高考生物一轮复习 第十二单元 第40讲 生态工程课件 苏教版.ppt

第十二单元现代生物科技专题 第40讲生态工程 2015高考导航 1 建立生态农业时巧设 增设食物链的目的是使食物链延长 消耗能量环节增多 系统总能量利用率降低 2 农业生态系统的抵抗力稳定性比自然生态系统高 3 生态农业的指导思想是环境与经济协调发展 4 要实现人与自然和谐发展 可以通过生物技术手段 转化淀粉生产可再生能源 5 某草原牧区 在进行草场建设时 既注重不同牧草种类的搭配种植 又对单位面积内的放牧量做了一定控制 体现了遵循物种多样性和协调与平衡原理 6 单纯追求粮食产量属于生态工程建设的目的 一 生态工程的概念 物质循环再生 生态系统 加强环境保护 分层多级 生产潜力 环境污染 二 生态工程的原理1 物种共生原理主要包括共生 等多种关系 构成了生态系统的自我调节和反馈机制 2 生态位原理 1 实例 林冠层与林下层的鸟类占据不同的空间 摄取不同的食物 2 意义 可以构建一个具有多层次 多种群的稳定而高效的生态系统 竞争 3 物种多样性原理 1 原理 生物多样性 生态系统就越稳定 2 意义 可实现对资源充分利用并 系统的稳定性 4 食物链原理食物链是实现生态系统中物质循环 和信息传递的基础 也是生态工程所利用的 原理的基础 生态系统内物种间的食物关系是生态工程设计的重要因素 越高 增加 能量流动 物种共生 三 生态工程的设计1 依据 生态学和工程学的基本原理 2 常用方法 1 食物链 网 的 如稻田养鱼农业生态工程 2 食物链 网 的加环 如玉米副产品的充分利用 3 目的 合理利用 促进物质循环利用 减少资源浪费和环境污染 4 实例 生物氧化塘 是一个连续处理污水的生物循环过程 连接 自然资源 四 生态工程建设的基本过程1 生态工程建设遵循的原理和原则遵循 原理 适应性原则和 原则 即在强调可行性的前提下 突出 生态系统的整体与功能 从而促进生态环境的保护和产业的发展 2 生态工程建设的基本过程拟定目标与本底调查 系统分析 可行性评价与决策 生态学 高效益 社会 经济 自然 技术设计 五 我国生态工程建设的实例 连一连 c 1 下列关于生态农业的叙述 正确的是 a 生态农业实现了对能量和物质的循环利用b 农作物秸秆 过腹还田 可以避免给环境带来污染 但会减少产值c 三北 长江中上游防护林生态工程是当今世界面积最大的流域治理和利用的生态工程d 种植业依赖和受制于畜牧业 两者有着紧密的联系 解析 能量是不能被循环利用的 农作物秸秆 过腹还田 既可以避免给环境带来污染 又可以增加产值 畜牧业依赖和受制于种植业 两者有着紧密的联系 c 2 2014 江苏淮安模拟 某生态农场将沼气工程 养猪 养鱼 养鸭 种植农作物 种植果树等多个生产过程合理地有机结合起来 实现了物质良性的循环 生态效益达到了良性发展 如图为该系统工程中的沼气池的制作简图 下列关于该生态农场的叙述错误的是 a 既是一个物质循环利用的生态工程 又是一个清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程 b 如果将 无机物 农田 这一环节去掉 会使物质循环受到破坏c 在建设中 应使食物链越长越好d 应用了生态学中物质循环和能量流动的原理解析 从能量流动逐级递减的特点分析 食物链不能无限延长 一条食物链中一般不超过4 5个营养级 c 3 下列关于湿地生态恢复工程的叙述错误的是 a 该工程采用工程和生物措施相结合的方法b 要建立缓冲带 以尽量减少人类的干扰c 对湿地的恢复 只注意退耕还湿地或建立自然保护区就可以d 湿地的恢复除利用生物工程手段外 还要依靠自然演替机制恢复其生态功能 解析 对湿地的恢复不是简单的退耕还湿地或建立自然保护区就能奏效的 在很大程度上还取决于湿地上 中游的水土保持情况 以及如何解决迁出农民的生计问题等 c 4 2014 陕西渭南调研 如图是某生态工程示意图 下列有关说法错误的是 a 用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇 可增加经济效益b 用残渣来培育食用菌和蛆蛹 实现了物质的多级利用c 用蛆蛹粪便作为有机肥还田 运用了能量循环再生的原理d 该生态工程的运转离不开人的管理 解析 生态系统中 能量沿食物链是逐级递减的 不能循环再生 用蛆蛹粪便作为有机肥还田 运用了物质循环再生的原理 1 生态工程所遵循的生态学原理分析 生态工程的基本原理 经过长期进化而形成的种间关系 包括共生 竞争等多种关系 构成生态系统的自我调节和反馈机制 大豆与根瘤菌互利共生 将适宜的生物引入生态系统 填补空白的生态位 实现物种多样化 提高生态系统的稳定性 提高物质 能量利用效率 稻田养鱼 鱼吃掉危害水稻生长的害虫 同时为水稻提供矿质元素 水稻能够为鱼提供一定饵料 物种越多 营养关系越复杂的生态系统越稳定 生物多样性高 可以为各类生物提供多种生存的机会和条件 容纳更多的生物数量 增强生态系统结构和功能的稳定 单一物种人工林病虫害严重 自然林有虫无灾 巧接食物链 调整食物链长度 利用相应的腐生生物 将各营养级的食物残渣或粪便等排泄物进一步转化 提高物质和能量的利用率 减少环境污染 利用青蛙来控制农田中的害虫 2 生态工程所遵循的其他原理分析 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 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 过度放牧等 社会 经济 自然构成复合系统 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 系统的结构决定功能原理 分布式优于集中式和环式 改善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 保持系统很高的生产力 珊瑚礁 藻类和珊瑚虫的关系 高考警示 建立生态工程务必遵循的基本原理 1 建立不同的生态工程时要依据不同的原理 因地制宜 不能相互照搬 2 生态经济一定要遵循生态学的基本原理 如果违背生态学的基本原理 就一定由盛转衰 最终导致崩溃 3 生态工程建设的目的就是遵循自然物质循环的规律 充分发挥资源的生产潜力 防止环境污染 达到经济效益和生态效益同步发展 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中生态学的 和 原理 生态位原理 物种多样性原理 食物链 2 在该生态农场中存在如图所示的物质循环过程 据图分析不符合生态工程原理的叙述是 a 物质经过多级利用 实现了良性循环b 每一级生产环节都获得产品 提高了生态 经济效益c 由于食物链延长 能量逐级损耗 系统总能量利用率降低d 由于各级产物都可以利用 减少了废物和污染 c 3 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 食物链和营养级越长 越多就越好 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 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生态位 物种多样性和食物链等原理基础上的 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 能量沿着食物链流动时 传递效率大约为10 因此最高营养级获得的总能量最低 但系统的总能量包括各生产环节上输出的产品能量 显然这个系统总能量利用率与单种作物的系统总能量利用率相比大大增加 3 从能量流动逐级递减的特点分析 食物链不能无限延长 一般不会超过5个营养级 1 生态工程建设的基本过程 生态工程的实例分析 拟定目标与本底调查 设计目标 社会 经济 自然复合生态系统整体的目标 本底调查内容 自然资源 社会经济条件和环境条件 系统分析 系统分析的方法与内容 采用系统分析的方法 结合定性研究 系统地对整体特征进行综合分析和评价 系统分析的意义 系统分析是生态工程可行性分析和决策的基础和依据 可行性评价与决策 达到最佳的经济效益和社会效益的同时 也达到最佳的生态效益 增加复合生态系统的稳定性 降低生态系统恶化的风险 技术设计 设计方法 改变食物链 2 我国生态工程建设的实例比较 物质和能量的多层次利用系统 如农作物秸秆的多级利用 水陆交换的物质循环体系 如桑基鱼塘体系 农林牧渔联合生产体系 如生态农场 留民营村的生态农业 以生态学理论为依据 以环境与经济协调发展为前提 在一定区域内 因地制宜地规划 组织和开展多层次 多功能的农业生产 以保持生态系统内的生态平衡为主导思想 促进物质在系统内循环和重复使用 以最少的投入获取最大的经济效益和生态效益 西部生态工程建设 水土流失是西部生态问题中最本质 最突出的矛盾 在沙漠推进过渡地带 通过植树种草建起能遏制沙漠推进的生态屏障 对已沙化地区进行大规模综合治理 扩大人类生存空间 对沙漠中人口集中的绿洲 在巩固的基础上不断扩大范围 对东北 内蒙古的天然林保护工程以停止森林采伐为重点 调整林区经济结构 稳定林区经济与社会发展 国家还应在投入和政策上予以倾斜 生物氧化塘法 主要利用藻类和细菌等生物之间的协同作用处理污水 通过藻 菌互生环节即利用藻类吸收有机物 产生氧气和细菌分解有机物的作用 促进污水净化 不仅具有污水净化作用 还可使污水资源化 人工湿地生态系统 通过不同类型的水生植物和微生物的共同作用实现对污水的净化 水生植物除吸收 转化污水中的n p等物质外 还能促进微生物对污水的处理和净化 对废水净化起主要作用的是微生物的分解和转化作用以及相关的物理 化学作用 如沉淀 吸附 过滤等 粮桑渔畜农业生态系统是浙江平原水网地区典型的高效农业生态系统 下图表示这一农业生态系统的基本模式 试根据图示回答下列问题 1 粮桑渔畜生态系统的主要成分是 流入这一生态系统的总能量是 2 建立这一生态系统依据的主要生态学原理有 等 3 该生态系统的 沼气池 中主要微生物 如甲烷杆菌 的新陈代谢类型是 因此 操作中应特别注意采取的措施是 小麦 水稻 油菜 桑等 该生态系统中全部生产者固定的太阳能 协调与平衡原理 系统学和工程学原理 物种多样性原理 物质循环再生原理 答对两点即可 异养厌氧型 隔绝空气 密封沼气池 4 实践证明这一生态系统取得了较高的经济效益 这是因为该生态系统实现了 5 在实际生产中 农民在桑园下层养鸡 试谈谈这种做法的好处 物质 能量的多级利用 能量利用率高 不仅可以充分利用空间 而且可以减少桑树的虫害 解析 1 生产者是生态系统的主要成分 生态系统中全部生产者固定的太阳能总量是流入该生态系统的总能量 2 建立生态工程依据的主要生态学原理有物质循环再生原理 生物多样性原理 协调与平衡原理 整体性原理 系统学与工程学原理等 3 沼气微生物主要是甲烷杆菌 其代谢类型是异养厌氧型 因此在沼气发酵过程中特别要求无氧环境 4 此生态系统的经济效益高是由于有更多的产品输出 即该生态系统能够输出更多的物质和能量 5 树下养鸡 不仅可以充分利用空间 而且能够利用 桑 虫 鸡 的食物链 减少桑树的虫害 根据上题生态农业的设计思路 试分析庭院生态农业的模式有何优点 庭院生态系统是农村家庭中常见的农业生态工程 庭院生态系统中建立了蔬菜 鸡 猪 沼气的小循环 从物质利用的角度看 促进了物质的多级利用 庭院生态系统中人类活动所需要的能源主要来源是利用太阳能和沼气 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 误区辨析 易错点对生态工程的原理不能准确定位 1 单一人工林比天然混合林稳定性低 易爆发虫害 物种多样性原理 2 草原确定合理载畜量 不能过度放牧 平衡原理 3 引种考虑适应环境 协调原理 4 林业生态工程建设 既考虑种树又考虑生活问题 系统整体性原理 5 整体性原理 1 某草原牧区 在进行草场建设时 既注重不同牧草种类的搭配种植 又对单位面积内的放牧量做了一定控制 这种做法体现了 a 实行 循环经济 的原则b 低消耗 多效益原则c 遵循物种多样性和协调与平衡原理d 建立自然 社会 经济复合系统 c 解析 物种多样性和协调与平衡原理都是生态工程建设应当遵循的原理 进行牧区草场建设时 既要考虑系统结构和功能的复杂性 又要考虑生物与环境的协调平衡 才能保证生态系统的稳定 2 依据生态学原理对农村家庭生活用料 厨余垃圾和庭院养殖进行整体设计 构建的庭院生态系统如下图 请回答下列问题 1 该生态工程设计将猪圈养在温室内的目的是 农作物在生长过程中能为猪提供 温室给猪的生长提供了适宜的 环境 2 该生态系统中的 都可以作为沼气池中发酵的原料 经过发酵产