2021版高考生物一轮复习第40讲生态工程课件 人教版

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第 40 讲　生态工程 - 2 - - 3 - 必备知识 核心素养 关键能力 生态工程的原理 1 . 生态工程 (1) 概念 : 生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法 , 通过系统设计、调控和技术组装 , 对已被破坏的生态环境进行 　　　　　 、 　　　　　　 , 对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行 　　　　　 并 　　　　　 生态系统的 　　　　　 , 从而促进 　　　　　　　　 和 　　　　　　　　 的 　　　　 发展。   (2) 生态工程建设的目的 : 遵循 　　　　　　　　　　 的规律 , 充分发挥资源的生产潜力 , 防止 　　　　　　 , 达到 　　　　　　 和 　　　　　　　　 的同步发展。   (3) 特点 : 与传统的工程相比 , 生态工程是一类 　　　　　　 、 　　　　　　 、 　　　　　　 的工程体系。   修复 重建　 改善 提高 生产力 人类社会 自然环境 和谐 自然界物质循环 环境污染 经济效益　 生态效益 少消耗　 多效益 可持续 - 4 - 必备知识 核心素养 关键能力 2 . 生态工程所遵循的 基本原理 物质循环 无废弃物农业 生态系统 的 稳定性 协调与平衡 - 5 - 必备知识 核心素养 关键能力 社会 — 经济 — 自然 分布式 集中式 整体大于 部分 之 和 - 6 - 必备知识 核心素养 关键能力 教材拾遗 1 .( 选修 3 第 108 页 “ 讨论 ,3”) 如何理解 “ 污染物是放错地方的资源 ” 这句话 ? 提示 : 对环境造成危害的污染物 , 采用一定的措施和技术 , 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用效率 , 减少了资源的浪费。例如 , 对废污水中的重金属或氮、磷等养分就可以进行回收再利用。因此说污染物是放错了地方没有被利用的资源。 - 7 - 必备知识 核心素养 关键能力 2 .( 选修 3 第 110 页 “ 资料分析 · 讨论 ,1”) 为什么樟子松林的松毛虫会肆虐 , 几十亿株杨树会毁于一旦 , 而珊瑚礁区却能够在养分稀少的深海中 , 保持着很高的生物多样性 ? 提示 : 纯樟子松林、杨树林的生物多样性低 , 食物链短而单调 , 缺少松毛虫、天牛的天敌 , 而成片单一的林木又为松毛虫提供了丰富的食物来源。珊瑚礁区的生物多样性高 , 食物链复杂 , 不同的生物占据了不同的时间位、空间位和资源位 , 因而充分利用了珊瑚礁生态系统的环境。例如 , 氮、磷等养分就能够在该生态系统的生物体间充分地循环利用而很少流到系统外。 - 8 - 必备知识 核心素养 关键能力 正误判断 (1)“ 无废弃物农业 ” 遵循的是物种多样性原理。 ( 　　 ) (2) 在建设生态农业时 , 沼气池的建立遵循物质循环再生原理。 ( 　　 ) (3) 根据协调与平衡原理 , 一个生态系统中种群的数量不应超过环境容纳量。 ( 　　 ) (4)“ 总体功能大于各部分之和的效果 ” 是利用系统整体性原理。 ( 　　 ) (5) 某草原牧区在进行草场建设时 , 既注重不同牧草种类的搭配种植 , 又对单位面积内的放牧量做了一定控制 , 体现的是物种多样性和协调与平衡原理。 ( 　　 ) √ × √ √ √ - 9 - 必备知识 核心素养 关键能力 探究 　 生态工程的相关原理分析 ( 科学思维 ) 分析生态工程的相关原理示意图 , 回答后面的问题。 - 10 - 必备知识 核心素养 关键能力 (1) 以上两图所体现的生态工程的原理分别是什么 ? 提示 : 甲图体现的是物质循环再生原理 , 乙图体现的是整体性原理。 - 11 - 必备知识 核心素养 关键能力 (2) 甲图是 “ 无废弃物农业 ” 物质和能量流动图 , 用简要的语言分析该图如何实现物质的循环利用的 ? (3) 以下几种做法分别能体现哪种生态工程原理 ? ① 单一人工林比天然混合林稳定性低 , 易爆发虫害。 ② 草原确定合理载畜量 , 不能过度放牧 ; 引种考虑适应环境。 ③ 林业生态工程建设 , 既考虑种树又考虑生活问题。 提示 : 通过积极种植能够固氮的豆科植物 , 以及收集一切可能的有机物质 , 包括人畜粪便、枯枝落叶、炕土等以及农产品加工过程中的废弃物等 , 采用堆肥和沤肥等多种方式 , 把它们转变为有机肥料 , 施用到农田中 , 改善了土壤结构 , 培育了土壤微生物 , 实现了土壤养分如氮、磷、钾及微量元素的循环利用。 提示 : ① 物种多样性原理 ; ② 协调与平衡原理 ; ③ 整体性原理 。 - 12 - 必备知识 核心素养 关键能力 考向 　 借助社会热点考查生态工程的原理 (2019 湖南师大附中月考 )(1) 中华民族是一个农耕民族 , 创造了生态工程最早和最生动的模式。其中 , 　　　　　　　　　 是我国古代传统农业的辉煌成就之一 , 它遵循的基本原理是 　　　　　　　　　　　　　　 原理。   (2) 人类处于一个 　　　　　　　　　　　　　　　　 复合而成的巨大系统中 , 因此 , 进行生态工程建设时 , 应遵循 　　　　　　 原理 , 保障生态系统的平衡和稳定。   - 13 - 必备知识 核心素养 关键能力 (3) 通过研究发现 , 樟子松适应辽宁西部地区的干旱环境 , 于是 , 当地政府决定 , 辽宁西部的章古台地区种植樟子松林带 , 结果导致松毛虫肆虐一时。这是违背了 　　　　　　　　 原理而造成的恶果。因此 , 当地政府为防止生态灾难的再度发生 , 一方面按照 　　　　　　　　　　 原理选取多种本地树种与樟子松混合种植外 ; 另一方面还积极与某植物研究所合作 , 用基因工程的方法经过目的基因的获取、基因表达载体的构建、 　　　　　　　　　　 和 　　　　　　　　 4 个步骤成功培育了樟子松抗松毛虫新品种 , 用于新建设的林地。   - 14 - 必备知识 核心素养 关键能力 答案 : (1) 无废弃物农业　物质循环再生　 (2) 社会 — 经济 — 自然　整体性　 (3) 物种多样性　协调与平衡　将目的基因导入到受体细胞　检测与鉴定 解析 : (1) 无废弃物农业是我国古代传统农业的辉煌成就之一 , 遵循的基本原理是物质循环再生原理。 (2) 人类处于一个社会 — 经济 — 自然复合而成的巨大系统中 , 因此 , 进行生态工程建设时 , 应遵循整体性原理 , 保障生态系统的平衡和稳定。 (3) 辽宁西部的章古台地区种植樟子松林带 , 结果导致松毛虫肆虐一时 , 违背了物种多样性原理 , 生态系统的稳定性降低。当地政府为防止生态灾难的再度发生 , 一方面按照协调与平衡原理选取多种本地树种与樟子松混合种植外 ; 另一方面还积极与某植物研究所合作 , 用基因工程的方法培育了樟子松抗松毛虫新品种 , 而基因工程有 4 个步骤 : 目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入到受体细胞和检测与鉴定。 - 15 - 必备知识 核心素养 关键能力 【归纳总结】生态工程的几个需要注意的问题 (1) 对生态工程的理解 : 涉及的学科知识包括生态学和系统学 ; 运用到的技术手段或方法有系统设计、调控和技术组装 ; 最终目的是促进人类社会和自然环境的和谐发展。 (2) 生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境 ( 或受损的生态系统 ) 进行修复 , 对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善 , 并提高生态系统的生产力。 - 16 - 必备知识 核心素养 关键能力 (3) 生态工程在农业中的主要技术应用 ① 物质的良性循环技术 , 实现了物质的良性循环和多途径利用 , 使能量更多地流向对人类有益的部分。 ② 洁净可再生新能源的开发技术 , 废物资源化 , 以便提高能量转化效率 , 减少环境污染。 ③ 种植业和畜牧业合理优化技术 , 可调整产业结构 , 以求得最大化的经济效益和生态效应。 - 17 - 必备知识 核心素养 关键能力 生态工程的实例 1 . 设计生态工程的五大原理及实例 ( 连一连 ) 由此可见 , 除 ⑤ 外均涉及 　　　　　 原理 , 除 ①⑤ 外均 涉及 　　　　　　　　　　 原理。   整体性 协调与平衡 - 18 - 必备知识 核心素养 关键能力 2 . 生态工程的类型与设计原则 (1) 生态工程的类型 根据性质和设计目标的不同 , 生态工程可以分为以下类型。 ① 具有农业生态保护性质并以农产品生产为目标的 　　　 工程 。   ② 以 　　　　　　　　 为目标的林业生态工程 , 包括水土保持生态工程、防风固沙生态工程、水源涵养生态工程、城市绿化和园林生态工程等。   ③ 以 　　　　　　　　　　　 为目标的治污生态工程 , 包括污水治理生态工程、城市垃圾处理生态工程、湖泊和水源地治理生态工程等。   农业生态 环境保护 治理环境污染 - 19 - 必备知识 核心素养 关键能力 (2) 设计实施生态工程坚持的原则 ① 首先肯定生态工程的作用 , 特别是对 　　 　　　　　　　　 的 重要作用。   ② 不忘大自然固有的强大的生态恢复力量 , 不能误认为只要有了生态工程 , 就可以走发达国家 “ 　　　　　　　　　　　　　 ” 的老路。   恢复和重建受损生态环境 先污染、破坏 , 后治理 3 . 生态工程的发展前景 (1)“ 生物圈 2 号 ” 生态工程的实验及启示。 (2) 我国生态工程建设的主要特点 : 在进行生态工程建设时 , 不但要重视对 　　　　　　　　　　 , 更要注重与 　　　　　　　　 的 结合。   生态环境的保护 经济、社会效益 - 20 - 必备知识 核心素养 关键能力 正误判断 (1) 矿区废弃地生态修复工程的关键是优先选择农作物以提高经济效益。 ( 　　 ) (2) 我国在西部地区实行退耕还林还草工程 , 这一工程属于大区域生态系统恢复工程。 ( 　　 ) (3) 依据协调与平衡原理 , 进行引种工程时 , 应考虑被引进物种与环境的关系。 ( 　　 ) (4) 湿地的恢复除利用生物工程外 , 还要依靠自然演替机制恢复其生态功能。 ( 　　 ) (5) 建立不同的生态工程要依据不同的原理 , 因地制宜 , 不能生搬硬套。 ( 　　 ) (6) 在进行生态工程建设时 , 应积极利用自然生态系统的强大自我恢复力 , 节省投资。 ( 　　 ) √ × √ √ √ √ - 21 - 必备知识 核心素养 关键能力 探究 　 细胞膜的成分和结构分析 ( 科学思维 ) 如图是某生态工程示意图 , 据图分析回答下列问题。 - 22 - 必备知识 核心素养 关键能力 (1) 从生态学角度分析 , 人们建立图示的农业生态系统的主要目的是什么 ? 图中的废弃物合理利用能体现生态工程的什么原理 ? ( 2) 从环境保护的角度分析 , 该生态工程能生产出无公害大米的原因是什么 ? (3) 将蘑菇房与蔬菜大棚相通可提高蔬菜产量 , 请从细胞代谢的角度分析 , 其原因是什么 ? 提示 : 目的是实现物质的循环再生和能量的多级利用 ; 废弃物的合理利用能体现生态工程的物质循环再生原理 。 提示 : 减少了化肥和农药的使用量 , 减少了环境污染 。 提示 : 蘑菇呼吸产生的二氧化碳可以供蔬菜进行光合作用 , 使其光合作用增强。 - 23 - 必备知识 核心素养 关键能力 考向 　 生态工程的实例分析 现有一生活污水净化处理系统 , 处理流程为 “ 厌氧沉淀池 → 曝气池 → 兼氧池 → 植物池 ”, 其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后 , 可用于浇灌绿地。请回答问题。 (1) 污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中 , 微生物 通过 　　　　　　　　 呼吸将有机物分解。   (2) 植物池中 , 水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了 　　　　 ( 填 “ 生态系统 ”“ 群落 ” 或 “ 种群 ”) 。在植物池的食物网中 , 植物位于第 　　 营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于 　　　　　　 所固定的 　　　　 能。   (3) 一般来说 , 生态工程的主要任务是对 　　　　　　　　　 进行 修复 , 对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善 , 并提高生态系统的生产力。   - 24 - 必备知识 核心素养 关键能力 答案 : (1) 无氧和有氧 ( 或细胞 ) 　 (2) 群落　一 生产者　太阳　 (3) 已被破坏的生态环境 ( 或受损的生态系统 ) 解析 : (1) 生活污水流经厌氧沉淀池时 , 厌氧型微生物通过无氧呼吸将有机物分解 ; 流经曝气池时 , 其中的需氧型微生物通过有氧呼吸将有机物分解 ; 流经兼氧池时 , 其中的微生物则通过有氧呼吸和无氧呼吸将有机物分解。 (2) 水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物组成的整体 , 不止一种生物 , 故排除种群 ; 不包含无机环境 , 故排除生态系统 , 则这个整体属于群落。植物为生产者 , 属于第一营养级 ; 生态系统中消费者和分解者的能量都是最终来源于生产者所固定的太阳能。 (3) 生态工程对恢复和重建受损的生态系统有着重要作用 , 通过生态工程对已被破坏的生态环境进行修复和改善 , 可提高生态系统的生产力。