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1、专题5生态工程考纲内容能力要求命题分析1.简述生态工程的原理2.生态工程的实例1.近几年新课标卷对生态工程的原理及实例分析内容考查较少。考查方式主要以联系生活中的生态平衡、环境污染及环境保护等内容作为题目背景，考查生态工程的原理的主干知识。2.命题趋势：以全球性环境问题结合生产实际，考查知识的运用能力。考纲导读一、生态工程的概念和基本原理生态学和系统学1.概念：人类应用_等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已破坏的生态环境进行_、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会与自然环境的和谐发展。修复2.基本原理循环往复(1)物质
2、循环再生原理：物质在生态系统中_，分层分级利用。(2)物种多样性原理：物种繁多而复杂的生态系统具有较高的_。抵抗力稳定性(3)协调与平衡原理：处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑_。环境承载力生态系统(4)整体性原理：进行生态工程建设时，不但要考虑_的规律，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。自然(5)系统学和工程学原理系统的结构决定功能原理：生态工程通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。比例关系大于系统整体性原理：系统各组分之间要有适当的_，完成能量、物质、信息等的转换和流通，实现总体功能_各部分之和的效果。3.生态经济循环经济生产原料(1)原则：“_”。(2)结果：使一个系统产出的
3、污染物，能够成为本系统或者另一个系统的_。废弃物的资源化(3)目的：实现_。生态工程(4)实现循环经济最重要的手段之一：_。二、生态工程的实例1.农村综合发展型生态工程物质(1)问题：人多地少以及如何实现_的多级利用。(2)对策：建设农村综合发展型生态工程。2.小流域综合治理生态工程水土流失(1)问题：_比较严重。(2)对策：应用生态工程的整体性原理、协调与平衡原理以及工程学原理，通过保土蓄水、耕作措施、林草措施等工程和生物措施，层层设防来控制土壤侵蚀。3.大区域生态系统恢复工程(1)问题：_。土地沙漠化(2)对策：_生态工程、防沙治沙生态工程、“三北”防护林生态工程。4.湿地生态恢复工程湿地
4、缩小湿地生态恢复(1)问题：_引发的系列效应。(2)对策：实施_工程；建立缓冲带。退耕还林还草5.矿区废弃地的生态恢复工程(1)问题：矿藏开采后造成土体、土壤和植被乃至整个地区生态系统的破坏；矿区极端恶劣的土地条件阻碍植被生长；影响土地景观，产生重金属污染。(2)对策：人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、_恢复工程。6.城市环境生态工程(1)问题：污染。废弃物(2)对策：合理规划和布局；推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺，减少污染的产出；治理污染，进行_利用；建立健全法制。植被资源化判断正误1.生态工程是无消耗、多效益的工程。()2.“无废弃物农业”遵循的是物种多样性原理。(
5、)3.在建设高新农业时，沼气池的建立遵循了物质循环再生原理。()答案：1.2.3.项目理论基础意义实例物质循环再生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物种多样性原理生态系统的稳定性生物多样性程度高，可提高系统的抵抗力稳定性，提高系统的生产力“三北”防护林建设中的问题考点一生态工程所遵循的基本原理考点梳理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生物数量不超过环境承载力，可避免系统的失衡和破坏太湖富营养化问题整体性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系统与社会、经济系统的关系问题(续表)项目理论基础意义实例系统学和
6、工程学原理系统的结构决定功能原理：分布式优于集中式和环式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：整体大于部分保持系统较高的生产力珊瑚礁藻类和珊瑚虫的关系(续表)高考探究考向生态工程所遵循的基本原理典例 1(2017 年山东潍坊质检)实施西部大开发，要切实搞好生态环境保护和建设，大力开展植树种草、治理水土流失、防治沙漠化等活动。材料一：据计算，维持一个6 口人的牧民家庭生活所需食物，需饲养3540 头牛，其中一半必须是母牛，以提供牛奶和繁殖小牛，其余为23 头公牛，1518 头小母牛和几头小公牛。这一畜群所需的牧场面积取决于降雨量(因降雨量影响产草量)，在降雨量为250 mm 地区
7、，约需400 公顷放牧地。材料二：“退耕还林工程”包括25 个省(区、市)和新疆生产建设兵团，共1897 个县(含市、区、旗)。到2010 年，完成退耕地造林1467 万公顷，宜林荒山荒地造林1733 万公顷，陡坡耕地基本退耕还林，严重沙化耕地基本得到治理，工程区林草覆盖率增加4.5 个百分点，工程治理地区的生态状况得到较大改善。(1)在生态工程中，人类应用了_等学科的基本原理和方法，促进了人类社会和自然环境的和谐发展。(2)在西部地区“退耕还林还草”的目的是_，从而能够提高生态系统的自我调节能力，这个过程遵循的原理是_。(3)根据_原理可知，西部地区的草场，要注意合理放牧，需要考虑_，因为若
8、超过其限度，就会引起_。(4)一般来说，生态工程的目标除了治理环境污染之外，主要是对破坏的生态系统，特别是开矿后的废弃地以及湿地等进行_。解析(1)在生态工程中人类应用了生态学和系统学等学科的基本原理和方法，促进了人类社会和自然环境的和谐发展。(2)“退耕还林还草”的目的是增加当地物种多样性，其遵循的是物种多样性原理。(3)西部地区的草场，要注意合理放牧，需要考虑环境承载力，因为若超过其限度，就会引起系统的失衡和破坏，需遵循的是协调与平衡原理。(4)生态工程的目标除了治理环境污染之外，主要是对破坏的生态系统，特别是开矿后的废弃地以及湿地等进行生态恢复。答案(1)生态学和系统学(2)增加当地物种
9、多样性物种多样性原理环境承载力系统的失衡和破坏(3)协调与平衡(4)生态恢复考向预测1.镉是水稻生产中的主要重金属污染物。有关研究如下，请回答下列问题：某河流受镉污染后很多生物死亡，其稳定性遭到破坏。从生态学的角度分析，这是因为_。若将其改造为湿地公园，则群落的演替方式为_。改造时，要适当增加生物种类，这符合生态工程的_原理。解析：很多生物死亡导致生态系统的食物链和食物网遭到破坏，导致生态系统的自我调节能力下降。适当增加生物种类符合物种多样性以及协调与平衡原理。次生演替物答案：营养结构变简单，自我调节能力下降种多样性(或协调与平衡)2.(2017 年黑龙江大庆三模)某地建设了以沼气池为核心的生
10、产自净农业生态系统，图 1 是该生态系统的结构模式图，图2 是沼气池的结构模式图。请回答下列问题：(1)该 生 态 系 统 是 根 据 生 态 系 统 中 _ 和_原理来设计的。与传统农业生态系统相比，该生态系统(生态农业)突出的优点是_(写出两个)。(2)图 1 中的“基石”_，蘑菇属于该生态系统组成成分中的_。(3)据图 2 分析，沼气池中的产甲烷菌和不产甲烷菌等微生物的细胞呼吸方式为_。(4)独立的沼气池_(填“能”或“不能”)看作一个生态系统，理由是_。图 1图 2解析：(1)图 1 为以沼气池为核心的生产自净农业生态系统，是人工建立的生态系统，恢复力稳定性强；图中有 3 条食物链：水
11、稻、大豆鸡，水稻、大豆猪，水稻、大豆人。图 2 为沼气池，沼气池上面有密封盖，因此沼气池中微生物主要进行无氧呼吸，沼气池中缺少生产者和消费者成分。该自净农业生态系统的设计主要根据生态工程的物质循环再生原理。该生态系统为生态农业的例子，最大的优点是提高物质和能量利用率，使得能量能多级利用。(2)生产者是生态系统的基石，故该生态系统的“基石”是水稻和大豆。蘑菇能利用沼气池中的沼渣，因此属于分解者。(3)据图 2 分析可知，沼气池上面有密封盖，说明沼气池中微生物主要进行无氧呼吸，因此沼气池中的产甲烷菌和不产甲烷菌等微生物的细胞呼吸方式为无氧呼吸。(4)独立的沼气池只含有分解者这一个生物，不能看作一个
12、生态系统，缺少生产者和消费者。答案：(1)能量多级利用物质循环再生提高能量转化效率(能量利用率)、减少环境污染(2)水稻、大豆分解者(3)无氧呼吸(4)不能没有生产者和消费者实例原理案例农村综合发展型生态工程物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理等窦店村以沼气为中心的生态工程小流域综合治理生态工程整体性原理、协调与平衡原理、因地制宜原理、工程学等甘肃陇南县“九子登科”模式考点二生态工程实例考点梳理实例原理案例大区域生态系统恢复工程协调与平衡原理、整体性原理等“三北”防护林生态工程湿地生态恢复工程江西鄱阳湖湿地生态恢复工程矿区废弃地的生态恢复工程系统学和工程学原理等赤峰市元 宝 山 矿 区
13、生态恢复工程城市环境生态工程协调与平衡原理、整体性原理等污水及垃圾处理、城市绿化(续表)(1)在六类生态工程实例中除“矿区废弃地的生态恢复工程”外，其余五大生态工程均涉及“整体性”原理。(2)除“矿区废弃地生态恢复工程”及“农村综合发展型”生态工程外，均涉及“协调与平衡”原理。(3)只有“农村综合发展型生态工程”涉及“物质循环再生”原理。(4)只有“农村综合发展型生态工程”及“大流域生态系统恢复工程”涉及“物种多样性”原理。(5)只有“小流域综合治理生态工程”及“矿区废弃地生态恢复工程”涉及“工程学”原理。高考探究考向生态工程实例的综合考查典例 2(2015 年湖北武汉模拟)生态工程建设的目的
14、是充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。依据下列生态工程图回答问题：图一图二(1)如图一中“秸秆的多级利用”充分体现了生态工程的_原理，最大限度地实现了物质的循环，减轻了燃烧秸秆造成的_效应。与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、_、_的工程体系。(2)建立图二这一桑基鱼塘生态系统的目的是使生产者固定的能量更多地流向_。(3)蚕粪、桑叶进入鱼塘经过_的作用又被桑基所利用。蚕粪中的氨经过硝化细菌的作用，最终形成_，被植物利用。(4)图二系统的设计使能量、物质、信息的转换和流通实现了总体大于部分之和，体现了_(填生态工程原理)。解析(1)“秸秆的多级利用”充分体
15、现物质能在生态系统中循环往复，实现多级利用，利用了生态工程的物质循环再生原理，减轻了燃烧秸秆造成的温室效应。与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。(2)建立生态农业的目的是调整生态系统的能量流动方向，使生产者固定的能量更多地流向对人类最有益的部分。(3)桑基鱼塘生态系统利用了物质循环再生原理，蚕粪、桑叶进入鱼塘经过分解者的作用又被桑基所利用。蚕粪中的氨经过硝化细菌的作用，最终形成硝酸盐，被植物利用。(4)桑基鱼塘生态系统使能量、物质、信息的转换和流通实现了总体大于部分之和，体现了系统工程学原理(系统整体性原理)。答案(1)物质循环再生温室 多效益可持续(2)对人类最
16、有益的部分(3)分解者硝酸盐(4)系统工程学原理(系统整体性原理)考向预测3.(2017 年黑龙江哈尔滨三模)某地以前是个农业结构单一、生态环境恶劣的地方，现在已经改造成如下的农、林、牧、渔综合发展的农业生态村，据相关资料和所学知识回答下面的问题：(1)该生态工程建设遵循了_、_ 等原理，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，实现了_效益和_效益的同步发展。(2)与单一作物的农田相比，该生态系统的自我调节能力较_(填“强”或“弱”)。(3)桑园设计成立体农业，树上养蚕，地面养鸡，这是体现了群落的_结构。(4)池塘内营养级最高的生物为_，其中鱼和虾的种间关系是_。解析：(1)生态工程建设的目的就
17、是遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展；题中生态工程遵循的基本原理有物质循环再生原理、整体性原理、协调与平衡原理、物种多样性原理等(答出两项即可)。(2)该农业生态工程实现了物质和能量的多级利用，其自我调节能力比单一的农业生态系统强。(3)将桑园设计成立体农业，树上养蚕，地面养鸡，体现了群落的垂直结构。(4)根据图中食物网分析，鱼和虾处于最高营养级，它们都可以以微藻为食，所以两者之间存在竞争关系，且鱼还以虾的幼体为食，说明两者之间还存在捕食关系。答案：(1)物质循环再生协调与平衡经济生态(2)强(3)垂直(4)虾、鱼捕食和竞争4.为治
18、理某废弃采石场的生态环境，对其进行了公园化建设。(1)对采石场进行整理和覆土，并选择适生植物进行人工造林，不同恢复时期的植物物种数如下图所示。t0t1，植物残体及凋落物中的有机物被生态系统中的_转化为无机物，使土壤条件得到改善；同时由于人工林土壤中存在_，导致群落中植物物种数增加；t1t3，人工林抵抗力稳定性的变化是_；群落中植物物种数逐渐增加，物种之间_加剧。(2)通过人工林建设和园林景观构建，既改善了生态环境，又可提高社会和经济效益，这主要体现了生态工程的_原理。解析：(1)生态系统成分中的分解者可将有机物转化为无机物，供生产者利用。在群落次生演替过程中，土壤中原有的植物种子或繁殖体增加了人工林生态系统中的植物物种数。图示t1t3 阶段，植物物种数增加，该生态系统的抵抗力稳定性增强。植物物种数逐渐增加，物种之间竞争加剧。(2)人工林的建设和园林景观的构建，既可改善生态环境，又可提高社会和经济效益，主要体现了生态工程的整体性原理。答案：(1)分解者种子或繁殖体增强竞争(2)整体性