生态工程的主要类型-(浙科版选修三)
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高中生物 5.1《生态工程的主要类型》教案浙教版选修三
第一节生态工程的主要类型【教学目标】知识与能力方面：1.说出生态工程的产生背景。
2.说出生态工程在我国的主要应用领域。
3.利用多种途径收集有关生态工程的资料，并进行整理分析。
过程与方法方面：学会查找资料，搜集资料的方法。
情感态度、价值观方面：体会生态工程的价值。
【教学重点】几种不同的生态产业。
【教学难点】不同的生态产业的原理。
【教学方法】自学结合讲授。
【教学课时】1课时【教学过程】导入，提出问题：什么是生态工程？（学生活动）由家在农村的同学介绍桑基鱼塘。
分析其中的生态学原理：物质循环利用。
（归纳总结）1.生态工程的基本原理：整体-协调-循环-再生。
2.生态工程的研究对象：社会-经济-自然复合生态系统3.介绍马世骏：生态学家，主张变消极的环境保护为积极的生态调控，提出“整体-协调-循环-再生”的战略方针。
（提出问题）我国生态工程主要有哪些类型？（学生活动）阅读课文，讨论总结。
（归纳总结）填写表格：【板书设计】一、生态工程的概念二、几种不同类型的生态工程物质循环利用的生态工程节水和废水处理与应用的生态工程山区小流域综合治理与开发的生态工程清洁和可再生能源系统组合利用的生态工程【随堂练习】1．下列不属于我国生态工程建设实例的是（）A．沼气工程 B．桑基鱼塘C．防沙、治沙工程D．焚烧秸秆【布置作业】完成学案和作业本上内容。
【教学反思】本节课的内容比较容易理解，但如果不能分析清楚，学生的思维还是容易停留在表面，所以应该以其中一种生态工程的类型为例，引导学生分析清楚其中的原理。
浙科版高中生物选修三《生态工程》课件
九
又保护地ห้องสมุดไป่ตู้； ●荒地荒沟栽苗子：在荒山、荒沟、荒坡地建设薪炭林；
子 ●山脚种果子：山脚发展经济林果园，促进商品经济发展；
登 ●沟底穿靴子：在干、支、毛沟沟底修建谷坊、拦挡坝，建设沟
科
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：利用田间地头、房前屋后栽植林果，发挥零
模 星作用，提高治理程度；
利 用 的
与节 应水 用和 的废 生水 态处 工理 程
与山 开区 发小 的流 生域 态综 工合 程治
理
统清 组洁 合及 利可 用再 的生 生能 态源 工系
一、物质循环利用的生态工程
变废为宝
多效高效利用中的秸秆
二、节水和废水处理与应用的生态工程
滴灌
喷灌
造纸厂利用废液回收 钙粉、木质素
（2017年4月浙江省高考选考试题）回答与生态工程有关的问题： (1)对农作物秸秆多途径利用的基本过程示意图如下，贯穿全过程的 核心技术是 物质的良性循环 技术。其中“过腹还田”的具体途径 是 秸秆→家畜→粪便→农田 。将秸秆和动物粪便等通过微生物发 酵产生沼气，这是利用了农业生态工程中的 洁净可再生的新能源开发
式
●秋田盖罩子：在缓坡耕地改顺坡种植为横坡等高种植、实行地 膜覆盖等保土耕作措施。
长江中上游防护林
三北（东北、华北、西北）防护林
四、清洁及可再生能源系统组合和利用的生态工程
1、石油；2、煤油；3、天然气；4、可燃冰（又称天 然气水合物）；5、太阳能；6、风能；7、水能；8、 生物质能；9、海洋能（温差能、盐差能、潮汐能、波 浪能、温差能、海流能）；10、地热能；11、核能； 13、氢能；14、酒精；15、经过洁净处理的能源如洁 净煤油
生态工程的主要类型第节生态工程在农业中的应用课件-浙科版高中生物选修3
(1)请根据图 a、图 b 所示的生态系统结构，在下图中用箭头完成这两个生态 系统能量流动和利用的图解(各种生物的呼吸作用耗能和图中未标出的分解者耗 能可不标出)。
图 a： 太阳能 农作物 家禽、家畜
人
图 b：
太阳能 ―→ 农作物
家禽、 家畜
沼气池含 微生物
食用菌
人
(2) 图 ________ 所 示 生 态 系 统 的 能 量 能 够 更 多 地 被 人 类 利 用 ， 原 因 是 ____________________________________________________________________
______________________________________________________________。 (3)图 b 所示生态系统的结构充分体现了生态工程的________________技术。
【思维导图】 解答此题的思维流程如下：
【精讲精析】 农业生态系统是人工建立的生态系统，其主要特点是人的 作用非常突出，人们种植的各种农作物、饲养的各种家禽、家畜是这类生态系 统的主要成员。根据生态系统中能量流动过程及 a、b 两个农业生态系统的结构 模式图，我们可以比较容易地用箭头把两个生态系统中能量流动和利用的关系 表示出来。比较 a、b 两个生态系统的结构模式图可见，图 a 中能量流动和利用 关系简单，是一种原始和传统的农业生态系统，把家禽、家畜和人的粪肥直接 用作农作物的肥料，其中含有大量的能量，只能被土壤中的微生物通过呼吸作 用散放到环境中去，是一种很大的能源浪费，整个生态系统中能量利用率较低。 相比较而言，图 b 中能量流动和利用关系复杂，是一种实用价值更大的现代农 业生态系统。在这一生态系统中，人们把人、禽、畜的粪便及农作物中未被人、
2018高中生物浙江专用浙科版选修三 课件 第五章 生态工程5-8
• 2．生态农业专家建议夏季作物要多种小麦， 少种油菜；秋季作物以花生和玉米为主，从 生态系统内部物质循环利用的角度来看，小 麦不仅经济效益高，而且可提供较多饲料， 这一优化结构符合当地实际；对秋季作物来 说，花生和玉米不仅产量高，经济效益好， 而且可以提供较多的畜禽饲料，尤其花生能 提供较多的蛋白质饲料，有利于种植业和禽 畜业的协调发展。
360. 0
67.5 0
104. 6 4
25.7 4
450. 9 6
115. 6 6
2 404 .00
• 根据每公顷投入成本由大到小排序依次为棉 花>小麦>番薯>玉米>花生>油菜>大豆。
• 2．计算出种植单位面积作物的纯收入 • 计算结果如下：
作物
成本 元·hm－2
产量 kg·hm－2
单价 毛收入 纯收入 元·kg－1 元·hm－2 元·hm－2
• (1)桑基鱼塘模式
• 人工建立的高产稳产的农业生态系统，属于 水陆交换的物质循环系统。做到蚕粪养鱼， 鱼粪肥塘，塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、 鱼、蚕茧三丰收，如图所示。
• (2)沼气农田立体养殖模式
• 属于物质、能量的多层分级利用系统。通过 控制温室内的温度、光照、气体和水肥等因 素，缩短生产周期，大幅度提高粮食、蔬菜 和水果的产量和质量。
生物多样性
得到保护
减少
• 【典例剖析】 一青年农民利用自己学习的生 态学知识在自家庭院里搞了一个小型生态农 业，使0.25亩(1亩＝0.067公顷)的庭院创收达 几万元。其物质循环和能量流动如图所示， 请找出下列对该系统叙述错误的一项是
•( )
• A．该系统中，人的因素非常关键，其中生产 者是葡萄
【浙科版】生态工程
生态工程的主要类型
名称 存在问题
华埠中学
解决方法 优点 在治理恢复小 流域生态环境 的基础上，持 山区小流域综合 续利用小流域 实现生态环 水土流失 治理与开发的生 自然资源，将 境的综合治 严重 态工程 治坡、治沟、 理 修梯田与发展 草业、牧业、 林业结合起来
沼气工程
华埠中学
生态工程的主要类型
2.建立蔬菜—鸡、猪—沼气的小循环，从物质利用的角 度看有什么特点
促进物质的多级利用，提高能量利用率
物质的良性循环技术
农业生态工程
华埠中学
农业主要包括种植业和畜牧业，要想农业生态工程从总体 上获得最佳的经济效益、生态效益和社会效益，人们应怎 样做？
种养结合的优化设计
• 可参考书75页的资料。
我国农业生态工程中的主要技术
跟踪练习
华埠中学
下列措施，不属于物质循环利用的生态工程类型 的是 A．利用蚯蚓等处理城市生活垃圾，蚓粪 残渣作肥料 B．在干旱地区开展雨水和地表水的收集 C．把人畜粪便转化为复合肥 D．农作物秸秆的“过腹还田”
跟踪练习
华埠中学
下列属于小流域综合治理与开发的是( ) A．农作物秸秆的“过腹还田” B．长江中上游防护林工程 C．矿山废弃地的生态修复工程 D．利用农作物秸秆、生活垃圾发酵生产沼气
华埠中学
思考：传统农业中的套种、间种、轮种等措施的主 要好处分别有哪些？
间种：在一块地上，同时期 按一定行数的比例间隔种植 两种以上的作物，这种栽培 方式叫间种。间种的两种生 物共同生长期长。间种往往 是高棵作物与矮棵作物间种， 如玉米间种大豆或蔬菜。
套种：主要是在一种作物生 长的后期，种上另一种作物， 其共同生长的时间短
节约水资 源，实现 了废物资 源化
生态工程的主要类型生态工程在农业中的应用教案-浙科版高中生物选修3
第一节生态工程的主要类型第二节生态工程在农业中的应用课标解读重点难点1.理解生态工程的原理。
2.简述生态工程的主要类型及其在农业上的应用。
3.分析我国农业生态工程的主要技术。
1.生态工程的原理及主要类型。
(重点)2.农业生态工程的意义以及我国农业生态工程的主要技术。
(难点)生态工程的概念1.生态工程诞生的背景人口爆炸、粮食短缺、资源枯竭、空气污染、生态环境被破坏，人类面临着生存和发展的挑战。
在这样的背景下，20世纪60年代，生态工程应运而生。
2．生态工程原理整体、协调、循环和再生。
3．生态工程学的研究对象生态工程学的研究对象是社会——经济——自然复合生态系统。
生态工程的主要类型1.2．节水和废水处理与应用的生态工程。
3．山区小流域综合治理与开发的生态工程。
4．清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程。
1．下图所体现的主要生态工程原理是什么？【提示】物质循环再生原理。
生态工程在农业中的应用1.农业生态工程的模式2．我国农业生态工程的主要技术(1)核心技术：物质的良性循环技术。
(2)洁净可再生新能源开发技术：如太阳能、沼气、风能等。
(3)种植业和畜牧业合理优化技术：如退耕还林、还草，设计高效可行的套种、间种和轮种，减少农药、化肥使用。
2．在一个经常发生虫灾的林业管理粗放地带，人们提出了营造混合林和单纯林两个方案，并产生了争论。
请你判断：哪一个方案比较合理？道理是什么？【提示】营造混合林比较合理。
因为混合林的物种数目比单纯林多，生态结构较为复杂，抵抗力稳定性强。
3．农业生态工程对调整种植业和畜牧业结构的意义(1)农业生态工程以生态学原理为依据，将种植、养殖、水产、园艺与林业、副业、加工业等进行优化，将农业废弃物的转化、再生及资源化等综合起来，将节能、应用清洁能源、生态建筑及人口调控、生物多样性保护等结合起来。
(2)生态农业有效地促进了物质循环、能量流动、信息流动的畅通、人与环境和谐相处，经济、生态环境和社会效益同步发展，是实现农业现代化过程中保证农业可持续发展的一种生产方式。
2019版课堂讲义同步系列高中生物浙科版选修三课件：3-5-8生态工程的主要类型及其在农业中的应用
A.物质的良性循环技术 B.种植业和畜牧业合理优化技术 C.洁净可再生的新能源开发技术
D.利用生物种间关系，发展生物防治技术
解析 分析图示可知，在该生态系统中各种物质循环利用，实
现了“物质的循环再生和能量的多级利用”主要利用了物质的 良性循环技术。 答案 A
1.生态工程的原理是整体、协调、循环、再生。
了物质的多级利用。
3.该庭院生态系统具有一定的经济效益和良好的生态效益。 4.至于李某庭院生态系统是否适合某个地区的情况，答案因不同 地区而异。但是，这种庭院生态系统的基本原理具有普遍性。 答案不仅要有一个明确的看法，还要有合理的证据来支持自己
的看法。
[活动（第75页）]
方法步骤 1.各种作物每公顷种植面积投入成本核算
[活动（第72页）]
方法步骤 （1）1 120.05 （2）1 619.2 56.97 （3）69.2%
（5）93.24 112.63
讨论
1.李某家庭庭院生态系统人类活动所需要的主要能量来源是太阳 能和沼气。这些能源与燃煤、薪柴相比，最大的优点是减少燃 煤产生的污染，减少对森林的砍伐，从而有利于保护环境。 2.建立蔬菜—鸡、猪—沼气的小循环，从物。 ③种植业和畜牧业_________
小贴士
生态工程与传统农业的比较 名称
基本原理 调节机制
生态工程
生态学、工程学 人为辅助下的自我调节
传统农业
工程学 人为调控
与环境的关系
主要能源 生物多样性
协调
太阳能 得到保护
破坏环境
化学能 减少
【典例剖析】 一青年农民利用自己学习的生态学知识在自家庭 院里搞了一个小型生态农业，使0.25亩（1亩＝0.067公顷）的
综合治理与开发 的生态工程。 （3）山区小流域________________ 可再生 能源系统组合利用的生态工程。 （4）清洁及_________ （5）其他类：住宅、小区和城镇建设生态工程；荒山、荒坡、 生态恢复工程 ；生态旅游和绿色 滩涂、湿地以及矿山废弃地 _____________ 持续利用 工程等。 化学工程；生物多样性保护和___________
【优化方案】2012高考生物总复习 第五章生态工程课件 浙科版选修3
二、生态工程在农业中的应用 1．应用实例：庭院生态工程、农业生态工程等。 ．应用实例：庭院生态工程、农业生态工程等。 2．农业生态工程是实现农业现代化过程中保证农 ． 可持续发展 的一种生产方式 的一种生产方式。 业____________的一种生产方式。 3．农业生态工程的具体措施 ． (1)将种植 、 养殖 、 水产 、 园艺与林业 、 副业 、 加 将种植、 将种植 养殖、 水产、 园艺与林业、 副业、 工业等进行优化。 工业等进行优化。 (2)将农业废弃物的转化 、 ______及资源化等综合 将农业废弃物的转化、 再生 及资源化等综合 将农业废弃物的转化 起来。 起来。 (3)将节能 、 应用清洁能源 、 生态建筑以及人口控 将节能、 将节能 应用清洁能源、 生物多样性保护等结合起来。 制、生物多样性保护等结合起来。
【尝试解答】 (1)物质循环再生 温室 尝试解答】 物质循环再生 (2)作物 家畜 食用菌、蚯蚓 食用菌、 (3)物质利用率 作物 物质利用率 (4)①农村燃烧秸秆和柴草的热能利用效率低 ② ① 使秸秆不能作为有机肥料还田， 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， 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 以致于土壤肥力下降， 导致滥伐林木、乱铲草皮，植被受到严重损毁, ③导致滥伐林木、乱铲草皮，植被受到严重损毁 进而造成水土流失、土壤沙化， 进而造成水土流失 、土壤沙化， 农业生态环境恶 燃烧秸秆和柴草会产生大量的烟尘， 化 ④ 燃烧秸秆和柴草会产生大量的烟尘 ， 污染 大气，降低大气的能见度， 大气 ， 降低大气的能见度 ， 影响人们的身体健康 和交通安全等 ⑤ 温室效应，空气中二氧化碳浓 温室效应， 度增高，土壤沙漠化(任选三条 任选三条) 度增高，土壤沙漠化 任选三条
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我国著名生态学家马世骏先生1979年首先倡导生态工程。 他对生态工程下的定义是：生态工程是应用生态系统中物 种共生与物质循环再生的原理、结合系统工程的最优化方 法，设计的分层多级利用物质的生产工艺系统。生态工程 的目标就是在促进自然界良性循环的前提下，充分发挥物 质的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益与生态效益 同步发展。它可以是纵向的层次结构，也可以发展为由几 个纵向工艺链索横连而成的网状工程系统。
直接原因：1998年度的罕见降雨。但这也与 全球温室气体排放量增加而导致的温度升高、 气候异常有关。
解决长江洪水泛滥的措施有：以生物措施为主， 结合工程措施，提高森林覆盖率；“退耕还湖” 和改革不合理耕作方式等。 在进行生态工程建设时，要考虑到怎样解决农 村（尤其是湖区或山区的迁出人员）的能源来 源问题以及如何提高农民的经济收入。
生态工程的主要类型
类型
原理
实例
物质循环利用的 生态工程
节水和废水处理 与应用的生态 工程
山区小流域综合 治理与开发的 生态工程
清洁和可再生能 源系统组合利 用的生态工程
生态工程的主要类型
❖ 一、物质循环利用的生态工程 ❖ 城市：生活垃圾处理 ❖ 农村：秸秆还田
生态工程的主要类型
❖ 二、节水和废水处理与应用的生态工程 ❖ 干旱地区：雨水和地表水收集，节水灌溉 ❖ 工厂废水：
生态工程的概念
人类应用生态学和系统学的基本原理 和方法，通过系统设计、调控和技术组装， 对已被破坏的生态环境进行修复、重建， 对造成环境污染和破坏的传统生产方式进 行改善、并提高生态系统的生产力，从而 促进人类社会和自然环境的和谐发展。
➢ 整体—协调—循环—再生 ➢社会-经济-自然复合生态系统
活动：阅读课文，自学生态工程的主要类型，填写表格。
造糖厂… 造纸厂… 屠宰场…
生态工程的主要类型
❖ 三、山区小流域综合治理与开发的生态工程 ① 三北防护林： ② 长江上游防护林： ③ 治坡、治沟、修梯田，发展林业
资料分析一：
1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？
根本原因：长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养 和水土保持功能急剧降低，造成大量泥沙淤积 河道；中游围湖造田、乱占河道，造成具有蓄 洪作用的湖泊面积急剧减少。
2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在 什么问题？
传统的经济发展模式不注重生态环境的 保护，没有考虑生态成本，经济的发展 以巨大的生态环境破坏为代价。
生态工程的主要类型
❖ 四、清洁及可再生能源系统组合利用 的生态工程
1. 新能源与可持续发展
Hale Waihona Puke 关于生态经济：第一节生态工程的主要类型
生态工程的兴起
“可持续发展”的内涵: (Sustainable Development)
经济发展不仅要满足当代人的 需要,还要不危害后代人发展能力。
美国生态学家H.T.奥德姆于1962年首先提出“生态工程”概念： 即以从自然系统获得的技术为基础，解决人类社会环境问题的一 门工程分支科学，它所需的人类工程技术仅仅起辅助作用，而不 是起主要作用；或“人类应用主要来自自然的能源作为辅助能对 环境的控制”；或“对自然的管理就是生态工程，更好的措施是 与自然结成伙伴关系”。
H.T.奥德姆的学生米奇（W.J.Mitsch）继承其思想， 于1989年编了世界上第一本生态工程专著 （Ecological Engineering: An Introduction to
Ecotechnology），并于1992年主编创办了《生态工 程》杂志。他对生态工程的定义是： 即生态工程是为了人类和自然的相互利益而进行的 一种生态系统设计。