生态工程的实例和发展前景(教学设计)

5.2 生态工程的实例和发展前景教学设计

一、教学目标：

1.知识目标

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。

2.过程和方法

尝试运用生态工程的原理对身边的生态工程重新认识，并可以尝试进行简单的评价、分析。

3.情感态度和价值观

（1）初步建立起科学分析问题、评价等方法。

（2）参与课堂讨论和交流，敢于并清晰表达自己的观点。

（3）提高环保意识，并积极参与环保事业。

二、教学重点

生态工程的实例。

三、教学难点

应用生态工程的原理，设计简单的生态工程

四、教学过程

1、回顾生态工程的基本原理

2、学生思考人口增长和工业化带来的生态环境问题和社会问题都有哪些？亲身感受的环境问题有哪些？教师加以补充和总结。

3、人口增长带来的社会问题包括粮食和资源短缺等。我国是人口大国，人多地少是突出的矛盾。因此要实现有限的土地和资源有较多的产出。农村综合发展型生态工程是实现这一目标的有效途径，北京窦店村是这方面典型的一个例子。

介绍北京窦店村生态工程：作物的谷物可直接或经加工输出到市场。作物的秸秆经青贮处理（作物未成熟时，切碎掩埋，经乳酸菌的厌氧发酵产生乳酸。防腐还能减少有机物的消耗）或氨化处理（用氨水处理秸秆，使之软化适口）成为牲畜的优质饲料。作物的秸秆还可用于制作食用菌的培养基。培养食用菌后，培养基中剩余物中营养物质也是非常丰富的，堪比玉米面，可添加到饲料中使畜禽增产。青贮渗出液或渣可以作为肥料来促进蓝绿萍的生长。蓝绿萍属于固氮的藻类，可将氮气转化为含氮的养料。蓝绿萍氮元素含量高，可以添加到饲料中。牲畜的排泄物经处理后，可以作为优质的有机肥促进作物生长。牲畜粪便中含有一定的有机物，经发酵处理后可添加到饲料中。牲畜和人的排泄物可进入沼气池，经甲烷杆菌等微生物的发酵产生沼气（甲烷、氢气等可燃性气体），沼气可作为燃料。沼渣属于腐殖质，其中含有氨基酸、糖类和维生素等有机养料，经处理后可添加到牲畜饲料中。牲畜经屠宰后可输出到市场，屠宰场产生的副产品（碎肉、黄喉等）处理后可添加到饲料中，也可作为鱼的饵料。沼液中含有丰富的矿质元素（氮、磷、钾等），通入鱼塘里可以促进浮游生物的生长，为鱼提供饵料。牲畜粪便可以生蚷、养蚯蚓，蚷和蚯蚓可以养鱼。

学生思考：窦店村生态工程应用到了哪些关键的生态工程基本原理和其它原理？

教师提示并加以补充：物质循环再生原理、整体性原理和物种多样性原理

学生思考：是否可以对该生态工程进行进一步的改进呢？能不能给当地农民带来既经济又清洁的能源呢？

教师补充并总结：太阳能光伏发电

4、人口增长不仅可以导致粮食和资源短缺等社会问题，还有可能导致水土流失等生态环境问题。针对水土流失，我国甘肃陇南地区总结出了“九子登科”治理模式。

学生朗读“九子登科”模式。

教师提问：山顶戴帽子既封山。山顶气候和土壤条件非常恶劣，交通不便，因此不适合种植作物。针对这块地，最好是封山，利用自然恢复力来恢复植被。山腰和山顶相比，虽说气候和土壤条件虽然已经有所改善，但还是不适合作物的生长，针对这块地我们最好是退耕还林还草，加速植被的恢复。坡地和山脚上的气候条件和水分条件非常优越，可在坡地上坡改梯田种植作物，又可在山脚下种植果树。针对不同的地段采用了不同的措施，这体现了生态工程的哪一关键原理？

学生答：协调与平衡原理

教师提问：该工程还应用了哪些生态工程原理？

学生答：整体性原理（坡改梯田种植作物以及山脚下种植果树都可创收，兼顾了经济效益）。物种多样性原理（退耕还林时，最好是建设复合林）

学生思考：能否对该工程进行改进呢？荒山荒沟里修建柴林，可以解决当地农民的部分能源需求问题，能否给当地农民带来清洁能源吗？山脚种果子，坡改梯田种植农作物可以创收，能否想办法进一步提高当地农民的收入吗？

教师补充并总结：太阳能光伏发电，增建山地养鸡和淡水养鱼和养鸭。

5、植被有很好地保持水土的作用。植被的破坏不仅能够导致水土流失，其也是土地荒漠化的重要原因之一。此外，风蚀（风的侵蚀和磨蚀）会加速土地荒漠化的进程。针对风蚀导致的荒漠化，我们应该采取什么样的措施呢？建设防护林。

教师提问：在进行防护林建设时，需遵循的生态工程的关键原理有哪些？

学生答：物种多样性原理、协调和平衡原理以及整体性原理。

6、下面我们学以致用。我们校园的生态环境并不是完美的，也存在这样那样的问题，如树木枯死病死、草坪退化、落叶没有得到充分的利用、食堂用餐后食物浪费较严重等等。我们能否设计一个改善和保护校园生态环境的生态工程呢？

学生讨论：设计校园生态工程

学生代表描述其设计的生态工程：

教师加以补充并总结：草坪退化的原因之一也许是在树荫底下（庇荫处）种植的是喜阳的草本植物，因此需改种喜阴的草本植物。在进行园林建设时，最好是乔木、灌木和草本植物合理搭配，营造复杂的群落结构，防治虫害。

向学生展示教师自己设计的校园生态工程：食堂餐余垃圾饲喂牲畜、牲畜粪便进入沼气池产生沼气、沼气作为燃料、人的排泄物进入沼气池、沼渣经处理成为优质的有机肥料、残枝败叶（落叶）进入沼气池产生沼气、修建雨水集水池收集雨水灌溉植被、建设太阳能供暖系统给人和牲畜供暖、垃圾分类处理（果皮之类的不可回收的垃圾进入沼气池、废纸等可回收的垃圾可以到市场上贩卖、电池等有毒垃圾需妥善管理）

7、本节课我们主要分析了几个生态工程的实例。我们一定要学会分析材料中体现的生态工程原理都有哪些。作业是学案中的习题。