2019学年第二学期高二生物专题5《生态工程的实例和发展前景》学案含答案

1、5.2生态工程的实例和发展前景学习目标 1.结合生态工程的实例，分析相关的生态工程原理。2.评述生态工程发展前景，举例说出我国生态工程的特点。3.尝试设计简单的生态工程。核心素养 科学思维：能分析并评价生态工程的实例，尝试运用生态工程原理设计简单的生态工程。一、生态工程的实例实例问题原理对策案例农村综合发展型生态工程人多地少， 资源有限物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理等建立农村综合发展型生态工程窦店村以沼气工程为中心的生态工程小流域综合治理生态工程水土流失比较严重整体性原理、 协调与平衡原理、 工程学原理等运用多种原理， 应用多种措施综合治理甘肃陇南地区“九子登科”的治理模式大区域

2、生态系统恢复工程土地荒漠化协调与平衡原理、整体性原理森林或草原植被恢复、水土保持等“三北”防护林生态工程，退耕还林还草生态工程湿地生态恢复工程湿地的缩小和破坏采用工程和生物措施相结合的方法，在湿地周围建立缓冲带江西鄱阳湖生态恢复工程矿区废弃土体、土壤和系统学和工程学修复土地、 恢复植赤峰市元宝山地的生态恢复工程植被，乃至整个地区生态系统的破坏原理被、重建土壤微生物群落矿区生态恢复工程城市环境生态工程环境污染协调与平衡原理、整体性原理等用生态工程的方法对城市环境进行综合治理张家港、 大连、厦门等环境保护模范城市1.下列生态工程模式与典型实例或措施对应有错误的一项是() a.农村综合发展型生态工程

3、 北京郊区窦店村物质多级循环利用工程b.小流域综合治理生态工程 甘肃陇南地区的“九子登科”治理模式c.大区域生态系统恢复工程 “生物圈2 号”生态恢复工程d.湿地生态系统恢复工程 平堤行洪，退田还湖，移民建镇答案c 解析大区域生态系统恢复工程的对策是实施一系列森林或草原植被恢复的生态工程、水土保持的生态工程等，如退耕还林还草生态工程、“三北 ”防护林生态工程等。2.江苏省徐州市多年来围绕“一城青山半城湖”理念，实施了一系列生态建设工程，生态效应逐渐显现。下列有关该生态工程的分析评价不合理的是() a.使物种多样性程度显著提高b.使生物群落的组成更为复杂c.使生态系统的类型更为多样d.其主要目的

4、是提高生物多样性的直接价值答案d 解析在生态建设工程逐步实施过程中，生态环境越来越好，物种多样性增加，生物群落的组成更加复杂，生态系统的类型也越来越多样化，a、b、c 项正确；优良的生态环境改善了当地的气候、水源等，提高了生物多样性的间接价值，d 项错误。二、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(1)设计目的：制造一个人工模拟的生命支持系统，以验证人类在离开地球的情况下，利用人工生态工程，仅仅依靠太阳能，能否维持生存。(2)失败原因：温度失调；“大气和海洋”比例与地球相差甚远，导致空气中co2的含量猛增， o2量减少，不足以维持人及动物的生存。(3)启示：使人们认识

5、到人与自然和谐共处的重要性，深化了对自然规律的认识，即自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝，尽管科学技术已经很发达了，但人类仍然没有能力完全模拟出自然生态系统。2.对我国生态工程发展前景的分析与展望(1)生态工程特点：我国生态工程建设，要重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结合。(2)存在问题我国生态工程缺乏定量化模型的指导，难以设计出标准化、易操作的生态工程样板。设计缺乏高科技含量，生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术支持，缺乏理论性指导等。3.我国政府十分重视生态工程建设以生态工程为技术支撑的“中国生态农业”，全国有计划、 有组织的生态农业试点县和乡已有2 000 多个。归

6、纳总结1.中国和西方国家生态工程建设的区别比较项目中国西方国家目标或思想“ 整体、协调、再生、循环”“ 天人合一 ”治理环境污染、进行生态恢复背景条件人多地少，人均资源占有量少经济发展水平高，人均土地、水资源占有量多建设重点生态环境保护与经济、社会效益结合集中于对被破坏的生态系统进行生态恢复存在问题缺乏定量化模型的指导，难以设计出标准化、易操作的生态工程样板应用范围小，不强调经济效益2.“ 四位一体 ”农业生态工程(1)“四位 ” 指沼气池、猪舍、厕所及日光温室四部分，是庭院经济与生态农业相结合的一种生产模式。(2)运行原理： 日光温室的增温效应可使蔬菜等作物在冬天也能正常生长；同时也使猪免受

7、严寒而快速生长；温室内的植物为动物提供氧气，同时吸收二氧化碳；人、猪的粪尿及蔬菜废弃物和秸秆等物质投入沼气池产气，同时温室的高温也提高了沼气池在冬天的产气稳定性；沼液和沼渣又是蔬菜的良好肥料，有助于减少蔬菜的病虫害，提高蔬菜的产量和质量。(3)意义： “ 四位一体 ”充分应用了物质循环再生和物种多样性等原理，提高了单位土地面积的产出，同时减少了环境污染，大大提高了农业的综合效益。3.下列描述中不符合“生物圈2号”实验给人的启示的是() a.人要与自然和谐共处b.加深对自然规律的认识，按自然规律办事c.人类早晚会建立第2 个“生物圈”，无须担心地球生态环境恶化d.大自然给人类提供的生命支持服务可

8、谓无价之宝答案c 解析“生物圈 2 号”工程使我们认识到与自然和谐共处的重要性，迄今为止，人类仍然没有能力去完全模拟出自然生态系统，自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝。4.下列关于我国生态工程与西方发达国家生态工程的比较中，正确的是() 西方国家的生态工程以治理环境污染和恢复被破坏的生态系统为主要目标，我国的生态工程注重生态环境保护与经济、社会效益相结合西方国家的生态工程应用范围比我国小我国的生态工程难以设计出标准化、易操作的生态工程样板a.b.c.d.答案a 解析发达国家与我国的生态工程建设强调的重点有所不同，西方国家的生态工程除了治理环境污染的目标外，主要是通过介于工程和依靠自然恢复

9、力的一种中间途径，集中于对破坏的生态系统进行生态恢复；我国的生态工程走有中国特色的道路，不但要重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益相结合；总体来看，发达国家的生态工程的应用范围比我国小，也不那么强调经济效益；不过，目前我国的生态工程还有一些不足之处，如缺乏定量化模型指导，难以设计出标准化、易操作的生态工程样板等。生态工程的实例和发展前景实例农村综合发展型生态工程小流域综合治理生态工程大区域生态系统恢复工程湿地生态恢复工程矿区废弃地的生态恢复工程城市环境生态工程发展前景“生物圈 2号”生态工程的实验及启示对我国生态工程发展前景的分析与展望1.判断正误：(1)农村综合发展型生态工程中，沼

10、气工程具有重要地位() (2)北京窦店村以沼气工程为中心的生态工程属于城市环境生态工程() (3)我国的生态工程应该以经济效益为主要目标() (4)在生态工程建设中，只能遵循“先污染、破坏，再治理”的发展思路() 答案(1)(2)(3)(4)2.(2019济宁质检 )如图为生态养猪模式图。从图中可知该生态工程属于() a.物质循环利用的生态工程b.山区小流域综合治理与开发的生态工程c.节水和废水处理与应用的生态工程d.清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程答案c 解析从题图中看出，该生态工程实现了废水的循环利用。3.下列有关生态工程的原理和事例中，错误的是() 选项有关事例相关的生态工程原理a

11、 无废弃物农业遵循物质循环再生原理b 在人工林中增加植被的层次遵循物种多样性原理c 无锡太湖水体富营养化引起大面积水华违反协调与平衡原理d 前面造林，后面砍林违反系统学和工程学原理答案d 解析d 项中讲的是在追求生态效益时必须考虑到社会效益、经济效益，这明显是整体性原理。4.下列关于小流域综合治理生态工程的叙述，错误的是() a.该工程的主要目的是治理小流域的水土流失问题b.该生态工程运用了整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理以及工程学原理c.该生态工程针对不同的地形采取不同的措施d.该生态工程做到了经济效益与生态效益相统一答案b 解析小流域综合治理生态工程主要解决的问题为水土流失，要

12、针对不同的地形采取不同措施，遵循协调与平衡原理，同时要注重造林、蓄水和减沙工程与当地居民的经济、社会、生活联系起来，遵循了整体性原理，而并未充分体现物质循环再生原理。5.生态农业建设是建设社会主义新农村的重要内容之一。下面是两种生态农业模式：模式 1鸡猪 鱼立体养殖模式：一亩鱼池配68 头猪， 100 120 只鸡，鱼池中各种鱼的比例大致为：鲢鱼占 20%，草鱼占 40%，鲤鱼、鳙鱼占40%，每亩投放鱼苗4 500 尾。每天从鸡舍中收集新鲜的鸡粪晒干，经初步发酵后混入一定量饲料喂猪，猪粪喂鱼。模式 2“四位一体 ”生态模式：以太阳能为动力，以沼气为纽带，将日光温室、沼气池、蔬菜种植和温室养猪相

13、结合的一种新型农业生产模式。请分析回答有关问题：(1)在模式 1 中，必须注意某种鱼的投入数量，不宜超过该鱼在生态系统中的_。鱼塘中不同鱼类生活在不同水层，体现了生物群落在垂直结构上具有_的现象。(2)下图表示的是某池塘中鲢鱼平均尾重变化情况。由曲线可知，生物体的生长呈_型曲线，根据图示结果，最佳捕捞时间是在投放后的_个月左右。(3)在模式 2 中，光能输入生态系统的途径是_ ，沼气池中的产甲烷杆菌在生态系统中属于 _(成分 )。(4)建立以沼气为纽带的“四位一体”生态工程主要遵循的生态工程原理是_。答案(1)环境容纳量分层(2)s8(3)生态系统中的生产者通过光合作用固定光能分解者(4)物质

14、循环再生原理解析(1)当种群数量达到或超过某一生态系统的环境容纳量时，该生态系统中生物间的竞争加剧，甚至导致死亡， 从而引起种群数量下降，因此投放鱼的数量不应超过环境容纳量；不同的鱼类生活在不同的水层，体现了群落中的生物在垂直结构上具有分层现象。(2)由图可知，该生物体的生长呈现s 型曲线，当投放8个月左右时，鲢鱼的平均尾重达到最大值并基本保持不变，因此是最佳捕捞时间。(3)模式 2 中的生产者只能通过光合作用固定光能，因此光能进入模式2 的途径是通过光合作用完成的。(4)该生态工程实现了物质的循环利用，实现了经济的良性发展，因此建立以沼气为中心的“四位一体 ” 生态工程主要遵循的生态工程原理

15、是物质循环再生原理。题组一生态工程的实例1.下列不属于我国生态工程建设实例的是() a.沼气工程b.桑基鱼塘c.防沙治沙工程d.焚烧城市生活垃圾答案d 解析焚烧城市生活垃圾一方面未实现废物资源化，另一方面会产生污染，不属于我国生态工程建设实例。2.我国赤峰市元宝山矿区生态恢复工程是矿区废弃地生态恢复工程的实例，除煤矿外，金矿、铁矿等也存在很多的废弃地需要进行矿区生态恢复工程建设。这些生态恢复工程中最重要的内容都是() a.矿区布局规划b.停止矿物开采c.改良土壤，恢复植被d.隔离重建，综合利用答案c 解析煤矿、金矿、铁矿等矿区的生态恢复工程中最重要的是改良表土，恢复植被，但要因地制宜。3.设计

16、生态工程的常用方法之一是给食物链(网)“加环”，下图就是一种“加环”示意图，据图判断下列说法错误的是() a.用玉米副产品玉米芯生产木糖醇，可增加经济效益b.用残渣来培育食用菌和蛆蛹，实现了物质的多级利用c.图中的箭头可表示物质循环和能量流动d.该生态工程的运转离不开人的管理答案c 解析用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇、用残渣来培育食用菌和蛆蛹实现了废弃物的资源化，实现了物质的多级循环利用；该生态工程的正常运转离不开人的管理；将蛆蛹粪便还田，运用了物质循环再生原理，但是能量是不能循环利用的。4.微山湖是山东境内的一个面积较大的湖泊，二十年前这里是碧波万顷、鱼儿满湖、野鸭成群，还有“接天莲叶无穷碧

17、， 映日荷花别样红”的美丽景象。二十年来， 湖区四周县市的工业快速发展，城市居民急增，大量的工业废水、生活污水、垃圾涌入该湖。湖水变得不仅浑浊，而且腥臭难闻。据有关专家说，近几年来，微山湖中已消失了一些物种，如四鼻孔鲤鱼、野鸭、水螅等。上述现象说明的道理主要是() a.掠夺式的开发是破坏生物多样性的主要原因b.环境污染是破坏生物多样性的重要原因c.外来物种入侵破坏了生物多样性d.环境教育缺乏是破坏生物多样性的根本原因答案b 解析分析题干 “城市居民急增，大量的工业废水、生活污水、垃圾涌入该湖。湖水变得不仅浑浊，而且腥臭难闻，微山湖中已消失了一些物种。”可知，环境污染是破坏生物多样性的重要原因。

18、5.下列做法依据的生态工程原理依次是() 在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题珊瑚虫与藻类共生，提高了珊瑚礁生态系统的生产力我国古代的“无废弃物农业”在西北降水量少的地区种植灌木和草a.物种多样性原理b.整体性原理c.系统的结构决定功能原理d.物质循环再生原理e.系统整体性原理f.协调与平衡原理a.b、 e、d、f b.b、a、d、c c.d、c、b、a d.e、 a、b、c 答案a 解析号召农民种树，同时又考虑其生活问题，应用的是整体性原理；珊瑚虫与藻类共生依据的是系统整体性原理； “无废弃物农业” 依据的是物质循环再生原理；在降水量少的地区种植灌

19、木和草依据的是协调与平衡原理。题组二生态工程的发展前景6.下列有关“生物圈2 号”实验的叙述，正确的是() a.建立“生物圈2 号”的目的是制造一个人工模拟的生命支持系统b.“生物圈2 号”是与外界环境完全隔绝的系统c.“生物圈2 号”的实验失败，说明人类没有可能与自然和谐相处d.“生物圈2 号”的实验失败，说明了人类不能再进行探索自然模拟自然的实验答案a 解析“生物圈 2 号”是一种人工生态系统，进行该实验的目的是建造一个人工模拟的生命支持系统，以验证人类在离开地球的情况下，利用人工生态工程，仅仅依靠太阳能，能否维持生存；该实验的失败使我们认识到与自然和谐共处的重要性，深化了对自然规律的认识

20、；是人类继续探索自然、模拟自然的实验基础。7.西方发达国家生态工程建设强调的重点是() a.经济效益b.依靠生态工程途径c.大面积地进行生态工程建设d.集中对开矿后的废弃地和湿地进行生态恢复答案d 解析西方国家的生态工程主要集中于对破坏的生态系统进行生态恢复。8.下列有关生态工程的叙述，不正确的是() a.为了实现可持续发展，经济发展必须符合生态学规律，改变“人类能征服自然”的错误观念，走生态经济之路b.“无废弃物农业”所采用的肥料一般是采用人畜粪便、枯枝落叶、残羹剩饭、河泥等通过堆肥和沤肥等方式转变成的有机肥，也可适量地使用化肥c.众多的生物通过食物链关系相互依存，就可以在有限的资源条件下，

21、产生或容纳更多的生物量，提高系统生产力d.珊瑚礁之所以能够保持很高的系统生产力，得益于珊瑚虫和藻类组成的高效的植物动物营养循环答案b 解析“无废弃物农业 ”不包括使用化肥。9.下图是根据生态工程原理设计的“多功能生物氧化塘”工艺流程示意图，下列关于该工艺的叙述，错误的是 () a.该设计能净化污水，原因是植物和藻类的协同作用b.该设计运用了物种多样性原理c.如果污水中有机物较少，则应采用流程、d.该工艺不仅能净化污水，还可使污水资源化答案c 解析“多功能生物氧化塘” 较好地运用了物种多样性原理，利用植物和藻类的协同作用，不仅能净化污水，还可使污水资源化。如果污水中有机物的含量高，则采用流程、；

22、如果污水中有机物的含量低，则采用流程 、。10.从下图信息可以看出我国现有的生产模式严重地违反了生态工程的哪一原理() a.整体性原理b.协调与平衡原理c.系统的结构决定功能原理d.物质循环再生原理答案d 解析分析题图可知，该生产模式污染物排放量高，能源消耗多，说明该生产模式没有遵循物质循环再生原理。11.下图显示了经济发展与环境质量之间的关系，根据这种关系，发展中国家应认识到() a.环境污染不可避免，只能采取“先污染，后治理”的策略b.后工业化阶段环境问题会自行解决c.保护环境至关重要，必须杜绝兴建排污的工业d.可以采取措施减少或避免生产过程中的环境污染问题答案d 解析吸取西方发达国家发展

23、过程中的一些经验教训，我们发展中国家就应少走弯路，避免出现 “先污染，后治理 ”的现象，应提前采取相应措施，对必须建设的污染企业进行污物处理。12.下列有关生态工程的说法，不正确的是() a.超载放牧导致草地退化，主要违背协调与平衡原理b.矿区生态环境的恢复工程中，关键的措施是植被恢复c.小流域治理的目标是造林和减水、减沙等d.城市生活垃圾实现废物资源化利用的依据是物质循环再生原理答案c 解析小流域治理工程的目标是建立稳定、持久、高效的复合系统，获得最大的生态和经济效益。13.江苏某农户创建的冬季生态型种植养殖模式如图所示，请据图回答下列问题：(1)牛棚内产生的_ 可扩散进入蔬菜大棚，提高蔬菜

24、的光合效率；蔬菜光合作用产生的_可扩散进入牛棚。(2)秸秆除了作为牛的饲料外，还可与牛粪混合堆放进行_。腐熟的产物肥效提高，这是因为_ 。这种肥料用于蔬菜栽培可以提高蔬菜产量。(3)在牛的品系、饲料品种和用量不变的条件下，采用这种养殖模式，牛的生长速率明显提高，其主要原因是_ 。(4)牛棚保温所需的热能来源于牛自身散热、地热、_和_。(5)从生态系统主要功能的角度分析，这种种植、养殖模式较好地实现了_。答案(1)二氧化碳氧气(2)发酵微生物将有机物分解为无机物(3)牛棚内温度较高，因而牛维持体温消耗的能量较少(4)太阳光能发酵产热(5)物质的循环利用和能量的多级利用解析据图可知，作为生产者的蔬

25、菜与作为消费者的牛，可以互通氧气和二氧化碳，进而使氧气和二氧化碳得到充分的利用；作物的秸秆和牛粪可以通过微生物的发酵作用及时使有机物分解成无机物，加速物质的循环过程；题图中牛棚的设计能够充分利用光能，使牛棚的温度保持较高的水平，这使得牛因维持体温而消耗的能量减少，更多的有机物用于牛的生长和发育，因此，牛的生长速率明显提高；微生物的发酵作用能够产生大量的热能，可以用来保持牛棚的温度。14.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。将污泥、含7%生物质炭的污泥均堆放一段时间后用于

26、盆栽实验，研究它们对黑麦草生长及pahs 迁移的影响，结果如下表：测定项目红壤红壤污泥红壤含7%生物质炭的污泥土壤 pahs 含量 (g/kg ) 527 1 079 765 黑麦草叶绿素含量(mg/g) 2.0 2.1 2.3 黑麦草每盆干重(g) 1.7 2.3 2.7 黑麦草 pahs (g/kg ) 401 651 428 (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_加强， _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_，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 _，但生物质炭的输入_，从而降低pahs 污染的风险。由此 可见，生物质炭有望用作