高考生物总复习 第四章第一节 生态工程及其原理课件 苏教版选修3.ppt

第四章生态工程 第四章生态工程 第一节生态工程及其原理 第四章生态工程 学习导航1 说出生态工程的概念 重难点 2 概述生态工程的原理 重难点 3 举例说出生态工程的主要类型 重点 一 生态工程的概述1 概念 指应用生态系统中 原理 原则 结合系统分析的最优化方法设计的促进物质被 利用的生产工艺系统 物种共生与物 质循环再生 结构与功能相协调 分层多级 2 根本目标 在促进自然界 的前提下 充分发挥资源的 防治 达到生态效益与经济效益的同步发展 3 主要目的 协调 的关系 促进 发展 二 生态工程的原理 良性循环 生产潜力 环境污染 人与自然 可持续 1 生态工程主要由生物种群 生物群落和 构成 生态工程构建和运行的主要依据是生态学的基本原理 主要包括 生态位 和 等 2 自然界中复杂的食物关系对生态系统的稳态具有重要作用 是实现生态系统中物质 能量 和信息 的基础 也是生态工程所利用的物种共生原理的基础 生态系统 物种共 生 食物链 物种多样性 循环 流动 传递 3 在农业生态工程中 增加生态系统中食物链的长度或在人工林中增加植被层次 丰富物种多样性 使 更为复杂 可实现对资源充分利用并增加系统 的目的 4 目前 一些发达国家的生态工程建设主要依据生态系统的 理论 而在我国 仍起着较大的作用 营养结构 稳定性 自我调节 人为调控 判一判 1 物种共生原理要求生态工程的生物种群之间的关系是共生关系 2 物种共生原理的基础只有物质循环 能量流动 3 我国生态工程的建设是以人为调控为主的自我调节 三 生态工程的设计1 依据 和 的基本原理 2 方法 1 通过 相接 的方法建立新的 网络 促进物质的良性循环 2 通过 加环 的方法在 中增加一些环节 充分利用尚未利用的 发挥生产潜力 提高生态效益和经济效益 生态学 工程学 互利共生 食物链 网 物质和能量 3 实例 生物氧化塘生物氧化塘是利用 等生物之间的 作用处理污水的一种典型生态系统 藻类和细菌 协同 想一想被誉为 世间少有美景 良性循环典范 的桑基鱼塘模式体现了现代生态工程的基本思想 你知道它体现了生态工程的什么原理吗 提示 体现了生态系统中物种共生原理 循环再生原理 协调与平衡原理 特别提醒生态学中物种共生原理与种间关系中互利共生的区别 1 物种共生原理是生态学基本原理之一 它是指自然界中任何一种生物都不能离开其他生物而单独生存和繁衍 这是自然界中生物之间长期进化的结果 包括共生 竞争等多种关系 2 互利共生是生物种间关系的一种类型 它是指两种生物共同生活在一起 相互依赖 彼此有利 如果分开 则双方或一方不能独立生活 共生生物之间数量上呈现出同步性变化即 同生共死 森林覆盖率如今已作为衡量一个国家环境优劣的重要指标之一 我国的森林覆盖率比较低 为了提高森林覆盖率 提倡植树造林 在植树造林过程中 许多地方总是同时选择并种植多种树种 这一过程主要遵循的原理是 a 物种多样性原理b 食物链原理c 生态位原理d 物种共生原理 解析 同时选择并种植多种树种体现的主要原理是物种的多样性原理 答案 a 探规寻律 1 生态工程建设应遵循生态工程的基本原理 但不同的生态工程遵循的主要原理不同 2 生态工程的基本原理除教材中 物种共生原理 生态位原理 食物链原理 物种多样性原理 之外 还应遵循以下原理 物质循环再生原理 协调与平衡原理 整体性原理 系统学和工程学原理 特别提醒 相接 与 加环 的区别有两点 1 相接 是把原本不相连接的平行种类形成互利共生的新网络 如稻和鱼本无连接关系 但在稻田里放养鱼类后 就建立了一个互利共生的联系 加环 也有 相接 但不是连接平行种类 而是以充分利用尚未利用的那部分物质和能量而建立联系的 2 相接 形成的是 互利共生 的结果 加环 却是促进尚未利用的能量流向了特定的对象 加环 常见的模式是通过增加分解者来添加 它没有增加或延长食物链 却使物质得到了充分的利用 江苏某农户创建的冬季生态型种植养殖模式如图所示 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 提高蔬菜的光合效率 蔬菜光合作用产生的 可扩散进入牛棚 2 秸秆除了作为牛的饲料外 还可与牛粪混合堆放进行 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自身散热 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 解析 本题综合考查生态系统的功能和建立生态工程等知识 1 由图示可知 在这种生态型模式中 牛及微生物可通过细胞呼吸为蔬菜提供co2 而蔬菜又可通过光合作用为牛等生物提供o2 2 秸秆与牛粪混合后 在微生物的作用下将有机物转变为无机物 从而提高了肥效 3 冬季大棚内温度较高 从而减少了牛因维持体温所消耗的 能量 维持大棚内温度的能量来源有太阳光能和微生物发酵散热等 4 这种生态型模式 可实现物质的循环利用和能量的高效利用 提高了经济效益 答案 1 二氧化碳氧气 2 发酵微生物将有机物分解为无机物 3 牛棚内温度较高因而牛维持体温消耗的能量较少 4 太阳光能发酵产热 5 物质的循环利用和能量的高效利用 变式训练1 2012 南通高二检测 设计生态工程的常用方法之一是食物链 网 加环 下图就是一种 加环 示意图 据图判断下列说法正确的是 用残渣来培育食用菌和蛆蛹 实现了物质的多级利用 用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇 可增加经济效益 将蛆蛹排泄物作有机肥还田 运用了能量循环再生原理 在离开人的管理条件下 该生态工程仍可以正常运转 a b c d 解析 选a 分析该生态工程 用残渣来培育食用菌和蛆蛹 实现了物质的多级利用 用玉米芯生产木糖醇 可增加经济效益 将蛆蛹排泄物作有机肥还田 运用了物质循环再生原理 该生态工程的正常运转 离不开人的管理 1 生物氧化塘是一种利用藻类和细菌等生物之间的协同作用来处理污水的生态系统 2 在氧化塘中 藻类光合作用产生的氧气和空气中的氧气 有利于好氧菌降解废水中的有机物 兼性菌和厌氧菌则通过好氧或厌氧反应 分解废水中的有机物 3 多功能生物氧化塘不仅具有污水净化的作用 还可使污水资源化 2012 榆林高二检测 如图所示为利用自然生态系统净化污水的一种大面积 敞开式污水处理池塘 即氧化塘 请据图回答 1 氧化塘实现净化污水的原理主要是利用细菌和藻类的 关系来分解有机污染物 图中a b分别代表的物质主要是 2 随着距水面深度的不断增加 不同水层微生物的新陈代谢类型也在发生着变化 其中它们的异化作用类型的变化是 3 由图示看 氧化塘净化污水的途径有 和 解析 由图可知 细菌和藻类生活在一起彼此有利 细菌通过分解有机物 为藻类生长提供二氧化碳 矿质养料等 藻类的光合作用为细菌的分解作用提供氧气 不同水层由于受到物理扩散 生物消耗等因素的影响 水中溶解氧气量随水深度的增加而减少 其中生存的生物类群也会因此而变化 答案 1 共生 或种间互助 有机物 氧气 二氧化碳 矿质养料等 2 好氧型 兼性厌氧型 厌氧型 3 物理沉降生物分解 变式训练2 生物氧化塘所利用的生物主要是 a 水生植物和鱼类b 人和水生植物c 藻类和细菌d 浮游植物和浮游动物 解析 选c 氧化塘法净化污水是利用藻类和细菌等生物之间的协同作用处理污水 藻类能吸收污水中的无机污染物 细菌等可分解污水中的有机污染物 如何设计生态工程 例题 下图是一个庭院生态工程的模式图 请据图分析回答 1 该图中有 条食物链 2 该生态系统中处于第二营养级的生物有 3 从图中可知 人类生活中所需的能源来自于太阳能 沼气等 利用这些能源与利用煤炭相比 它突出的优点是 4 该生态工程中的能量能够更多的被人类利用 原因是 5 该生态工程遵循的原理有 等 6 人工设计的生态系统也具有信息传递的功能 下列有关信息传递的叙述 正确的是 a 生态系统的物理信息都来源于环境b 植物都通过化学物质传递信息c 信息沿食物链从低营养级向高营养级传递d 信息可以调节生物种间关系 解析 1 蔬菜是生产者 由此判定图中有三条食物链 2 食物链黄瓜 番茄等蔬菜 鸡 鸭 人中第二营养级是鸡 鸭 食物链黄瓜 番茄等蔬菜 猪 人中第二营养级是猪 食物链黄瓜 番茄等蔬菜 人中第二营养级是人 3 太阳能 沼气都是可再生的清洁能源 煤炭是不可再生的 燃烧煤炭有很多污染成 分如二氧化硫等 4 能量能够更多的被人类利用 说明提高了能量的利用率 5 该生态工程遵循的原理主要有物质循环再生原理 没有废弃物的出现 6 物理信息可以来自生物和非生物的方面 植物也可以传递物理信息 信息在食物链中具有双向传导的特点 答案 1 3 2 人 鸡 鸭 猪 3 减少了燃烧煤炭所产生的污染 4