2024年高考生物一輪復習第十單元第38講生態(tài)工程講義含解析選修3

PAGEPAGE8第38講生態(tài)工程[考綱明細]1.簡述生態(tài)工程的原理(Ⅱ)2.生態(tài)工程的實例(Ⅰ)學問自主梳理一、生態(tài)工程和生態(tài)經(jīng)濟1．生態(tài)工程(1)生態(tài)工程的概念：指人類應用生態(tài)學和系統(tǒng)學等學科的基本原理和方法，通過系統(tǒng)設計、調(diào)控和技術組裝，對eq\o(□,\s\up3(01))已被破壞的生態(tài)環(huán)境進行eq\o(□,\s\up3(02))修復重建，對造成環(huán)境污染和破壞的eq\o(□,\s\up3(03))傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的eq\o(□,\s\up3(04))生產(chǎn)力，從而促進eq\o(□,\s\up3(05))人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展。(2)生態(tài)工程建設的目的：遵循eq\o(□,\s\up3(06))自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止eq\o(□,\s\up3(07))環(huán)境污染，達到eq\o(□,\s\up3(08))經(jīng)濟效益和eq\o(□,\s\up3(09))生態(tài)效益的同步發(fā)展。(3)生態(tài)工程的特點：與傳統(tǒng)的工程相比，生態(tài)工程是一類eq\o(□,\s\up3(10))少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。2．生態(tài)經(jīng)濟(1)原則：實行“循環(huán)經(jīng)濟”，使一個系統(tǒng)產(chǎn)出的eq\o(□,\s\up3(11))污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的eq\o(□,\s\up3(12))生產(chǎn)原料，從而實現(xiàn)廢物的資源化。(2)手段：eq\o(□,\s\up3(13))生態(tài)工程。(3)模式：實現(xiàn)“原料→產(chǎn)品→原料→產(chǎn)品”的無廢棄物生產(chǎn)體系。[深化思索]如何理解“污染物是放錯地方的資源”這句話？提示對環(huán)境造成危害的污染物，采納肯定的措施和技術，就能夠進行回收和循環(huán)利用，這樣不但能夠削減環(huán)境污染，而且提高了資源的利用效率，削減了資源的奢侈。例如，對廢污水中的重金屬或氮、磷等養(yǎng)分就可以進行回收再利用。因此說污染物是放錯了地方?jīng)]有被利用的資源。二、生態(tài)工程所遵循的基本原理1．物質(zhì)循環(huán)再生原理物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復，eq\o(□,\s\up3(01))分層分級利用。(如無廢棄物農(nóng)業(yè))2．物種多樣性原理物種繁多而困難的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的eq\o(□,\s\up3(02))反抗力穩(wěn)定性。(“三北防護林”建設中的問題，珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性的問題)3．協(xié)調(diào)與平衡原理生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，須要考慮eq\o(□,\s\up3(03))環(huán)境承載力。(太湖富養(yǎng)分化問題)4．整體性原理人類處于社會—經(jīng)濟—自然復合而成的巨大系統(tǒng)中。進行生態(tài)工程建設時，不但要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，還要考慮到eq\o(□,\s\up3(04))經(jīng)濟和社會等系統(tǒng)的影響力。(林業(yè)建設中自然生態(tài)系統(tǒng)與社會、經(jīng)濟系統(tǒng)的關系問題)5．系統(tǒng)學和工程學原理包括eq\o(□,\s\up3(05))系統(tǒng)的結(jié)構確定功能原理和eq\o(□,\s\up3(06))系統(tǒng)整體性原理。(?；~塘、珊瑚礁藻類和珊瑚蟲的關系)[深化思索]生態(tài)工程的整體性原理與系統(tǒng)整體性原理的比較。提示整體性原理指社會、經(jīng)濟、自然三方面協(xié)調(diào)統(tǒng)一，保障整個系統(tǒng)的穩(wěn)定與平衡，例如林業(yè)建設中自然系統(tǒng)、社會系統(tǒng)與經(jīng)濟系統(tǒng)的關系問題，即種樹的同時考慮經(jīng)濟收入、糧食、燃料等問題；系統(tǒng)整體性原理強調(diào)整體大于部分之和，即“1＋1>2”，目的是保持系統(tǒng)有很高的生產(chǎn)力，互利共生的生物能體現(xiàn)系統(tǒng)整體性原理，如藻類和珊瑚蟲、大豆和根瘤菌、地衣中藻類和真菌等。三、生態(tài)工程的實例及發(fā)展前景1．生態(tài)工程的實例2．生態(tài)工程發(fā)展的前景(1)“生物圈2號”生態(tài)工程試驗的啟示：使我們相識到人與eq\o(□,\s\up3(05))自然和諧共處的重要性，深化了我們對自然規(guī)律的相識。(2)我國生態(tài)工程發(fā)展前景的分析與展望①西方發(fā)達國家生態(tài)工程的特點：目標是治理環(huán)境污染，集中于對eq\o(□,\s\up3(06))破壞的生態(tài)系統(tǒng)進行eq\o(□,\s\up3(07))生態(tài)復原。②我國目前的生態(tài)危機不單純是環(huán)境污染問題，而是與人口激增、環(huán)境與資源破壞、能源短缺等問題結(jié)合在一起的“并發(fā)癥”。③我國生態(tài)工程的特點：不但要重視對生態(tài)環(huán)境的愛護，更要注意與eq\o(□,\s\up3(08))經(jīng)濟、社會效益的結(jié)合，遵循“整體、協(xié)調(diào)、再生、循環(huán)”的基本原理，建立適合中國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村特點的生態(tài)工程?？键c題型突破考點eq\o(\s\up17(),\s\do17())生態(tài)工程的原理和實例分析題型一生態(tài)工程的原理1．下列有關生態(tài)工程原理的說法，正確的是()A．農(nóng)作物合理密植，遵循的是協(xié)調(diào)與平衡原理B．農(nóng)作物間作套種，遵循的是整體性原理C．前面造林，后面砍樹，違反的是系統(tǒng)學與工程學原理D．某湖泊中水體富養(yǎng)分化，引起大面積水華，違反的是物種多樣性原理答案A解析農(nóng)作物間作套種，遵循的是物種多樣性原理，B錯誤；前面造林，后面砍樹，違反的是整體性原理，C錯誤；某湖泊中水體富養(yǎng)分化，引起大面積水華，違反的是協(xié)調(diào)與平衡原理，D錯誤。2．(2024·常德模擬)南京古泉生態(tài)農(nóng)場是生態(tài)農(nóng)業(yè)的典范。該農(nóng)場將養(yǎng)豬、養(yǎng)魚、沼氣工程、養(yǎng)鴨、種植農(nóng)作物、養(yǎng)蘑菇、種桑養(yǎng)蠶、種植果樹等多個生產(chǎn)過程有機地結(jié)合起來，形成一種高效良性的循環(huán)，取得了良好的生態(tài)效益。請就此生態(tài)農(nóng)場的特點，完成下列問題：(1)該生態(tài)農(nóng)場多個生產(chǎn)過程有機結(jié)合，體現(xiàn)了生態(tài)工程基本原理中的______________原理。形成一種高效良性的循環(huán)，取得了良好的生態(tài)效益，體現(xiàn)了________________原理。(2)該系統(tǒng)工程的核心之一是沼氣池，如圖所示。①在圖中用箭頭標誕生產(chǎn)過程中物質(zhì)循環(huán)的方向。②假如將“無機物→農(nóng)田”這一環(huán)節(jié)去掉，對生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)有何影響？_______________________________________________________________________________________________________________。(3)有人認為生態(tài)農(nóng)業(yè)建設中使食物鏈越長、養(yǎng)分級越多越好。請你結(jié)合所學學問，分析該結(jié)論是否正確，為什么？____________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)系統(tǒng)學和工程學物質(zhì)循環(huán)再生(2)①如圖所示：②土壤中的無機物得不到剛好補充，物質(zhì)循環(huán)受到破壞，土壤肥力下降(3)不正確，因為食物鏈越長，處于較高養(yǎng)分級的生物獲得的能量越少，該養(yǎng)分級生物數(shù)量也越少解析(1)該生態(tài)農(nóng)場多個生產(chǎn)過程有機結(jié)合，體現(xiàn)了生態(tài)工程基本原理中的系統(tǒng)學和工程學原理，形成一種高效良性的循環(huán)，取得了良好的生態(tài)效益，體現(xiàn)了物質(zhì)循環(huán)再生原理。(2)①物質(zhì)在生物群落與無機環(huán)境間可以反復出現(xiàn)，循環(huán)運動，環(huán)境中的無機物可以被植物利用，植物秸稈中的有機物也可以通過沼氣池的發(fā)酵作用回來無機環(huán)境，再次被生產(chǎn)者利用，方向如圖：。②物質(zhì)循環(huán)的特點是循環(huán)往復、分層分級利用，從而達到取之不盡、用之不竭，假如把“無機物→農(nóng)田”這一環(huán)節(jié)去掉，勢必會造成物質(zhì)循環(huán)受到破壞，土壤中無機物得不到剛好補充，土壤肥力會下降。(3)從能量流淌逐級遞減的特點分析，食物鏈不能無限延長，一般維持在4～5個養(yǎng)分級，食物鏈越長，處于較高養(yǎng)分級的生物獲得的能量越少，該養(yǎng)分級生物數(shù)量也越少。題型二生態(tài)工程的實例3．目前我國在礦產(chǎn)資源開發(fā)中，堅持“誰污染、誰治理”“誰破壞、誰復原”的原則，建立健全礦區(qū)生態(tài)環(huán)境復原治理的責任機制。下列關于礦區(qū)廢棄地生態(tài)復原的敘述合理的是()A．礦區(qū)廢棄地生態(tài)復原的關鍵是盡可能依靠自然演替復原其生態(tài)功能B．適用于礦區(qū)生態(tài)環(huán)境復原的措施是開發(fā)農(nóng)田，增加農(nóng)夫收入C．該生態(tài)工程復原所遵循的主要原理是系統(tǒng)學和工程學原理D．礦石的開采只是破壞生態(tài)環(huán)境，不會產(chǎn)生其他危害答案C解析礦區(qū)廢棄地生態(tài)復原工程的關鍵是植被復原和土壤微生物群落的重建，這主要依靠人類的活動，A不合理；礦區(qū)的土壤條件惡劣，不相宜農(nóng)作物的生長，B不合理；礦山開發(fā)形成大量巖質(zhì)陡邊坡及礦渣廢棄地，邊坡的不穩(wěn)定性導致很多不良地質(zhì)災難，D不合理。4．生態(tài)工程是人類學習自然生態(tài)系統(tǒng)“才智”的結(jié)晶。請回答下列關于生態(tài)工程的問題：(1)生態(tài)工程建設的目的就是遵循自然界________________的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止________________，達到經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的同步發(fā)展。(2)在農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)中，連年種植單一品種會造成病蟲害增加，其主要緣由是生態(tài)系統(tǒng)的________________穩(wěn)定性降低，這主要違反了生態(tài)工程的________________原理。(3)在濕地生態(tài)復原工程中，應在濕地四周建立緩沖帶，以盡量削減________________，使?jié)竦匾揽縚_______________等機制復原其生態(tài)功能。(4)在城市環(huán)境治理中，要進行城市生態(tài)分區(qū)，合理分布工業(yè)區(qū)、居住區(qū)、生態(tài)綠地等，這主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的___________________原理。(5)依據(jù)生態(tài)工程方面的內(nèi)容，請你列舉出一種對城市垃圾的處理方法：_____________________________________________________________________________________________________________。答案(1)物質(zhì)循環(huán)環(huán)境污染(2)反抗力物種多樣性(3)人類的干擾自然演替(4)整體性(5)對垃圾進行分類處理，并實現(xiàn)垃圾資源化利用；改露天放置為掩埋處理，地表種植植物等(合理即可)解析(1)生態(tài)工程建設的目的就是遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達到經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的同步發(fā)展。(2)一般來說，生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分結(jié)構越簡潔，反抗力穩(wěn)定性越低，越簡潔遭到破壞。連年種植單一品種導致病蟲害增加，主要違反了生態(tài)工程的物種多樣性原理。(3)在濕地生態(tài)復原工程中，應建立緩沖帶，以盡量削減人類的干擾，使?jié)竦匾揽孔匀谎萏娴葯C制復原其生態(tài)功能。(4)工業(yè)區(qū)、居住區(qū)、生態(tài)綠地等分別相當于“經(jīng)濟”“社會““自然”，在城市生態(tài)工程建設中要把經(jīng)濟—社會—自然當作一個整體來考慮，這體現(xiàn)了生態(tài)工程的整體性原理。學問拓展不同生態(tài)工程實例中的關鍵點(1)農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程：核心是沼氣工程，優(yōu)點是開發(fā)可更新資源，削減環(huán)境污染。(2)小流域綜合治理生態(tài)工程：“綜合”表現(xiàn)在同時考慮到生態(tài)效益和經(jīng)濟效益，不同氣候帶、不同自然條件和不同經(jīng)濟發(fā)展水平的地區(qū)，各具特色。(3)大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)復原工程：考慮樹種生態(tài)適應性問題，種植相宜品種；考慮物種多樣性，保證防護林體系穩(wěn)定性。(4)濕地生態(tài)復原工程：主要措施是退耕還湖；主要困難是解決遷出湖區(qū)居民的生計問題。(5)礦區(qū)廢棄地的生態(tài)復原工程：種植耐旱的灌木、草和樹；改良表土。(6)城市環(huán)境生態(tài)工程：解決大氣污染，禁止運用有鉛汽油；解決水污染，削減或禁止污水排放，進行污水凈化。方向真題體驗1．(2014·重慶高考)為治理某廢棄采石場的生態(tài)環(huán)境，對其進行了公園化建設。(1)對其進行整理和覆土，并選擇適生植物進行人工造林，不同復原時期的植物物種數(shù)如圖所示。t0→t1，植物殘體及凋落物中的有機物被生態(tài)系統(tǒng)中的________轉(zhuǎn)化為無機物，使土壤條件得到改善；同時由于人工林土壤中存在______________，導致群落中植物物種數(shù)增加；t1→t3，人工林反抗力穩(wěn)定性的改變是________；群落中植物物種數(shù)漸漸增加，物種之間________加劇。(2)通過人工林建設和園林景觀構建，既改善了生態(tài)環(huán)境，又可提高社會和經(jīng)濟效益，這主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的________原理。答案(1)分解者種子或繁殖體增加競爭(2)整體性解析(1)在生態(tài)系統(tǒng)中，將有機物轉(zhuǎn)化為無機物的生物是分解者。人工林土壤中存在種子或繁殖體，會導致群落物種數(shù)增多，進而使人工林自我調(diào)整實力增加，反抗力穩(wěn)定性增加。由于陽光等資源有限，群落中植物物種數(shù)增加，物種間競爭加劇。(2)人工林建設和園林景觀構建，既改善了生態(tài)環(huán)境，又提高了社會和經(jīng)濟效益，這主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的整體性原理。2．(全國卷)現(xiàn)有一生活污水凈化處理系統(tǒng)，處理流程為“厭氧沉淀池→曝氣池→兼氧池→植物池”，其中植物池中生活著水生植物、昆蟲、魚類、蛙類等生物。污水經(jīng)凈化處理后，可用于澆灌綠地?；卮饐栴}：(1)污水流經(jīng)厭氧沉淀池、曝氣池和兼氧池后得到初步凈化。在這個過程中，微生物通過________呼吸將有機物分解。(2)植物池中，水生植物、昆蟲、魚類、蛙類和底泥中的微生物共同組成了________(生態(tài)系統(tǒng)、群落、種群)。在植物池的食物網(wǎng)中，植物位于第________養(yǎng)分級。植物池中全部蛙類獲得的能量最終來源于________所固定的________能。(3)生態(tài)工程所遵循的基本原理有整體性、協(xié)調(diào)與平衡、________和________等原理。(4)一般來說，生態(tài)工程的主要任務是對________進行修復，對造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。答案(1)無氧和有氧(或細胞)(2)群落一生產(chǎn)者太陽(3)物質(zhì)循環(huán)再生物種多樣性系統(tǒng)學和工程學(答出兩點即可)(4)已被破壞