1、研考点重点难点探究 固考基双基体系优化 目 录 ONTENTSC悟高考真题演练 4 课时作业 第十一单元 现代生物科技专题第4讲 生态工程考纲要求 1.简述生态工程的原理()。2.生态工程的实例()。一、生态工程与生态经济1生态工程(1)任务：已遭到破坏的生态系统，改善传统的生产方式，提高生态系统的生产力。(2)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，达到和生态效益的同步发展。(3)特点：与传统工程相比，生态工程是一类、多效益、的工程体系。修复和重建经济效益少消耗可持续2生态经济(1)原则：“循环经济”。(2)特点：使一个系统产出的，能够成为本系统或者另一个系统的
2、生产原料。(3)目的：实现。(4)手段：。污染物废弃物的资源化生态工程二、基本原理三、生态工程的类型与设计原则1生态工程的类型：根据性质和设计目标的不同，生态工程可以分为以下类型。(1)具有农业生态保护性质并以农产品生产为目标的工程。(2)以为目标的林业生态工程，包括水土保持生态工程、防风固沙生态工程、水源涵养生态工程、城市绿化和园林生态工程等。(3)以为目标的治污生态工程，包括污水治理生态工程、城市垃圾处理生态工程、湖泊和水源地治理生态工程等。农业生态环境保护治理环境污染2设计实施生态工程坚持的原则(1)首先肯定生态工程的作用，特别是对的重要作用。(2)不能误认为只要有了生态工程，就可以走发
3、达国家“”的老路。恢复和重建受损生态系统先污染、破坏，后治理1分析下列实例所体现的生态工程的基本原理。(1)观察甲、乙两图，将其利用的生态工程的原理填空：图甲体现原理，图乙体现原理。物质循环再生整体性(2)将下列实例所体现的生态学原理填在横线处 实例 原理单一人工林比天然混合林稳定性低，易爆发虫害 a.物种多样性原理草原确定合理载畜量，不能 过度放牧b.协调与平衡原理在农村建立以沼气池为中 心的生态农业c.整体性原理林业生态工程建设，既考虑 种树又考虑当地经济发展d.物质循环再生原理填写处 a b d c 2请据生态工程示意图回答下列问题：(1)从 生 态 学 角 度 分 析，人 们 建 立
4、如 图 所 示 农 业 生 态 系 统 的 主 要 目 的是：；该系统中将植物秸秆、动物粪便等废弃物合理地进行了利用，这体现了生态工程的原理。(2)该生态工程能生产出无公害大米，原因是：减少了的使用量，减少了。(3)将蘑菇房与蔬菜大棚相通可提高蔬菜产量，原因是蘑菇呼吸产生的可以供蔬菜进行光合作用，使其光合作用增强。实现物质的循环再生和能量的多级利用物质循环再生化肥和农药环境污染二氧化碳考点一 生态工程的原理和实例考点研析1对生态工程概念的理解(1)原理技术应用系统学和生态学等学科的基本理论和方法。通过系统设计、调控和技术组装。(2)操作对已破坏的生态环境进行修复、重建。对造成环境污染的传统生产
5、方式进行改善。(3)结果提高生态系统的生产力。促进人类社会和自然环境的和谐发展。2生态工程的原理比较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的问题项目理论基础意义实例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项目
6、理论基础意义实例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系统学和工程学原理系统整体性原理：整体大于部分之和保持系统很高的生产力珊瑚礁中藻类和珊瑚虫的关系3.生态工程的实例分析实例主要原理注意问题案例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，减少环境污染窦店村以沼气工程为中心的生态工程小流域综合治理生态工程整体性原理、协调与平衡原理“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点甘肃陇南地区“九子
7、登科”模式实例主要原理注意问题案例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；不同地区应根据当地情况采取不同策略“三北”防护林生态工程、退耕还林还草生态工程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江西鄱阳湖的生态恢复工程实例主要原理注意问题案例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；确定合理载畜量；改良表土赤峰市元宝山矿区生态恢复工程城市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，进行污水净化污水及垃圾
8、处理、城市绿化命题探究1在缤彩纷呈的生物世界，微生物似乎显得过于微小与沉寂。然而，它们在生态工程中有着重要的作用，如处理生活污水。请回答下列问题：(1)生活污水流经某生活污水净化处理系统中的“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_呼吸将污水中的有机物分解。(2)生态工程中所遵循的基本原理有_、_、协调与平衡原理、整体性原理和系统学与工程学原理等。(3)一般来说，生态工程的主要任务是对已破坏的_进行修复、重建，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，追求_、经济、社会效益的统一。(4)很多微生物只能分解某一种有机物，如果想培育出能分解生
9、活污水中多种有机物的“超级微生物”，理论上可以采用_技术对现有微生物进行改造，该技术的核心是_。如果在个体水平上检测改造的微生物是否符合要求，可采用的检测方法是_。解析：(1)厌氧沉淀池中的微生物通过无氧呼吸将污水中的有机物分解，曝气池中的微生物通过有氧呼吸将污水中的有机物分解，兼氧池中的微生物通过有氧呼吸和无氧呼吸将污水中的有机物分解。(2)生态工程中所遵循的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理和系统学与工程学原理等。(3)一般来说，生态工程的主要任务是对已破坏的生态环境进行修复、重建，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，追求生态
10、(或自然生态)、经济、社会效益的统一。(4)很多微生物只能分解某一种有机物，如果想培育出能分解生活污水中多种有机物的“超级微生物”，理论上可以采用基因工程技术对现有微生物进行改造，该技术的核心是基因表达载体的构建。如果在个体水平上检测改造的微生物是否符合要求，可采用的检测方法是用含不同种有机物的培养基分别培养改造后的微生物，观察其分解能力。答案：(1)无氧和有氧(或细胞)(2)物质循环再生原理 物种多样性原理(3)生态环境 生态(或自然生态)(4)基因工程(或基因拼接、转基因)基因表达载体的构建 用不同种有机物分别培养改造后的微生物，观察其分解能力2回答下列与生态工程有关的问题：(1)与传统的
11、工程相比，生态工程具有少消耗、多效益、_等特点。(2)生 态 工 程 所 遵 循 的 基 本 原 理 有 物 质 循 环 再 生、协 调 与 平 衡、_、_和物种多样性等原理。人畜粪便用于农作物的生产主要符合_原理；连年种植单一品种造成病虫害增加主要违反了_原理。(3)“猪沼果”是我国一种常见的生态农业模式，以沼气为纽带，带动畜牧业、林果业等相关农业产业共同发展。该生态农业中的所有生物共同组成了_(填“生态系统”“群落”或“种群”)；该生态农业模式能实现能量的_。解析：(1)与传统的工程相比，具有少消耗、多效益、可持续的特点。(2)生态工程遵循的基本原理有物质循环再生原理、协调与平衡原理、物种
12、多样性原理、整体性原理、系统学和工程学原理等。农作物吸收的是无机物，人畜粪便被分解者分解，产生的无机盐用于农作物，遵循的是物质循环再生原理；连年种植单一品种造成病虫害增加主要违反了物种多样性原理。(3)生态农业中的所有生物构成的是群落。生态农业实现了能量的多级利用。答案：(1)可持续(2)整体性 系统学与工程学 物质循环再生 物种多样性(3)群落 多级利用(多途径利用)考点二 生态工程的类型考点研析1生态工程的类型根据性质和设计目标的不同，生态工程可以分为以下三类。(1)具有农业生态保护性质并以农产品生产为目标的农业生态工程。(2)以环境保护为目标的林业生态工程，包括水土保持生态工程、防风固沙
13、生态工程、水源涵养生态工程、城市绿化和园林生态工程等。(3)以治理环境污染为目标的治污生态工程，包括污水治理生态工程、城市垃圾处理生态工程、湖泊和水源地治理生态工程等。2设计实施生态工程坚持的原则(1)首先肯定生态工程的作用，特别是对恢复和重建受损生态环境的重要作用。(2)不忘大自然固有的强大的生态恢复能力，但也不能认为只要有了生态工程，就可以走发达国家“先污染、破坏，后治理”的老路。3传统经济与生态经济(1)传统经济是大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式，不注重生态环境的保护，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。(2)生态经济实现了“原料产品原料产品”的生产体系，是实现了废弃物资源化的循
14、环经济。具有少消耗、多效益、可持续的特点。命题探究3农业生态工程能创造多种劳动力就业机会，增加农民收入，开发可以更新的资源，减少环境污染。下图是一个庭院生态工程的示意图，分析回答：(1)该生态系统中的非生物物质和能量主要包括_等(至少两种)。(2)该 图 中 有 食 物 链 _ 条。该 生 态 系 统 中 处 于 第 二 营 养 级 的 生 物 有_。(3)生态农业所遵循的生态学基本原理是_，其优点是_。(4)此生态系统中有哪些途径实现了能量的多级利用？_；_。解析：生态农业是运用生态学原理，在环境与经济协调发展的思想指导下，应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生产体系。其原理是
15、能量多级利用和物质循环再生，其优点是使废物资源化，以便提高能量利用率，减少环境污染。此生态系统中，食物链有 3 条：黄瓜(番茄)人、黄瓜(番茄)鸡人、黄瓜(番茄)猪人。答案：(1)阳光、水、空气、无机盐(2)3 人、鸡、猪(3)能量多级利用和物质循环再生 使废物资源化，以便提高能量利用率，减少环境污染(4)黄瓜、番茄等枝叶可作为饲养动物的饲料；粪便等废弃物作为沼气发酵的原料，产生供人利用的清洁能源；沼渣可作为饲料或肥料(答两点即可)4随着工业的发展，采矿业对环境造成了严重破坏。如何恢复矿区废弃地的生态环境，从而实现经济、社会与环境持续协调的发展，越来越多地受到人们的关注。如图为矿区生态系统恢复
16、工程流程图，请分析回答：(1)矿区废弃地对生态系统造成的负面影响包括_。造成土体、土壤、植被的破坏 极端恶劣的土地条件会阻碍植被的生长 影响土地景观 可能产生严重的重金属污染A B CD(2)在矿区废弃地的生态恢复工程中，要充分考虑到_三者间的持续协调发展关系。(3)该生态工程所遵循的主要原理是_。(4)该恢复工程中，、分别是指_、_。该生态恢复的关键在于_，以及_的重建。(5)恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？_。答案：(1)C(2)生态效益、社会效益和经济效益(3)整体性原理、协调与平衡原理(4)工程机械措施 制造表土、压实 植被恢复 植被恢复所必需的土壤微生物群落(5)矿
17、区土壤条件恶劣，不适合农作物的生长；此外，若种植农作物，矿区的重金属会通过食物链危害人类结论语句要记牢易错易混辨析清1.生态工程建设的目的是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，达到经济效益与生态效益的同步发展。2.物质循环再生原理的基础是物质循环；物种多样性原理的基础是生态系统的稳定性；协调与平衡原理的基础是生物与环境的协调和平衡；整体性原理的基础是社会、经济和自然构成复合系统；系统学和工程学原理的基础是系统的结构决定功能。3.农村综合发展型生态工程的主要原理是物质循环再生原理、整体性原理和物种多样性原理；小流域综合治理生态工程的主要原理是整体性原理和协调与平衡原理
18、；大区域生态系统恢复工程和城市环境生态工程的主要原理都是协调与平衡原理、整体性原理。整体性原理系统整体性原理(1)整体性原理含义：指社会、经济、自然三方面协调统一，保障整个系统的稳定与平衡。举例：林业建设中自然系统、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。(2)系统整体性原理含义：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。举例：如藻类和珊瑚虫、大豆和根瘤菌、地衣植物中的藻类和真菌等。(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
19、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。1(2014高考重庆卷)为治理某废弃采石场的生态环境，对其进行了公园化建设。解析：(1)生态系统成分中的分解者可将有机物转化为无机物，供生产者利用。在群落次生演替过程中，土壤中原有的植物种子或繁殖体增加了人工林生态系统中的植物物种数。图示 t1t3阶段，植物物种数增加，该生态系统的抵抗力稳定性增
20、强。植物物种数逐渐增加，物种之间竞争加剧。(2)人工林的建设和园林景观的构建，既改善了生态环境，又可提高社会和经济效益，主要体现了生态工程的整体性原理。答案：(1)分解者 种子或繁殖体 增强 竞争(2)整体性(系统论)2(2013高考广东卷)污水处理厂的污泥富含有机质和无机成分，可用作肥料，但其多环芳烃(PAHs)等有机污染物含量通常较高，施入土壤会带来二次污染。生物质炭是由作物废弃秸秆等炭化而成。将污泥、含 7%生物质炭的污泥均堆放一段时间后用于盆栽实验，研究它们对黑麦草生长及 PAHs 迁移的影响，结果如表：测定项目红壤红壤污泥红壤含 7%生物质炭的污泥土壤 PAHs 含量(g/kg)52
21、71 079765黑麦草叶绿素含量(mg/g)2.02.12.3黑麦草每盆干重(g)1.72.32.7黑麦草 PAHs 含量(g/kg)401651428(1)生物质炭孔隙结构发达，能改善土壤的通气状况，使根系细胞_加强，_合成增加，从而促进根系对土壤养分的吸收。(2)由表可知，施用含生物质炭的污泥_，从而促进黑麦草生长；污泥的施用使土壤和黑麦草的 PAHs 含量_，但生物质炭的输入_，从而降低 PAHs 污染的风险。由此可见，生物质炭有望用作污泥改良剂，促进污泥的推广应用。污泥的应用符合生态工程的_原理。解析：(1)土壤的通气状况改善，细胞的有氧呼吸增强，可以合成更多的 ATP，为根吸收矿质元素提供大量的能量。(2)由表可知，施用含 7%生物质炭的污泥的黑麦草叶绿素含量增加，从而使黑麦草的光合作用增强，促进黑麦草生长。污泥的施用使土壤和黑麦草的 PAHs 含量都增加，但生物质炭可以吸附 PAHs，从而在一定程度上降低 PAHs污染的风险。答案：(1)有氧呼吸 ATP(2)能增加黑麦草的叶绿素含量，使光合作用增强 升高 能吸附 PAHs 物质循环再生课时作业 点击进入word.
