高考生物一轮复习 34生态工程课件 教科版选修3.ppt

第4讲生态工程 生态工程的原理及主要类型 生态工程在农业生产中的应用 知识点一生态工程的原理及类型1 原理 2 诞生背景 粮食短缺 资源枯竭 环境恶化 3 对象 整体 协调 循环 再生 人口爆炸 社会 经济 自然复合生态系统 4 类型 1 的生态工程 废物垃圾处理使之资源化 实现无废物生产 2 的生态工程 3 山区小流域综合治理与开发的生态工程 4 的生态工程 实现了能量的多级利用 提高能量利用率 物质循环利用 节水与废水处理与应用 清洁及可再生能源系统组合利用 5 总体目标 生态工程是实施可持续发展的基本途径 是促进人和自然和谐发展的重要手段 思考1 我国农业生态工程主要利用了哪些技术 提示 物质的良性循环技术 洁净可再生的新能源开发技术 种植业和畜牧业合理优化技术 可持续发展 知识点二生态工程在农业中的应用1 传统农业措施 间种 轮种 2 生态工程在农业生产中的应用 1 庭院生态工程 2 农业生态工程 业 畜牧业 3 农业生态工程的主要技术 1 物质的技术 2 洁净可再生的 太阳能 沼气 风能 潮汐能 水电能 3 种植业和合理优化技术 套种 种植 良性循环 新能源开发技术 畜牧业 思考2 生态工程的总体目标是什么 在社会 经济 自然复合生态系统中 各部分的关系是什么 提示 可持续发展是生态工程的总体目标 在社会 经济 自然复合生态系统中 生态环境是经济 社会发展的基础 保护生态环境就是保护生产力 建设生态环境就是发展生产力 生态环境是经济发展的生命线 最终是人类生存的生命线 浙江平原水网地区典型的高效农业系统模式 1 生态工程建设目的 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 简而言之 少消耗 多效益 可持续 2 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 判断正误 1 生态农业中巧设食物链提高了农业生态系统的稳定性 实现了物质的循环再生以及能量的多级利用 还可以降低对环境的污染 2 生态农业系统中增加有害生物的天敌种群后 根本不使用农药 3 生态农业只允许使用农家肥 不用化肥 4 生态农业系统中都要建沼气池 生态工程的原理及类型 高考地位 5年3考 2011 课标 40 2010 全国卷 5 典例1 2011 新课标全国卷 40 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 解析 1 依据题干提供的信息分析 污水流经厌氧沉淀池时 有些微生物能通过厌氧呼吸分解有机物 流经曝气池时 有些微生物能通过需氧呼吸分解有机物 流经兼氧池后 微生物能通过需氧呼吸和厌氧呼吸分解有机物 2 据本小题提供的信息可推知植物池中所有的生物构成了群落 植物处于食物链的第一营养级 植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于生产者所固定的太阳能 3 生态工程所遵循的基本原理有整体性原理 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等 4 根据题中提供的信息可推测出 生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境或受损的生态系统进行修复 答案 1 厌氧和需氧 或细胞 2 群落一生产者太阳 3 物质循环再生物种多样性 4 已被破坏的生态环境 或受损的生态系统 该部分内容和必修生态系统密切相关 在命题角度上主要和生态农业相关联 着重于生态工程原理考查 高起点 低落点 是本部分命题的最大特点 题型主要以非选择题为主 1 生态工程的原理 2 生态工程的类型与实例 1 几种常考生态工程原理举例 1 单一人工林比天然混交林稳定性低 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 协调与平衡原理 3 引种考虑适应环境 协调与平衡原理 4 林业生态工程建设 既考虑种树又考虑生活问题 整体性原理 2 生态工程与传统工程的比较 训练1 下列有关生态工程的原理和实例中 错误的是 解析d中讲的是在追求生态效益时必须考虑到社会效益 经济效益 这明显是整体性原理 答案d 训练2 2013 深圳二调 如图是某同学绘制的我国北方农区的一种 四位一体 的生态家园示意图 其中沼气池 猪舍 厕所和日光温室等保持了合理的结构和比例 下列说法正确的是 a 在农村发展沼气有利于保护林草植被b 该工程充分体现了能量循环再生的原理c 保持生物比例合理遵循整体性原理d 能量可随着沼气的使用而流入生物体内解析保持生物比例合理遵循系统学与工程学原理 沼气中的能量被人作为热能等形式利用 并没有随着有机物流入人体内 答案a 生态工程在农业生产上的应用 高考地位 5年10考 2011 江苏 29 2008 江苏单科卷 26 典例2 2010 全国 5 如图是一个农业生态系统模式图 关于该系统的叙述 错误的是 a 微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量b 沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者c 沼渣 沼液作为肥料还田 使能量能够循环利用d 多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率 解析在生态系统中 能量流动是单向的 不能循环利用 故c项错误 该系统中 沼气池中的微生物能利用农作物固定的太阳能 属于分解者 选项a b正确 物质和能量的多级利用 减少了能量的流失 提高了能量的利用率 选项d正确 答案c 本部分内容多与必修内容结合在一起进行考查 以生产实际 干旱 水涝等社会问题为背景 考查学生获取信息的能力 综合应用知识的能力 应给予关注 1 农业生态工程的内容农业生态工程以生态学原理为依据 将种植 养殖 水产 园艺与林业 副业 加工业等进行优化 将农业废弃物的转化 再生及资源化等综合起来 将节能 应用清洁能源 生态建筑以及人口控制 生物多样性保护等结合起来 2 主要技术 1 物质的良性循环技术意义 实现了物质的良性循环和多途径利用 使能量更多地流向对人类有益的部分 2 洁净可再生的新能源开发技术意义 废物资源化 以便提高能量转化效率 减少环境污染 3 种植业和畜牧业合理优化技术意义 调整产业结构 以求得最大化的经济效益和生态效应 3 农业生态工程的意义 生态农业有效地促进了物质循环 能量流动 信息传递的畅通 人与环境和谐相处 经济 生态环境和社会效益同步发展 是实现农业现代化过程中保证农业可持续发展的一种生产方式 4 生态农业经典实例分析 1 桑基鱼塘模式人工建立的高产稳产的农业生态系统 做到蚕粪养鱼 鱼粪肥塘 塘泥肥田 肥桑 从而获得稻 鱼 蚕茧三丰收 如图所示 2 沼气农田立体养殖模式通过控制温室内的温度 光照 气体和水肥等因素 缩短生产周期 大幅度提高粮食 蔬菜和水果的产量和质量 5 建立生态农业系统的最终目的是实现对能量的多级利用 提高能量的利用率 使能量尽可能多地流向对人类有益的部分 农业生态系统的设计原则 1 应当能够体现生态学原理与现代农业技术相结合的原则 2 应当能够构成一个合理的生产结构 3 应当充分利用自然界的物质和能量资源 4 应当体现减少环境污染的原则 5 应当充分考虑经济 社会和生态的综合效益 6 所设计的农业生态系统 从理论上看应当能够实现良性循环 训练3 2012 浙江台州一模 4 在林地果园中散养土鸡 让鸡采食大量的天然饲料 既可替代人工除草 又可替代人工施肥 而且能提高鸡的品质 降低饲养成本 下列相关叙述错误的是 a 果园养土鸡 使废物资源化 提高了果园的能量利用效率b 鸡粪可直接为植物生长提供物质和能量 节约用肥 减少污染c 果园是一个人工生态系统 结构简单 自动调节能力弱d 种养结合降低了成本 获得了高经济效益和高生态效益 解析鸡粪的主要成分为有机物 经过微生物的分解作用可以产生二氧化碳 供植物进行光合作用 鸡粪不直接为植物生长提供物质和能量 植物生长的能量来自太阳能 答案b 训练4 如图是 无废弃物农业 物质和能量流动图 该图所体现的主要生态工程原理是 无废弃物农业 物质和能量流动图 a 物种多样性原理b 整体性原理c 物质循环再生原理d 协调与平衡原理解析由图可知 该图突出了 无废弃物农业 实现了物质的区域小循环 做到了物质和能量的分层分级利用 因此主要体现了生态工程中物质循环再生原理 答案c 易混点对整体性原理内涵理解不到位点拨整体性原理指社会 经济 自然三方面协调统一 保障整个系统的稳定与平衡 例如林业建设中自然系统 社会系统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 图示如下 规避1个易混点 1个易失分点 易失分点错将 物质循环再生 能量多级利用 中提高了能量 利用率 看作提高了能量 传递效率 或将能量 多级 利用看作能量 循环 利用点拨通过巧设环节 强化废物资源化 可实现循环经济达到少消耗 多效益 可持续效果 从而实现物质循环再生 能量多级利用 但能量传递效率并不能提高 且能量不可 循环利用 纠错演练1 小流域治理已经从开始时的单纯造林和保水 减沙等工程 逐渐转移到生态经济型模式上 目标是 a 建立节约型生态系统 获得最大的生态和经济效益b 建立原始和现代的复合系统 获得最大生态和经济效益c 建立稳定 高效的复合系统 获得最大生态和经济效益d 建立农村小流域综合系统 获得最大生态和经济效益 解析小流域治理模式是应用生态工程的整体性原理 协调与平衡原理 以及工程学等原理 通过保土蓄水 耕作措施 林草措施等工程和生物措施 层层设防来控制土壤侵蚀的 其目标是建立稳定 持久 高效的复合系统 获得最大生态和经济效益 答案c 2 2013 杭州七校联考 下面为一生态庭院生态系统各成分的组成和相互关系的示意图 下列关于该生态系统的分析中 正确的是 a 建立该生态系统的目的是实现物质和能量的循环利用 提高经济效益b 若在果树间间作绿肥类杂草 能导致该系统中生物多样性增加 可能有效控制果园中某些害虫的数量从而减少对果树的危害c 在庭院中饲养鸡鸭能提高生态系统中物质的利用效率 增加产量 但由于食物链延长 生态系统中能量传递效率会降低d 在庭院中建沼气池处理垃圾 粪便和植物枝叶 目的是尽可能减少分解者获得的能量 从而使能量流向对人有益的部分 解析生态系统中的能量不能循环利用 增加生物的多样性 可提高生态系统的稳定性 能量沿食物链传递的效率与食物链的长短无关 答案b 1 2010 上海综合 运用转基因技术培养的单细胞 工程硅藻 可把光合作用合成的有机物以脂质形式储存起来 科学家计划在海水中大量培养 工程硅藻 捕捞后从中提炼 生物柴油 与矿物柴油相比 使用这种 生物柴油 的优点是 可再生 不显著增加碳排放 不排放含硫废气 不会对生态环境造成负面影响a b c d 解析本题考查转基因生物与环境安全的相关知识 意在考查考生对转基因技术存在安全性问题的理解 生物柴油来自 工程硅藻 其主要成分是脂质 与矿物柴油相比 其优点是可再生 不显著增加碳排放 不会排放含硫废气 减少环境污染 但对生态环境是否造成负面影响还不确定 答案a 2 2011 江苏卷 29 池塘养殖普遍存在由于饵料 鱼类排泄物 换水不及时等引起的水体污染现象 研究者设计了一种循环水池塘养殖系统 如下图 请回答下列问题 1 与自然池塘相比 人工养殖池塘生态系统自动调节能力 人工养殖池塘水体的n p含量容易升高 会引起水体的富营养化 藻类等浮游生物大量繁殖 加之死亡后被微生物分解 引起水体的溶氧量下降 造成鱼类等死亡 进一步破坏了生态系统稳态 这种调节方式称为 2 与传统养殖池塘相比 该养殖系统增加的生态工程设施有 可以通过在这些设施内栽植水生植物 放养滤食动物等措施 起到对水体的 有效减少水体中的n p等含量 3 该养殖系统设计为前一池塘上层水流入后一池塘底部 实现水层交换 其目的有 4 该养殖系统中串联的池塘不宜过多 因为 5 保持池塘水体中适当的n p含量是必要的 该养殖系统可以通过 进行调控 解析 1 与自然池塘相比 人工养殖池塘生态系统中的组分较少 营养结构简单 自动调节能力差 生态系统稳态的维持是正反馈调节和负反馈调节共同作用的结果 正反馈调节使生态系统远离平衡状态 负反馈调节使生态系统维持在相对稳定的状态 2 该生态系统属于人工设计的生态工程 与传统养殖池塘相比 增加了生态塘和潜流湿地等设施 生态塘和潜流湿地中的水生植物和滤食动物能够有效减少水体中n p等的含量 起到净化水体的作用 3 通过设备将前一池塘上层水导入下一个池塘的底部 可以实现上 下水层的交换 增加水中溶氧量和提高饵料利用率 4 随着养殖塘中生物体排放的有机污水的积累 越靠后的养殖塘中微生物分解有机物产生的n p含量会越高 从而造成水体富营养化 故该养殖系统中串联的池塘不宜过多 5 为保持池塘水体中适当的n p含量 可以通过