1、第38讲 生态工程考纲导航 1.简述生态工程的原理()。2.生态工程的实例()。考点一 生态工程的基本原理1生态工程建设的目的 遵循自然界_的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止_，达到_和_的同步发展。物质循环环境污染经济效益生态效益2特点：_、多效益、_的工程体系。3基本原理(1)物质循环再生原理：物质在生态系统中_、分层分级利用。(2)物种多样性原理：物种繁多而复杂的生态系统具有较高的_。(3)协调与平衡原理：处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑_。少消耗可持续循环往复抵抗力稳定性环境承载力(4)整体性原理：进行生态工程建设时，不但要考虑到_的规律，更重要的是，还要考虑到_等系统的影响力
2、。(5)系统学和工程学原理：包括系统的_原理和_原理。【判断与思考】1判断下列说法的正误。(1)生态农业的指导思想是环境与经济协调发展。()(2)生态工程是无消耗、多效益的工程。()自然生态系统经济和社会结构决定功能系统整体性(3)设计良性循环的农业生态系统时，应遵循的基本原则是追求经济效益的最大化。()(4)某草原牧区，在进行草场建设时，既注重不同牧草种类的搭配种植，又对单位面积内的放牧量做了一定控制，体现了物种多样性原理和协调与平衡原理。()(5)建立生态农业时巧设、增设食物链的目的是使食物链延长，消耗能量环节增多，系统总能量利用率降低。()(6)矿区废弃地生态修复工程的关键是优先选择农作
3、物以提高经济效益。()(7)我国在西部地区实行退耕还林还草工程，这一工程属于大区域生态系统恢复工程。()2根据题图，回答问题。如图为生态工程的相关原理示意图。请据图思考下列问题：(1)甲图所体现的生态工程的主要原理是什么？【提示】物质循环再生原理。(2)乙图所体现的生态工程的主要原理是什么？【提示】整体性原理。(3)以下几种做法分别能体现哪种生态工程原理？单一人工林比天然混合林稳定性低，易爆发虫害。草原确定合理载畜量，不能过度放牧；引种考虑适应环境。林业生态工程建设，既考虑种树又考虑生活问题。【提示】物种多样性原理；协调与平衡原理；整体性原理。考法 生态工程的原理 1(2018天津市南开中学高
4、三上学期月考)下列有关生态工程的原理和事例中，错误的是()选项 有关事例 相关的生态工程原理 无废弃物农业 遵循物质循环再生原理 在人工林中增加植被的层次 遵循物种多样性原理 无锡太湖水体富营养化引起大面积水华 违反协调与平衡原理 前面造林，后面砍林 违反系统学和工程学原理 A.B C D【解析】无废弃物农业，遵循物质循环再生原理，A正确。在人工林中增加植被的层次，遵循物种多样性原理，B正确。水体富营养化引起大面积水华，违反协调与平衡原理，C正确。前面造林，后面砍林，遵循系统学和工程学原理，D错误。【答案】D 2(2018安徽省安庆市重点中学高三第二次联考)柴静的纪录片穹顶之下引发了全国人民对
5、雾霾的关注和讨论，而天津港火灾爆炸事故遗址将在彻底清理后建设海港生态公园，这再次将生态环境与生态经济推上舆论的焦点。生态工程的建设已经成为社会关注的热点。请回答下列问题：(1)山西省为产煤大省，生态环境破坏严重，矿区废弃地的生 态 恢 复 工 程 的 关 键 在 于 _，具 体 实 施 的 措 施 有_(答两点)。(2)某生态工程以沼气工程为中心，各类植物的秸秆、枝叶用来生产饲料喂养畜、禽、鱼，人、畜、禽粪便作为原料生产沼气，沼渣水返还农田、菜园、果园、苗圃、鱼塘，主要体现了生态工程的_原理。该生态工程建设中，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其_。该生态系统把鱼塘、农田、果园等有机地组合在一
6、起，优化了系统结构，遵循_原理。(3)在上述的生态工程中，种植不同的农作物、果树，饲养多种畜禽，这体现了生态工程的_原理。(4)一般来说，生态工程的主要任务是对_进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。(5)在应用植物修复技术治理重金属污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这遵循了生态工程的_原理。【解析】(1)矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于植被恢复与土壤微生物群落的重建，具体实施的措施有人工制造表土、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等。(2)该生态工程以沼气工程为中心，各类植物的秸秆、枝叶用来生产饲料喂养畜、禽、鱼，人、畜、禽粪便作为原料生产沼气，沼渣水返还农田
7、、菜田、果园、苗圃、鱼塘，体现了生态工程的物质循环再生原理。该生态工程建设中，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其环境容纳量。该生态系统把鱼塘、农田、果园等有机地组合在一起，优化了系统结构，遵循系统的结构决定功能原理。(3)该生态工程种植不同的农作物、果树、苗木，饲养牛、猪、鸡等多种畜禽，这体现了生态工程的物种多样性原理。(4)生态工程的主要任务是对已破坏的生态系统进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。(5)在应用植物修复技术治理重金属污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这遵循了生态工程的协调与平衡原理。【答案】(1)植被恢复与土壤微生物群落的重建 人工制造
8、表土、土壤侵蚀控制、植被恢复工程 (2)物质循环再生 环境容纳量 系统的结构决定功能 (3)物种多样性 (4)已破坏的生态系统 (5)协调与平衡【总结归纳】关于生态工程的几个问题(1)生态工程建设的目的：遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，使经济效益和生态效益同步发展。(2)生态工程的特点：具有少消耗、多效益、可持续的特点。(3)生态工程的理解：涉及的学科知识包括生态学和系统学；运用到的技术手段或方法有系统设计、调控和技术组装；最终目的是促进人类社会和自然环境的和谐发展。(4)生态工程的主要任务：对已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)进行修复，对造成环境污染和破坏
9、的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。考点二 生态工程的实例及前景 1生态工程实例 2生态工程的发展前景(1)“生物圈2号”生态工程实验的启示：使我们认识到人与_的重要性，深化了我们对自然规律的认识。(2)发展前景：我们需要走有中国特色的道路，即不但要重视对生态环境的保护，更要注重与_效益的结合。自然和谐共处经济、社会【判断与思考】1判断下列说法的正误。(1)“无废弃物农业”遵循的是物种多样性原理。()(2)在建设高新农业时，沼气池的建立遵循的是物质循环再生原理。()(3)根据协调与平衡原理，一个生态系统中种群的数量不应超过环境容纳量。()(4)“总体功能大于各部分之和的效果”是利用系统
10、整体性原理。()(5)在建设生态工程时，既要考虑自然生态系统的规律，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。()2根据题图，回答问题。如图是某生态工程示意图。请据图思考下列问题：(1)从生态学角度分析，人们建立图示的农业生态系统的主要目的是什么？图中的废弃物合理利用能体现生态工程的什么原理？【提示】目的是实现物质的循环再生和能量的多级利用；废弃物的合理利用，能体现生态工程的物质循环再生原理。(2)从环境保护的角度分析，该生态工程能生产出无公害大米的原因是什么？【提示】因为减少了化肥和农药的使用量，减少了环境污染。(3)将蘑菇房与蔬菜大棚相通可提高蔬菜产量，请从细胞代谢的角度分析，其原因是什么？【提
11、示】蘑菇呼吸产生的二氧化碳可以供蔬菜进行光合作用，使其光合作用增强。考法 生态工程的实例分析(2018安徽省屯溪第一中学高三月考)珠江三角洲的农民充分利用自然条件，建立该地特有的农业生态系统的良性循环模式：蔗基鱼塘和桑基鱼塘。据图回答下列问题：(1)这种人工生态系统最基本的生物因素是_。要使它长期稳定发展，除了有稳定的_来源，各类生物的数量要_。(2)建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量_；其能量利用率高的原因是：在营养结构上具有_的特点。(3)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过_的作用，产生各种无机盐，被植物利用。(4)建 立 如 图 所 示 的 生 态 工 程 所 遵 循 的 基 本 原 理 有
12、_、_和_等。【解析】本题给出的是南方水网地区农民建立的农业生态系统，建立的目的是调整能量流动方向，使能量流向对人类最有益的部分，并通过设立鱼塘和加工厂等实现了物质的循环利用和能量的多级利用，把许多单个生产系统通过优化组合，有机地整合在一起，改善和优化了系统的结构和功能，大大提高了系统生产力，体现了系统学和工程学原理。(1)在一个生态系统中最基本的生物因素是生产者和分解者，这样物质循环才能得以顺利进行；要使生态系统长期稳定发展，除了有稳定的能量来源，各类生物的数量要保持相对稳定。(2)建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量更多地流向对人类最有益的部分；能量在流动时具有逐级递减的特点，所以食
13、物链越短能量被利用的越多。而该生态系统在营养结构上具有食物链短的特点，所以其能量利用率高。(3)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过分解者的分解作用，产生各种无机盐，被植物利用。(4)桑基鱼塘与蔗基鱼塘有机地组合在一起，优化了系统结构，遵循系统整体性原理。此外，该生态工程还遵循了物质循环再生原理和协调与平衡原理。【答案】(1)生产者和分解者 能量 保持相对稳定 (2)流向对人类最有益的部分 食物链短 (3)分解者 (4)物质循环再生原理 协调与平衡原理 系统整体性原理【总结归纳】1.巧记六类生态工程实例中所遵循的原理(1)在六类生态工程实例中除“矿区废弃地的生态恢复工程”外，其余5类生态工程均涉及“整体性”
14、原理。(2)除“矿区废弃地生态恢复工程”及“农村综合发展型”生态工程外，均涉及“协调与平衡”原理。(3)只有“农村综合发展型生态工程”涉及“物质循环再生”原理。(4)只有“农村综合发展型生态工程”及“大流域生态系统恢复工程”涉及“物种多样性”原理。(5)只有“小流域综合治理生态工程”及“矿区废弃地生态恢复工程”涉及“工程学”原理。2总体把握农业生态系统的设计原则(1)应当能够体现生态学原理与现代农业技术相结合的原则。(2)应当能够构成一个合理的生产结构。(3)应当充分利用自然界的物质和能量资源。(4)应当体现减少环境污染的原则。(5)应当充分考虑经济、社会和生态的综合效益。(6)所设计的农业生
15、态系统，从理论上看应当能够实现良性循环。1(2018北京海淀实验中学高三上学期开学考试)下图表示某人工设计的生态系统示意图。相关叙述不正确的是()A合理使用农家肥提高土壤肥力的同时增加大气中CO2浓度，利于葡萄和蔬菜增产 B蝇蛆和蚯蚓是该生态系统的分解者，可促进系统中物质循环和能量流动的进行 C该生态系统由于饲养猪、鸡延长了食物链，最终使人获得的能量减少 D该生态系统遵循了物质循环再生原理，但各营养级之间的能量传递效率并未提高【解析】合理施用农家肥后分解者将有机物分解为无机物，同时产生二氧化碳，既增加了肥力又给光合作用提供了原料，A正确。蝇蛆和蚯蚓是该生态系统的分解者，在生态系统中能促进物质循
16、环和能量流动，B正确。该生态系统饲养猪、鸡延长了食物链，提高了能量利用率，最终使人获得的能量增加了，C错误。该生态系统遵循了物质循环再生原理，只是提高了能量利用率，但并未提高营养级之间的传递效率，D正确。【答案】C 2(2018吉林省舒兰市第一高级中学高三上学期期末考试)下图是某农户设计的生态农业示意图。下列有关叙述错误的是()A该系统遵循物质循环再生原理、物种多样性原理 B该系统的主要成分是农作物，蚕、驴、鱼、鸡、猪等是消费者 C将猪粪直接施入农田，可以为农作物的生长提供物质和能量 D塘泥施入农田的主要作用是增加土壤中的矿质营养供应【解析】该农业生态系统遵循的主要原理有物质循环再生原理、生物
17、多样性原理等，A正确；农作物是该系统的主要成分，蚕、驴、鱼、鸡、猪等均为消费者，B正确；猪粪可为农作物的生长提供物质，但不能提供能量，农作物生长所需的能量来源是光能，C错误；塘泥中含有多种无机盐，可增加土壤中的矿质营养供应，D正确。【答案】C 3(2018河北省保定市高三摸底考试)城市中由于经济发展和人口增长，污水排放量增加。为解决居民生活饮用水问题，某水厂建设了水源生态湿地。下面为人工湿地群落组成简图，请据图回答问题：(1)湿地中各种生物共同构成一个_。沼泽湿地在蓄洪防旱方面有重要作用，这体现了生物多样性的_价值。(2)输入该人工湿地的能量是_。(3)湿地中芦苇、绿藻和黑藻等植物的分层配置，
18、体现了群落的_结构。群落中物种组成的多少称为_。(4)控制污水流入人工湿地的速率，除有利于有机污染物被充分分解外，还有利于植物充分吸收污水中的无机盐，使出水口处的水质达到饮用标准。废水不能过量流入人工湿地，说明生态系统的_。(5)实地调查中发现，该湿地物种丰富度逐渐增加，其群落演替类型是_。(6)在此基础上，可进一步建立一个集污水净化、休闲、养鱼为一体的新型人工生态系统，其主要目的是设法调整能量关系，使_。【解析】本题考查群落、生态系统、生态环境的保护，考查对群落结构、群落演替、生态系统的能量流动和稳定性的理解。(1)同一自然区域内各种生物共同构成一个生物群落。沼泽湿地在生态方面的作用体现了生
19、物多样性的间接价值。(2)输入该人工湿地的能量除太阳能外，还包括生活污水所含有机物中的化学能。(3)湿地中不同植物的分层配置，体现了群落的垂直结构。群落中物种组成的多少称为物种丰富度。(4)生态系统的自我调节能力具有一定限度，因此废水不能过量流入人工湿地。(5)该湿地群落演替是在具有一定生物的基础上进行的，属于次生演替。(6)建立集污水净化、休闲、养鱼为一体的新型人工生态系统，主要目的是调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，实现生态效益、社会效益和经济效益的统一。【答案】(1)生物群落 间接 (2)太阳能和污水有机物中的化学能 (3)垂直 丰富度 (4)自我调节能力是有一定
20、限度的 (5)次生演替 (6)能量持续高效地流向对人类最有益的部分 4(2014重庆高考节选)为治理某废弃采石场的生态环境，对其进行了公园化建设。(1)对其进行整理和覆土，并选择适生植物进行人工造林，不同恢复时期的植物物种数如下图所示。t0t1，植物残体及凋落物中的有机物被生态系统中的_转化为无机物，使土壤条件得到改善；同时由于人工林土壤中存在_，导致群落中植物物种数增加；t1t3，人工林抵抗力稳定性的变化是_；群落中植物物种数逐渐增加，物种之间_加剧。(2)通过人工林建设和园林景观构建，既改善了生态环境，又可提高社会和经济效益，这主要体现了生态工程的_原理。【解析】本题考查生态系统、群落演替的相关知识。(1)生态系统的组成成分中分解者的功能是将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物；废弃采石场开始进行的演替为次生演替，由于保留了植物的种子或其他繁殖体，能使群落中植物物种数迅速增加；t1t3植物物种数变多，一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其抵抗力稳定性越强；群落中的植物物种数增加，相互争夺资源(如阳光、水)和空间越激烈，竞争加剧。(2)生态环境得到改善，社会和经济效益得到提高，体现了生态工程的整体性原理。【答案】(1)分解者 植物种子或繁殖体 增强 竞争(2)整体性