高中生物第四章生态工程4.2生态工程实例课件苏教版选修3.ppt

第二节生态工程实例,第四章生态工程,学习导航1.举例说明治污生态工程，概述人工湿地的作用机理。2.举例概述生态恢复工程。3.结合实例阐明生态农业工程。重难点击我国生态工程的实例分析。,课堂导入方式一进入21世纪，伴随着人类生产、生活方式的变化及乡村城市化和城乡一体化的深入，农业已从传统的生产形式逐步转向景观、生态、健康、医疗、教育、观光、休闲、度假等方向。农业观光园的出现，就等于扩大了人类的生存空间，为人类生存和需求创造了更好的、更易适应的环境条件。结合以上内容请同学们思考下面问题：(1)农业观光园有什么样的价值？(2)结合本地的实际，请你来设计一个有特色的农业观光园，你有何设想？可能我们也没有办法一下子想出一个理想的方案，那我们就来看看一些具体的例子吧。看看专家们在碰到具体的生态学问题时是如何处理的？,方式二上海血铅超标事件2011年9月初，康桥地区儿童在入园、入学前进行体检当中，陆续发现部分儿童血液的含铅量超标，此后对当地1306名儿童进行血铅检测，发现49名儿童血铅超标，其中以13岁儿童为主。联合调查组认定，血铅超标主要是儿童接触环境中含铅灰尘经消化系统摄入体内所致。结合以上内容，大家思考一下，在经济发达的上海出现此类严重的污染事件，说明了什么？面对严重的环境污染问题，我们有什么样的具体措施？我们可以从今天要学习的内容中找到一些可以借鉴的方法和思路。,一、治污生态工程,二、生态恢复工程,内容索引,当堂检测,三、生态农业工程、生态城市,一、治污生态工程,基础梳理,1.内容包括污水治理生态工程、湖泊或水源地治理生态工程等。2.主要涉及方面的处理、的研制、的治理、塑料的再生利用等。3.实例“人工湿地”生态工程：人为建设的利用湿地净化污水的生态工程。,固体、液体和有机废弃物,城市垃圾处理生态工程,湖区污染,生物肥料,问题探究,1.什么是“人工湿地”？2.“人工湿地”是如何净化污水的？,答案,答案“人工湿地”是人为建设的利用湿地净化污水的生态工程，是将石、砂、土壤等材料按照一定的比例组成基质，并栽种经过选择的水生、湿生植物，构成类似于自然湿地状态的工程化湿地系统。,答案“人工湿地”净化污水的过程十分复杂，包括利用基质、植物、微生物的物理、化学、生物的三重协同作用，对污水进行净化处理，其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、水分蒸腾和养分吸收等。,3.人工湿地污水处理系统有何优点？4.人工湿地的重要组成成分之一是水生植物，它在污水的净化中起着怎样的作用？,答案,答案低成本、低能耗，有较高的生态效益和经济效益。,答案植物可以吸收水体中的铵盐、硝酸盐以及磷酸盐，同时植物的根系可吸附和富集重金属和有毒有害物质，这些物质在植物被收割后又离开了水体。植物密集并交织在一起的根系也能对固体颗粒起到拦截吸附作用。此外，植物为微生物的生长提供了更大的吸附表面积，还能为水体输送氧气等。,5.人工湿地中的微生物是降解水体污染物的主力军，试分析它在人工湿地中的作用。,答案,答案好氧微生物将废水中大部分有机物分解为CO2和H2O，厌氧微生物将有机物分解成CO2和CH4等。人工湿地中的某些原生动物，将污水中的有机颗粒作为营养物质吸收。,拓展应用,1.判断正误(1)治污生态工程涉及固体、液体和有机废弃物的处理()(2)人工湿地中起作用的主要是水生植物和微生物()(3)人工湿地中起作用的微生物只能是好氧微生物(),答案,拓展应用,2.湿地生态系统具有较强的净化功能，被誉为“地球之肾”，下列对此有关的叙述错误的是A.“人工湿地”是模拟自然湿地的人工生态系统B.“人工湿地”是利用湿地净化污水的生态工程C.“人工湿地”成本低、耗能少D.“人工湿地”对污水的净化作用是通过不同类型的水生植物实现的,答案,解析“人工湿地”是人为建设的利用湿地净化污水的生态工程，成本低、耗能少。其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。,解析,二、生态恢复工程,基础梳理,1.概念对于受到不同程度干扰或破坏的生态系统的。2.首要步骤(第一步)：。3.实例(1)矿山废弃地生态恢复工程：在植被恢复的过程中，要注意选择、的树种，优先选择树种，尽量选择适应性强的_。,恢复植被,保护、修复和改善,生长快,抗逆性强,固氮,乡土树种和,先锋树种,(2)林业生态建设目标：。基础：。依据：。(3)西部的生态治理：西部环境恶化的实质是。,优化土地利用,维护环境与发展经济,发挥水土资源和生物资源的生产潜力,水土流失,问题探究,1.从生态学的角度分析，要使生态退化逆转，首先应该进行哪一步的恢复？2.一般地说，矿山废弃地生态恢复工程的关键是什么？应该如何进行选择？,答案,答案要实现一个地区环境的好转，首先要恢复这一地区的植被，逐步恢复生物群落，并形成合理、高效的食物链，才能在演替的过程中保持长期的稳定与平衡。,答案关键在于植被恢复，以及为植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。所以在矿山废弃地植被恢复过程中，要注意选择生长快、抗逆性强的树种，优先选择固氮树种，尽量选择适应性强的乡土树种和先锋树种，注意树种的多功能效益。,3.我国西部地区环境恶化，有哪些表象？其最突出的矛盾是什么？4我国对西部的生态治理采取的政策是什么？,答案,答案西部地区环境恶化的表象是植被减少、地力减退、粮食产量下降、自然灾害加剧。而水土流失是西部生态问题中最本质、最突出的矛盾。,答案落实退耕还林、还草政策。,拓展应用,3.在矿山废弃地生态恢复工程中，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,答案,解析任何生态系统的发展都离不开生产者，恢复生态系统，首要的是恢复植被。,解析,4.如图为矿区废弃地的生态恢复工程流程图，请据图回答下面的问题：(1)该恢复工程中,是指_(措施)。(2)恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？_。(3)该生态工程所遵循的主要原理是_。,问题导析,答案,采取工程机械措施平整压实土地，人工制造表土,矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长,整体性原理、协调与平衡原理,问题导析(1)该恢复工程中应表示采取工程机械措施，人工制造。(2)矿区废弃地恢复植被的措施是植树和种草，不宜种植农作物，原因是，不适宜农作物的生长，因此种植适应性强，耐旱的灌木、草和树。(3)该恢复工程遵循了、等。,返回上页,答案,矿区土壤条件恶劣,平整压实土地,协调与平衡原理,整体性原理,表土,生态工程建设的三个易错点(1)在进行生态工程建设时，应根据当地的实际条件，因地制宜，不能生搬硬套。(2)在进行生态工程建设时，应积极利用自然生态系统的强大自我恢复力，节省投资。(3)生态系统的恢复力有限，不能认为有了生态工程，就可以走发达国家“先污染、破坏，后治理”的老路。,三、生态农业工程、生态城市,1.生态农业工程(1)依据：。(2)前提：。(3)特点：、的农业生产。(4)目的：促进物质在系统内的使用，以最少的投入获取最大的经济效益和。,基础梳理,多层次,生态学理论,多功能,循环和重复,环境与经济的协调发展,生态效益,2.生态城市(1)含义：基于三个系统并高度统一的的城市。(2)特点注重。保持。实现等。,社会、经济、自然,可持续发展,完整性,高效和谐性,可持续性,问题探究,1.留民营村进行的农业建设的主要措施有哪些？2.简述留民营村生态农业的社会效益和环境效益。,答案调整生产结构，开发利用新能源和大力植树造林；对太阳能、生物能和有机废弃物进行了综合利用。,答案,答案(1)社会效益：向社会提供粮食、蔬菜、肉、奶、蛋、饲料、加工食品等多种农副产品。(2)环境效益：降低污染、净化空气、改变农田结构，有效地保护了土地资源。,拓展应用,5.下列关于生态农业的叙述，不正确的是A.生态学原理是其主要理论基础B.实现了对能量和物质的多级循环利用C.实现废物资源化，实现能量的多级利用，减少环境污染D.对害虫进行生物防治有利于保护生物多样性，提高了农业生态系统的稳定性,答案,解析,解析生态农业模式的建立，实现了物质的循环利用和能量的多级利用，不能实现能量的循环利用。,6.南京古泉生态农场是生态农业的典范。该农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、养蘑菇、种桑养蚕、种植果树等多个生产过程合理地有机结合起来，成为一种高效良性循环，生态效益达到了良性发展。请就此生态农场的特点，完成下列问题：(1)该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的_、_和_。,答案,物质循环再生原理,解析,解析生态工程中的生态农业是建立在物质循环再生与物种多样性和整体性等原理基础上的，在实现经济效益的同时，也具有良好的生态效益和社会效益。,物种多样性原理,整体性原理,(2)该系统工程的核心之一是沼气池，沼气的制作如图所示：在图中标出箭头，表示生产过程中的物质循环。,如果将“无机物农田”这一环节去掉，对生态农业系统有何影响？_。,土壤中的无机物得不到补充，物质循环受到破坏，土壤肥力下降,答案如下图所示,答案,解析,解析物质循环的特点是循环往复、分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的目的，即物质循环再生原理。如果把“无机物农田”这一环节去掉，势必会造成物质循环受到破坏，土壤无机物得不到及时补充，土壤肥力会下降。,解析能量沿着食物链流动时，能量逐级递减，传递效率大约为10%20%，因此最高营养级获得的总能量最低。但系统的总能量包括各生产环节上输出的产品能量，显然这个系统总能量利用率与单种农作物的系统总能量利用率相比会大大增加。,(3)在该生态农场中存在如图所示的物质循环过程，据图分析不符合生态工程原理的叙述是A.物质经过多级利用，实现了良性循环B.每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益C.由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用率降低D.由于各级产物都可利用，减少了废物污染,解析,答案,(4)根据生态工程中的物种多样性这一原理，有人认为生态农业建设中，应使食物链越长和营养级越多越好。请你结合所学有关生态工程原理，分析该结论是否正确，为什么？_。,答案,不正确。因为食物链越长，各营养级中的生物数量难以达到一定规模，影响经济效益；营养级越多，高层次营养级生物获得的能量越少，该营养级生物数量也越少,解析从能量流动逐级递减的特点分析，食物链不能无限延长，一般不超过5个营养级。,解析,课堂小结,生态恢复工程,治污生态工程,生态农业工程,当堂检测,1.下列不属于我国生态工程建设实例的是A.沼气工程B.桑基鱼塘C.防沙治沙工程D.焚烧城市生活垃圾,2,3,4,1,解析焚烧城市生活垃圾一方面未实现废物资源化，另一方面会产生污染，不属于我国生态工程建设实例。,答案,解析,2.如图为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于A.物质循环利用的生态工程B.山区小流域综合治理与开发的生态工程C.节水和废水处理与应用的生态工程D.清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程,答案,2,3,4,1,解析从题图中看出，该生态工程实现了废水的循环利用。,解析,2,3,4,1,3.下列关于我国生态工程与西方发达国家生态工程的比较中，正确的是西方国家的生态工程以治理环境污染和恢复被破坏的生态系统为主要目标，我国的生态工程注重生态环境与经济、社会效益相结合西方国家的生态工程应用范围比我国小我国的生态工程难以设计出标准化、易操作的生态工程样板A.B.C.D.,答案,解析,2,3,4,1,解析发达国家与我国的生态工程建设强调的重点有所不同，西方国家的生态工程除了治理环境污染的目标外，主要是通过介于工程和依靠自然恢复力的一种中间途径，集中于对破坏的生态系统进行生态恢复。我国的生态工程走有中国特色的道路，不但要重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益相结合。总体来看，发达国家的生态工程的应用范围比我国小，也不那么强调经济效益。不过，目前我国的生态工程还有一些不足之处，如缺乏定量化模型指导，难以设计出标准化、易操作的生态工程样板等。,4.如图是我国南方开始尝试的农业生态系统的结构模式图，其中利用植物秸秆为原料生产的燃料乙醇，是一种“绿色能源”，可减少对石油资源的依赖，请据图回答下列问题：(1)该生态系统的主要成分是_。蘑菇在该生态系统中的成分属于_。,2,3,4,1,水稻、杂草,分解者,答案,解析生态系统中的主要成分是生产者，蘑菇营腐生生活，应属于分解者。,解析,(2)生态系统的主要功能是物质循环和能量流动，从生态学角度分析，人们建立图示的