高中生物 专题5 生态工程配套课件 新人教版选修3.ppt

专题5生态工程 一 生态工程的基本原理1 建设目的遵循自然界 的规律 充分发挥 潜力 防止 达到 和 的同步发展 2 特点 多效益 的工程体系 物质循环 资源的生产 环境污染 经济效益 生态效益 少消耗 可持续 3 基本原理 1 物质循环再生原理 物质能够在各类生态系统中 进行 和 分层分级利用 2 物种多样性原理 程度高 可以在有限的资源条件下 产生或容纳更多的 提高系统生产力 区域小循环 全球地质大循环 循环往复 生物多样性 生物量 3 协调与平衡原理 处理好生物与环境的 需要考虑环境承载力 如果生物的数量超过了环境承载力的限度 就会引起系统的 4 整体性原理 在进行生态工程建设时 不但要考虑到 的规律 还要考虑到 等系统的影响力 协调与平衡 坏 失衡和破 自然生态系统 经济和社会 5 系统学和工程学原理 系统的结构决定功能原理 在生态工程建设中 需要利用此原理来改善和优化系统的结构 从而达到功能改善的效果 系统整体性原理 系统各组分之间要有适当的比例关系 只有这样才能顺利完成能量 物质 信息等的转换和流通 并且实现总体功能大于各部分之和的效果 即 1 1 2 二 生态工程的实例 农村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 甘肃陇南地区 九子登科 治理模式 大区域生态系统恢复工程 三北 防护林生态工程 退耕还林还草生态工程 湿地生态恢复工程 鄱阳湖的综合治理 矿区废弃地的生态恢复工程 赤峰市元宝山矿区生态恢复工程 城市环境生态工程 张家港 大连等国家环境保护模范城市 点拨 解决生态危机 生态工程是非常有效的途径 重视生态环境保护的同时 更注重与经济 社会效益的结合 生态工程的基本原理 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 生态系统的稳定性 生物多样性程度高 可提高生态系统的抵抗力稳定性 三北 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 生物与环境的协调与平衡 可避免系统的失衡和破坏 太湖富营养化问题 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 林业建设中自然生态系统与社会 经济系统的关系问题 系统的结构决定功能原理 分布式结构优于集中式和环式结构 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 总体功能大于各部分之和 能保持很高的系统生产力 珊瑚礁藻类和珊瑚虫的关系 高考警示钟 并不是所有生态工程的原理都相同不同环境下的生态工程可能会不同 依据的原理也不可能完全相同 因地制宜 不能生搬硬套 典例训练1 2011 新课标全国卷 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 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 解题指南 1 考查实质 细胞呼吸方式 生态系统的结构 生态工程的原理 2 题眼 1 厌氧 曝气 兼氧 由此推出微生物呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸 2 污水经净化处理后 可用于浇灌绿地 推出利用了物质循环再生原理 植物池中生活着水生植物 昆虫 鱼类 蛙类等生物 表明生物种类繁多 组成群落 推出利用了物种多样性原理 解析 1 厌氧沉淀池主要是无氧呼吸 曝气池为有氧呼吸 兼氧池两种方式均有 2 生物群落是指生活在一定区域内所有生物个体的总称 生态系统还包含有无机环境 植物池是水生环境 固定光能的是水生植物 从食物链考虑 第一营养级是水生植物 其次是初级消费者 3 生态系统的原理包括 整体性原理 协调与平衡原理 物质循环再生原理 物种多样性原理 系统学和工程学原理 4 生态工程对恢复和重建受损生态环境的作用非常重要和有效 生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规律 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的同步发展 答案 1 无氧和有氧 2 群落一水生植物太阳 3 物质循环再生物种多样性系统学和工程学 任选两个即可 4 已破坏的生态环境 互动探究 1 水生植物如何固定能量 提示 进行光合作用 分析 植物是自养生物 能利用光能把无机物转化成有机物 2 协调与平衡原理协调内容是什么 提示 生物与环境之间的关系 分析 在进行生态工程建设时 生物与环境的协调与平衡也是需要考虑的问题之一 生态工程的实例 物质循环再生原理 整体性原理 物种多样性原理 核心 沼气工程 优点 农 林 牧 副 渔全面发展 开发可更新资源 减少环境污染 整体性原理 协调与平衡原理 工程学原理 综合 表现在同时考虑到生态效益和经济效益 不同气候带 不同自然条件和不同经济发展水平的地区 生态工程模式应各具特色 物种多样性原理 协调与平衡原理 整体性原理 工程建设中应注意的问题 考虑树种生态适应性问题 种植适宜品种 考虑树种多样性 保证防护林体系稳定性 不同地区应根据当地情况采取不同策略 协调与平衡原理 整体性原理 主要措施 退耕还湖 主要困难 解决迁出湖区居民的生计问题 系统学和工程学原理 种植耐旱的灌木 草和树 确定合理载畜量 改良表土 协调与平衡原理 整体性原理等 解决大气污染措施 禁止使用有铅汽油 水污染 减少或禁止污水排放 进行污水净化 典例训练2 多选 2012 南京模拟 设计生态工程的常用方法之一是给食物链 网 加环 如图就是一种 加环 示意图 据图判断下列说法不正确的是 a 用残渣来培育食用菌和蛆蛹 实现了能量的反复利用b 用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇 可增加经济效益c 用蛆蛹粪便作有机肥还田 利用了生态系统的物质和能量循环原理d 在离开人的管理条件下 该生态工程仍可能正常运转 解题指南 1 考查实质 农业生态工程的特点 生态系统的特点 2 解题关键 明确生态农业所遵循的原理 以及生态系统中能量流动和物质循环的特点 解析 选a c d 由图可知 给食物链 网 加环 的做法突出了 无废弃物农业 实现了物质的区域小循环 做到了物质的循环再生和能量的多级利用 物质是循环的 但能量是不循环的 该生态系统是一个人工生态系统 人类的活动起着比较重要的作用 若离开人的管理 该生态工程将不能正常运转 变式训练 猪 沼 茶 是华南山地丘陵地区常见的生态农业模式 由种植 茶树 养殖 猪 农户 人 和沼气生产 微生物 四个子系统构成 该生态农业模式 a 是由茶树 猪 人和微生物组成的生态系统b 实现了物质和能量在系统中的多级循环利用c 使整个生产过程进入了废物资源化的良性循环d 注重系统内部的自身调节作用 不需要外部投入 解析 选c 生态系统是由无机环境与生物群落共同构成的 物质是可以循环利用的 能量则不能循环利用 在生态系统中有农户 人 有了对外的输出 所以要有外部投入 1 三北 防护林工程建设中注意了以下两个问题 1 考虑到树种的生态适应性问题 2 考虑到树种多样性问题 这分别体现了生态工程的哪些原理 a 系统学原理和物种多样性原理b 协调与平衡原理和物种多样性原理c 整体性原理和物种多样性原理d 物种多样性原理和整体性原理 解析 选b 树种如果不适应当地的生态环境 难以形成防护林 也难以改变当地的生态环境 树种的多样性可以增加该生态系统的抵抗力稳定性 2 2012 南通模拟 矿山废弃地生态修复工程的关键是 a 优先选择农作物以提高经济效益b 选择合适的养殖动物以增加物种多样性c 植被恢复和土壤微生物群落的重建d 尽可能依靠自然演替恢复其生态功能 解析 选c 矿山废弃地几乎很少有动植物 而且土壤也被严重破坏 所以关键先要进行植被恢复和土壤微生物群落的重建 3 下列措施不属于物质循环利用的生态工程类型是 a 利用蚯蚓等处理城市生活垃圾 蚯蚓粪便残渣作肥料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 解析 选b 干旱地区开展雨水和地表水的收集属于节水和废水处理与应用的生态工程 不属于物质循环利用的生态工程 4 多选 下列措施适合用于矿区生态环境恢复的是 a 机械法整平压实土地b 人工制造表土 植树种草c 排石整地 改良优化土壤d 开发农田 广种农作物 增加农民收入 解析 选a b c 矿区废弃地的土地条件极端恶劣 甚至有严重金属污染 植被难以恢复 农作物更难以生长 大力发展农田 收效难以保证 不符合生态工程整体性原理 5 如图是我国南方尝试的农业生态系统的结构模式图 它利用雏鸭旺盛的杂食性 吃掉稻田里的杂草和害虫 利用鸭不间断的活动产生中耕浑水效果 刺激水稻生长 用作物养猪 养鸭 用稻秆培育蘑菇 生产沼气 猪鸭粪 沼渣肥田 生产出无公害的大米与蛋肉类 请据图回答 1 从生态学角度分析 人们建立图示的农业生态系统的主要目的是 该系统中将植物秸秆 动物粪便等废弃物合理地进行了应用 这体现了生态工程中的 原理 2 该系统将多个生产系统通过优化组合 有机整合在一起 提高了系统生产力 这体现了生态工程中的 原理 生产的大米无公害的原因是 3 在发酵装置里的b过程中起重要作用的微生物 其细胞结构与水稻细胞最主要的区别是 4 将蘑菇房与蔬菜大棚相通 可提高蔬菜产量 试分析其增产原因 蘑菇房与蔬菜大棚相通 比单纯种植蔬菜和单纯培育蘑菇带来的效益之和还要高 体现了生态工程中的 原理 解析 本题主要考查稻田生态农业的模式 1 从生态学角度分析 人们建立农业生态系统的主要目的是实现生态系统内能量和物质的多级利用 提高农产品的产量 减少环境污染 该系统中将植物秸秆 动物粪便等废弃物合理地进行了应用 这体现了生态工程中的物质循环再生原理 2 该系统将很多单个生产系统通过优化组合 有机整合在一起 提高了系统生产力 这体现了生态工程中的系统的结构决定功能原理 图示生态系统中减少了化肥和农药的使用量 减少了对水的污染 因此 生产的大米是无公害大米 3 在发酵装置里的b过程中起重要作用的微生物是乳酸菌 为原核生物 其细胞结构与水稻细胞 真核生物 最主要的区别是无以核膜为界限的细胞核 无成形的细胞核 4 将蘑菇房与蔬菜大棚相通 蘑菇呼吸产生的二氧化碳可以进入大棚 供蔬菜进行光合作用 使其光合作用增强