng)的開采模式有哪些弊端？

2.

如何改進造成環(huán)境污染的傳統(tǒng)的開采模式？

山體破壞、水體污染、植被破壞、占用和破壞大量的耕地資源。污染物減量、資源循環(huán)再利用

3.在廢棄礦區(qū)實行生態(tài)修復(fù)，著力解決的問題有哪些？

地質(zhì)土壤恢復(fù)治理、植被恢復(fù)治理、循環(huán)經(jīng)濟體系構(gòu)建、污染治理。(一)田莊鎮(zhèn)石墨礦礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)環(huán)節(jié)

探究活動三：1.各小組閱讀資料包，借鑒課本生態(tài)工程原理及實例相關(guān)信息，討論完成本組改造項目的初步方案（包括改造措施、效果草圖、遵循的生態(tài)工程相關(guān)原理，并能對原理進行基本解釋）。（10-15分鐘）地質(zhì)土壤治理小組：主要為石墨堆積、塌陷地、礦區(qū)閑置地。主要任務(wù)為地形平整特殊隔離，重建表層土，改良土壤植被恢復(fù)小組：現(xiàn)有植物主要為零星雜草和矮小灌木，絕大部分地方裸露,無植被覆蓋。循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃小組：廢棄礦區(qū)居民基本以零工為生，無法耕作缺乏體系支撐。環(huán)境污染治理小組：廢棄礦區(qū)環(huán)境污染主要為水污染、土壤污染，工業(yè)、生活廢棄物污染等。2.各小組展示匯報研究成果。（二）田莊石墨礦廢棄礦區(qū)生態(tài)修復(fù)方案和原理（二）田莊石墨礦廢棄礦區(qū)生態(tài)修復(fù)方案和原理1、環(huán)境污染治理組成果匯報現(xiàn)狀：廢棄礦區(qū)環(huán)境污染主要為水污染、粉塵污染、土壤污染，工業(yè)、生活廢棄物污染等。措施:生活和工業(yè)廢棄物治理之沼氣工程討論：試分析沼氣工程建立的優(yōu)點是什么？

利用物質(zhì)循環(huán)再生原理，實現(xiàn)了物質(zhì)和能量的多級利用，大大促進了以農(nóng)、牧、畜結(jié)合為中心的多種經(jīng)營，實現(xiàn)了無廢棄物的生產(chǎn)體系。物質(zhì)循環(huán)再生原理（二）田莊石墨礦礦區(qū)生態(tài)修復(fù)方案和原理2、地質(zhì)土壤治理技術(shù)組匯報：現(xiàn)狀：主要為石墨堆積、塌陷地、礦區(qū)閑置地。主要任務(wù)：地形平整特殊隔離，重建表層土，改良土壤措施：原理：生態(tài)恢復(fù)措施—地質(zhì)土壤改造草圖安全處理改變和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，改善功能討論：如何改善和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)功能最大化？系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理合理規(guī)劃功能區(qū)，從系統(tǒng)、工程角度，優(yōu)化結(jié)構(gòu)和各組分之間的比例，使系統(tǒng)發(fā)揮出整體功效，也就是1+1>2（二）田莊石墨礦廢棄礦區(qū)生態(tài)修復(fù)方案和原理3、植被恢復(fù)組成果匯報：現(xiàn)狀：

現(xiàn)有植物主要為零星雜草和矮小灌木，絕大部分地方裸露,無植被覆蓋。措施：

原理：

（先鋒植物、固氮植物、鄉(xiāng)土植物）（二）田莊石墨礦廢棄礦區(qū)生態(tài)修復(fù)方案和原理2、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？討論：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，耐旱的灌木、草和樹等1：如果種植植被單一，會發(fā)生什么現(xiàn)象，為什么？容易遭受病蟲害，導(dǎo)致植被破環(huán)。物種單一，生態(tài)系統(tǒng)抵抗力的穩(wěn)定性較弱。物種多樣性原理、協(xié)調(diào)平衡原理（二）田莊石墨礦廢棄礦區(qū)生態(tài)修復(fù)方案和原理4、循環(huán)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟體系構(gòu)建組匯報成果現(xiàn)狀：廢棄礦區(qū)居民基本以零工為生，缺乏體系支撐。措施：原理：討論：1、這一環(huán)節(jié)中，怎樣合理地籌劃養(yǎng)殖牲畜的數(shù)量？

首先要考慮到牧草的產(chǎn)量，以草定畜；其次從外地調(diào)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(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。2、生態(tài)恢復(fù)中，為什么還要考慮經(jīng)濟的影響？把生態(tài)和經(jīng)濟結(jié)合起來，才能從根本上到達保護環(huán)境的目的。整體性原理三、生態(tài)工程的概念探究活動四：1、石墨礦區(qū)生態(tài)修復(fù)，與傳統(tǒng)的石墨開采方式相比，有哪些優(yōu)點？2、生態(tài)修復(fù)過程中，用到了哪些學(xué)科知識？少消耗、多效益、少污染、可持續(xù)生態(tài)學(xué)、工程學(xué)、系統(tǒng)學(xué)、經(jīng)濟學(xué)等學(xué)科交叉3、生態(tài)工程建設(shè)的目的是什么？什么是生態(tài)工程？理論基礎(chǔ)：技術(shù)手段：操作對象：特點：建設(shè)目的：生態(tài)工程的概念生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)控和技術(shù)組裝已被破壞的生態(tài)環(huán)境造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式少消耗、多效益、可持續(xù)遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。項目理論基礎(chǔ)意義實例

物質(zhì)循環(huán)再生原理物質(zhì)循環(huán)可避免環(huán)境污染及其對系統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)展的影響無廢棄物農(nóng)業(yè)

物種多樣性原理生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性生物多樣性程度高，可提高系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)的生產(chǎn)力“三北”防護林建設(shè)中的問題，珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性問題

協(xié)調(diào)與平衡原理生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡生物數(shù)量不超過環(huán)境承載力，可避免系統(tǒng)的失衡和破壞太湖富營養(yǎng)化問題、過度放牧等整體性原理社會、經(jīng)濟、自然構(gòu)成復(fù)合系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)系，保障系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定林業(yè)建設(shè)中自然系統(tǒng)與社會、經(jīng)濟系統(tǒng)的關(guān)系問題系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理：分布式優(yōu)于集中式和環(huán)式改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以改善功能?；~塘系統(tǒng)整體性原理：整體大于部分保持系統(tǒng)很高的生產(chǎn)力珊瑚礁、藻類和珊瑚蟲的關(guān)系4、生態(tài)修復(fù)過程中，遵循的基本原理有哪些？

鏈一鏈：下列事件可用何種生態(tài)工程原理來解釋1.畜牧養(yǎng)殖應(yīng)注意牲畜量不超過草地承載量2.使用堆肥和漚肥法實現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)3.廣東大量引種木麻黃作為行道樹，一年一種叫吹綿介殼蟲的害蟲使木麻黃遭受嚴重破壞，后來從國外引進澳洲瓢蟲，已持續(xù)發(fā)揮了控制害蟲的作用。4.針對過度放牧的草原，一方面要減少畜牧量，進行草地承包，有效管理。另一方面要設(shè)法增加農(nóng)牧民的收入途徑。物質(zhì)循環(huán)再生原理物種多樣性原理協(xié)調(diào)與平衡原理整體性原理5、在治理