【生物】2020届 一轮复习 人教版 生态工程 学案

【生物】2020届 一轮复习 人教版 生态工程 学案

‎2020届 一轮复习 人教版 生态工程 学案 考纲要求 ‎1.简述生态工程的原理(Ⅱ)。2.生态工程的实例(Ⅰ)。‎ ‎1.　不同生态工程中的关键点 ‎ ‎(1)农村综合发展型生态工程：核心是沼气工程，优点是开发可更新资源，减少环境污染。‎ ‎(2)小流域综合治理生态工程：“综合”表现在同时考虑到生态效益和经济效益，不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区，各具特色。‎ ‎(3)大区域生态系统恢复工程：考虑树种生态适应性问题，种植适宜品种；考虑物种多样性，保证防护林体系稳定性。‎ ‎(4)湿地生态恢复工程：主要措施是退耕还湖；主要困难是解决迁出湖区居民的生计问题。‎ ‎(5)矿区废弃地的生态恢复工程：种植耐旱的灌木、草和树；改良表土。‎ ‎(6)城市环境生态工程：解决大气污染，禁止使用有铅汽油；解决水污染，减少或禁止污水排放，进行污水净化。‎ ‎2.　不同生态工程中的基本原理 ‎ ‎(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“‎ 大区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。‎ ‎1．图1是某农村里的生态农业示意图，图2为矿区废弃地的生态恢复工程流程图，请据图回答有关问题：‎ ‎(1)生态工程与传统工程相比，是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。‎ ‎(2)从生态学角度分析，人们建立图示农业生态系统的主要目的是实现生态系统内物质的循环利用和能量的多级利用，提高农产品的产量，减少环境污染(合理地调整生态系统中的能量流动关系，提高能量利用率，减少环境污染)，图1生态农业主要借鉴了“无废弃物农业”，主要体现了生态工程的物质循环再生原理。与此密切相关的生物有腐生细菌和真菌。‎ ‎(3)图2中的①②分别为工程机械措施、制造表土、压实，建立该生态系统所要遵循的主要原理有整体性原理、协调与平衡原理 ‎(写出两个即可)。‎ ‎(4)图1中种植了转基因水稻，图2中种植了抗逆性的植物，对于转基因生物，人们存在食物安全、生物安全、环境安全三个方面的争论。‎ 解析：(1)生态工程和传统农业相比，具有少消耗、多效益和可持续的特点。(2)腐生细菌和真菌将粪便分解，产生的沼气作燃料，沼渣作肥料，体现了物质循环再生原理。(3)矿区恢复过程中首先要通过机械方法平整压实土地，人工制造表土；然后，在人造表土上，植树种草，该生态工程利用的原理有物种多样性原理、整体性原理、协调与平衡原理等。(4)转基因生物在食物安全、生物安全和环境安全三个方面上存在争论。‎ ‎2．在我国，生物氧化塘是实施城市生活污水资源化利用的有效方法，是我国着力推广的一项生态工程技术。该技术利用细菌和真菌等微生物对进入氧化塘的有机物进行处理，同时塘中种植水生植物，进行水产和水禽养殖，既实现了对生活污水的有效处理，又能获得经济效益。请分析回答下列问题：‎ ‎(1)该技术的应用属于城市环境生态工程的实例。‎ ‎(2)流入氧化塘生态系统的总能量是植物同化的太阳能总量及污水中有机物中的能量，该生态系统利用种植水生植物，养鱼、鸭、鹅等能形成多条食物链，体现了生态工程的物种多样性原理。‎ ‎(3)在氧化塘的建设中，每种生物的种植或投放量都不宜超过环境承载力(环境容纳量)，各种生物间还要有适当的比例关系，这遵循了生态工程的协调与平衡和整体性原理。‎ ‎(4)流出氧化塘的水与流入污水相比，明显减少的元素主要有N、P等；氧化塘每天处理污水的量是一定的，说明生态系统的自我调节能力是有限的。‎ ‎(5)氧化塘技术在处理污水的同时，能使人们获取经济效益，原因是提高了能量利用率(废物资源化)；该技术是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶，它体现了研究自然生态系统结构与功能具有 帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用的意义。‎ 解析：(1)生物氧化塘是实施城市生活污水资源化利用的有效方法，属于城市环境生态工程的实例。(2)流入氧化塘生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能总量和污水中有机物中的能量。该生态系统存在多条食物链，说明物种数目较多，体现了生态工程的物种多样性原理。(3)生物的种植或投放量都不宜超过环境容纳量，否则会对生态系统产生破坏。各种生物间还要有适当的比例，以维持生态系统的稳定性，这遵循了生态工程的协调与平衡和整体性原理。(4)流出氧化塘的水与流入污水相比，经过水生植物的吸收，N、P等元素明显减少。氧化塘每天处理污水的量是一定的，说明生态系统的自我调节能力是有限的，超过该限度，系统会遭到破坏。(5)氧化塘技术在处理污水的同时，还种植水生植物、养鱼、鸭、鹅等，提高了能量利用率。生态系统结构与功能具有帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用的意义。‎ ‎1．生态工程建设的目的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，达到经济效益与生态效益的同步发展。‎ ‎2．物质循环再生原理的基础是物质循环；物种多样性原理的基础是生态系统的稳定性；协调与平衡原理的基础是生物与环境的协调和平衡；整体性原理的基础是社会、经济和自然构成复合系统；系统学和工程学原理的基础是系统的结构决定功能。‎ ‎3．农村综合发展型生态工程的主要原理是物质循环再生原理、整体性原理和物种多样性原理；小流域综合治理生态工程的主要原理是整体性原理和协调与平衡原理；大区域生态系统恢复工程和城市环境生态工程的主要原理都是协调与平衡原理、整体性原理。‎ ‎ 整体性原理≠系统整体性原理 整体性原理是指社会、经济、自然的协调统一；系统整体性原理是指总体功能大于各部分之和的效果，即“1＋1>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，特别是对恢复和重建受损生态环境的重要作用。‎ ‎(2)不忘大自然固有的强大的生态恢复能力，但也不能认为只要有了生态工程，就可以走发达国家“先污染、破坏，后治理”的老路。‎ ‎ 辨析传统农业中的间种和套种 间种和套种最大的区别在于是否同时播种，如果同时播种，间行种植，则是间种；如果不同时播种，而且也不同时收获，则为套种。‎ ‎1．(2011·新课标)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。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，微生物通过无氧和有氧(或细胞)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群落(填“生态系统”“群落”或“种群”)。在植物池的食物网中，植物位于第一营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于生产者所固定的太阳能。‎ ‎(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、物质循环再生和物种多样性等原理。‎ ‎(4)一般来说，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。‎ 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)生态工程的建立要把社会、经济和自然作为一个统一的整体来考虑，需要考虑生物与环境的协调与平衡，分层、分级利用废弃物中的物质，并增加生物的种类以增强生态系统的稳定性，故生态工程需遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理和物种多样性原理等。(4)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。‎ ‎2．(2014·重庆卷)为治理某废弃采石场的生态环境，对其进行了公园化建设。‎ ‎(1)对其进行整理和覆土，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图所示。t0→t1，植物残体及凋落物中的有机物被生态系统中的分解者转化为无机物，使土壤条件得到改善；同时由于人工林土壤中存在种子或繁殖体，导致群落中植物物种数增加；t1→t3，人工林抵抗力稳定性的变化是增强；群落中植物物种数逐渐增加，物种之间竞争加剧。‎ ‎(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整体性(系统论)原理。‎ 解析：(1)t0→t1‎ ‎，植物残体及凋落物中的有机物被生态系统中的分解者分解成无机物，使土壤条件得到改善。改造的废弃采石场的土壤中存在一些种子或其他繁殖体，所以在群落演替过程中植物物种数会增加。t1→t3，由于人工林中的植物物种数增加，所以人工林的自我调节能力逐渐增强，导致人工林的抵抗力稳定性也逐渐增强。在一个群落中，植物之间因光照、土壤中的水分和无机盐等因素而具有竞争关系。(2)生态工程的整体性原理是指进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。‎ ‎3．(2013·广东卷)污水处理厂的污泥富含有机质和无机成分，可用作肥料，但其多环芳烃(PAHs)等有机污染物含量通常较高，施入土壤会带来二次污染，生物质炭是由作物废弃秸秆等炭化而成的，将污泥、含7%生物质炭的污泥均堆放一段时间后用于盆栽实验，研究它们对黑麦草生长及PAHs迁移的影响，结果见下表；‎ ‎(1)生物质炭孔隙结构发达，能改善土壤的通气状况，使根系细胞有氧呼吸加强，ATP合成增加，从而促进根系对土壤养分的吸收。‎ ‎(2)由表可知，施用含生物质炭的污泥黑麦草叶绿素含量较多，从而促进黑麦草生长；污泥的施用使土壤和黑麦草的PAHs含量升高，但生物质炭的输入能降低土壤和黑麦草中PAHs的含量 ‎，从而降低PAHs污染的风险，由此可见，生物质炭有望用作污泥改良剂，促进污泥的推广应用，污泥的应用符合生态工程的物质循环再生原理。‎ 解析：(1)生物质炭能改善土壤的通气状况，促进细胞的有氧呼吸，使得细胞的呼吸作用加强，合成ATP，为根系主动吸收养分提供能量。(2)由图可知，施用含有生物质炭的污泥中黑麦草叶绿素的含量较多，从而促进黑麦草的生长，污泥施用后土壤和黑麦草的PAHs含量增加，生物质炭的输入则能降低土壤和黑麦草中PAHs的含量。污泥中含有大量的有机质和无机成分，施用污泥的目的是使其中的养分被充分吸收利用，因此利用了物质循环再生的生态工程原理。‎ 学习至此，请完成课时作业38‎