生态工程的实例和发展前景.doc

课题： 生态工程的实例和发展前景教学要求：1、知识方面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。评述生态工程发展前景，说出生态工程的局限性，举例说出我国生态工程的特点。2、情感态度与价值观方面重视理论联系实际。3、能力方面分析并评价生态工程的实例，运用生态工程原理尝试设计简单的生态工程。教材分析：教学重点：举例说出生态工程的实例并说出这些实例所运用的主要生态工程原理教学难点：举例说出生态工程的实例并说出这些实例所运用的主要生态工程原理教材地位：本部分内容是在学习了生态工程的原理之后，具体的生态工程的实例，对每一个生态工程的实例要明确具体贯彻何种原理，结合生态系统的结构，功能，稳定性等内容和地区特点，以及我国的国情等具体情况具体分析。学生通过实践活动，关注生态工程建设，积极思考与生态学有关的社会问题，培养了学生的责任感。导学过程：1学生阅读课本，思考下列问题 类型内容农村综合发展型生态工程小流域综合治理生态工程大区域生态系统恢复工程湿地生态恢复工程矿区废弃地的生态恢复工程城市环境生态工程问题      对策      案例      2学生阅读窦店农村综合发展生态工程回答下列问题（1）在这一案例中，主要运用了哪些生态工程的基本原理？ （2）这一生态系统的结构和功能有哪些特点？有哪些值得借鉴的做法？3分析甘肃省陇南县“九子登科”模式，回答下列问题（1）小流域的综合治理，“综合”表现在哪些方面（2）为什么要针对不同的地形采取不同的措施？这体现了生态工程的什么原理？4根据“三北防护林”的资料，回答下列问题（1）国家为什么投入巨大的人力和物力兴建三北防护林工程？这一工程为什么需要如此漫长的时间？（2）这一工程横跨多个省区，根据协调与平衡原理和生物多样性原理，不同地区在造林设计上应当注意什么问题？5根据湿地生态工程的资料，回答下列问题（1）当初人们为什么要围湖造田？（2）为什么说“退耕还湖”是一项巨大的系统工程？实施这一工程面临的主要困难是什么？（3）地处湖区上游的人们对湿地恢复生态工程负有什么责任？6根据矿区生态恢复工程，回答下列问题（1）在这一案例中，恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？（2）怎样合理地筹划养殖肉牛的数量？7根据城市环境生态工程，回答下列问题（1）汽车尾气是城市大气污染的主要来源之一，汽车噪声又是城市噪声污染的主要来源。你认为应当限制城市居民购买汽车吗？为什么？如果不限制，应当采取什么措施来减少由汽车造成的污染？ （2）城市的水污染问题应当采取哪些措施来解决？每一个城市居民应当在这方面承担什么责任和义务？8.分析朝鲜三八线的资料，说明它所蕴涵的意义。9.在我国北方地区，由于冬天气温很低，会导致农作物不能生长，家畜生长缓慢，甚至停止，沼气池不能正常产气；而农民要解决蔬菜的不间断生产问题。很显然，大量使用造价昂贵、并用燃料加热的玻璃温室是不符合我国国情的。你能用所学知识，设计一种生态工程，来较好地解决上述问题吗？请在画出其物质和能量结构图的基础上，说明你所依据的生态工程原理。教学策略 教材选择的六个生态工程各有特色，教师可以根据学生的经验，区域的特点进行选择，“搭配”出适于学生学习的内容。例如，在第一节的教学中组织了实践活动调查沼气工程的实施情况，教师要精心设计参观内容，让学生通过调查，总结出以沼气工程为中心的农村综合发展型生态工程的特点。   小流域综合治理生态工程的教学可以通过资料分析进行；如果学生的家乡有这类问题，教师就应从社会调查入手开展教学活动，使学生对具有我国特色的生态工程有一定的了解。教学中要注意强调我国农民和科技工作者在实践中的创造，让学生理解实践出真知的道理，培养学生求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。   大区域生态系统恢复工程的教学，师生可以通过搜集资料了解我国沙漠化现状和三北防护林建设的背景、发展前景及存在的问题。在有条件的地区，应组织学生开展植树等志愿者活动，积极参加生态工程的建设。   湿地生态恢复工程的教学，可适当加入湿地的生态功能、我国湿地面临的问题，以及生物多样性的保护等内容。可采取聘请专家开设专题讲座等多种方式进行，也可以组织志愿者活动，如去湿地观鸟、考察等，让学生重视湿地生态系统的保护，关注湿地生态恢复工程的建设，在教学中注意整体性原理的应用。   关于矿区废弃地生态恢复工程的教学，如果学生没有这方面的经验，除教材中的实例外，教师可查阅相关资料，如向学生介绍德国的矿区废弃地生态恢复工程（德国在这方面的工作很有特点）。   城市环境生态工程的教学，一种方式是对环境问题进行调查，组织学生进行研究性学习，如将学生分成不同的课题小组，分专题研究城市生态系统的主要问题，调查城市生态工程的现状，以小专题（如校园或小区绿化）的形式设计城市生态工程，撰写调查报告和开答辩会等。另一种方式是可以带领学生调查城市生态系统存在的问题，讨论目前所采用办法的利与弊，并在有条件的地方，组织学生参观城市环境生态工程，如污水处理厂、生态园区等。但无论哪种教学模式，都要把教学落实在学生的行动上，积极组织学生参加生态工程的建设和环保活动，提高学生的环保意识，并用行动教育周围的居民自觉地保护环境。   关于“生物圈2号”内容的教学，虽然“生物圈2号”在初中和高中必修模块中都有介绍，但作为人工模拟自然生态系统的工程，在本专题中还有必要进行认真地分析。对这部分内容的讲授，一方面是从科学实验的角度学习，如教师提出实验方案，与学生讨论其设计思路，最主要的是总结分析其失败原因和带来的启示。另一方面，可以从一个导游者的角度，带领学生进行“生物圈2号”虚拟参观，让学生以游记的形式记录所见所闻，或以当年进入“生物圈2号”的科学家的口气描述实验的过程，反思其失败的原因。   关于我国生态工程前景的分析与展望的教学，应在总结中西方生态工程区别的基础上，突出我国生态工程的特点，还可以让学生搜集古代哲学家的思想对生态工程和环境保护影响的名句。同时，应让学生理解建立生态工程是人们不得已而为之的，存在一定的局限性，而保护环境、建立循环经济是最根本的。可以引领学生分析“思考与探究”第1题中关于朝鲜三八线的例子，思考从一片没有生命的焦土到生机勃勃的野生生物的乐园这一过程中带给人们的启示。教学程序：（一）引入新课 通过图片引入新课（二）进行新课学生 阅读本节内容。思考并讨论以下问题： 类型内容农村综合发展型生态工程小流域综合治理生态工程大区域生态系统恢复工程湿地生态恢复工程矿区废弃地的生态恢复工程城市环境生态工程问题      对策      案例      教师展示 资料1 农村综合发展型生态工程 问题：怎样用有限资源，取得经济、社会、生态效益全面提高？对策：建立农村综合发展型生态工程案例：北京郊区窦店村的以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程学生再根据窦店农村综合发展生态工程回答下列问题（1）在这一案例中，主要运用了哪些生态工程的基本原理？（2）这一生态系统的结构和功能有哪些特点？有哪些值得借鉴的做法？教师展示资料2 小流域综合治理生态工程问题：小流域（河流各级支流的集水区域）水土流失比较严重对策：应用生态工程的整体原理、协调与平衡原理，及工程学等原理，通过保土蓄水、耕作、林草、生物等措施，层层设防控制土壤侵蚀案例：甘肃陇南地区的“九子登科”治理模式学生分析甘肃省陇南县“九子登科”模式，回答下列问题（1）小流域的综合治理，“综合”表现在哪些方面（2）为什么要针对不同的地形采取不同的措施？这体现了生态工程的什么原理？教师展示资料3 大区域生态系统恢复工程 问题：荒漠化（原因：过度樵采、过度放牧、盲目开垦、不合理利用水资源）对策：实施一系列森林或草原植被恢复的生态工程、水土保持的生态工程3案例：退耕还林还草工程、防沙治沙工程、“三北”防护林工程等实例 学生根据“三北防护林”的资料，回答下列问题（1）国家为什么投入巨大的人力和物力兴建三北防护林工程？这一工程为什么需要如此漫长的时间？（2）这一工程横跨多个省区，根据协调与平衡原理和生物多样性原理，不同地区在造林设计上应当注意什么问题？教师展示资料4 湿地生态恢复工程问题：地球80的湿地资源遭破坏对策：采用工程和生物措施相结合，如废水处理、点源和非点源污染控制、土地处理工程，植物物种的引进种植，及建立缓冲带等，使受干扰的湿地得以恢复案例：鄱阳湖生态恢复工程学生根据湿地生态工程的资料，回答下列问题（1）当初人们为什么要围湖造田？（2）为什么说“退耕还湖”是一项巨大的系统工程？实施这一工程面临的主要困难是什么？（3）地处湖区上游的人们对湿地恢复生态工程负有什么责任？教师展示资料5 矿区废弃地的生态恢复工程 问题：矿区土体、土壤和植被，乃至整个地区生态系统的破坏对策：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，关键是植被恢复及其所必需的土壤微生物群落的重建案例：赤峰市元宝山矿区生态恢复工程学生根据矿区生态恢复工程，回答下列问题（1）在这一案例中，恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？（2）怎样合理地筹划养殖肉牛的数量？教师展示资料6 城市环境生态工程问题：城市严重的环境污染，如过量垃圾、煤不完全燃烧、汽车尾气、噪音等对策：进行城市生态分区；推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺，减少污染产出；治理污染，废弃物资源化利用；建立监督法制案例：加强绿地建设；采用水生植物、湿地生态净化工程；采用 净化污水；垃圾分类处理；树立城市环境建设典范学生根据城市环境生态工程，回答下列问题（1）汽车尾气是城市大气污染的主要来源之一，汽车噪声又是城市噪声污染的主要来源。你认为应当限制城市居民购买汽车吗？为什么？如果不限制，应当采取什么措施来减少由汽车造成的污染？ （2）城市的水污染问题应当采取哪些措施来解决？每一个城市居民应当在这方面承担什么责任和义务？教师展示资料7 “生物圈2号”实验：制造人工模拟生命支持系统，验证人类离开地球，仅靠太阳能能否维持生存，但经过4年试验，以失败告终启示：使我们认识到与自然和谐共处的重要性，深化了我们对自然规律的认识，即自然界给人类提供的生命支持服务是社会效益。 分析：不但要重视对生态环境的保护，更要注重与 的结合我国生态工程发展前景 不足：缺乏定量化模型的指导，缺乏高科技含量前景：随着社会、经济发展，及可持续发展战略的实施，发展前景广阔学生回答下列问题 （1）.分析朝鲜三八线的资料，说明它所蕴涵的意义。（2）.在我国北方地区，由于冬天气温很低，会导致农作物不能生长，家畜生长缓慢，甚至停止，沼气池不能正常产气；而农民要解决蔬菜的不间断生产问题。很显然，大量使用造价昂贵、并用燃料加热的玻璃温室是不符合我国国情的。你能用所学知识，设计一种生态工程，来较好地解决上述问题吗？请在画出其物质和能量结构图的基础上，说明你所依据的生态工程原理。本节内容的教学以案例分析和学生讨论为主要形式，使学生掌握具体生态工程中所运用的主要生态工程原理。题组训练例题分析1下图为窦店村综合发展生态工程示意图。请据图完成问题： (1)该工程主要运用了哪些生态工程的基本原理？（2）这一生态系统的结构和功能有哪些特点？。（3）蓝绿萍的代谢类型是，在生态系统中的地位是 。解题提示：窦店村农村综合发展生态工程是以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程：作物秸秆用来生产食用菌和饲料；饲料喂养家禽；人、畜粪尿作为原料生产沼气；沼液用于水产养殖业；沼渣为蔬菜施肥和喂养畜禽，从而达到了物质利用的良性循环，缓解了农村“三料”的缺乏问题，提高了土地产出水平；同时一些加工品和农产品可以输出到市场出售。因此该生态工程主要运用了物质循环再生原理、整体性原理和物种多样性原理。该生态工程以沼气工程为核心，农林牧副渔各业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经济发展；同时又降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。答案：（1）物质循环再生、整体性、物种多样性原理（2）以沼气工程为核心，农林牧副渔各业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经济发展，降低了环境污染，促进了农村的可持续发展（3）自养需氧型生产者2下列关于我国生态工程与西方国家生态工程的比较，正确的是（）西方国家的生态工程以治理环境污染和恢复破坏的生态系统为主要目标，我国的生态工程则以经济和社会效益为主要目标西方国家的生态工程应用范围比我国小我国的生态工程难以像西方那样，设计出标准化、易操作的生态工程样板A.B. C.D.解题提示：发达国家与我国的生态工程建设强调的重点有所不同。西方国家的生态工程除了治理环境污染的目标外，主要是通过介于工程和依靠自然恢复力的一种中间途径，集中于对破坏的生态系统进行生态恢复；我国的生态工程走有中国特色的道路，不但要重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结合。总体来看，发达国家的生态工程的应用范围比我国小，也不那么强调经济效益。不过，目前我国的生态工程还有一些不足之处，如缺乏定量化模型指导，难以设计出标准化、易操作的样板等。答案：D3（多选）目前，些地区采用人工浮床（如下图）治理水体污染。人工浮床净化水体的 机理包括（ ） A植物吸收水中悬浮物，提高水体透明度 B植物吸收水中的NO3、PO3等，降低水中氮、磷等含量 C浮床遮光，抑制浮游藻类的生长繁殖，防止水华发生 D浮床下方水体氧浓度升高，减少微生物种类和数量巩固练习1对生态农业的原理中能量多级利用的理解正确的是（ ）A尽可能设计一条很长的食物链 B使流向人类的能量最多C实现“原料一产品一原料一产品”的生产模式 D通过生物防治减少能量损失2设计良性循环的农业生态系统时应符合的原则是（ ）A充分利用自然界的能量和物质资源 B使产出和输人的物质达到平衡C尽量减少生物种类 D提高沼气池的转化效率3城市环境问题不包括（ ）A过量的垃圾 B噪声污染 C城市绿化 D大气污染4.（多选）下列关于湿地生态系统的叙述中，正确的是（ ）A.人工湿地通过物理沉降、化学分解和生物作用，实现了水质净化B.湿地植物的主要作用是为水体提供丰富的氧，有利于微生物分解C.湿地生态恢复工程就是指退耕还湿地或建立自然保护区D.在湿地周围建立缓冲带，有利于湿地依靠自然演替恢复生态功5（多选）每年2月2日是“世界湿地日”，下列有关湿地生态系统的叙述正确的有（ ） A湿地包括沼泽、泥炭地、滩涂、河流湖泊、水库、稻田、甚至包括水深不超过6m的浅海水域等 B湿地能通过物理沉降或生物分解等方法净化污水，并且具有调洪蓄水能力C近年我国旱、涝、洪灾频繁发生，生物多样性受到严重威胁等与湿地的破坏有很大关系 D湿地中细菌的硝化作用实现自然界N2向硝酸盐的转化6. 研究性学习小组参观某市市郊建立的以沼气为中心，以保护生态环境为目标的“猪-沼-鱼-肥- 果蔬”生态模式时绘出了如下模式图，请分析回答：（1） 构建以沼气为中心的“猪-沼-鱼-肥-果蔬”生态模式时所依据的生态学原理是 ,该生态系统最大的优点是 。（2）该生态系统的“基石”是 ，若要生产3kg鸡肉最少需要水稻和大豆共 kg。（3）沼气池中有产甲烷菌和不产甲烷菌等微生物，其生态学作用主要是 （4）若农田内有害虫发生，采用何种措施既能保护环境又能有效防治害虫？ （5）水稻、大豆的秸秆除了图中所示的用途外，还有哪些用途？（写出2个） 6（7分）（1）生态系统的能量流动和物质循环 提高物质和能量利用率，减轻环境污染（或答实现物质和能量的多级利用，减少环境污染）（2）水稻和大豆 15 （3）分解有机物，产生沼气。（4）引入害虫天敌防治、激素防治、转基因培育抗害虫农作物等（5）作为饲料养猪；作为工业原料，广泛用于造纸、制造建材、酒精和一次性包装盒等；在直燃锅炉中进行充分彻底的燃烧，最大限度地转换成电能。（写出2个合理答案即可）7. 农业生态工程能创造多种劳动力就业机会，增加农民收入，开发可以更新的资源，减少环境污染。下图是一个庭院生态工程的示意图，分析回答：（1）该生态系统中的非生物物质和能量主要包括 等（至少2种）。（2）该图中有食物链 条。该生态系统中处于第二营养级的生物有 。（3）生态农业是一个生态上自我维持的农业生产系统，其特点是在保持和改善系统内的生态平衡、不对其周围环境造成明显改变的情况下，求得最大生产力和可持续发展。下列关于生态农业的叙述不正确的是 。A生态农业中食物链和营养级越多越好B生态农业比传统农业的抵抗力稳定性高C生态农业设计的指导原则是能量的多级利用和物质的循环再生D生态农业属于人工生态系统，对病虫害一般采用生物防治 （4）此生态系统中有哪些途径实现了能量的多级利用？ ； 。7（7分）（1）阳光、水、空气、无机盐等 （2）3 人、鸡、猪 （3）（2分）A (4) （2分）黄瓜、番茄等枝叶可作为饲养动物的饲料 粪便等废弃物作为沼气发酵的原料，产生供人利用的清洁能源 沼渣可作为饲料或肥料（答两点即可）8下图为矿区生态恢复工程流程图，请据图回答：(1)该恢复工程中，分别指_措施。(2)恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？_。(3)该生态工程所遵循的主要原理是_。8答案：(1)机械方法平整压实土地，人工制造表土(2)矿区土壤条件恶劣不适宜农作物的生长(3)整体性原理、协调与平衡原理