专题5生态工程教案28237.docx
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1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.专题5 生态工程5.1 生态工程的基本原理一、教学目标1知识方方面简述生态工工程的概概念,关关注生态态工程的的建设。2情感态态度与价价值观方方面3能力方方面简述生态态工程的的原理,举举例说出出各原理理的内容容。尝试运用用生态工工程原理理,分析析生态环环境问题题及解决决对策。二、教学重重点和难难点1.教学重重点生态工程的的基本原原理。2.教学难难点生态工程的的系统学学和工程程学原理理。三、教学方方法讲授法,对对话法四、教学课课时2五、教学过过程板书一一、关注注
2、生态工工程建设设【“关注生生态工程程建设”资资料分析析1】1.导致119988年长江江洪水泛泛滥的主主要原因因是什么么?生思考讨讨论回答答,师提提示:根本原原因:长长江上游游乱砍滥滥伐森林林,水源源涵养和和水土保保持功能能急剧降降低,造造成大量量泥沙淤淤积河道道;中游游围湖造造田、乱乱占河道道,造成成具有蓄蓄洪作用用的湖泊泊面积急急剧减少少。直接原因因:19998年年度的罕罕见降雨雨。但这这也与全全球温室室气体排排放量增增加而导导致的温温度升高高、气候候异常有有关。解决长江江洪水泛泛滥的措措施有:我国政政府提出出的“积积极营造造长江中中上游水水源涵养养林和水水土保持持林”计计划,即即以生物物措
3、施为为主,结结合工程程措施,提提高森林林覆盖率率;“退退耕还湖湖”和改改革不合合理耕作作方式等等。在进行生态态工程建建设时,要要考虑到到怎样解解决农村村(尤其其是湖区区或山区区的迁出出人员)的的能源来来源问题题以及如如何提高高农民的的经济收收入。2.洪灾的的发生反反映出经经济发展展模式存存在什么么问题?生思考讨讨论回答答,师提提示:传统统的经济济发展模模式不注注重生态态环境的的保护,没没有考虑虑生态成成本,经经济的发发展以巨巨大的生生态环境境破坏为为代价。【“关注生生态工程程建设”资资料分析析2】1.你对“石石油农业业”是如如何理解解的?生思考讨讨论回答答,师提提示:“石石油农业业”大量量使用
4、化化肥、农农药和机机械的生生产方式式,因对对石油等等能源有有高度的的依赖性性而得名名。它把把农业生生产这一一复杂的的生物过过程,变变成了简简单的机机械过程程和化学学过程。由由于其投投入高,产产出也高高,对粮粮食安全全保障和和提高人人民生活活水平起起到了巨巨大的作作用,但但同时它它所产生生的废弃弃物和有有害物质质的数量量也很庞庞大,大大大削弱弱了农业业生态系系统的稳稳定性和和持续生生产力,并并造成日日益严重重的农产产品污染染和环境境污染等等问题。2.你能举举出一些些农业生生产活动动对人体体健康以以及环境境造成危危害的实实例吗?生思考讨讨论回答答,师提提示:除日日常生活活中能够够发现的的实例外外,
5、农业业活动对对环境和和人类健健康造成成危害的的实例中中,世界界上影响响较大的的有蓝婴婴病。119733年,美美国内布布拉斯加加州首次次出现幼幼儿高铁铁血红蛋蛋白症(蓝蓝婴病)。其其原因是是饮用水水中硝酸酸盐含量量超过110 mmg/LL,这时时过多的的硝酸盐盐会与红红细胞中中的血色色素结合合,形成成高铁血血红蛋白白。高铁铁血红蛋蛋白不能能为细胞胞和组织织运输足足够的氧氧。患儿儿的临床床症状是是在口、手手或脚等等部位出出现时断断时续的的蓝色或或淡紫色色,呼吸吸困难、腹腹泻、呕呕吐、抽抽搐,严严重的会会失去知知觉,甚甚至死亡亡。硝酸酸盐来源源于点源源污染,如如下水道道、畜禽禽养殖场场等,或或非点源
6、源污染,如如对农田田、公园园、草地地等的施施肥。3.如何理理解“污污染物是是放错地地方的资资源”这这句话?生思考讨讨论回答答,师提提示:对环环境造成成危害的的污染物物,采用用一定的的措施和和技术,就就能够进进行回收收和循环环利用,这这样不但但能够减减少环境境污染,而而且提高高了资源源的利用用效率,减减少了资资源的浪浪费。例例如,对对废污水水中的重重金属或或氮、磷磷等养分分就可以以进行回回收再利利用。因因此说污污染物是是放错了了地方没没有被利利用的资资源。4.石油农农业的生生产模式式应当怎怎样改进进?生思考讨讨论回答答,师提提示:在不不同的国国家有不不同的改改进措施施。例如如,在我我国,人人多地
7、少少,应该该大力发发展生态态农业。实实施的具具体措施施包括:可以根根据田间间作物的的需要适适量施用用高效、低低毒、低低残留的的农药,多多施有机机肥,提提高作物物对水、肥肥等资源源的利用用效率,对对作物秸秸秆和畜畜禽粪便便进行再再利用,实实现物质质的多级级利用,等等等。一一方面要要不断提提高土地地的产出出水平;另一方方面要减减少农业业活动对对环境的的污染,促促进社会会的可持持续发展展。板书二二、生态态工程所所遵循的的基本原原理1物质循循环再生生原理2物种多多样性原原理【“物种多多样性原原理”资资料分析析】1.为什么么樟子松松林的松松毛虫会会肆虐,几几十亿株株杨树会会毁于一一旦?而而珊瑚礁礁区却能
8、能够在养养分稀少少的深海海中,保保持着很很高的生生物多样样性?生思考讨讨论回答答,师提提示:纯樟樟子松林林、杨树树林的生生物多样样性低,食食物链短短而单调调,缺少少松毛虫虫、天牛牛的天敌敌,而成成片单一一的林木木又为其其提供了了丰富的的食物来来源,因因而会导导致了树树林的毁毁坏。珊瑚礁区的的生物多多样性高高,食物物链复杂杂,不同同的生物物占据了了不同的的时间位位、空间间位和资资源位,因因而充分分利用了了珊瑚礁礁生态系系统的环环境。例例如,氮氮、磷等等养分就就能够在在该区生生物体间间充分地地循环利利用而很很少流出出系统外外。2.从上面面正面和和反面的的实例,你你能得出出怎样的的结论?你认为为生物
9、多多样性的的破坏有有人为因因素吗?生思考讨讨论回答答,师提提示:只有有保持生生态系统统较高的的生物多多样性,才才能保证证生态系系统的稳稳定和平平衡。生生物多样样性的破破坏有人人为因素素,而且且往往作作用巨大大。3协调与与平衡原原理【“协调与与平衡原原理”资资料分析析】“西部大开开发”是是国家为为振兴西西部而提提出的宏宏观决策策,其中中很重要要的一项项内容就就是生态态工程建建设。从从协调与与平衡原原理出发发,想一一想,在在我国西西北地区区进行防防护林建建设时,应应选择哪哪些树种种?如果果在该地地区发展展畜牧养养殖业,你你认为应应该注意意什么问问题?讲授:几种西西北地区区特别适适宜树种种的介绍绍(
10、1)沙棘棘,俗称称“酸柳柳”、“酸酸刺”、“黑黑刺”,属属于胡颓颓子科,为为落叶乔乔木或灌灌木。植植株表面面具有棘棘刺,叶叶呈条形形或条状状被针形形,两端端趋尖,背背面密被被淡白色色鳞片,叶叶柄极短短。沙棘棘花先于于枝叶开开放,雌雌雄异株株;果实实为肉质质花被筒筒包围,近近于球形形,直径径5110 mmm。沙沙棘喜阳阳,粗壮壮的枝干干抗风沙沙。沙棘棘叶、皮皮、果实实及种子子在医药药上有着着广泛的的应用价价值。沙沙棘的嫩嫩枝、嫩嫩叶是牛牛、羊的的精饲料料,被誉誉为“铁铁杆牧草草”。沙沙棘果维维生素含含量极高高,营养养保健价价值高,有有利于增增加种植植者的收收入。沙沙棘是半半干旱黄黄土高原原迅速绿
11、绿化荒山山、保持持水土、调调节生态态平衡和和促进农农林牧业业发展的的良好树树种。内内蒙古鄂鄂尔多斯斯等地区区,实施施沙棘生生态工程程,大面面积种植植沙棘,有有效地控控制了沟沟道水土土流失,每每年可减减少流入入黄河泥泥沙2 1000万吨。(2)山杏杏,主要要指西伯伯利亚杏杏,它抗抗寒、耐耐旱,适适应性强强,是我我国北方方最普遍遍的果树树之一,是是绿化荒荒山、水水土保持持、防治治风沙的的先锋树树种。山山杏果仁仁营养丰丰富,含含有大量量维生素素、微量量元素和和人体必必需的氨氨基酸,是是加工饮饮料的优优质原料料。(3)刺槐槐,属落落叶乔木木,适应应性强,在在年降水水量2000 mmm左右右、年平平均气
12、温温不低于于3 的地区区都能生生长。它它不仅生生长快,且且耐盐碱碱,有涵涵养水源源和保持持水土的的作用。刺刺槐泌蜜蜜丰富,蜜蜜质优良良,是主主要蜜源源植物之之一。刺刺槐不仅仅可改善善生态环环境,还还可用于于发展畜畜牧业。(4)锦鸡鸡儿(又又称拧条条),豆豆科,多多年生落落叶灌木木,根系系发达,具具根瘤,高高1.553 m;耐耐干旱和和寒冷,喜喜生沙地地或半固固定的沙沙丘上,不不怕沙压压和风蚀蚀。此种种植物广广泛分布布于我国国东北、内内蒙古、河河北、山山西、陕陕西、宁宁夏等地地,可用用于防风风固沙,保保持水土土。枝条条可用于于编筐,其其枝叶是是牛、羊羊等冬春春季节主主要的饲饲料之一一。(5)杜梨
13、梨,蔷薇薇科梨属属落叶乔乔木,可可高达110 mm,原产产于我国国华北、西西北及东东北南部部。耐寒寒,耐干干旱、瘠瘠薄,能能在含盐盐量0.5%(质质量分数数)的土土壤中正正常生长长,且耐耐涝性也也较强。(6)沙枣枣,胡颓颓子科胡胡颓子属属,落叶叶小乔木木。分布布于华北北及西北北等地,耐耐盐碱力力较强。(7)合欢欢,豆科科合欢属属,落叶叶乔木,可可高达220 mm。分布布于华北北、西北北及黄河河以南等等地区。耐耐盐碱力力较强,但但不耐水水涝。(8)臭椿椿,苦木木科臭椿椿属,落落叶乔木木,可高高达255 m。原原产于华华南、华华北、西西北各地地。抗性性强,生生长快,耐耐盐碱力力强。西北畜牧养养殖应
14、该该注意牲牲畜数量量不能超超过草地地的承载载量。针针对公共共草地的的过度放放牧问题题,应该该实行草草地承包包,调动动个人的的管理积积极性,减减少过度度放牧现现象;另另外,可可以在有有条件的的地方,人人工种植植牧草,增增加牧草草产量。4整体性性原理5系统学学和工程程学原理理系统的结结构决定定功能原原理系统整体体性原理理旁栏思考考题你能举举出系统统整体功功能大于于部分之之和的例例子吗?生思考讨讨论回答答,师提提示:豆科科作物和和固氮菌菌的共生生就是一一例。固固氮菌为为豆科作作物提供供氮素,而而豆科作作物为其其提供能能量和其其他营养养,两者者的共生生使豆科科作物能能够在氮氮素缺乏乏的土地地上生长长;
15、当把把它们分分开时,两两者的生生长都要要受到损损害。思考与探探究3.桑桑基鱼塘塘分布在在我国长长江三角角洲、珠珠江三角角洲一带带的水乡乡,是一一种典型型的水陆陆物质和和能量交交换型生生态工程程。试分分析桑基基鱼塘的的物质和和能量流流动途径径。生思考讨讨论回答答,师提提示:桑基基鱼塘系系统中物物质和能能量的流流动是相相互联系系的,能能量的流流动包含含在物质质的循环环利用过过程中,随随着食物物链的延延伸逐级级递减。能量的多级级利用和和物质的的循环利利用:桑桑叶用于于喂蚕,蚕蚕可以生生产蚕丝丝;桑树树的凋落落物和蚕蚕沙(粪粪)落到到鱼塘中中,作为为鱼的饲饲料,经经过鱼塘塘内的食食物链过过程,可可以促
16、进进鱼的生生长;甘甘蔗可以以榨糖,糖糖渣用来来喂猪,猪猪的排泄泄物也进进入鱼塘塘;鱼的的排泄物物及其他他未被利利用的有有机物和和底泥经经过微生生物的分分解,又又可以作作为桑和和甘蔗的的有机肥肥料。桑桑基鱼塘塘巧妙地地利用了了很难利利用的大大片低湿湿地,发发展了多多种经营营,为农农民创造造了多种种收入的的门路,完完全符合合“无废废弃农业业”的要要求。桑桑基鱼塘塘系统物物质、能能量流动动示意图图见右图。实践活活动思思考题讲授11.北方方地区的的沼气池池冬天是是如何维维持的?用什么么方法能能使沼气气池中的的菌类维维持稳定定的产气气?在冬季,可可以通过过加温方方法(蒸蒸汽、热热水通入入发酵池池);或或
17、将沼气气池用塑塑料大棚棚封闭起起来来增增加产气气。沼气稳定产产气的必必须条件件:沼气池必必须密闭闭。沼气气菌群是是一大类类厌氧细细菌,它它的整个个生命活活动(生生长、发发育、繁繁殖、代代谢等)中中都不需需要氧。适当的水水。发酵酵池中的的料水比比例得当当是正常常产生沼沼气的关关键。如如一个66 m33的标准准池,首首次投料料大约需需要人畜畜粪便11 5000 kkg、杂杂草5000 kkg,加加入2 0000 kgg的水。料料含水比比例越高高,外加加水越少少;反之之,外加加水则越越多。适当的温温度。一一般8 以上上,沼气气菌即可可活动,产产生微量量沼气;2024 ,活活动正常常;288300 ,
18、最最旺盛,产产生沼气气率最高高。酸碱度。沼沼气发酵酵适宜的的pH为为6.557.5,最最适pHH是6.877.0。搅拌。适适当搅拌拌,可以以提高发发酵池内内产气率率。一般般每周搅搅拌2次次即可。接种。增增加沼气气菌种数数量,尽尽快发酵酵、产生生沼气。沼沼气池正正常产气气后,还还需不断断地添加加新料,清清除旧料料,才能能确保持持续产气气。1.为什么么我国要要大力发发展沼气气工程?生思考讨讨论回答答,师提提示: 221世纪纪是实现现我国农农业现代代化的关关键历史史阶段,现现代化的的农业应应该是高高效的生生态农业业。沼气气工程把把农业生生产、农农村经济济发展和和生态环环境保护护、资源源高效利利用融为
19、为一体,不不仅较好好地解决决了农村村的能源源来源问问题,而而且实现现了废弃弃物的再再循环利利用和资资源化,创创造了新新的生态态产业,如如沼气设设施的建建设和维维护,促促进了以以农牧结结合为中中心的多多种经营营,从而而为农村村剩余劳劳动力提提供了就就业机会会,促进进了农村村的综合合发展。2.目前沼沼气工程程还有哪哪些亟待待解决的的问题?生思考讨讨论回答答,师提提示:目前前沼气工工程存在在的问题题有:北北方地区区沼气产产气在冬冬天不稳稳定,需需要加热热;沼气气的一次次性投资资较大,相相当部分分的农民民财力有有困难;对沼气气的研究究较薄弱弱,例如如,对发发酵过程程中有关关微生物物及一些些酶的研研究。
20、应应当加强强这方面面的研究究,以促促进沼气气工程的的推广。复习策略略本节内容需需重点掌掌握生态态工程遵遵循的五五项基本本原理,应应结合课课本给出出的案例例,通过过案例理理解原理理,通过过原理分分析讨论论案例。生态系统的基本原理,包括生态学、系统学和工程学的原理。其中前四个原理可结合必修模块第五章生态系统及其稳定性中的内容来学习,而系统学和工程学原理,应计算机网络结构示意图,重在理解“结构决定功能”,“总体功能大于部分之和”。网络知识识结构生态工程建建设目的的:遵循循自然界界 的的规律,充充分发挥挥资源的的生产潜潜力,防防止 ,达到 和 的同步步发展。(少少消耗、多多效益、 )生态经济:主要是是
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