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1、(全國通用版)2022高考生物二輪復習 專題九 現(xiàn)代生物科技專題 考點4 生態(tài)工程學案
1.理清生態(tài)工程的原理和實例
2.根據實例,確定生態(tài)工程的原理
生態(tài)工程實例
生態(tài)工程原理
無廢棄物農業(yè)
遵循物質循環(huán)再生原理
在人工林中增加植被層次
遵循物種多樣性原理
太湖水體富營養(yǎng)化引起大面積水華
違反協(xié)調與平衡原理
前面造林,后面砍樹
違反整體性原理
1.現(xiàn)有一生活污水凈化處理系統(tǒng),處理流程為“厭氧沉淀池—曝氣池—兼氧池—植物池”,其中植物池中生活著水生植物、昆蟲、魚類、蛙類等生物。污水經凈化處理后,可用于澆灌綠地。請回答下列問題:
(1)污水流經厭氧沉淀
2、池、曝氣池和兼氧池后得到初步凈化。在這個過程中,微生物通過______________呼吸將有機物分解。
(2)植物池中,水生植物、昆蟲、魚類、蛙類和底泥中的微生物共同組成了__________(填“生態(tài)系統(tǒng)”“群落”或“種群”)。在植物池的食物網中,植物位于第________營養(yǎng)級。植物池中所有蛙類獲得的能量最終來源于________所固定的________能。
(3)生態(tài)工程所遵循的基本原理有整體性、協(xié)調與平衡、____________、________________、__________________原理。
答案 (1)無氧和有氧(或細胞) (2)群落 一 生產者 太陽 (3)
3、物質循環(huán)再生 物種多樣性 系統(tǒng)學和工程學
解析 (1)依據題干提供的信息分析可知,污水流經厭氧沉淀池時,有些微生物能通過無氧呼吸分解有機物;流經曝氣池時,有些微生物能通過有氧呼吸分解有機物;流經兼氧池時,微生物能通過有氧呼吸和無氧呼吸分解有機物。
(2)植物池中所有的生物構成了群落。植物處于食物鏈的第一營養(yǎng)級;植物池中所有蛙類獲得的能量最終來源于生產者所固定的太陽能。
(3)生態(tài)工程所遵循的基本原理有整體性原理、協(xié)調與平衡原理、物種多樣性原理、系統(tǒng)學和工程學原理、物質循環(huán)再生原理等。
方法技巧 生態(tài)工程基本原理的判斷方法
(1)強調物質循環(huán)、廢物利用、減輕環(huán)境污染→物質循環(huán)再生原理。
4、
(2)體現(xiàn)物種多,營養(yǎng)關系復雜→物種多樣性原理。
(3)強調生物與環(huán)境的協(xié)調與平衡,涉及環(huán)境承載力→協(xié)調與平衡原理。
(4)涉及自然、經濟和社會;指整個系統(tǒng),如林業(yè)生態(tài)工程建設→整體性原理。
(5)涉及結構、功能,分布式、集中式、環(huán)式→系統(tǒng)的結構決定功能原理(系統(tǒng)學和工程學原理)。
(6)涉及系統(tǒng)組分的比例關系、總體功能大于各部分之和;指系統(tǒng)內部,如互利共生→系統(tǒng)整體性原理(系統(tǒng)學和工程學原理)。
2.回答下列有關生態(tài)工程的問題:
(1)一般來說,生態(tài)工程的主要任務是對________________________進行修復,對造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產方式進行改善,并提高生
5、態(tài)系統(tǒng)的生產力。
(2)生態(tài)農業(yè)建設中,處理秸稈的主要方式是用作沼氣發(fā)酵和培養(yǎng)食用菌,而不采用燃燒的方法。這樣做有哪兩方面的意義?①____________________________________________
________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________
_____________________________________
6、___________________________________。
通過飼養(yǎng)家禽、家畜,栽培食用菌,提高農民經濟收入,使保護環(huán)境和發(fā)展經濟相互協(xié)調,體現(xiàn)了生態(tài)工程的______________原理。
答案 (1)已被破壞的生態(tài)環(huán)境(或受損的生態(tài)系統(tǒng)) (2)①大大提高了能量的利用效率,使生態(tài)系統(tǒng)中的能量持續(xù)高效地流向對人類最有益的部分 ②減輕了對環(huán)境的污染 整體性
解析 (1)生態(tài)工程的主要任務是生態(tài)修復。(2)農作物秸稈的廢物資源化,避免了能源浪費和環(huán)境污染。建設生態(tài)工程不僅僅需要考慮生態(tài)保護,還要考慮國計民生,體現(xiàn)的是整體性原理。
方法技巧 (1)整體性原理≠系統(tǒng)整體性原理;
7、
(2)生態(tài)工程包括對現(xiàn)有不合理的和已遭破壞的兩種類型生態(tài)系統(tǒng)進行改造和修復。
3.如圖是我國常見的一種生態(tài)農業(yè)示意圖,請據圖回答下列問題:
(1)農作物、蒼蠅分別屬于該生態(tài)系統(tǒng)成分中的________、____________,沼氣池中微生物的異化作用類型主要是____________。
(2)畫出該生態(tài)系統(tǒng)中由生產者與消費者構成的食物網。
(3)該生態(tài)系統(tǒng)建立的意義在于人為調整生態(tài)系統(tǒng)的能量流動關系,使能量_____________,其最大生態(tài)效益是通過多層次分級利用有機廢棄物中的物質,既充分利用了有機物中的____________________,又____________
8、__________。
(4)從能量流動特點分析,若使地球以有限的資源供養(yǎng)更多的人,人的食物結構應增加______________性食物的比例。
答案 (1)生產者 分解者 厭氧型 (2)如圖所示: (3)盡可能流向對人類最有益的部分 能量 減少了環(huán)境污染 (4)植物
解析 (1)由圖示可知,蒼蠅和蚯蚓以秸稈為食物來源,屬于分解者。(2)依據圖中能量流動關系即可繪制食物網。(3)生態(tài)農業(yè)可將廢棄物資源化,實現(xiàn)能量的多級利用,既充分利用了能量,又減少了環(huán)境污染。(4)食物鏈越長,消耗的能量越多,因此增大植物性食物的比例,可減少能量的消耗,以供養(yǎng)更多的人。
4.長江的水體污染主要是由于流入
9、長江的次級河流在流經城鎮(zhèn)時,城市中的生活污水、工業(yè)廢水大量排入河流,造成河流污染。某小組利用人工浮床技術對次級河流中水質凈化分析,實驗裝置如下圖。請回答下列問題:
(1)圖中植物的作用是______________。該植物采收后,可干燥處理用來提取______________等金屬。
(2)此案例屬于______________生態(tài)工程的實例,它遵循的生態(tài)工程原理是________________________________(寫出一個即可)。
(3)該小組利用人工浮床開展了“茭白和菖蒲對生活污水凈化效果”的研究,你認為該實驗裝置應該準備______組,應采取的處理措施是_____
10、_______________________________
________________________________________________________________________。
(4)為了避免實驗誤差,你認為每個實驗裝置中的植物株數應________________。
(5)該工程能有效防止“水華”發(fā)生,提高水體的透明度。其原因是_______________
________________________________________________________________________。
答案 (1)吸收水中的化學元素 銅、鋅、汞
11、 (2)城市環(huán)境 協(xié)調與平衡原理、整體性原理、物質循環(huán)再生原理等 (3)4 一組只栽茭白,一組只栽菖蒲,一組混栽等量的茭白和菖蒲,一組不栽植物 (4)相等且多數 (5)一方面浮床植物在生長過程中能利用水中的氮、磷污染物,減少藻類生長所需的無機鹽;另一方面又能通過遮光作用來抑制水體中藻類的生長繁殖
解析 (1)人工浮床的原理是利用浮床植物發(fā)達的根系吸附大量懸浮物,靠其中的微生物降解和吞噬作用凈化水中的污染物,其次浮床植物在生長過程中還能利用水中的氮、磷污染物,另外通過遮光作用來抑制水體中藻類的生長繁殖,可有效防止“水華”發(fā)生,提高水的透明度;該植物可干燥處理后用來提取Cu、Zn、Hg等金屬。(2)人類對城市生活污水的治理應用了生態(tài)工程的協(xié)調與平衡、整體性、物質循環(huán)再生原理等。(3)根據對照原則,應設置4組裝置,一組只栽茭白,一組只栽菖蒲,一組混栽等量的茭白和菖蒲,一組不栽植物作空白對照。(4)為了避免實驗誤差,每個實驗裝置中的植物株數應相等且多數。