高中生物 生态工程学案

1、高二年级生物导学提纲选修3专题5 生态工程【学习目标】1、举例说出生态工程的实例，说出这些实例所运用的主要生态工程原理。2、评述生态工程发展前景，说出生态工程的局限性，举例说出我国生态工程的特点。3、尝试设计简单的生态工程。【学习重点】 生态工程的实例。【学习难点】应用生态工程的原理，设计简单的生态工程。【学习过程】A、自主学习一、生态工程的实例1农村综合发展型生态工程(1)问题：_，_，产出不足。(2)对策：建立农村_生态工程，实现物质的多级循环利用。(3)案例：北京窦店村以_为中心的物质多级循环利用工程。2小流域综合治理生态工程(1)小流域：指河流各级支流的_，面积一般在350k

2、m2。(2)问题及危害：_比较严重，给下游地区带来严重_，流失土壤中含大量的_等植物所需养分。(3)对策 原理：生态工程的_原理、_原理及_等原理。措施：通过_、耕作措施、林草措施等工程和_措施，层层设防来控制土壤侵蚀。(4)成效：已从开始的_和_等工程，逐渐转移到生态经济型模式上，目标是建立_的复合系统，获得最大的生态和经济效益。3大区域生态系统恢复工程(1)问题及原因问题：土地_严重。原因：过度_(32)，过度_(30)，盲目_ (27)，不合理利用_（9.6%），其他_(1.4)。(2)对策：实施一系列森林或草原_的生态工程、_的生态工程等，如退耕还林还草生态工程、防沙治沙生态工程、“三

3、北”(_北部、_大部和_大部)防护林生态工程等。(3)成果及意义：一些区域在_及_等方面，取得了较大的成绩，减轻了_、_、等对农作物的危害，改善了_条件，加快了地方经济发展和人们脱贫致富奔小康的步伐。4湿地生态恢复工程(1)湿地的生态功能：被誉为_，具有_，调节_，控制土壤侵蚀，自然净化_，为迁飞鸟类和多种动植物提供_，为人们提供休闲娱乐的环境等功能。(2)问题及危害问题：人们对湿地进行_和_，已经破坏了地球上_的湿地资源。危害：导致_变劣、_下降、_降低、迁飞鸟类绝迹等。(3)对策采用_和_措施相结合的方法，使受到干扰的湿地得以恢复。在湿地周围建立_，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠_等机制

4、恢复其生态功能。(4)案例：鄱阳湖的生态恢复工程治理方针：平堤行洪、_、_。注意问题：对湿地的恢复不是简单的退耕还湿地或建立自然保护区就能奏效的，还要解决湿地上、中游的_情况，以及迁出农民的生计问题。5矿区废弃地的生态恢复工程(1)问题及危害：矿藏开采造成_、_和_乃至整个地区生态系统的破坏，矿区极端恶劣的土地条件，阻碍_的生长，还会产生严重的_污染。(2)对策采取的措施包括人工制造_、多层覆盖、_(如围栏)、土壤_控制、_工程等，其中关键是_及其所必需的土壤_的重建。恢复过程：机械方法_土地人工制造_植树种草。6城市环境生态工程(1)问题：_污染、_污染、_污染等方面。(2)对策：用_的方法

5、对城市环境进行综合治理。在城市规划和布局方面，要进行城市_，合理分布_、_、 _等。推广“_”和_，以减少污染的产出。采用各种手段治理污染，进行废弃物的_利用。 建立健全法制进行监督。(3)案例：我国科技人员创造了_来净化污水。做法：在浮床上种植特殊的_植物以吸收水中的化学元素，植物有的可以直接用作_，有的在大量干燥处理后可以用来提取铜、锌、汞等金属。成效：这种方法一般在12年内就能使水体由原来的_类标准净化为_标准，并能使沉水植物和底栖生物等水生生物得到自然恢复。二、对生态工程的认识1首先肯定生态工程的作用，特别是对_受损生态环境的重要作用。2不忘大自然固有的强大的_力量，不能误认为只要有了

6、生态工程，就可以走发达国家“_”的老路。三、生态工程发展的前景1“生物圈2号”生态工程的实验及启示(1)设计目的：制造一个人工模拟的_系统，以验证人类在离开地球的情况下，利用_，仅仅依靠_，能否维持生存。 (2)失败原因：_失调；_比例与地球相差甚远，导致空气中_的含量猛增；_量减少，不足以维持人及动物的生存。(3)启示：使人们认识到人与自然和谐共处的重要性，深化了对_的认识，尽管科学技术已很发达了，但人类仍没有能力完全模拟出_。2对我国生态工程发展前景的分析与展望(1)西方发达国家生态工程特点：目标是治理_，集中于对破坏的生态系统进行_，生态工程应用范围小，不太强调_。(2)我国生态危机：不

7、是单纯的_问题，而是与_、_破坏、_等问题结合在一起的并发症。(3)我国生态工程特点：不但重视对_的保护，更注重与_的结合，遵循_的基本原理，建立适合中国农业和农村的特点的生态工程。(4)我国生态工程不足之处：缺乏_指导，难以设计出_的生态工程样板。设计缺乏_，生态系统的调控缺乏及时准确的_支持，缺乏_指导等。特别提醒 人为过度砍伐森林，使其吸收二氧化碳的能力下降，是造成温室效应的原因之一。所以大力植树造林，能避免温室效应。B、质疑讨论【农村综合发展型生态工程案例】 1、在这一案例中，主要运用了哪些生态工程的基本原理？   提示：物质循环再生原理、整体性

8、原理、物种多样性原理等。  2、这一生态系统的结构和功能有哪些特点？有哪些值得借鉴的做法？提示：这个案例以沼气工程为核心，农林牧副渔各业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经济发展；同时又降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。【小流域综合治理生态工程案例】   分析甘肃省陇南县的“九子登科”模式，在说明“九子”措施含义的基础上，谈谈你对小流域综合治理生态工程的理解。   补充资料“九子登科”措施的具体意义   山顶戴帽子：山头实行封禁管理、营造水土保持林，保护和恢复植被； 

9、;  山腰系带子：半山陡坡退耕还林还草，发挥林草拦蓄作用，减少径流；   坡地修台子：坡耕地以坡改梯田为突破口，建设基本农田，为调整农业产业结构提供条件；地埂锁边子：充分利用地埂种植经济作物，既获得经济效益，又保护地埂；   荒地荒沟栽苗子：在荒山、荒沟、荒坡地建设薪炭林；   山脚种果子：山脚发展经济林果园，促进商品经济发展；   沟底穿靴子：在干、支、毛沟沟底修建谷坊、拦挡坝，建设沟坝地，拦蓄泥沙，防止沟壑被水冲蚀而导致其不断扩张； 

10、0; 见缝插针钉扣子：利用田间地头、房前屋后栽植林果，发挥零星作用，提高治理程度；   秋田盖罩子：在缓坡耕地改顺坡种植为横坡等高种植、实行地膜覆盖等保土耕作措施。1、小流域的综合治理，“综合”表现在哪些方面？   提示：“综合”表现在它一改以前的单纯造林和蓄水、减沙等工程模式，同时考虑到了生态效益和经济效益：不但注重通过还林、还草、筑坝等措施达到蓄水、降低土壤侵蚀的生态效果；还考虑如何提高人们的生活水平。例如，不但种植农作物，还同时种植经济作物来提高人们的收入；考虑到了种植薪柴林解决人们的燃料来源问题。各种措施的结果是建立

11、一个稳定、持久、高效的生态系统。   2、为什么要针对不同的地形采取不同的措施？这体现了生态工程的什么原理？   提示：山顶土壤条件、气候条件恶劣，不宜蓄水，交通不便，改造成本高，适宜封山，依靠自然恢复力来恢复植被；山腰、荒地等土壤，虽然水分条件较好，但是仍不适宜种植农作物，对于这样的地方可以自然恢复，也可以人为种植适宜的林木、草或果树等，加快植被恢复速度，这样既能降低土壤侵蚀，又能创造一定的经济效益；对沟底而言，应建设堤坝系统，它可以蓄水和淤积土地，还能够减少山体的崩塌和滑坡，保证人民的生命财产安全；对坡地和山脚农田来说，土壤、水分

12、条件良好，交通也较方便，土地生产力高，适宜种植农作物来解决人们的粮食和收入等问题，但是在坡地上要水平梯田种植，以减少水土流失。根据不同的地形采取不同的措施，既要考虑到生态效益，又要考虑到人们的生活和收入问题，这体现了生态工程协调与平衡、因地制宜的原理和思想。   3、从这一案例看，当地是怎么做到经济效益与生态效益相统一的？这一模式在其他小流域能够照搬吗？   提示：上题分析中已解答了经济效益与生态效益的统一问题。这种模式在其他小流域不能照搬，还是要因地制宜地进行生态工程建设，不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区，其生态工程

13、的模式应各具特色。   【大区域生态系统恢复工程“三北”防护林案例】   1、国家为什么投入巨大的人力和物力兴建三北防护林工程？这一工程为什么需要如此漫长的时间？   提示：三北防护林跨越中国13个省、直辖市、自治区，对我国具有重要的意义：生态环境的质量关系到这一地区人民的生产和生活问题，对维护社会稳定具有重要意义；更重要的是，这一地区的生态环境关系到下游地区人民的生产、生活和经济发展，如黄河上游的水土流失容易导致下游地区的洪水泛滥，而危害巨大的沙尘暴的发生也与这一地区的土地沙漠化关系密切；同时这里自然矿

14、产资源丰富，对我国的经济发展和国家安全具有重要战略意义。   这一地区区域广阔，气候、自然条件复杂，总体经济发展水平较低等情况也决定了这个工程需要较长的时间，非一朝一夕之功。   2、这一工程横跨多个省区，根据协调与平衡原理和生物多样性原理，不同地区在造林设计上应当注意什么问题？   提示：首先应考虑树种的生态适应性问题，种植适宜品种，宜林则林，宜灌则灌，宜草则草；其次要考虑树种的多样性，保证防护林体系的稳定性；不同地区应根据当地情况采取不同的策略，如条件恶劣的地区应该结合自然恢复力，而农区的防护林中农田

15、防护林网可能占较大比重。【湿地生态恢复工程案例】   1、当初人们为什么要围湖造田？   提示：主要原因：我国历来人多地少，在“以粮为纲”的年代，围湖造田，种植农作物，以生产更多的粮食；片面强调经济发展，没有认识到湖泊的巨大生态调节功能也是重要原因。   2、为什么说“退耕还湖”是一项巨大的系统工程？实施这一工程面临的主要困难是什么？提示：退耕还湖不仅包括退耕地为湖区，还包括退耕后湖区上游以及湖区周围的生态环境保护工作；更重要的是原耕地上居民的迁移，要解决迁出居民的生活和就业等问题，这是退耕还湖工程的主要

16、困难。   3、地处湖区上游的人们对湿地恢复生态工程负有什么责任？   提示：保护环境，减少水土流失和水污染。例如,减少工厂、生活污水往水体中的排放，农田中减少化肥和农药的施用量等。   【矿区废弃地的生态恢复工程案例】   1、在这一案例中，恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？   提示：矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，因此代之以适应性强，耐旱的灌木、草和树。2、怎样合理地筹划养殖肉牛的数量？  

17、0;提示：首先要考虑到牧草的产量，以草定畜；从外地调运饲料要考虑饲养成本；更重要的是要考虑到土地对粪肥的承载力,以及对粪肥的加工或利用情况，要保持在承载力范围以内，以免养殖规模过大，粪肥数量巨大而造成新的污染。   3、除煤矿外，你知道还有哪些矿区吗？这些矿区的恢复工程与煤矿是否有不同之处？   提示：除煤矿外，还有金矿、铁矿等。这些生态恢复工程最重要的是改良表土，恢复植被，但要因地制宜。   【城市生态工程】   1、汽车尾气是城市大气污染的主要来源之一，汽车噪声又是城市噪

18、声污染的主要来源。你认为应当限制城市居民购买汽车吗？为什么？如果不限制，应当采取什么措施来减少由汽车造成的污染？   提示：减少污染的措施：制定法律法规，禁止市区内鸣笛，禁止使用含铅汽油，鼓励使用电力、天然气等无污染能源的新型汽车，以及对其的研究和应用等。   2、城市的水污染问题应当采取哪些措施来解决？每一个城市居民应当在这方面承担什么责任和义务？   提示：减少或禁止工厂的污水排放；进行污水净化回收利用；实行雨水和污水分流。   每一个城市居民都应该树立节水意识、宣传节水

19、的意义，家庭生活中应该使用无磷洗衣粉和洗涤剂，制止或减少生活中的水污染行为。   【旁栏思考题】 发达国家与我国的生态工程建设强调的重点有所不同，为什么？   提示：发达国家经济发展水平较高，人均土地、水等资源占有量较多，所以这些国家的生态工程往往注重生态恢复，而较少注重经济效益。而我国人口较多，人均土地、水资源和能源占有量少，所以在进行生态工程时，一定要注重生态效益、社会效益和经济效益的统一。C、重难点突破1、生态工程实例的分析实例问题原理对策案例农村综合发展型生态工程实现物质的多级循环利用，在资源有限的条件下能较多的产出

20、，以解决人多地少的矛盾物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理建立综合发展型生态工程窦店村以沼气工程为中心的生态工程小流域综合治理生态工程小流域的水土流失整体性原理、协调与平衡原理、因地制宜的原理运用多种原理，应用多种措施综合治理甘肃陇南地区“九子登科”模式大区域生态系统恢复工程土地荒漠化协调与平衡原理、整体性原理退耕还林还草、植树造林等“三北”防护林退耕还林还草工程湿地生态恢复工程湿地缩小和破坏控制污染、退田还湖江西鄱阳湖的生态恢复工程矿区废弃地的生态恢复工程矿区生态环境问题系统学和工程学原理修复土地、恢复植被赤峰市元宝山矿区生态恢复工程城市生态工程环境污染协调与平衡原理、整体性原理等城市绿化、污水净化、废弃物处理、合理布局等污水及垃圾处理、城市绿化2、生态农业的设计（1）设计方案的原则：a应当能够体现生态学原理与现代农业技术相结合的原则；b应当能够构成一个合理的生产结构；c应当体现充分利用自然界的物质和能量资源；d应当体现减少环境污染的原则；e应当充分考虑经济、社会和生态的综合效益；f所设计的农业生态系统，从理论上看应当能够实现良性循环。 （2）对设计方案的分析：运用生态学知