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第四章 人与环境
第3节 生态工程
人教版·选择性必修2
（第二课时）
生态工程的实例和发展前景
一、生态工程的实例
1. 农村综合发展型生态工程
① 问题
我国农村人多地少，资源有限。
② 目标
A、实现物质的多级循环利用。
B、在资源有限的条件下有较多的产出。
③ 对策
建立农村综合发展型生态工程。
④ 案例
以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程。
C、取得经济效益、社会效益和生态效益的全面提高。
一、生态工程的实例
思考·讨论：分析某村综合发展型生态工程
北京郊区的某村是这方面的一个典型，该村实施了以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程：
① 作物秸秆用来生产食用菌和饲料。
压制、储存青贮玉米
青贮
在玉米等作物没有完全成熟时，将果穗和秸秆一起收获切碎，通过厌氧发酵成为牛羊的青饲料。
氨化
利用氨水或氮素化肥处理稻麦秸秆，使之软化适口，提高其作为饲料的营养价值。
② 饲料用于喂养畜禽。
③ 人、畜粪尿作为原料生产沼气。
④ 沼液用于水产养殖。
⑤ 沼渣用于为有机农产品——“无公害蔬菜”施肥和喂养畜禽。
⑥ 畜禽、鱼、螺、谷物、饲料等加工品也可到市场上出售。
一、生态工程的实例
思考·讨论：分析某村综合发展型生态工程
农业综合发展型生态工程示意图
物质在系统内流动
输出到市场
农业综合发展型生态工程的优势
达到了物质循环利用的良性循环。
缓解了农村“三料”（饲料、燃料、肥料）的缺乏问题，提高了土地的产出水平。
创造了多种劳动力就业机会，增加了农民收入。
开发了可以更新的资源，减少了缓解污染。
一、生态工程的实例
有效选择畜、鱼等多种生物组成并合理布设
原理
水产养殖时，鱼、螺等生物数量不能超过池塘的承载力
原理
利用自然生态系统中的成分，增加了就业和经济收入，解决了社会问题
原理
自生
协调
整体
作物 → 粮食、秸秆 → 人、畜食用 → 粪便残渣 → 沼气池 → 农田 → 作物
原理
循环
思考·讨论：分析某村综合发展型生态工程
农业综合发展型生态工程应用的原理
一、生态工程的实例
思考·讨论：分析某村综合发展型生态工程
农业综合发展型生态工程
1. 在这一案例中，主要运用了生态工程的哪些基本原理？
自生、循环、协调、整体
2. 这一生态系统的结构和功能又哪些特点？
生态系统中的各组分搭配合理，紧密联系形成一个有序的整体，实现了物质多级循环利用、能量充分利用，减少了废弃物排放与环境污染。
3. 这一生态工程有哪些值得借鉴的做法？
这一生态工程实现了物质利用的良性循环，提高了土地产出水平，创造了多种劳动就业机会，增加了农民收入，促进了经济发展；同时降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。
一、生态工程的实例
2、湿地生态恢复工程
湿地的功能
湿地是地球上独特的生态系统，是水域和陆地的自然过渡形态。
湿地被誉为地球的“肾脏”，具有蓄洪防旱，调节区域气候，控制土壤侵蚀，自然净化污水，为迁飞的鸟类和多种动、植物提供栖息地，以及为人们提供休闲娱乐的环境等功能。
一、生态工程的实例
① 问题
在经济发展过程中，人们对湿地进行排水和围垦，已经破坏了地球上80%的湿地资源。
湿地的缩小会导致局部气候恶化、地下水位下降，生物多样性降低，迁飞鸟类绝迹等。此外，湿地的环境污染、生物资源的过度利用等，会导致湿地生态系统严重退化。
2、湿地生态恢复工程
一、生态工程的实例
2、湿地生态恢复工程
② 对策
Ⅰ. 采用工程学和生态学措施相结合的方法，使干扰的湿地得以恢复。
如废水处理、点源和非点源污染控制、土地处理工程，以及动植物物种引进等。
点源污染：是指能够找到具体污染来源的污染。如下水道、工厂排污口等。
非点源污染：指不能准确确定污染发源地的污染，如农田使用农药、化肥对地表和地下水造成的污染。
Ⅱ. 在湿地的周围建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰，是湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。
一、生态工程的实例
2、湿地生态恢复工程
③ 湿地生态恢复工程应用的原理
废水等污染物的处理
原理
根据原湿地中物种的分布引入动植物
原理
建立缓冲带，减少人类的干扰，使湿地依靠其自然演替等机制恢复其生态功能
原理
循环
协调
自生
一、生态工程的实例
2、湿地生态恢复工程
④ 案例
厦门筼筜湖生态恢复
污水排放
水质恶化
鱼虾绝迹
散发臭味
Ⅰ. 筼筜湖的污染问题
Ⅱ. 筼筜湖的治理方法
整治沿湖周边企业
解决了重金属等有毒污染物排放。
引潮入湖，输送新鲜海水、西水东调
增加氧容量，增强自净能力。
清挖湖底淤泥，沿湖修建驳岸、导流堤及环湖林荫步行道等
改善湖水水质，美化湖区景观
一、生态工程的实例
① 问题
Ⅰ. 矿藏开采后往往会造成山体、土壤和植被，乃至整个地区生态系统的破坏。
3、矿区废弃地的生态恢复工程
Ⅱ. 矿区极端恶劣的土地条件，又会阻碍植被的生长。
Ⅲ. 规模巨大的采矿业，对土地景观造成巨大的影响，产生严重的重金属污染。
一、生态工程的实例
② 对策
矿区生态恢复工程流程图
3、矿区废弃地的生态恢复工程
人们采取的措施包括人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等。
关键在于植被恢复，以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。
首先通过机械方法平整压实土地，人工制造表土，然后在人造表土上，植树种草。
一、生态工程的实例
3、矿区废弃地的生态恢复工程
③ 案例
赤峰市元宝山矿区生态恢复工程
排土场、塌陷地和闲置地等类型的废弃地
围栏
排石整地
植树、种草
社会、市场
饲养场
饲料加工厂
施
肥
750 hm2 草地
优质牧草 4000 t/ 年
8t 的饲料加工厂 + 饲养场
肉牛的养殖和粪肥的利用
综合开发治理为该地区带来了良好的生态、社会和经济效益。
一、生态工程的实例
人工进行植被恢复以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建
原理
根据当地水分状况和土壤条件，一开始种植农作物，而是引入当地土著物种，植树种草
原理
通过植树种草，建立饲料工厂和饲养场，进行肉牛养殖，综合开发治理为当地带来良好的生态、社会、经济效益
原理
自生
协调
整体
肉牛粪肥的利用
原理
循环
矿区废弃地的生态恢复工程应用的原理
一、生态工程的实例
3、矿区废弃地的生态恢复工程
③ 案例
萍乡市下埠镇南竹坡自然村
一、生态工程的实例
课堂小结：生态工程的实例分析
类型 问题 主要原理 对策 实例
农村综合发展型生态工程 资源有限，人多地少，产出不足 自生原理， 循环原理，
整体原理，协调原理 建立综合发展型生态工程实现物质的多级循环利用，保证在资源有限的条件下有较多产出 北京郊区某村以沼气工程为中心的生态工程
湿地生态恢复工程 湿地面积的缩小和破坏 自生原理，
协调原理，
循环原理，整体原理 控制污染、减少干扰、动植物物种引进、建立缓冲带等 厦门筼筜湖生态恢复工程
矿区废弃地的生态恢复工程 矿区生态环境的破坏 自生、协调、
、循环、整体原理 修复土地，恢复植被 赤峰市元宝山矿区生态修复工程
二、生态工程的发展前景
生态工程
大自然
恢复、重建受损生态环境方面可发挥重要作用
固有强大的生态恢复能力量
同时考虑
不能“先污染、破坏，后治理”
二、生态工程的发展前景
①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。
②有些设计缺乏高科技含量。
③生态系统调控尚缺乏及时准确的监测技术的支持。
④缺乏理论性指导。
1. 我国生态工程存在的不足之处
环境污染
人口激增
环境与资源破坏
能源短缺
“并发症”
解决方法
不但要重视生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结合，需要生态工程发挥作用
2. 我国目前面临的生态危机
二、生态工程的发展前景
① 我国党和政府重视生态文明建设
② 中华民族传承古老的天人合一理念，在发展中尊重自然、顺应自然、保护自然。
3. 我国生态工程发展前景
党的
十九大
把美丽中国作为建设社会主义现代化抢夺的重要目标
一系列新思想、新目标、新要求和新部署
首次
提出
提供
指导方针
和行动指南
二、生态工程的发展前景
参观庭院生态系统或生态园
“四位一体”农业生态工程模式图
1. 厕所 2. 猪禽舍
3. 沼气池进料口
4. 溢流渠 5. 沼气池
6. 通风口 7. 简易日光温室
“四位”指沼气池、猪舍、厕所及日光温室四部分。
课外活动
二、生态工程的发展前景
总结概括，并运用术语表达
思维训练
生命是什么？这是一个古老又充满这里的问题。概括、总结从细胞到生命系统多层次生命系统的共同特征，对你认识生命的本质会有帮助。这个活动，需要你综合运用已经学过的内容，甚至查找资料获取更多信息，并用准确的术语表达。
与一般的非生命系统相比，生命系统的复杂程度更高。生命系统尽管结构复杂，但都是由各个组分部分构成的统一的、有序的整体。生命系统的结构特征是______________________________________________。
1. 生命系统的结构
开放性、复杂性、有序性、动态性、整体性
二、生态工程的发展前景
生命系统的功能特点是____________________________________________________
________________________________________________________________。
能与环境进行物质和能量的交换以维持自身的有序性，进行“自我更新”；细胞和个体等生命系统还能进行“自我复制”
总结概括，并运用术语表达
思维训练
2. 生命系统的功能
生命系统不断从外界环境获取物质和能量，形成新的组织结构，也不断排出物质、散失热能，等等。细胞能形成新细胞，个体产生新个体。
生命是什么？这是一个古老又充满这里的问题。概括、总结从细胞到生命系统多层次生命系统的共同特征，对你认识生命的本质会有帮助。这个活动，需要你综合运用已经学过的内容，甚至查找资料获取更多信息，并用准确的术语表达。
从生态的视角看，生命系统__________________________________________________
__________。
二、生态工程的发展前景
从生态的视角看，生命系统_________________________________________。
依存于环境，也能适应环境、影响环境
由最原始、最简单的生命进化而来，凝聚着漫长
的进化史
总结概括，并运用术语表达
思维训练
3. 生命系统与环境的关系
任何生命系统都不能孤立地存在，而是与其他生物，包括同种和不同种的生物，紧密联系在一起的，同时又依存于非生物环境。
4. 生命系统的历史
分析生命系统的由来，追寻生命系统的历史，也是理解生命是什么的关键。
【概念检测】
1. 生态工程建设需要因地制宜、多措并举。判断下列相关表述是否正确。
（1）农村综合发展型生态工程实现了物质和能量的循环利用。 ( )
（2）农村综合发展型生态工程的原理是一样的，各地均可按相同的模式建设。 ( )
（3）在湿地生态恢复工程中，建立缓冲带主要是为了减少人类的干扰 ( )
（4）在某矿区废弃地进行公园化建设时，需要考虑植被与土壤之间的协调 ( )
练习与应用
教材P109
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二、生态工程的发展前景
【概念检测】2. 2017年，我国农业部启动了农业绿色发展行动，其中要求提高农作物秸杆的利用率。下 列对农作物秸秆处理不当的是 ( )
A. 过腹还田
B. 青贮、氨化处理
C. 田间焚烧，留灰做底肥
D. 利用作物秸秆培养蚯蚓
练习与应用
教材P109
C
二、生态工程的发展前景

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