2019版3第4講生態(tài)工程

1、考綱要求 全國卷五年考情 1.簡述生態(tài)工程的原理() 無考題 2.生態(tài)工程的實例() 無考題 2019版3第4講生態(tài)工程 考點一| 生態(tài)工程的基本原理 (對應(yīng)學(xué)生用書第262頁) 識記基礎(chǔ)梳理 1生態(tài)工程 (1)目的：遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。 (2)特點：少消耗、多效益、可持續(xù)。 2生態(tài)經(jīng)濟 (1)原那么：循環(huán)經(jīng)濟。 (2)結(jié)果：使一個系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的生產(chǎn)原料。 (3)目的：實現(xiàn)廢棄物的資源化。 (4)重要手段：生態(tài)工程。 3生態(tài)工程的基本原理 (1)物質(zhì)循環(huán)再生原理：物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)

2、往復(fù)、分層分級利用。如無廢棄物農(nóng)業(yè)。 (2)物種多樣性原理：物種繁多而復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的抵抗力穩(wěn)定性。如三北防護林建設(shè)中的問題。 (3)協(xié)調(diào)與平衡原理：生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡問題；環(huán)境承載力問題。如過度放牧等。 (4)整體性原理：綜合考慮社會經(jīng)濟自然復(fù)合系統(tǒng)。 (5)系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理： 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理：通過改變和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，達到改善系統(tǒng)功能的目的。 系統(tǒng)整體性原理：系統(tǒng)各組分之間要有適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系，完成能量、物質(zhì)、信息等的轉(zhuǎn)換和流通，實現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果。 教材邊角知識 選修3 P109 根據(jù)無廢棄物農(nóng)業(yè)'物質(zhì)和能量流動圖分析： 把牲畜糞便、人糞尿和作物殘留施

3、用到農(nóng)田中，有什么好處？ 【提示】 改善土壤結(jié)構(gòu)；培育土壤微生物；實現(xiàn)土壤養(yǎng)分如氮、磷、鉀及微量元素的循環(huán)利用。 運用考向?qū)?考向 考查生態(tài)工程的基本原理及應(yīng)用 柴靜的紀錄片?穹頂之下?引發(fā)了全國人民對霧霾的關(guān)注和討論，而天津港火災(zāi)爆炸事故遺址將在徹底清理后建設(shè)海港生態(tài)公園，這再次將生態(tài)環(huán)境與生態(tài)經(jīng)濟推上輿論的焦點，生態(tài)工程的建設(shè)已經(jīng)成為社會關(guān)注的熱點，請回答以下問題： (1)山西省為產(chǎn)煤大省，生態(tài)環(huán)境破壞嚴重，礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程的關(guān)鍵在于_，具體實施的措施有_ (答兩點)。 (2)某生態(tài)工程以沼氣工程為中心，各類植物的秸稈、枝葉用來生產(chǎn)飼料喂養(yǎng)畜、禽、魚，人、畜、禽糞便作為原料生產(chǎn)沼

4、氣，沼渣水返還農(nóng)田、菜園、果園、苗圃、魚塘，主要表達了生態(tài)工程的_原理，該生態(tài)工程建設(shè)中，魚塘中每一種魚苗的投放量都不宜超過其_，該生態(tài)系統(tǒng)把魚塘、農(nóng)田、果園等有機地組合在一起，優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，遵循_原理。 (3)在上述的生態(tài)工程中，種植不同的農(nóng)作物、果樹，飼養(yǎng)多種畜禽，這表達了生態(tài)工程的_原理。 (4)一般來說，生態(tài)工程的主要任務(wù)是對_進行修復(fù)，對造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。 (5)在應(yīng)用植物修復(fù)技術(shù)治理重金屬污染的土壤時，需選擇符合要求的植物，這遵循了生態(tài)工程的_原理。 解析 (1)礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程的關(guān)鍵在于植被恢復(fù)與土壤微生物群落的重建，具體實施

5、的措施有人工制造表土、土壤侵蝕控制、植被恢復(fù)工程等。(2)該生態(tài)工程以沼氣工程為中心，各類植物的秸稈、枝葉用來生產(chǎn)飼料喂養(yǎng)畜、禽、魚，人、畜、禽糞便作為原料生產(chǎn)沼氣，沼渣水返還農(nóng)田、菜園、果園、苗圃、魚塘，表達了生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理。該生態(tài)工程建設(shè)中，魚塘中每一種魚苗的投放量都不宜超過其環(huán)境容納量。該生態(tài)系統(tǒng) 把魚塘、農(nóng)田、果園等有機地組合在一起，優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，遵循系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理。(3)該生態(tài)工程種植不同的農(nóng)作物、果樹、飼養(yǎng)多種畜禽，這表達了生態(tài)工程的物種多樣性原理。(4)生態(tài)工程的主要任務(wù)是對已破壞的生態(tài)系統(tǒng)進行修復(fù)，對造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生

6、產(chǎn)力。(5)在應(yīng)用植物修復(fù)技術(shù)治理重金屬污染的土壤時，需選擇符合要求的植物，這遵循了生態(tài)工程的協(xié)調(diào)與平衡原理。 答案 (1)植被恢復(fù)與土壤微生物群落的重建 人工制造表土、土壤侵蝕控制、植被恢復(fù)工程等(任選兩點) (2)物質(zhì)循環(huán)再生 環(huán)境容納量 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能 (3)物種多樣性 (4)已破壞的生態(tài)系統(tǒng) (5)協(xié)調(diào)與平衡 知識歸納 幾種典型生態(tài)工程原理歸納 1單一人工林比天然混交林穩(wěn)定性低，易爆發(fā)蟲害物種多樣性原理。 2草原確定合理載畜量，不能過度放牧協(xié)調(diào)與平衡原理。 3引種考慮適應(yīng)環(huán)境協(xié)調(diào)與平衡原理。 4林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)，既考慮種樹又考慮人類的生活問題整體性原理。 備選習(xí)題 北京郊區(qū)的竇店村

7、實施了以沼氣工程為中心的農(nóng)村綜合發(fā)展性生態(tài)工程。據(jù)圖回答以下問題： (1)沼氣池的建立在有效地解決農(nóng)村燃料問題的同時，還可以節(jié)省林木、保護植被、減輕_。同時，沼渣用作畜禽飼料和農(nóng)作物肥料，表達了生態(tài)工程的_原理。 (2)從生態(tài)系統(tǒng)的組成成分看，藍綠萍屬于_。除了生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)還包括_。魚等消費者通過自身代謝，將有機物轉(zhuǎn)化為無機物，加快了生態(tài)系統(tǒng)的_。 (3)進行生態(tài)工程建設(shè)時，要處理好生態(tài)與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，需要考慮_，假設(shè)超過相應(yīng)的限度，會引起系統(tǒng)的失衡與破壞。 (4)與農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)相比較，自然生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性通常較高，主要原因是_。生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)是生態(tài)系統(tǒng)普

8、遍存在的_機制。 解析 (1)沼氣池的建立在有效地解決農(nóng)村燃料問題的同時，還可以節(jié)省林木、保護植被、減輕環(huán)境污染。同時，沼渣用作畜禽飼料和農(nóng)作物肥料，表達了生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理。 (2)藍綠萍是植物，在生態(tài)系統(tǒng)的組成成分中，屬于生產(chǎn)者。除了生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)還包括營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物鏈和食物網(wǎng))。魚等消費者通過自身代謝，將有機物轉(zhuǎn)化為無機物，加快了生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。 (3)進行生態(tài)工程建設(shè)時，要處理好生態(tài)與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，需要考慮環(huán)境承載力，假設(shè)超過相應(yīng)的限度，會引起系統(tǒng)的失衡與破壞。 (4)與農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)相比較，自然生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性通常較高，主要原因是生態(tài)系統(tǒng)組分多

9、，食物網(wǎng)復(fù)雜，自我調(diào)節(jié)能力強。生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)是生態(tài)系統(tǒng)普遍存在的負反饋調(diào)節(jié)機制。 答案 (1)環(huán)境污染 物質(zhì)循環(huán)再生 (2)生產(chǎn)者 食物鏈和食物網(wǎng) 物質(zhì)循環(huán) (3)環(huán)境承載力 (4)生態(tài)系統(tǒng)組分多，食物網(wǎng)復(fù)雜，自我調(diào)節(jié)能力強 負反饋調(diào)節(jié) 考點二| 生態(tài)工程的實例分析及發(fā)展前景 (對應(yīng)學(xué)生用書第263頁) 識記基礎(chǔ)梳理 1生態(tài)工程的實例(連線) 類型 實例 農(nóng)村綜合發(fā)展 A、三北防護林，退 型生態(tài)工程 耕還林還草 小流域綜合治 B、竇店村以沼氣工程為中心 理生態(tài)工程 的物質(zhì)多級循環(huán)利用工程 大區(qū)域生態(tài)系 C、甘肅隴南九子登科 統(tǒng)恢復(fù)工程 治理模式 濕地生態(tài) D、張家港、大連等國家 恢復(fù)工程

10、 環(huán)境保護模范城市 礦區(qū)廢棄地的 生態(tài)恢復(fù)工程 E、鄱陽湖綜合治理 城市環(huán)境 f赤峰市元寶山礦區(qū) 生態(tài)工程 生態(tài)恢復(fù)工程 【提示】 b c a e f d 2生態(tài)工程的發(fā)展前景 (1)生物圈2號生態(tài)工程實驗的啟示：使我們認識到人與自然和諧共處的重要性，深化了我們對自然規(guī)律的認識。 (2)發(fā)展前景：我們需要走有中國特色的道路，即不但要重視對生態(tài)環(huán)境的保護，更要注重與經(jīng)濟、社會效益的結(jié)合。 運用考向?qū)?考向 生態(tài)工程實例的分析 在我國，生物氧化塘是實施城市生活污水資源化利用的有效方法，是我國著力推廣的一項生態(tài)工程技術(shù)。該技術(shù)利用細菌和真菌等微生物對進入氧化塘的有機物進行處理，同時塘中種植水生植物

11、，進行水產(chǎn)和水禽養(yǎng)殖，既實現(xiàn)了對生活污水的有效地處理，又能獲得經(jīng)濟效益。請分析回答： 【導(dǎo)學(xué)號：67110100】 (1)該技術(shù)的應(yīng)用屬于_生態(tài)工程的實例。 (2)流入氧化塘生態(tài)系統(tǒng)的總能量是_；該生態(tài)系統(tǒng)利用種植水生植物、養(yǎng)魚、鴨、鵝等能形成多條食物鏈，表達了生態(tài)工程的_原理。 (3)在氧化塘的建設(shè)中，每種生物的種植或投放量都不宜超過_，各種生物間還要有適當(dāng)?shù)腳關(guān)系，這遵循了生態(tài)工程的_和_原理。 (4)流出氧化塘的水與流入污水相比，明顯減少的元素主要有_；氧化塘每天處理污水的量是一定的，說明生態(tài)系統(tǒng)的_是有限的。 (5)氧化塘技術(shù)在處理污水的同時，能使人們獲取經(jīng)濟效益，原因是_；該技術(shù)是人

12、類學(xué)習(xí)自然生態(tài)系統(tǒng)智慧的結(jié)晶，它表達了研究自然生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能具有_ _的意義。 解析 (1)據(jù)題干信息生物氧化塘是實施城市生活污水資源化利用的有效方法可知，該技術(shù)的應(yīng)用屬于城市環(huán)境生態(tài)工程的實例。 (2)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生活污水中有機物含有的能量和植物固定的太陽能。該生態(tài)系統(tǒng)利用種植水生植物、養(yǎng)魚、鴨、鵝等能形成多條食物鏈，表達了生態(tài)工程的物種多樣性原理。 (3)協(xié)調(diào)與平衡原理是指生態(tài)系統(tǒng)的生物數(shù)量不能超過環(huán)境承載力(環(huán)境容納量)的限度，每種生物的種植或投放量都會考慮自然、經(jīng)濟、社會的整體影響，即遵循了整體性原理。 (4)氧化塘凈化污水的途徑有物理沉降、微生物的分解、化學(xué)分解和藻類

13、植物的光合作用進行的。細菌和藻類生活在一起彼此有利，細菌通過分解有機物，為藻類生長提供二氧化碳，N、P礦物質(zhì)等；藻類的光合作用為細菌的分解作用提供氧氣和有機物，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有限的。 (5)生物氧化塘是以太陽能為初始能量，通過在塘中種植水生植物，進行水產(chǎn)和水禽養(yǎng)殖，形成人工生態(tài)系統(tǒng)，在太陽能(日光輻射提供能量)作為初始能量的推動下，通過生物氧化塘中多條食物鏈的物質(zhì)遷移、轉(zhuǎn)化和能量的逐級傳遞、轉(zhuǎn)化，將進入塘中污水的有機污染物進行降解和轉(zhuǎn)化，最后不僅去除了污染物，而且以水生植物和水產(chǎn)、水禽的形式作為資源回收，凈化的污水也可作為再生資源予以回收再用，使污水處理與利用結(jié)合起來，實現(xiàn)污水處理資

14、源化，生物氧化塘具有能充分利用地形，結(jié)構(gòu)簡單，建設(shè)費用低；可實現(xiàn)污水資源化和污水回收及再用，實現(xiàn)水循環(huán)，既節(jié)省了水資源，又獲得了經(jīng)濟收益；處理能耗低，運行維護方便，成本低；美化環(huán)境，形成生態(tài)景觀、污泥產(chǎn)量少等優(yōu)點。 答案 (1)城市環(huán)境 (2)植物同化的太陽能總量及有機物中的能量 物種多樣性 (3)環(huán)境承載力(環(huán)境容納量) 比例 協(xié)調(diào)與平衡 整體性 (4)N、P等 自我調(diào)節(jié)能力 (5)提高了能量利用率(廢物資源化) 幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用 技法總結(jié) 明確農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計原那么 1應(yīng)當(dāng)能夠表達生態(tài)學(xué)原理與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)相結(jié)合的原那么。 2應(yīng)當(dāng)能夠構(gòu)成一個合理的

15、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。 3應(yīng)當(dāng)表達充分利用自然界的物質(zhì)和能量資源的原那么。 4應(yīng)當(dāng)表達減少環(huán)境污染的原那么。 5應(yīng)當(dāng)充分考慮經(jīng)濟、社會和生態(tài)的綜合效益。 6所設(shè)計的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，從理論上看應(yīng)當(dāng)能夠?qū)崿F(xiàn)良性循環(huán)。 真題驗收| 感悟高考 淬煉考能 (對應(yīng)學(xué)生用書第264頁) 1(2019·廣東高考)污水處理廠的污泥富含有機質(zhì)和無機成分，可用作肥料，但其多環(huán)芳烴(PAHs)等有機污染物含量通常較高，施入土壤會帶來二次污染。生物質(zhì)炭是由作物廢棄秸稈等炭化而成。將污泥、含7%生物質(zhì)炭的污泥均堆放一段時間后用于盆栽實驗，研究它們對黑麥草生長及PAHs遷移的影響，結(jié)果見下表。 測定項目 紅壤 紅壤污泥 紅壤含

16、7%生 物質(zhì)炭的污泥 土壤PAHs含量(g/kg) 527 1 079 765 黑麥草葉綠素含量(mg/g) 2.0 2.1 2.3 黑麥草每盆干重(g) 1.7 2.3 2.7 黑麥草PAHs含量(g/kg) 401 651 428 (1)生物質(zhì)炭孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達，能改善土壤的通氣狀況，使根系細胞_加強，_合成增加，從而促進根系對土壤養(yǎng)分的吸收。 (2)由表可知，施用含生物質(zhì)炭的污泥_，從而促進黑麥草生長；污泥的施用使土壤和黑麥草的PAHs含量_，但生物質(zhì)炭的輸入_，從而降低PAHs污染的風(fēng)險。由此可見，生物質(zhì)炭有望用作污泥改良劑，促進污泥的推廣應(yīng)用。污泥的應(yīng)用符合生態(tài)工程的_原理。 解析 (1

17、)生物質(zhì)炭能改善土壤的通氣狀況，增加土壤中的氧氣量，使根系細胞的有氧呼吸加強，ATP的產(chǎn)生量增加，為根系主動運輸吸收養(yǎng)分提供能量。(2)由表可知，施用含生物質(zhì)炭的污泥時，黑麥草葉綠素含量增加，從而促進黑麥草的生長。與只施用污泥相比，施用含生物質(zhì)炭的污泥能降低土壤和黑麥草中PAHs的含量，說明生物質(zhì)炭的輸入能降低污泥中PAHs的含量，從而降低PAHs污染的風(fēng)險。污泥中含有大量的有機質(zhì)和無機成分，施用污泥的目的是使其中的養(yǎng)分直接或間接地被植物吸收利用，因此利用了物質(zhì)循環(huán)再生的生態(tài)工程原理。 答案 (1)有氧呼吸 ATP (2)能增加黑麥草葉綠素含量 升高 能降低污泥中PAHs的含量 物質(zhì)循環(huán)再生 2(2019·重慶高考節(jié)選)為治理某廢棄采石場的生態(tài)環(huán)境，對其進行了公園化建設(shè)。 (1)對其進行整理和覆土，并選擇適生植物進行人工造林，不同恢復(fù)時期的植物物種數(shù)如下圖。t0t1，植物殘體及凋落物中的有機物被生態(tài)系統(tǒng)中的_轉(zhuǎn)化為無機物，使土壤條件得到改善；同時由于人工林土壤中存在_，導(dǎo)致群落中植物物種數(shù)增加；t1t3，人工林抵抗力穩(wěn)定性的變化是_；群落中植物物種數(shù)逐漸增加，物種之間_加劇。 (2)通過人工林建設(shè)和園林景觀構(gòu)建，既改善了生態(tài)環(huán)境，又可提高社會和經(jīng)濟效益，這主要表達了生態(tài)工程的_原理。 解