1、生态工程的实例和发展前景一、教学目标1知识方面能够对生态工程的实例进行科学的分析,总结出它们的特点,并应用生态工程的原理,设计简单的生态工程。2情感态度与价值观方面通过参观、调查、搜集资料等方法,了解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、城市环境生态工程的具体措施。走出“先污染,后治理”的老路,并展望生态工程发展的前景。3能力方面肯定我国农民和科技工作者在实践中的创造,理解实践出真知的道理,培养求实、创新及勇于实践的科精神和科学态度。二、教学重点、难点 1. 教学重点生态工程的实例 2. 教学难点应用生态工程的原理,
2、设计简单的生态工程教学过程:导入:党的十八大以来,习总书记多次提出“绿水青山就是金山银山”,国家高度重视生态文明建设,采取一系列举措,改善生态坏境,前一段时间,刚刚召开了“世园会”,( 展示图片)吸引各国纷纷前来参观学习,这说明我国在生态文明建设中已得到国际认可。目前我国生态工程理论和实践都取得了长足进展。在某些领域已达到国际先进水平,并且在实践上也应用于农业生产、环保、城镇建设等许多方面,下面我们来分析我国在生态工程建设中一些成熟案例,及成功经验。展示ppt一、生态工程的实例(一)农村综合发展型生态工程问题:农村中物质、能量的多级利用问题对策:建立农村综合发展型生态工程原理:物质循坏再生原理
3、、整体性原理、物种多样性原理等案例:北京窦店村以沼气为中心的生态工程展示PPT窦店农村综合发展生态工程示意图提出问题:(展示PPT)请同学们思考:*这一生态系统的结构和功能有那些特点?有那些值得借鉴的做法?这个案例以沼气工程为核心,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,降低了坏境污染,促进了可持续发展。(二)小流域综合治理生态工程问题:小流域水土流失问题对策:进行综合治理原理:整体性、协调平衡原理、工程学原理案例:甘肃陇南县“九子登科”模式展示(PPT)教师解释:山顶戴帽子:(封山育林)山头实行封禁管理、营造水土保持林,保护和恢复植被;山腰系带子:(还林还草,减少径流)
4、半山陡坡退耕还林还草,发挥林草拦蓄作用,减少径流;坡地修台子:(坡地改梯田种植作物)坡地以坡改梯田为突破口,建设基本农田,为农业调整产业结构提供条件;地埂索边子:(种植作物保护地埂)充分利用地埂种植经济作物,既获得经济效益,又保护地埂;荒地荒沟栽苗子:(营造新柴林)在荒山,荒沟、荒坡地建设薪柴林;山脚种果子:(种植果园)山脚发展经济林果园,促进商品经济发展;沟底穿靴子:(各种拦截坝、堤、拦蓄泥沙)在干、支、毛沟沟底修建谷坊、拦挡坝,建设沟坝地,拦蓄泥沙,防止沟壑被水冲蚀而导致其不断扩张;见缝插针钉扣子:(利用零星地种植果树)利用田间地头、房前屋后栽植果树,发挥零星地块作用,提高治理程度;秋田盖
5、罩子:(覆盖地膜等保土耕作措施)在缓坡耕地改顺坡种植为横种植、实行地膜覆盖等保土耕作措施。教师提出问题引发学生思考1、该模式体现了生态工程的那些原理?整体性原理、协调与平衡原理及系统学和工程学原理等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?山顶土壤、气候条件恶劣,不宜蓄水,改造成本高,适宜封山,依靠自然恢复力来恢复植被;山腰、荒地等土壤,虽然水分条件较好,但是不适宜种植农作物,对于这样的地方可以自然恢复,也可以人为种植适宜的林木、草或果树等,加快植被恢复速度创造一定的经济效益;对沟底而言,应建设堤坝系统,它可以蓄水和淤积土地,还能够减少山体的崩塌滑坡,保证人民的生命
6、财产安全;对坡地和山脚农田来说,土壤水分条件良好,交通也较方便,土地生产力高,适宜种植农作物来解决人们的粮食和收入等; 但是在坡地上水平梯田种植,以减少水土流失根据不同的地形采取不同的措施,既要考虑到生态效益,又要考虑到人们的生活和收入问题,这体现了生态工程协调与平衡,因地制宜的原理和思想。3、这一模式在其他小流域能够照搬吗?这种模式在其他小流域不能照搬,要因地制宜进行生态工程建设,不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区,其生态工程的模式应各具有特色。(三)、大区域生态系统恢复工程问题:我国土地荒漠化问题对策:植树造林、退耕还林、还草案例:退耕还草和三北防护林建设教师展示PPT思考:
7、(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?这一工程为什么要如此漫长的时间?生态环境的质量关系到这一地区人民的生产和生活问题,有助于维护社会稳定;更重要的是,这一地区的生态环境关系到下游地区人民的生产生活和经济发展,如黄河上游的水土流失容易导致下游地区的洪水泛滥。而危害巨大的沙尘暴的发生也与这一地区的土地沙漠化关系密切;同时这里自然矿产资源丰富,对我国的经济发展和国家安全具有重要战略意义。这一地区区域广阔,气候、自然条件复杂,总体经济发展水平较低等情况也决定了这个工程需要较长时间,非一朝一夕之功。 (四)、湿地生态恢复工程问题:湿地的缩小和破坏问题对策:控制污染退田还湖原理:整体性
8、原理、协调和平衡原理、五中多样性原理系统的结构决定功能原理、系统整体原理案例:江西鄱阳湖湿地生态恢复工程什么是湿地?目前国际上公认的湿地定义是湿地公约作出的,即湿地是指,其为天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、半咸水、咸水体,包括低潮时水深不超过六米的水域。湿地包括多种类型,珊瑚礁、滩涂、红树林、湖泊、河流、河口、沼泽、水库、池塘、水稻田等都属于湿地。它们共同的特点是其表面常年或经常覆盖着水或充满了水,是介于陆地和水体之间的过度带。展示PPT湿地被誉为地球的“肾脏”具有蓄洪防旱,调节区域气候,控制土壤侵蚀,自然净化污水,为迁飞的鸟类和多种动植物提供栖息地,为人们提供休闲娱乐的环境等功能。问题一:
9、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?退耕还湖不仅包括退耕地为湖区,还包括退耕后湖区上游以及湖区周围的生态坏境保护工作;更重要的是原耕地上居民的迁移,要解决迁出居民的生活和就业等问题,这是退耕还湖工程的主要困难。问题二:地处湖区上游的人们对湿地恢复生态工程负有什么责任?保护坏境,减少水土流失和水污染。例如,减少工厂、生活污水往水体中的排放,农田中减少化肥和农药的使用量等。(五)、矿区废弃地的生态工程问题:矿区生态坏境破坏问题对策:修复土地、恢复植被等原理:系统学和工程学原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理案例:赤峰市元宝山矿区生态恢复工程展示图片问
10、题一、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?矿区土壤条件恶略,不适宜农作物的生长,因此代之以适应性强,耐旱的灌木、草和树。问题二、除煤矿外,你知道还有那些矿区吗?这些矿区的恢复工程与煤矿是否有不同之处?除煤矿外,还有金矿、铁矿等。这些生态恢复工程最重要的是改良表土,恢复植被,但要因地制宜。(六)、城市坏境生态工程问题:城市生态系统面临的垃圾、大气、噪音等污染问题对策:进行城市生态分布区;推广环境友好技术和低碳污染清洁生产工艺,减少污染产出;治理污染;废弃物资源化;建立健全监督法制。原理:整体性原理、系统学和工程学原理、协调与平衡原理、物种多样性原理、物质的循环再生原理
11、案例:加强绿地建设;采用水生植物、湿地生态净化工程;采用浮床生态工艺法净化污水;垃圾分类处理;树立城市环境建设典范。问题:城市的水污染问题应当采取那些措施来解决?每一个城市居民应当在这方面承担什么责任和义务?减少或禁止工厂的污水排放;进行污水净化回收利用;实行雨水和污水分流。每一个城市居民都应该树立节水意识,宣传节水的意义,家庭生活中应该使用无磷洗衣粉和洗涤剂,制止或减少生活中水污染行为。二、生态工程的发展前景1.“生物圈2号”生态工程的实验:制造人工模拟的生命支持系统,验证人类离开地球仅靠太阳能否维持生存,但经过4年实验,以失败告终。2.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
12、自然规律的认识,即自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝。3.不足:缺乏定量化模型的指导,缺乏高科技含量。介绍: “生物圈2号”于1986年11月破土动工。1991年9月,第一批8名实验室进入其并开始实验。1993年2月,向“生物圈2号”第一批人员撤出。1994年2月第二批7名实验者进入其中,几个月后撤出,实验失败。思考:*发达国家生态工程的特点发达国家经济发展水平较高,人均土地、水等资源占有量较多,所以这些国家的生态工程往往注重生态恢复,而较少注重经济效益讨论一:我国生态工程发展前景的分析与展望我国人口较多,人均土地、水资源和能源占有量少,所以在进行生态工程时,一定要注重生态效益社会效益和
13、经济效益的统一。讨论二:我国生态系统危机是怎样造成的?我国的生态危机不是单纯的环境污染问题,而是与人口激增环境与资源破坏、能源危机短缺等问题结合在一起的讨论三:我国生态工程的特点和不足是什么?特点:不但是对生态环境的保护,更注重与经济社会效益的结合,遵循整体协调再生循环的基本原理,建立适合中国农业和农村特点的生态工程不足缺乏定量化模型指导,难以设计出标准化易操作的生态工程,样板设计缺乏高科技含量,生态系统的调控缺乏及时准确的检测技术支持,缺乏理论指导。课堂小结一、生态工程的实例二、生态工程发展的前景。课堂巩固练习:1湿地生态系统的作用不包括 ( )A防风固沙、护岸固提 B对维持生物圈的碳氧平衡
14、和水循环起重要作用 C调节水流量和控制洪水 D在一定范围内消除污染2“三北防护林工程”建设中,应当特别注意的生态工程原理是 ( )A物种多样性原理和整体性原理 B协调与平衡原理和物种多样性原理C协调与平衡原理和物质循环再生原理 D系统工程学原理3“小流域综合治理”的综合体现在 ( )A改变单纯造林、蓄水、减沙等工程模式,同时注重生态效益和经济效益B采用多种植物进行生态工程恢复 C运用了多种生物措施 D运用了生态工程的整体性原理4下列关于“生物圈2号”实验的叙述错误的是 ( )A建立“生物圈2号”的目的是制造一个人工模拟的生态系统B“生物圈2号”中设置了生产者、消费者、分解者三大功能类群C“生物圈2号”完全模拟地球条件D“生物圈2号”实验的失败,使人们认识到与自然和谐共处的重要性5城市生态系统是人类起主导作用的生态系统,其主导作用体现在 ( )A城市的一切设施是人制造的 B人类对城市生态系统的发展起支配作用C消费者主要是人类 D城市中动物、植物不多,分解者功能不强,人是主要种群