版高考生物人教版一轮复习 第10单元 现代生物科技专题 第40讲 文档Word格式.docx

1、（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？单一人工林比天然混合林稳定性低，易爆发虫害；草原确定合理载畜量，不能过度放牧；引种考虑适应环境；林业生态工程建设，既考虑种树又考虑生活问题。提示物种多样性原理；协调与平衡原理；整体性原理。题组生态工程的原理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

2、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，可以被微生物将其中的有机物分解为无机物，同时将能量多级利用，A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猪牛等家畜的饲养，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正确；生产者是生态系统的主要成分，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正确；不同结构的生态系统，能量传递效率是

3、不会改变的，D错误。2.下列有关生态工程的原理和实例中，错误的是（）选项有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。关于生态工程的几个问题（1）生态工程建设的目的：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，使经济效益和生态效益同步发展。（2）生态工程的特点：具有少消耗、多效益、可持续的特点。（3）生态工程的理解：涉及的学科知识包括生态学和

4、系统学；运用到的技术手段或方法有系统设计、调控和技术组装；最终目的是促进人类社会和自然环境的和谐发展。（4）生态工程的主要任务：对已被破坏的生态环境（或受损的生态系统）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。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。（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

5、的建立遵循的是物质循环再生原理（）（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）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（）2.如图是某生态工程示意图。（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？提示因为减少了化肥和农药的使用量

6、，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。题组生态工程的实例分析1.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。2.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

7、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

8、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）如图所示解析（1）该生态农业园建设主要依据的生态工程原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理等。（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），这种养殖模式充分利用了生态系统的空间和食物资源，缓解生物间的竞争。（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，其中性引诱剂的使用属于生态系统中的化学信息传递在农业生产中的应用。（4）流入该生态农业园的总能量是稻麦

9、蔬菜、草莓、梨等生产者固定的太阳能和人工输入的能量；人工输入的能量有种子、幼苗、鸡苗、鸭苗、牛犊、电力、石油等。该生态农业园增加了“蝇蛆养殖、食用菌种植”等项目，该项目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）生产者的能量可以流向消费者和分解者，消费者的能量可以流向分解者，图中分解者的能量还可以流向消费者（如蝇蛆养殖鸡鸭养殖），由此画出该生态系统三类生物成分之间的能量流动关系图。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）应当体现充分利用自然界的物质和能量资源的原则。（4）应当体现减少环境污染的原则。

10、（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。知识网络答题语句网络构建要语强记1.生态工程建设的目的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，达到经济效益与生态效益的同步发展。2.物质循环再生原理的基础是物质循环；物种多样性原理的基础是生态系统的稳定性；协调与平衡原理的基础是生物与环境的协调和平衡；整体性原理的基础是社会、经济和自然构成复合系统；系统学和工程学原理的基础是系统的结构决定功能。3.农村综合发展型生态工程的主要原理是物质循环再生原理、整体性原理和物种多样性原理；小流域综合治理生态工程的主要原理是整体

11、性原理和协调与平衡原理；大区域生态系统恢复工程和城市环境生态工程的主要原理都是协调与平衡原理、整体性原理。探究高考明确考向1.（2014重庆，7）为治理某废弃采石场的生态环境，对其进行了公园化建设。（1）对其进行整理和覆土，并选择适生植物进行人工造林，不同恢复时期的植物物种数如图所示。t0t1，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；同时由于人工林土壤中存在_，导致群落中植物物种数增加；t1t3，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，又可提高社会和经济效益，这主要体现了生

12、态工程的_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）解析（1）t0t1，植物残体及凋落物中的有机物被生态系统中的分解者分解成无机物，使土壤条件得到改善。改造的废弃采石场的土壤中存在一些种子或其他繁殖体，所以在群落演替过程中植物物种数会增加。t1t3，由于人工林中的植物物种数增加，所以人工林的自我调节能力逐渐增强，导致人工林的抵抗力稳定性也逐渐增加。在一个群落中，植物之间因光照、土壤中的水分和无机盐等因素而具有竞争关系。（2）生态工程的整体性原理是指进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。2.（2013广东，26）

13、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（g/kg）5271079765黑麦草叶绿素含量（mg/g）2.02.12.3黑麦草每盆干重（g）1.72.7黑麦草PAHs含量（g/kg）401651428（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_加强，_合成增加，从而促进根系对土壤养分的吸收。

14、（2）由表可知，施用含生物质炭的污泥_，从而促进黑麦草生长；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，促进污泥的推广应用，污泥的应用符合生态工程的_原理。答案（1）呼吸作用ATP（2）能增加黑麦草叶绿素含量升高能降低土壤和黑麦草中PAHs的含量物质循环再生解析（1）生物质炭能改善土壤的通气状况，促进细胞的呼吸作用，使得细胞的呼吸作用加强，合成的ATP增多，为根系主动吸收养分提供能量。（2）由表可知，施用含有生物质炭的污泥中黑麦草叶绿素的含量较多，从而促进黑麦草的生长，污泥施用后土壤和黑麦草的PAHs含量增加，

15、生物质炭的输入则能降低土壤和黑麦草中PAHs的含量。污泥中含有大量的有机质和无机成分，施用污泥的目的是使其中的养分被充分吸收利用，因此利用了物质循环再生的生态工程原理。3.（2011江苏，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（如图所示）。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_。（2）与传统养殖池塘相

16、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。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）解析（1）群落的营养结构越复杂，其抵抗力稳定性越高，恢复力稳定性越低，人工

17、养殖池塘营养结构简单，恢复力稳定性高，抵抗力稳定性低。负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，本题中因水体富营养化导致藻类大量繁殖，死亡后使水体溶氧量下降，造成鱼类的死亡，这是正反馈调节。（2）由图可知，该养殖系统比传统养殖池塘增加了生态塘和潜流湿地，这些设施内的水生植物、滤食动物可以净化水体、吸收水体中的矿质元素。（3）前一池塘的上层植物进行光合作用含有较多的氧气，这些浮游植物及剩余的饵料到下一个池塘的底部后又可以被利用，提高了饵料的利用率。（4）因营养的聚积使后面池塘中的N和P含量会越来越高。（5）由于是人工养殖系统，可以自主调节池塘里的水，以控制N、P含量。练出高分1.生态系统内即使某个

18、物种由于某种原因而死亡，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.整体性原理解析生物多样性程度高，可以为各类生物的生存提供多种机会和条件。2.有一山区由于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，实行封山育林解

19、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.提高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.提高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程度呈正相关。生物多样性程度高，可以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

20、分示意图。下列有关叙述中，不正确的是（）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运用了物质和能量循环再生、多级利用的原理解析城市污水的流入，带入一部分有机物，而有机物含有能量；由于地形高低不同，芦苇分布不同，这体现了群落的水平结构；生态系统的生态功能是生物多样性的间接价值；物质能够循环利用，能量不能循环利用。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

21、D.提高沼气池的转化效率解析良性循环的农业生态系统能最大限度提高物质和能量利用率，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。A.图中X可代表CO2，Y可代表O2B.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解析蔬菜光合作用产生的O2可用于食用菌的呼吸作用，同时食用菌呼吸作用产生的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；食用菌分解有机物，属于分解者

22、；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；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。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。后来逐步开始进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高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

23、，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，可对城市环境进行综合治理；胚胎工程中胚胎移植可以用于保护濒危野生动物，保护生物多样性解析（1）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，造成了能源和

24、物质资源的浪费、引起环境污染、农业成本高等不利的影响。（2）生态工程建设目的：该生态工程的建设遵循了物质循环再生原理（如秸秆被重复利用，沼渣和沼液作肥料）、整体性原理（考虑自然、经济、社会的整体影响）、物种多样性原理（物种数量增多：家畜、食用菌等）、系统的结构决定功能原理 （改善和优化系统结构改善功能）等基本原理。生态工程与传统工程相比较，具有少消耗、多效益、可持续等特点。专家经过考察后，建议他们增加一个奶牛养殖项目，就需要更多的奶牛的食物，所以村民需要调整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；胚胎工程中胚胎移植可以用于保护濒

25、危野生动物，保护生物多样性等等是现代生物技术应用于生态建设的典型事例。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。在图中用箭头标出生产过程中物质循环的方向。如果将“无机物农田”这一环节去掉，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，分析该结论是否正确，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）如右图所示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）不正确。因为食物链越长，各食物链中的生物数量越难