高中生物52生态工程的实例和发展前景课件新人教版选修3.ppt

1、 20 20世纪世纪7070年代以来年代以来,我国我国生态工程的理论和实践都取得生态工程的理论和实践都取得长足进展长足进展.在某些研究领域已在某些研究领域已处于国际领先地位处于国际领先地位,在实践上在实践上已应用于农业生产、环境保护、已应用于农业生产、环境保护、城镇建设等许多方面城镇建设等许多方面,取得了取得了举世瞩目的成就举世瞩目的成就.一、生态工程的实例生态工程的实例1 1、农村综合发展型生态工程、农村综合发展型生态工程问题问题:农村中物质农村中物质、能、能量量 的多级利用问题的多级利用问题对策对策:进行进行综合发展型综合发展型生生 态工程态工程案例案例:北京窦店村以沼北京窦店村以沼气气

2、为中心的为中心的生态工程生态工程 1.1.在这一案例中，主要运用了哪些生在这一案例中，主要运用了哪些生态工程的基本原理？态工程的基本原理？物质循环再生原理、整体性原理、物物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理等。种多样性原理等。2.2.这一生态系统的结构和功能有哪些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？特点？有哪些值得借鉴的做法？这个案例以沼气工程为核心，农林牧这个案例以沼气工程为核心，农林牧副渔各业全面发展副渔各业全面发展增加就业机会，促进经济发展；降低环增加就业机会，促进经济发展；降低环境污染，促进可持续发展。境污染，促进可持续发展。2 2、小流域综合治理生态工、

3、小流域综合治理生态工程程问题问题:小流域水小流域水土土 流失问题流失问题对策对策:进行综合进行综合 治理治理 案例案例:甘肃陇南甘肃陇南 “九子登科九子登科”模式模式山顶戴帽子：山顶戴帽子：山头实行封禁管理、营造水土保持林，山头实行封禁管理、营造水土保持林，保护和恢复植被；保护和恢复植被；山腰系带子：山腰系带子：半山陡坡退耕还林还草，发挥林草拦半山陡坡退耕还林还草，发挥林草拦蓄作用，减少径流；蓄作用，减少径流；坡地修台子：坡地修台子：坡耕地以坡改梯田为突破口，建设基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；本农田，为调整农业产业结构提供条件；地埂锁边子：地埂锁边子：充

4、分利用地埂种植经济作物，既获得充分利用地埂种植经济作物，既获得经济效益，又保护地埂；经济效益，又保护地埂；荒地荒沟栽苗子：荒地荒沟栽苗子：在荒山、荒沟、荒坡地建设薪炭在荒山、荒沟、荒坡地建设薪炭林；林；山脚种果子：山脚种果子：山脚发展经济林果园，促进商品经济山脚发展经济林果园，促进商品经济发展；发展；沟底穿靴子：沟底穿靴子：在干、支、毛沟沟底修建谷坊、拦挡在干、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；不断扩张；见缝插针钉扣子：见缝插针钉扣子：利用田间地头、房前屋后栽植林利用田间地头、房前屋后栽植林果

5、，发挥零星作用，提高治理程度；果，发挥零星作用，提高治理程度；秋田盖罩子：秋田盖罩子：在缓坡耕地改顺坡种植为横坡等高种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。植、实行地膜覆盖等保土耕作措施。”九九子子登登科科”模模式式1.1.小流域的综合治理，小流域的综合治理，“综合综合”表现在表现在哪些方面？哪些方面？“综合综合”表现在它一改以前的单纯造林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、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、降低土壤侵还草、筑坝等措施达到蓄

6、水、降低土壤侵蚀的生态效果；还考虑如何提高人们的生蚀的生态效果；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。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一个稳定、持久、各种措施的结果是建立一个稳定、持久、高效的生态系统。高效的生态系统。2.2.为什么要针对不同的地形采取不同的措施？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？这体现了生态工程的什么原理？山顶土壤条件、气候条件恶劣，不宜蓄水，交通不便，山顶土

7、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，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，还能够减少山应建设堤

8、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、水分条件良好，交通也较方便，土地脚农田来说，土壤、水分条件良好，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，这体现了生态工程要考虑到人们

9、的生活和收入问题，这体现了生态工程协调协调与平衡与平衡的原理和思想。的原理和思想。3 3.从这一案例看，当地是怎么做到经济从这一案例看，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？他小流域能够照搬吗？上题分析中已解答了经济效益与生态效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益的统一问题。这种模式在其他小流域不能照搬，还是要能照搬，还是要因地制宜因地制宜地进行生态工程地进行生态工程建设，不同气候带、不同自然条件和不同建设，不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区，其生态工程的模式经济发展水平的

10、地区，其生态工程的模式应各具特色。应各具特色。3 3、大区域生态系统恢复工程、大区域生态系统恢复工程问题问题:我国土地荒我国土地荒 漠化问题漠化问题对策对策:植树造林植树造林、退、退耕耕 还林、还草还林、还草 案例案例:退耕还草退耕还草和和三三 北防护林建北防护林建设设1.1.国家为什么投入巨大的人力和物力兴建三北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防护林工程？这一工程为什么需要如此漫长的时间？间？生态环境的质量关系到这一地区人民的生产和生活问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，这一题，对维护社会

11、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；同时这里自然矿产资源丰富，对我地沙漠化关系密切；同时这里自然矿产资源丰富，对我国的经济发展和国家安全具有重要战略意义。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

12、低等情况也决定了这个工程需要较长的时间，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。非一朝一夕之功。2.2.这一工程横跨多个省区，根据协调与平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？林设计上应当注意什么问题？三北防护林跨越中国三北防护林跨越中国1313个省、直辖市、个省、直辖市、自治区自治区;首先应考虑树种的生态首先应考虑树种的生态适应性适应性问题，种植问题，种植适宜品种，宜林则林，宜灌则灌，宜草则适宜品种，宜林则林，宜灌则灌，宜草则草；其次要考虑树种的草；其次要考虑树种的多样性多

13、样性，保证防护，保证防护林体系的稳定性；不同地区应根据当地情林体系的稳定性；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该结合自然恢复力，而农区的防护林中农田防护林网可能占较大比重。田防护林网可能占较大比重。4 4、湿地生态恢复工程、湿地生态恢复工程问题问题:湿地的缩小湿地的缩小和破坏问题和破坏问题 对策对策:控制污染控制污染 、退退 田还湖田还湖案例案例:江西鄱阳湖湿江西鄱阳湖湿地地 生态恢复工程生态恢复工程1.1.当初人们为什么要围湖造田？当初人们为什么要围湖造田？主要原因：我国历来人多地少，在主要原因：我

14、国历来人多地少，在“以粮为纲以粮为纲”的年的年代，围湖造田，种植农作物，以生产更多的粮食；片面代，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。是重要原因。2.2.为什么说为什么说“退耕还湖退耕还湖”是一项巨大的系统工程？实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？施这一工程面临的主要困难是什么？退耕还湖不仅包括退耕地为湖区，还包括退耕后湖区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；更重要的是原上游以及湖区周围的生态环境保护工作；更重要

15、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困难。题，这是退耕还湖工程的主要困难。3.3.地处湖区上游的人们对湿地恢复生态工程负有什么地处湖区上游的人们对湿地恢复生态工程负有什么责任？责任？保护环境，减少水土流失和水污染。例如保护环境，减少水土流失和水污染。例如,减少工厂、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。用量等。5 5、矿区废弃地的生态工程、矿区废弃地的生态工程问题问题:矿区生态环矿区生态环境境 的破坏问题的破坏问题 对策对策:修

16、复土地修复土地、恢恢复复 植被等植被等案例案例:赤峰市元宝山赤峰市元宝山矿矿 区生态恢复工程区生态恢复工程 1.1.在这一案例中，恢复植被的措施是植树和种在这一案例中，恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？草，为什么不是种植农作物？矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，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。因此代之以适应性强，耐旱的灌木、草和树。2.2.怎样合理地筹划养殖肉牛的数量？怎样合理地筹划养殖肉牛的数量？首先要考虑到牧草的产量，以草定畜；从外地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调运饲料要

17、考虑饲养成本；更重要的是要考虑到土地对粪肥的承载力土地对粪肥的承载力,以及对粪肥的加工或利用情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。大，粪肥数量巨大而造成新的污染。3.3.除煤矿外，你知道还有哪些矿区吗？这些矿除煤矿外，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？区的恢复工程与煤矿是否有不同之处？除煤矿外，还有金矿、铁矿等。这些生态恢复除煤矿外，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，但要工程最重要的是改良表土，恢复植被，但要因地因地制宜制宜。6 6、

18、城市环境生态工程、城市环境生态工程问题问题:城市生态系统面城市生态系统面临临 的垃圾的垃圾、大气大气、噪音噪音 等污染问题等污染问题 对策与对策与案例案例:城市绿化污水净化和城市绿化污水净化和废弃物处理等综合治废弃物处理等综合治理理1.1.汽车尾气是城市大气污染的主要来源之一，汽车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声污染的主要来源。你认为应当限制噪声又是城市噪声污染的主要来源。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？取什么措施来减少由汽车造成的污染？减少污染的措施：制定法律

19、法规，禁止市区内鸣笛，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。能源的新型汽车，以及对其的研究和应用等。2.2.城市的水污染问题应当采取哪些措施来解决？每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？一个城市居民应当在这方面承担什么责任和义务？减少或禁止工厂的污水排放；进行污水净化回收利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。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、宣传节水的

20、每一个城市居民都应该树立节水意识、宣传节水的意义，家庭生活中应该使用无磷洗衣粉和洗涤剂，制意义，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。止或减少生活中的水污染行为。发达国家经济发展水平较高，人均土地、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、社会效益和程时，一定要

21、注重生态效益、社会效益和经济效益的统一。经济效益的统一。发达国家与我国的生态工程建设强调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？的重点有所不同，为什么？1 1、”生物圈生物圈2 2号号”的实验及启示的实验及启示问题提出问题提出:设计设计:实验及结果实验及结果:失败原因失败原因:给人类的启给人类的启示示:二、生态工程的发展的前景生态工程的发展的前景2 2、我国生态工程发展前景的分析与展、我国生态工程发展前景的分析与展望望西方国家生态工程的特点西方国家生态工程的特点我国生态工程的特点我国生态工程的特点我国生态工程存在的问题及发展前景我国生态工程存在的问题及发展前景1.1.分析朝鲜三

22、八线的资料，说明它所蕴涵的意分析朝鲜三八线的资料，说明它所蕴涵的意义。义。生态工程的恢复作用是有限的，不能认为只要生态工程的恢复作用是有限的，不能认为只要有了生态工程，就可以先污染，后治理。人类有了生态工程，就可以先污染，后治理。人类迄今尚没有能力完全模拟出自然的生态系统。迄今尚没有能力完全模拟出自然的生态系统。自然生态系统发展到今天已经过几十亿年的进自然生态系统发展到今天已经过几十亿年的进化，每平方公里每年的无形服务价值高达化，每平方公里每年的无形服务价值高达6.46.4万万美元，而为了达到同样的效果，用人工制造和美元，而为了达到同样的效果，用人工制造和模拟的办法，人类至少要花费模拟的办法，

23、人类至少要花费1010亿美元还不尽亿美元还不尽如人意。如人意。另一方面，自然生态系统具有相当的自我恢复另一方面，自然生态系统具有相当的自我恢复能力，我们在生态工程建设中应该积极利用自能力，我们在生态工程建设中应该积极利用自然生态系统的这种能力，以节省投资。然生态系统的这种能力，以节省投资。2.2.在我国北方地区，由于冬天气温很低，会导致农作在我国北方地区，由于冬天气温很低，会导致农作物不能生长，家畜生长缓慢，甚至停止，沼气池不能正物不能生长，家畜生长缓慢，甚至停止，沼气池不能正常产气；而农民要解决蔬菜的不间断生产问题。很显然，常产气；而农民要解决蔬菜的不间断生产问题。很显然，大量使用造价昂贵、

24、并用燃料加热的玻璃温室是不符合大量使用造价昂贵、并用燃料加热的玻璃温室是不符合我国国情的。你能用所学知识，设计一种生态工程，来我国国情的。你能用所学知识，设计一种生态工程，来较好地解决上述问题吗？请在画出其物质和能量结构图较好地解决上述问题吗？请在画出其物质和能量结构图的基础上，说明你所依据的生态工程原理。的基础上，说明你所依据的生态工程原理。教材中教材中“四位一体四位一体”的图所示为近年来出现在我国北的图所示为近年来出现在我国北方农区的一种生态工程类型，它较好地解决了习题中所方农区的一种生态工程类型，它较好地解决了习题中所述问题。述问题。“四位四位”指指沼气池沼气池、猪禽舍猪禽舍、厕所厕所及

25、及日光温室日光温室四部分，是庭院经济与生态农业相结合的一种生产模式。四部分，是庭院经济与生态农业相结合的一种生产模式。它的运行它的运行原理为原理为：日光温室的增温效应可使蔬菜等作物日光温室的增温效应可使蔬菜等作物在冬天也能正常生长；同时也使猪禽免受严寒而快速生在冬天也能正常生长；同时也使猪禽免受严寒而快速生长；温室内的植物为动物提供氧气，同时吸收二氧化碳；长；温室内的植物为动物提供氧气，同时吸收二氧化碳；人、猪、禽的粪尿及蔬菜废弃物和秸秆等物质投入沼气人、猪、禽的粪尿及蔬菜废弃物和秸秆等物质投入沼气池产气，同时温室的高温也提高了沼气在冬天的产气稳池产气，同时温室的高温也提高了沼气在冬天的产气稳定性；沼液和沼渣又是蔬菜的良好肥料，有助于减少蔬定性；沼液和沼渣又是蔬菜的良好肥料，有助于减少蔬菜的病虫害，提高蔬菜的产量和质量菜的病虫害，提高蔬菜的产量和质量。“四位一体四位一体”生态工程物质循环示意图生态工程物质循环示意图 “四位一体四位一体”充分应用了物质循环和生物多样性等充分应用了物质循环和生物多样性等原理，提高了单位土地面积的产出，同时减少了环境原理，提高了单位土地面积的产出，同时减少了环境污染，大大提高了农业的综合效益。污染，大大提高了农业的综合效益。