学案导学设计高中生物52生态工程的实例和发展前景名师优质课件新人教版选修3

1、5.2 生态工程的实例和发展前景生态工程的实例和发展前景 课件（人教课件（人教版选修版选修3） 学习目标学习目标 1综合生态工程的实例，分析这些实例所运用的生态工程综合生态工程的实例，分析这些实例所运用的生态工程原理。原理。 2评述生态工程发展前景，说出生态工程的局限性，举例评述生态工程发展前景，说出生态工程的局限性，举例说出我国生态工程的特点。说出我国生态工程的特点。 学习重点学习重点 生态工程的实例。生态工程的实例。 本课时栏目开关 知识知识储备区储备区 1列表比较生态工程与传统工程列表比较生态工程与传统工程 基本理论基本理论 调控机制调控机制 与自然环境与自然环境的关系的关系 生态工程生

2、态工程 传统工程传统工程 工程学工程学 本课时栏目开关生态生态 学、学、_工程工程 _学学 人为辅助下的自我调节人为辅助下的自我调节 人为调控人为调控 协调协调 破坏破坏 主要能源主要能源 生物多样性生物多样性 太阳太阳 能能 _保持保持 化石化石 _能能 减少减少 知识知识储备区储备区 2实行可持续发展的措施有哪些？实行可持续发展的措施有哪些？ 答案 (1)实现原料产品原料产品的无废弃物生产体系，实现了废弃物的资源化。 本课时栏目开关(2)实现自然资源的可持续发展，符合生态学规律。 (3)保护了生物多样性，做到了生物与环境、经济发展与保护的协调平衡。 知识知识储备区储备区 【情景导入】【情景

3、导入】 黄土高原地处黄河中上游和海河上游，是世界上最大的黄土高原地处黄河中上游和海河上游，是世界上最大的黄土沉积区。黄河流域自古就是人类文明的发祥地。但黄土沉积区。黄河流域自古就是人类文明的发祥地。但是由于黄土高原地区本身的自然环境脆弱，加上长期以是由于黄土高原地区本身的自然环境脆弱，加上长期以来土地的不合理利用，植被遭到破坏，导致水土流失严来土地的不合理利用，植被遭到破坏，导致水土流失严重，生态环境日益恶化。重，生态环境日益恶化。 黄土高原水土流失引起了我们国家和政府的高度重视，黄土高原水土流失引起了我们国家和政府的高度重视，20世纪世纪70年代以来，我国生态工程的理论和实践都取年代以来，我

4、国生态工程的理论和实践都取得了长足进展。这节课就让我们学习有关的一些实例。得了长足进展。这节课就让我们学习有关的一些实例。 本课时栏目开关 学习学习探究区探究区 第第1616课时课时 探究点一探究点一 生态工程的实例生态工程的实例 在进行生态工程建设时，应当根据当地的实际条件，因地制宜在进行生态工程建设时，应当根据当地的实际条件，因地制宜地进行。以下介绍的生态工程实例，都是我国生态科学工作者地进行。以下介绍的生态工程实例，都是我国生态科学工作者和群众在长期的生态工程建设实践中，不断完善而形成的。结和群众在长期的生态工程建设实践中，不断完善而形成的。结合教材完善下面内容：合教材完善下面内容： 本

5、课时栏目开关 1农村综合发展型生态工程农村综合发展型生态工程 多级循环多级循环 (1)问题：农村中物质、能量的问题：农村中物质、能量的_利用问题。利用问题。 综合发展型综合发展型 (2)对策：建立农村对策：建立农村_生态工程。生态工程。 (3)案例：北京窦店村以案例：北京窦店村以_为中心的生态工程。为中心的生态工程。 沼气工程沼气工程 (4)意义：创造多种劳动力就业机会，增加农民收入，开发意义：创造多种劳动力就业机会，增加农民收入，开发资源资源 环境污染环境污染 。 可以更新的可以更新的_，减少，减少_学习学习探究区探究区 2小流域综合治理生态工程小流域综合治理生态工程 (1)小流域的定义：小

6、流域是指河流小流域的定义：小流域是指河流_的集水区域，的集水区域，各级支流各级支流 面积一般在面积一般在350 km。 (2)问题：小流域问题：小流域_问题严重。问题严重。 水土流失水土流失 2本课时栏目开关协调与平衡协调与平衡整体性整体性 (3)对策：应用生态工程的对策：应用生态工程的_原理、原理、_ 原理，原理， 保土蓄水保土蓄水、耕作措施、耕作措施、 以及工程学等原理，通过以及工程学等原理，通过_林草林草 措施措施生物生物 等工程和等工程和_措施进行综合治理。措施进行综合治理。 九子登科九子登科 ”治理模式。治理模式。 (4)案例：我国甘肃陇南地区的案例：我国甘肃陇南地区的“_ 学习学习

7、探究区探究区 3大区域生态系统恢复工程大区域生态系统恢复工程 樵采樵采 、过度、过度(1)问题及原因：土地荒漠化。主要原因是过度问题及原因：土地荒漠化。主要原因是过度_放牧、盲目放牧、盲目_、不合理利用、不合理利用_等。等。 开垦开垦 水资源水资源 本课时栏目开关植被恢复植被恢复 水土保持水土保持 (2)对策：实施森林或草原对策：实施森林或草原_生态工程、生态工程、_生态工程等。生态工程等。 (3)案例：案例：“三北防护林三北防护林”生态工程。生态工程。 风沙风沙 寒露风寒露风 、昆虫等对农作、昆虫等对农作(4)意义：减轻了意义：减轻了_、干热风、干热风、_物的危害，物的危害，改善了农业生产条

8、件，改善了农业生产条件，加快了地方经济发展和人加快了地方经济发展和人们脱贫致富奔小康的步伐。们脱贫致富奔小康的步伐。 学习学习探究区探究区 4湿地生态恢复工程湿地生态恢复工程 区域气候区域气候 (1)湿地的作用：湿地的作用：具有具有蓄洪防旱蓄洪防旱_，调节调节_，控制土壤侵控制土壤侵蚀，蚀， 自然净化污水，自然净化污水， 为迁飞的鸟类和多种动、为迁飞的鸟类和多种动、植物提供栖息地，植物提供栖息地，以及为人们提供休闲娱乐的环境等功能。以及为人们提供休闲娱乐的环境等功能。 本课时栏目开关80% (2)问题：由于人们对湿地的排水和围垦，导致了地球上问题：由于人们对湿地的排水和围垦，导致了地球上_的湿

9、地资源被破坏。的湿地资源被破坏。 生物生物 (3)对策：采用工程和对策：采用工程和_相结合的方法，使受到干扰的湿地相结合的方法，使受到干扰的湿地 恢复其生态功能。恢复其生态功能。 (4)案例：鄱阳湖生态恢复工程。案例：鄱阳湖生态恢复工程。 退田还湖退田还湖 治理方针：平堤行洪、治理方针：平堤行洪、_、移民建镇。、移民建镇。 自然保护区自然保护区 注意事项：不仅要退耕还湿地或建立注意事项：不仅要退耕还湿地或建立_，还要注，还要注水土保持水土保持 意湿地上、中游的意湿地上、中游的_情况，以及如何解决迁出农民的情况，以及如何解决迁出农民的生计问题。生计问题。 学习学习探究区探究区 5矿区废弃地的生态

10、恢复工程矿区废弃地的生态恢复工程 (1)问题：采矿业对环境造成严重的破坏，因为矿藏开采后往问题：采矿业对环境造成严重的破坏，因为矿藏开采后往本课时栏目开关土体土体 植被植被 生态系统生态系统 的的往会造成往会造成_、土壤和、土壤和_，乃至整个地区，乃至整个地区_破坏。破坏。 表土表土 (2)对策：采取的措施包括人工制造对策：采取的措施包括人工制造_、多层覆盖、特殊、多层覆盖、特殊 隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等。其中，关键在于隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等。其中，关键在于植被恢复植被恢复 ，以及为植被恢复所必需的土壤，以及为植被恢复所必需的土壤_微生物群落微生物群落 _的的重建。重建。

11、 学习学习探究区探究区 6城市环境生态工程城市环境生态工程 (1)问题：在城市繁荣的同时，带来了环境污染等问题，包括问题：在城市繁荣的同时，带来了环境污染等问题，包括过量的过量的_污染、污染、_污染和污染和_污染等。污染等。 垃圾垃圾 大气大气 噪声噪声 (2)对策和案例对策和案例 对策对策 a在城市规划和布局方面，要进行城市在城市规划和布局方面，要进行城市_分区，合理分分区，合理分生态生态 本课时栏目开关工业区工业区 生态绿地生态绿地 布布_、居住区、居住区、_等。等。 b推广推广“_环境友好环境友好 低污染清洁低污染清洁 技术技术”和和_生产工艺，以减生产工艺，以减少污染的产出。少污染的产

12、出。 污染污染 c采用各种手段治理采用各种手段治理_，进行废弃物的资源化利用。，进行废弃物的资源化利用。 d建立健全法制进行监督。建立健全法制进行监督。 案例：张家港、大连、厦门等环境保护模范城市。案例：张家港、大连、厦门等环境保护模范城市。 学习学习探究区探究区 小贴士小贴士 ? ?1? ?任何一个生态系统都必须包含非生物的物质和任何一个生态系统都必须包含非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者，各组分之间要有恰当比能量、生产者、消费者、分解者，各组分之间要有恰当比例，否则结构和功能失调。例，否则结构和功能失调。 ? ?2? ?在建立不同的生态工程时，要遵循不同的设计原理，不在建立不同的生

13、态工程时，要遵循不同的设计原理，不能相互照搬，应因地制宜。能相互照搬，应因地制宜。 ? ?3? ?在进行生态工程建设时，应积极利用自然生态系统的自在进行生态工程建设时，应积极利用自然生态系统的自我恢复力，节省投资。我恢复力，节省投资。 ? ?4? ?生态恢复力有限，不能认为有了生态工程，就可以先污生态恢复力有限，不能认为有了生态工程，就可以先污染后治理。染后治理。 本课时栏目开关 学习学习探究区探究区 【归纳提炼】【归纳提炼】 生态工程实例中运用的原理及注意的问题生态工程实例中运用的原理及注意的问题 类型类型 农村综合农村综合发展型生发展型生态工程态工程 主要原理主要原理 注意问题注意问题 物

14、质循环再物质循环再核心：沼气工程为中心核心：沼气工程为中心 生原理、生原理、 整体整体 优点：农、林、牧、副、渔优点：农、林、牧、副、渔性原理、性原理、 物种物种 全面发展；开发可更新资源，全面发展；开发可更新资源，多样性原理多样性原理 减少环境污染减少环境污染 “综合综合”表现在同时考虑到表现在同时考虑到小流域综小流域综整体性原理、整体性原理、生态效益和经济效益生态效益和经济效益 合治理生合治理生协调与平衡协调与平衡不同气候带、不同自然条件不同气候带、不同自然条件态工程态工程 本课时栏目开关 原理原理 和不同经济发展水平的地区，和不同经济发展水平的地区，生态工程模式应各具特色生态工程模式应各

15、具特色 学习学习探究区探究区 “三北三北”防护林工程建设中应防护林工程建设中应注意的问题注意的问题 大区域生大区域生态系统恢态系统恢复工程复工程 物种多样性物种多样性 考虑树种生态适应性问题，考虑树种生态适应性问题，原理、原理、 协调与协调与 种植适宜品种种植适宜品种 平衡原理、平衡原理、 整整 考虑树种多样性，保证防护考虑树种多样性，保证防护体性原理体性原理 林体系稳定性林体系稳定性 不同地区应根据当地情况采不同地区应根据当地情况采取不同策略取不同策略 湿地生态湿地生态恢复工程恢复工程 本课时栏目开关 协调与平衡协调与平衡 主要措施：退耕还湖主要措施：退耕还湖 原理、原理、 整体性整体性 主

16、要困难：解决迁出湖区居主要困难：解决迁出湖区居原理原理 民的生活和就业问题民的生活和就业问题 学习学习探究区探究区 矿区废弃地矿区废弃地的生态恢复的生态恢复工程工程 城市环境生城市环境生系统学和工系统学和工程学原理程学原理 协调与平衡协调与平衡原理、原理、 整体性整体性原理等原理等 种植耐旱的灌木、种植耐旱的灌木、 草和树草和树 合理确定载牧量合理确定载牧量 改良表土改良表土 大气污染解决措施：大气污染解决措施： 禁止禁止使用有铅汽油使用有铅汽油 水污染：水污染： 减少或禁止污水减少或禁止污水排放，进行污水净化排放，进行污水净化 本课时栏目开关 态工程态工程 学习学习探究区探究区 【活学活用】

17、【活学活用】 1农村综合发展型生态工程的优点包括农村综合发展型生态工程的优点包括 ( ) 物质和能量的多级利用物质和能量的多级利用 物质循环再生物质循环再生 废物资源废物资源化化 生物相互依存，体现了整体性生物相互依存，体现了整体性 做到了生态、经做到了生态、经济和社会效益三结合济和社会效益三结合 本课时栏目开关 A B C D 学习学习探究区探究区 解析解析 农村综合发展型生态工程是在怎样实现物质的多级农村综合发展型生态工程是在怎样实现物质的多级循环利用，用有限资源、取得经济、社会、生态效益全面提循环利用，用有限资源、取得经济、社会、生态效益全面提高的背景下提出和发展出的生态工程，高的背景下

18、提出和发展出的生态工程，典型代表是北京郊区典型代表是北京郊区窦店村以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程。窦店村以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程。农村综农村综合发展型生态工程实现了物质和能量的综合利用，合发展型生态工程实现了物质和能量的综合利用，物质循环物质循环再生实现了废物的资源化，再生实现了废物的资源化，各种生物资源相互依存，把生态各种生物资源相互依存，把生态 效益、经济效益和社会效益紧密地结合为一个整体。效益、经济效益和社会效益紧密地结合为一个整体。 本课时栏目开关 答案 D 学习学习探究区探究区 探究点二探究点二 生态工程的发展前景生态工程的发展前景 有关生物圈有关生物圈2号生态

19、工程的实验及其启示。阅读教材，思考下号生态工程的实验及其启示。阅读教材，思考下列问题。列问题。 生物圈生物圈1号号 1名称由来：因为地球本身被称做名称由来：因为地球本身被称做“_”而得名。而得名。 2目的：目的：制造一个人工模拟的生命支持系统，制造一个人工模拟的生命支持系统，以验证人类在离以验证人类在离本课时栏目开关人工生态工程人工生态工程 ，太阳能太阳能 ，开地球的情况下，开地球的情况下， 利用利用_仅仅依靠仅仅依靠_能否维持生存。能否维持生存。 3组成：密封的立体钢架构型组成：密封的立体钢架构型7种模拟生态群落区两个种模拟生态群落区两个大气扩张室大气扩张室 阳光阳光 。 _ 微型人工生态系

20、统微型人工生态系统 。 4性质：是一座性质：是一座_5与外界的联系：通过电力传输、电信和计算机同外界联系，与外界的联系：通过电力传输、电信和计算机同外界联系，太阳光太阳光 通过玻璃不断射入。通过玻璃不断射入。 _ 学习学习探究区探究区 6物质循环途径物质循环途径 光合作用光合作用 O2 CO2 本课时栏目开关 分解者分解者 温度失调温度失调 猛增猛增 7 失败的原因：失败的原因：主要是主要是_， 空气中空气中CO2的含量的含量_， 减少减少 O2量量_，不足以维持人及动物的生存。，不足以维持人及动物的生存。 8启示：使我们认识到自然和谐共处的重要性，深化了我们启示：使我们认识到自然和谐共处的重

21、要性，深化了我们自然自然 对自然规律的认识，人类仍然没有能力完全模拟出对自然规律的认识，人类仍然没有能力完全模拟出_ 系统系统 。 _ 学习学习探究区探究区 【归纳提炼】【归纳提炼】 1“生物圈生物圈2号号”是一个人工生态循环系统，但它不是与是一个人工生态循环系统，但它不是与外界环境完全隔离的系统，太阳光是生物圈外界环境完全隔离的系统，太阳光是生物圈2号内植物号内植物光合作用的能量来源。光合作用的能量来源。“生物圈生物圈2号号”实验没有达到预实验没有达到预期结果，说明人类必须与自然和谐相处，人类现阶段还期结果，说明人类必须与自然和谐相处，人类现阶段还 本课时栏目开关没有能力完全模拟出自然系统，

22、但不意味着人类没有能没有能力完全模拟出自然系统，但不意味着人类没有能力模拟自然生态系统。力模拟自然生态系统。 学习学习探究区探究区 2我国与西方发达国家在生态工程建设方面的区别我国与西方发达国家在生态工程建设方面的区别 国家国家 项目项目 重点重点 原因原因 益的结合益的结合 我国我国 西方国家西方国家 注重生态与经济、社会效注重生态与经济、社会效注重生态恢复，注重生态恢复，不重视经不重视经济效益济效益 人口较多，环境与资源破人口较多，环境与资源破经济发展水平高，经济发展水平高，人均土人均土坏较重，资源、能源短缺坏较重，资源、能源短缺 地、水资源占有量较高地、水资源占有量较高 大大 难以设计出

23、标准化、易操难以设计出标准化、易操作的生态工程样板，设计作的生态工程样板，设计“精确农业精确农业”， 可设计出可设计出小小 本课时栏目开关 范围范围 易操作的生态工易操作的生态工特点特点 缺乏高科技含量，调控缺缺乏高科技含量，调控缺标准化、标准化、乏及时准确的监测技术，乏及时准确的监测技术，程样板程样板 缺乏理论性指导缺乏理论性指导 学习学习探究区探究区 【活学活用】【活学活用】 2目前在我国农村，农作物秸秆大多被直接燃烧，还有一部分被随目前在我国农村，农作物秸秆大多被直接燃烧，还有一部分被随意堆放，浪费严重，利用率低。下图是某科技小组的同学，针对意堆放，浪费严重，利用率低。下图是某科技小组的

24、同学，针对农作物秸秆浪费和闲置情况，设计出的以沼气为纽带，联动农作农作物秸秆浪费和闲置情况，设计出的以沼气为纽带，联动农作物种植、养鱼、养鸡等产业的生态农业良性循环系统。请据图分物种植、养鱼、养鸡等产业的生态农业良性循环系统。请据图分析回答下列问题：析回答下列问题： 本课时栏目开关 学习学习探究区探究区 (1)该该系系统统中中生生产产者者是是_；沼沼渣渣能能为为生生产产者者提提供供_。 (2)农田生态系统的稳定性较低，原因是农田生态系统的稳定性较低，原因是_；其群落；其群落在空间结构上包括在空间结构上包括_和水平结构。和水平结构。 (3)燃烧沼气为鸡舍增加照明时间，可以明显增加产蛋量，这属于燃

25、烧沼气为鸡舍增加照明时间，可以明显增加产蛋量，这属于_调节方式。调节方式。 (4) 图中右侧是能量流经鸡种群的示意图，其中图中右侧是能量流经鸡种群的示意图，其中A表示鸡的摄入量，表示鸡的摄入量，D表示鸡自身的呼吸消耗量，那么表示鸡自身的呼吸消耗量，那么B中的能量表示中的能量表示_；此生；此生态系统能量流动的特点是态系统能量流动的特点是_。 (5)此生态农业比传统农业有哪些明显的优势？此生态农业比传统农业有哪些明显的优势？ _。 本课时栏目开关 学习学习探究区探究区 解析解析 由题图可知，由题图可知，该生态系统的生产者是农作物，该生态系统的生产者是农作物，沼渣是微生物沼渣是微生物分解后产生的无机

26、物，分解后产生的无机物，它可为生产者提供无机盐。它可为生产者提供无机盐。农田生态系统品农田生态系统品种单一，种单一，因而稳定性较低，因而稳定性较低，农田中包括农作物和杂草等，农田中包括农作物和杂草等， 因而构成因而构成的群落有垂直结构和水平结构。的群落有垂直结构和水平结构。光照刺激鸡产卵，光照刺激鸡产卵，是神经是神经体液调体液调节的结果。如果节的结果。如果A表示鸡的摄入量，则表示鸡的摄入量，则B表示鸡的同化量，其中表示鸡的同化量，其中一部分通过鸡的自身呼吸消耗了，一部分通过鸡的自身呼吸消耗了，另一部分可流入下一营养级另一部分可流入下一营养级(C)。生态农业与传统农业相比，生态农业与传统农业相比

27、，可实现废物资源化和能量多级利用，可实现废物资源化和能量多级利用， 减减本课时栏目开关 轻了对环境的污染等。轻了对环境的污染等。 答案 (1)农作物 无机盐(或矿质元素) (2)生物种类少(或营养结构简单) 垂直结构 (3)神经体液 (4)鸡的同化量 逐级递减、单向流动 (5)实现了废物资源化和能量多级利用， 减轻了对环境的污染等(任答一条即可) 学习学习探究区探究区 农村综合发展型农村综合发展型 本课时栏目开关湿地生态恢复湿地生态恢复 城市环境城市环境 生物圈生物圈2号号 自我自我检测区检测区 1微山湖是山东境内的一个面积较大的湖泊，二十年前这里是微山湖是山东境内的一个面积较大的湖泊，二十年

28、前这里是碧波万顷、鱼儿满湖、野鸭成群，还有碧波万顷、鱼儿满湖、野鸭成群，还有“接天莲叶无穷碧，接天莲叶无穷碧，映日荷花别样红映日荷花别样红”的美丽景象。二十年来，湖区四周县市的的美丽景象。二十年来，湖区四周县市的工业快速发展，工业快速发展，城市居民急增，城市居民急增，大量的工业废水、大量的工业废水、生活污水、生活污水、垃圾涌入该湖。湖水变得不仅浑浊，而且腥臭难闻。据有关垃圾涌入该湖。湖水变得不仅浑浊，而且腥臭难闻。据有关专家说，近几年来，微山湖中已消失了一些物种，如四鼻孔专家说，近几年来，微山湖中已消失了一些物种，如四鼻孔本课时栏目开关 鲤鱼、野鸭、水螅等。上述现象说明的道理主要是鲤鱼、野鸭、

29、水螅等。上述现象说明的道理主要是 ( ) 自我自我检测区检测区 A掠夺式的开发是破坏生物多样性的主要原因掠夺式的开发是破坏生物多样性的主要原因 B环境污染是破坏生物多样性的重要原因环境污染是破坏生物多样性的重要原因 C外来物种入侵破坏了生物多样性外来物种入侵破坏了生物多样性 D环境教育缺乏是破坏生物多样性的根本原因环境教育缺乏是破坏生物多样性的根本原因 本课时栏目开关解析 由材料分析，由于城市居民急增，因而大量的工业废水、生活污水、垃圾涌入该湖。湖水变得不仅浑浊，而且腥臭难闻，微山湖中已消失了一些物种。可见，环境污染是破坏生物多样性的重要原因。 答案 B 自我自我检测区检测区 2下列有关生态工

30、程的叙述不正确的是下列有关生态工程的叙述不正确的是 ( B ) A为了实现可持续发展，经济发展必须符合生态学规律，改为了实现可持续发展，经济发展必须符合生态学规律，改变变“人类能征服自然人类能征服自然”的错误观念，走生态经济之路的错误观念，走生态经济之路 B“无废弃物农业无废弃物农业”所采用的肥料一般是采用人畜粪便、枯所采用的肥料一般是采用人畜粪便、枯枝落叶、残羹剩饭、河泥等通过堆肥和沤肥等方式转变成枝落叶、残羹剩饭、河泥等通过堆肥和沤肥等方式转变成的有机肥，也可适量地使用化肥的有机肥，也可适量地使用化肥 C众多的生物通过食物链关系互相依存，就可以在有限的资众多的生物通过食物链关系互相依存，就可以在有限的资源条件下，产生或容纳更多的生物量，提高系统生产力源条件下，产生或容纳更多的生物量，提高系统生产力 D珊瑚礁之所以能够保持很高的系统生产力，得益于珊瑚虫珊瑚礁之所以能够保持很高的系统生产力，得益于珊瑚虫和藻类组成的高效的植物和藻类组成的高效的植物动物营养循环动物营养循环 解析 “无废弃物农业”不包括使用化肥。 本课时栏目开关 自我自我检测区检测区