2014版高中生物《复习方略》中图版配套课件：选修三 第二单元 第一章生态工程.ppt

1、第一章 生态工程考纲要求三年考情1.简述生态工程的原理 2.生态工程的实例 2011新课标全国卷考点 一生态工程的基本原理1.传统经济与生态经济(1)传统经济:方式:大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式。特点:不注重生态环境的保护、经济的发展,以巨大的生态环境破坏为代价。(2)生态经济:方式:实现了原料产品原料产品的生产体系,实现了废弃物资源化的循环经济。特点:少消耗、多效益、可持续。2.生态工程所遵循的基本原理(1)基本原理:项 目理论基础意 义实 例物质循环与再生利用原理物质循环可避免环境污染及其对系统稳定和发展的影响无废弃物农业多样性原理生态系统的稳定性生物多样性程度高,可提高生态系统

2、的抵抗力稳定性“三北”防护林建设中的单纯林问题;珊瑚礁生态系统的生物多样性问题项 目理论基础意 义实 例协调与平衡原理生物与环境的协调与平衡可避免系统的失衡和破坏 太湖富营养化问题整体效应原理 社会经济自然复合系统统一协调各种关系,保障系统的平衡与稳定林业建设中自然生态系统与社会、经济系统的关系问题系统论原理系统的结构决定功能原理:分布式结构优于集中式和环式结构改善和优化系统的结构,以改善功能桑基鱼塘系统整体性原理:总体功能大于各部分之和能保持很高的系统生产力珊瑚礁藻类和珊瑚虫的关系(2)常见类型:桑基鱼塘模式:a.特点: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

3、,从而获得稻、鱼、蚕茧三丰收。b.图示:沼气农田立体养殖模式:a.特点: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。b.图示:【高考警示】(1)不同的生态工程所依据的原理可能不同。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。(2)实现生态经济一定要遵循生态学的基本原理,如果违背这个原理,就一定会由盛转衰,最终导致崩溃。考点 二生态工程的起因和注意问题1.起因(1)环境污染问题;(2)人口激增、资源破坏、能源短缺等问题。2.不同生态工程中的注意问题(1)农村综合发展型生态工程:核心是沼气工程,优点是开发可更新资源,减少环境

4、污染。(2)小流域综合治理生态工程:“综合”表现在同时考虑到生态效益和经济效益,不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区,各具特色。(3)大区域生态系统恢复工程:考虑树种生态适应性问题,种植适宜品种;考虑树种多样性,保证防护林体系稳定性。(4)湿地生态恢复工程:主要措施:退耕还湖;主要困难:解决迁出湖区居民的生计问题。(5)矿区废弃地的生态恢复工程:种植耐旱的灌木、草和树;确定合理载牧量;改良表土。(6)城市环境生态工程:解决大气污染措施:禁止使用有铅汽油;水污染:减少或禁止污水排放,进行污水净化。【高考警示】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

5、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。热点 一生态工程的原理【典例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:(1)该生态工程所遵循的基本原理有。(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,其主要原因是。(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,请就该生态系统

6、提出你的一条合理化建议:。【解析】(1)生态工程的基本原理有物质循环与再生利用原理、多样性原理、整体效应原理及系统论原理。该生态工程依据的是物质循环与再生利用、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固定太阳能开始的,因而该生态系统能量流动是从桑、油菜等生产者固定的太阳能开始,消费者是蚕、禽、畜等。(3)由图可知,该生态系统实现了废弃物再利用及无害化处理,因此更能净化环境。(4)该生态系统实现了物质的循环利用和能量的多级利用,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,可利用蚕沙碎屑养鱼,鱼塘的塘泥还可用作肥料。答案:(1)物质循环与再生利用原理

7、、多样性原理、协调与平衡原理(2)桑、油菜等生产者固定的太阳能 蚕、禽、畜(3)粪便等“废弃物”被及时利用(4)实现了物质的循环利用和能量的多级利用,提高了农产品的产量;减少了化肥、农药的使用(降低了农业成本投入)(5)蚕沙碎屑用来养鱼,鱼塘塘泥用来肥田【互动探究】(1)该生态系统是否延长了食物链?提示:没有,只是实现了物质的循环再生。(2)该生态系统通过什么生理过程获得能量?提示:光合作用。【变式训练】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

8、、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效应、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)厌氧沉淀池主要是无氧呼吸,曝气池为有氧呼吸,兼氧池两种方式均有。(2)生物群落是指生活在一定区域内所有生物个体的总称,生态系统还包含有无机环境。植物池是水生

9、环境,固定光能的是水生植物,从食物链考虑,第一营养级是水生植物,其次是初级消费者。(3)生态系统的原理包括:整体效应原理、协调与平衡原理、物质循环与再生利用原理、多样性原理、系统论原理。(4)生态工程对恢复和重建受损生态环境的作用非常重要和有效。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的同步发展。答案:(1)无氧和有氧(2)群落 一 水生植物 太阳(3)物质循环与再生利用 多样性 系统论(任选两个即可)(4)已破坏的生态环境热点 二生态工程的实例【典例2】下图为窦店村综合发展生态工程示意图。请据图回答:(1)该工程主要运用了生

10、态工程的哪些基本原理?。(2)蓝绿萍的代谢类型是,在生态系统中的地位是。(3)下图是某科研工作者为该村设计的垃圾资源化、无害化处理的一种方案,请据图回答问题:此方案中a、b过程需每一位居民的参与,参与的行动方式是。过程d、e利用的生物属于生态系统的何种成分?。从对资源的充分利用角度看,d、e途径比c途径突出的优点是。【解析】(1)该农业生态工程实现了物质的循环利用:作物秸秆用来生产食用菌和饲料;饲料喂养畜禽;人、畜粪尿作为原料生产沼气;沼液用于水产养殖业;沼渣为蔬菜施肥和喂养畜禽,从而达到了物质利用的良性循环,缓解了农村饲料、肥料的缺乏问题,同时一些加工品和农产品可以输出到市场出售。因此该生态

11、工程主要运用了物质循环再生原理、整体效应原理和物种多样性原理。(2)蓝绿萍的代谢类型是自养需氧型,属于生产者。(3)过程a、b是对垃圾的分类处理;过程d、e是利用分解者的分解作用处理有机废弃物,此过程既充分利用了废弃有机物中的物质和能量,又减少了因燃烧带来的污染。答案:(1)物质循环与再生利用原理、整体效应原理、多样性原理(2)自养需氧型 生产者(3)将生活垃圾分类处理 分解者除利用了有机垃圾中的能量外,还充分地、分层次地多级利用了垃圾中的物质,并且减少了因燃烧带来的污染【互动探究】(1)除了题中所涉及的生态工程的原理外,还有哪些原理?提示:协调与平衡原理、系统论原理。(2)题中生态工程所涉及

12、的原理与豆科植物和固氮菌互利共生所涉及的原理在哪方面相同?提示:都遵循系统整体效应原理。1.(2013西安模拟)研究性学习小组参观某市市郊建立的以沼气为中心,以保护生态环境为目标的“猪-沼-鱼-肥-果蔬”生态模式时绘出了如下模式图,请分析回答:(1)构建以沼气为中心的“猪-沼-鱼-肥-果蔬”生态模式时所依据的生态学原理是,该生态系统最大的优点是。(2)该生态系统的“基石”是,若要生产3kg鸡肉最少需要水稻和大豆共kg。(3)沼气池中有产甲烷菌和不产甲烷菌等微生物,其生态学作用主要是。(4)若农田内有虫害发生,采用何种措施既能保护环境又能有效防治害虫?。(5)水稻、大豆的秸秆除了图中所示的用途外

13、,还有哪些用途?(写出2个)_。【解析】(1)构建生态农业所依据的生物学原理是物质循环和再生原理,构建农业生态系统的目的是实现物质和能量的多级利用,减少环境污染。(2)生态系统中生产者是基础,当能量以最高效率沿最短食物链传递时,需生产者最少,故生产3kg鸡肉需要水稻和大豆最少320%=15kg。(3)沼气池中的微生物的作用是完成有机物的分解、产生沼气。(4)采用生物防治法既能保护环境又能有效防治害虫。答案:(1)物质循环与再生利用原理 提高物质和能量利用率,减轻环境污染(或实现物质和能量的多级利用,减轻环境污染)(2)水稻和大豆 15(3)分解有机物,产生沼气(4)引入害虫天敌防治、激素防治、

14、培育转基因抗害虫农作物等(5)作为饲料养猪;作为工业原料,广泛用于造纸、制造建材、酒精和一次性包装盒等;在直燃锅炉中进行充分彻底的燃烧,最大限度地转换成电能(写出2个合理答案即可)2.下图是一个庭院生态工程的模式图。请据图分析回答:(1)该图中有食物链条。(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,突出的优点是_。(4)该生态工程中的能量能够更多地被人类利用,原因是_。(5)该生态工程遵循原理。(6)人工设计的生态系统也具有信息传递的功能,下列有关叙述正确的是。A.生态系统的物理信息都来源于环境B.植物都通过

15、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)该生态系统中食物链有:植物人,植物猪人和植物鸡、鸭人共3条。(2)据食物链可以判断,人、猪、鸡、鸭均为第二营养级的生物。(3)太阳能、沼气属于清洁能源,无污染或污染很少。(4)利用有关生态工程的原理,可以更充分利用流向分解者或未利用的能量。(5)将分解后的物质再度利用,即符合物质循环再生原理。(6)生态系统中的物理信息除环境外,还可来自生物个体,植物可以通过光、电磁波等形式接受信息;信息的传递与食物链无直接关系。答案:(1)3(2)人、鸡、鸭、猪(3)燃烧时所产生的污染少(4)充分利用了废弃物中的

16、能量,实现了能量的多级利用(5)物质循环再生(6)D【方法技巧】与生态工程和生态经济相关的解题思路(1)生态工程的原理分析：从意义出发分析其理论基础，如无废弃物农业利用的就是物质循环再生原理。(2)生态经济主要实行循环经济原则，使物质成为再生产的原料而实行无废料生产体系。(3)生态工程是实现生态经济的重要手段。(4)生态农业的最终目的是实现物质和能量的高效多级利用。3.生态农业建设是建设社会主义新农村的重要内容之一。下面是两种生态农业模式:模式1 鸡-猪-鱼立体养殖模式:一亩鱼池配68头猪,100120只鸡,鱼池中各种鱼的比例大致为:鲢鱼占20%,草鱼占40%,鲤鱼、鳙鱼占40%,每亩投放鱼苗

17、4 500尾。每天从鸡舍中收集新鲜的鸡粪晒干,经初步发酵后混入一定量饲料喂猪,猪粪喂鱼。模式2“四位一体”生态模式:以太阳能为动力,以沼气为纽带,将日光温室、沼气池、蔬菜种植和温室养猪相结合的一种新型农业生产模式。请分析回答有关问题:(1)在模式1中,必须注意某种鱼的投入数量,不宜超过该鱼在生态系统中的。鱼塘中不同鱼类生活在不同水层,体现了生物群落在垂直结构上具有的现象。(2)下图表示某池塘中鲢鱼平均尾重变化情况。由曲线可知,生物体的生长呈型曲线,根据图示结果,最佳捕捞时间是在投放后的个月左右。(3)模式2中,光能输入生态系统的途径是,沼气池中的产甲烷杆菌在生态系统中属于(成分)。(4)建立以

18、沼气为纽带的“四位一体”生态工程主要遵循的生态工程原理是。【解析】(1)当种群数量达到或超过某一生态系统的环境最大容纳量时,该生态系统中生物间竞争加剧,甚至导致死亡,从而引起种群数量下降,因此投放的鱼数量不应超过环境最大容纳量;不同的鱼类生活在不同的水层,体现了群落中的生物在垂直结构上具有分层现象。(2)由图可知,该生物体的生长呈现S型曲线,当投放8个月左右时,鲢鱼的平均尾重达到最大值并基本保持不变,因此是最佳捕捞时间。(3)模式2的生产者只能通过光合作用固定太阳光能,因此光能进入模式2的途径是通过光合作用完成的。(4)该生态工程实现了物质的循环利用,实现了经济的良性发展,因此建立以沼气为中心

19、的“四位一体”生态工程主要遵循的生态工程原理是物质循环与再生利用原理。答案:(1)环境最大容纳量 分层(2)S8(3)生态系统中的生产者光合作用固定光能 分解者(4)物质循环与再生利用4.下图为南方某村综合发展生态工程示意图,请据图回答:(1)这一生态工程的结构和功能有哪些特点?_。(2)蓝绿萍的代谢类型是,在生态系统中的地位是。(3)若下图是某科研工作者为该村设计的垃圾资源化、无害化处理的一种方案,请据图回答问题:a.此方案中过程需每一位居民的参与,参与的行动方式是。b.过程利用的生物属于生态系统的何种成分?。c.从对资源的充分利用角度看,过程比过程突出的优点是。【解析】(1)该生态工程以沼

20、气工程为中心,农林牧副渔各业全面发展,增加了劳动力就业机会,促进了经济发展;同时又降低了环境污染,促进了农村的可持续发展。(2)蓝绿萍的代谢类型是自养需氧型,属于生产者。(3)过程是对垃圾的分类处理;过程是利用分解者的分解作用处理有机废弃物,此过程既充分利用了废弃有机物中的能量,又减少了因燃烧带来的污染。答案:(1)以沼气工程为中心,农林牧副渔各业全面发展,增加了劳动力就业机会,促进了经济发展,降低了环境污染,促进了农村的可持续发展(2)自养需氧型 生产者(3)a.将生活垃圾分类处理 b.分解者c.除利用了有机垃圾中的能量外,还充分地、分层次地多级利用了垃圾中的物质,并且减少了因燃烧带来的污染

21、5.(2013西安模拟)以前某地农村农作物秸秆都是作为燃料燃烧,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,下图是现在当地生态工程示意图。(1)试分析以前生产形式的主要不利影响:_。(2)该生态工程的建设遵循了(至少填两个)等基本原理。生态工程与传统工程相比较,具有等特点。(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做了一些调整。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，如_工程中抗虫、抗病转基因植物的种植减少了农药的使用；_工程中组织培养技术的

22、应用，可对城市环境进行综合治理。又如_工程中胚胎移植可以用于保护濒危野生动物、保护生物多样性等。(5)该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是_。【解析】(1)以前农作物秸秆作为燃料燃烧,这不仅造成了能源和物质资源的浪费,同时也造成了环境污染,增加了农业成本。(2)该题中的生态工程实现了物质的循环利用和能量的高效利用,同时具有较多的物种种类,因此体现了生态工程中的物质循环与再生利用原理、多样性原理等。生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续。(3)增加了奶牛养殖项目,需要种植可提供奶牛生存的作物,因此可在原有的生态工程基础上调整种植的农作物的种类和数量。(4)抗虫棉等的培育属于基因工程,组织培养技术属于细胞工程,而胚胎移植则属于胚胎工程。(5)该生态工程由于充分利用了废弃物中的能量,因此实现了能量的多级利用。答案:(1)能源和物质资源的浪费,造成环境污染,农业成本高等(2)物质循环与再生利用原理、多样性原理、整体效应原理、协调与平衡原理(写出两个即可)少消耗、多效益、可持续(3)种植的农作物的种类和数量(或原养殖家畜的数量等)(4)基因 细胞 胚胎(5)充分利用了废弃物中的能量,实现了能量的多级利用(废弃物资源化)