高中生物 第四章生态工程教学案 苏教版选修3

用心 爱心 专心1 第四章第四章 生态工程第一节生态工程第一节 生态工程的原理和类型 第生态工程的原理和类型 第 1 1 课时 课时 教学目标教学目标 1 简述生态工程的概念 说出生态工程与传统工程的差异 知识目标 2 简述生态工程的主要原理 举例说出各原理的内容 知识目标 3 树立 可持续发展 的观念 情感目标 重难点重难点 生态工程的基本原理 知识归纳知识归纳 一 生态工程的概念一 生态工程的概念 1 背景 随人口急剧增长 现代工农业生活迅速发展 原始的生态系统几乎 全球 不断激化 人们希望通过 建设 寻求解决对策 减缓和防止自 然生态系统的 修复或重建 的生态系统 2 概念 生态工程是指应用生态系统中 与 原 理 原则 结合经系统分析的 方法而设计的促进物质被 的生产工艺系统 拓展拓展 生态工程是指人类应用 生态学生态学 和 系统学系统学等学科的基本原理和方法 通过系统设 计 调控和 技术技术组装 对已 被破坏被破坏 的生态环境进行修复 重建 对造成环境污染破坏的 方式进行改善 并提高生态系统的 生产力生产力 从而促进 人类社会和自然环境的和谐发展人类社会和自然环境的和谐发展 3 根本目标 人类设计生态工程的根本目的是遵循自然界物质 的规律 充分发挥资源的 防治环境 达到 效益与 效 益的同步发展 4 特点 与传统工程相比 生态工程要利于 和 两个方面 具有低 多 和 的特征 二 生态工程的基本原理二 生态工程的基本原理 1 生态工程所遵循的基本原理有 原理 原理 原 理和 原理等 2 物种共生原理物种共生原理 自然界任何一种生物都不能离开其他生物而单独生存和繁衍 存在 着 等关系 这构成了生态系统的 和 机制 3 生态位原理 生态位原理 生态系统中各种生物都占有一定的生态位 依据此原理 可构建一个 具有 的稳定而高效的生态系统 4 食物链原理 食物链原理 食物链 食物网是实现生态系统中 和 的基础 物种间的 关系是生态工程设计的重要因素 5 物种多样性原理物种多样性原理 生态系统中生物多样性越高 抵抗力稳定性越陷越 生态系 统就越 丰富物种多样 性 使营养结构更为 可实现 并增加 的目的 如 三北防护林 虫害 珊瑚礁区的生机 用心 爱心 专心2 拓展拓展 1 1 物质循环再生原理 物质循环再生原理 物质能在生态系统 中循环往复 分层分级利用 我国古代的 无废 弃物农业 利用收集到的一切可能的有机物 质转变为有机肥料 改善了土壤结构 培育了土 壤微生物 实现了 N P K 等元素的循环利用 2 2 协调与平衡原理 协调与平衡原理 要处理好生物与环境 的协调与平衡 生态系统中的生物数量不能超过 环境承载力 环境容纳量 的限度 太湖等水体 富营养化 导致水葫芦和藻类疯长现象 西北衰 败的杨树 和繁茂的 当地树种 间的大反差 3 3 整体性原理 整体性原理 生态工程建设 不但要考 虑自然生态系统的规律 还要考虑到社会和经济等系 统的影响力 只有应用整体性原理 才能统一协调当 前与长远 局部与整体 开发与环境建设之间的关系 保障生态系统的平衡与稳定 4 4 系统学和工程学原理 系统学和工程学原理 系统的结构决定功能原理 系统的结构决定功能原理 要通过改善和优化系统结构 达到改善系统功能的目的 如 桑基鱼塘 模式 就是把很多单个生产系统通过优化组合 有机地整合在一起 成为新 的高效生态系统 大大提高了系统的生产力 系统整体性原理 系统整体性原理 系统各组分间要有适当的比例关系 以使得能量 物质 信息等 的转换和流通顺利完成 并实现总体功能大于各部分之和的效果 即 1 1 2 如珊瑚礁中 珊瑚虫和藻类组成的植物 动物营养循环 有着很高的系统生产力 6 目前 一些发达国家的生态工程建设主要依据 理论 达 到了以 为主 为辅的程度 7 在我国的生态工程建设中 仍起着较大的作用 强调按 因 地制宜地调整复合生态系统的 和 调控生态系统内各物种形成 的网 络 实现 利用物质 能量 空间和时间 促进系统的 循环 以达到 和 运行的基本规律 运用系统工程的理论和方法来指导生态工程的 典例解析典例解析 例例 阅读以下资料 回答下列问题 南京市开展 莫愁湖物理生态示范实验研究 相继引种了浮水植物 沉水植物共计 10 余种 在围隔区内已经形成了以沉水植物为优势的水生植物群落 试验区内营养盐的浓度得 到有效控制 如试验区内氨氮和总氮仅分别为试验区外的 1 13 和 1 5 有效地改善了水质 1 生态工程的主要目的在于 用心 爱心 专心3 2 此项生态工程依据的生态学原理有 和 3 生态工程的调控机制是 主要利用的能源是 4 一些发达国家的生态工程建设主要依据生态系统的 达到了 以 为主 为辅的程度 而在我国的生态工程建设中 仍起着较大作用 强调按预期目标 因地制宜地调整复合生态系统的结构和 功能 反馈练习反馈练习 1 我国建立 三北防护林 虽然取得了巨大的生态和经济效益 但由于没有完 全按照自然生态规律办事 也产生了不少问题 如辽宁西部的章古台地区 由于单一种植樟 子松树 使松毛虫因为没有天敌而肆虐一时 使很多地方几乎成了不毛之地 这个事实说明 了 A 樟子松树的抗虫能力很差 B 松毛虫的危害性很强 并专一性的侵害樟子松树 C 生物多样性对生态系统的重要性 D 由于植物种类达单一 导致松毛虫只能侵害樟子松树 2 人类设计生态工程的根本目标是 A 促进自然界良性循环的前提下 达到生态效益与经济效益的同步发展 B 促进自然界良性循环的前提下 防治环境污染 提高经济效益 C 防治环境污染 达到生态效益与经济效益的同步发展 D 促进自然界良性循环的前提下 充分发挥资源的生产潜力 防治环境污染 达到生态 效益与经济效益的同步发展 3 下列关于生态工程的叙述中 错误的是 A 生态工程是生态学和工程学的结合 B 生态工程追求经济和生态的双赢 C 应用物种多样性原理和物质循环再生原理 D 生态工程是无消耗 多效益的工程 4 生态工程的调控机制是 A 人为调控 B 自我调控 C 人为辅助下的自我调节 D 不需要调控 5 在植被的恢复初期 不应选择的植物是 A 引进的新树种 B 固氮树种 C 先锋树种 D 适应性强的树种 6 1998 年长江下游发生特大洪灾 其中原因之一是 A 长江口热带风暴 B 长江上游森林植被破坏严重 C 水库泻洪过快 D 北方风沙使河床变浅 7 黄河是我国的母亲河 但如今黄河已经成为世界罕见的 悬河 治理黄河最根 本的措施是 A 加强黄河两岸堤坝的修筑 B 对黄河河床底部的泥沙清淘 C 大力培育水生生物 D 解决黄土高原的水土流失问题 8 进行生态工程建设时 不必考虑的问题是 A 宗教信仰 B 经济和社会的影响力 用心 爱心 专心4 C 社会习惯和法律制度 D 自然生态系统规律 9 下列叙述违背生态工程建设基本原理的是 A 充分考虑环境因子对生物的影响 B 尽可能减少种间竞争所产生的耗损 C 以单一种群获得经济效益的最大化 D 实现生态系统的良性循环 10 下列观点不符合生态农业建设思路的是 A 调整产业结构 开发多种经营 B 保持生态系统内的生态平衡 C 以高能量获得农业的高产量 D 循环利用农业有机废弃物 11 1 1 2 是生态工程基本原理中的哪一个 A 物种多样性原理 B 整体性原理 C 协调与平衡原理 D 系统学与工程学原理 12 下列有关物种多样性的叙述 错误的是 A 物种繁多使复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性 B 生物多样性程度高 各类生物的生存机会越多 C 生物种类越繁多 引发病虫害的几率越大 D 生物种类繁多 可以在有限的资源条件下 提高系统的生产力 13 我国西北土地沙化和盐渍化非常严重 原因有多种 其中一个主要原因是超载 放牧导致草地退化 上述事实主要违背生态工程的哪一个原理 A 系统整体性原理 B 协调与平衡原理 C 物种多样性原理 D 整体性原理 14 珊瑚虫与藻类共生 提高了珊瑚礁生态系统的生产力 其原理是 A 系统结构决定功能原理 B 整体性原理 C 系统整体性原理 D 协调与平衡原理 15 某些地区出现 前面造林 后面砍林 的现象 是因为发展中哪一原理失调造 成的 A 协调与平衡原理 B 整体性原理 C 系统结构决定功能原理 D 系统整体性原理 16 无废料生产体系是指 A 废料一产品 B 原料一产品一废料一产品 C 原料一产品一原料一产品 D 原料一产品一废料 17 多选 生态工程是 等学科交叉而产生的新兴学科 A 生态学 B 工程学 C 系统学 D 经济学 18 多选 我们的祖先实施的 无废弃物农业 使我国的土壤维持了几千年的肥 力 其实这种模式就是生态工程最早和最生动的模式 这种模式的诀窍在于 A 积极种植能够固氮的豆科植物 B 收集一切可能的有机物 C 采集某种特殊植物 将其根茎叶加水一起捣碎榨汁 作为肥料 D 采用堆肥和沤肥等多种方法 把有机物转变为有机肥料 19 多选 生态工程体系的特点是 A 少消耗 B 多效益 C 可持续 D 多投资 20 多选 下列关于生态农业叙述 正确的是 A 生态农业实现了对能量和物质的多级利用 B 生态学的基本原理是发展生态农业的主要理论基础 用心 爱心 专心5 C 生态农业使废物资源化 提高能量的转化效率 减少环境污染 D 在生态系统中增加有害生物的天敌种群 可减轻有害生物的危害 第四章第四章 生态工程生态工程 第一节第一节 生态工程的原理和类型 第生态工程的原理和类型 第 2 2 课时 课时 教学目标教学目标 1 举例说出生态工程的主要类型 知识目标 2 收集当地或国内生态工程的实例 调查当地某一生态工程的实施情况 能力目标 3 利用生态工程原理 分析 解释生态环境中出现的现象 能力目标 重难点重难点 举例说出生态工程的主要类型 知识归纳知识归纳 三 生态工程的类型三 生态工程的类型 1 生态工程的类型主要根据 和 的不同为进行分类 2 主要类型 1 农业生态工程具有 性质 并以 为目标 2 林业生态工程以 为目标而建立 包括水土保持生态工程 生态工程 生态工程 城市绿化和园林生态工程等 3 治污生态工程以 为目标 包括 生态工程 生态工程 湖泊或水源地治理生态工程 3 人工湿地 生态工程 1 湿地是 与 之间过渡性的生态系统 其重要特点之一是 湿地生态系统具有较强的 功能 水的流入能给湿地注入 水的流出又会 从湿地带走 被誉为 地球之肾 2 人工湿地 的组成成分包括 各类水生植物 和水等 它的净化作用是通过湿地环境中所发生的 和 作用的综合 效应实现的 由不同类型的水生植物和微生物的共同作用来完成 3 水生植物可吸收 转化污水中的 等物质 还能促进 等微生物对污 水的处理和净化 对废水净化起主要作用的是微生物的 和 作用 以及相关的 理化作用 如 等 4 矿山废弃地生态修复工程 1 对受到不同程度干扰或破坏的生态系统 需要进行环境与生态 等工作 如我国实施的沙漠治理 矿区废弃地改造等 2 矿山废弃地是指因采矿活动而遭破坏且不经治理便 的土地 它不仅毁坏和 污染大片森林 草地和农田 还造成 有的甚至成为 3 在矿区废弃地的生态修复中 植被要注意选择生长 和抗逆性 的树种 优先选择 树种 尽量选择 的乡土树种和 树种 注意树种的多功能 用心 爱心 专心6 效益 思考 矿渣和尾矿中一般含哪几类成份 分别作怎样的处理 5 林业生态工程 1 它是在维护环境与 的目标下 以优化 为基础 以发 挥 为依据 形成各林种 各树种生物群体的多功能和多效益特 点 建设功能 结构 经济 的生态系统 2 我国建设的十大林业生态工程 不仅保护了现有森林和 而且在建设中 采取 等多种方法 营造各种林带 其 中 三北防护林体系建设工程 在改善恶劣的生态面貌的同时 也丰富了 的 供给 6 模拟自然生态系统 经 与 而建立的生态工程 在高效利用自然资 源时应重视 把自然生态系统中的 原理等应用到农业生产 环 境保护等方面 以促进生态系统内物质的 和能量的 保护我们的生存 环境 典例解析典例解析 阅读下列资料 回答下列问题 新闻材料一 黄龙 再降西安 据新华社讯 3 月 27 日 西安市区黄尘弥漫 这 是继 3 月 22 日西安一场泥雨后 黄龙 再次降临西安 1 从生态因素分析 导致 黄龙 再降西安的主要原因是我国西北地区植被 引起 黄龙 再降的人为因素可以 归纳为 新闻材料二 专家调查表明 黑土地土壤严重恶化 据 华北信息报 1 月 27 日报 道 黑龙江省一些专家 学者日前根据新近的调查结果发出警告 黑土地已严重恶化 分布 在松嫩平原的 10 8 万 km2 的东北黑土地 是世界著名的高产土壤 然而 这片黑土地由于 严重的水土流失和掠夺式的经营方式 土壤生产能力正呈下降趋势 黑土层已由 50 年前平 均厚度 40 100 cm 下降到如今的 20 40 cm 有的地方已经裸露出有机质含量极低的泛黄母 质层 专家们的调查显示 东北地区水土流失面积已达 1 3 以上 成为我国商品粮基地中水 土流失最严重的地区之一 2 黑土地土壤流失严重 说明森林具有 的作用 新闻材料三 我国西部 174 个县在 2000 年先行退耕 34 33 万公顷 3 科学家研究认为 沙尘暴的发生必须具有风和沙源两个条件 退耕还林 还草是西 部生态建设的一项紧迫任务 从治理沙尘暴的角度思考 还林 的作用是 还草 的作用是 新闻材料四 我国将实施 6 大林业重点工程 天然林保护 三北 和长江中下 游地区等重点防护林的建设 退耕还林 还草 环北京地区防沙治沙 野生动植物保 护及自然保护区的建设 速生丰产材林的林业产业基地建设 4 从根本上说 我国实施林业生态工程的目标就是要提高 搞好生态环境建 设 反馈练习反馈练习 1 下列关于湿地生态系统的作用的说法 错误的是 用心 爱心 专心7 A 涵养水源 蓄洪防旱 B 调节区域气候 自然净化污水 C 为迁飞鸟类和多种动植物提供栖息地 保护生物多样性 D 大量种植高产农作物 解决粮食物问题 2 湿地是地球上独特的生态系统 被誉为 A 鸟类天堂 B 地球的 肾脏 C 地球的 心脏 D 污水净化器 3 下列关于 人工湿地 的说法中 错误的是 A 浮水植物 挺水植物可为根际提供氧化的微环境 促进好氧细菌对废水中有机物的分 解 B 沉水植物的根际保持厌氧状态 利于厌氧细菌的活动 C 人工湿地 对污水的净化作用是通过不同类型的水生植物和微生物的共同作用实现的 D 水生植物能吸收 转化污水中的氮 磷 铜等物质 4 在 人工湿地 生态系统中 对废水净化起主要作用的是 A 微生物的分解和转化作用以及相关的物理 化学作用 如沉淀 吸附 过滤等 B 微生物的分解和转化作用 C 相关的物理 化学作用 如沉淀 吸附 过滤等 D 微生物的分解和转化作用以及化学作用 如沉淀 吸附 过滤等 5 下列关于湿地生态恢复工程的叙述错误的是 A 该工程采用工程和生物措施相结合的方法 B 要建立缓冲带 以尽量减少人类的干扰 C 湿地的恢复 只注意退耕还湿地或建立自然保护区就可以 D 湿地的恢复除利用生物工程手段外 还要依靠自然演替机制恢复其生态功能 6 下列有关矿区废弃地的危害的叙述错误的是 A 造成了土地 土壤的破坏 B 阻碍植被的生长 C 可能产生严重的重金属污染 D 对现今生存的生物无多大影响 7 在矿区生态环境的恢复工程中 关键的措施是 A 人工制造表土 B 特殊隔离 C 土壤侵蚀控制 D 植被恢复 8 我国的 三北 防护林是一项规模空前的生态建设工程 被誉为 绿色万里长城建设工 程 下列不属于植树造林在保护环境方面要求的是 A 调节气候 B 防风固沙 防止荒漠化 C 提供木材 D 维持大气的碳 氧平衡 9 经过十年努力 我国西北防护林带已经初步建立 建立了新的生态平衡 其重要意义是 A 解决了环境污染问题 B 使生态系统朝着更有益于人类的方向发展 C 建立了畜牧业的生产基地 D 建立了自然保护区 10 有一山区由于开采露天小铁矿等活动 自然生态系统完全被破坏 成为一片废墟 为尽 快使该山区恢复到原有自然生态系统状态 应采取的最好措施是在这片废墟上 A 回填土壤 引进多种外来物种 重建新的生态系统 B 撤出人类全部活动 实行全面封闭 等待自然恢复 C 回填土壤 栽培当地经济农作物 发展农业生产 用心 爱心 专心8 D 回填土壤 栽种多种当地原有的植物 实行封山育林 11 多选 下列属于以生态环境保护为目标而建立的林业生态工程的是 A 水土保持生态工程 B 防风固沙生态工程 C 水源涵养生态工程 D 城市垃圾处理生态工程 12 阅读以下资料 回答下列问题 上海市化工区与联合国环