高考生物一輪復(fù)習(xí) 專題5 生態(tài)工程課件 新人教版選修3.ppt

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觀考情 考綱考頻 1.簡述生態(tài)工程的原理()3年2考 2.生態(tài)工程的實例(),專題5 生態(tài)工程,一、生態(tài)工程與生態(tài)經(jīng)濟 1生態(tài)工程建設(shè)的根本目的：遵循自然界 的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的 ，防止環(huán)境污染，達到_的同步發(fā)展。 2生態(tài)工程的特點： 、 、 。 3生態(tài)經(jīng)濟：通過實行“ ”的原則，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)的生產(chǎn)原料，從而實現(xiàn)廢棄物的 ，而實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟最重要的手段之一就是 。,物質(zhì)循環(huán),生產(chǎn)潛力,生態(tài)效益和經(jīng)濟效益,低消耗,多效益,可持續(xù),循環(huán)經(jīng)濟,資源化,生態(tài)工程,二、生態(tài)工程所遵循的基本原理 1物質(zhì)循環(huán)再生原理：物質(zhì)能夠在各類生態(tài)系統(tǒng)中，進行區(qū)域小循環(huán)和全球地質(zhì)大循環(huán)， ，分層分級利用，從而達到取之不盡、用之不竭的效果。 2物種多樣性原理：一般而言，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，除了考慮生物的生態(tài)適應(yīng)性外，還需要考慮 。 4整體性原理：人類處在一個社會經(jīng)濟自然復(fù)合而成的巨大系統(tǒng)中，進行生態(tài)工程建設(shè)時，不但要考慮到自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，還要考慮到 等系統(tǒng)的影響力。,循環(huán)往復(fù),抵抗力穩(wěn)定性,環(huán)境承載力(或環(huán)境容納量),經(jīng)濟和社會,5系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理：生態(tài)工程需要考慮_，通過改變和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，達到改善系統(tǒng)功能的目的。另外，系統(tǒng)各組分之間要有適當?shù)?，只有這樣才能順利完成能量、物質(zhì)、信息等的轉(zhuǎn)換和流通，并且實現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果，即“112”。,系統(tǒng)內(nèi)部不同組分之間的結(jié)構(gòu),比例關(guān)系,三、生態(tài)工程的類型與設(shè)計原則 1生態(tài)工程的類型：根據(jù)性質(zhì)和設(shè)計目標的不同，生態(tài)工程可以分為以下類型。 (1)具有農(nóng)業(yè)生態(tài)保護性質(zhì)并以農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)為目標的 工程。 (2)以 為目標的林業(yè)生態(tài)工程，包括水土保持生態(tài)工程、防風固沙生態(tài)工程、水源涵養(yǎng)生態(tài)工程、城市綠化和園林生態(tài)工程等。 (3)以 為目標的治污生態(tài)工程，包括污水治理生態(tài)工程、城市垃圾處理生態(tài)工程、湖泊和水源地治理生態(tài)工程等。,農(nóng)業(yè)生態(tài),環(huán)境保護,治理環(huán)境污染,2設(shè)計實施生態(tài)工程堅持的原則 (1)首先肯定生態(tài)工程的作用，特別是對_的重要作用。 (2)不能誤認為只要有了生態(tài)工程，就可以走發(fā)達國家“_”的老路。,恢復(fù)和重建受損生態(tài)系統(tǒng),先污染、破壞、后治理,判斷下列關(guān)于生態(tài)工程說法的正誤。 (1)設(shè)計良性循環(huán)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)時，應(yīng)遵循的基本原則是追求經(jīng)濟效益的最大化() (2)某草原牧區(qū)，在進行草場建設(shè)時，既注重不同牧草種類的搭配種植，又對單位面積內(nèi)的放牧量做了一定控制，體現(xiàn)了遵循物種多樣性和協(xié)調(diào)與平衡原理() (3)生態(tài)農(nóng)業(yè)實現(xiàn)了物質(zhì)和能量在系統(tǒng)中的多級循環(huán)利用() (4)“無廢棄物農(nóng)業(yè)”遵循的是物種多樣性原理() (5)在建設(shè)高新農(nóng)業(yè)時，沼氣池的建立是遵循物質(zhì)循環(huán)再生原理() (6)根據(jù)協(xié)調(diào)與平衡原理，一個生態(tài)系統(tǒng)中種群的數(shù)量不應(yīng)超過環(huán)境容納量(),(7)“總體功能大于各部分之和的效果”遵循的是系統(tǒng)學(xué)的結(jié)構(gòu)決定功能原理() (8)在建設(shè)生態(tài)工程時，既要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，還要考慮到經(jīng)濟和社會等系統(tǒng)的影響力() (9)建立生態(tài)農(nóng)業(yè)時巧設(shè)、增設(shè)食物鏈的目的是使食物鏈延長，消耗能量環(huán)節(jié)增多，系統(tǒng)總能量利用率降低() (10)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性比自然生態(tài)系統(tǒng)高() (11)生態(tài)農(nóng)業(yè)的指導(dǎo)思想是環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展() (12)要實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展，可以通過生物技術(shù)手段，轉(zhuǎn)化淀粉生產(chǎn)可再生能源(),1生態(tài)工程的原理比較,生態(tài)工程的基本原理,2.生態(tài)工程的實例分析,3.生態(tài)工程發(fā)展的前景 (1)“生物圈2號”生態(tài)工程的實驗及啟示 設(shè)計目的：制造一個人工模擬的生態(tài)系統(tǒng)，以驗證人類在離開地球的情況下，利用人工生態(tài)工程，僅僅依靠太陽能，能否維持生存。 失敗原因：溫度失調(diào)；大氣和海洋比例與地球相差甚遠，導(dǎo)致空氣中CO2的含量猛增；O2量減少，不足以維持人及動物的生存。 啟示：使人們認識到人與自然和諧共處的重要性，深化了對自然規(guī)律的認識，盡管科學(xué)技術(shù)已經(jīng)很發(fā)達了，但人類仍沒有能力完全模擬出自然生態(tài)系統(tǒng)。,(2)對我國生態(tài)工程發(fā)展前景的分析與展望 西方發(fā)達國家生態(tài)工程特點：目標是治理 ，集中于對破壞的生態(tài)系統(tǒng)進行生態(tài)恢復(fù)，生態(tài)工程應(yīng)用范圍小，不太強調(diào)經(jīng)濟效益。 我國生態(tài)危機：不是單純的環(huán)境污染問題，而是與人口激增、環(huán)境與 、 等問題結(jié)合在一起的并發(fā)癥。 我國生態(tài)工程特點：不但重視對生態(tài)環(huán)境的保護，更注重與經(jīng)濟、社會效益的結(jié)合，遵循整體、協(xié)調(diào)、再生、循環(huán)的基本原理，建立適合中國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村特點的生態(tài)工程。 我國生態(tài)工程不足之處：缺乏定量化模型指導(dǎo)，難以設(shè)計出標準化、易操作的生態(tài)工程樣板。設(shè)計缺乏高科技含量，生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控缺乏及時準確的監(jiān)測技術(shù)支持，缺乏理論性指導(dǎo)等。,環(huán)境污染,資源破壞,能源短缺,1南京市自開展“南京莫愁湖物理生態(tài)示范實驗研究”開始，相繼引種了浮水植物、沉水植物共計10余種，在圍隔區(qū)內(nèi)已經(jīng)形成了以沉水植物為優(yōu)勢的水生植物群體。試驗區(qū)內(nèi)營養(yǎng)鹽的濃度得到有效控制，如試驗區(qū)內(nèi)氨氮和總氮僅分別為試驗區(qū)外的1/13和1/5，有效地改善了水質(zhì)。 (1)此項生態(tài)工程依據(jù)的生態(tài)學(xué)原理有_、_、_、_和_。 (2)生態(tài)工程的調(diào)控機制是_，主要利用的能源是_。,(3)一些發(fā)達國家的生態(tài)工程建設(shè)主要依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的_，達到了以_為主，_為輔的程度。而在我國的生態(tài)工程建設(shè)中，_仍起著較大作用，強調(diào)按預(yù)期目標，因地制宜地調(diào)整復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。 (4)生態(tài)工程的主要目的在于_。,解析：生態(tài)工程的建設(shè)一是要遵循生態(tài)學(xué)原理，另外還要注意對于人與自然和諧發(fā)展的調(diào)控。目前我國的生態(tài)工程和西方國家的生態(tài)工程建設(shè)所處的階段不同，因而追求的目標也不盡相同，但總之都是為了使生物和環(huán)境之間變得高效和諧。 答案：(1)物質(zhì)循環(huán)再生原理 協(xié)調(diào)與平衡原理 整體性原理 系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理 物種多樣性原理 (2)人為輔助下的自我調(diào)節(jié) 太陽能 (3)自我調(diào)節(jié)理論 回歸自然 人為調(diào)控 人為調(diào)控 (4)建造和調(diào)控人工生態(tài)系統(tǒng)，使生物與環(huán)境之間變得高效和諧,1正確認識石油農(nóng)業(yè)與污染物 (1)正確認識“石油農(nóng)業(yè)” “石油農(nóng)業(yè)”是大量使用化肥、農(nóng)藥和機械的生產(chǎn)方式，因?qū)κ偷饶茉从懈叨鹊囊蕾囆远妹?。它把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)這一復(fù)雜的生物過程，變成了簡單的機械過程和化學(xué)過程。由于其投入高，產(chǎn)出也高，對糧食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用，但同時它所產(chǎn)生的廢棄物和有害物質(zhì)的數(shù)量也很龐大，大大削弱了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的 和 ，并造成日益嚴重的 和_等問題。,石油農(nóng)業(yè)與生態(tài)農(nóng)業(yè),穩(wěn)定性,持續(xù)生產(chǎn)力,農(nóng)產(chǎn)品污染,環(huán)境污染,(2)“污染物是放錯地方的資源” 對環(huán)境造成危害的污染物，采取一定的措施和技術(shù)，就能夠進行回收和循環(huán)利用，這樣不但能夠減少環(huán)境污染，而且提高了資源的利用效率，減少了資源的浪費。例如，對廢污水中的重金屬或氮、磷等養(yǎng)分就可以進行回收再利用。因此說污染物是放錯了地方?jīng)]有被利用的資源。 2生態(tài)農(nóng)業(yè)原理、設(shè)計與實例分析 生態(tài)農(nóng)業(yè)及其特點 (1)概念：生態(tài)農(nóng)業(yè)是按照生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟學(xué)原理，運用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和管理手段，以及傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的有效經(jīng)驗建立起來的，能獲得較高的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)。,(2)生態(tài)農(nóng)業(yè)的基本原理 生態(tài)學(xué)的基本原理是發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的主要理論基礎(chǔ)。生態(tài)系統(tǒng)中 和 是生態(tài)學(xué)的一條基本原理，而_則是生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質(zhì)循環(huán)的主要渠道，因此食物鏈既是一條能量轉(zhuǎn)換鏈，又是一條物質(zhì)傳遞鏈，從經(jīng)濟上看還是一條增值鏈。因此，遵循這一原理，就可以合理設(shè)計食物鏈，充分利用當?shù)刈匀毁Y源，利用動物、植物和微生物之間的相互依存關(guān)系，使生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)和能量被分層次地充分利用，使生產(chǎn)一種產(chǎn)品時產(chǎn)生的有機廢物成為生產(chǎn)另一種產(chǎn)品的投入，也就是實行 生產(chǎn)，提供盡可能多的潔凈產(chǎn)品，既能充分有效利用機械設(shè)備、化肥、農(nóng)藥，又減少環(huán)境污染。,能量多級利用,物質(zhì)循環(huán)再生,食物鏈,無廢物,(3)生態(tài)農(nóng)業(yè)的優(yōu)點 實現(xiàn) 再生和 。 減少 的消耗，減少化肥用量，減輕 。 降低農(nóng)業(yè)投入，收獲多種產(chǎn)品，增加經(jīng)濟效益。,物質(zhì)的循環(huán),能量的多級利用,能源和資源,環(huán)境污染,(4)生態(tài)農(nóng)業(yè)的設(shè)計 可從時間前后、生態(tài)空間、食物鏈等幾個方面考慮來設(shè)計生態(tài)農(nóng)業(yè)。下面介紹從生態(tài)空間方面設(shè)計生態(tài)農(nóng)業(yè)： 平面空間：在一定的區(qū)域內(nèi)，確定各種農(nóng)作物的種類和各種農(nóng)作物所占的比例及分布區(qū)域，這是從宏觀上進行農(nóng)業(yè)布局規(guī)劃。 垂直空間：利用生態(tài)學(xué)原理，將不同的種群科學(xué)地組合成復(fù)合生產(chǎn)系統(tǒng)，達到最充分、最合理地利用環(huán)境資源的目的，這樣可以從微觀上解決一個比較小范圍內(nèi)的生態(tài)組合。如：在一片農(nóng)田中應(yīng)該從地上和地下兩個方面科學(xué)搭配；在一片池塘中可以從水中、地上科學(xué)搭配；在一個果園中可以從樹上、樹下、地下科學(xué)搭配。我國南方的?；~塘就是人工建立的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。,(5)生態(tài)農(nóng)業(yè)常見類型 ?；~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，如圖所示。,沼氣農(nóng)田立體養(yǎng)殖模式 通過控制溫室內(nèi)的溫度、光照、氣體和水肥等因素，縮短生產(chǎn)周期，大幅度提高糧食、蔬菜和水果的產(chǎn)量和質(zhì)量。,2某小組對市郊一農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)進行調(diào)查后，經(jīng)過交流繪制出了如圖所示的生態(tài)工程示意圖。據(jù)圖回答有關(guān)問題：,(1)該生態(tài)系統(tǒng)中的主要成分是_，圖中的食用菌屬于生態(tài)系統(tǒng)成分中的_，該生態(tài)系統(tǒng)中，屬于第二營養(yǎng)級的生物有_。 (2)建立這一生態(tài)系統(tǒng)的目的是使農(nóng)作物固定的太陽能持續(xù)、高效地_；該生態(tài)系統(tǒng)的能量利用率較高與物質(zhì)的_利用密不可分。 (3)請畫出該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)。 (4)該生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)主要根據(jù)生態(tài)工程建設(shè)的_原理。,解析：(1)生態(tài)系統(tǒng)的主要成分是生產(chǎn)者，即圖中的農(nóng)作物。食用菌屬于腐生真菌，在生態(tài)系統(tǒng)中屬于分解者。以農(nóng)作物為食的生物屬于第二營養(yǎng)級，包括人和家禽、家畜。(2)建立生態(tài)農(nóng)業(yè)的目的是調(diào)整能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠郑捎趯崿F(xiàn)了能量的多級利用，所以該生態(tài)系統(tǒng)的能量利用率較高。(3)該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)有兩條食物鏈：農(nóng)作物家禽、家畜人；農(nóng)作物人。(4)該生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)了物質(zhì)的循環(huán)利用、分級利用，并且減少了環(huán)境污染，所以該生態(tài)農(nóng)業(yè)的設(shè)計遵循物質(zhì)循環(huán)再生原理。 答案：(1)農(nóng)作物(生產(chǎn)者或植物) 分解者 人和家禽、家畜 (2)流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?多級(循環(huán)、重復(fù)) (3) (4)物質(zhì)循環(huán)再生,例1 珠江三角洲的農(nóng)民充分利用自然條件，建立該地特有的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)模式：蔗基魚塘和?；~塘。如圖是蔗基魚塘和桑基魚塘的模式圖，據(jù)圖回答下列問題：,生態(tài)工程的原理應(yīng)用分析,(1)這種人工生態(tài)系統(tǒng)最基本的生物因素是_。要使它長期穩(wěn)定發(fā)展，除了有穩(wěn)定的_來源，各類生物要_。 (2)蠶糞、蔗葉進入魚塘經(jīng)過_的作用，釋放出_，被植物利用。 (3)該生態(tài)系統(tǒng)把?；~塘與蔗基魚塘有機地組合在一起，優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，遵循_原理。 (4)生態(tài)工程所遵循的基本原理有_、_、_、_等。,解析 生態(tài)系統(tǒng)的成分包括生產(chǎn)者、消費者、分解者、非生物的物質(zhì)和能量。題中人工生態(tài)系統(tǒng)最基本的生物因素是生產(chǎn)者和分解者。生態(tài)工程所遵循的基本原理有物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理等。 答案 (1)生產(chǎn)者和分解者 能量 保持相對穩(wěn)定 (2)分解者 礦質(zhì)離子 (3)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能 (4)物質(zhì)循環(huán)再生原理 物種多樣性原理 協(xié)調(diào)與平衡原理 整體性原理 系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理(回答其中任意四點即可),例2 某研究性學(xué)習(xí)小組參觀長沙市郊建立的以沼氣為中心、以保護生態(tài)環(huán)境為目標的“四位一體”生態(tài)農(nóng)業(yè)(人居種植養(yǎng)殖沼氣)時繪出了如下模式圖，請分析回答：,生態(tài)工程的實例生態(tài)農(nóng)業(yè),(1)構(gòu)建以沼氣為中心的“四位一體”生態(tài)農(nóng)業(yè)時所依據(jù)的主要生態(tài)學(xué)原理是_，該生態(tài)農(nóng)業(yè)最大的優(yōu)點是_。,(2)該生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者是_，蘑菇在該生態(tài)系統(tǒng)的成分中屬于_。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，將蘑菇房與蔬菜大棚相通，可提高蔬菜產(chǎn)量，其原因是_。 (3)利用植物秸稈生產(chǎn)乙醇時，植物秸稈經(jīng)預(yù)處理后，被微生物A所產(chǎn)生的_酶水解，轉(zhuǎn)化成葡萄糖。在控制_的情況下，能促進微生物B的發(fā)酵過程。寫出微生物B發(fā)酵過程的相關(guān)反應(yīng)：_。 (4)秸稈在沼氣池中處理成沼渣后有利于植物的吸收利用，原因是_。 (5)為進一步提高經(jīng)濟效益，養(yǎng)豬場引進了一頭肉質(zhì)優(yōu)良的花豬，運用_(填“DNA重組”“核移植”或“胚胎分割”)技術(shù)可實現(xiàn)利用當?shù)仄贩N生產(chǎn)花豬的設(shè)想。,解析 本題主要考查生態(tài)農(nóng)業(yè)的相關(guān)知識。(1)圖中的生態(tài)農(nóng)業(yè)為無廢棄物農(nóng)業(yè)，通過農(nóng)業(yè)廢棄物資源化，實現(xiàn)物質(zhì)的多級循環(huán)利用，減少污染，在資源有限的情況下，充分發(fā)揮資源潛力，建立良性物質(zhì)循環(huán)體系，促進農(nóng)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)展。(2)該生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者為水稻、大豆和蔬菜，蘑菇為腐生真菌，是分解者。蘑菇通過細胞呼吸產(chǎn)生的CO2能供給蔬菜進行光合作用。(3)植物秸稈的主要成分是纖維素，能在酶的催化下水解為葡萄糖。微生物發(fā)酵產(chǎn)生乙醇需在無氧條件下，進行的是無氧呼吸。(4)秸稈中的有機物被分解為無機物，成為植物易于吸收的營養(yǎng)物質(zhì)。(5)利用肉質(zhì)優(yōu)良的花豬的體細胞核與當?shù)仄贩N的卵母細胞的細胞質(zhì)進行重組，獲得的重組細胞再經(jīng)過早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植即可實現(xiàn)利用當?shù)仄贩N生產(chǎn)花豬。核移植技術(shù)也叫克隆技術(shù)。,答案 (1)物質(zhì)循環(huán)再生 提高物質(zhì)和能量利用率，減輕環(huán)境污染(或?qū)崿F(xiàn)物質(zhì)和能量的多級利用，減少環(huán)境污染) (2)水稻、大豆和蔬菜 分解者 蘑菇細胞呼吸放出二氧化碳，為蔬菜的光合作用提供原料 (3)纖維素 通氣 C6H12O62C2H5OH2CO2少量能量 (4)微生物將秸稈中的有機物分解為無機物 (5)核移植,