《高中生物 第二單元 生態(tài)工程與生物安全 第一章 生態(tài)工程章末整合課件 中圖版選修3》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中生物 第二單元 生態(tài)工程與生物安全 第一章 生態(tài)工程章末整合課件 中圖版選修3（28頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、章章 末末 整整 合合 物質(zhì)和能量的多級(jí)利用系統(tǒng) 生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈，既是一條能量轉(zhuǎn)換、物質(zhì)傳遞鏈，從經(jīng)濟(jì)上看，還是一條價(jià)值增值鏈。盡管能量在逐級(jí)轉(zhuǎn)換傳遞過(guò)程中存在10 1的關(guān)系，食物鏈越短，凈生產(chǎn)量越高，但人類(lèi)對(duì)產(chǎn)品的期望不同，產(chǎn)品價(jià)值也不同。在人類(lèi)調(diào)控的生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中，為提高生產(chǎn)效益，可巧設(shè)食物鏈，用于生物食物選擇消費(fèi)和排泄；而未能參與有效轉(zhuǎn)化的部分能得到利用和轉(zhuǎn)化，從而大大提高能量轉(zhuǎn)化效率。 如對(duì)秸稈的利用，如不經(jīng)處理直接返回土壤，要經(jīng)長(zhǎng)期發(fā)幾種類(lèi)型的生態(tài)工程幾種類(lèi)型的生態(tài)工程1. 酵分解才能變?yōu)橛杏梅柿?。但如?jīng)過(guò)糖化或氨化過(guò)程使之成為家畜喜食的飼料，則可增加家畜產(chǎn)量，再用家畜排泄物培養(yǎng)
2、食用菌，生產(chǎn)食用菌后的殘菌床又用于繁殖蚯蚓，最后將蚯蚓利用后的殘余物返回農(nóng)田做肥料。這樣秸稈的能量轉(zhuǎn)化效率就大大地提高了。 水陸交換的物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng) 水陸交換的物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)如?；~(yú)塘生產(chǎn)體系。2. 向稻田中加入原本不生活在其中的草食性(草魚(yú))、濾食性(鰱魚(yú))、雜食性(鯉魚(yú))和底棲動(dòng)物食性(青魚(yú))的一定數(shù)量的魚(yú)苗，構(gòu)成稻魚(yú)共生網(wǎng)絡(luò)。一些資料表明，未養(yǎng)魚(yú)的稻田中的雜草可達(dá)每畝30 kg400 kg之多，水稻減產(chǎn) 10%30%，而放養(yǎng)了草魚(yú)的稻田中的雜草得到了有效控制，水稻增產(chǎn)。另外，其他食性的魚(yú)類(lèi)將稻田中原本無(wú)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的浮游生物、底棲生物等變成了漁產(chǎn)力，魚(yú)在稻田中排出的大量糞便富含氮磷，增加了稻田肥
3、力，從而使稻田單位面積收益大大提高。 生態(tài)系統(tǒng)中生物之間通過(guò)營(yíng)養(yǎng)關(guān)系相互依存、相互制約。我們已知食物鏈有捕食食物鏈、碎屑食物鏈等，通常多條 食物鏈相互連接構(gòu)成復(fù)雜的食物網(wǎng)。生物間這種食物鏈關(guān)系包含著嚴(yán)格的量比關(guān)系，處于兩個(gè)相鄰鏈節(jié)的生物，無(wú)論個(gè)體數(shù)目、生物量或能量均有一定的比例。生態(tài)工程應(yīng)遵循該原理，在生產(chǎn)活動(dòng)中充分考慮食物鏈關(guān)系，不要任意打亂食物鏈關(guān)系及其鏈節(jié)，破壞生態(tài)平衡。如用藥物殺滅有害生物時(shí)要充分考慮該過(guò)程對(duì)其相鄰鏈節(jié)上其他生物的影響。再就是要依具體情況注意不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的合理生產(chǎn)與消費(fèi)，提高能量與資源的利用效率。如5 kg適于人類(lèi)食用的谷物蛋白喂牲畜后，只能變成1 kg人類(lèi)食用的動(dòng)物
4、蛋白。世界大量高質(zhì)量的魚(yú)蛋白用于制作魚(yú)粉來(lái)喂牲畜，造成資源的高度浪費(fèi)和低效使用。 多功能農(nóng)工聯(lián)合生產(chǎn)系統(tǒng)3. 我國(guó)農(nóng)林牧副漁一體化生態(tài)工程具體的技術(shù)路線著重調(diào)控系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能，進(jìn)行優(yōu)化組合，提高系統(tǒng)本身的遷移、轉(zhuǎn)化、再生物質(zhì)和能量的能力，充分發(fā)揮物質(zhì)生產(chǎn)潛力，盡量充分利用原料、產(chǎn)品、副產(chǎn)品、廢物及時(shí)間、空間和營(yíng)養(yǎng)生態(tài)位，提高整體的綜合效益。如人為聯(lián)結(jié)生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈，將原本不相聯(lián)結(jié)的物種連在一起形成互利共生網(wǎng)絡(luò)，提高效率。該類(lèi)型生態(tài)工程是指在一定區(qū)域內(nèi)，人為地把多年生木本植物(如喬木、竹類(lèi))與其他栽培植物(農(nóng)作物、藥用植物等)和動(dòng)物，在空間上或按一定的時(shí)序安排在一起而進(jìn)行管理的土地利用和
5、經(jīng)營(yíng)系統(tǒng)的綜合。在該系統(tǒng)中，不同的組分間具有生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)上的聯(lián)系。 思路之一：在我國(guó)西部農(nóng)區(qū)和牧區(qū)交錯(cuò)的地帶，有數(shù)千年漫長(zhǎng)的農(nóng)牧區(qū)界線拉鋸式變動(dòng)和農(nóng)進(jìn)牧退的過(guò)程。這一地帶不適合將種植的糧食作物不斷向半干旱山坡地?cái)U(kuò)展，因?yàn)檫@會(huì)嚴(yán)重地破壞自然植被，誘發(fā)一系列破壞生態(tài)環(huán)境的效應(yīng)。如濫墾兼撂荒，水土嚴(yán)重流失及土地肥力減退。但是如果在這一地帶采取斷然措施，全部或大部分退耕還草、還林，勢(shì)必同農(nóng)民的生存(糧食安全和收入保障)發(fā)生尖銳的矛盾。為此，生態(tài)學(xué)學(xué)者任繼周、程序等提出了“寓糧于草”“生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力”的概念和思路，即把耕地集中到十分有限的溝谷地區(qū)上，采用各種技術(shù)，如簡(jiǎn)易西部生態(tài)治理的新思路西部生態(tài)治理
6、的新思路 日光溫室(以充分利用北方農(nóng)牧交錯(cuò)地帶豐富的光能資源 )，推行節(jié)水灌溉，配合種植瓜果、養(yǎng)豬及沼氣池形成的“四位一體”，延長(zhǎng)食物鏈，充分利用生物質(zhì)能，增加增值環(huán)節(jié)；其余的山坡地全部退耕，宜林則林，宜草則草，宜灌則灌；或?qū)嵭胁萏镙喿?，生產(chǎn)出的牧草、飼料用來(lái)發(fā)展畜牧業(yè)，生產(chǎn)肉、蛋、奶等畜產(chǎn)品，增加動(dòng)物性食物生產(chǎn)，促進(jìn)農(nóng)牧系統(tǒng)的耦合，提高這一地區(qū)總的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力，改善國(guó)民膳食結(jié)構(gòu)，使農(nóng)業(yè)產(chǎn)值成倍增長(zhǎng)；此外，能很好地適應(yīng)惡劣條件的植物往往含有某種對(duì)人類(lèi)具有特殊功能(如醫(yī)用)的次生代謝產(chǎn)物或活性物質(zhì)，提取這些以往未知或被看做是毒(廢)物的成分，可形成商品(即經(jīng) 濟(jì)生產(chǎn)力)。經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)力同初、次
7、級(jí)生產(chǎn)力的耦合將形成可觀的“生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力”，從而為打破惡性循環(huán)提供足夠的“啟動(dòng)”力。這將是一條解決發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)同改善、保持生態(tài)環(huán)境質(zhì)量之間矛盾的途徑。 思路之二：目前我國(guó)每年都投入大量的資金用于西部生態(tài)退化的沙地和草地的植樹(shù)、飛播等，但是這些經(jīng)費(fèi)支出的效果相對(duì)于大量的投資來(lái)說(shuō)收效很小。為此，中國(guó)科學(xué)院植物研究所蔣高明提出了建設(shè)生態(tài)城鎮(zhèn)，以地養(yǎng)地，依靠自然力恢復(fù)草原生態(tài)系統(tǒng)的治理方略。將這部分經(jīng)費(fèi)用于圍封，建立自然保護(hù)區(qū)及改善搬遷牧民的生活， 騰出土地“休養(yǎng)生息”，將會(huì)收到事半功倍的效果；在沙塵暴的治理方面，關(guān)鍵要解決自然生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)演替中牲畜及人口的壓力，生態(tài)系統(tǒng)的平衡可以借助自然力解決。可
8、見(jiàn)荒漠化治理更多的是管理問(wèn)題。 我國(guó)內(nèi)蒙古某旗飛播了三百多公頃沙地，使植被覆蓋率提高了約30%；成本81萬(wàn)元，每提高10%的覆蓋率合81元/公頃，這還不包括飛播不成功造成的各種浪費(fèi)。而圍欄實(shí)驗(yàn)證明，在2 600多公頃沙地里的實(shí)際投入只有16萬(wàn)元圍欄費(fèi)，沙地的草本覆蓋率可達(dá)到100%，流動(dòng)沙丘的自然恢復(fù)率可達(dá)到30%；平均起來(lái)，每提高10%的覆蓋率的費(fèi) 用合為2.6元/公頃，而且自然恢復(fù)的植被沒(méi)有外來(lái)種，為優(yōu)質(zhì)的禾本科牧草。因此，無(wú)論從經(jīng)濟(jì)上，還是從生態(tài)上來(lái)看，飛播都是不合算的。況且僅靠樹(shù)木并不能阻擋沙塵暴，在沙塵暴發(fā)生最嚴(yán)重的早春，現(xiàn)場(chǎng)觀察到的情況是，楊樹(shù)林里的沙子照樣在流動(dòng)，林子外面的能見(jiàn)度
9、在5 m以下；而灌木地和草本層覆蓋較好的地段，能見(jiàn)度則能達(dá)到200 m以上。 簡(jiǎn)析(1)食物鏈原理：通過(guò)調(diào)整食物鏈的長(zhǎng)度，提高能量的利用率。 (2)生態(tài)位原理：通過(guò)引入適宜的物種，填充空白的生態(tài)位，減少資源的浪費(fèi)。 (3)物種多樣性原理：通過(guò)增加適當(dāng)?shù)奈锓N，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 (4)某個(gè)生態(tài)工程往往遵循多個(gè)基本原理，并且不同的生態(tài)工程可能遵循不同的原理。生態(tài)工程所遵循的基本原理生態(tài)工程所遵循的基本原理 糧桑漁畜生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)是江浙平原水網(wǎng)地區(qū)典型的高效農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，下圖表示這一農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的基本模式。試根據(jù)圖示判斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ()。【典例典例1】 A.沼氣池的建立既充分發(fā)揮了資源的生產(chǎn)潛力，又
10、防止了 環(huán)境污染 B.通過(guò)巧接食物鏈?zhǔn)乖玖飨蚍纸庹叩哪芰扛嗟牧飨蛄?人，提高了能量的傳遞效率 C.這一生態(tài)工程模式主要適用于江浙平原而不適用于我國(guó) 西北地區(qū)，這是因?yàn)樵诮⑸鷳B(tài)工程時(shí)還需要遵循協(xié)調(diào) 與平衡原理 D.上述生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)通過(guò)改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)達(dá)到改善 系統(tǒng)功能的效果 解析農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)可以提高能量的利用率，使能量流向?qū)θ擞幸娴牟糠郑荒芨淖兡芰康膫鬟f效率。 答案B 簡(jiǎn)析中國(guó)與西方國(guó)家生態(tài)工程建設(shè)的區(qū)別我國(guó)與西方國(guó)家生態(tài)工程建設(shè)我國(guó)與西方國(guó)家生態(tài)工程建設(shè)中國(guó)中國(guó)西方國(guó)家西方國(guó)家目標(biāo)或思想目標(biāo)或思想整體、協(xié)調(diào)、再生、整體、協(xié)調(diào)、再生、循環(huán)、天人合一循環(huán)、天人合一治理環(huán)境污染治理環(huán)境
11、污染重點(diǎn)重點(diǎn)生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益相結(jié)合社會(huì)效益相結(jié)合集中對(duì)破壞的生態(tài)系統(tǒng)集中對(duì)破壞的生態(tài)系統(tǒng)( (特別是礦區(qū)廢棄地及田特別是礦區(qū)廢棄地及田地地) )的生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)的生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)背景條背景條件件人多地少，人均土人多地少，人均土地、水資源占有量地、水資源占有量較少較少經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高，人均經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高，人均土地、水資源占有量較土地、水資源占有量較多多缺點(diǎn)缺點(diǎn)缺乏定量化模型的缺乏定量化模型的指導(dǎo)，難以設(shè)計(jì)出指導(dǎo)，難以設(shè)計(jì)出標(biāo)準(zhǔn)化、易操作的標(biāo)準(zhǔn)化、易操作的生態(tài)工程樣板生態(tài)工程樣板應(yīng)用范圍小，不重視經(jīng)應(yīng)用范圍小，不重視經(jīng)濟(jì)效益濟(jì)效益 下列關(guān)于我國(guó)生態(tài)工程與西方國(guó)家生態(tài)工程的比較，
12、正確的是 ()。 西方國(guó)家的生態(tài)工程以治理環(huán)境污染和恢復(fù)破壞的生態(tài)系統(tǒng)為主要目標(biāo)，我國(guó)的生態(tài)工程則更注重生態(tài)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的結(jié)合西方國(guó)家的生態(tài)工程應(yīng)用范圍比我國(guó)小我國(guó)的生態(tài)工程難以像西方那樣設(shè)計(jì)出標(biāo)準(zhǔn)化、易操作的生態(tài)工程樣板 A. B C D【典例典例2】 解析發(fā)達(dá)國(guó)家與我國(guó)的生態(tài)工程建設(shè)強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)有所不同。西方國(guó)家的生態(tài)工程除了治理環(huán)境污染的目標(biāo)外，主要是通過(guò)介于工程和依靠自然恢復(fù)力的一種中間途徑，集中于對(duì)破壞的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)；我國(guó)的生態(tài)工程走有中國(guó)特色的道路，不但要重視對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，更要注重與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益的結(jié)合?？傮w來(lái)看，發(fā)達(dá)國(guó)家的生態(tài)工程的應(yīng)用范圍比我國(guó)小，也不那么強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)效
13、益。不過(guò)，目前我國(guó)的生態(tài)工程還有一些不足之處，如缺乏定量化模型指導(dǎo)，難以設(shè)計(jì)出標(biāo)準(zhǔn)化、易操作的樣板等。 答案A (全國(guó)理綜新課標(biāo)卷)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(chóng)、魚(yú)類(lèi)、蛙類(lèi)等生物。污水經(jīng)凈化處理后，可用于澆灌綠地?；卮饐?wèn)題： (1)污水流經(jīng)兼氧沉淀池、曝氣池和兼氧池后得到初步凈化。在這個(gè)過(guò)程中，微生物通過(guò)_呼吸將有機(jī)物分解。 (2)植物池中，水生植物、昆蟲(chóng)、魚(yú)類(lèi)、蛙類(lèi)和底泥中的微生物共同組成了_(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(yíng)養(yǎng)級(jí)，植物池中所有蛙類(lèi)獲得的能量最終來(lái)源于_所固定_能。【例例1】
14、 (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(lái)說(shuō)，生態(tài)工程的主要任務(wù)是對(duì)_進(jìn)行修復(fù)，對(duì)造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。 解析本題綜合考查生態(tài)工程的原理、作用以及生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能等相關(guān)知識(shí)。(1)由題意可知，污水流經(jīng)厭氧沉淀池時(shí)，有些微生物通過(guò)無(wú)氧呼吸分解有機(jī)物；流經(jīng)曝氣池時(shí)，有些微生物通過(guò)有氧呼吸分解有機(jī)物；流經(jīng)兼 氧池時(shí)，有些微生物通過(guò)有氧呼吸和無(wú)氧呼吸分解有機(jī)物。(2)植物池中的所有生物組成了群落，其中，植物處于食物鏈的第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，植物池中所有蛙類(lèi)獲得的能量最終來(lái)源于生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能。生態(tài)工程所遵循的基本原理有整體性
15、原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、物質(zhì)循環(huán)與再生利用原理、物種多樣性原理。(4)生態(tài)工程的主要任務(wù)是對(duì)已被破壞的生態(tài)環(huán)境或受損的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)，對(duì)造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進(jìn)行改善等。 答案(1)有氧和無(wú)氧(或細(xì)胞)(2)群落一生產(chǎn)者太陽(yáng)(3)物質(zhì)循環(huán)與再生利用物種多樣性(4)已被破壞的生態(tài)環(huán)境(或受損的生態(tài)系統(tǒng)) (江蘇生物卷)池塘養(yǎng)殖普遍存在由于餌料、魚(yú)類(lèi)排泄物、換水不及時(shí)等引起的水體污染現(xiàn)象，研究者設(shè)計(jì)了一種循環(huán)水池塘養(yǎng)殖系統(tǒng)(如下圖)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。 (1)與自然池塘相比，人工養(yǎng)殖池塘生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力穩(wěn)定性_。人工養(yǎng)殖池塘水體的N、P含量容易升高，會(huì)引起水體的富營(yíng)養(yǎng)化；藻類(lèi)等浮游生物大量繁殖、
16、加之【例例2】 死亡后被微生物分解，引起水體的溶氧量下降，造成魚(yú)類(lèi)等死亡，進(jìn)一步破壞了生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)，這種調(diào)節(jié)方式稱(chēng)為_(kāi)。 (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(guò)在這些設(shè)施內(nèi)栽植水生植物、放養(yǎng)濾食動(dòng)物等措施，起到對(duì)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(jì)為前一池塘上層水流入后一池塘底部，實(shí)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(guò)多，因?yàn)開(kāi)。 (5)保持池塘水體中適當(dāng)?shù)腘、P含量是必要的，該養(yǎng)殖系統(tǒng)可以通過(guò)_、_進(jìn)行調(diào)控。 解析本題綜合考查生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與生態(tài)工程方面的相關(guān)知識(shí)。(1)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括抵抗力穩(wěn)定性和恢
17、復(fù)力穩(wěn)定性，人工生態(tài)系統(tǒng)的生物種類(lèi)較少、營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此，與自然生態(tài)系統(tǒng)相比，往往抵抗力穩(wěn)定性較低，而恢復(fù)力穩(wěn)定性則較高。題中介紹了一個(gè)因污染所致，最終“進(jìn)一步破壞了生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)”，這屬于正反饋調(diào)節(jié)。(2)生態(tài)工程常采取“相接”和“加環(huán)”等方法。與傳統(tǒng) 養(yǎng)殖池塘相比，圖中增補(bǔ)了生態(tài)塘和潛流濕地，這是后者所沒(méi)有的，它們所起的作用是凈化水體。(3)由于是前一池塘上層水流入后一池塘底部，因此，一方面增加水中的溶解氧；另一方面，把沉淀在底層的飼料沖浮上來(lái)，讓不同水層的魚(yú)兒能吃上，故可提高餌料的利用率。(4)如果串聯(lián)的池塘過(guò)多，會(huì)使水溶性很好的N、P等無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)濃度提升，造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化，故該養(yǎng)殖系統(tǒng)
18、中串聯(lián)的池塘不宜過(guò)多。(5)經(jīng)過(guò)補(bǔ)水和排水以及用水泵再把溝渠里的水泵入生態(tài)塘等措施，可以保持池塘水體中適當(dāng)?shù)腘、P含量。 答案(1)高正反饋(2)生態(tài)塘和潛流濕地凈化作用 (3)增加水中的溶氧量提高餌料的利用率(4)后面池塘水體中的N和P含量(濃度)越來(lái)越高(5)補(bǔ)水和排水水泵控制水的流量(循環(huán)頻次) 考情分析本專(zhuān)題與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境以及日常生活聯(lián)系密切，是近幾年新增考點(diǎn)，高考試題中開(kāi)始陸續(xù)涉及。以非選擇題為主要命題形式。從高考試題來(lái)看，生態(tài)工程的原理與作用、生態(tài)工程的實(shí)例分析等是考查的重點(diǎn)，并且常常與生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能等內(nèi)容進(jìn)行綜合命題。在2011年的高考試題中，全國(guó)理綜新課標(biāo)卷第40題綜合考查了生態(tài)工程的原理和作用；江蘇生物卷第29題考查了生態(tài)工程的實(shí)例分析。
高中生物 第二單元 生態(tài)工程與生物安全 第一章 生態(tài)工程章末整合課件 中圖版選修3
