高中生物 專題五 生態(tài)工程 5.2 生態(tài)工程的實例和發(fā)展前景課件 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 目標(biāo)導(dǎo)航1 結(jié)合生態(tài)工程的實例 分析這些實例所運用的生態(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(shè)計簡單的生態(tài)工程 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)挑戰(zhàn)自我 點點落實 一 生態(tài)工程的實例 閱讀P116 124 1 農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程 1 問題 農(nóng)村人口多 產(chǎn)出不足 2 對策 建立農(nóng)村生態(tài)工程 實現(xiàn)物質(zhì)的 3 案例 北京竇店村以為中心的物質(zhì)多級利用工程 人多地少 綜合發(fā)展型 多級循 環(huán)利用 沼氣工程 2 小流域綜合治理生態(tài)工程 1 問題 河流各級支流的集水區(qū)域 嚴(yán)重 2 對策 生態(tài)工程原理 整體性原理 原理以及工程學(xué)原理 措施 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 我國甘肅隴南地區(qū) 治理模式 水土流失 協(xié)調(diào)與平衡 保水蓄土 九子登科 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 過度樵采 32 過度放牧 30 盲目開墾 27 不合理利用水資源 9 6 其他 1 4 2 對策 森林或草原的植被恢復(fù) 等 3 案例 三北防護林 生態(tài)工程 荒漠化 水土保持 4 濕地生態(tài)恢復(fù)工程 1 濕地作用 具有蓄洪防旱 控制土壤侵蝕 自然凈化污水 為遷飛鳥類和多種動 植物提供棲息地 為人們提供休閑娛樂的環(huán)境等功能 2 問題 人們對濕地進行已經(jīng)破壞了地球上80 的濕地資源 調(diào)節(jié)區(qū)域氣候 排水和圍墾 3 對策 采用措施相結(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 以減少人類的干擾 使?jié)竦匾揽康葯C制恢復(fù)其生態(tài)功能 4 案例 鄱陽湖的生態(tài)恢復(fù)工程 工程和生物 緩沖帶 自然演替 5 礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程 1 問題 土體 土壤和植被乃至整個地區(qū)的破壞 2 對策 人工制造表土 多層覆蓋 特殊隔離 土壤侵蝕控制 植被恢復(fù)等 其中關(guān)鍵在于 以及為植被恢復(fù)所必需的群落的重建 3 案例 我國赤峰市元寶山礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)工程 生態(tài)系統(tǒng) 植被恢復(fù) 土壤微生物 6 城市環(huán)境生態(tài)工程 1 問題 固體廢棄物污染 大氣污染 噪聲污染等方面 2 對策 用生態(tài)工程的方法對城市環(huán)境進行綜合治理 在城市規(guī)劃和布局方面 要進行 合理分布工業(yè)區(qū) 居住區(qū) 生態(tài)綠地等 推廣 和 以減少污染的產(chǎn)出 采取各種手段治理污染 進行廢棄物的利用 加強監(jiān)管 3 案例 張家港 大連 廈門等環(huán)境保護模范城市 城市生態(tài)分區(qū) 環(huán)境友好技術(shù) 低污染清潔工藝 資源化 二 生態(tài)工程發(fā)展的前景 閱讀P124 127 1 生物圈2號 生態(tài)工程的實驗及啟示 1 設(shè)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(diào) 比例與地球相差甚遠(yuǎn) 導(dǎo)致空氣中的含量猛增 O2量減少 不足以維持人及動物的生存 生命支持 人工生態(tài)工程 太陽能 溫度 大氣和海洋 CO2 3 啟示 使人們認(rèn)識到和諧共處的重要性 深化了對的認(rèn)識 盡管科學(xué)技術(shù)已經(jīng)很發(fā)達(dá)了 但人類仍然沒有能力完全模擬出 人與自然 自然規(guī)律 自然生態(tài)系統(tǒng) 2 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 我國生態(tài)工程建設(shè) 要重視對的保護 更要注重與 社會效益的結(jié)合 2 存在問題 我國生態(tài)工程難以設(shè)計出 的生態(tài)工程樣板 設(shè)計缺乏 生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控缺乏及時準(zhǔn)確的支持 缺乏指導(dǎo)等 生態(tài)環(huán)境 經(jīng)濟 標(biāo)準(zhǔn)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)以為技術(shù)支撐的 中國生態(tài)農(nóng)業(yè) 其試點縣和鄉(xiāng)已有2000多個 生態(tài)工程 預(yù)習(xí)診斷 判斷正誤 1 濕地的恢復(fù)除利用生物工程手段外 還要依靠自然演替機制恢復(fù)其生態(tài)功能 2 礦區(qū)廢棄地生態(tài)恢復(fù)工程的關(guān)鍵是植被恢復(fù)和土壤微生物群落的重建 3 退耕還林還草 植樹造林等是小流域綜合治理生態(tài)工程的主要對策 4 我國可以走發(fā)達(dá)國家 先污染 破壞 后治理 的老路 一 生態(tài)工程的實例 課堂講義重點難點 個個擊破 1 結(jié)合教材P118 120大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程以及地理學(xué)知識 思考國家為什么投入巨大的人力和物力興建 三北 防護林工程 答案 三北 防護林跨越我國13個省551個縣 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)人們的生產(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(guān)系到下游地區(qū)人們的生產(chǎn) 生活和經(jīng)濟發(fā)展 如黃河上游的水土流失容易導(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 思維激活 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 答案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 解決遷出居民的生活和就業(yè)等問題 是退耕還湖工程面臨的主要困難 3 在礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程案例中 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 怎樣合理地籌劃養(yǎng)殖肉牛的數(shù)量 答案礦區(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 合理地籌劃養(yǎng)殖肉牛的數(shù)量 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 應(yīng)用示例 1 如圖為礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程流程圖 請據(jù)圖回答下面的問題 1 該恢復(fù)工程中 是指 措施 2 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 3 該生態(tài)工程所遵循的主要原理是 問題導(dǎo)析 1 該恢復(fù)工程中 應(yīng)表示采取工程機械措施 人工制造 2 礦區(qū)廢棄地恢復(fù)植被的措施是植樹和種草 不宜種植農(nóng)作物 原因是 不適宜農(nóng)作物的生長 因此種植適應(yīng)性強 耐旱的灌木 草和樹 3 該恢復(fù)工程遵循了 等 平 整壓實土地 表土 礦區(qū)土壤條件惡劣 協(xié)調(diào)與平衡原理 整體性原理 答案 1 采取工程機械措施平整壓實土地 人工制造表土 2 礦區(qū)土壤條件惡劣 不適宜農(nóng)作物的生長 3 整體性原理 協(xié)調(diào)與平衡原理 一題多變下列措施不適合用于礦區(qū)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的是 A 機械法整平壓實土地B 人工制造表土 植樹種草C 排石整地 改良優(yōu)化土壤D 開發(fā)農(nóng)田 廣種農(nóng)作物 增加農(nóng)民收入 D 二 生態(tài)工程發(fā)展的前景 1 農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程與城市環(huán)境生態(tài)工程比較 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 目標(biāo)是治理環(huán)境污染 集中于對破壞的生態(tài)系統(tǒng)進行生態(tài)恢復(fù) 生態(tài)工程應(yīng)用范圍小 不太強調(diào)經(jīng)濟效益 2 我國生態(tài)危機 不是單純的環(huán)境污染問題 而是與人口激增 環(huán)境與資源破壞 能源短缺等問題結(jié)合在一起的 并發(fā)癥 3 我國生態(tài)工程特點 不但重視對生態(tài)環(huán)境的保護 更注重與經(jīng)濟 社會效益的結(jié)合 遵循 整體 協(xié)調(diào) 再生 循環(huán) 的基本原理 建立適合中國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村特點的生態(tài)工程 4 我國生態(tài)工程不足之處 缺乏定量化模型指導(dǎo) 難以設(shè)計出標(biāo)準(zhǔn)化 易操作的生態(tài)工程樣板 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(zhǔn)確的監(jiān)測技術(shù)支持 缺乏理論性指導(dǎo)等 3 生態(tài)工程建設(shè)的基本過程 1 擬定目標(biāo)與實地調(diào)查明確生態(tài)工程的類型與預(yù)期效益 設(shè)計時必須強調(diào)社會 經(jīng)濟 自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)整體協(xié)調(diào)的目標(biāo) 2 系統(tǒng)分析根據(jù)擬定的目標(biāo)和收集的詳盡數(shù)據(jù) 采用系統(tǒng)分析的方法 結(jié)合定性研究 系統(tǒng)地對整體特征進行綜合分析和評價 系統(tǒng)分析是生態(tài)系統(tǒng)工程可行性分析和決策的基礎(chǔ)和依據(jù) 3 可行性評價與決策通過可行性評價與決策分析 在達(dá)到最佳的經(jīng)濟效益和社會效益的同時 也達(dá)到最佳的生態(tài)效益 增加復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 降低生態(tài)系統(tǒng)惡化的風(fēng)險 4 技術(shù)設(shè)計技術(shù)設(shè)計是整個生態(tài)工程建設(shè)的核心環(huán)節(jié) 即通過改變食物鏈 網(wǎng) 的方法 提高系統(tǒng)本身的遷移 轉(zhuǎn)化 再生物質(zhì)和利用能量的能力 充分利用原料 產(chǎn)品 副產(chǎn)品以及時間和營養(yǎng)生態(tài)位 提高整體的綜合效益 5 生態(tài)系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計的常用方法 食物鏈 網(wǎng) 的 相接 即連接平行的原本不相連接的種類形成互利共生網(wǎng)絡(luò) 提高效率 促進物質(zhì)的良性循環(huán) 食物鏈 網(wǎng) 的 加環(huán) 即在食物鏈 網(wǎng) 中增加一些環(huán)節(jié) 以充分利用原先尚未利用的那部分物質(zhì)和能量 促使物質(zhì)循環(huán)和能量流動的路徑暢通 發(fā)揮生產(chǎn)潛力 提高生態(tài)效益 經(jīng)濟效益和社會效益 1 聯(lián)系實際說說我國現(xiàn)行的生態(tài)工程建設(shè)與西方國家的生態(tài)工程建設(shè)有何不同 答案西方國家的生態(tài)工程建設(shè)除了治理環(huán)境污染外 主要是通過介于工程和依靠自然恢復(fù)力的一種中間途徑 集中于對破壞的生態(tài)系統(tǒng) 特別是開礦后的廢棄地以及濕地等進行恢復(fù) 我國的生態(tài)工程建設(shè)不但重視對生態(tài)環(huán)境的保護 更注重與經(jīng)濟和社會效益的結(jié)合 思維激活 2 你認(rèn)為我國現(xiàn)在面臨的生態(tài)危機主要表現(xiàn)在哪些方面 答案我國生態(tài)危機 不是單純的環(huán)境污染問題 而是與人口激增 環(huán)境與資源破壞 能源短缺等問題結(jié)合在一起的 并發(fā)癥 應(yīng)用示例 2 池塘養(yǎng)殖普遍存在由于餌料 魚類排泄物 換水不及時等引起的水體污染現(xiàn)象 研究者設(shè)計了一種循環(huán)水池塘養(yǎng)殖系統(tǒng) 如圖 請回答下列問題 1 與自然池塘相比 人工養(yǎng)殖池塘生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力穩(wěn)定性 人工養(yǎng)殖池塘水體的N P含量容易升高 會引起水體的富營養(yǎng)化 藻類等浮游生物大量繁殖 加之死亡后被微生物分解 引起水體的溶氧量下降 造成魚類等死亡 進一步破壞了生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài) 這種調(diào)節(jié)方式稱為 2 與傳統(tǒng)養(yǎng)殖池塘相比 該養(yǎng)殖系統(tǒng)增加的生態(tài)工程設(shè)施有 可以通過在這些設(shè)施內(nèi)栽植水生植物 放養(yǎng)濾食動物等措施 起到對水體的 有效減少水體中的N P等含量 3 該養(yǎng)殖系統(tǒng)設(shè)計為前一池塘上層水流入后一池塘底部 實現(xiàn)水層交換 其目的有 4 該養(yǎng)殖系統(tǒng)中串聯(lián)的池塘不宜過多 因為 5 保持池塘水體中適當(dāng)?shù)腘 P含量是必要的 該養(yǎng)殖系統(tǒng)可以通過 進行調(diào)控 問題導(dǎo)析 1 審圖 該養(yǎng)殖系統(tǒng)增加的生態(tài)工程設(shè)施有和 水生植物可以對N P進行吸收 而濾食動物可直接以藻類為食 這都可有效減少水體中的N P含量 2 水層交換的目的一是增加后一池塘的 二是提高下一池塘的 便于不同水層中的養(yǎng)殖動物利用 3 串聯(lián)池塘數(shù)量不能太多的原因是后面水體中的N P含量越來越 生態(tài)塘 潛流濕地 餌料利用率 溶氧量 高 4 N P是植物必需礦質(zhì)元素 含量太多又會引起富營養(yǎng)化 其在池塘水體中含量的調(diào)控一是通過 二是 最終靠生態(tài)塘和潛流濕地不斷進行 補水和排出 控制水的流量 生物凈化 答案 1 高正反饋 2 生態(tài)塘和潛流濕地凈化作用 3 增加水中的溶氧量 提高餌料的利用率等 4 后面池塘水體中的N和P含量 濃度 越來越高 5 補水和排水水泵控制水的流量 循環(huán)頻次 一題多變對于上述循環(huán)水池塘養(yǎng)殖系統(tǒng) 下列分析正確的是 A 該養(yǎng)殖系統(tǒng)實現(xiàn)了物質(zhì)和能量的多級利用 提高了能量的傳遞效率B 與自然池塘相比 人工養(yǎng)殖池塘生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力穩(wěn)定性低C 該養(yǎng)殖系統(tǒng)中串聯(lián)的池塘越多 后面池塘養(yǎng)殖動物生長就越快D 與傳統(tǒng)養(yǎng)殖池塘相比 該養(yǎng)殖系統(tǒng)增加的生態(tài)工程設(shè)施有生態(tài)塘和潛流濕地 可以通過在這些設(shè)施內(nèi)栽植水生植物 放養(yǎng)濾食動物等措施 對水體起凈化作用 D 課堂小結(jié) 生態(tài)工程的實例和發(fā)展前景 實例 生態(tài)工程小流域綜合治理生態(tài)工程大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程 工程礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程 生態(tài)工程 發(fā)展前景 生態(tài)工程的實驗及啟示對我國生態(tài)工程發(fā)展前景的分析與展望 農(nóng)村綜合發(fā)展型 濕地生態(tài)恢復(fù) 城市環(huán)境 生物圈2號 對點練習(xí) 1 2 3 4 1 下列不屬于我國生態(tài)工程建設(shè)實例的是 A 沼氣工程B 桑基魚塘C 防沙治沙工程D 焚燒城市生活垃圾解析焚燒城市生活垃圾一方面未實現(xiàn)廢物資源化 另一方面會產(chǎn)生污染 不屬我國生態(tài)工程建設(shè)實例 D 2 如圖為生態(tài)養(yǎng)豬模式 從圖中可知該生態(tài)工程屬于 1 2 3 A 物質(zhì)循環(huán)利用的生態(tài)工程B 山區(qū)小流域綜合治理與開發(fā)的生態(tài)工程C 節(jié)水和廢水處理與應(yīng)用的生態(tài)工程D 清潔及可再生能源系統(tǒng)組合利用的生態(tài)工程 4 解析從題圖中看出 該生態(tài)工程實現(xiàn)了廢水的循環(huán)利用 答案C 1 2 3 4 1 2 3 3 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(rèn)識 按自然規(guī)律辦事C 人類早晚會建立第2個 生物圈 無須擔(dān)心地球惡化D 大自然給人類提供的支持與服務(wù)可謂無價之寶 4 1 2 3 解析 生物圈2號 工程使我們認(rèn)識到與自然和諧共處的重要性 迄今為止 人類仍然沒有能力去完全模擬出自然生態(tài)系統(tǒng) 自然界給人類提供的生命支持服務(wù)是無價之寶 答案C 4 1 2 3 4 4 如圖是我國南方開始嘗試的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式圖 其中利用植物秸稈為原料生產(chǎn)的燃料乙醇 是一種 綠色能源 可減少對石油資源的依賴 請據(jù)圖回答 1 2 3 1 該生態(tài)系統(tǒng)的主要成分是 蘑菇在該生態(tài)系統(tǒng)中的成分屬于 解析生態(tài)系統(tǒng)中主要成分是生產(chǎn)者 蘑菇營腐生生活應(yīng)屬于分解者 水稻 雜草 分解者 4 1 2 3 2 生態(tài)系統(tǒng)的主要功能是物質(zhì)循環(huán)和能量流動 從生態(tài)學(xué)角度分析 人們建立圖示的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的主要目的是 建立該生態(tài)工程所遵循的基本原理主要 等 至少答兩個 4 1 2 3 4 解析圖示的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)了物質(zhì)的多級循環(huán)利用 在資源有限的條件下有較多的產(chǎn)出 從而取得經(jīng)濟效益 社會效益和生態(tài)效益 所以其遵循的原理有整體性原理 物質(zhì)循環(huán)再生原理 由于增加了營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度 所以也遵循物種多樣性原理 答案實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量和物質(zhì)的多級利用 提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量 減少環(huán)境污染 合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系 提高能量利用率 減少環(huán)境污染 物質(zhì)循環(huán)再生原理 整體性原理 物種多樣性原理