1、考纲内容 生态工程命题规律1生态工程的原理2生态工程的实例命题趋势生态工程是课程标准新增内容,主要考查生态工程的原理及实例。知识梳理想一想一、生态工程的基本原理1建设目的遵循自然界_规律,充分发挥资源的生产潜力,防止_,达到_和_的同步发展。2特点_、多效益、_的工程体系。物质循环环境污染经济效益 生态效益少消耗可持续3基本原理(1)物质_原理:物质在生态系统中_分层分级利用。(2)物种_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_。(4)整体性原理:进行生态工程建设时,不但要考虑_的规律,还要考虑到_等系统的影响力。(5)_和_原
2、理:包括系统的结构决定功能原理和系统整体性原理。循环再生循环往复多样性抵抗力稳定性环境承载力自然生态系统经济和社会系统学工程学二、生态工程的实例(连线)b c a e f d能力排查试一试一、理解能力 判断下列有关生态工程叙述的正误。(1)用蛆蛹粪便作为有机肥还田,运用了能量循环再生的原理()(2)用残渣来培育食用菌和蛆蛹,实现了物质的多级利用()(3)我国西北土地沙化非常严重,其中一个主要原因是超载放牧,导致草地退化。该事实主要违背了生态工程的协调与平衡原理()(4)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()(5)生态工业的指导思想是强调经
3、济的高效发展()(6)要实现人与自然和谐发展,可以通过生物技术手段,转化淀粉生产可再生资源()二、识图析图 下图是某市郊建立的以沼气为中心、以保护生态环境为目标的“四位一体”生态农业(人居种植养殖沼气)模式图。(1)构建以沼气为中心的“四位一体”的生态农业依据的生态学原理是什么?(2)生态农业的最大优点是什么?(3)该生态系统的生产者是哪些?蘑菇属于生态系统的哪种成分?答案(1)物质循环再生。(2)提高物质和能量利用率,减轻环境污染。(3)水稻、大豆和蔬菜。分解者。考点突破考点一生态工程所遵循的原理核心知识1基本原理项目理论基础意义实例物质循环再生原理物质循环可避免环境污染及其对系统稳定和发展
4、的影响无废弃物农业物种多样性原理生态系统的稳定性生物多样性程度高,可提高系统的抵抗力稳定性,提高系统的生产力“三北”防护林建设中的问题,珊瑚礁生态系统的生物多样性问题协调与平衡原理生物与环境的协调与平衡生物数量不超过环境承载力,可避免系统的失衡和破坏太湖富营养化问题、过度放牧等整体性原理社会、经济、自然构成复合系统统一协调各种关系,保障系统的平衡与稳定林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题系统学和工程学原理系统的结构决定功能原理:分布式优于集中式和环式改善和优化系统的结构以改善功能桑基鱼塘2.几种典型生态工程原理归纳(1)单一人工林比天然混交林稳定性低,易爆发虫害物种多样性原理。(2)草
5、原确定合理载畜量,不能过度放牧协调与平衡原理。(3)引种考虑适应环境协调与平衡原理。(4)林业生态工程建设,既考虑种树又考虑人类的生活问题整体性原理。易误警示整体性原理系统整体性原理易误点 1 整体性原理。(1)含义:指社会、经济、自然三方面协调统一,保障整个生态系统的稳定与平衡。(2)举例:林业工程建设中自然系统、社会系统与经济系统的关系问题,即种树的同时考虑经济收入、粮食、燃料等问题。易误点 2 系统整体性原理。(1)含义:指总体功能大于各部分之和,即 112。原因是系统保持有很高的生产力,具体是指互利共生的生物体现系统整体性原理。(2)举例:藻类和珊瑚虫、大豆和根瘤菌、地衣植物中的藻类和
6、真菌等。跟踪演练1“三北防护林”工程建设中注意了以下两个问题:(1)考虑到树种的生态适应性问题;(2)考虑到树种多样性问题。这分别体现了生态工程的哪些原理()A系统学原理和物种多样性原理B协调与平衡原理和物种多样性原理C整体性原理和物种多样性原理D物种多样性原理与整体性原理【解析】考虑到树种的生态适应性问题,这体现了协调与平衡原理;考虑到树种多样性问题,这体现了物种多样性原理。综上所述,A、C、D 三项均错误,B 项正确。【答案】B2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。这种做法体现了()A实行“循环经济”的原则B低消耗,多效益原则C遵
7、循物种多样性和协调与平衡原理D建立自然社会经济复合系统【解析】在进行草场建设时,注重不同牧草种类的搭配种植,这遵循了物种多样性原理;在进行草场建设时,对单位面积内的放牧量做了一定控制,这体现了协调与平衡原理。综上所述,A、B、D 三项均错误,C 项正确。【答案】C【解题技巧】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,其余五大生态工程均涉及整体性”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
8、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。考点二生态工程的实例核心知识1主要生态工程实例的比较类型主要原理注意问题农村综合发展型生态工程物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理核心:沼气工程优点:农、林、牧、副、渔全面发展;开发可更新资源,减少环境污染小流域综合治理生态工程整体性原理、协调与平衡原理、工程学原理“综合”表现在同时考虑到生态效益和经济效益不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区,生态工程模式应各具特色大区域生态系统恢复工程物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理工程建设中应注意的问题考虑树种生态适应性问题,种植适宜品种考虑树种多样性
9、,保证防护林体系稳定性不同地区应根据当地情况采取不同策略湿地生态恢复工程协调与平衡原理、整体性原理主要措施:退耕还湖主要困难:解决迁出湖区居民的生计问题矿区废弃地的生态恢复工程系统学和工程学原理种植耐旱的灌木、草和树确定合理载牧量改良表土城市环境生态工程协调与平衡原理、整体性原理等解决大气污染措施:禁止使用有铅汽油水污染:减少或禁止污水排放,进行污水净化2.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;(
10、6)所设计的农业生态系统,从理论上看应当能够实现良性循环。3生态农业常见类型(1)桑基鱼塘模式人工建立的高产稳产的农业生态系统。做到蚕粪养鱼,鱼粪肥塘,塘泥肥田、肥桑,从而获得稻、鱼、蚕茧三丰收,如图所示。(2)沼气农田立体养殖模式通过控制温室内的温度、光照、气体和水肥等因素,缩短生产周期,大幅度提高粮食、蔬菜和水果的产量和质量。易误警示易误点 1 在进行生态工程建设时,应积极利用自然生态系统的强大自我恢复力,节省投资。易误点 2 生态系统恢复力有限,不能错误地认为有了生态工程,就可以先污染破坏然后再治理。易误点 3 传统农业中的科学方法:间种、套种和轮种。间种和套种的最大区别在于是否同时播种
11、,如果同时播种且间行种植叫间种;如果不同时播种,也不同时收获,则叫套种。轮种则是指今年种某种作物,明年换一种,后年再换一种的现象。跟踪演练3下图是某农户设计的生态农业示意图。下列有关叙述,正确的是()A建立该系统遵循的主要原理有物质循环再生原理、生物多样性原理等B该系统的主要成分是农作物,蚕、驴、鱼、鸡、猪等均为消费者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】在该农业生态系统中,农作物可以成为家畜的饲料和人的食物,家畜也能成为人的食物,沼气池中的微生物可以利用农作物秸秆、人和家畜粪便中的有机物,而沼液和沼渣又可以为农作物提供
12、肥料,沼气池发酵产生的沼气又能成为人类的能源物质,实现了能量的多级利用,遵循的主要原理有物质循环再生原理、生物多样性原理等,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;农作物的能量来源是光能,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】ABD4某校研究性学习小组同学前往市郊调查农业生态系统后,经过交流和修改后绘制出了下图,请据图回答有关问题:(1)你认为该生态系统是否达到良性循环?理由是_。达到了良性循环,因为在该生态系统中,物质和能量得到了充分利用(2)根据生态系统的_原理来设计,才能实现该生态系统内能量和物质的多级利用。(
13、3)如果将农作物的秸秆当作燃料烧掉,与上图做法主要差别在于_。(4)沼气池中存在的生物在其细胞中均可以存在的细胞器有_。(5)如果要提高农业生态系统的抵抗力稳定性,设计该农业生态系统的结构时,可以根据生态系统中生物种群间_的原理,科学增加农田中的_。物质循环和能量流动前者使人类不能充分利用秸秆中的能量,后者通过将秸秆作为饲料和发酵的材料,实现了对能量的多级利用核糖体相互依存和相互制约生物种类【解析】(1)该生态系统充分利用废弃物中的能量,提高了能量利用率,实现了良性循环。(2)农业生态系统设计的原理是物质循环和能量流动。(3)秸秆作燃料烧掉,人类不能充分利用其中能量,降低了能量利用率。而秸秆作
14、饲料和发酵的材料,人类能够更大限度地利用其中的能量,提高了能量利用率。(4)沼气池中存在的生物主要是原核生物,细胞中只含有核糖体。(5)抵抗力稳定性大小取决于自我调节能力,自我调节能力大小取决于生态系统中的营养结构和营养成分。【解题技巧】1农村综合发展型生态工程:核心是沼气工程,优点是开发可更新资源,减少环境污染。2小流域综合治理生态工程:“综合”表现在同时考虑到生态效益和经济效益,不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区。各具特色。3大区域生态系统恢复工程:考虑树种生态适应性问题,种植适宜品种;考虑树种多样性,保证防护林体系稳定性。4湿地生态恢复工程;主要措施:退耕还湖;主要困难:解
15、决迁出湖区居民的生计问题。5矿区废弃地的生态恢复工程:种植耐旱的灌木、草和树;确定合理栽牧量;改良表土。6城市环境生态工程:解决大气污染措施:禁止使用有铅汽油;水污染:减少或禁止污水排放,进行污水净化。题组一 生态工程的原理1(2015浙江卷)下面是关于植物克隆和生态工程的问题。请回答:某农业生态工程基地按照生态和_规律,对种植业和养殖业进行了优化设计。通过套种、间种和_等技术的应用,使种植的农作物为该生成系统组成成分中的_提供更多的食物。在农业生产中尽量不施用农药,其目的是_。A减少水土流失 B减少土壤肥力C减少环境污染D减少生物多样性经济 轮种 消费者 C【解析】农业生态工程中,种养结合的
16、优化设计应遵循生态和经济的规律,进行综合分析,获得最佳的效益。通过套种、间种和轮种等技术的应用,可使种植的农作物为消费者提供更多的食物。在农业生产中应尽量不施用农药,以减少环境污染。2现有一生活污水净化处理系统,处理流程为“厌氧沉淀池曝气池兼氧池植物池”,其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后,可用于浇灌绿地。回答问题:(1)污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中,微生物通过_呼吸将有机物分解。(2)植物池中,水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了_(生态系统、群落、种群)。在植物池的食物网中,植物位于第_营养级。植物池中所有
17、蛙类获得的能量最终来源于_所固定的_能。(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、_和_等原理。(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。有氧和无氧群落一生产者太阳物质循环再生物种多样性已被破坏的生态环境【解析】(1)依据题干提供的信息分析,污水流经厌氧沉淀池时,某些厌氧微生物能通过无氧呼吸分解有机物;流经曝气池时,某些微生物能通过有氧呼吸分解有机物;流经兼氧池后,微生物能通过有氧呼吸和无氧呼吸分解有机物。(2)据题干提供的信息可推知植物池中所有的生物构成了群落。植物处于食物链的第一营养级;植物池中所有蛙类获得的
18、能量最终来源于生产者所固定的太阳能。(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理、物种多样性原理、系统学和工程学原理等。(4)根据题干提供的信息可推测出,生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境或受损的生态系统进行修复。题组二 生态工程的实例3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。分解者种子或繁殖体增强竞争整体性【解析】(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;由于土壤中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,生态系统中的物种越多,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,相互之间对资源(如阳光、水)和空间的争夺越激烈,竞争加剧。(2)生态系统改善后,形成了“社会经济自然”复合生态系统,体现了生态系统的整体性原理。