第39講PART39生態(tài)工程考點互動探究│教師備用習(xí)題考試說明1.簡述生態(tài)工程的原理(Ⅱ)。2.生態(tài)工程的實例(Ⅰ)?？键c互動探究知識梳理

1.生態(tài)工程概念:指人類應(yīng)用

和

等學(xué)科的基本原理和方法,通過系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)控和技術(shù)組裝,對已被破壞的生態(tài)環(huán)境進行

、

,對造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進行

,并

生態(tài)系統(tǒng)的

,從而促進

和

的

發(fā)展。

2.建設(shè)的目的:遵循

的規(guī)律,充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力,防止

,達到

和

的

發(fā)展。

考點一生態(tài)工程的概念和基本原理生態(tài)學(xué)系統(tǒng)學(xué)修復(fù)重建生產(chǎn)力人類社會自然環(huán)境和諧自然界物質(zhì)循環(huán)環(huán)境污染經(jīng)濟效益生態(tài)效益同步改善提高考點互動探究

3.特點:與傳統(tǒng)的工程相比,生態(tài)工程是一類

、

、

的工程體系。

4.基本原理(1)物質(zhì)循環(huán)再生原理:物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中

、分層分級利用。

(2)物種多樣性原理:物種繁多而復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的

。

(3)協(xié)調(diào)與平衡原理:處理好生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡,需要考慮

。

(4)整體性原理:進行生態(tài)工程建設(shè)時,不但要考慮

的規(guī)律,還要考慮到

等系統(tǒng)的影響力。

少消耗多效益可持續(xù)循環(huán)往復(fù)抵抗力穩(wěn)定性環(huán)境承載力自然生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)濟和社會考點互動探究(5)系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理。①系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理:生態(tài)工程通過

,

達到改善系統(tǒng)功能的目的。②系統(tǒng)整體性原理:系統(tǒng)各組分之間要有適當(dāng)?shù)?/p>

,完成能量、物質(zhì)、信息等的轉(zhuǎn)換和流通,實現(xiàn)

大于各部分之和的效果。

改變和優(yōu)化結(jié)構(gòu)比例關(guān)系總體功能考點互動探究

5.生態(tài)經(jīng)濟:(1)原則:“

”。

(2)結(jié)果:使一個系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物,能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的

。

(3)目的:實現(xiàn)

。

(4)實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟最重要的手段之一:

。

循環(huán)經(jīng)濟生產(chǎn)原料廢棄物的資源化生態(tài)工程考點互動探究

核心講解生態(tài)工程和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的比較項目生態(tài)工程傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)基本原理生態(tài)學(xué)、工程學(xué)工程學(xué)調(diào)節(jié)機制人為輔助下的自我調(diào)節(jié)人為調(diào)控與環(huán)境的關(guān)系協(xié)調(diào)破壞主要能源太陽能化石能源生物多樣性保護減少1.[2017·江蘇鎮(zhèn)江模擬]

設(shè)計生態(tài)工程的常用方法之一是給食物鏈(網(wǎng))“加環(huán)”,如圖12-39-1就是一種“加環(huán)”示意圖,下列有關(guān)敘述正確的是 (

)A.用殘渣來培育食用菌和蛆蛹,提高了能量在各營養(yǎng)級間的傳遞效率B.用玉米的副產(chǎn)品玉米芯生產(chǎn)木糖醇,可增加經(jīng)濟效益C.用蛆蛹糞便作有機肥還田,運用了能量循環(huán)再生原理D.在離開人的管理條件下,該生態(tài)工程仍可以正常運轉(zhuǎn)考點互動探究題組訓(xùn)練圖12-39-1考點互動探究[答案]B[解析]用殘渣來培育食用菌和蛆蛹,可以實現(xiàn)能量的多級利用,提高能量的利用率,但不能提高營養(yǎng)級間的傳遞效率,A錯誤;用玉米的副產(chǎn)品玉米芯生產(chǎn)木糖醇,可以增加經(jīng)濟效益,B正確;用蛆蛹糞便作肥料還田,運用了物質(zhì)循環(huán)再生原理,可以實現(xiàn)物質(zhì)循環(huán),C錯誤;人工生態(tài)系統(tǒng)中人的作用非常關(guān)鍵,離開人后該生態(tài)系統(tǒng)會很快崩潰,D錯誤。2.[2017·云南邵通高三期末]

“一帶一路”戰(zhàn)略是黨中央、國務(wù)院根據(jù)全球形勢深刻變化,統(tǒng)籌國際、國內(nèi)兩個大局做出的重大戰(zhàn)略決策,但“一帶一路”沿線國家生態(tài)環(huán)境安全問題日益凸顯,亟待解決。人類要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,必須走生態(tài)經(jīng)濟之路,生態(tài)經(jīng)濟所遵循的主要原則和實現(xiàn)的手段分別是

和

,在進行林業(yè)工程建設(shè)時,一方面要號召農(nóng)民種樹保護環(huán)境,另一方面還要考慮到當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的生計問題,這體現(xiàn)了生態(tài)工程的基本原理是

。

考點互動探究[答案]循環(huán)經(jīng)濟生態(tài)工程整體性原理[解析]生態(tài)經(jīng)濟所遵循的主要原則是循環(huán)經(jīng)濟,而實現(xiàn)這一目標(biāo)的重要手段是生態(tài)工程。在進行生態(tài)工程建設(shè)時,如同時兼顧社會—經(jīng)濟—自然,則遵循整體性原理?？键c互動探究知識梳理1.生態(tài)工程的實例(1)農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程①問題:人多地少以及實現(xiàn)

的多級利用。

②對策:建設(shè)農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程。(2)小流域綜合治理生態(tài)工程①問題:

。②對策:應(yīng)用生態(tài)工程的整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理以及工程學(xué)原理,通過保土蓄水、耕作措施、林草措施等工程和生物措施,層層設(shè)防以控制土壤侵蝕?？键c二

生態(tài)工程的實例及發(fā)展前景物質(zhì)、能量水土流失考點互動探究(3)大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程①問題:

。

②對策:退耕還林還草生態(tài)工程、

生態(tài)工程、防護林生態(tài)工程。

(4)濕地生態(tài)恢復(fù)工程①問題:

引發(fā)的系列效應(yīng)。

②對策:實施

工程;建立

。

土地沙漠化防沙治沙濕地縮小濕地恢復(fù)緩沖帶考點互動探究(5)礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程①問題:礦藏開采后造成土體、土壤和植被,乃至整個地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的破壞;礦區(qū)極端惡劣的土地條件阻礙植被生長;影響土地景觀,產(chǎn)生重金屬污染。②對策:人工制造表土、多層覆蓋、特殊隔離、土壤侵蝕控制、植被恢復(fù)工程等。(6)城市環(huán)境生態(tài)工程①問題:嚴(yán)重的環(huán)境污染。②對策:

;推廣“環(huán)境友好技術(shù)”和低污染清潔工藝,減少污染的產(chǎn)出;治理污染,進行

利用;建立健全法制。

合理規(guī)劃和布局廢棄物資源化考點互動探究2.生態(tài)工程的發(fā)展前景(1)“生物圈2號”生態(tài)實驗的啟示:使我們認(rèn)識到人與

的重要性,深化了我們對自然規(guī)律的認(rèn)識。

(2)我國生態(tài)工程建設(shè)的主要特點:在進行生態(tài)工程建設(shè)時,不但要重視對

,更要注重與

的結(jié)合。

自然和諧共處生態(tài)環(huán)境的保護經(jīng)濟、社會效益生態(tài)農(nóng)業(yè)(1)原理:生態(tài)農(nóng)業(yè)運用生態(tài)學(xué)原理(即生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)再生、能量多級利用或生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)與能量流動),在環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的思想指導(dǎo)下,應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)建立起來的多層次、多功能的綜合農(nóng)業(yè)生態(tài)體系。(2)優(yōu)點:實現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)再生和能量的多級利用,減少環(huán)境污染,減少了化肥用量,降低了農(nóng)業(yè)投入?？键c互動探究

核心講解(3)生態(tài)農(nóng)業(yè)常見類型①桑基魚塘模式人工建立的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。做到蠶糞養(yǎng)魚,魚糞肥塘,塘泥肥田、肥桑,從而獲得稻、魚、蠶繭三豐收,如圖12-39-2所示。②沼氣農(nóng)田立體養(yǎng)殖模式考點互動探究

圖12-39-2

圖12-39-3

1.[2017·河南中原名校聯(lián)盟4月模擬]

“無廢棄農(nóng)業(yè)”是我國古代傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的輝煌成就之一,也是生態(tài)工程最早和最生動的一種模式。如圖12-39-4是“無廢棄農(nóng)業(yè)”中對有機廢棄物進行處理的一種方案,請回答問題:(1)生態(tài)工程是指人類應(yīng)用

等學(xué)科的基本原理,通過系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)控和技術(shù)組裝,對已被破壞的生態(tài)環(huán)境進行

,對造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進行改善,并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力,從而促進人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展。

考點互動探究題組訓(xùn)練圖12-39-4

(2)“無廢棄農(nóng)業(yè)”遵循的生態(tài)學(xué)原理主要是

原理。施用有機肥料有利于提高農(nóng)作物的產(chǎn)量,原因是土壤微生物分解有機肥料所產(chǎn)生的

使農(nóng)作物的光合作用強度得到提高。

(3)從資源化、無害化角度分析,途徑②③優(yōu)于④的原因是通過

有機廢棄物中的物質(zhì),既充分利用有機物中的能量,又減少

。

(4)少量有機廢棄物排入河流,不會使河流中的生物種類和數(shù)量發(fā)生明顯變化,這說明生態(tài)系統(tǒng)具有

能力。

(5)焚燒塑料垃圾所產(chǎn)生的二噁英會誘發(fā)使

基因發(fā)生突變,導(dǎo)致正常細(xì)胞的生長和分裂失控而變成癌細(xì)胞。

考點互動探究(6)能降解塑料的微生物屬于生態(tài)系統(tǒng)的

(成分)。若利用DNA重組技術(shù)將降解塑料的基因?qū)肽承┩寥牢⑸?如根瘤菌)中,則土壤中的塑料有望得到較快降解,該技術(shù)的核心是

。

考點互動探究[答案]

(1)生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)修復(fù)、重建(2)物質(zhì)循環(huán)再生CO2和無機鹽(3)多層分級利用環(huán)境污染(4)(一定的)自我調(diào)節(jié)(5)原癌基因和抑癌(6)分解者基因表達載體的構(gòu)建[解析](1)生態(tài)工程是指人類應(yīng)用生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科的基本原理,通過系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)控和技術(shù)組裝,對已被破壞的生態(tài)環(huán)境進行修復(fù)、重建,對造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進行改善,并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力,從而促進人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展?？键c互動探究(2)(3)“無廢棄農(nóng)業(yè)”是我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)特色,它遵循的是物質(zhì)循環(huán)再生原理。植物屬于自養(yǎng)型生物,不直接從環(huán)境中吸收有機物,有機肥料經(jīng)過土壤微生物的分解作用,釋放出CO2及含N、P、K等的無機鹽離子,從而供植物光合作用利用。這樣分層級利用有機廢棄物中的物質(zhì),既充分利用了有機物中的能量,又減少了環(huán)境污染。(4)生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾時,依靠自我調(diào)節(jié)能力來維持自身的相對穩(wěn)定。(5)細(xì)胞發(fā)生癌變是在致癌因子的作用下,細(xì)胞中的原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變的結(jié)果。(6)能降解塑料的微生物屬于生態(tài)系統(tǒng)的分解者。基因工程的基本操作程序:目的基因的獲取→基因表達載體的構(gòu)建→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的檢測與鑒定,其中基因表達載體的構(gòu)建是基因工程的核心。2.某城市在建設(shè)過程中,更加注重生態(tài)文明的建設(shè),如利用人工建立的濕地公園對生活污水進行凈化處理,形成藻菌共生的污水凈化系統(tǒng),還可以利用藻類蛋白養(yǎng)魚、養(yǎng)鴨等獲得良好的經(jīng)濟效益。圖12-39-5是利用人工濕地凈化生活污水的原理簡圖。請據(jù)圖回答問題:(1)輸入人工濕地的能量為

。(2)人工濕地中的蘆葦屬于挺水植物,綠藻屬于浮游植物,黑藻屬于沉水植物,這一現(xiàn)象體現(xiàn)了群落具有

結(jié)構(gòu)。該人工濕地的建立體現(xiàn)了生態(tài)工程的基本原理有

等?？键c互動探究圖12-39-5

(3)該人工濕地中的蘆葦、藻類等植物生長迅速,其主要原因是

。

(4)細(xì)菌、真菌等微生物的分解作用是凈化污水的重要途徑,為了提高分解的效率,可采取的有效措施是

。

(5)某生物興趣小組在實地調(diào)查了該人工濕地后,在大力贊賞利用濕地對生活污水進行凈化處理的同時,還向相關(guān)部門提出了應(yīng)加強對重點污染源的控制這一合理的建議,其依據(jù)的生態(tài)學(xué)理由是

。

考點互動探究考點互動探究[答案](1)太陽能和污水中有機物中的化學(xué)能(2)垂直物質(zhì)循環(huán)再生原理、協(xié)調(diào)與平衡原理(3)細(xì)菌、真菌等微生物分解污水中的有機物為植物生長提供了充足的氮、磷等礦質(zhì)養(yǎng)料和光合作用所需的CO2(4)向水體中適當(dāng)通入空氣(5)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有限的[解析]輸入人工濕地的能量有各種植物通過光合作用固定的太陽能和生活污水中有機物中的化學(xué)能。不同的生物生活在不同的層次,這體現(xiàn)了群落的垂直結(jié)構(gòu)。人工濕地中的細(xì)菌、真菌分解污水中的有機物提供大量的氮、磷等礦質(zhì)養(yǎng)料,被人工濕地中的蘆葦、藻類等植物吸收,使其生長迅速。濕地中的細(xì)菌、真菌多數(shù)為需氧型微生物,為提高其分解效率,可向水體中通入一定量的空氣。考點互動探究1.[2016·浙江卷]

某農(nóng)戶建立了小型的“蔬菜—雞、豬—沼氣”系統(tǒng)。請回答:(1)這一系統(tǒng)屬于人工干預(yù)下的

生態(tài)系統(tǒng),其生物組成成分包括生產(chǎn)者、消費者和

。在分析該生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)濟效益時,除了考慮這三者的投入與產(chǎn)出外,還要考慮

的投入。

(2)在該生態(tài)系統(tǒng)中,利用發(fā)酵技術(shù)產(chǎn)生沼氣開發(fā)生物能屬于

的生態(tài)工程。

A.生物多樣性保護和持續(xù)利用B.節(jié)水和廢水處理與利用C.山區(qū)小流域綜合治理與開發(fā)D.潔凈及可再生能源系統(tǒng)組合利用

歷年真題明考向考點互動探究[答案](1)庭院分解者勞動者(2)D[解析](1)“蔬菜—雞、豬—沼氣”系統(tǒng)屬于人工干預(yù)下的庭院生態(tài)系統(tǒng),該生態(tài)系統(tǒng)的生物組成成分包括生產(chǎn)者、分解者和消費者。在分析該生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)濟效益時,除了考慮這三者的投入與產(chǎn)出外,還要考慮勞動者的投入。(2)利用發(fā)酵技術(shù)產(chǎn)生沼氣開發(fā)生物能屬于潔凈及可再生能源系統(tǒng)組合利用的生態(tài)工程。考點互動探究2.[2014·重慶卷]

為治理某廢棄采石場的生態(tài)環(huán)境,對其進行公園化建設(shè)。(1)對其進行整理和覆土,并選擇適生植物進行人工造林,不同恢復(fù)時期的植物物種數(shù)如圖12-39-6所示。t0→t1,植物殘體及凋落物中的有機物被生態(tài)系統(tǒng)中的

轉(zhuǎn)化為無機物,使土壤條件得到改善;同時由于人工林土壤中存在

,導(dǎo)致群落中植物物種數(shù)增加;t1→t3,人工林抵抗力穩(wěn)定性的變化是

;群落中植物物種數(shù)逐漸增加,物種之間

加劇。

(2)通過人工林建設(shè)和園林景觀構(gòu)建,既改善了生態(tài)環(huán)境,又可提高社會和經(jīng)濟效益,這主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的

原理。

圖12-39-6考點互動探究[答案]

(1)分解者種子或繁殖體增強競爭(2)整體性(系統(tǒng)論)[解析]

(1)生態(tài)系統(tǒng)成分中的分解者將有機物轉(zhuǎn)化為無機物,供生產(chǎn)者利用。在群落次生演替中,土壤中原有的植物種子或繁殖體增加了人工林生態(tài)系統(tǒng)中的物種豐富度。圖示t1→t3階段,植物物種數(shù)增加,該生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性增強,隨物種數(shù)逐漸增加,物種之間競爭加劇。(2)人工林的建設(shè)和園林景觀構(gòu)建,既可改善生態(tài)環(huán)境,又可提高社會和經(jīng)濟效益,體現(xiàn)了生態(tài)工程的整體性原理。1.下列有關(guān)生態(tài)工程原理的說法,正確的是(

)A.農(nóng)作物合理密植,遵循的是協(xié)調(diào)與平衡原理B.農(nóng)作物間作套種,遵循的是整體性原理C.前面造林,后面砍樹,違反的是系統(tǒng)學(xué)與工程學(xué)原理D.某湖中水體富營養(yǎng)化,引起大面積水華,違反的是物種多樣性原理教師備用習(xí)題[答案]A[解析]農(nóng)作物間作套種,遵循的是物種多樣性原理。前面造林,后面砍樹,違反的是整體性原理。某湖中水體富營養(yǎng)化,引起大面積水華,違反的是協(xié)調(diào)與平衡原理。2.在幫助農(nóng)民發(fā)展經(jīng)濟的同時,一定要注意一些實際問題,如“香蕉不宜在北方地區(qū)栽種”“蘋果樹不宜在熱帶地區(qū)栽種”,這主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的什么原理(

)A.整體性原理

B.協(xié)調(diào)與平衡原理C.物種多樣性原理

D.物質(zhì)循環(huán)再生原理教師備用習(xí)題[答案]B[解析]生物只有適應(yīng)一定的環(huán)境才能正常生長,所以“香蕉不宜在北方地區(qū)栽種”“蘋果樹不宜在熱帶地區(qū)栽種”,這主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的協(xié)調(diào)與平衡原理。3.下列有關(guān)生態(tài)工程的原理和實例中,錯誤的是 (

)教師備用習(xí)題選項有關(guān)事例相關(guān)的生態(tài)工程原理A無廢棄物農(nóng)業(yè)遵循物質(zhì)循環(huán)再生原理B在人工林中增加植被的層次遵循物種多樣性原理C某湖水體富營養(yǎng)化引起大面積水華違反協(xié)調(diào)與平衡原理D前面造林,后面砍林違反系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理教師備用習(xí)題[解析]無廢棄物農(nóng)業(yè)使物質(zhì)能在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復(fù),分層分級利用,遵循了物質(zhì)循環(huán)再生原理,A項正確。在人工林中增加植被的層次,使物種數(shù)目增加,增加生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,遵循物種多樣性原理,B項正確。某湖水體富營養(yǎng)化引起大面積水華是違反了協(xié)調(diào)與平衡原理,C項正確。前面造林,后面砍林是違反了整體性原理,D項錯誤。[答案]D4.[2017·北京石景山區(qū)一模]

池塘養(yǎng)魚過程中,由于飼料中含N和P的營養(yǎng)物質(zhì)未被魚類全部攝取,成為廢棄物,不僅影響魚類生長速度,還加劇了水體的富營養(yǎng)化。利用養(yǎng)殖廢水進