2012届高考生物二轮总复习专题导练(江苏专版)课件：专题13生态工程.ppt

生态工程 生态工程的概念及其建设目的 生态工程的基本原理 生态工程的实例 生态工程的发展前景 物质循环再生原理 物种多样性原理 协调与平衡原理 整体性原理 系统学和工程学原理 农村综合发展型生态系统 小流域综合治理生态系统 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 “生物圈2号”启示 生态工程的现况和特点 1.(2011年江苏苏卷)池塘养殖普遍存在由于饵料、鱼类排泄 物、换水不及时等引起的水体污染现象，研究者设计了 一种循环水池塘养殖系统(如下图)。请回答下列问题： (1)与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统恢复力稳定 性。人工养殖池塘水体的N、P含量容易升高，会引 起水体的富营养化；藻类等浮游生物大量繁殖、加之死亡 后被微生物分解，引起水体的溶氧量下降，造成鱼类等死 亡，进一步破坏了生态系统稳态 ，这种调节方式称为 。 高 正反馈馈 (2)与传统养殖池塘相比，该养殖系统增加的生态工程 设施有。可以通过在这些设施内栽 植水生植物、放养滤食动物等措施，起到对水体的 ，有效减少水体中的N、P等含量。 (3)该养殖系统设计为 前一池塘上层水流入后一池塘 底部，实现水层交换，其目的有、 。 生态态塘和潜流湿地 净净化作用 增加水中的溶氧量 提高饵饵料的利用率 (4)该养殖系统中串联的池塘不宜过多，因为 。 (5)保持池塘水体中适当的N、P含量是必要的，该养殖 系统可以通过、 进行调控。 水体中的N和P含量(浓浓度)越来越高 补补水和排水 水泵泵控制水的流量(循环频环频 次) 后面池塘 【解析】(1)人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性 比自然池塘高，生态系统中的反馈调节 包括正反 馈调节 和负反馈调节 ，其中负反馈调节 的结果 是使生态系统保持相对稳定，而正反馈调节 会使 生态系统偏离相对稳定水平。 (2)传统池塘养殖没有生态塘和潜流湿地，增加这 些设施有助于对水体进行净化。 【解析】(3)养殖塘水层不断交换，有利于增加水 体中的溶解氧且可提高水体中饵料的利用率。 (4)串联池塘过多，则越在后面的池塘，N、P的含 量可能越高。 (5)控制池塘中含有适当的N、P，要通过给水、排 水装置以及控制给水排流量来实现。 2.(2011年全国卷)现有一生活污水净化处理系统，处理 流程为“厌氧沉淀池曝气池兼氧池植物池”，其中 植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物 。污水经净化处理后，可用于浇灌绿地。回答问题： (1)污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步 净化。在这个过程中，微生物通过 呼吸将有机物分解 无氧和有氧(或细细胞) (2)植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的 微生物共同组成了(生态系统、群落、种群)。在 植物池的食物网中，植物位于第营养级。植物池中 所有蛙类获得的能量最终来源于所固定的能 。 (3)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、 和等原理。 (4)一般来说，生态工程的主要任务是对 进行修复，对造成环境污染 和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力 。 群落 一 生产产者太阳 物质质循环环再生物种多样样性 环环境(或受损损的生态态系统统) 已被破坏的生态态 【解析】(1)处理流程中有厌氧环境和曝气池，所以 微生物应该具备有氧呼吸和无氧呼吸。 (2)在一定地点的所有生物统称为群落，其中植物作 为生产者位于第一营养级，生态系统中流动的总能 量是生产者所固定的太阳能。 (3)生态工程遵循的基本原理包括整体性、协调与平 衡、物质循环再生、物种多样性、系统学和工程学 等原理。 (4)生态工程的主要任务是对己被破坏的生态环境进 行修复，提高生态系统的稳定性。 考点1：生态工程所遵循的基本原理 项目理论基础意义实例 物质 循环 再生 原理 物质循环 可避免环境污 染及其对系统 稳定和发展的 影响 无废弃物农业 物种 多样 性原 理 生态系统 的稳定性 生物多样性程 度高，可提高 系统的抵抗力 稳定性 “三农”防护林建设 中的单纯林问题 ，珊瑚礁生态系 统的生物多样性 问题 项目理论基 础 意义实例 协调与 平衡原理 生物与环 境的协 调与平衡 生物数量不超过 环境承载力， 可避免系统的失 衡和破坏 太湖富营养化 问题 整体性原 理 社会经 济自然 复合系统 统一协调各种 关系，保障系统 的平衡与稳定 林业建设中自 然系统与社会 、经济系统的 关系问题 续上表 系统学 和工程 学原理 系统的结构 决定功能原理 ：分布式优于 集中式和环式 改变和优化 系统的结构 以改善功能 桑基鱼塘 系统整体性原 理：整体大于 部分之和 保持很高的 系统生产力 珊瑚礁藻类和 珊瑚虫的关系 项目理论基础意义实例 续上表 【例1】南京古泉生态农场是生态农业的典范。该农场 将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、养蘑菇 、种桑养蚕、种植果树等多个生产过程合理地有机结合 起来，成为一种高效良性的循环，生态效益达到了良性 发展。请就此生态农场的特点，完成下列问题： (1)该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的 _、_和 _。 物质循环再生原理 物种多样性原理 整体性原理 (2)该工程的核心之一是沼气池，沼气池的制作如图所示 。请在图中标出箭头，表示生产过程中的物质循环。 图形如下： 【答案】上图所示 (3)如果将图中“无机物农田”这一环节去掉，对生态 农业系统有何影响？ _ _。 (4)据生态工程中的物种多样性这一原理，有人认为生 态农业建设中，应使食物链越长和营养级越多越好。 请你结合所学有关生态工程原理，分析该结论是否正 确，为什么？ 土壤中的无机物得不到补充，物质循环受到破坏，土 壤肥力下降 不正确。因为食物链长，各食物链中的生物数量难以 达到一定规模，影响经济效益；营养级多，高层次营 养级生物获得的能量较少，该营养级生物数量也较少 。 【解析】(1)生态工程中的生态农业是建立在物质循环再 生、物种多样性和整体性等原理基础上的，在实现经济 效益的同时，也取得了良好的生态效益和社会效益。 (2)物质循环的特点是循环往复、分层分级利用，从而达 到取之不尽、用之不竭的目的，即物质循环再生原理。 (3)如果把“无机物农田”这一环节去掉，势必会造成物 质循环受到破坏，土壤无机物得不到及时补充，土壤肥 力下降。 (4)能量沿着食物链流动时，能量逐级递减，传递效率大 约为10%20%，因此最高营养级获得的总能量最低。 【变式题1】(2008江苏卷)江苏某农户创建的冬季生态 型种植养殖模式如下图所示，请据图回答下列问题。 (1)牛棚内产生的_可扩散进入蔬菜大棚，提高 蔬菜大棚内蔬菜的光合效率；蔬菜光合作用产生的 _可扩散进入牛棚。 二氧化碳 氧气 (2)秸秆除了作为牛的饲料外，还可与牛粪混合进行 _，腐熟的产物肥效提高，这是因为_ _。这种肥料用于蔬菜栽培可以提高蔬菜 产量。 (3)在牛的品系、饲料品种和用量不变的条件下，采用这 种养殖模式，牛的生长速率明显提高，其主要原因是 _。 (4)牛棚保温所需的热能来源于牛身散热、地热、 _和_。 (5)从生态系统主要功能的角度分析，这种种植养殖模式 较好地实现了_。 发酵 牛棚内温度较高，因而牛维持体温消耗的能量较少 太阳光能发酵产热 物质的循环利用和能量的高效利用 微生物将有机 物分解为为无机物 【解析】 (1)牛棚内产生的CO2可扩散进入蔬菜大棚，蔬菜光合 作用产生的O2可扩散进入牛棚。 (2)秸秆与牛粪混合后进行发酵，微生物将有机物分 解为无机物。 (3)牛棚内温度较高，有利于牛维持体温，消耗的能 量较少。 (4)牛棚保温所需的热能来自于牛身散热、地热、太 阳光能和发酵产热。 (5)该生态型养殖模式较好地实现了物质的循环利用 和能量的高效利用。 考点2：生态工程实例的分析 实 例 问题原理对策案例 农 村 综 合 发 展型 生 态 工程 实现物质的 多级循环利 用，在资源有 限的条件下能 较多地产出 ，以解决人多 地少的矛盾 物质循环 再生原理、 整体性原理 、物种多样 性原理 建立综合 发展型生 态工程 窦店村以 沼气工程 为中心的 生态工程 小流 域 综 合治 理生 态 工程 小流域的水土 流失 整体性原理 、协调与 平衡原理、 因地制宜的 原理 运用多种 原理，应 用多种措 施综合治 理 甘肃陇 南地区“ 九子登科 ”模式 实例问题原理对策案例 大区 域生态系 统恢复工 程 土地荒漠 化 协调与 平衡原 理、整 体性原 理 退耕还林 还草、植 树造林等 “三北” 防护林退 耕还林还 草工程 湿地生态 恢复工程 湿地缩 小和破坏 控制污染、 退田还湖 江西鄱阳 湖的生态 恢复工程 续上表 实例问题原理对策案例 矿区废弃 地的生态 恢复工程 矿区生态 环境问题 系统学 和工程 学原理 修复土地 、恢复植 被 赤峰市元 宝山矿区 生态恢复 工程 城市生态 工程 环境污染 协调与 平衡原 理、整 体性原 理等 城市绿化 、污水净 化、废弃 物处理、 合理布局 等 污水及垃 圾处理、 城市绿化 续上表 【例2】请仔细读图，然后指出该生态农业的优点： (1)生态农业设计的基本原理是： _； _。 (2)生态农业的优越性表现在 _ _。 (3)在“农作物猪农户”这条食物链中，若农作物通 过光合作用产出300摩尔氧气，则农作物同时产出 _摩尔葡萄糖，农户从猪中获取的能量最多相当 于_摩尔的葡萄糖。 生态系统中能量多级利用和物质循环再生原理 环境与经济协调发展 各种农产品的生产互相协调，互惠互利，实现了能量 和物质的多级利用 50 2 【解析】生态农业是在环境与经济协调发展的思想指导 下，应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综 合农业体系。生态系统中能量多级利用和物质循环再生 是生态学的基本理论，食物链是能量流动和物质循环的 主渠道。这样，各