【立體設(shè)計(jì)】2013屆高考生物一輪復(fù)習(xí) 專題5 生態(tài)工程課件 新人教版選修3

1、知識研讀知識研讀(對應(yīng)學(xué)生用書對應(yīng)學(xué)生用書P177)專題生態(tài)工程專題生態(tài)工程1簡述生態(tài)工程的原理。2生態(tài)工程的實(shí)例。課程標(biāo)準(zhǔn)課程標(biāo)準(zhǔn)(即時鞏固解析為教師用書獨(dú)有)考點(diǎn)一考點(diǎn)一生態(tài)工程的基本原理一、生態(tài)工程建設(shè)的目的遵循自然界物質(zhì)循環(huán)規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。二、生態(tài)工程的特點(diǎn)1少消耗；2.多效益；3.可持續(xù)。三、生態(tài)工程所遵循的基本原理考點(diǎn)整合考點(diǎn)整合項(xiàng)目理論基礎(chǔ)意義實(shí)例物質(zhì)循環(huán)再生原理物質(zhì)循環(huán)可避免環(huán)境污染及其對系統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)展的影響無廢棄物農(nóng)業(yè)物種多樣性原理生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性生物多樣性程度高，可提高系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性“三北”防護(hù)林建設(shè)中的單純

2、林問題，珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性問題協(xié)調(diào)與平衡原理生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡生物數(shù)量不超過環(huán)境承載力，可避免系統(tǒng)的失衡和破壞太湖富營養(yǎng)化問題整體性原理社會、經(jīng)濟(jì)、自然復(fù)合系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)系，保障系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定林業(yè)建設(shè)中自然系統(tǒng)與社會、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系問題系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理：分布式優(yōu)于集中式和環(huán)式改變和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以改善功能?；~塘系統(tǒng)整體性原理：整體大于部分保持很高的系統(tǒng)生產(chǎn)力珊瑚礁藻類和珊瑚蟲的關(guān)系【特別提醒】建立不同的生態(tài)工程時要依據(jù)不同的原理，因地制宜，不能相互照搬?！景咐?】南京古泉生態(tài)農(nóng)場是生態(tài)農(nóng)業(yè)的典范。該農(nóng)場將養(yǎng)豬、養(yǎng)魚、沼氣工程、養(yǎng)鴨、種植農(nóng)作物、養(yǎng)蘑菇

3、、種桑養(yǎng)蠶、種植果樹等多個生產(chǎn)過程合理地有機(jī)結(jié)合起來，成為一種高效良性的循環(huán)，生態(tài)效益達(dá)到了良性發(fā)展。請就此生態(tài)農(nóng)場的特點(diǎn)，完成下列問題：(1)該生態(tài)農(nóng)場充分體現(xiàn)了生態(tài)工程基本原理中的_、_和_原理。(2)該系統(tǒng)工程的核心之一是沼氣池，沼氣的制作如圖所示：在圖中標(biāo)出箭頭，表示生產(chǎn)過程中的物質(zhì)循環(huán)。如果將“無機(jī)物農(nóng)田”這一環(huán)節(jié)去掉，對生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)有何影響？(3)在該生態(tài)農(nóng)場中存在如下圖所示的物質(zhì)循環(huán)過程，據(jù)圖分析不符合生態(tài)工程原理的敘述是_。A物質(zhì)經(jīng)過多級利用，實(shí)現(xiàn)了良性循環(huán)B每一級生產(chǎn)環(huán)節(jié)都獲得產(chǎn)品，提高了生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益C由于食物鏈延長，能量逐級損耗，系統(tǒng)總能量利用率降低D由于各級產(chǎn)物都可以利用

4、，減少了廢物和污染(4)據(jù)生態(tài)工程中的物種多樣性這一原理，有人認(rèn)為生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)中，應(yīng)使食物鏈和營養(yǎng)級越長越多越好。請你結(jié)合所學(xué)有關(guān)生態(tài)工程原理，分析該結(jié)論是否正確，為什么？【解析解析】(1)生態(tài)工程中的生態(tài)農(nóng)業(yè)是建立在物質(zhì)循環(huán)再生與物種多樣性和整體性等原理基礎(chǔ)上的,在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的同時，也取得了良好的生態(tài)效益和社會效益。(2)物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)是循環(huán)往復(fù)、分層分級利用，從而達(dá)到取之不盡、用之不竭，即物質(zhì)循環(huán)再生原理。如果把“無機(jī)物農(nóng)田”這一環(huán)節(jié)去掉，勢必會造成物質(zhì)循環(huán)受到破壞，土壤無機(jī)物得不到及時補(bǔ)充，土壤肥力會下降。(3)能量沿著食物鏈流動時，能量逐級遞減，傳遞效率大約為10%20%，因此最高營

5、養(yǎng)級獲得的總能量最低。但系統(tǒng)的總能量包括各生產(chǎn)環(huán)節(jié)上輸出的產(chǎn)品能量，顯然這個系統(tǒng)總能量利用率與單種作物的系統(tǒng)總能量利用率相比大大增加。(4)從能量流動逐級遞減的特點(diǎn)分析，食物鏈不能無限延長，一般維持在56級。【答案答案】(1)物質(zhì)循環(huán)再生原理物種多樣性原理整體性(2)如圖所示：土壤中的無機(jī)物得不到補(bǔ)充，物質(zhì)循環(huán)受到破壞，土壤肥力下降。(3)C(4)不正確。因?yàn)槭澄镦滈L，各食物鏈中的生物數(shù)量難以達(dá)到一定規(guī)模，影響經(jīng)濟(jì)效益；營養(yǎng)級多，高層次營養(yǎng)級生物獲得的能量較少，該營養(yǎng)級生物數(shù)量也較少。【即時鞏固1】某校研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)前往市郊調(diào)查農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，經(jīng)過交流和修改后繪制出下圖，請據(jù)圖回答有關(guān)問題：

6、(1)你認(rèn)為該生態(tài)系統(tǒng)是否達(dá)到良性循環(huán)？并請說明理由。_。(2)該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量和物質(zhì)多級利用的實(shí)現(xiàn)，是根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的_原理設(shè)計(jì)的。(3)沼氣池中存在的生物在其細(xì)胞中都存在的細(xì)胞器有_。(4)如果要提高農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)時，可根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中生物種群間的_原理，科學(xué)增加農(nóng)田中的_。(5)請你評價以上農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)方案的優(yōu)點(diǎn)。【解析解析】本題考查生態(tài)工程的原理及農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的分析。解答本題時首先要仔細(xì)分析圖示中各種生物之間的物質(zhì)、能量關(guān)系，系，結(jié)合每小題具體涉及的相關(guān)知識作具體分析，歸納整理正確答案。(1)由圖示分析可知，該生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)、能量都得到了充分的利用，

7、達(dá)到了良性循環(huán)。(2)該生態(tài)農(nóng)業(yè)依據(jù)的原理是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)再生原理，科學(xué)地實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)中各種成分的充分利用、能量多級利用，使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴姆较颉?3)沼氣池中存在的生物主要是厭氧微生物，如產(chǎn)甲烷桿菌等，多數(shù)屬于原核生物，其細(xì)胞中都存在的細(xì)胞器只有核糖體。(4)生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性大小決定于生態(tài)系統(tǒng)中生物種類、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，生物種類越多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力越大，抵抗力穩(wěn)定性越強(qiáng)。所以設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)時，根據(jù)系統(tǒng)中生物種群間相互依存和相互制約關(guān)系,科學(xué)地增加生物種類，達(dá)到提高穩(wěn)定性的目的。(5)評價一個生態(tài)系統(tǒng)可從以下幾個方面進(jìn)行：食物鏈設(shè)置是否合理，生態(tài)系統(tǒng)的各種

8、成分能否充分利用；物質(zhì)、能量的多級利用；減少農(nóng)藥化肥使用量，減少環(huán)境污染；最大限度地使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠??！敬鸢复鸢浮?1)是，因?yàn)樵谠撋鷳B(tài)系統(tǒng)中，物質(zhì)和能量得到了充分利用(2)物質(zhì)循環(huán)再生(3)核糖體(4)相互依存和相互制約生物種類(5)科學(xué)地利用了生態(tài)系統(tǒng)的各種成分；能量最大限度地得到了利用，使能量朝向有利于人類的方向流動；減少化肥使用,從而減少環(huán)境污染；實(shí)現(xiàn)廢棄物資源化利用。考點(diǎn)二考點(diǎn)二生態(tài)工程的實(shí)例分析類型主要原理注意問題農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理核心：沼氣工程優(yōu)點(diǎn)：農(nóng)林牧副漁全面發(fā)展；開發(fā)可更新資源，減少環(huán)境污染小流域綜合治理生態(tài)工程整

9、體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理“綜合”表現(xiàn)在同時考慮到生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益不同氣候帶、不同自然條件和不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的地區(qū)，生態(tài)工程模式應(yīng)各具特色大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理防護(hù)林工 程建設(shè)中應(yīng)注意的問題考慮樹種生態(tài)適應(yīng)性問題，種植適宜品種考慮樹種多樣性，保證防護(hù)林體系穩(wěn)定性不同地區(qū)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r采取不同策略濕地生態(tài)恢復(fù)工程協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理主要措施：退耕還湖主要困難：解決遷出湖區(qū)居民的生活和就業(yè)問題礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理種植耐旱的灌木、草和樹合理確定載牧量改良表土城市環(huán)境生態(tài)工程協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理等大氣污染解決措施：禁止使用有鉛

10、汽油水污染：減少或禁止污水排放，進(jìn)行污水凈化【特別提醒】生態(tài)恢復(fù)力有限，不能認(rèn)為有了生態(tài)工程，就可以先污染破壞然后再治理?！景咐?】 (2011全國新課標(biāo))現(xiàn)有一生活污水凈化處理系統(tǒng)，處理流程為“厭氧沉淀池曝光池兼氧池植物池”，其中植物池中生活著水生植物、昆蟲、魚類、蛙類等生物。污水經(jīng)凈化處理后，可用于澆灌綠地?；卮饐栴}：(1)污水流經(jīng)厭氧沉淀池、曝氣池和兼氧池后得到初步凈化。在這個過程中，微生物通過 呼吸將有機(jī)物分解。(2)植物池中，水生植物、昆蟲、魚類、蛙類和底泥中的微生物共同組成了 (生態(tài)系統(tǒng)、群落、種群)。在植物池的食物網(wǎng)中，植物位于第 營養(yǎng)級。植物池中所有蛙類獲得的能量最終來源于 所

11、固定的 能。 (3)生態(tài)工程所遵循的基本原理有整體性、協(xié)調(diào)與平衡 、 和等原理。 (4)一般來說，生態(tài)工程的主要任務(wù)是對進(jìn)行修復(fù)，對 造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力?！窘馕鼋馕觥?(1)在厭氧沉淀池、曝氣池和兼氧池中，微生在厭氧沉淀池、曝氣池和兼氧池中，微生物通過無氧呼吸和有氧呼吸分解有機(jī)物。物通過無氧呼吸和有氧呼吸分解有機(jī)物。(2)生物群落包括該生物群落包括該環(huán)境內(nèi)的所有植物、動物、微生物；在食物網(wǎng)環(huán)境內(nèi)的所有植物、動物、微生物；在食物網(wǎng)(或食物鏈或食物鏈)中，中，植物是生產(chǎn)者，屬于第一營養(yǎng)級，生態(tài)系統(tǒng)中生物的能量最植物是生產(chǎn)者，屬于第一營養(yǎng)級，生態(tài)系統(tǒng)中生物的

12、能量最終來源于生產(chǎn)者所固定的太陽能。終來源于生產(chǎn)者所固定的太陽能。(3)生態(tài)工程遵循的基本原生態(tài)工程遵循的基本原理有整體性、協(xié)調(diào)與平衡、物質(zhì)循環(huán)再生和物種多樣性等原理有整體性、協(xié)調(diào)與平衡、物質(zhì)循環(huán)再生和物種多樣性等原理。理。(4)生態(tài)工程的主要任務(wù)是對已被破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修生態(tài)工程的主要任務(wù)是對已被破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)，對造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生復(fù)，對造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力?！敬鸢复鸢浮?(1)無氧和有氧(或細(xì)胞) (2)群落 一 生產(chǎn)者 太陽(3)物質(zhì)循環(huán) 再生 物種多樣性(4)已被破壞的生態(tài)環(huán)境(或受損的生態(tài)環(huán)

13、境)【即時鞏固2】 “十一五”期間農(nóng)業(yè)部計(jì)劃在全國建設(shè)10 000個資源良性循環(huán)的生態(tài)新村。農(nóng)村沼氣的綜合利用將是其中重點(diǎn)發(fā)展的內(nèi)容，沼氣綜合利用指人畜糞便經(jīng)沼氣池發(fā)酵后，所產(chǎn)生的沼氣、沼液、沼渣作為下一級生產(chǎn)活動的原料、肥料、飼料、添加劑和能源等，進(jìn)行再利用。以下是一組沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)的問題。(1)沼氣是有機(jī)物質(zhì)在厭氧環(huán)境中，通過微生物發(fā)酵作用，產(chǎn)生的一種可燃性氣體，其主要成分是甲烷。有機(jī)物變成沼氣的過程主要分為兩道工序：首先是分解細(xì)菌將糞便、秸稈中的復(fù)雜有機(jī)物分解成簡單有機(jī)物和CO2，再在甲烷菌的作用下將CO2還原成甲烷，甲烷菌也從中獲得能量而生長。由此可見，分解細(xì)菌和甲烷菌的同化作用類型分別

14、為_和_；甲烷菌在生態(tài)系統(tǒng)中的成分屬于_。(2)沼氣發(fā)酵菌種在860 都能發(fā)酵產(chǎn)氣，并且溫度越高，發(fā)酵越活躍。這是因?yàn)開。(3)甲烷菌主要以_方式進(jìn)行繁殖。其變異的主要來源是_，控制甲烷菌主要遺傳性狀的基因位于_，其性狀遺傳是否遵循孟德爾的遺傳規(guī)律？_，原因是_。(4)下圖是某地農(nóng)民以沼氣為紐帶建立的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。該生態(tài)工程主要運(yùn)用了哪些基本原理？_。通過實(shí)踐證明，這種生態(tài)系統(tǒng)較為理想，不僅有很好的生態(tài)效益，而且也為農(nóng)民增加了經(jīng)濟(jì)效益，其原因是充分利用了_中的能量。建立這種生態(tài)系統(tǒng)的目的就是為了_。動物糞便中的臭味主要來自氨，在沼氣池中經(jīng)_的作用，可以形成_被植物吸收利用。【解析解析】本題以農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程為背景，考查生物代謝類型、遺傳變異，建立生態(tài)農(nóng)業(yè)的主要原理等相關(guān)知識及獲取信息能力。解題時應(yīng)仔細(xì)從題干中獲取信息，聯(lián)系每小題涉及的相關(guān)知識，歸納答案。(1)沼氣池中的分解細(xì)菌可將糞便、秸稈中的復(fù)雜有機(jī)物分解為簡單有機(jī)物和CO2，因此分解細(xì)菌的同化作用類型為異養(yǎng)型；而甲烷菌將CO2還原成甲烷，并從中獲得能量而生長，所以甲烷菌應(yīng)是自養(yǎng)型生物。(2)微生物發(fā)酵過程必須有酶的催化，在一定范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，酶的活性增強(qiáng)。(3)甲烷菌是細(xì)菌，屬于原核生物，因此它的繁殖方式是二分裂。它的遺傳物質(zhì)主要存在于擬核DNA中，變異的來源是基因突變。(4)從圖