江苏省南京市高中生物第四章生态工程4.2生态工程的实例导学案无答案苏教版选修320170720124.doc

第四章 生态工程第二节 生态工程实例【课标要求】：1关注生态工程的建设；2举例说出生态工程的实例。【学习目标】：1关注我国生态工程的建设，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和特点。2通过参观或搜集资料，了解当地生态工程的建设情况。【教学过程】：一、治污生态工程【阅读思考】：（1）治污生态工程包括哪些项目？（2）什么是“人工湿地”？它在防治和处理污水方面有什么作用？1. 治污生态工程包括 的处理， 的研制，湖区污染的生态治理和塑料的 等方面。有的是利用某些对重金属具有 和 能力的植物，来回收废水中的重金属；有的则是模拟生态系统的 功能，建立防治和处理污染的多功能生态工程。2“人工湿地”： （1）湿地是 与 之间过渡性的生态系统，其重要特点之一是 。湿地生态系统具有较强的 功能，水的流入能给湿地注入 ，水的流出又会从湿地带走 ，被誉为“地球之肾”。 （2）“人工湿地”的组成成分包括 、各类水生植物（ ）和水等。它的净化作用是通过湿地环境中所发生的 、 和 作用的综合效应实现的，由不同类型的水生植物和微生物的共同作用来完成。（3）水生植物可吸收、转化污水中的 等物质，还能促进 等微生物对污水的处理和净化；对废水净化起主要作用的是微生物的 和 作用，以及相关的理化作用，如 等。【阅读讨论】：联系P102的“生物氧化塘”和P108的“人工湿地”两部分内容，整理、归纳污水处理过程中不同生物所发挥的作用。3对城市环境的治理（拓展）：（1）对策：要把整个城市作为一个巨大的生态系统来考虑，即用生态工程的方法对城市环境进行综合治理。首先在城市规划和布局方面，要进行城市生态分区，合理分布工业区、居住区、生态绿地等；其次是推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺，以减少污染的产出；采用各种手段治理污染，进行废弃物的资源化利用；同时要建立健全法制进行监督。(2)案例：我国科技人员创造了浮床生态工艺法来净化污水。做法：在浮床上种植特殊的水生、半水生植物以吸收水中的化学元素，植物有的可以直接用作饲料，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劣V类标准净化为III类标准，并能使沉水植物和底栖生物等水生生物得到自然恢复。4小流域综合治理生态工程（拓展）：(1)小流域：指河流各级支流的集水区域，面积一般在350km2。(2)问题及危害：水土流失比较严重，给下游地区带来严重水患，流失土壤中含大量的N、P、K等植物所需养分。 (3)对策：依据生态工程的整体性原理、协调与平衡原理及工程学等原理，通过保土蓄水、耕作措施、林草措施等工程和生物措施，层层设防来控制土壤侵蚀。(4)成效：已从开始时的单纯造林和减水、减沙等工程，逐渐转移到生态经济型模式上，目标是建立稳定、持久、高效的复合系统，获得最大的生态和经济效益。二、生态恢复工程【阅读思考】： （1）需要进行生态恢复的对象有哪些？ （2）要实现一个地区环境的好转，首先要恢复什么？ （3）矿区废弃地生态恢复工程的关键是什么？1对受到不同程度干扰或破坏的生态系统，需要进行环境与生态 等工作，如我国实施的沙漠治理、矿区废弃地改造等。2生态恢复是 的逆转过程，这一过程不只靠纯粹的自然修复，还要加入一定的 ，最终恢复的不只是 ，还有许多人工生态系统。3从生态学角度出发，要实现一个地区环境的好转，首先就要恢复这一地区的 ，逐步形成合理、高效的 ，才能在 过程中保持长期的稳定和平衡。4矿山废弃地生态修复工程：（1）矿山废弃地是指因采矿活动而遭破坏且不经治理便 的土地，它不仅毁坏和污染大片森林、草地和农田，还造成 ，有的甚至成为 。（2）在矿区废弃地的生态修复中，植被要注意选择生长 和抗逆性 的树种，优先选择 树种，尽量选择 的乡土树种和 树种，注意树种的多功能效益。5我国西部的生态工程建设：（1） 是西部生态问题中最本质、最突出的矛盾。西部地区在落实 政策后，当地植被已得到一定程度的恢复。 （2）大区域生态系统恢复工程（拓展）：(1)问题：土地荒漠化和水土流失严重。原因：过度樵采，过度放牧，盲目开垦，不合理利用水资源等。(2)对策：实施一系列森林或草原植被恢复的生态工程、水土流失的生态工程等，如退耕还林还草生态工程、防沙治沙生态工程、“三北”防护林生态工程等。(3)成果及意义：一些区域在造林及治沙等方面，取得了较大的成绩，减轻了风沙、干热风、寒露风、昆虫等对农作物的危害，改善了农业生产条件，加快了地方经济发展。三、生态农业工程1生态农业是以 理论为依据，以 为前提，在一定区域内，因地制宜规划、组织和开展 、 的农业生产。2生态农业以保持生态系统内的 为主导思想，促进物质在系统内的 ，以最少的 获取最大的 。3北京留民营村生态农业建设的案例分析：（1）建设前的产业： ；建设后的产业： 。（2）建设形成的生态农业系统的优势： 。4农村综合发展型生态工程【拓展】：（1）问题：人多地少，资源有限，产出不足。(2)对策：建立农村综合发展型生态工程，实现物质的多级循环利用。(3)案例：以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程“四位一体”农业生态工程“四位”指沼气池、猪禽舍、厕所及日光温室四部分，是庭院经济与生态农业相结合的一种生产模式。它的运行原理为：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，有助于减少蔬菜的病虫害，提高蔬菜的产量和质量。“四位一体”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，同时减少了环境污染，大大提高了农业的综合效益。3精确农业（见P117）：作为基于信息高科技的集约农业，它将遥感、地理信息系统、全球定位系统等技术与作物生长模型、作物土壤养分动态等农学技术，以及传感技术、电脑控制喷洒施肥装置等农业机械技术结合起来，实现在农业生产全过程中对农作物、土地、土壤从宏观到微观的实时监测，进行因地（土地空间分布）制宜地精确施肥和用药，做到增产、节肥（药）、节水和减少农业化学品对环境的污染，同时实现生产率的提高和可持续发展。四、“生物圈2号”生态工程的实验及启示（拓展）：1设计目的：制造一个人工模拟的生态循环系统，以验证人类在离开地球的情况下，利用人工生态工程，仅仅依靠太阳能，能否维持生存。2失败原因：温度失调；“大气与海洋”比例与地球相差甚远，导致空气中二氧化碳的含量猛增；氧气量减少，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，深化了对自然规律的认识，尽管科学技术已很发达了，但人类仍没有能力完全模拟出自然生态系统。【典例解析】【例1】下列关于湿地生态恢复工程的叙述错误的是 ()A该工程采用工程和生物措施相结合的方法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【例2】下列措施不适合用于矿区生态环境恢复的是 ()A机械法整平压实土地B人工制造表土，植树种草C排石整地，改良优化土壤D开发农田，广种农作物，增加农民收入【例3】下图是某中学研究性学习小组的同学在学习了生态系统的知识后，设计的农业生态系统图解。请结合课本知识回答有关问题（1）该生态系统的最大优点是 。（2）农业生态系统是一种人工生态系统，下列有关人工生态系统的说法，正确的是（）A使废物资源化 B减少了化肥等工业产品的投入，有利于保护环境C抵抗力稳定性低于自然生态系统D人占主导地位，是其它生物生存的基础（3）农业生态系统中起决定作用的是_，各种生物所利用的能量最终来源于_ 。（4）蘑菇和蚯蚓在该生态系统中属于_。（5）可以向沼气池添加的产气原料是 ；该池要接种的菌种是 _ ；接种后要向产出沼气，必须采取的措施是 ，理由是 。（6）该系统设计是要遵循的生态学原理是 。第四章 生态工程 第二节 生态工程实例校本作业（ ）1生态恢复工程的第一步是 A恢复这一地区的生物群落 B恢复植被 C形成合理、高效的食物链 D保持一定的动物数量（ ）2西部生态问题中最本质、最突出的矛盾是 A植被减少 B地力减退 C水土流失 D光、热等资源缺乏（ ）3下列关于生态工程建设的叙述正确的是 A窦店村综合发展型生态工程是一个样板，各地可以照搬B在进行生态工程建设时，因根据实际，因地制宜C不同的生态工程体现的原理完全相同D生态工程建设目的只在于恢复生态（ ）4在植被的恢复初期，不应选择的植物是 A引进的新树种 B固氮树种 C先锋树种 D适应性强的树种（ ）5生态农业工程的优点包括 能量的多级利用 物质循环再生 废物资源化生物相互依存，体现了整体性 做到了生态、经济和社会效益三结合A B C D（ ）6在我国西部大开发的战略中，“保护天然林”和“退耕还林（草）”是两项重要内容。采取这两项措施的首要目标是 A开展生态旅游 B发展畜牧业 C增加木材产量 D改善生态环境（ ）7（2008年宁夏卷）有一山区由于开采露天小铁矿等活动，自然生态系统完全被破坏，成为一片废墟，为尽快使该地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，等自然恢复C回填土壤，栽培当地经济农作物，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（ ）8（2010年全国卷1）右图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误的是 A.微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量B.多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率C.沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用D.沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者（ ）9设计生态工程的常用方法之一是给食物链(网)“加环”，如下图就是一种“加环”示意图。据图判断，下列说法不正确的是 A用残渣来培育食用菌和蛆蛹，实现了物质的多级利用B用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇，可提高经济效益C用蛆蛹粪便作为有机肥还田，运用了能量循环再生原理D在离开人的管理条件下，该生态工程就不能正常运转（ ）10下列关于生态农业的叙述中，错误的是 A生态农业是以环境与经济协调发展为前提的 B生态农业以保持生态系统内的生态平衡为主导思想 C以高投入获得农业的高产量 D生态农业开展多种经营（ ）11（多选）下列关于生态农业叙述，正确的是 A. 生态农业实现了对能量和物质的多级利用B. 生态学的基本原理是发展生态农业的主要理论基础C. 生态农业使废物资源化，提高能量的转化效率，减少环境污染D. 在生态系统中增加有害生物的天敌种群，可减轻有害生物的危害12下图为“秸秆的多级利用”农业生态系统中能量流动和物质循环示意图。请回答下列问题： “秸秆的多级利用”充分体现了生态工程的_原理，最大限度地实现了物质的循环，减轻了燃烧秸秆造成的_效应。 图中属于生产者的是_；消费者是 ；分解者是_。 在该农业生态系统中，物质经多次重复利用，提高了_。例1解析：湿地生态恢复工程就是采用工程和生物措施相结合的方法，如退耕还湿地、建立自然保护区、废水处理、点源和非点源污染控制、土地处理工程，以及植物物种的引进种植等，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，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。答案：C例2解析：矿区废弃地的土地条件极端恶劣，甚至有严重金属污染，植被难以恢复而农作物更难以生长，大力发展农田，收效难以保证，不符合生态工程整体性原理。答案：D例3（1）实现能量的多级利用和物质循环利用，提高能量利用率。（2）ABC （3）农作物；光能 （4）分解者（5）猪鸡的粪便、农户的废弃物、粮食、蔬菜、秸秆等；产甲烷杆菌；隔绝空气；产甲烷杆菌为严格厌氧型生物，有氧存在对其有害。（6）能量的多级利用和物质循环再生例2农作物秸秆等可作为饲养动物的饲料；畜禽粪便等作为沼气发酵的原料，产生供人利用的清洁能源；沼渣水中的有机物供土壤微生物利用，为农作物提供肥料。12. （1）物质循环再生 温室 （2）作物 家畜 食用菌、蚯蚓 （3）产生大量的烟尘，污染空气，降低大气的能见度温室效应，空气中的二氧化碳浓度增多，土壤沙漠化使秸秆不能作为有机肥料还田，土壤有机质得不到补充，土壤与农作物之间物质循环遭到破坏，以致于土壤肥力下降，农作物产量不能迅速提高影响人们身体健康和交通安全等（任选2点作答，大意对即可）8