【名师一号】高考生物 专题五 生态工程复习与学科能力课件.ppt

1 专题五生态工程 2 教材基础回扣一 基本原理1 物质循环再生原理 物质在生态系统中循环往复 1 分层分级利用 从而达到取之不尽 用之不竭的效果 2 物种多样性原理 物种繁多而复杂的生态系统具有较高的 2 抵抗力稳定性 3 协调与平衡原理 处理好生物与环境的协调与平衡 需要考虑 3 环境承载力 3 4 整体性原理 进行生态工程建设 不仅要考虑到 4 自然生态系统的规律 还要考虑到 5 经济和 6 社会等系统的影响力 4 5 系统学和工程学原理 1 系统的结构决定功能原理 生态工程通过 7 改变和优化结构 达到改善系统功能的目的 2 系统整体性原理 系统各组分之间要有适当的 8 比例关系 才能顺利完成能量 物质 信息等的转换和流通 实现总体功能大于各部分之和的效果 5 二 主要实例1 农村综合发展型生态工程 在资源有效的条件下 取得了经济效益 社会效益和生态效益的全面提高 2 小流域综合治理生态工程 应用生态工程的 9 整体原理 10 协调与平衡原理 以及 11 工程学等原理 通过保土蓄水 耕作措施 林草措施等控制土壤侵蚀 3 大区域生态系统恢复工程 目的是为了控制 12 沙漠化的发展和水土流失 改善 13 生态环境 提高人民的生活水平 6 4 湿地生态恢复工程 采用工程和 14 生物措施相结合的方法 使受到干扰的湿地得以恢复 5 矿区废弃地的生态恢复工程 采取 15 人工制造表土 多层覆盖 特殊隔离 土壤侵蚀控制 16 植物恢复工程等措施 使矿区废弃地的生态系统得以恢复 6 城市环境生态工程 城市是由 17 自然系统 18 经济系统和 19 社会系统组成的人工生态系统 7 考点迁移互动考点1生态工程的基本原理1 生态工程的概念 生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法 通过系统设计 调控和技术组装 对已被破坏的生态环境进行修复 重建 对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善 并提高生态系统的生产力 从而促进人类社会和自然环境的和谐发展 8 2 生态工程的五大原理 9 10 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同步发展 生态工程具有少消耗 多效益 可持续的特点 概念的理解 a 涉及的学科知识包括生态学和系统学 b 运用到的技术手段或方法有系统设计 调控和技术组装 c 最终目的是促进人类社会和自然环境的和谐发展 11 例析1 在社会主义新农村建设中 某县积极发展畜禽养殖和栽桑养蚕两大支柱产业 在生产总量不断提高的同时 该县坚持在发展中解决环境问题 优化生态环境 实现资源的最大化利用 走出了一条适合本地区可持续发展的生态工程之路 请分析图回答问题 12 13 1 该生态工程所遵循的基本原理 至少写2种 2 该生态系统的能量流动从 开始 图中属于消费者的生物有 3 与传统农业生态系统相比 该生态系统更能净化环境 主要原因是 物质循环再生原理 物种多样性原理 协调与平衡原理 桑 油菜等生产者固定的太阳能 蚕 禽 畜 粪便等 废弃物 被及时利用 14 4 该生态系统为何能提高经济效益 5 根据该县地处水乡这一资源优势 为进一步加强该生态系统的物质循环和能量利用 请你提出一条合理化建议 实现了物质和能量的多级利用 提高了农产品的产量 减少了化肥 农药的使用 降低农业成本投入 蚕沙碎屑养鱼 鱼塘塘泥作肥料 15 解析 1 生态工程的基本原理有物质循环再生原理 物种多样性原理 协调与平衡原理 整体性原理和系统学和工程学原理 该生态工程依据的是物质循环再生 物种多样性和协调与平衡原理 2 生态系统的能量流动是从生产者开始的 即桑 油菜等作物 消费者是蚕 禽 畜等 3 由图可知 该生态系统实现了废物再利用及无害化处理 因此更能净化环境 16 4 该生态系统实现了物质和能量的多级利用 降低了生产成本 提高了农产品的产量 5 该生态系统中 蚕沙碎屑未被利用 可利用蚕沙养鱼 鱼塘的塘泥还可作肥料 17 方法技巧 1 生态经济 及其与 传统经济 的区别 传统的经济模式 正在毁坏水 大气 土壤和生物资源 消耗地球赠给我们的自然资本 生态经济则主要是通过实行 循环经济 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生产原料 从而实现废弃物的资源化 而实现循环经济最重要的手段之一就是生态工程 18 2 自然系统 经济系统和社会系统之间的关系 可以用如图表示 19 互动探究1 1985年以前 某地农村农作物秸秆都是当作燃料 而农户和家畜的粪便等均作为肥料直接施入农田 后来逐步开始进行农村产业结构调整 下图是2006年当地生态工程示意图 20 21 1 试分析1985年以前生产形式的不利影响 至少列举两个方面 2 该生态工程的建设遵循了 等基本原理 至少答两点 生态工程与传统工程相比较 具有 等特点 能源和物质资源的浪费 引起环境污染 农业生产成本高等 只要合理即可 物质循环再生原理 整体性原理 物种多样性原理 系统的结构决定功能原理 任答两项 少消耗 多效益 可持续 22 3 当地人希望进一步提高该系统的经济效益和生态效益 专家经过考察后 建议他们增加一个奶牛养殖项目 村民接受了专家的建议 并对原有的生产项目作了一些调整 他们需要调整的项目主要是 4 现代生物技术可应用于生态建设 举例说明 种植的农作物种类和数量 或原养殖家畜的数量 答出一项即可 基因工程中抗虫 抗病转基因植物的种植减少了农药的使用 细胞工程中组织培养技术的应用 可对城市环境进行综合治理 胚胎工程中胚胎移植可以用于保护濒危野生动物 保护生物多样性 其他合理答案也可 23 解析 本题主要考查生态工程的优越性及生态工程的基本原理等知识 1 1985年以前 该地农村生产形式属于传统生产模式 传统生产模式造成能源和物质资源的浪费 引起环境污染 并且农业生产成本高 2 农村产业结构调整后 2006年的该农村生态工程类似于教材上介绍的无废弃物农业 仔细分析示意图可发现主要遵循的原理有物质循环再生原理 物种多样性原理 整体性原理等 与传统工程相比 生态工程是一类少消耗 多效益 可持续的工程体系 24 3 增加一个奶牛养殖项目后 就要考虑奶牛食用的饲料 所以要调整种植的农作物种类和数量 能自己来生产奶牛食用的饲料 4 考查生态工程与其他现代生物技术的联系 可以考虑基因工程 细胞工程 胚胎工程等 25 考点2生态工程的实例及发展前景1 生态工程的实例 26 27 2 对我国生态工程发展前景的分析与展望 1 西方国家的生态工程 除了治理环境污染的目标之外 主要通过介于工程和依靠自然恢复力的一种中间途径 集中于对破坏的生态系统 特别是开矿后的废弃地以及湿地等进行生态恢复 2 我国目前面临的生态危机 已经不单纯是环境污染问题 而是与人口激增 环境与资源破坏 能源短缺等问题结合在一起的 并发症 生态工程不仅要重视对生态环境的保护 更要注意与经济 社会效益的结合 28 3 我国的农业生态工程遵循 整体 协调 再生 循环 的基本原理 4 我国生态工程的不足之处 缺乏定量化模型的指导 设计缺乏高科技含量 生态系统的调控缺乏经验及时准确的监测技术支持 缺乏理论性指导等 29 特别提醒 生态工程实例的模式各具特色 关键是理解其中运用的主要生态工程原理 进行生态工程建设时 应该积极利用自然生态系统强大的自我恢复力 节省投资 生态工程的恢复作用是有限的 不能误认为只要有生态工程就可以走发达国家 先污染 破坏 后治病 的老路 30 例析2 2011 江苏百校联考 四位一体 生态农业是我国北方典型的生态农业模式 它以沼气为纽带 将沼气池 猪禽舍 厕所与日光温室有机地组合在一起 下图a是 四位一体 农业生态工程模式图 图b是该系统物质循环的示意图 请分析回答下列问题 31 图a 四位一体 农业生态工程模式1 厕所2 猪禽舍3 沼气池进料口4 溢流渠5 沼气池6 通风口7 简易日光温室 32 图b 四位一体 生态农业物质循环示意图 33 1 结合生态工程的原理 请补充图b中的连线并注解 从而完成该系统的物质循环示意图 答案 如下图所示 34 2 该生态模式中建立了日光温室 日光温室和裸地栽培相比 植物需水量和需肥量为什么相对要多一点 使用沼气池里的残渣为什么可以提高蔬菜的产量 3 四位一体 农业生态工程应用了 等原理 与自然生态系统相比 它的稳定性有什么特点 日光温室比裸地栽培温度相对要高 植物生长快 所以需水 需肥多 沼气池里的残渣含有丰富的矿物质 能提高农作物的产量 物质循环再生和物种多样性 抵抗力稳定性较低 恢复力稳定性较高 35 4 举例说明 四位一体 农业生态工程有哪些生态效益 至少两点 使用清洁 高效的沼气 减少对薪柴的砍伐量 有利于植被保护和水土保持 人 畜粪便的无害化处理 改善农村卫生条件 沼渣 沼液的合理利用 提高了土壤肥力 从而减少化肥用量 任选两点 或其他合理答案 36 解析 本题考查我国北方典型的 四位一体 生态农业模式的相关知识 四位 指沼气池 猪禽舍 厕所及日光温室四部分 是庭院经济与生态农业相结合的一种生产模式 它的运行原理为 日光温室的增温效应可使蔬菜等作物在冬天也能正常生长 日光温室比裸地栽培温度相对要高 植物生长快 需水 需肥多 同时也使猪免受严寒而快速生长 温室内的植物为动物提供氧气 同时吸收二氧化碳 人 猪的粪尿及蔬菜废弃物等物质投入沼气池产沼气 37 同时沼液和沼渣又是蔬菜的良好肥料 其中含有丰富的矿物质 能提高蔬菜的产量和质量 四位一体 农业生态工程充分应用了物质循环再生和物种多样性等原理 提高了单位土地面积的产出 同时减少了环境污染 大大提高了农业的综合效益 38 方法技巧 本题中最易出错的是第 1 小题和第 3 小题 解第 1 小题时要考虑到人和猪之间的捕食关系 还要考虑动物的呼吸作用会产生co2供蔬菜利用 同时猪粪 人的生活垃圾 蔬菜的茎叶均可用来生产沼气 沼渣 沼液中的无机物可供植物利用 第 3 小题的稳定性要从抵抗力稳定性 恢复力稳定性两方面考虑 要注意答案的全面性 39 互动探究2 如图是某地建立的农村综合发展型生态工程示意图 请分析回答 40 1 该生态工程实际上是一个人工生态系统 此人工生态系统的意义是 实现了能量的多级利用 提高了能量的利用率 41 2 下列有关人工生态系统的说法 正确的是 多选 a 使废物资源化b 减少了化肥等工业产品的投入量 有利于环境保护c 抵抗力稳定性低于自然生态系统d 人占有主导地位 是其他生物生存的基础 答案 abc 42 3 蘑菇和蚯蚓在该生态系统中属于 分解者 43 解析 从生态系统的示意图可看出农田收获的粮食 蔬菜被人直接利用 不能被人直接利用的植物的秸秆和生活垃圾进入了沼气池 产生了沼气供人们使用 而沼渣和沼液既可以作为植物生长的肥料 也可以为鱼类等提供食物 从而实现了能量的多级利用和物质的循环利用 在这个生态系统中遵循的是 原料 产品 原料 产品 的生产方式 使废物资源化 同时也使该生态系统中的物质可循环利用 减少了外来物质的输入 有利于维持生态系统的相对稳定 蘑菇和蚯蚓在该生态系统中以腐烂的有机物作为营养物质 属于分解者 44 总结提升 我国目前开展的 建设社会主义新农村 即农村综合发展型生态系统 其实质在于解决人多地少的突出矛盾 实现能量多级利用 物质循环再生 追求废物资源化 在资源有限的条件下 有较多的产出 取得经济效益 社会效益和生态效益的全面提高 45 技巧热点探究生态工程中食物链的设计生态系统中能量多级利用和物质循环再生是生态学的一条基本原理 在生态系统中 能量流动和物质循环主要是通过食物链来完成的 食物链既是一条能量转换链 也是一条物质传递链 从经济上看还是一条价值增值链 因此 遵循这一原理 就可以合理设计食物链 使生态系统中的物质和能量被分层次多级利用 使生产一种产品时产生的有机废弃物 成为生产另一种产品的原料 也就是使废物资源化 以便提高能量转化效率 减少环境污染 46 典例 珠江三角洲的农民充分利用自然资源 建立了该地特有的蔗基鱼塘和桑基鱼塘 请据图回答 47 1 这种人工生态系统最基本的生物因素是 要使它长期稳定发展 除了有稳定的 来源 各类生物要 2 建立这一生态系统的目的是使生产者的能量 其能量利用率高的原因是其在营养结构上具有 的特点 3 蚕粪 蔗叶进入鱼塘经过 的作用又被桑基 蔗基所利用 蚕粪中的氨经过 作用 形成 被植物吸收 生产者和分解者 能量 保持相对稳定 尽量多的流向对人类最有益的部分 食物链短 分解者 硝化 亚硝酸盐和硝酸盐 48 4 概括地说 该生态系统功能的维持取决于它的 生产者 消费者和分解者之间的能量流动和物质循环在较长时间内保持相对的稳定性 49 思维导析 此题是一个应用生态系统知识建立的人工生态系统的实例 在这个人工生态系统中有四种成分 非生物的物质和能量 水 土壤 阳光等 生产者 蔗 桑 绿藻 消费者