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1、高考生物大一轮复习 生态工程课件 中图版选修第1页，本讲稿共37页第二单元生态工程与生物安全第一章生 态 工 程第2页，本讲稿共37页【考纲考情】最新考纲及要求三年考情(以山东高考卷为例)2014年2013年2012年简述生态工程的原理无无无生态工程的实例无无无第3页，本讲稿共37页【知知识识梳理梳理】考点一考点一 生生态态工程的基本原理工程的基本原理1.1.传统经济传统经济与生与生态经济态经济：(1)(1)传统经济传统经济。方式：大量使用化肥、方式：大量使用化肥、农药农药、机械的、机械的农业农业生生产产方式。方式。特点：不注重生特点：不注重生态环态环境的保境的保护护、经济经济的的发发展，以巨
2、大的生展，以巨大的生态环态环境境破坏破坏为为代价。代价。第4页，本讲稿共37页(2)(2)生态经济。生态经济。方式：实现了原料方式：实现了原料产品产品原料原料产品的生产体系，实现了废弃产品的生产体系，实现了废弃物资源化的循环经济。物资源化的循环经济。特点：少消耗、多效益、可持续。特点：少消耗、多效益、可持续。第5页，本讲稿共37页项目理论基础意义实例物质循环与再生利用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多样性原理生态系统的稳定性生物多样性程度高，可提高生态系统的抵抗力稳定性“三北”防护林建设中的单纯林问题；珊瑚礁生态系统的生物多样性问题2.生态工程所遵循的基本原理：
3、(1)基本原理：第6页，本讲稿共37页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可避免系统的失衡和破坏太湖富营养化问题整体效应原理社会经济自然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生态系统与社会、经济系统的关系问题第7页，本讲稿共37页项目理论基础意义实例系统论原理系统的结构决定功能原理：分布式结构优于集中式和环式结构改善和优化系统的结构，以改善功能桑基鱼塘系统整体性原理：总体功能大于各部分之和能保持很高的系统生产力珊瑚礁藻类和珊瑚虫的关系第8页，本讲稿共37页(2)(2)常常见类见类型。型。桑基桑基鱼鱼塘模式。塘模式。a.a.特点：人工建立的高特点：人工建
4、立的高产稳产产稳产的的农业农业生生态态系系统统。做到蚕。做到蚕粪粪养养鱼鱼，鱼鱼粪粪肥塘，塘泥肥田、肥桑，从而肥塘，塘泥肥田、肥桑，从而获获得稻、得稻、鱼鱼、蚕、蚕茧茧三丰收。三丰收。b.b.图图示：示：第9页，本讲稿共37页沼气农田立体养殖模式。沼气农田立体养殖模式。a.a.特点：通过控制温室内的温度、光照、气体和水肥等因素，缩短特点：通过控制温室内的温度、光照、气体和水肥等因素，缩短生产周期，大幅度提高粮食、蔬菜和水果的产量和质量。生产周期，大幅度提高粮食、蔬菜和水果的产量和质量。b.b.图示：图示：第10页，本讲稿共37页【高考警示】(1)不同的生态工程所依据的原理可能不同。建立不同的生
5、态工程时要依据不同的原理，因地制宜，不能相互照搬。(2)实现生态经济一定要遵循生态学的基本原理，如果违背这个原理，就一定会由盛转衰，最终导致崩溃。第11页，本讲稿共37页考点二考点二 生生态态工程的起因和注意工程的起因和注意问题问题1.1.起因：起因：(1)(1)环环境境污污染染问题问题。(2)(2)人口激增、人口激增、资资源破坏、能源短缺等源破坏、能源短缺等问题问题。2.2.不同生不同生态态工程中的注意工程中的注意问题问题：(1)(1)农农村村综综合合发发展型生展型生态态工程：核心是沼气工程，工程：核心是沼气工程，优优点是开点是开发发可更新可更新资资源，减少源，减少环环境境污污染。染。(2)
6、(2)小流域小流域综综合治理生合治理生态态工程：工程：“综综合合”表表现现在同在同时时考考虑虑到生到生态态效益和效益和经济经济效益，不同气候效益，不同气候带带、不同自然条件和不同、不同自然条件和不同经济发经济发展水平的地区，展水平的地区，各具特色。各具特色。第12页，本讲稿共37页(3)(3)大区域生大区域生态态系系统统恢复工程：恢复工程：考考虑树虑树种生种生态态适适应应性性问题问题，种植适，种植适宜品种；宜品种；考考虑树虑树种多种多样样性，保性，保证证防防护护林体系林体系稳稳定性。定性。(4)(4)湿地生湿地生态态恢复工程：恢复工程：主要措施：退耕主要措施：退耕还还湖；湖；主要困主要困难难：
7、解决：解决迁出湖区居民的生迁出湖区居民的生计问题计问题。(5)(5)矿矿区区废废弃地的生弃地的生态态恢复工程：恢复工程：种植耐旱的灌木、草和种植耐旱的灌木、草和树树；确定合理确定合理载载牧量；牧量；改良表土。改良表土。(6)(6)城市城市环环境生境生态态工程：工程：解决大气解决大气污污染措施：禁止使用有染措施：禁止使用有铅铅汽油；汽油；水水污污染：减少或禁止染：减少或禁止污污水排放，水排放，进进行行污污水水净净化。化。第13页，本讲稿共37页【高考警示】污染物并不是不能利用的资源对环境造成危害的污染物，采取一定的措施和技术，就能够进行回收和循环利用，这样不但能够减少环境污染，而且提高了资源的利
8、用效率，减少了资源的浪费。第14页，本讲稿共37页类类型一型一 生生态态工程的原理工程的原理【典例典例1 1】(2015(2015滨滨州模州模拟拟)南京古泉生南京古泉生态农场态农场是生是生态农业态农业的典范。的典范。该农场该农场将养猪、养将养猪、养鱼鱼、沼气工程、养、沼气工程、养鸭鸭、种植、种植农农作物、养蘑菇、种桑作物、养蘑菇、种桑养蚕、种植果养蚕、种植果树树等多个生等多个生产过产过程有机地程有机地结结合起来，形成一种高效良性合起来，形成一种高效良性的循的循环环，取得良好的生，取得良好的生态态效益。效益。请请就此生就此生态农场态农场的特点，完成下列的特点，完成下列问问题题：第15页，本讲稿共
9、37页(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，如下图所示。第16页，本讲稿共37页在在图图中用箭中用箭头标头标出生出生产过产过程中物程中物质质循循环环的方向。的方向。如果将如果将“无机物无机物农农田田”这这一一环节环节去掉，去掉，对对生生态农业态农业系系统统有何影响？有何影响？_。(3)(3)根据生根据生态态工程的物种多工程的物种多样样性原理，有人性原理，有人认为认为生生态农业态农业建建设设中，中，应应使食物使食物链链和和营营养养级级越越长长越多越好。越多越好。请请你你结结合所学知合所学知识识，分析，分析该结论该结论是是否正确，否正确，
10、为为什么？什么？_。第17页，本讲稿共37页【解题指南解题指南】解答本题的关键：解答本题的关键：(1)(1)注意题目中农业类型是注意题目中农业类型是“生态农业生态农业”，物质可以循环利用，比传，物质可以循环利用，比传统农业生物种类多。统农业生物种类多。(2)(2)联系能量流动特点：单向流动、逐级递减，生产者能量不能支撑联系能量流动特点：单向流动、逐级递减，生产者能量不能支撑过长的食物链。过长的食物链。第18页，本讲稿共37页【解析解析】(1)(1)生态工程中的生态农业是建立在物质循环再生原理、物生态工程中的生态农业是建立在物质循环再生原理、物种多样性原理和整体性等原理基础上的，在实现经济效益的
11、同时，也种多样性原理和整体性等原理基础上的，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。取得了良好的生态效益和社会效益。(2)(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、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、用之不竭的目的。如果把用之不竭的目的。如果把“无机物无机物农田农田”这一环节去掉，势必会造这一环节去掉，势必会造成物质循环受到破坏，土壤中无机物得不到及时补充，土壤肥力会下成物质循环受到破坏，土壤中无机物得不到及时补充，土壤肥力会下降。降。(3)(3)从能量流动逐级递减的特点分析，食物链不能无限延长，一般维从能量流动逐级递减的特点分析，食
12、物链不能无限延长，一般维持在持在4 45 5个营养级。个营养级。第19页，本讲稿共37页答案：答案：(1)(1)物质循环再生原理物种多样性原理整体性物质循环再生原理物种多样性原理整体性(2)(2)如右图所示：如右图所示：土壤中的无机物得不到补充，物质循环受到破坏，土壤中的无机物得不到补充，物质循环受到破坏，土壤肥力下降土壤肥力下降(3)(3)不正确。因为食物链越长，各食物链中的生物数不正确。因为食物链越长，各食物链中的生物数量越难以达到一定规模，影响经济效益；营养级越量越难以达到一定规模，影响经济效益；营养级越多，高层次营养级生物获得的能量越少，该营养级多，高层次营养级生物获得的能量越少，该营
13、养级生物数量也越少生物数量也越少第20页，本讲稿共37页【延伸探究延伸探究】(1)(1)试试分析分析图图中沼气池中生物的代中沼气池中生物的代谢类谢类型是什么。型是什么。提示：提示：沼气池中的生物分解沼气池中的有机物，是异养型生物，并且沼气池中的生物分解沼气池中的有机物，是异养型生物，并且沼气池中的生物将有机物不彻底氧化分解，是厌氧型生物。沼气池中的生物将有机物不彻底氧化分解，是厌氧型生物。(2)(2)该该生生态态系系统统中，生中，生产产者有哪些？者有哪些？提示：提示：农作物、桑、果树以及农场中的杂草。农作物、桑、果树以及农场中的杂草。第21页，本讲稿共37页类类型二型二 生生态态工程的工程的实
14、实例例【典例典例2 2】(2015(2015泰安模泰安模拟拟)某城市在建某城市在建设过设过程中，更加注重生程中，更加注重生态态文文明的建明的建设设。如利用人工建立的湿地公园。如利用人工建立的湿地公园对对生活生活污污水水进进行行净净化化处处理，形理，形成藻菌共生的成藻菌共生的污污水水净净化系化系统统，还还可以利用藻可以利用藻类类蛋白养蛋白养鱼鱼、养、养鸭鸭等等获获得得良好的良好的经济经济效益。下面是利用人工湿地效益。下面是利用人工湿地净净化生活化生活污污水的原理水的原理简图简图。请请据据图图回答回答问题问题：第22页，本讲稿共37页(1)输入人工湿地的能量为_。(2)人工湿地中的芦苇属于挺水植物
15、，绿藻属于浮游植物，黑藻属于沉水植物，这一现象体现了群落具有_结构。该人工湿地的建立体现了生态工程的基本原理有_等。(3)该人工湿地中的芦苇、藻类等植物生长迅速，其主要原因是_。第23页，本讲稿共37页(4)细菌、真菌等微生物的分解作用是净化污水的重要途径，为了提高分解的效率，可采取的有效措施是_。(5)用恰当的箭头和文字完成该人工湿地的碳循环图解。第24页，本讲稿共37页(6)某生物兴趣小组在实地调查了该人工湿地后，在大力赞赏利用湿地对生活污水进行净化处理的同时，还向相关部门提出了应加强对重点污染源的控制这一合理的建议，其依据的生态学理由是_。第25页，本讲稿共37页【解题指南】解答本题时，
16、需要明确以下两点：(1)生活污水中含有较多的有机物，其内的能量被分解者利用，是流入该生态系统的能量之一。(2)细菌、真菌净化污水是通过呼吸作用进行的。有氧呼吸能把有机物彻底分解，O2充足情况下，净化更彻底。第26页，本讲稿共37页【解析】输入人工湿地的能量有各种植物通过光合作用固定的太阳能和生活污水中有机物中的化学能。不同的生物生活在不同的层次，这体现了群落的垂直结构。人工湿地中的细菌、真菌分解污水中的有机物产生大量的氮、磷，被人工湿地中的芦苇、藻类等植物吸收，使其生长迅速。湿地中的细菌、真菌多数为需氧型微生物，为提高其分解效率，可向水体中通入一定量的空气。第27页，本讲稿共37页答案：(1)
17、光能和污水中有机物中的化学能(2)垂直物质循环再生原理、协调与平衡原理(3)细菌、真菌等微生物分解污水中的有机物为植物生长提供了充足的氮、磷等矿质养料和光合作用所需的CO2(4)向水体中适当通入空气第28页，本讲稿共37页(5)见下图：(6)生态系统的自我调节能力是有限的第29页，本讲稿共37页【延伸探究延伸探究】(1)(1)图图中黑藻和中黑藻和绿绿藻能否直接吸收藻能否直接吸收污污水中的有机物？水中的有机物？为为什么？什么？提示：提示：不能。污水中的有机物需要被分解者分解成无机物之后，不能。污水中的有机物需要被分解者分解成无机物之后，植物才能吸收。植物才能吸收。(2)(2)引起芦引起芦苇苇、绿
18、绿藻和黑藻上中下分布的藻和黑藻上中下分布的环环境因素是什么？境因素是什么？提示：提示：光照强度。光照强度。第30页，本讲稿共37页【典例3】下图为窦店村综合发展生态工程示意图。请据图回答：第31页，本讲稿共37页(1)该工程主要运用了生态工程的哪些基本原理？_。(2)蓝绿萍的代谢类型是_，在生态系统中的地位是_。第32页，本讲稿共37页(3)下图是某科研工作者为该村设计的垃圾资源化、无害化处理的一种方案，请据图回答问题：第33页，本讲稿共37页此方案中此方案中a a、b b过过程需每一位居民的参与，参与的行程需每一位居民的参与，参与的行动动方式是方式是_。过过程程d d、e e利用的生物属于生
19、利用的生物属于生态态系系统统的何种成分？的何种成分？_。从从对资对资源的充分利用角度看，源的充分利用角度看，d d、e e途径比途径比c c途径突出的途径突出的优优点是点是_。第34页，本讲稿共37页【解析】(1)该农业生态工程实现了物质的循环利用：作物秸秆用来生产食用菌和饲料；饲料喂养畜禽；人、畜粪尿作为原料生产沼气；沼液用于水产养殖业；沼渣为蔬菜施肥和喂养畜禽，从而达到了物质利用的良性循环，缓解了农村饲料、肥料的缺乏问题，同时一些加工品和农产品可以输出到市场出售。因此该生态工程主要运用了物质循环再生原理、整体效应原理和物种多样性原理。第35页，本讲稿共37页(2)蓝绿萍的代谢类型是自养需氧
20、型，属于生产者。(3)过程a、b是对垃圾的分类处理；过程d、e是利用分解者的分解作用处理有机废弃物，此过程既充分利用了废弃有机物中的物质和能量，又减少了因燃烧带来的污染。第36页，本讲稿共37页答案：答案：(1)(1)物质循环与再生利用原理、整体效应原理、多样性原理物质循环与再生利用原理、整体效应原理、多样性原理(2)(2)自养需氧型生产者自养需氧型生产者(3)(3)将生活垃圾分类处理将生活垃圾分类处理分解者分解者除利用了有机垃圾中的能量外，还充分地、分层次地多级利用了垃除利用了有机垃圾中的能量外，还充分地、分层次地多级利用了垃圾中的物质，并且减少了因燃烧带来的污染圾中的物质，并且减少了因燃烧带来的污染第37页，本讲稿共37页