1、第六课 生态工程1.生态工程概念的理解(1)原理：物种共生与物质循环再生原理、结构与功能协调原则。(2)设计思路：促进物质被分层多级利用。(3)意义：提供了既保护自然环境，又解决环境污染问题的途径。(4)目的：促进人类社会和自然环境的和谐发展。(5)特点：与传统工程相比，具有低消耗、多效益、可持续的特征。2生态工程的的生态学原理项目内容意义实例物种共生原理包括共生、竞争等多种关系构成了生态系统的自我调节和反馈机制大豆与根瘤菌共生、农作物与杂草的竞争生态位原理生态系统中各种生物都占有一定的生态位可以构建一个具有多层次、多种群的稳定而高效的生态系统稻田养鱼，鱼吃害虫，且为稻田提供矿质元素，稻田为鱼
2、提供饵料食物链原理由自然界中复杂的食物关系所构成的生物之间的关系是实现生态系统中物质循环、能量流动和信息传递的基础，对维持其稳态有重要作用，也是物种共生原理的基础如用青蛙来控制农田中的害虫物种多样性原理生态系统中生物多样性越高，生态系统就越稳定可实现对资源充分利用并增加生态系统稳定性的目的单一物种人工林病虫害严重，自然林则有虫无害1“三北防护林工程”建设中注意了树种多样性问题。这体现了生态工程的()A物种共生原理 B生态位原理C食物链原理D物种多样性原理【解析】树种多样性能有效防止虫害发生，体现了物种多样性原理。【答案】D2(2011启东模拟)下图是“无废弃物农业”物质和能量流动图，该图所体现
3、的主要生态工程原理是()A物种多样性原理B整体性原理C物质循环再生原理D协调平衡原理【解析】由图可知，该图突出了“无废弃物农业”，实现了物质的区域小循环，做到了物质和能量的分层分级利用，因此主要体现了生态工程物质循环再生原理。【答案】C1.生态工程的类型类型分类依据目标意义或作用农业生态工程性质和设计目标生产农产品资源的充分利用和再生，保护和改善农村生态环境林业生态工程保护生态环境能防风固沙、涵养水源、绿化城市和园林治污生态工程治理环境污染能治理污水、处理城市垃圾等保护、修复和改善生态工程恢复和重建受不同程度破坏和干扰的生态系统能保护、修复和改善受干扰或破坏的生态系统2.实例(1)治污生态工程
4、内容：固体、液体及有机废弃物的处理，生物肥料的研制与试用，湖区污染的生态治理，塑料的再生利用等方面。实例：生物氧化塘、隔河泄水蓝藻去除生态工程。(2)生态恢复工程内容：恢复某一地区的生物群落，形成合理、高效的食物链，并在演替过程中保持长期的稳定与平衡方面。实例：我国西部的生态治理。3(2011盐城调研)下图为生态养猪模式，从图中可知该生态工程属于()A湿地生态恢复的生态工程B节水和废水处理与应用的生态工程C小流域综合治理与开发的生态工程D清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程【解析】由于图示没有造成污染，所以不可能是湿地生态恢复的生态工程或小流域综合治理与开发的生态工程；题图中没有提及能量问题
5、，也不可能是清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程。【答案】B1.生态农业的基本原理生态系统中能量多级利用和物质循环再生是生态学的一条基本原理。而食物链则是生态系统能量流动和物质循环的主要渠道，因此食物链既是一条能量转换链，又是一条物质传递链，从经济上看还是一条增值链。因此，遵循这一原理，就可以合理设计食物链，充分利用当地自然资源，利用动物、植物和微生物之间的相互依存关系，使生态系统中的物质和能量被分层次地充分利用，使生产一种产品时所产生的有机废物成为生产另一种产品的投入，也就是实行无废物生产，提供尽可能多的洁净产品。2生态农业的特点(1)减少化肥使用量，降低农业投入。(2)收获多种产品，增加
6、经济效益。(3)净化环境，降低人和家畜的发病率。3生态农业的设计(1)在一定的区域内，确定各种农作物的种类和各种农业产业所占的比例及分布区域，即农业规划或农业规划布局。(2)利用生态学的原理，将不同的种群科学地组合成复合生态系统，达到最充分、最合理地利用环境资源的目的。可以微观地解决一个比较小的范围内的生态组合，例如一片稻田、一个庭院、一座小山、一个池塘等。在一片农田中应该从地上和地下两个方面科学搭配。地上部分包括不同作物在不同层次空间上茎、叶的配置，以最大限度地利用光、热、水、气等自然资源。地下部分是要使不同农作物的根系分布在不同的土层中，以便更好地利用土壤中的矿质元素。我国南方的桑基鱼塘就
7、是人工建立的高产、稳产的生态农业系统。4大力推广生态农业是我国农业发展的重要措施之一。下列有关农业生态系统的叙述错误的是()A农业生态系统在物质循环过程中能实现自给自足B农业生态系统遵循能量的多级利用和物质循环再生原理C农业生态系统符合可持续发展规律D农业生态系统中，人们在充分利用自然资源的基础上可以合理设计食物链【解析】自然生态系统生产的有机物基本上都保持在系统内部，许多矿质元素的循环在系统内保持动态平衡，基本上能够实现自给自足。农业生态系统生产的农产品，往往被大量地输出到农业生态系统以外，因此必须输入大量的物质，如肥料、种子等，才能使农业生态系统的物质循环正常运行。【答案】A南京古泉生态农
8、场是生态农业的典范。该农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、养蘑菇、种桑养蚕、种植果树等多个生产过程合理地有机结合起来，成为一种高效良性的循环，生态效益达到了良性发展。请就此生态农场的特点，完成下列问题：(1)该 生 态 农 场 充 分 体 现 了 生 态 工 程 基 本 原 理 中 的_、_和_原理。(2)该系统工程的核心之一是沼气池，沼气的制作如图所示：在图中标出箭头，表示生产过程中的物质循环。如果将“无机物农田”这一环节去掉，对生态农业系统有何影响？_。(3)据生态工程中的物种多样性这一原理，有人认为生态农业建设中，食物链和营养级越长、越多就越好。请你结合所学有关生态工程原理，分
9、析该结论是否正确，为什么？【解析】(1)生态工程中的生态农业是建立在生态位、物种多样性和食物链等原理基础上的，在实现经济效益的同时，也取得了良好的生态效益和社会效益。(2)物质循环的特点是循环往复、分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭，即物质循环再生原理。如果把“无机物农田”这一环节去掉，势必会造成物质循环受到破坏，土壤无机物得不到及时补充，土壤肥力会下降。(3)从能量流动逐级递减的特点分析，食物链不能无限延长，一般不会超过5级。【答案】(1)生态位原理 物种多样性原理 食物链(2)如图所示：土壤中的无机物得不到补充，物质循环受到破坏，土壤肥力下降(3)不正确。因为食物链长，各食物链中的生
10、物数量难以达到一定规模，影响经济效益；营养级多，高层次营养级生物获得的能量较少，该营养级生物数量也较少。应注意理解生态工程各原理的内容及意义，了解各原理的具体实例，结合题目内容进行分析。(2010连云港模拟)20世纪以来石油农业的快速发展，大量化肥农药的使用，在粮食产量大幅度提高的同时，也使食品的质量安全持续下降。于是生态农业成了世界共同关注的焦点。下图表示一种“甘薯奶牛沼气花木龙虾食用菌”生态农业模式，试据图回答有关问题：(1)图中所示生态系统的主要成分是_，属于该生态系统分解者的有_。(2)图中可以组成的捕食食物链是_。(3)该生态系统的设计遵循了_等生态学原理，从而大大提高了能量利用率。
11、(4)甘薯藤青贮的主要操作是：甘薯藤切段填压进入青贮窖中密封一段时间。其目的在于_。【解析】这是一个简单的人工建立的生态农业模式。该生态系统中的生产者是甘薯、花木，它是该生态农业的主要成分。分解者是沼气池中的微生物、食用菌及其他腐生微生物，主要由它们来实现该系统中的物质循环再生。该生态工程所遵循的原理是：物质循环再生原理、物种多样性原理。【答案】(1)甘薯、花木等生产者沼气微生物、食用菌、底泥中的腐生微生物等(2)甘薯奶牛(3)物质循环再生原理、物种多样性原理(4)通过微生物厌氧发酵，初步分解甘薯藤中的有机物，有利于奶牛的消化吸收农业生态系统的设计设计方案的原则农业生态系统的设计方案应当符合以
12、下原则：a.应当能够体现生态学原理与现代农业技术相结合的原则；b.应当能够构成一个合理的生产结构；c.应当体现充分利用自然界的物质和能量资源；d.应当体现减少环境污染的原则；e.应当充分考虑经济、社会和生态的综合效益；f.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。对设计方案的分析学生应当运用生态学知识，对所设计的农业生态系统进行预测性的分析，如资源和能源的利用情况、农产品增产情况、农药和化肥使用的减少情况等。1(2010安庆四校联考)下列关于生态工程的叙述中，错误的是()A生态工程是生态学与系统工程学的结合B生态工程追求经济与生态的双赢C生态工程是无消耗、多效益的工程D生态工程促进
13、人类社会和自然环境的和谐发展【解析】生态工程遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，减轻环境污染，达到经济效益和生态效益同步发展，与传统的过程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。【答案】C2要实现人与自然的和谐发展，下列措施最合理的是()A通过生物技术手段，转化淀粉生产可再生能源B使用化学农药防治病虫害，保证粮食稳产C发展生态农业，实现物质和能量的多级利用D大力开垦湿地，扩大粮食种植面积【解析】要实现人与自然的和谐发展，就要发展生态农业，实现物质和能量的多级利用；转化淀粉生产可再生能源，能量利用率不高；使用化学农药防治病虫害，容易导致环境污染；开垦湿地，易导致生态系
14、统破坏。【答案】C3(2011连云港模拟)据图判断，下列叙述不符合生态学原理的是()A物质经过多级利用，实现了良性循环B每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益C由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用效率降低D由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染【解析】生态农业作为生态工程建设的重要环节之一，成为高考的考查重点。本题给出了最常见的生态农业模式，需要进一步应用生态工程的基本原理，选项A符合物质循环再生原理；选项B对物质循环再生进行进一步阐述；选项C与能量多级利用提高了利用率矛盾；选项D在物质循环再生基础上，阐述“污染物是放在错误地点的原料”的含义。【答案】C4在社会主义新农村建设中
15、，江苏南方某县积极发展畜禽养殖和栽桑养蚕两大支柱产业。在生产总量不断提高的同时，该县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现资源的最大化利用，走出了一条适合本地区可持续发展的生态工程之路。请据图回答问题。(1)该生态工程所遵循的生态学基本原理是_。(至少写2种)(2)该生态系统的能量流动从_开始，图中属于消费者的生物有_。(3)与传统农业生态系统相比，该生态系统更能净化环境，主要原因是_。(4)该生态系统为何能提高经济效益？_。(5)从生态系统稳定性看，该农业生态系统比简单的农田生态系统不易发生虫害的原因是：_。(6)根据该县地处水乡这一资源优势，请就该生态系统提出你的一条合理化建议。【解
16、析】(1)生态工程的生态学基本原理有物种多样性原理、物种共生原理、生态位原理、食物链原理。该生态工程依据的是物种多样性原理、生态位原理和食物链原理。(2)生态系统的能量流动是从生产者开始的，即桑、油菜等，消费者是蚕、禽、畜等。(3)由图可知，该生态系统实现了废物再利用及无害化处理，因此更能净化环境。(4)该生态系统实现了物质和能量的多级利用，降低了生产成本，提高了农产品的产量。(5)该生态系统生物群落结构相对复杂，自我调节能力强(6)该生态系统中，蚕沙碎屑未被利用，可利用蚕沙养鱼，鱼塘的塘泥还可用做肥料。【答案】(1)物种多样性原理、生态位原理、食物链原理(2)桑、油菜等生产者固定的太阳能 蚕、禽、畜(3)粪便等“废弃物”被及时利用(4)实现了物质和能量的多级利用，提高了农产品的产量；减少了化肥、农药的使用(降低农业成本投入)(5)营养结构较复杂、自我调节能力强(6)蚕沙碎屑养鱼，鱼塘塘泥肥田。
