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(共39张PPT)
第3节　生态工程
二 生态工程的实例和发展前景
第4章 人与环境
生物
学习目标
①通过分析和评价生态工程的实例，说出这些实例所运用的主要生态工程原理。（生命观念、科学思维）
②通过评述生态工程的发展前景，说出生态工程的局限性，举例说出我国生态工程的特点，尝试设计简单的生态工程，增强生态文明意识。（科学思维、社会责任）
学习重难点
重点：
生态工程的实例。
难点：
生态工程的实例。
导入新课
目的
生态工程
原理
概念
优点
达到经济效益和生态效益的同步发展
生物多样性、创造利于生物的条件
废物利用，充分利用分解者
生物与环境的适应、考虑环境容纳量
少消耗、多效益、可持续！
自生
循环
协调
整体
社会－经济－自然协调统一、优化结构改善系统功能（整体功能大于部分之和）
温故知新：生态工程所遵循的基本原理
导入新课
目的
生态工程
原理
概念
优点
达到经济效益和生态效益的同步发展
生物多样性、创造利于生物的条件
废物利用，充分利用分解者
生物与环境的适应、考虑环境容纳量
少消耗、多效益、可持续！
自生
循环
协调
整体
社会－经济－自然协调统一、优化结构改善系统功能（整体功能大于部分之和）
导入新课
问题1：你还知道哪些生态工程建设方面的实例及成就吗？
退耕还林、还草工程
“三北” 防护林工程
平原绿化和绿色通道工程
生态工程建设的宗旨：
因地制宜
进行生态工程建设时，应根据当地的实际条件，因地制宜地进行。
生态工程的实例
新课讲授
探究一
新课讲授
[探究一]生态工程的实例
（一）农村综合发展型生态工程
(3)实例：
北京郊区的某村以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程
2020年，我国5.1亿人生活在农村，人多地少，资源有限
建立农村综合发展型生态工程
(1)问题：
(2)对策：
物质在系统内流动
物质输出到市场
新课讲授
[探究一]生态工程的实例
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。
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
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沼渣用于有机农产品
⑥畜禽、鱼、螺、谷物、饲料等加工品也可到市场上出售。
新课讲授
[探究一]生态工程的实例
思考·讨论 分析某农村综合发展生态工程
讨论1.在这一案例中，主要运用了生态工程的哪些基本原理？
农村综合发展型生态工程主要内容及对应的原理 有效选择畜、鱼等多种生物组成并合理布设 ________原理
作物→粮食、秸秆→人、畜食用→粪便残渣→沼气池→农田→作物 ________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
循环
整体
新课讲授
[探究一]生态工程的实例
思考·讨论 分析某农村综合发展生态工程
讨论2.这一生态系统的结构和功能有哪些特点？
1.各个组分搭配合理，紧密联系成一个有机的整体；
2.实现了物质的多级循环利用，减少了废物排放与环境污染；
3.实现了能量的多级利用，大大提高了能力的利用率；
4.实现了经济效益、社会效益和生态效益的全面提高。
新课讲授
[探究一]生态工程的实例
思考·讨论 分析某农村综合发展生态工程
讨论3.此生态工程有哪些值得借鉴的做法？
该工程提高了土地产出水平，创造了多种劳动力就业机会，增加了农民收入，促进了经济发展；同时降低了环境污染，促进了可持续发展。
新课讲授
[探究一]生态工程的实例
【迁移训练】北京郊区某村综合发展生态工程作为我国农村生态工程的样板在全国推广这是由于该生态工程（ ）
A.以实施沼气工程为中心
B.建立了良好的物质多级循环利用程序
C.创造了较多的劳动力就业机会
D.最早推出“无公害蔬菜”
B
新课讲授
[探究一]生态工程的实例
（二）湿地生态恢复工程
（1）问题：
（2）对策：
（3）实例：
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、湿地的环境污染、生物资源的过度利用等。
采用工程学和生态学措施相结合的方法，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，使受到干扰的湿地得以恢复；在湿地的周围，还应建立缓冲带。
具有蓄洪防旱，调节区域气候，控制土壤侵蚀，自然净化污水，为迁飞的鸟类和其他多种动植物提供栖息地，为人们提供休闲娱乐的环境等。
点源污染是指能够找到具体污染来源的污染，
非点源污染是指不能准确确定污染发源地的污染
厦门筼(yún)筜(dāng)湖生态恢复工程
新课讲授
[探究一]生态工程的实例
厦门筼(yún)筜(dāng)湖生态恢复工程
污水排放
水质恶化
鱼虾绝迹
散发臭味
减少重金属有毒物排放
清挖淤泥、沿湖修建
整治沿湖及周边企业
引潮入湖、西水东调
增加氧容量增强自净力
改善水质、美化景区
新课讲授
[探究一]生态工程的实例
江西鄱阳湖生态恢复工程
江西鄱阳湖的永吴公路
循环
协调
自生
讨论。在这一案例中，主要运用了生态工程的哪些基本原理？
湿地生态恢复工程主要原理及对应的内容 废水等污染物的处理 ________原理
根据原湿地中物种的分布情况引入动植物 ________原理
建立缓冲带，减少人类的干扰、依靠其自然演替等机制恢复其生态功能 _________原理
新课讲授
[探究一]生态工程的实例
下列关于湿地生态恢复工程的叙述，不正确的是(　　)
A.该工程采用工程学和生物学措施相结合的方法
B.要建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰
C.对湿地的恢复，只注意退耕还湿地或建立自然保护区就可以
D.湿地的恢复除利用生物工程手段外，还要依靠自然演替机制恢复其生态功能
迁移训练
C
（二）湿地生态恢复工程
新课讲授
[探究一]生态工程的实例
（1）问题：
①山体、土壤和植被乃至整个地区生态系统被破坏
②极端恶劣的土地条件，会阻碍植被的生长
③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
(2)对策：
恢复土地、恢复植被等
遵循系统学和工程学的原理，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。
通过机械方法平整压实土地→人工制造表土→在人造表土上植树种草
思考：恢复矿区最先应该做的是什么？
(三)矿区废弃地的生态恢复工程
新课讲授
[探究一]生态工程的实例
实例：赤峰市元宝山矿区生态恢复工程。
(三)矿区废弃地的生态恢复工程
新课讲授
[探究一]生态工程的实例
矿区废弃地的生态恢复工程主要内容及对应的原理 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
肉牛粪肥的利用 ________原理
自生
协调
整体
循环
(三)矿区废弃地的生态恢复工程
新课讲授
[探究一]生态工程的实例
(三)矿区废弃地的生态恢复工程
甘肃某一山区由于开采露天小铁矿等活动，使自然生态系统完全被破坏，成为一片废墟，为尽快使该山区恢复到原有自然生态系统状态，应采取的最好措施是在这片废墟上(　　)
A.回填土壤，引进多种外来物种，重建新的生态系统
B.撤出人类全部活动，实行全面封闭，等待自然恢复
C.回填土壤，栽培多种当地经济农作物，发展农业生产
D.回填土壤，栽种多种当地原有的植物，实行封山育林
迁移训练
D
新课讲授
[探究一]生态工程的实例
类型 问题 主要原理 对策 实例
农村综合发展型生态工程
湿地生态恢复工程
矿区废弃地的生态恢复工程
课堂小结
资源有限，人多地少，产出不足
湿地面积的缩小和破坏
矿区生态环境的破坏
自生原理，
循环原理，
整体原理
自生原理，
协调原理，
整体原理
自生原理，
循环原理，协调原理，
整体原理
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
控制污染、动植物物种引进、建立缓冲带等
修复土地，恢复植被
北京郊区某村以沼气工程为中心的生态工程
厦门筼筜湖生态恢复工程
赤峰市元宝山矿区生态修复工程
新课讲授
[探究一]生态工程的实例
【学以致用】广东省正在逐步推进新农村建设项目，但部分农村仍存在许多问题（下图），假如你是该村村长，请你指出该村存在的问题，并对这些问题提出你的解决方案，同时也说明依据了哪些原理。
新课讲授
[探究一]生态工程的实例
序号 1 2 3
问题
措施
原理
气候不合适种苹果
种本地物种
协调
燃烧秸秆倾倒粪便
沤肥堆肥
循环
物种单一
自生
种植多类树木

3
2
1
2
生态工程的发展前景
新课讲授
探究二
新课讲授
[探究二] 生态工程的发展前景
1.我国生态工程存在的问题
①我国生态工程缺乏定量化模型的指导，难以设计出标准化、易操作的生态工程样板。
②设计缺乏高科技含量，生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术支持，缺乏理论性指导等。
（1）危机：
（2）对策：
2.我国目前面临的生态危机及对策
人口激增、环境与资源破坏、能源短缺等问题。
发挥生态工程建设的作用，重视对生态环境保护，更要注重与经济、社会效益的结合。
新课讲授
[探究二] 生态工程的发展前景
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。今天，古老的智慧融合了现代科学成就，生态工程的发展和应用，将在建设美丽中国的过程中大有作为。
3.我国生态工程的前景
4.对生态工程治理应持有的态度
在肯定生态工程的作用，特别是看到它在恢复、重建受损生态环境方面可发挥重要作用，
不要忘记大自然固有的强大的生态恢复力量，
更不能误认为只要有了生态工程，就可以走“先污染、破坏，后治理”的老路。
新课讲授
[探究二] 生态工程的发展前景
【素养提升】请设计一个社区“微循环”生态系统的简单方案，能让社区雨水、植被、废弃物形成小循环，要能用身边材料做，说清各部分怎么联动，还要讲清能为社区解决哪些实际问题。
【练习1】
当堂训练
图 1 是鱼菜共生的技术原理图，下列关于鱼菜共生的技术说法错误的是( )
A.主要运用了生态工程中的循环原理
B.微生物反应系统为植物提供了物质和能量
C.利用群落的空间结构可实现生态和经济效益双赢
D.构建时需要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应
B
解析 生态工程的循环是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化效率较高；在传统的水产养殖中，随着鱼的排泄物积累，水体的氨氮增加，毒性逐步增大；而在鱼菜共生系统中，水产养殖的水被输 送到水培栽培系统，由细菌将水中的氨氮分解成亚硝酸盐然后被硝化细菌分解成硝酸盐，硝 酸盐可以直接被植物作为营养吸收利用，主要运用了生态工程中的循环原理，A 正确；微生物反应系统中微生物作为分解者可以将有机物分解成无机物，无机物可以提供给植 物吸收利用，但不能提供能量，植物的能量来自于太阳能，B 错误；“鱼菜共生”根据该体系内不同生物的生活习性和需求不同，种植缸和养殖缸在垂直方向 上立体分布，充分利用空间位置有效地提高了单位可种植面积，有效解决了植物缺素的问题， 真正实现了养鱼不换水种菜不施肥，可实现生态和经济效益双赢，C 正确；构建时需要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应，遵循生态工程的协调原理，保 证该生态系统能正常、稳定地维持下去，D 正确。
当堂训练
【练习2】
下图为我国稻蟹共作生态系统结构简图。下列说法错误的( )
A.与单作稻田相比，输入的能量来源于饵料和粪肥
B.与单作稻田相比，营养结构更加复杂从而提高了生态系统的抵抗力稳定性
C.与单作稻田相比，水稻产量提高的原因有河蟹捕食稻田昆虫和杂草
D.河蟹取食老叶、河蟹粪便还田均体现了生态工程原理中的循环原理
A
当堂训练
【练习2】
解析 该稻蟹共生稻田生态系统的能量来源有阳光、饵料，粪肥中的化学能，A 错误；稻蟹共作生态系统的营养结构复杂，生态系统的自我调节能力强，从而提高了生态系统 的抵抗力稳定性，B 正确；与单作稻田相比，稻蟹共作生态系统中河蟹捕食稻田昆虫和杂草， 杂草密度降低，减少了与水稻的竞争，水稻因而得到更多的光、CO2 和无机盐用于生长，河蟹捕食稻田昆虫，减少了昆虫对水稻的取食和危害，增加了水稻产量，C 正确；生态工程原理中的循环原理是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个 环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高，故河蟹取食老叶、河蟹粪便还田均体现了生态工程原理中的循环原理，D 正确。
当堂训练
CO2
【练习3】
随着工业的发展，采矿业对环境造成越发严重的破坏，人们需要对矿区废弃地进行生态恢复，下列说法错误的是( )
A.矿区废弃地可能会给生态系统造成严重的重金属污染
B.矿区生态环境的恢复工程中，关键的措施是植被恢复以及植被恢复所必需的土壤微生物群落重建
C.恢复矿区生态环境尽可能依赖自然演替恢复其功能
D.可使用人工制造表土的方式缓解矿区的生态环境
C
当堂训练
当堂训练
【练习4】
(不定项)下图为利用藻类和细菌处理污水的一种生物氧化塘系统示意图。相关分析不正确的是( )
A.C 、O 、N 等元素的循环仅在氧化塘内部进行
B.流入该氧化塘的能量全部来自于藻类的光合作用
C.处理后流出的水需要控制藻类和细菌的量
D.该氧化塘利用了生态工程的循环和协调等原理
AB
【练习4】
解析 C 、O 、N 等元素的循环是在无机环境和生物群落之间进行的，A 错误；该氧化塘属于人工生态系统，流入该氧化塘的能量包括生产者所包括的太阳能以及 污水等有机物中的能量，B 错误；污水经处理后需要控制藻类和细菌的量，达到标准化才能排放，以避免对下游的水造成 污染，C 正确；该氧化塘利用了生态工程的循环（在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各 个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高）和协调（处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量）等原理，D 正确。
当堂训练
当堂训练
【练习5】
江西省近年来，加快采煤沉陷区生态环境修复，将绿色还给矿山，加快推进转型发展，把开展矿山地质环境治理、山体植被恢复、水资源恢复、土地整治等与美丽乡村建设同步推进。例如，启动了青山湖生态文明建设，通过湿地恢复、景观打造、污染防控等措施，将一座功能单一的水库打造成了既能涵养生态，又能带动周边生态产业发展的国家湿地公园。请回答下列问题：
(1)一般来说，生态工程的主要任务是对______________进行分析、设计和调控，或对_______________进行修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境。
(2)在城市环境治理中，要进行城市生态分区，合理分布工业区、居住区、生态绿地等， 这主要体现了生态工程的___________原理。在应用植物修复技术治理矿区重金属污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这遵循了生态工程___________原理。
人工生态系统
自生
整体
已被破坏的生态环境
当堂训练
【练习5】
江西省近年来，加快采煤沉陷区生态环境修复，将绿色还给矿山，加快推进转型发展，把开展矿山地质环境治理、山体植被恢复、水资源恢复、土地整治等与美丽乡村建设同步推进。例如，启动了青山湖生态文明建设，通过湿地恢复、景观打造、污染防控等措施，将一座功能单一的水库打造成了既能涵养生态，又能带动周边生态产业发展的国家湿地公园。请回答下列问题：
(3)生态工程建设的目的就是遵循______________ 的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。与传统工程相比较，生态工程是一类_________________ 的工程体系。
少消耗、多效益、可持续
生态学
课堂小结
谢谢大家

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