人教版 (2019)选择性必修2第3节 生态工程教案配套ppt课件

这是一份人教版 (2019)选择性必修2第3节 生态工程教案配套ppt课件，共39页。PPT课件主要包含了问题探讨，关注生态工程建设，人口增长，人类活动，全球生态环境危机，生态工程，生态工程的概念，设计和调控，生态学和系统学等学科，提高生态系统的生产力等内容，欢迎下载使用。
在2008年北京奥运会的筹办过程中，奥林匹克森林公园是一个重要建设项目。公园所在地原来主要是普通村落和农田。2002年招标设计，2005年开工建设，2008年建成。公园建设坚持“绿色奥运”的理念，充分利用了原有地貌和植被，采用了营造近自然林系统、废物资源循环利用等多项生态技术。例如，公园的水系建设采用了雨水收集、污水利用、中水净化、智能化灌溉和生态防渗等环保技术。
1. 生态工程提出的背景:
人类可持续发展受到影响
解决环境与经济与协调发展
指人类应用______________________的基本原理和方法，对人工生态系统进行__________________，或对已被破坏的生态环境进行了_____________，从而_____________________或______________，促进人类____________________________的系统工程技术或综合工艺过程。
社会和自然环境的和谐发展
毁林种地,围湖造田,大量使用化肥、农药等农业生产方式, 以及工业的迅猛发展, 正在消耗大量的自然资源。
（1）生态工程建设的目的:
遵循生态学规律，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。
是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。
（2）生态工程的优点:
生态工程是可持续发展的重要手段。
生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础。
生态工程所遵循的基本原理
二、生态工程的基本原理
二、生态工程所遵循的基本原理——自生
在生态系统中由生物组分而产生的自组织、 、自我调节、 。
生态系统的自我调节能力。
生物能够进行新陈代谢、再生更新
生物之间通过各种相互作用(特别是种间关系)进行自组织
实现系统结构与功能协调，形成有序整体
②需要创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖，以及它们形成互利共存关系的条件。
移除湖泊、河流中富营养化沉积物和有毒物质
①在生态工程中有效选择生物组分并合理布设；
(适当提高生物多样性)
如在湿地修复过程中，选择净化能力较强的多种水生植物。
以太阳能为动力，驱动水质循环，进行生态恢复，改善水质。
二、生态工程所遵循的基本原理——循环
指在生态工程中 ， 既保证 ，也保证 。
促进系统的物质迁移与转化
主要物质或元素的转化率高
生态系统的物质循环功能。
通过设计，实现不断循环，使前一个环节产生的废物尽可能地被后一环节利用，减少整个生产环节“废物”的产生。
实现物质多级循环利用，废弃物资源化，减少污染。
保证土壤肥力，改善土壤结构，培育土壤微生物；
实现了土壤养分如氮、磷、钾及微量元素的循环利用。
二、生态工程所遵循的基本原理——协调
考虑 、 的协调与适应。
①考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应。
我国西北地区一些地区年降水量小于450mm，只适宜种植灌木和草本植物，但曾被硬性规定种植乔木类杨树。
②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。
一定时期内单位面积草地上、在利用适度的条件下所能放牧的牲畜头数。不同质量的草地其载畜量不一样。
如果放养的牲畜量超过载畜量、则会造成过度放牧、使草地退化还有，过度放牧极易造成草场退化、土地沙漠化。
海棠与柏树种植患苹果锈病
橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳
思考：从协调原理出发，在我国西北地区进行防护林建设，应选择哪些树种？如果在该地区发展畜牧养殖业，应该注意什么？
我国西北部地区缺雨干旱，土壤贫瘠，应该选择适合当地自然环境的树种，如沙棘、山杏、刺槐、小叶锦鸡儿等。
在西北地区发展畜牧养殖业，应该注意牲畜的数量不能超过草地的承载力。
二、生态工程所遵循的基本原理——整体
每个生态工程都是具有多组分、复杂结构及综合功能的系统，复杂系统建设必须以整体观为指导。
社会-经济-自然是一个复合系统
生态系统是一个有机的整体
系统的整体功能大于各成分功能之和
①生态系统是一个有机的整体
遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。
②社会-经济-自然是一个复合系统
只有应用整体性原理,才能统一协调当前与长远、局部与整体、开发建设与环境保护之间的关系,保障生态系统的平衡和稳定。
①沼气池——遵循了______原理②在人工林增加植被层次——遵循了_______原理③“落红不是无情物，化作春泥更护花”——体现了______原理④前面造林，后面砍树——违背了_____原理⑤草原确定载畜量，不能过度放牧——遵循______原理⑥湿地破坏——违背了______原理⑦减少污水排放，治理湖泊——遵循了______原理⑧引入物种时考虑是否适应环境——遵循______原理⑨引入水葫芦泛滥，导致多数生物死亡——违背了_____原理和_____原理
分析生态工程案例中的原理和应用
明清时期，我国南方长江三角洲、珠江三角洲低洼内涝积水地或河网发达地区的先民们，就探索出一种桑基鱼塘的农业生产模式:陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑。这样可以将陆地种植与鱼塘养殖结合起来，把原本割裂的生产系统通过优化组合，有机地整合在一起。根据同样的原理，甘蔗种植也可以与养猪、养鱼结合(下图)。
根据同样原理，甘蔗种植与养猪、养鱼结合(如图)
1.尝试画出桑基鱼塘中的食物链
浮游植物→浮游动物→鱼
（1）桑基鱼塘中的生物组分通过合理布设，互利共存，实现了系统结构与功能的协调，形成了可以自我维持的有序的整体。
（2）“陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑”这样的农业生产模式维持着高效的物质循环。
（3）桑和甘蔗适应我国南方温暖湿润的气候；四大家鱼混养充分利用了群落的空间结构；桑叶饲蚕，利用了种间关系，但养殖的蚕的数量没有多到危及桑的存活。
2、桑基鱼塘应用了生态工程的那些基本原理？
（4）桑基鱼塘在设计时，陆地与水面配比合理，各组分的搭配与比例适当，结构有序，形成了一个不可分割的整体；桑基鱼塘将原本割裂的生产系统优化组合，能够发展多种经营，为农民创造收入，是结构优化的“社会一经济一自然复合系统”。
3.当桑叶价格高，卖桑叶比卖鱼更合算时，当地农民会将蚕沙用做桑树肥料，而不是喂鱼。由此可以看出，生态工程建设除了要考虑生态学、工程学原理，还需要关注什么？
还需要关注经济学原理，要达到经济效益和生态效益的同步发展。
1.农村综合发展型生态工程
建立农村综合发展型生态工程
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
分析某村综合发展生态工程
①作物秸秆用来生产食用菌和饲料
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。
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。
生态工程的实例——农村发展型生态工程
③人、畜粪尿作为原料生产沼气
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
1.在这一案例中，主要运用了生态工程的哪些基本原理？
整体、循环、自生等。
2.这一生态系统的结构和功能有哪些特点？
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，促进了农村的可持续发展。
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，以及为人们提供休闲娱乐的环境等功能。
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。
采用工程学和生态学措施相结合的方法。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,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。
厦门筼(yún)筜(dāng)湖生态恢复工程
3.矿区废弃地的生态恢复工程
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
采用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。
恢复矿区生态环境，首先要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。
赤峰市元宝山矿区生态恢复工程
四、生态工程的发展前景
1.我国生态工程存在的问题
（1）缺乏定量化模型的指导，难以像“精确农业”那样设计出标准化、易操作的生态工程样板。
（2）有些设计缺乏高科技含量。
（3）生态系统的调控尚缺乏及时准确的监测技术的支持。
2.我国目前面临的生态危机及对策
（1）危机: 人口激增、环境与资源破坏、能源短缺等问题。
（2）对策: 发挥生态工程建设的作用，重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结合。