高二生物學(xué)案：生態(tài)工程（人教版三）

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精高二年級生物導(dǎo)學(xué)提綱選修3專題5生態(tài)工程【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、舉例說出生態(tài)工程的實例,說出這些實例所運用的主要生態(tài)工程原理.2、評述生態(tài)工程發(fā)展前景，說出生態(tài)工程的局限性，舉例說出我國生態(tài)工程的特點。3、嘗試設(shè)計簡單的生態(tài)工程?！緦W(xué)習(xí)重點】

生態(tài)工程的實例?！緦W(xué)習(xí)難點】應(yīng)用生態(tài)工程的原理,設(shè)計簡單的生態(tài)工程.【學(xué)習(xí)過程】A、自主學(xué)習(xí)一、生態(tài)工程的實例1．農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程(1)問題：_____________,_____________，產(chǎn)出不足.(2)對策:建立農(nóng)村_____________生態(tài)工程,實現(xiàn)物質(zhì)的多級循環(huán)利用。（3）案例：北京竇店村以_____________為中心的物質(zhì)多級循環(huán)利用工程.2．小流域綜合治理生態(tài)工程(1）小流域:指河流各級支流的_____________，面積一般在3～50km2。（2)問題及危害：_____________比較嚴(yán)重,給下游地區(qū)帶來嚴(yán)重_____________，流失土壤中含大量的_____________等植物所需養(yǎng)分。（3）對策①原理：生態(tài)工程的_____________原理、_____________原理及_____________等原理。②措施：通過_____________、耕作措施、林草措施等工程和_____________措施，層層設(shè)防來控制土壤侵蝕.(4）成效：已從開始的_____________和_____________等工程，逐漸轉(zhuǎn)移到生態(tài)經(jīng)濟(jì)型模式上，目標(biāo)是建立_____________的復(fù)合系統(tǒng)，獲得最大的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。3．大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程(1）問題及原因①問題:土地_____________嚴(yán)重.②原因：過度_____________（32％），過度_____________(30％），盲目_____________（27％），不合理利用_____________（9。6%)，其他_____________（1。4％）.（2)對策：實施一系列森林或草原_____________的生態(tài)工程、_____________的生態(tài)工程等，如退耕還林還草生態(tài)工程、防沙治沙生態(tài)工程、“三北”(_____________北部、_____________大部和_____________大部）防護(hù)林生態(tài)工程等。（3)成果及意義:一些區(qū)域在_____________及_____________等方面，取得了較大的成績，減輕了_____________、_____________、等對農(nóng)作物的危害,改善了_____________條件，加快了地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們脫貧致富奔小康的步伐.4．濕地生態(tài)恢復(fù)工程(1）濕地的生態(tài)功能：被譽為_____________,具有_____________，調(diào)節(jié)_____________,控制土壤侵蝕，自然凈化_____________，為遷飛鳥類和多種動植物提供_____________，為人們提供休閑娛樂的環(huán)境等功能.（2)問題及危害①問題：人們對濕地進(jìn)行_____________和_____________,已經(jīng)破壞了地球上_____________的濕地資源。②危害：導(dǎo)致_____________變劣、_____________下降、_____________降低、遷飛鳥類絕跡等.（3)對策①采用_____________和_____________措施相結(jié)合的方法,使受到干擾的濕地得以恢復(fù)。②在濕地周圍建立_____________,以盡量減少人類的干擾,使?jié)竦匾揽縚____________等機制恢復(fù)其生態(tài)功能。(4)案例:鄱陽湖的生態(tài)恢復(fù)工程①治理方針：平堤行洪、_____________、_____________.②注意問題：對濕地的恢復(fù)不是簡單的退耕還濕地或建立自然保護(hù)區(qū)就能奏效的，還要解決濕地上、中游的_____________情況，以及遷出農(nóng)民的生計問題。5．礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程（1）問題及危害：礦藏開采造成___________、___________和__________乃至整個地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的破壞，礦區(qū)極端惡劣的土地條件，阻礙__________的生長，還會產(chǎn)生嚴(yán)重的________污染。(2)對策①采取的措施包括人工制造_____________、多層覆蓋、______________（如圍欄)、土壤_____________控制、_____________工程等，其中關(guān)鍵是_______________及其所必需的土壤_____________的重建。②恢復(fù)過程：機械方法_____________土地→人工制造_____________→植樹種草。6．城市環(huán)境生態(tài)工程（1）問題:_____________污染、_____________污染、_____________污染等方面.（2）對策：用_____________的方法對城市環(huán)境進(jìn)行綜合治理。①在城市規(guī)劃和布局方面,要進(jìn)行城市__________，合理分布__________、___________、_____________等.②推廣“_____________”和_____________，以減少污染的產(chǎn)出。③采用各種手段治理污染，進(jìn)行廢棄物的_____________利用.④建立健全法制進(jìn)行監(jiān)督.（3）案例：我國科技人員創(chuàng)造了_____________來凈化污水。①做法:在浮床上種植特殊的_____________植物以吸收水中的化學(xué)元素，植物有的可以直接用作_____________，有的在大量干燥處理后可以用來提取銅、鋅、汞等金屬。②成效：這種方法一般在1～2年內(nèi)就能使水體由原來的________類標(biāo)準(zhǔn)凈化為_______標(biāo)準(zhǔn)，并能使沉水植物和底棲生物等水生生物得到自然恢復(fù)。二、對生態(tài)工程的認(rèn)識1．首先肯定生態(tài)工程的作用，特別是對_____________受損生態(tài)環(huán)境的重要作用。2．不忘大自然固有的強大的_____________力量，不能誤認(rèn)為只要有了生態(tài)工程，就可以走發(fā)達(dá)國家“_____________"的老路。三、生態(tài)工程發(fā)展的前景1．“生物圈2號”生態(tài)工程的實驗及啟示(1)設(shè)計目的：制造一個人工模擬的_____________系統(tǒng),以驗證人類在離開地球的情況下,利用_____________，僅僅依靠_____________，能否維持生存。(2)失敗原因：___________失調(diào);__________比例與地球相差甚遠(yuǎn)，導(dǎo)致空氣中___________的含量猛增；_____________量減少，不足以維持人及動物的生存。(3）啟示：使人們認(rèn)識到人與自然和諧共處的重要性，深化了對_____________的認(rèn)識，盡管科學(xué)技術(shù)已很發(fā)達(dá)了，但人類仍沒有能力完全模擬出_____________.2．對我國生態(tài)工程發(fā)展前景的分析與展望（1)西方發(fā)達(dá)國家生態(tài)工程特點：目標(biāo)是治理_____________，集中于對破壞的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行_____________，生態(tài)工程應(yīng)用范圍小，不太強調(diào)_____________。(2）我國生態(tài)危機：不是單純的_____________問題，而是與_____________、_____________破壞、_____________等問題結(jié)合在一起的并發(fā)癥。（3）我國生態(tài)工程特點：不但重視對_____________的保護(hù)，更注重與_____________的結(jié)合，遵循_____________的基本原理,建立適合中國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村的特點的生態(tài)工程。(4)我國生態(tài)工程不足之處：缺乏_____________指導(dǎo),難以設(shè)計出____________的生態(tài)工程樣板。設(shè)計缺乏_____________，生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控缺乏及時準(zhǔn)確的_____________支持,缺乏_____________指導(dǎo)等.特別提醒人為過度砍伐森林，使其吸收二氧化碳的能力下降,是造成溫室效應(yīng)的原因之一。所以大力植樹造林，能避免溫室效應(yīng)。B、質(zhì)疑討論【農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程案例】

1、在這一案例中，主要運用了哪些生態(tài)工程的基本原理？

提示:物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理等。

2、這一生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能有哪些特點？有哪些值得借鑒的做法？提示：這個案例以沼氣工程為核心，農(nóng)林牧副漁各業(yè)全面發(fā)展,增加了勞動力就業(yè)機會,促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展；同時又降低了環(huán)境污染,促進(jìn)了農(nóng)村的可持續(xù)發(fā)展.【小流域綜合治理生態(tài)工程案例】

分析甘肅省隴南縣的“九子登科"模式,在說明“九子”措施含義的基礎(chǔ)上，談?wù)勀銓π×饔蚓C合治理生態(tài)工程的理解。

補充資料──“九子登科”措施的具體意義

●山頂戴帽子:山頭實行封禁管理、營造水土保持林，保護(hù)和恢復(fù)植被;

●山腰系帶子：半山陡坡退耕還林還草，發(fā)揮林草攔蓄作用,減少徑流;

●坡地修臺子：坡耕地以坡改梯田為突破口，建設(shè)基本農(nóng)田,為調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)提供條件;●地埂鎖邊子:充分利用地埂種植經(jīng)濟(jì)作物，既獲得經(jīng)濟(jì)效益,又保護(hù)地??；

●荒地荒溝栽苗子:在荒山、荒溝、荒坡地建設(shè)薪炭林;

●山腳種果子：山腳發(fā)展經(jīng)濟(jì)林果園，促進(jìn)商品經(jīng)濟(jì)發(fā)展；

●溝底穿靴子：在干、支、毛溝溝底修建谷坊、攔擋壩，建設(shè)溝壩地,攔蓄泥沙，防止溝壑被水沖蝕而導(dǎo)致其不斷擴(kuò)張；

●見縫插針釘扣子:利用田間地頭、房前屋后栽植林果，發(fā)揮零星作用，提高治理程度；

●秋田蓋罩子：在緩坡耕地改順坡種植為橫坡等高種植、實行地膜覆蓋等保土耕作措施.1、小流域的綜合治理,“綜合”表現(xiàn)在哪些方面？

提示：“綜合”表現(xiàn)在它一改以前的單純造林和蓄水、減沙等工程模式，同時考慮到了生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益：不但注重通過還林、還草、筑壩等措施達(dá)到蓄水、降低土壤侵蝕的生態(tài)效果;還考慮如何提高人們的生活水平.例如，不但種植農(nóng)作物,還同時種植經(jīng)濟(jì)作物來提高人們的收入；考慮到了種植薪柴林解決人們的燃料來源問題。各種措施的結(jié)果是建立一個穩(wěn)定、持久、高效的生態(tài)系統(tǒng)。

2、為什么要針對不同的地形采取不同的措施？這體現(xiàn)了生態(tài)工程的什么原理？

提示：山頂土壤條件、氣候條件惡劣，不宜蓄水,交通不便,改造成本高，適宜封山,依靠自然恢復(fù)力來恢復(fù)植被;山腰、荒地等土壤，雖然水分條件較好，但是仍不適宜種植農(nóng)作物,對于這樣的地方可以自然恢復(fù)，也可以人為種植適宜的林木、草或果樹等，加快植被恢復(fù)速度，這樣既能降低土壤侵蝕，又能創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)效益；對溝底而言，應(yīng)建設(shè)堤壩系統(tǒng)，它可以蓄水和淤積土地，還能夠減少山體的崩塌和滑坡，保證人民的生命財產(chǎn)安全;對坡地和山腳農(nóng)田來說，土壤、水分條件良好，交通也較方便，土地生產(chǎn)力高，適宜種植農(nóng)作物來解決人們的糧食和收入等問題，但是在坡地上要水平梯田種植,以減少水土流失.根據(jù)不同的地形采取不同的措施,既要考慮到生態(tài)效益，又要考慮到人們的生活和收入問題，這體現(xiàn)了生態(tài)工程協(xié)調(diào)與平衡、因地制宜的原理和思想。

3、從這一案例看，當(dāng)?shù)厥窃趺醋龅浇?jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益相統(tǒng)一的？這一模式在其他小流域能夠照搬嗎？

提示：上題分析中已解答了經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的統(tǒng)一問題。這種模式在其他小流域不能照搬,還是要因地制宜地進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)，不同氣候帶、不同自然條件和不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的地區(qū)，其生態(tài)工程的模式應(yīng)各具特色。

【大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程──“三北"防護(hù)林案例】

1、國家為什么投入巨大的人力和物力興建三北防護(hù)林工程？這一工程為什么需要如此漫長的時間？

提示:三北防護(hù)林跨越中國13個省、直轄市、自治區(qū)，對我國具有重要的意義：生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量關(guān)系到這一地區(qū)人民的生產(chǎn)和生活問題，對維護(hù)社會穩(wěn)定具有重要意義;更重要的是，這一地區(qū)的生態(tài)環(huán)境關(guān)系到下游地區(qū)人民的生產(chǎn)、生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展,如黃河上游的水土流失容易導(dǎo)致下游地區(qū)的洪水泛濫，而危害巨大的沙塵暴的發(fā)生也與這一地區(qū)的土地沙漠化關(guān)系密切；同時這里自然礦產(chǎn)資源豐富，對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國家安全具有重要戰(zhàn)略意義。

這一地區(qū)區(qū)域廣闊，氣候、自然條件復(fù)雜,總體經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低等情況也決定了這個工程需要較長的時間，非一朝一夕之功。

2、這一工程橫跨多個省區(qū)，根據(jù)協(xié)調(diào)與平衡原理和生物多樣性原理，不同地區(qū)在造林設(shè)計上應(yīng)當(dāng)注意什么問題？

提示：首先應(yīng)考慮樹種的生態(tài)適應(yīng)性問題，種植適宜品種，宜林則林，宜灌則灌，宜草則草;其次要考慮樹種的多樣性，保證防護(hù)林體系的穩(wěn)定性;不同地區(qū)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r采取不同的策略，如條件惡劣的地區(qū)應(yīng)該結(jié)合自然恢復(fù)力，而農(nóng)區(qū)的防護(hù)林中農(nóng)田防護(hù)林網(wǎng)可能占較大比重?！緷竦厣鷳B(tài)恢復(fù)工程案例】

1、當(dāng)初人們?yōu)槭裁匆獓焯铮?/p>

提示：主要原因：我國歷來人多地少,在“以糧為綱”的年代，圍湖造田,種植農(nóng)作物,以生產(chǎn)更多的糧食；片面強調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,沒有認(rèn)識到湖泊的巨大生態(tài)調(diào)節(jié)功能也是重要原因。

2、為什么說“退耕還湖”是一項巨大的系統(tǒng)工程?實施這一工程面臨的主要困難是什么？提示：退耕還湖不僅包括退耕地為湖區(qū)，還包括退耕后湖區(qū)上游以及湖區(qū)周圍的生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作；更重要的是原耕地上居民的遷移,要解決遷出居民的生活和就業(yè)等問題，這是退耕還湖工程的主要困難.

3、地處湖區(qū)上游的人們對濕地恢復(fù)生態(tài)工程負(fù)有什么責(zé)任？

提示：保護(hù)環(huán)境,減少水土流失和水污染。例如,減少工廠、生活污水往水體中的排放，農(nóng)田中減少化肥和農(nóng)藥的施用量等.

【礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程案例】

1、在這一案例中，恢復(fù)植被的措施是植樹和種草，為什么不是種植農(nóng)作物？

提示：礦區(qū)土壤條件惡劣，不適宜農(nóng)作物的生長，因此代之以適應(yīng)性強,耐旱的灌木、草和樹。2、怎樣合理地籌劃養(yǎng)殖肉牛的數(shù)量？

提示:首先要考慮到牧草的產(chǎn)量,以草定畜；從外地調(diào)運飼料要考慮飼養(yǎng)成本；更重要的是要考慮到土地對糞肥的承載力,以及對糞肥的加工或利用情況,要保持在承載力范圍以內(nèi)，以免養(yǎng)殖規(guī)模過大，糞肥數(shù)量巨大而造成新的污染。

3、除煤礦外,你知道還有哪些礦區(qū)嗎？這些礦區(qū)的恢復(fù)工程與煤礦是否有不同之處？

提示:除煤礦外，還有金礦、鐵礦等。這些生態(tài)恢復(fù)工程最重要的是改良表土,恢復(fù)植被，但要因地制宜。

【城市生態(tài)工程】

1、汽車尾氣是城市大氣污染的主要來源之一，汽車噪聲又是城市噪聲污染的主要來源。你認(rèn)為應(yīng)當(dāng)限制城市居民購買汽車嗎？為什么?如果不限制,應(yīng)當(dāng)采取什么措施來減少由汽車造成的污染？

提示：減少污染的措施:制定法律法規(guī),禁止市區(qū)內(nèi)鳴笛,禁止使用含鉛汽油，鼓勵使用電力、天然氣等無污染能源的新型汽車，以及對其的研究和應(yīng)用等。

2、城市的水污染問題應(yīng)當(dāng)采取哪些措施來解決？每一個城市居民應(yīng)當(dāng)在這方面承擔(dān)什么責(zé)任和義務(wù)?

提示：減少或禁止工廠的污水排放；進(jìn)行污水凈化回收利用；實行雨水和污水分流。

每一個城市居民都應(yīng)該樹立節(jié)水意識、宣傳節(jié)水的意義，家庭生活中應(yīng)該使用無磷洗衣粉和洗滌劑，制止或減少生活中的水污染行為。

【旁欄思考題】

發(fā)達(dá)國家與我國的生態(tài)工程建設(shè)強調(diào)的重點有所不同，為什么？

提示:發(fā)達(dá)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，人均土地、水等資源占有量較多，所以這些國家的生態(tài)工程往往注重生態(tài)恢復(fù),而較少注重經(jīng)濟(jì)效益。而我國人口較多，人均土地、水資源和能源占有量少，所以在進(jìn)行生態(tài)工程時,一定要注重生態(tài)效益、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。C、重難點突破1、生態(tài)工程實例的分析實例問題原理對策案例農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程實現(xiàn)物質(zhì)的多級循環(huán)利用，在資源有限的條件下能較多的產(chǎn)出，以解決人多地少的矛盾物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理建立綜合發(fā)展型生態(tài)工程竇店村以沼氣工程為中心的生態(tài)工程小流域綜合治理生態(tài)工程小流域的水土流失整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、因地制宜的原理運用多種原理，應(yīng)用多種措施綜合治理甘肅隴南地區(qū)“九子登科"模式大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程土地荒漠化協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理退耕還林還草、植樹造林等“三北”防護(hù)林退耕還林還草工程濕地生態(tài)恢復(fù)工程濕地縮小和破壞控制污染、退田還湖江西鄱陽湖的生態(tài)恢復(fù)工程礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程礦區(qū)生態(tài)環(huán)境問題系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理修復(fù)土地、恢復(fù)植被赤峰市元寶山礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)工程城市生態(tài)工程環(huán)境污染協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理等城市綠化、污水凈化、廢棄物處理、合理布局等污水及垃圾處理、城市綠化2、生態(tài)農(nóng)業(yè)的設(shè)計(1）設(shè)計方案的原則:a．應(yīng)當(dāng)能夠體現(xiàn)生態(tài)學(xué)原理與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)相結(jié)合的原則；b．應(yīng)當(dāng)能夠構(gòu)成一個合理的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)；c．應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)充分利用自然界的物質(zhì)和能量資源；d．應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)減少環(huán)境污染的原則；e．應(yīng)當(dāng)充分考慮經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)的綜合效益;f．所設(shè)計的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，從理論上看應(yīng)當(dāng)能夠?qū)崿F(xiàn)良性循環(huán)。(2）對設(shè)計方案的分析：運用生態(tài)學(xué)知識，對所設(shè)計的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測性的分析，如資