【名师导学】高考生物一轮复习 5.79 生态工程的基本原理课件 新人教版选修3.ppt

专题5生态工程 本专题涉及生态工程的原理和生态工程的实例及发展前景 要注意联系实际 掌握生态工程问题的内涵以及与基因工程 细胞工程等技术的综合应用 重视考查理论在生产 生活中的运用 是高考命题改革的一个重要方向 近几年生态学部分的高考题 几乎都是与sts 科学 技术 社会 相关的题目 尤其以新材料题为多 1 设计生态系统时应遵循教材中五个原理 但具体到特定的生态系统所遵循的原理可以不同 2 对生态工程的实例复习时 要分析具体用到的原理 掌握原理应用和具体实例的内在联系 使知识更加灵活地被应用 第七十九课时生态工程的基本原理生态工程的实例和发展前景 考点一生态工程的基本原理 基础知识整合 1 生态工程的概念 是指人类应用和等学科的基本原理和方法 通过 和 对已被进行修复重建 对造成环境污染和破坏的进行改善 并提高生态系统的 从而促进人类社会和自然环境的和谐发展 生态学 系统学 系统设计 调控 技术组装 破坏的生态环境 传统生产方式 生产力 2 人类设计生态工程的根本目的就是遵循的规律 充分发挥资源的生产潜力 防止 达到的同步发展 与传统的工程相比 生态工程是一类的工程体系 3 生态经济 主要是通过实行 的原则 使一个系统产出的污染物 能够成为本系统或者另一个系统的 从而实现 而实现循环经济最重要的手段之一就是 4 生态工程所遵循的基本原理 自然界物质循环 环境污染 经济效益和生态效益 少消耗 多效益 可持续 循环经济 生产原料 废弃物的资源化 生态工程 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 知识拓展 1 生态工程原理的比较 特别提醒 生态工程的建设应遵循以上五个原理 但不同的生态系统遵循的原理可以不同 生态工程建设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 生态工程具有少消耗 多效益 可持续的特点 2 理解协调与平衡原理所谓协调与平衡是指生物与环境的协调与平衡 协调主要指生物要适应环境 因此在建设生态工程时 不要盲目引种或栽种 平衡是指某环境下生物种群的数量与环境的承载力要平衡 如果生物的数量超过了环境的承载力的限度 就会引起系统的失衡和破坏 如草原上的过度放牧就是典型的例子 3 理解整体性原理所谓生态工程的整体性原理 是指人类所处的自然系统 经济系统和社会系统所构成的巨大的复合系统 三者相互影响而形成统一整体 它既包括自然系统的生物与环境 生物与生物之间的相互影响 又包括经济 社会等系统的影响力 只有把生态与经济和社会有机地结合起来 才能从根本上达到建设生态工程的目的 自然系统 经济系统和社会系统之间的关系 可以用图表示 4 整体性原理和系统整体性原理的比较整体性原理指社会 经济 自然三方面协调统一 保障整个系统的稳定与平衡 如林业建设中自然系统 社会与经济系统的关系问题 即种树的同时考虑经济收入 粮食 燃料等问题 系统整体性原理指整体大于部分之和 目的是保持系统有很高的生产力 具体的说是指互利共生的生物体现系统整体性原理 如藻类和珊瑚虫 大豆和根瘤菌 地衣中藻类和真菌等 典例精析 例1 下列不属于生态工程建设的目的的是 a 对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善b 防止环境污染c 单纯追求粮食产量d 促进人类社会和自然环境的和谐发展 考查类型 本题是考查对生态工程概念的理解 解析 根据生态工程的概念可知 防止环境污染 对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善 促进人类社会和自然环境的和谐发展都是生态工程建设的目的 只有c项不正确 单纯追求粮食产量有可能影响整个生态系统的和谐发展 方法归纳 对生态工程的概念作深刻的理解 从概念出发逐个分析答案项 c 考点二生态工程的实例分析 知识拓展 典例精析 例2 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 和原理 物质循环再生原理 物种多样性原理 整体性 2 该系统工程的核心之一是沼气池 沼气的制作如图所示 在图中标出箭头 表示生产过程中的物质循环 如图所示 如果将 无机物 农田 这一环节去掉 对生态农业系统有何影响 3 在该生态农场中存在如下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 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 c 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 应使食物链和营养级越长越多越好 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 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 考查类型 本题考查对生态工程的综合应用 解析 1 生态工程中的生态农业是建立在物质循环再生与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 即物质循环再生原理 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 土壤肥力会下降 3 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 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 4 从能量流动逐级递减特点分析 食物链不能无限延长 一般维持在5 6级 课时练习八十一一 选择题 每小题只有一个正确选项 1 某地通过新建沼气池和植树造林 构建了新型农业生态系统 如图所示 下列说法错误的是 c a 该生态系统中 处于第二营养级的生物有人 家禽家畜b 植物是生态系统的主要成分 可以固定太阳能合成有机物c 该生态系统的建立 提高了各营养级间的能量传递效率d 沼气池的建造和植树造林 提高了该生态系统的稳定性 2 生物乙醇是化石汽油的良好替代品 美国主要以玉米为原料生产燃料乙醇 我国则坚持 不与人争粮 不与粮争地 原则 利用农作物废弃物 秸秆代替粮食作为原料 其主要技术流程为 酶解 酵母发酵 蒸馏 成品 下列分析不正确的是 a 使用秸秆作为原料使能量得到了更有效的利用b 对秸秆进行 酶解 主要用的是纤维素酶c 乳酸菌可以代替酵母菌用于生物乙醇的生产d 酵母发酵 环节需要严格控制发酵罐中的氧气供应 c 3 设计生态工程的常用方法之一是给食物链 网 加环 下图就是一种 加环 示意图 据图判断下列说法不正确的是 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 c 二 非选择题 4 我市某校研究性学习小组同学前往市郊调查农业生态系统 经过交流和修改后绘制出了下图 请据图回答有关问题 1 流入这一生态系统的能量是 能量流动的特点是 农作物固定的太阳能 单向流动 逐级递减 2 图示的生态系统能充分利用废弃物中的能量 形成 无废弃物农业 这主要是遵循生态工程的原理 与此密切相关的生物为 3 在充分利用能量 减少环境的污染的同时 通过饲养家禽 家畜 栽培食用菌 提高农民经济收入 使保护环境和发展经济相互协调 体现了生态工程原理 4 如果要提高农业生态系统的稳定性 一方面 对生态系统的利用不能超过生态系统的能力 另一方面 应实施相应的物质和能量投入 例如 以保证生态系统内部结构和功能的协调 物质循环再生 细菌和真菌 食用菌 整体性 自我调节 施肥 灌溉和控制病虫害 答1点即可 5 2007年 陕西镇坪 华南虎 事件重新引起了人们对这种濒危生物的关注 华南虎 又称中国虎 是我国特有的亚种 全球只剩下不到100只 在野外生存的华南虎可能只有10到30只 影响它们数量的首要因素是人虎冲突 一只虎至少需要15到30平方公里活动空间 近代的人口迅速增长 导致华南虎的栖息地碎裂化 岛屿化 很难满足华南虎的生存和繁殖的要求 第二个原因就是华南虎的很多食物是人类的经济动物 当人们的猎杀使这些动物的种群密度降低到一定程度时 华南虎已经很难生存 1 华南虎和东北虎均为我国国家一级保护动物 它们属于一个物种的两个不同亚种 从进化的角度看 其差异的实质是种群不同 基因库 2 野外的成年华南虎通常将尿液喷洒在树枝上作为确定它们领地的一种标志 这是一种信息 3 下图是能量流经华南虎种群的示意图 其中a表示华南虎的摄入量 那么 b d e依次表示华南虎的 而要确保华南虎的能量需求 其生存领地的相关植物所含的能量至少应达到 化学 同化量 呼吸作用散失的能量 流向分解者的能量 25b 4 如何解释当栖息地碎裂化 岛屿化时 华南虎的生存和繁殖就变得异常困难 5 如果陕西镇坪存在华南虎 对该区域内的华南虎最好的保护方式是 生存领地缩小 使华南虎难以获得生存所需的物质和能量 造成地理隔离 阻碍了雌雄个体之间的交配 就地保护 建立自然保护区 例 下图是两个农业生态系统的结构模式图 图a中农作物为人类提供的食物量 为家禽和家畜提供的饲料 都与图b相同 1 请根据图a 图b所示生态系统的结构 在下图中用箭头完成这两个生态系统的能量流动和利用的图解 各种生物的呼吸作用耗能和图中未标出的分解者耗能可不标出 见下图 2 图所示生态系统的能量能够更多地被人类利用 原因是 b 生态系统中流向分解者的能量 还有一部分可以以生活能源或食物中化学能的形式被人类再度利用 解析 生态系统中各种生物之间都有直接