四川省成都經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)高考生物 專題5 生態(tài)工程課 選修1

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1、 專題5 生態(tài)工程要點探究欄目導航課前導學走近高考基礎(chǔ)梳理一、生態(tài)工程和生態(tài)經(jīng)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,達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。2.生態(tài)工程的特點:(1)少消耗;(2)多效益;(3)可持續(xù)。3.生態(tài)經(jīng)濟:通過實行“生態(tài)經(jīng)濟”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)廢棄物的資源化,而實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的最重要手段之一就是生態(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)在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復,分層分級利用。如無廢棄物農(nóng)業(yè)。2.物種多樣性原理:物種繁多而復雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的抵抗力穩(wěn)

2、定性。3.協(xié)調(diào)與平衡原理: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:人類處于社會經(jīng)濟自然復合而成的巨大系統(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。5.系統(tǒng)學和工程學原理: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。三、生態(tài)工程的實例和發(fā)展前景1.生態(tài)工程的實例類型實例農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程竇店村以沼氣工程為中心的物質(zhì)多級循環(huán)利用工程小流域綜合治理生態(tài)工程甘肅隴南地區(qū)“九子登科”治理模式大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復工程“三北”防護林,退耕還林還草生態(tài)工程濕地生態(tài)恢復工程鄱陽湖的綜合治理礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復工程赤峰市元寶山礦區(qū)生態(tài)恢復工程城

3、市環(huán)境生態(tài)工程張家港、大連等國家環(huán)境保護模范城市2.生態(tài)工程發(fā)展的前景(1)“生物圈2號”生態(tài)工程實驗的啟示:使我們認識到與自然和諧共處的重要性,深化了我們對自然規(guī)律的認識。(2)發(fā)展前景:我們需要走有中國特色的道路,即不但要重視對生態(tài)環(huán)境的保護,更要注重與經(jīng)濟、社會效益的結(jié)合。知識導圖要 點 探 究探究點 生態(tài)工程的基本原理及實例分析問題引領(lǐng):(1)生態(tài)工程的基本原理有哪些?其理論基礎(chǔ)分別是什么?(2)結(jié)合生態(tài)工程的實例,分析各原理的應用。1.生態(tài)工程的基本原理項目理論基礎(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

4、物多樣性程度高,可提高系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性“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)與平衡可避免系統(tǒng)的失衡和破壞太湖富營養(yǎng)化問題整體性原理社會經(jīng)濟自然復合系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)系,保障系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定林業(yè)建設(shè)中自然系統(tǒng),社會、經(jīng)濟系統(tǒng)的關(guān)系問題系統(tǒng)學和工程學原理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理:分布式結(jié)構(gòu)優(yōu)于集中式和環(huán)式結(jié)構(gòu)改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以改善功能桑基魚塘系統(tǒng)整體性原理:總體大于部分能保持很高的系統(tǒng)生產(chǎn)力珊瑚礁、藻類和珊瑚蟲的關(guān)系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、物種多樣性原理核心:沼氣工程;優(yōu)點:農(nóng)林牧副漁全面發(fā)

5、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、工程學原理“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),生態(tài)工程模式應各具特色大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復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)中應注意的問題:考慮樹種生態(tài)適應性問題,種植適宜品種;考慮樹種多樣性,保證防護林體系穩(wěn)定性;不同地區(qū)應根據(jù)當?shù)厍闆r采取不同策略濕地生態(tài)恢復工程協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理主要措施:退耕還湖;主要困難:解決遷出湖區(qū)居民的生計問題礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復工程系統(tǒng)學和工程學原理種植耐旱的灌木、草和樹;確定合理載牧量;改良表土城市環(huán)

6、境生態(tài)工程協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理等解決大氣污染措施:禁止使用有鉛汽油水污染:減少或禁止污水排放,進行污水凈化【例題】 在社會主義新農(nóng)村建設(shè)中,某縣積極發(fā)展畜禽養(yǎng)殖和栽桑養(yǎng)蠶兩大支柱產(chǎn)業(yè)。在生產(chǎn)總量不斷提高的同時,該縣堅持在發(fā)展中解決環(huán)境問題,優(yōu)化生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)資源的最大化利用,走出了一條適合本地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)工程之路。請分析下圖回答問題:(1)該生態(tài)工程所遵循的基本原理是(至少寫兩種)。 (2)該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動從開始,圖中屬于消費者的生物有。 (3)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)相比,該生態(tài)系統(tǒng)更能凈化環(huán)境,主要原因是 。 (4)該生態(tài)系統(tǒng)為何能提高經(jīng)濟效益? 。 (5)根據(jù)該縣地處水鄉(xiāng)這一資

7、源優(yōu)勢,請就該生態(tài)系統(tǒng)提出你的一條合理化建議。 。 思維導引思維導引:解析:(1)生態(tài)工程的基本原理有物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理和系統(tǒng)學和工程學原理。該生態(tài)工程依據(jù)的是物質(zhì)循環(huán)再生、物種多樣性原理和協(xié)調(diào)與平衡原理。(2)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從生產(chǎn)者開始的,即桑、油菜,消費者是蠶、禽、畜等。(3)由圖可知,該生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)了廢物再利用及無害化處理,因此更能凈化環(huán)境。(4)該生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)了物質(zhì)和能量的多級利用,降低了生產(chǎn)成本,提高了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量。(5)該生態(tài)系統(tǒng)中,蠶沙碎屑未被利用,可利用蠶沙碎屑養(yǎng)魚,魚塘的塘泥還可作肥料。答案:(1)物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原

8、理、協(xié)調(diào)與平衡原理(任寫兩種即可)(2)桑、油菜等生產(chǎn)者固定的太陽能蠶、禽、畜(3)糞便等“廢棄物”被及時利用(4)實現(xiàn)了物質(zhì)和能量的多級利用,提高了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量;減少了化肥、農(nóng)藥的使用(降低農(nóng)業(yè)成本投入)(5)蠶沙碎屑用來養(yǎng)魚,魚塘塘泥用來肥田1.(2011年新課標全國高考)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、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。回答問題:(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

9、生物共同組成了(生態(tài)系統(tǒng)、群落、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)工程的主要任務是對進行修復,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:本題考查生態(tài)工程、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和環(huán)境污染防治的相關(guān)內(nèi)容。污水流經(jīng)厭氧沉淀池、曝氣池和兼氧池逐步凈化的過程中,微生物通過無氧呼吸、有氧呼吸將有機物分解。該植物池中的水生植物、昆蟲、魚類、蛙類和底泥中的微生物共同組成了一個生物群落,植物屬于生產(chǎn)者、第一營養(yǎng)級,該生態(tài)系統(tǒng)中所有生物獲得的能量最

10、終來源于生產(chǎn)者所固定的太陽能。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)學和工程學原理等。實施生態(tài)工程的主要任務是對已被破壞的生態(tài)環(huán)境進行修復,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。答案:(1)無氧和有氧(或細胞)(2)群落一生產(chǎn)者太陽(3)物質(zhì)循環(huán)再生物種多樣性(4)已被破壞的生態(tài)環(huán)境(或受損的生態(tài)系統(tǒng))2.(2011年江蘇高考)池塘養(yǎng)殖普遍存在由于餌料、魚類排泄物、換水不及時等引起的水體污染現(xiàn)象,研究者設(shè)計了一種循環(huán)水池塘養(yǎng)殖系統(tǒng)(如圖)。請回答下列問題:(1)與自然池塘相比,人工養(yǎng)殖池塘生態(tài)系統(tǒng)恢復力穩(wěn)定性。人工

11、養(yǎng)殖池塘水體的N、P含量容易升高,會引起水體的富營養(yǎng)化;藻類等浮游生物大量繁殖、加之死亡后被微生物分解,引起水體的溶氧量下降,造成魚類等死亡,進一步破壞了生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài),這種調(diào)節(jié)方式稱為。(2)與傳統(tǒng)養(yǎng)殖池塘相比,該養(yǎng)殖系統(tǒng)增加的生態(tài)工程設(shè)施有。 可以通過在這些設(shè)施內(nèi)栽植水生植物、放養(yǎng)濾食動物等措施,起到對水體的 ,有效減少水體中的N、P等含量。 (3)該養(yǎng)殖系統(tǒng)設(shè)計為前一池塘上層水流入后一池塘底部,實現(xiàn)水層交換,其目的有、 。 (4)該養(yǎng)殖系統(tǒng)中串聯(lián)的池塘不宜過多,因為 。 (5)保持池塘水體中適當?shù)腘、P含量是必要的,該養(yǎng)殖系統(tǒng)可以通過、 進行調(diào)控。 解析:本題考查生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,同時考查

12、考生分析、解決問題的能力。(1)與自然池塘相比,人工養(yǎng)殖池塘營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單,恢復力穩(wěn)定性高,抵抗力穩(wěn)定性低。反饋調(diào)節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ),本題中因水體富營養(yǎng)化導致藻類大量繁殖,死亡后使水體溶氧量下降,造成魚類的死亡,這是正反饋調(diào)節(jié),使生態(tài)系統(tǒng)進一步偏離穩(wěn)態(tài)。(2)由圖可知,該養(yǎng)殖系統(tǒng)比傳統(tǒng)養(yǎng)殖池塘增加了生態(tài)塘和潛流濕地,這些設(shè)施內(nèi)的水生植物、濾食動物可以凈化水體、吸收水體中的礦質(zhì)元素。(3)前一池塘的上層植物進行光合作用含有較多的氧氣,這些浮游植物及剩余的餌料到下一個池塘的底部后又可以被利用,提高了餌料的利用率。(4)因營養(yǎng)的富集作用后面池塘中的N和P含量會越來越高。(5)由于是人工養(yǎng)殖系統(tǒng),可以自主調(diào)節(jié)池塘里的水,以控制N、P含量。答案答案:(1)高高 正反饋正反饋 (2)生態(tài)塘和潛流濕地生態(tài)塘和潛流濕地 凈化作用凈化作用 (3)增加水中的溶增加水中的溶氧量提高餌料的利用率氧量提高餌料的利用率 (4)后面池塘水體中的后面池塘水體中的N和和P含量含量(濃度濃度)越來越越來越高高 (5)補水和排水水泵控制水的流量補水和排水水泵控制水的流量(循環(huán)頻次循環(huán)頻次)