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1、专题专题 5 5 生态工程生态工程知识研读知识研读(对应学生用书对应学生用书P177)专题生态工程专题生态工程第1页专题专题 5 5 生态工程生态工程1简述生态工程原理。2生态工程实例。课程标准课程标准第2页专题专题 5 5 生态工程生态工程(即时巩固解析为教师用书独有)考点一考点一生态工程基本原理一、生态工程建设目标遵照自然界物质循环规律，充分发挥资源生产潜力，预防环境污染，到达经济效益和生态效益同时发展。二、生态工程特点1少消耗；2.多效益；3.可连续。三、生态工程所遵照基本原理考点整合考点整合第3页专题专题 5 5 生态工程生态工程项目理论基础意义实例物质循环再生原理物质循环可防止环境污
2、染及其对系统稳定和发展影响无废弃物农业物种多样性原理生态系统稳定性生物多样性程度高，可提升系统抵抗力稳定性“三北”防护林建设中单纯林问题，珊瑚礁生态系统生物多样性问题协调与平衡原理生物与环境协调与平衡生物数量不超出环境承载力，可防止系统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，保障系统平衡与稳定林业建设中自然系统与社会、经济系统关系问题系统学和工程学原理系统结构决定功效原理：分布式优于集中式和环式改变和优化系统结构以改进功效桑基鱼塘系统整体性原理：整体大于部分保持很高系统生产力珊瑚礁藻类和珊瑚虫关系第4页专题专题 5 5 生态工程生态工程【尤其提醒】建立不一
3、样生态工程时要依据不一样原理，因地制宜，不能相互照搬。【案例1】南京古泉生态农场是生态农业典范。该农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、养蘑菇、种桑养蚕、种植果树等多个生产过程合理地有机结合起来，成为一个高效良性循环，生态效益到达了良性发展。请就此生态农场特点，完成以下问题：(1)该生态农场充分表达了生态工程基本原理中_、_和_原理。第5页专题专题 5 5 生态工程生态工程(2)该系统工程关键之一是沼气池，沼气制作如图所表示：在图中标出箭头，表示生产过程中物质循环。假如将“无机物农田”这一步骤去掉，对生态农业系统有何影响？第6页专题专题 5 5 生态工程生态工程(3)在该生态农场中存在
4、以下列图所表示物质循环过程，据图分析不符合生态工程原理叙述是_。第7页专题专题 5 5 生态工程生态工程A物质经过多级利用，实现了良性循环B每一级生产步骤都取得产品，提升了生态经济效益C因为食物链延长，能量逐层损耗，系统总能量利用率降低D因为各级产物都能够利用，降低了废物和污染(4)据生态工程中物种多样性这一原理，有些人认为生态农业建设中，应使食物链和营养级越长越多越好。请你结合所学相关生态工程原理，分析该结论是否正确，为何？【解析解析】(1)生态工程中生态农业是建立在物质循环再生与物种多样性和整体性等原理基础上,在实现经济效益同时，也取得了良好生态效益和社会效益。(2)物质循环特点是第8页专
5、题专题 5 5 生态工程生态工程循环往复、分层分级利用，从而到达取之不尽、用之不竭，即物质循环再生原理。假如把“无机物农田”这一步骤去掉，势必会造成物质循环受到破坏，土壤无机物得不到及时补充，土壤肥力会下降。(3)能量沿着食物链流动时，能量逐层递减，传递效率大约为10%20%，所以最高营养级取得总能量最低。但系统总能量包含各生产步骤上输出产品能量，显然这个系统总能量利用率与单种作物系统总能量利用率相比大大增加。(4)从能量流动逐层递减特点分析，食物链不能无限延长，普通维持在56级。【答案答案】(1)物质循环再生原理物种多样性原理整体性第9页专题专题 5 5 生态工程生态工程(2)如图所表示：土
6、壤中无机物得不到补充，物质循环受到破坏，土壤肥力下降。(3)C(4)不正确。因为食物链长，各食物链中生物数量难以到达一定规模，影响经济效益；营养级多，高层次营养级生物取得能量较少，该营养级生物数量也较少。第10页专题专题 5 5 生态工程生态工程【即时巩固1】某校研究性学习小组同学前往市郊调查农业生态系统，经过交流和修改后绘制出下列图，请据图回答相关问题：(1)你认为该生态系统是否到达良性循环？并请说明理由。_。(2)该生态系统内能量和物质多级利用实现，是依据生态系统_原理设计。第11页专题专题 5 5 生态工程生态工程(3)沼气池中存在生物在其细胞中都存在细胞器有_。(4)假如要提升农业生态
7、系统抵抗力稳定性，设计该农业生态系统结构时，可依据生态系统中生物种群间_原理，科学增加农田中_。(5)请你评价以上农业生态系统方案优点。【解析解析】本题考查生态工程原理及农业生态系统分析。解答本题时首先要仔细分析图示中各种生物之间物质、能量关系，系，结合每小题详细包括相关知识作详细分析，归纳整理正确答案。(1)由图示分析可知，该生态系统中物质、能量都得到了充分利用，到达了良性循环。(2)该生态农业依据原理是生态系统物质循环再生原理，科学地实现生态系统中第12页专题专题 5 5 生态工程生态工程各种成份充分利用、能量多级利用，使能量流向对人类最有益方向。(3)沼气池中存在生物主要是厌氧微生物，如
8、产甲烷杆菌等，多数属于原核生物，其细胞中都存在细胞器只有核糖体。(4)生态系统抵抗力稳定性大小决定于生态系统中生物种类、营养结构复杂程度，生物种类越多，营养结构越复杂,生态系统自动调整能力越大，抵抗力稳定性越强。所以设计生态系统时，依据系统中生物种群间相互依存和相互制约关系,科学地增加生物种类，到达提升稳定性目标。(5)评价一个生态系统可从以下几个方面进行：食物链设置是否合理，生态系统各种成份能否充分利用；物质、能量多级利用；降低农药化肥使用量，降低环境污染；最大程度地使能量流向对人类最有益部分。第13页专题专题 5 5 生态工程生态工程【答案答案】(1)是，因为在该生态系统中，物质和能量得到
9、了充分利用(2)物质循环再生(3)核糖体(4)相互依存和相互制约生物种类(5)科学地利用了生态系统各种成份；能量最大程度地得到了利用，使能量朝向有利于人类方向流动；降低化肥使用,从而降低环境污染；实现废弃物资源化利用。第14页专题专题 5 5 生态工程生态工程考点二考点二生态工程实例分析类型主要原理注意问题农村综合发展型生态工程物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理关键：沼气工程优点：农林牧副渔全方面发展；开发可更新资源，降低环境污染小流域综合治理生态工程整体性原理、协调与平衡原理“综合”表现在同时考虑到生态效益和经济效益不一样气候带、不一样自然条件和不一样经济发展水平地域，生态工程模式
10、应各具特色大区域生态系统恢复工程物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理防护林工程建设中应注意问题考虑树种生态适应性问题，种植适宜品种考虑树种多样性，确保防护林体系稳定性不一样地域应依据当地情况采取不一样策略湿地生态恢复工程协调与平衡原理、整体性原理主要方法：退耕还湖主要困难：处理迁出湖区居民生活和就业问题矿区废弃地生态恢复工程系统学和工程学原理种植耐旱灌木、草和树合理确定载牧量改良表土城市环境生态工程协调与平衡原理、整体性原理等大气污染处理方法：禁止使用有铅汽油水污染：降低或禁止污水排放，进行污水净化第15页专题专题 5 5 生态工程生态工程【尤其提醒】生态恢复力有限，不能认为有了生态工程
11、，就能够先污染破坏然后再治理。【案例2】如图为窦店村综合发展生态工程示意图。请据图回答：(1)这一生态工程结构和功效有哪些特点？(2)蓝绿萍代谢类型是_，在生态系统中地位是_。第16页专题专题 5 5 生态工程生态工程(3)若下列图是某科研工作者为该村设计垃圾资源化、无害化处理一个方案，请据图回答下列问题：第17页专题专题 5 5 生态工程生态工程此方案中过程需每一位居民参加，参加行动方式是_。过程利用生物属于生态系统何种成份？_。从对资源充分利用角度看，路径比路径突出优点是什么？第18页专题专题 5 5 生态工程生态工程【解析解析】(1)该生态工程以沼气工程为中心，农林牧副渔各业全方面发展，
12、增加了劳动力就业机会，促进了经济发展；同时又降低了环境污染，促进了农村可连续发展。(2)蓝绿萍代谢类型是自养需氧型，属于生产者。(3)过程 是对垃圾分类处理；过程 是利用分解者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能量，又降低了因燃烧带来污染。【答案答案】(1)以沼气工程为中心，农林牧副渔各业全方面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经济发展，降低了环境污染，促进了农村可连续发展。(2)自养需氧型生产者第19页专题专题 5 5 生态工程生态工程(3)将生活垃圾分类处理分解者除利用了有机垃圾中能量外，还充分地、分层次地多级利用了垃圾中物质，而且降低了因燃烧带来污染。【即时巩固2】“
13、十一五”期间农业部计划在全国建设10 000个资源良性循环生态新村。农村沼气综合利用将是其中重点发展内容，沼气综合利用指人畜粪便经沼气池发酵后，所产生沼气、沼液、沼渣作为下一级生产活动原料、肥料、饲料、添加剂和能源等，进行再利用。以下是一组沼气生态农业问题。(1)沼气是有机物质在厌氧环境中，经过微生物发酵作用，第20页专题专题 5 5 生态工程生态工程产生一个可燃性气体，其主要成份是甲烷。有机物变成沼气过程主要分为两道工序：首先是分解细菌将粪便、秸秆中复杂有机物分解成简单有机物和CO2，再在甲烷菌作用下将CO2还原成甲烷，甲烷菌也从中取得能量而生长。由此可见，分解细菌和甲烷菌同化作用类型分别为
14、_和_；甲烷菌在生态系统中成份属于_。(2)沼气发酵菌种在860 都能发酵产气，而且温度越高，发酵越活跃。这是因为_。(3)甲烷菌主要以_方式进行繁殖。其变异主要起源是_，控制甲烷菌主要遗传性状基因位于_，其性状遗传是否遵照孟德尔遗传规律？_，原因是_。第21页专题专题 5 5 生态工程生态工程(4)下列图是某地农民以沼气为纽带建立农业生态系统。该生态工程主要利用了哪些基本原理？_。经过实践证实，这种生态系统较为理想，不但有很好生态效益，而且也为农民增加了经济效益，其原因是充分利用了_中能量。建立这种生态系统目标就是为了_。第22页专题专题 5 5 生态工程生态工程动物粪便中臭味主要来自氨，在
15、沼气池中经_作用，能够形成_被植物吸收利用。【解析解析】本题以农村综合发展型生态工程为背景，考查生物代谢类型、遗传变异，建立生态农业主要原理等相关知识及获取信息能力。解题时应仔细从题干中获取信息，联络每小题包括相关知识，归纳答案。(1)沼气池中分解细菌可将粪便、秸秆中复杂有机物分解为简单有机物和CO2，所以分解细菌同化作用类型为异养型；而甲烷菌将CO2还原成甲烷，并从中取得能量而生长，所以甲烷菌应是自养型生物。(2)微生物发酵过程必须有酶催化，在一定范围内，伴随温度升高，酶活性增强。(3)甲烷菌是细菌，属于原核生物，所以它第23页专题专题 5 5 生态工程生态工程繁殖方式是二分裂。它遗传物质主
16、要存在于拟核DNA中，变异起源是基因突变。(4)从图中分析可看出该生态工程设计主要利用了物质循环再生原理、整体性原理。建立以沼气为纽带农业生态系统目标是充分调整能量流动关系，使能量流向对人类最有益部分。沼气池中臭味主要来自于氨，氨经硝化细菌硝化作用形成硝酸盐可被植物吸收利用。【答案答案】(1)异养型自养型生产者(2)在一定范围内，伴随温度升高，酶活性增强(3)二分裂基因突变拟核DNA否甲烷菌是原核生物，主要进行无性繁殖第24页专题专题 5 5 生态工程生态工程(4)物质循环再生原理、整体性原理各营养级使能量流向对人类最有益部分硝化细菌硝化硝酸盐第25页专题专题 5 5 生态工程生态工程第26页