2017届高三生物第一轮复习--生态工程

1、第第4 4讲讲生态工程生态工程 -2- 考点一 自主梳理核心突破典题试做 考点二 考点一生态工程及其原理 1.概念:生态工程是指人类应用生态学、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, 修复或重建已破坏的生态环境,改善传统的生产方式,并提高 生态系统的生产力,达到经济效益、生态效应和社会 效益同步发展的工程体系。 2.特点:少消耗、多效益、可持续。 -3- 考点一 自主梳理核心突破典题试做 考点二 3.基本原理 (1)物质循环再生原理:物质不断地在各类生态系统中进行区域小 循环和全球大循环,实现物质的分层、分级利用。 (2)物种多样性原理:生态学中物种多样性与生态系统的稳

2、定性关 系的原理。 (3)协调与平衡原理:生态学中生物与环境相适应的原理。 (4)整体性原理:生态学、系统学和经济学相统一的原 理。 -4- 考点一 自主梳理核心突破典题试做 考点二 (5)系统学与工程学原理 系统的结构决定功能原理:生态工程需要通过该原理优化 系统的结构,达到改善系统功能的目的。 系统的整体性原理:系统各组分之间要有适当的关系、比例, 实现物质、能量、信息等的转换和流通,可以使整体功能大于 各部分功能之和。 -5- 考点一 自主梳理核心突破典题试做 考点二 判一判判一判(1)“无废弃物农业”遵循的是物种多样性原理。() (2)在建设高新农业时,沼气池的建立遵循的是物质循环再生

3、原理。 () (3)根据协调与平衡原理,一个生态系统中种群的数量不应超过环 境容纳量。() (4)在建设生态工程时,既要考虑自然生态系统的规律,还要考虑 到经济和社会等系统的影响力。() (5)“在人工林中增加植被的层次”遵循的生态工程原理是“物 种多样性原理”。() 提示:无废弃物农业遵循的是“物质循环再生原理”。 -6- 考点一考点二 自主梳理核心突破典题试做 -7- 考点一考点二 自主梳理核心突破典题试做 -8- 考点一考点二 自主梳理核心突破典题试做 错混辨析对生态工程具体实例所遵循的原理辨析不清 (1)单一人工林比天然混合林稳定性低,易爆发虫害物种多样性 原理。(2)草原确定合理载畜

4、量,不能过度放牧平衡原理。(3) 引种考虑适应环境协调原理。(4)林业生态工程建设,既考虑种 树又考虑生活问题系统整体性原理。(5)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,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。系统整体性原理指整体功能大于部分之和,即1+12。原 因是系统保持有很高的生产力,具体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、地衣植物中的藻类 和真菌等。 -9- 考点一考点二 自主梳理核心突破典题试做 例题(2015湖北襄阳一

5、模)生态农业是21世纪农业发展的方向,它 遵循可持续发展的原则,以不危及后人发展为前提,在人类生产活 动干预下,用科学的发展观,获取生物群体共生,生态和谐,质量安全, 优质高效的农业生产载体,也可称为人工生态系统。生态农业建设 的核心是:整体、协调、循环、再生、增效。整体是对整个国土进 行科学规划;协调农业各业并使农业生产过程中的技术整合、生产 与加工并重,销售与市场对接;循环是投入与产出及生产过程中物 质、能量的良性利用;再生是向附加值递进;增效是指经济、生态、 社会综合效益的可持续发展。 -10- 考点一考点二 自主梳理核心突破典题试做 (1)生态工程应在、等方 面取得最佳效果并达到预期目

6、标。 (2)生态农业以理论为依据,以 协调发展为前提,在一定区域内,因地制宜地规划、组织和开展多 层次、多功能的农业生产。生态农业以保持生态系统内的 为主导思想,促进物质在系统内循环和重复使用,以最少的投入获 得最大的经济效益和生态效益。 -11- 考点一考点二 自主梳理核心突破典题试做 答案:(1)经济社会生态环境 (2)生态学环境与经济生态平衡 解析:(1)从材料中的最后一句话可知,生态工程应在经济、社会、 生态环境等方面取得最佳效果并达到预期目标。(2)生态农业是按 照生态学原理和经济学原理,运用现代科学技术成果和现代管理手 段,以及传统农业的有效经验建立起来的,能获得较高的经济效益、

7、生态效益和社会效益的现代化农业。生态农业通过人工设计生态 工程,协调发展与环境之间、资源利用与保护之间的矛盾,形成生 态上与经济上两个良性循环,经济、生态、社会三大效益的统一。 生态农业必须遵循协调和平衡原理。 -12- 考点一考点二 自主梳理核心突破典题试做 对应训练1某城市在建设过程中,更加注重生态文明的建设。 如利用人工建立的湿地公园对生活污水进行净化处理,形成藻菌共 生的污水净化系统,还可以利用藻类蛋白养鱼、养鸭等获得良好的 经济效益。下面是利用人工湿地净化生活污水的原理简图。请据 图回答问题。 -13- 考点一考点二 自主梳理核心突破典题试做 (1)输入人工湿地的能量为 。 (2)人

8、工湿地中的芦苇属于挺水植物,绿藻属于浮游植物,黑藻属 于沉水植物,这一现象体现了群落具有结构。该人 工湿地的建立体现了生态工程的基本原理有 等。 (3)该人工湿地中的芦苇、藻类等植物生长迅速,其主要原因是 。 (4)细菌、真菌等微生物的分解作用是净化污水的重要途径,为了 提高分解的效率,可采取的有效措施是 。 -14- 考点一考点二 自主梳理核心突破典题试做 (5)用恰当的箭头和文字完成该人工湿地的碳循环图解。 (6)某生物兴趣小组在实地调查了该人工湿地后,在大力赞赏利用 湿地对生活污水进行净化处理的同时,还向相关部门提出了应加强 对重点污染源的控制这一合理的建议,其依据的生态学理由是 。 -

9、15- 考点一考点二 自主梳理核心突破典题试做 答案:(1)生产者固定的太阳能和污水中有机物中的化学能 (2)垂直物质循环再生原理、协调与平衡原理 (3)细菌、真菌等微生物分解污水中的有机物为植物生长提供了充 足的氮、磷等矿质养料和光合作用所需的CO2 (4)向水体中适当通入空气 (5)见下图: (6)生态系统的自我调节能力是有限的 -16- 考点一考点二 自主梳理核心突破典题试做 对应训练2粮桑渔畜农业生态系统是浙江平原水网地区典型 的高效农业系统,下图表示这一农业生态系统的基本模式。试根据 图示回答下列问题。 -17- 考点一考点二 自主梳理核心突破典题试做 (1)粮桑渔畜生态系统的主要成

10、分是,流入这一生态 系统的总能量是。 (2)建立这一生态系统依据的主要生态学原理有 等。 (3)该生态系统的“沼气池”中主要微生物(如甲烷杆菌)的新陈代 谢类型是,因此,操作中应特别注意采取的措 施是。 (4)实践证明这一生态系统取得了较高的经济效益,这是因为该生 态系统实现了。 (5)在实际生产中,农民在桑园下层养鸡,试谈谈这种做法的好处: 。 -18- 考点一考点二 自主梳理核心突破典题试做 答案:(1)小麦、水稻、油菜、桑等该生态系统中全部生产者固 定的太阳能 (2)协调与平衡原理、系统学和工程学原理、物种多样性原理、物 质循环再生原理(答出两点即可) (3)异养厌氧型隔绝空气(密封沼气

11、池) (4)物质、能量的多级利用,能量利用率高 (5)不仅可以充分利用空间,而且可以减少桑树的虫害 -19- 考点一考点二 自主梳理核心突破典题试做 解析:(1)生产者是生态系统的主要成分,生态系统中全部生产者固 定的太阳能总量是流入该生态系统的总能量。(2)建立该生态工程 依据的主要生态学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、系统学与工程学原理等。(3)沼气 池中的主要微生物(如甲烷杆菌)的代谢类型是异养厌氧型,因此在 沼气发酵过程中应特别注意隔绝空气。(4)生态系统的经济效益好 是由于有更多的产品输出,即该生态系统能够输出更多的物质和能 量。(5)树下养鸡,

12、不仅可以充分利用空间,而且能够利用“桑虫 鸡”的食物链,减少桑树的虫害。 -20- 考点一考点二 自主梳理典题试做核心突破 考点二生态工程的实例 1.治污生态工程包括污水治理生态工程、城市垃圾处理生态 工程、湖泊或水源地治理生态工程等。 2.对于受到不同程度干扰或破坏的生态系统,需要进行环境与生态 保护、修复和改善。这些系统的保护、修复和改善工作,即生 态恢复工程。生态恢复是生态退化的逆转过程,在逆转过程中 不是靠纯粹的自然恢复,还要加入一定的人为手段,因而 最终恢复的不仅仅是自然生 态系统,还有许多人工建立的新生态系统。 3.生态农业是以生态学理论为依据,以环境与经济的 协调发展为前提,在一

13、定区域内,因地制宜地规划、组织和开 展多层次、多功能的农业生产。 -21- 考点一考点二 自主梳理典题试做核心突破 判一判判一判(1)“无锡太湖水体富营养化引起大面积水华”违反了生态 工程的“协调与平衡原理”。() (2)湿地的恢复除利用生物工程外,还要依靠自然演替机制恢复其 生态功能。() -22- 考点一考点二 自主梳理典题试做核心突破 生态工程的实例分析 -23- 考点一考点二 自主梳理典题试做核心突破 -24- 考点一考点二 自主梳理典题试做核心突破 -25- 考点一考点二 自主梳理典题试做核心突破 -26- 考点一考点二 自主梳理典题试做核心突破 -27- 考点一考点二 自主梳理典题

14、试做核心突破 错混辨析污染物并不是不能利用的资源。对环境造成危害的污 染物,采取一定的措施和技术,就能够进行回收和循环利用,这样不 但能够减少环境污染,而且提高了资源的利用效率,减少了资源的 浪费。 -28- 考点一考点二 自主梳理典题试做核心突破 例题湿地是地球上生物生产力最大的生态系统之一。它是天然 的蓄水池,并能过滤和分解水中的污染物进而改善水质,被誉为 “地球之肾”。湿地类型众多,如红树林、河流、湖泊和稻田等。 (1)湿地由于其特殊的水文及地理特征,具有 等生态功能。 (2)在红树林等湿地生态系统中,碳元素主要通过 被固定在有机物中,并沿着进行传递。 (3)与生物多样性丰富的湖泊相比,

15、稻田的力较 低。 -29- 考点一考点二 自主梳理典题试做核心突破 (4)调查表明,我国相当一部分湖泊已不同程度富营养化,原因是 含氮、磷等元素丰富的污染物的排放量超过了湖泊 的限度,使其自动调节能力下降。造成富营养化水体中鱼类大量死 亡的原因有等。 (5)湿地面积的缩小会导致局部气候变恶劣、 等。 (6)湿地生态恢复工程就是采用和措 施相结合的方法,如废水处理、污染控制、 土地处理工程以及等,使受干扰的湿 地得以恢复。 -30- 考点一考点二 自主梳理典题试做核心突破 答案:(1)调节水流量和控制洪水(蓄洪抗旱)、净化水质(答案合理 即可)(2)光合作用食物链(网)(3)抵抗(4)自动净化能

16、力 溶氧量下降、有毒物质增加(5)地下水位下降、生物多样性降低、 迁飞鸟类绝迹(答案合理即可)(6)工程生物点源和非点源 植物物种的引进种植 解析:(1)湿地是地球上独特的生态系统,被誉为地球的“肾脏”,具 有蓄洪防旱,调节区域气候,控制土壤侵蚀,自然净化污水,为迁飞的 鸟类和多种动、植物提供栖息地以及为人们提供休闲娱乐环境等 功能。 (2)在生态系统中,碳元素主要通过光合作用固定在有机物中,并 通过食物链和食物网进行传递。 -31- 考点一考点二 自主梳理典题试做核心突破 (3)稻田生态系统的生物种类较湖泊生态系统少,所以其抵抗力 稳定性较低。 (4)湖泊富营养化的原因是含氮、磷等元素高的污

17、染物排放量超 过了湖泊自动净化能力的限度,使水体中溶氧量下降,有毒物质增 加,从而引起水体中鱼类的死亡。 (5)湿地面积缩小使湿地生态系统的功能下降,从而引起生态失 调。 (6)湿地生态恢复工程就是采用工程和生物措施相结合的方法, 如废水处理、点源和非点源控制、土地处理工程以及植物物种的 引进种植等,使受到干扰的湿地得以恢复。在湿地的周围,还应建 立缓冲带,以尽量减少人类的干扰,使湿地依靠自然演替等机制恢 复其生态功能。 -32- 考点一考点二 自主梳理典题试做核心突破 对应训练1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(如图

18、)。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恢复力稳定性 。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。 -33- 考点一考点二 自主梳理典题试做核心突破 答案:(1)高正反馈 (2)生态塘和潜流湿地净化作用 (3)增加水中的溶氧量提高饵料的利用率 (4)后面池塘水体中的N和P含量(浓度)越来越高 (5)补水和排水水泵控制水的流量(循环频次) -34- 考点一考点二 自主梳理典题试做核心突破 (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