高考生物大一轮复习第十单元现代生物科技专题第36讲生态工程学案Word下载.docx

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（2）生态经济

①原则：

“循环经济”。

②特点：

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。

③目的：

实现废弃物的资源化。

④手段：

生态工程。

2．生态工程的原理

项目

理论基础

意义

实例

物质循环再生原理

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

物种多样性原理

生态系统的稳定性

生物多样性程度高可提高系统的抵抗力稳定性，提高系统的生产力

“三北防护林”建设中的问题，珊瑚礁生态系统的生物多样性的问题

协调与平衡原理

生物与环境的协调与平衡

生物数量不超过环境承载力，可避免系统的失衡和破坏

太湖富营养化问题、过度放牧等

整体性原理

社会、经济、自然构成复合系统

统一协调各种关系，保障生态系统的平衡与稳定

林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题

系统学和工程学原理

系统的结构决定功能原理：

分布式优于集中式和环式

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：

总体功能大于部分之和

保持系统很高的生产力

珊瑚礁、藻类和珊瑚虫的关系

深化拓展　

（1）理清生态经济、循环经济、生态工程之间的关系

（2）把握生态工程基本原理的判断方法

①强调物质循环、废物利用、减轻环境污染→物质循环再生原理。

②体现物种多，营养关系复杂→物种多样性原理。

③强调生物与环境的协调与平衡，涉及环境承载力→协调与平衡原理。

④涉及自然、经济和社会，指整个系统，如林业生态工程建设→整体性原理。

⑤涉及结构、功能，分布式、集中式、环式→系统的结构决定功能原理（系统学和工程学原理）。

⑥涉及系统组分的比例关系、总体功能大于各部分之和；

指系统内部，如互利共生→系统整体性原理（系统学和工程学原理）。

（1）“无废弃物农业”遵循的是物种多样性原理（　×

　）

（2）在建设生态农业时，沼气池的建立是遵循物质循环再生原理（　√　）

（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）“总体功能大于各部分之和的效果”是利用系统整体性原理（　√　）

（5）某草原牧区，在进行草场建设时，既注重不同牧草种类的搭配种植，又对单位面积内的放牧量做了一定控制，体现的是物种多样性和协调与平衡原理（　√　）

分析生态工程的相关原理示意图

（1）以上两图所体现的生态工程的原理分别是什么？

提示　甲图体现的是物质循环再生原理，乙图体现的是整体性原理。

（2）以下几种做法分别能体现哪种生态工程原理？

①单一人工林比天然混合林稳定性低，易爆发虫害；

②草原确定合理载畜量，不能过度放牧；

引种考虑适应环境；

③林业生态工程建设，既考虑种树又考虑生活问题。

提示　①物种多样性原理；

②协调与平衡原理；

③整体性原理。

命题点　借助社会热点考查生态工程的原理

1．“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、蔬菜栽培与日光温室有机地组合在一起。

下列有关叙述不正确的是（　　）

A．将牛粪、猪粪直接施入沼气池，可以为沼气池中的微生物生长提供物质和能量

B．建立该系统遵循的主要原理有物质循环再生原理、物种多样性原理等

C．该系统的主要成分是蔬菜，人、牛、猪等均为消费者，它们构成食物网

D．由于废弃物的再利用，提高了该系统中各营养级之间的能量传递效率

答案　D

解析　将牛粪、猪粪直接施入沼气池，沼气池中的微生物将其中的有机物分解为无机物，同时实现能量的多级利用，A项正确；

该生态系统将农业废弃物的转化、再生和资源化等综合起来，同时又增加了蔬菜的种植和牛、猪等家畜的饲养，遵循了能量的多级利用、物质循环再生、物种多样性等原理，B项正确；

生产者是生态系统的主要成分，也是基本成分，人、牛和猪直接或间接取食于生产者（蔬菜）。

生产者和消费者构成了食物网或食物链，C项正确；

不同结构的生态系统，能量传递效率是不会改变的，但能量利用率可以人为改变，D项错误。

2．柴静的纪录片《穹顶之下》引发了全国人民对雾霾的关注和讨论，而天津港火灾爆炸事故遗址将在彻底清理后建设海港生态公园，这再次将生态环境与生态经济推上舆论的焦点。

生态工程的建设已经成为社会关注的热点。

请回答下列问题：

（1）山西省为产煤大省，生态环境破坏严重，矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于植被恢复，以及植被恢复所必需的__________________的重建。

（2）某生态工程以沼气工程为中心，各类植物的秸秆、枝叶用来生产饲料喂养畜、禽、鱼，人、畜、禽粪便作为原料生产沼气，沼渣水返还农田、菜园、果园、苗圃、鱼塘，主要体现了生态工程的________________原理。

该生态工程建设中，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其____________。

该生态系统把鱼塘、农田、果园等有机地组合在一起，优化了系统结构，遵循____________________原理。

在该生态工程中，种植不同的农作物、果树，饲养多种畜禽，这体现了生态工程的____________原理。

（3）在应用植物修复技术治理重金属污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这遵循了生态工程的________________原理。

答案　

（1）土壤微生物群落　

（2）物质循环再生　环境容纳量　系统的结构决定功能　物种多样性　（3）协调与平衡

解析　

（1）在矿区生态环境的恢复工程中，关键是植被的恢复及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。

（2）某生态工程以沼气工程为中心，各类植物的秸秆、枝叶用来生产饲料喂养畜、禽、鱼，人、畜、禽粪便作为原料生产沼气，沼渣水返还农田、菜园、果园、苗圃、鱼塘，主要体现了生态工程的物质循环再生原理。

该生态工程建设中，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其环境容纳量（K值）。

生态系统把鱼塘、农田、果园等有机地组合在一起，优化了系统结构，遵循系统的结构决定功能的原理。

该生态工程种植不同的农作物、果树，饲养多种畜禽，这体现了生态工程的物种多样性原理。

（3）在应用植物修复技术治理重金属污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这遵循了生态工程的协调与平衡原理。

考点二　生态工程的实例及前景

1．生态工程实例（连线）

2．生态工程的发展前景

（1）“生物圈2号”生态工程实验的启示：

使我们认识到人与自然和谐共处的重要性，深化了我们对自然规律的认识。

（2）发展前景：

我们需要走有中国特色的道路，即不但要重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结合。

深化拓展　生态工程设计的常用方法——食物链网的“相接”与“加环”

（1）生态工程设计的常用方法之一是食物链（网）的“相接”。

例如，在稻田养鱼的农业生态工程中，鱼与稻原属于不同生态系统的食物链（网），但在人为调控下，将一些草食性鱼、滤食性鱼和杂食性鱼（如草鱼、鲢鱼和罗非鱼等）的鱼苗放养在稻田中，使稻田生态系统的结构有所改变，物质循环和能量流动更为合理。

（2）生态工程设计的常用方法之二是食物链（网）的“加环”。

“加环”可为未被利用的能量部分找到出路。

例如，用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇等，其残余物用来培养食用菌，栽培食用菌后的残余物再用来养殖蛆蛹，蛆蛹粪再作为优良有机肥还田等。

（1）矿区废弃地生态修复工程的关键是优先选择农作物以提高经济效益（　×

（2）我国在西部地区实行退耕还林还草工程，这一工程属于大区域生态系统恢复工程（　√　）

（3）依据协调与平衡原理，进行引种工程时，应考虑被引物种与环境的关系（　√　）

（4）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（　√　）

（5）建立不同的生态工程要依据不同的原理，因地制宜，不能生搬硬套（　√　）

（6）在进行生态工程建设时，应积极利用自然生态系统的强大自我恢复力，节省投资（　√　）

如图是某生态工程示意图，据图分析：

（1）从生态学角度分析，人们建立图示的农业生态系统的主要目的是什么？

图中的废弃物合理利用能体现生态工程的什么原理？

提示　目的是实现物质的循环再生和能量的多级利用；

废弃物的合理利用能体现生态工程的物质循环再生原理。

（2）从环境保护的角度分析，该生态工程能生产出无公害大米的原因是什么？

提示　减少了化肥和农药的使用量，减少了环境污染。

（3）将蘑菇房与蔬菜大棚相通可提高蔬菜产量，请从细胞代谢的角度分析，其原因是什么？

提示　蘑菇呼吸产生的二氧化碳可以供蔬菜进行光合作用，使其光合作用增强。

命题点　生态工程的实例分析

1.“菇—菜”立体栽培（如图）是充分利用温室大棚等设施的光、温度环境优势，按照空间层次分布，形成优势互补和资源高效利用的生态农业模式之一。

A．图中X可代表CO2，Y可代表O2

B．该生态系统中食用菌属于分解者

C．菌渣作为有机肥为蔬菜提供了能量

D．该模式遵循了物质循环再生等生态工程原理

答案　C

解析　蔬菜光合作用产生的O2可用于食用菌的细胞呼吸，同时食用菌细胞呼吸产生的CO2可被蔬菜的光合作用利用，故题图中X可代表CO2，Y可代表O2，A项正确；

食用菌能分解有机物，属于分解者，B项正确；

菌渣作为有机肥，通过微生物的分解作用只能为蔬菜提供CO2和无机盐，蔬菜不能从有机肥中直接获取能量，C项错误；

该生态农业充分利用了菌渣等废弃物，遵循了物质循环再生等生态工程原理，D项正确。

2．图1是某农村里的生态农业示意图，图2为矿区废弃地的生态恢复工程流程图，请据图回答有关问题：

（1）生态工程与传统工程相比，是一类______________________的工程体系。

（2）从生态学角度分析，人们建立图示农业生态系统的主要目的是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

图1生态农业主要借鉴了“无废弃物农业”，主要体现了生态工程的____________原理。

与此密切相关的生物有________________。

（3）图2中的①②分别为________________、________________，建立该生态系统所要遵循的主要原理有______________________________________________________________（写出两个即可）。

（4）图1中种植了转基因水稻，图2中种植了抗逆性的植物，对于转基因生物，人们存在________、________、________三个方面的争论。

答案　

（1）少消耗、多效益、可持续　

（2）实现生态系统内物质的循环利用和能量的多级利用，提高农产品的产量，减少环境污染（合理地调整生态系统中的能量流动关系，提高能量利用率，减少环境污染）　物质循环再生　腐生细菌和真菌　（3）工程机械措施　制造表土、压实　整体性原理、协调与平衡原理　（4）食物安全　生物安全　环境安全

解析　

（1）生态工程和传统农业相比，具有少消耗、多效益和可持续的特点。

（2）腐生细菌和真菌将粪便分解，产生的沼气作燃料，沼渣作肥料，体