2020年高考生物一輪復(fù)習(xí)講義選修3第十單元第38講生態(tài)工程

第38講生態(tài)工程[考綱明細(xì)]1.簡(jiǎn)述生態(tài)工程的原理(Ⅱ)2.生態(tài)工程的實(shí)例(Ⅰ)知識(shí)自主梳理一、生態(tài)工程和生態(tài)經(jīng)濟(jì)1．生態(tài)工程(1)生態(tài)工程的概念：指人類應(yīng)用生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科的基本原理和方法，通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)控和技術(shù)組裝，對(duì)eq\o(□,\s\up3(01))已被破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行eq\o(□,\s\up3(02))修復(fù)重建，對(duì)造成環(huán)境污染和破壞的eq\o(□,\s\up3(03))傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的eq\o(□,\s\up3(04))生產(chǎn)力，從而促進(jìn)eq\o(□,\s\up3(05))人類社會(huì)和自然環(huán)境的和諧發(fā)展。(2)生態(tài)工程建設(shè)的目的：遵循eq\o(□,\s\up3(06))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eq\o(□,\s\up3(07))環(huán)境污染，達(dá)到eq\o(□,\s\up3(08))經(jīng)濟(jì)效益和eq\o(□,\s\up3(09))生態(tài)效益的同步發(fā)展。(3)生態(tài)工程的特點(diǎn)：與傳統(tǒng)的工程相比，生態(tài)工程是一類eq\o(□,\s\up3(10))少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。2．生態(tài)經(jīng)濟(jì)(1)原則：實(shí)行“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”，使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)出的eq\o(□,\s\up3(11))污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個(gè)系統(tǒng)的eq\o(□,\s\up3(12))生產(chǎn)原料，從而實(shí)現(xiàn)廢物的資源化。(2)手段：eq\o(□,\s\up3(13))生態(tài)工程。(3)模式：實(shí)現(xiàn)“原料→產(chǎn)品→原料→產(chǎn)品”的無廢棄物生產(chǎn)體系。[深入思考]如何理解“污染物是放錯(cuò)地方的資源”這句話？提示對(duì)環(huán)境造成危害的污染物，采用一定的措施和技術(shù)，就能夠進(jìn)行回收和循環(huán)利用，這樣不但能夠減少環(huán)境污染，而且提高了資源的利用效率，減少了資源的浪費(fèi)。例如，對(duì)廢污水中的重金屬或氮、磷等養(yǎng)分就可以進(jìn)行回收再利用。因此說污染物是放錯(cuò)了地方?jīng)]有被利用的資源。二、生態(tài)工程所遵循的基本原理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)往復(fù)，eq\o(□,\s\up3(01))分層分級(jí)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eq\o(□,\s\up3(02))抵抗力穩(wěn)定性。(“三北防護(hù)林”建設(shè)中的問題，珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性的問題)3．協(xié)調(diào)與平衡原理生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，需要考慮eq\o(□,\s\up3(03))環(huán)境承載力。(太湖富營(yíng)養(yǎng)化問題)4．整體性原理人類處于社會(huì)—經(jīng)濟(jì)—自然復(fù)合而成的巨大系統(tǒng)中。進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時(shí)，不但要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，還要考慮到eq\o(□,\s\up3(04))經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等系統(tǒng)的影響力。(林業(yè)建設(shè)中自然生態(tài)系統(tǒng)與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系問題)5．系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理包括eq\o(□,\s\up3(05))系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理和eq\o(□,\s\up3(06))系統(tǒng)整體性原理。(?；~塘、珊瑚礁藻類和珊瑚蟲的關(guān)系)[深入思考]生態(tài)工程的整體性原理與系統(tǒng)整體性原理的比較。提示整體性原理指社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然三方面協(xié)調(diào)統(tǒng)一，保障整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定與平衡，例如林業(yè)建設(shè)中自然系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系問題，即種樹的同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)收入、糧食、燃料等問題；系統(tǒng)整體性原理強(qiáng)調(diào)整體大于部分之和，即“1＋1>2”，目的是保持系統(tǒng)有很高的生產(chǎn)力，互利共生的生物能體現(xiàn)系統(tǒng)整體性原理，如藻類和珊瑚蟲、大豆和根瘤菌、地衣中藻類和真菌等。三、生態(tài)工程的實(shí)例及發(fā)展前景1．生態(tài)工程的實(shí)例2．生態(tài)工程發(fā)展的前景(1)“生物圈2號(hào)”生態(tài)工程實(shí)驗(yàn)的啟示：使我們認(rèn)識(shí)到人與eq\o(□,\s\up3(05))自然和諧共處的重要性，深化了我們對(duì)自然規(guī)律的認(rèn)識(shí)。(2)我國(guó)生態(tài)工程發(fā)展前景的分析與展望①西方發(fā)達(dá)國(guó)家生態(tài)工程的特點(diǎn)：目標(biāo)是治理環(huán)境污染，集中于對(duì)eq\o(□,\s\up3(06))破壞的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行eq\o(□,\s\up3(07))生態(tài)恢復(fù)。②我國(guó)目前的生態(tài)危機(jī)不單純是環(huán)境污染問題，而是與人口激增、環(huán)境與資源破壞、能源短缺等問題結(jié)合在一起的“并發(fā)癥”。③我國(guó)生態(tài)工程的特點(diǎn)：不但要重視對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，更要注重與eq\o(□,\s\up3(08))經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益的結(jié)合，遵循“整體、協(xié)調(diào)、再生、循環(huán)”的基本原理，建立適合中國(guó)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村特點(diǎn)的生態(tài)工程?？键c(diǎn)題型突破考點(diǎn)eq\o(\s\up17(),\s\do17())生態(tài)工程的原理和實(shí)例分析題型一生態(tài)工程的原理1．下列有關(guān)生態(tài)工程原理的說法，正確的是()A．農(nóng)作物合理密植，遵循的是協(xié)調(diào)與平衡原理B．農(nóng)作物間作套種，遵循的是整體性原理C．前面造林，后面砍樹，違反的是系統(tǒng)學(xué)與工程學(xué)原理D．某湖泊中水體富營(yíng)養(yǎng)化，引起大面積水華，違反的是物種多樣性原理答案A解析農(nóng)作物間作套種，遵循的是物種多樣性原理，B錯(cuò)誤；前面造林，后面砍樹，違反的是整體性原理，C錯(cuò)誤；某湖泊中水體富營(yíng)養(yǎng)化，引起大面積水華，違反的是協(xié)調(diào)與平衡原理，D錯(cuò)誤。2．(2018·常德模擬)南京古泉生態(tài)農(nóng)場(chǎng)是生態(tài)農(nóng)業(yè)的典范。該農(nóng)場(chǎng)將養(yǎng)豬、養(yǎng)魚、沼氣工程、養(yǎng)鴨、種植農(nóng)作物、養(yǎng)蘑菇、種桑養(yǎng)蠶、種植果樹等多個(gè)生產(chǎn)過程有機(jī)地結(jié)合起來，形成一種高效良性的循環(huán)，取得了良好的生態(tài)效益。請(qǐng)就此生態(tài)農(nóng)場(chǎng)的特點(diǎn)，完成下列問題：(1)該生態(tài)農(nóng)場(chǎng)多個(gè)生產(chǎn)過程有機(jī)結(jié)合，體現(xiàn)了生態(tài)工程基本原理中的______________原理。形成一種高效良性的循環(huán)，取得了良好的生態(tài)效益，體現(xiàn)了________________原理。(2)該系統(tǒng)工程的核心之一是沼氣池，如圖所示。①在圖中用箭頭標(biāo)出生產(chǎn)過程中物質(zhì)循環(huán)的方向。②如果將“無機(jī)物→農(nóng)田”這一環(huán)節(jié)去掉，對(duì)生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)有何影響？_______________________________________________________________________________________________________________。(3)有人認(rèn)為生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)中使食物鏈越長(zhǎng)、營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多越好。請(qǐng)你結(jié)合所學(xué)知識(shí)，分析該結(jié)論是否正確，為什么？____________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)物質(zhì)循環(huán)再生(2)①如圖所示：②土壤中的無機(jī)物得不到及時(shí)補(bǔ)充，物質(zhì)循環(huán)受到破壞，土壤肥力下降(3)不正確，因?yàn)槭澄镦溤介L(zhǎng)，處于較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物獲得的能量越少，該營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物數(shù)量也越少解析(1)該生態(tài)農(nóng)場(chǎng)多個(gè)生產(chǎn)過程有機(jī)結(jié)合，體現(xiàn)了生態(tài)工程基本原理中的系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理，形成一種高效良性的循環(huán)，取得了良好的生態(tài)效益，體現(xiàn)了物質(zhì)循環(huán)再生原理。(2)①物質(zhì)在生物群落與無機(jī)環(huán)境間可以反復(fù)出現(xiàn)，循環(huán)運(yùn)動(dòng)，環(huán)境中的無機(jī)物可以被植物利用，植物秸稈中的有機(jī)物也可以通過沼氣池的發(fā)酵作用回歸無機(jī)環(huán)境，再次被生產(chǎn)者利用，方向如圖：。②物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)是循環(huán)往復(fù)、分層分級(jí)利用，從而達(dá)到取之不盡、用之不竭，如果把“無機(jī)物→農(nóng)田”這一環(huán)節(jié)去掉，勢(shì)必會(huì)造成物質(zhì)循環(huán)受到破壞，土壤中無機(jī)物得不到及時(shí)補(bǔ)充，土壤肥力會(huì)下降。(3)從能量流動(dòng)逐級(jí)遞減的特點(diǎn)分析，食物鏈不能無限延長(zhǎng)，一般維持在4～5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，食物鏈越長(zhǎng)，處于較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物獲得的能量越少，該營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物數(shù)量也越少。題型二生態(tài)工程的實(shí)例3．目前我國(guó)在礦產(chǎn)資源開發(fā)中，堅(jiān)持“誰污染、誰治理”“誰破壞、誰恢復(fù)”的原則，建立健全礦區(qū)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理的責(zé)任機(jī)制。下列關(guān)于礦區(qū)廢棄地生態(tài)恢復(fù)的敘述合理的是()A．礦區(qū)廢棄地生態(tài)恢復(fù)的關(guān)鍵是盡可能依靠自然演替恢復(fù)其生態(tài)功能B．適用于礦區(qū)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的措施是開發(fā)農(nóng)田，增加農(nóng)民收入C．該生態(tài)工程恢復(fù)所遵循的主要原理是系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理D．礦石的開采只是破壞生態(tài)環(huán)境，不會(huì)產(chǎn)生其他危害答案C解析礦區(qū)廢棄地生態(tài)恢復(fù)工程的關(guān)鍵是植被恢復(fù)和土壤微生物群落的重建，這主要依靠人類的活動(dòng)，A不合理；礦區(qū)的土壤條件惡劣，不適宜農(nóng)作物的生長(zhǎng)，B不合理；礦山開發(fā)形成大量巖質(zhì)陡邊坡及礦渣廢棄地，邊坡的不穩(wěn)定性導(dǎo)致許多不良地質(zhì)災(zāi)害，D不合理。4．生態(tài)工程是人類學(xué)習(xí)自然生態(tài)系統(tǒng)“智慧”的結(jié)晶。請(qǐng)回答下列關(guān)于生態(tài)工程的問題：(1)生態(tài)工程建設(shè)的目的就是遵循自然界________________的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止________________，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的同步發(fā)展。(2)在農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)中，連年種植單一品種會(huì)造成病蟲害增加，其主要原因是生態(tài)系統(tǒng)的________________穩(wěn)定性降低，這主要違反了生態(tài)工程的________________原理。(3)在濕地生態(tài)恢復(fù)工程中，應(yīng)在濕地周圍建立緩沖帶，以盡量減少________________，使?jié)竦匾揽縚_______________等機(jī)制恢復(fù)其生態(tài)功能。(4)在城市環(huán)境治理中，要進(jìn)行城市生態(tài)分區(qū)，合理分布工業(yè)區(qū)、居住區(qū)、生態(tài)綠地等，這主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的___________________原理。(5)根據(jù)生態(tài)工程方面的內(nèi)容，請(qǐng)你列舉出一種對(duì)城市垃圾的處理辦法：_____________________________________________________________________________________________________________。答案(1)物質(zhì)循環(huán)環(huán)境污染(2)抵抗力物種多樣性(3)人類的干擾自然演替(4)整體性(5)對(duì)垃圾進(jìn)行分類處理，并實(shí)現(xiàn)垃圾資源化利用；改露天放置為掩埋處理，地表種植植物等(合理即可)解析(1)生態(tài)工程建設(shè)的目的就是遵循自然界物質(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(dá)到經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的同步發(fā)展。(2)一般來說，生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單，抵抗力穩(wěn)定性越低，越容易遭到破壞。連年種植單一品種導(dǎo)致病蟲害增加，主要違反了生態(tài)工程的物種多樣性原理。(3)在濕地生態(tài)恢復(fù)工程中，應(yīng)建立緩沖帶，以盡量減少人類的干擾，使?jié)竦匾揽孔匀谎萏娴葯C(jī)制恢復(fù)其生態(tài)功能。(4)工業(yè)區(qū)、居住區(qū)、生態(tài)綠地等分別相當(dāng)于“經(jīng)濟(jì)”“社會(huì)““自然”，在城市生態(tài)工程建設(shè)中要把經(jīng)濟(jì)—社會(huì)—自然當(dāng)作一個(gè)整體來考慮，這體現(xiàn)了生態(tài)工程的整體性原理。知識(shí)拓展不同生態(tài)工程實(shí)例中的關(guān)鍵點(diǎn)(1)農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程：核心是沼氣工程，優(yōu)點(diǎn)是開發(fā)可更新資源，減少環(huán)境污染。(2)小流域綜合治理生態(tài)工程：“綜合”表現(xiàn)在同時(shí)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)，各具特色。(3)大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程：考慮樹種生態(tài)適應(yīng)性問題，種植適宜品種；考慮物種多樣性，保證防護(hù)林體系穩(wěn)定性。(4)濕地生態(tài)恢復(fù)工程：主要措施是退耕還湖；主要困難是解決遷出湖區(qū)居民的生計(jì)問題。(5)礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程：種植耐旱的灌木、草和樹；改良表土。(6)城市環(huán)境生態(tài)工程：解決大氣污染，禁止使用有鉛汽油；解決水污染，減少或禁止污水排放，進(jìn)行污水凈化。方向真題體驗(yàn)1．(2014·重慶高考)為治理某廢棄采石場(chǎng)的生態(tài)環(huán)境，對(duì)其進(jìn)行了公園化建設(shè)。(1)對(duì)其進(jìn)行整理和覆土，并選擇適生植物進(jìn)行人工造林，不同恢復(fù)時(shí)期的植物物種數(shù)如圖所示。t0→t1，植物殘?bào)w及凋落物中的有機(jī)物被生態(tài)系統(tǒng)中的________轉(zhuǎn)化為無機(jī)物，使土壤條件得到改善；同時(shí)由于人工林土壤中存在______________，導(dǎo)致群落中植物物種數(shù)增加；t1→t3，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(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，這主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的________原理。答案(1)分解者種子或繁殖體增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)(2)整體性解析(1)在生態(tài)系統(tǒng)中，將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物的生物是分解者。人工林土壤中存在種子或繁殖體，會(huì)導(dǎo)致群落物種數(shù)增多，進(jìn)而使人工林自我調(diào)節(jié)能力增強(qiáng)，抵抗力穩(wěn)定性增強(qiáng)。由于陽光等資源有限，群落中植物物種數(shù)增加，物種間競(jìng)爭(zhēng)加劇。(2)人工林建設(shè)和園林景觀構(gòu)建，既改善了生態(tài)環(huán)境，又提高了社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，這主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的整體性原理。2．(全國(guó)卷)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→曝氣池→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(gè)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(yíng)養(yǎng)級(jí)。植物池中所有蛙類獲得的能量最終來源于________所固定的________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(duì)________進(jìn)行修復(fù)，對(duì)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。答案(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)再生物種多樣性系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)(答出兩點(diǎn)即可)(4)已被破壞