2020版高考生物一輪復(fù)習(xí) 課堂互動探究案4 生態(tài)工程（含解析）

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1、課堂互動探究案4 生態(tài)工程 考點突破　素養(yǎng)達(dá)成 　生態(tài)工程的基本原理(國考5年未考) (地方卷：2014重慶卷；2013廣東卷) 【師說考問】 考問1　生態(tài)工程建設(shè)的目的：遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。 考問2　特點：少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。 考問3　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)中循環(huán)往復(fù)、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)具有較高的抵抗力穩(wěn)定性。 (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，需要考慮環(huán)境承載力。 (4)整體性原理：進

2、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，更重要的是，還要考慮到經(jīng)濟和社會等系統(tǒng)的影響力。 (5)系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理：包括系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理和系統(tǒng)整體性原理。 考問4　探究下面生態(tài)工程原理的不同點 項目 理論基礎(chǔ) 意義 實例 物質(zhì)循環(huán) 再生原理 物質(zhì)循環(huán) 可避免環(huán)境污染及其對系統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)展的影響 “無廢棄物農(nóng)業(yè)” 物種多樣 性原理 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 生物多樣性程度高，可提高系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)的生產(chǎn)力 “三北防護林”建設(shè)中的單純林問題，珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性問題 協(xié)調(diào)與平 衡原理 生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡 生物的數(shù)量不超過環(huán)境承載力

3、，可避免系統(tǒng)的失衡和破壞 太湖富營養(yǎng)化問題、過度放牧等 整體性 原理 社會、經(jīng)濟、自然構(gòu)成復(fù)合系統(tǒng) 統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)系，保障系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定 林業(yè)建設(shè)中自然系統(tǒng)與社會、經(jīng)濟系統(tǒng)的關(guān)系問題 系統(tǒng)學(xué)和 工程學(xué)原 理　　　 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理：分布式優(yōu)于集中式和環(huán)式 改變和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以改善功能 ?；~塘 系統(tǒng)整體性原理：整體大于部分之和 保持系統(tǒng)很高的生產(chǎn)力 珊瑚礁、藻類和珊瑚蟲的關(guān)系 【題組跟進】 高考題組——研考向 　生態(tài)工程的基本原理 [經(jīng)典高考]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

4、、昆蟲、魚類、蛙類等生物。污水經(jīng)凈化處理后，可用于澆灌綠地。請回答下列問題： (1)污水流經(jīng)厭氧沉淀池、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(wǎng)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(diào)與平衡、________和________等原理。 (4)一般來說，生態(tài)工程的主要任務(wù)是對____

5、__________________________進行修復(fù)，對造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。 解析：(1)依據(jù)題干信息分析，污水流經(jīng)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(jīng)兼氧池時，微生物既能進行有氧呼吸，又能進行無氧呼吸。(2)根據(jù)本小題提供的信息可推知植物池中所有的生物構(gòu)成了群落。植物處于食物鏈的第一營養(yǎng)級。植物池中所有的蛙類獲得的能量最終來源于生產(chǎn)者固定的太陽能。(3)生態(tài)工程的基本原理包括物質(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。(4)根據(jù)本小題中提供的信息可推測，生態(tài)工程的主要任務(wù)是對已被破壞的

6、生態(tài)環(huán)境或受損的生態(tài)系統(tǒng)進行修復(fù)。 答案：(1)有氧和無氧(或細(xì)胞) (2)群落　一　生產(chǎn)者　太陽 (3)物種多樣性　物質(zhì)循環(huán)再生 (4)已被破壞的生態(tài)環(huán)境(或受損的生態(tài)系統(tǒng)) [師說技巧]　熟悉生態(tài)工程的兩種模式 1．桑基魚塘模式 (1)特點：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。 (2)圖示： 2．沼氣農(nóng)田立體養(yǎng)殖模式 (1)特點：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)圖示： 模擬題組——預(yù)趨勢 　生態(tài)工程的原理 1．[經(jīng)

7、典模擬]“四位一體”生態(tài)農(nóng)業(yè)是我國北方典型的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，它以沼氣為紐帶，將沼氣池、豬禽舍、蔬菜栽培與日光溫室有機地組合在一起。下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．將牛糞、豬糞直接施入沼氣池，可以為沼氣池中的微生物生長提供物質(zhì)和能量 B．建立該系統(tǒng)遵循的主要原理有物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理等 C．該系統(tǒng)的主要成分是蔬菜，人、牛、豬等均為消費者，它們構(gòu)成食物網(wǎng) D．由于廢棄物的再利用，提高了該系統(tǒng)中各營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率 解析：將牛糞、豬糞直接施入沼氣池，可以被微生物將其中的有機物分解為無機物，同時將能量多級利用，A正確；該生態(tài)系統(tǒng)將農(nóng)業(yè)廢棄物的轉(zhuǎn)化、再生和資源化等綜合起

8、來，同時又增加了蔬菜的種植和豬牛等家畜的飼養(yǎng)，遵循了能量的多級利用、物質(zhì)循環(huán)再生、物種多樣性等原理，B正確；生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的主要成分，又是基石。人、豬和牛直接或間接取食于生產(chǎn)者(蔬菜)。生產(chǎn)者和消費者構(gòu)成了食物鏈或食物網(wǎng)，C正確；不同結(jié)構(gòu)的生態(tài)系統(tǒng)，其能量傳遞效率是不會改變的，D錯誤。 答案：D 2．[2019·資陽模擬]下列有關(guān)生態(tài)工程的原理和實例中，錯誤的是(　　) 選項 有關(guān)實例 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 無錫太湖水體富營養(yǎng)化引起大面積水華 違反協(xié)調(diào)與平衡原理 D 前

9、面造林，后面砍林 違反系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理 解析：D項中講的是在追求生態(tài)效益時必須考慮到社會效益、經(jīng)濟效益，這明顯是整體性原理。 答案：D 3．[經(jīng)典模擬]下列關(guān)于生態(tài)工程的理解，不合理的是(　　) A．我國“三北防護林”運用物種多樣性原理，取得了巨大的生態(tài)效益 B．小流域綜合治理模式應(yīng)用了生態(tài)工程的整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理等 C．在濕地周圍建立緩沖帶，可減少人類的干擾，使?jié)竦匾揽孔匀谎萏娴然謴?fù)其生態(tài)功能 D．在對城市進行規(guī)劃和布局時，要進行城市生態(tài)分區(qū) 解析：我國“三北防護林”雖然取得了巨大的生態(tài)和經(jīng)濟效益，但是由于沒有完全按照自然生態(tài)規(guī)律辦事，也產(chǎn)生了

10、不少問題，例如最初進行林帶建設(shè)時，沒有遵循物種多樣性原理，單一種植了大片的樟子松林，導(dǎo)致松毛蟲肆虐，很多地方的樟子松因此奄奄一息。 答案：A 　生態(tài)工程實例分析(國考5年未考) (地方卷：2014重慶卷；2013廣東、浙江卷) 【師說考問】 考問1　生態(tài)工程的類型與設(shè)計原則 生態(tài)工程的類型 考問2　生態(tài)工程實例分析 (1)農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程的核心和優(yōu)點分別是：核心是沼氣工程；優(yōu)點是開發(fā)可以更新的資源，減少環(huán)境污染。 (2)小流域綜合治理生態(tài)工程的“綜合”表現(xiàn)在：同時考慮到生態(tài)效益和經(jīng)濟效益，不同氣候帶、不同自然條件和不同經(jīng)濟發(fā)展水平的地區(qū)，各具特色。 (3)大區(qū)域生

11、態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程應(yīng)著重考慮的問題 ①考慮樹種生態(tài)適應(yīng)性問題，種植適宜品種；②考慮樹種多樣性，保證防護林體系穩(wěn)定性。 (4)進行濕地生態(tài)恢復(fù)工程的主要措施和面臨的主要困難 ①主要措施：退耕還湖；②主要困難：解決遷出湖區(qū)居民的生計問題。 (5)建設(shè)礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程的主要措施是：①種植耐旱的灌木、草和樹；②確定合理載畜量；③改良表土。 (6)城市環(huán)境生態(tài)工程中，解決大氣污染和水污染的措施是：①解決大氣污染措施：禁止使用有鉛汽油；②水污染：減少或禁止污水排放，進行污水凈化。 【題組跟進】 高考題組——研考向 　生態(tài)工程的實例 　[2014·重慶卷，7節(jié)選]Ⅰ.為治理某廢棄采

12、石場的生態(tài)環(huán)境，對其進行了公園化建設(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。 解析：Ⅰ.(1)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分中分解者的功能是將動植

13、物遺體殘骸中的有機物分解成無機物；從廢棄采石場開始進行的演替為次生演替，由于保留了植物的種子或其他繁殖體能使群落中植物物種數(shù)可迅速增加；t1→t3植物物種數(shù)變多，一般來說，生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多，食物網(wǎng)越復(fù)雜，其抵抗力穩(wěn)定性就越強；群落中的植物物種數(shù)增加，相互爭奪資源(如陽光、水)和空間越激烈，競爭加劇。(2)生態(tài)系統(tǒng)改善后，考慮到社會—經(jīng)濟—自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，體現(xiàn)了整體性原理。 答案：Ⅰ.(1)分解者　種子或繁殖體　增強　競爭 (2)整體性 師說拓展 生態(tài)工程的實例 類型 主要原理 注意問題 農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程 物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理 ①核心：

14、沼氣工程 ②優(yōu)點：農(nóng)林牧副漁全面發(fā)展；開發(fā)可更新資源，減少環(huán)境污染 小流域綜合治理生態(tài)工程 整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、工程學(xué)原理 ①“綜合”表現(xiàn)在同時考慮到生態(tài)效益和經(jīng)濟效益； ②不同氣候帶、不同自然條件和不同經(jīng)濟發(fā)展水平的地區(qū)，生態(tài)工程模式應(yīng)各具特色 大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程 物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理 工程建設(shè)中應(yīng)注意的問題： ①考慮樹種生態(tài)適應(yīng)性問題，種植適宜品種； ②考慮樹種多樣性，保證防護林體系穩(wěn)定性； ③不同地區(qū)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r采取不同策略 濕地生態(tài)恢復(fù)工程 協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理 ①主要措施：退耕還湖； ②主要困難：解決遷出湖區(qū)居民

15、的生計問題 礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程 系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理 ①種植耐旱的灌木、草和樹； ②確定合理載牧量； ③改良表土 城市環(huán)境生態(tài)工程 協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理等 ①解決大氣污染措施：禁止使用有鉛汽油； ②水污染：減少或禁止污水排放，進行污水凈化 模擬題組——預(yù)趨勢 　生態(tài)工程的實例分析 1．[2019·揭陽聯(lián)考]下圖為某地一生態(tài)工程建設(shè)模式圖，請據(jù)圖回答有關(guān)問題： (1)該生態(tài)工程模式的最大優(yōu)點是____________________________________________。該生態(tài)工程種植不同的農(nóng)作物、果樹、苗木，飼養(yǎng)牛、豬、雞等

16、多種畜禽，這體現(xiàn)了生態(tài)工程的________原理；各種糞便可作為沼氣發(fā)酵的原料，體現(xiàn)了生態(tài)工程的________原理。 (2)該生態(tài)工程中，處于第二營養(yǎng)級的生物除雞、奶牛、魚外還有________。該生態(tài)工程建設(shè)中，魚塘中每一種魚苗的投放量都不宜超過其________。 解析：(1)圖中生態(tài)工程能夠?qū)崿F(xiàn)能量和物質(zhì)的分層多級利用(或提高物質(zhì)和能量的利用率)，減少環(huán)境污染。該生態(tài)工程中有不同的農(nóng)作物、果樹、苗木和多種畜禽，體現(xiàn)了生態(tài)工程的物種多樣性原理；各種糞便可作為沼氣發(fā)酵的原料，體現(xiàn)了生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理。(2)圖示生態(tài)工程中，農(nóng)作物、果樹、苗木是第一營養(yǎng)級，雞、奶牛、魚、豬、人都可

17、作為第二營養(yǎng)級。養(yǎng)魚時，魚塘中每一種魚苗的投放量都不宜超過其環(huán)境容納量。 答案：(1)實現(xiàn)能量和物質(zhì)的分層多級利用(或提高物質(zhì)和能量的利用率)，減少環(huán)境污染　物種多樣性(或整體性)　物質(zhì)循環(huán)再生 (2)豬、人　環(huán)境容納量(K值) 2．[2019·廣東實驗中學(xué)考前訓(xùn)練]下面為利用自然生態(tài)系統(tǒng)凈化城市生活污水的一種大面積、敞開式污水處理池塘(即穩(wěn)定塘)示意圖。請據(jù)圖回答下列問題： (1)穩(wěn)定塘一般會出現(xiàn)藻類增多現(xiàn)象，影響出水水質(zhì)。在穩(wěn)定塘中種植挺水植物可使藻類密度下降，也可以引進____________控制藻類的過度繁殖。從穩(wěn)定塘輸出的CO2________(填“大于”“小于”或“

18、等于”)輸入穩(wěn)定塘的CO2。 (2)處理后的出水和流入污水相比，明顯減少的元素是________，穩(wěn)定塘每天處理污水的量是有限的，說明生態(tài)系統(tǒng)的____________。 (3)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是____________________________。輸入第一營養(yǎng)級的能量，一部分________________，一部分用于生長、發(fā)育和繁殖等生命活動，儲存在生產(chǎn)者的有機物中。 (4)穩(wěn)定塘依據(jù)的最主要的生態(tài)工程原理是________。在引入生物種類上可以利用生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞，因為信息能夠____________，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。 解析：(1)挺水植物可影響藻類光合作用，使

19、藻類種群密度下降，引入以藻類為食的動物也可降低藻類密度，控制藻類的過度繁殖；向穩(wěn)定塘輸入的二氧化碳只有生產(chǎn)者的光合作用固定的二氧化碳，穩(wěn)定塘輸出的二氧化碳包括各生物呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳和微生物分解污水中有機物產(chǎn)生的二氧化碳，故輸出的CO2大于輸入的CO2。(2)污水中的有機物被分解產(chǎn)生的含N、P等元素的無機鹽可被植物吸收，處理后的出水與流入的污水相比，明顯減少的元素為N、P；穩(wěn)定塘每天處理污水的量是有限的，說明生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有限的。(3)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量包括生產(chǎn)者固定的太陽能總量和污水中有機物含有的能量；輸入第一營養(yǎng)級的能量，一部分在呼吸作用過程中以熱能的形式散失，一部分用于

20、生長、發(fā)育、繁殖等生命活動，儲存在生產(chǎn)者體內(nèi)的有機物中。(4)穩(wěn)定塘將流入的污水分解產(chǎn)生無機鹽和二氧化碳用于植物的生長發(fā)育和光合作用，故穩(wěn)定塘依據(jù)的主要原理是物質(zhì)循環(huán)再生原理；信息傳遞能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。 答案：(1)以藻類為食的動物　大于 (2)N、P　自我調(diào)節(jié)能力有限 (3)生活污水中有機物含有的能量和生產(chǎn)者固定的太陽能　在生產(chǎn)者的呼吸作用中以熱能的形式散失了 (4)物質(zhì)循環(huán)再生原理　調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系 課堂總結(jié)　網(wǎng)絡(luò)建構(gòu) [網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)] [答題必備] 1．生態(tài)工程建設(shè)的目的是遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的同步發(fā)展。 2．物質(zhì)循環(huán)再生原理的基礎(chǔ)是物質(zhì)循環(huán)；物種多樣性原理的基礎(chǔ)是生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性；協(xié)調(diào)與平衡原理的基礎(chǔ)是生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)和平衡；整體性原理的基礎(chǔ)是社會、經(jīng)濟和自然構(gòu)成復(fù)合系統(tǒng)；系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理的基礎(chǔ)是系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能。 3．農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程的主要原理是物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理和物種多樣性原理；小流域綜合治理生態(tài)工程的主要原理是整體性原理和協(xié)調(diào)與平衡原理；大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程和城市環(huán)境生態(tài)工程的主要原理都是協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理。 7