届高考生物一轮复习精品导学案105 生态工程解析版.docx
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届高考生物一轮复习精品导学案105生态工程解析版
1．简述生态工程的原理（Ⅱ）。
2.生态工程的实例（Ⅰ）。
一、生态工程与生态经济
1．生态工程建设的根本目的：
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。
2．生态工程的特点：
少消耗、多效益、可持续。
3．生态经济：
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，从而实现废物资源化。
二、生态工程所遵循的基本原理
1．物质循环再生原理
物质在生态系统中循环往复，逐层分级利用。
（如无废弃物农业）
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抵抗力稳定性。
3．协调与平衡原理
生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力。
4．整体性原理
人类处于社会—经济—自然复合而成的巨大系统中。
实行生态工程建设时，不但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．系统学和工程学原理
包括系统的结构决定功能原理和系统整体性原理。
三、生态工程实例（连一连）
四、生态工程的发展前景
1．“生物圈2号”生态工程实验的启示：
使我们理解到人与自然和谐共处的重要性，深化了我们对自然规律的理解。
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。
高频考点一生态工程的原理
例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。
下列相关叙述不准确的是（）
A.将牛粪、猪粪直接施入沼气池，能够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.因为废弃物的再利用，提升了该系统中各营养级之间的能量传递效率
【答案】D
成分，又是基本成分。
人、猪和牛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准确；不同结构的生态系统，能量传递效率是不会改变的，D错误。
2.下列相关生态工程的原理和实例中，错误的是（）
选项
相关实例
相关的生态工程原理
A
无废弃物农业
遵循物质循环再生原理
B
在人工林中增加植被的层次
遵循物种多样性原理
C
无锡太湖水体富营养化引起大面积水华
违反协调与平衡原理
D
前面造林，后面砍林
违反系统学和工程学原理
【答案】D
【解析】D项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。
高频考点二生态工程的实例分析
例2.如图为生态养猪模式。
从图中可知该生态工程属于（）
A.物质循环利用的生态工程
B.山区小流域综合治理与开发的生态工程
C.节水和废水处理与应用的生态工程
D.清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程
【答案】C
【解析】从题图中看出，该生态工程实现了废水的循环利用。
【变式探究】下图是江苏某农村因地制宜建设的生态农业园示意图，请据图回答下列问题：
（1）该生态农业园建设主要依据的生态工程原理有__________________________（至少2个）。
（2）池塘养鱼时，通常采用多鱼种混合放养模式（上层为食浮游生物的鳙鱼，中层为食草的草鱼，下层为杂食性的鲫鱼等）。
从群落结构分析，这种养殖模式的优点是___________________。
（3）防治果树虫害时，常利用性引诱剂来诱捕害虫或干扰交配，从而降低害虫种群密度。
这属于生态系统中的________________（信息类型）传递在农业生产中的应用。
（4）流入该生态农业园的总能量有________________________________和人工输入的能量，人工输入的能量有________________（至少2项）等。
该生态农业园增加了“蝇蛆养殖、食用菌种植”等项目，其意义是________________________________________________________。
（5）根据图示，用箭头表示生态系统三类生物成分之间的能量流动关系。
【答案】
（1）物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理等
（2）充分利用了生态系统的空间和食物资源（3）化学信息（4）稻麦蔬菜、草莓、梨等生产者固定的太阳能种子、幼苗、鸡苗、鸭苗、牛犊、电力、石油等实现了生态系统物质和能量的多级利用、减少了环境污染（5）如图所示
1.（2019·重庆理综，7Ⅰ）为治理某废弃采石场的生态环境，对其实行了公园化建设。
（1）对其实行整理和覆土，并选择适生植物实行人工造林，不同恢复时期的植物物种数如题图所示。
t0→t1，植物残体及凋落物中的有机物被生态系统中的______转化为无机物，使土壤条件得到改善；同时因为人工林土壤中存有______，导致群落中植物物种数增加；t1→t3，人工林抵抗力稳定性的变化是________；群落中植物物种数逐渐增加，物种之间________加剧。
（2）通过人工林建设和园林景观构建，既改善了生态环境，又可提升社会和经济效益，这主要体现了生态工程的__________________原理。
（2）生态系统改善后，考虑到社会－经济－自然复合生态系统，体现了整体性原理。
【答案】
（1）分解者种子或繁殖体增强竞争
（2）整体性（系统论）
2．（2019·广东理综，26）污水处理厂的污泥富含有机质和无机成分，可用作肥料，但其多环芳烃（PAHs）等有机污染物含量通常较高，施入土壤会带来二次污染，生物质炭是由作物废弃秸秆等炭化而成，将污泥、含7%生物质炭的污泥均堆放一段时间后用于盆栽实验，研究它们对黑麦草生长及PAHs迁移的影响，结果见下表：
测定项目
红壤
红壤＋污泥
红壤＋含7%
生物质炭的污泥土壤PAHs含量/（μg·kg－1）
527
1079
765
黑麦草叶绿素含量/（mg·g－1）
2.0
2.1
2.3
黑麦草每盆干重/g
1.7
2.3
2.7
黑麦草PAHs含量/（μg·kg－1）
401
651
428
（1）生物质炭孔隙结构发达，能改善土壤的通气状况，使根系细胞____________增强，________合成增加，从而促动根系对土壤养分的吸收。
（2）由表可知，施用含生物质炭污泥________________，从而促动黑麦草生长；污泥的施用使土壤和黑麦草的PAHs含量________，但生物质炭的输入____________________________，从而降低PAHs污染的风险。
由此可见，生物质炭有望用作污泥改良剂，促动污泥的推广应用。
污泥的应用符合生态工程的____________________原理。
【答案】
（1）有氧呼吸ATP
（2）使黑麦草叶绿素含量提升，促动光合作用的实行，有利于有机物的积累增加降低了土壤PAHs含量和黑麦草对PAHs的吸收与积累物质循环再生
3．（2019·浙江高考改编）下面是关于生物净化的问题。
请回答：
（1）生物净化技术的主要原理是通过人为地放大和强化生态系统的________水平，以达到有效治理环境污染的目的。
（2）在污水生物净化过程中，当污水流入水体后，好氧微生物首先大量________，并以水中的________作为营养来源。
随着水体的持续净化，水中的溶氧量有一个明显的________过程。
（3）下列关于活性污泥法的概述，错误的是（）
A.活性污泥是一种微生物共同体
B.活性污泥使用后不能重复利用
C.污水中的有机污染物在曝气池中得到净化
D.活性污泥法的处理过程可用计算机实行自动化监控
【解析】
（1）生物净化技术的原理在于生态系统自我调节水平的提升。
（2）含有机污染物的污水流入水体后，异养好氧型微生物先大量繁殖，消耗了水体中的溶解氧，从而导致水中溶解氧下降。
（3）活性污泥法主要是利用微生物净化污水，所谓活性污泥，应为微生物共同体。
【答案】
（1）自我调节
（2）繁殖有机污染物下降（3）B
1.生态系统内即使某个物种因为某种原因而死亡，也会很快由其他物种占据它原来的生态位置，从而避免了系统结构或功能的失衡。
这体现了生态工程的（）
A.协调与平衡原理B.物质循环再生原理
C.物种多样性原理D.整体性原理
【答案】C
【解析】生物多样性水准高，能够为各类生物的生存提供多种机会和条件。
2.有一山区因为开采露天小铁矿等活动，自然生态系统完全被破坏，成为一片废墟，为尽快使该山区恢复到原有自然生态系统状态，应采取的最好措施是在这片废墟上（）
A.回填土壤，引进多种外来物种，重建新的生态系统
B.撤出人类全部活动，实行全面封闭，等待自然恢复
C.回填土壤，栽培当地经济农作物，发展农业生产
D.回填土壤，栽种多种当地原有的植物，实行封山育林
【答案】D
【解析】在原有的气候条件未发生巨大变化之前，在原有的土质上栽种多种当地原有的植物，并实行封山育林，减少人为因素的破坏，是使已遭到破坏的生态系统恢复到原有自然生态系统状态的最好措施。
3.在生态工程建设中，注重物种多样性原理的主要意义是（）
A.提升生态系统的抵抗力稳定性，为各类生物的生存提供多种机会和条件
B.提升生态系统的恢复力稳定性，为各类生物的生存提供多种机会和条件
C.保持生态系统内各种群的密度固定不变
D.单纯追求农业或林业的最大产量
【答案】A
【解析】生态系统抵抗力稳定性的高低与营养结构复杂水准呈正相关。
生物多样性水准高，能够为各类生物的生存提供多种机会和条件。
4.如图是苏南某地利用人工湿地处理城市污水的部分示意图。
下列相关叙述中，不准确的是（）
A.流经该生态系统的总能量大于生产者所固定的太阳能
B.芦苇在湿地边沿随地势高低分布不同，属于群落的水平结构
C.该人工湿地具有一定的蓄洪防旱功能，体现了生物多样性的间接价值
D.该人工湿地的构建充分使用了物质和能量循环再生、多级利用的原理
【答案】D
5.设计良性循环的农业生态系统时，应遵循的基本原则是（）
A.充分利用自然界的物质和能量
B.追求经济效益的最大化
C.尽量减少有害生物的种类
D.提升沼气池的转化效率
【答案】A
【解析】良性循环的农业生态系统能最大限度提升物质和能量利用率，减少环境污染，增加生态系统稳定性。
实现经济效益和生态效益的同步发展。
6.“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。
下列相关叙述不准确的是（）
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
7.1985年前，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。
后来逐步开始实行农村产业结构调整，下图是2006年时当地生态工程示意图。
（1）试分析1985年前生产形式的不利影响（至少举两个方面）_________________________。
（2）该生态工程的建设遵循了_______________________________________________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升该系统的经济效益和生态效益。
专家们经过考察后，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：
________________________________________________________________________。
【答案】
（1）能源和物质资源的浪费、引起环境污染、农业成本高等
（2）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少消耗、多效益、可持续（3）种植的农作物种类和数量（或原养殖家畜的数量）（4）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，可对城市环境实行综合治理；胚胎工程中胚胎移植能够用于保护濒危野生动物，保护生物多样性
8.南京古泉生态农场是生态农业的典范。
该农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、养蘑菇、种桑养蚕、种植果树等多个生产过程有机地结合起来，形成一种高效良性的循环，生态效益得到了良性发展。
请就此生态农场的特点，完成下列问题：
（1）该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的________________、________________和________________原理。
（2）该系统工程的核心之一是沼气池，沼气池的制作如右图所示。
①在图中用箭头标出生产过程中物质循环的方向。
②如果将“无机物——农田”这个环节去掉，对生态农业系统有何影响？
____________________________________________________________。
（3）根据生态工程的物种多样性原理，有人认为生态农业建设中，应使食物链和营养级越长越多越好。
请你结合所学知识，分析该结论是否准确，为什么？
_______________________________________________________________________。
【答案】
（1）物质循环再生原理物种多样性原理整体性
（2）①如右图所示②土壤中的无机物得不到补充，物质循环受到破坏，土壤肥力下降（3）不准确。
因为食物链越长，各食物链中的生物数量越难以达到一定规模，影响经济效益；营养级越多，高层次营养级生物获得的能量越少，该营养级生物数量也越少
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