高考生物一轮复习现代生物科技专题第5课生态工程课件新人教版

第5课生态工程梳理自测通必备知识【思维导图】修复和重建生产方式生产力物质循环经济效益生态效益少消耗可持续(2)生态经济。①原那么:_________。②特点:使一个系统产出的污染物,能够成为本系统或者另一个系统的_________。③目的:___________________。④手段:_________。循环经济生产原料实现废弃物的资源化生态工程2.生态工程的原理:(1)物质循环再生原理:物质在生态系统中_________、分层分级利用。(2)物种多样性原理:物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。(3)协调与平衡原理:生物与环境的___________问题;___________问题。(4)整体性原理:综合考虑_______________复合系统。(5)系统学和工程学原理:①系统的结构决定功能原理:通过___________结构,到达改善系统功能的目的。②系统整体性原理:系统各组分之间要有适当的_________,完成能量、物质、信息等的转换和流通,实现_________大于各局部之和的效果。循环往复协调与平衡环境承载力社会-经济-自然改变和优化比例关系总体功能二、生态工程的实例及前景1.生态工程的实例(连线):2.生态工程开展的前景:(1)“生物圈2号〞生态工程实验的启示:使我们认识到人与自然_________的重要性,深化了我们对自然规律的认识。(2)开展前景:我们需要走有中国特色的道路,即不但要重视对生态环境的保护,更要注重与_______________的结合。和谐共处经济、社会效益【易错辨析】1.判断以下生态工程原理表达的正误:(1)“无废弃物农业〞遵循的是物种多样性原理。 ()分析:无废弃物农业就是将垃圾变为原料重新回收利用,所以遵循的是物质循环再生原理。(2)在建设生态农业时,沼气池的建立是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)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,表达的是物种多样性和协调与平衡原理。 ()(5)“总体功能大于各局部之和的效果〞是利用系统整体性原理。 ()√√2.判断生态工程的实例及前景表达的正误:(1)矿区废弃地生态恢复工程的关键是优先选择农作物以提高经济效益。 ()分析:矿区废弃地生态恢复工程关键是植被恢复以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。(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)在建设生态工程时,既要考虑自然生态系统的规律,还要考虑到经济和社会等系统的影响力。 ()√√【概念活用】1.教材选修3P106图5-3“自然-社会-经济复合系统〞进行生态工程建设时,不但要考虑到自然生态系统的_____,更重要的还要考虑到___________等系统的影响力。这说明建设生态工程时应遵循的原理是___________。规律经济和社会整体性原理2.教材原文:选修3P112对策:为了控制荒漠化的开展和水土流失,改善生态环境,提高人民的生活水平,我国实施了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。思考:(1)科学家研究说明,造成荒漠化的因素主要有哪些提示:根据影响力大小依次为过度樵采、过度放牧、盲目开垦、不合理利用水资源。(2)大区域生态系统恢复工程属于的群落演替类型是什么提示:次生演替。考点突破提关键能力考点一生态工程的原理【典例探究】(2021·湖南名校联考)党的十九大报告指出要“大力度推进生态文明建设……全面节约资源有效推进,能源资源消耗强度大幅下降。重大生态保护和修复工程进展顺利,森林覆盖率持续提高。生态环境治理明显加强,环境状况得到改善〞。请答复以下相关问题:(1)生态工程是对_____________进行修复重建,对____________进行改善,促进人和自然的和谐开展。

(2)全面节约资源有效推进,能源资源消耗强度大幅下降很大程度上得益于实行“_________________〞的原那么,从而实现废弃物的资源化。

(3)实行生态工程,很多时候还需要考虑人文关心、贫困地区的收入等问题,才能很好地解决“前面造林,后面砍林〞的现象,这遵循的是生态工程的_________________________原理。

(4)在保护濒危植物方面,运用了很多技术,比方微型繁殖运用的是________技术,其原理是___________。

(5)在处理城市生态系统垃圾时,采用了生物治理法,分解者处理垃圾的相关目的基因从分解者体内用______酶切割下来,再与________相连导入受体菌。

【名师授法解题】关键能力理解能力题眼信息题眼1.能源资源消耗强度大幅下降。题眼2.生态保护和修复工程进展顺利。题眼3.生态环境治理明显加强,环境状况得到改善解题思维从生态环境改善入手,利用生态的概念、生态经济及生态工程原理解决问题【解析】(1)生态工程是对已被破坏的生态环境进行修复重建,对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善,促进人和自然的和谐开展。(2)全面节约资源有效推进,能源资源消耗强度大幅下降很大程度上得益于实行“循环经济〞的原那么,从而实现废弃物的资源化。(3)解决“前面造林,后面砍林〞的现象,遵循的是生态工程的整体性原理。(4)微型繁殖运用了植物组织培养技术,该技术的原理是植物细胞的全能性。(5)从分解者体内获取处理垃圾的相关目的基因需要用限制酶进行切割,再利用DNA连接酶将之与运载体连接起来,导入受体细胞。答案:(1)已被破坏的生态环境造成环境污染和破坏的传统生产方式(2)循环经济(3)整体性(4)植物组织培养植物细胞的全能性(5)限制运载体(或载体或质粒)【母题变式延伸】(1)保护濒危植物是在生态系统的哪些方面进行保护(生命观念:稳态与平衡观)提示:遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。(2)生物处理垃圾渗滤液方法有哪些提示:好氧生物处理技术、厌氧生物处理技术和好氧-厌氧联合处理技术。【核心归纳】1.传统经济与生态经济:(科学思维:比较与分析)传统经济生态经济原则单向线性开放式循环经济方式大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式实现了原料→产品→原料(产出的污染物)→产品的生产体系,实现了废弃物资源化的循环经济特点不注重生态环境的保护,经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价少消耗、多效益、可持续2.生态工程所遵循的根本原理:(生命观念:稳态与平衡观)项目理论基础意义实例物质循环再生原理物质循环可避免环境污染及其对系统稳定和发展的影响无废弃物农业物种多样性原理生态系统的稳定性生物多样性程度高,可提高生态系统的抵抗力稳定性“三北”防护林建设中的单纯林问题;珊瑚礁生态系统的生物多样性问题项目理论基础意义实例协调与平衡原理生物与环境的协调与平衡可避免系统的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,保障生态系统的平衡与稳定林业工程建设中自然生态系统与社会、经济系统的关系问题项目理论基础意义实例系统学和工程学原理系统的结构决定功能原理:分布式结构优于集中式和环式结构改变和优化系统的结构,以改善功能桑基鱼塘系统整体性原理:总体功能大于各部分之和能保持很高的系统生产力珊瑚礁藻类和珊瑚虫的关系【题组集训】考向一通过生态工程原理在具体实例中的应用,考查生命观念的稳态与平衡观1.(2021·哈尔滨模拟)如图是某一家庭生态工程的模式图,请据图分析答复以下问题。(4)生态工程所遵循的根本原理是物质循环再生原理、________________、协调与平衡原理以及________________、系统学和工程学原理。

(5)据生态工程中的物种多样性这一原理,有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,你是否支持这一观点请解释。__________(填“是〞或“否〞),______________________________________。

【解析】(1)使用太阳能或沼气可以减少燃烧煤炭所产生的污染。(2)该生态系统充分利用了废弃物中的能量,实现了能量的多级利用,所以能量能够更多地被人类利用。(3)生态工程建设的目的是遵循自然界物质循环的规律;生态工程有少消耗、多效益、可持续的特点。(4)生态工程的根本原理有物种多样性原理、整体性原理、物质循环再生原理、协调与平衡原理、系统学和工程学原理。(5)生态农业建设中,不是使食物链和营养级越长越多越好,因为食物链越长,营养级越多,那么能量损耗越多,能量的利用率越低,不符合生态工程建设的目的。答案:(1)减少了燃烧煤炭所产生的污染(2)充分利用了废弃物中的能量,实现了能量的多级利用(3)物质循环少消耗多效益可持续(4)物种多样性原理整体性原理(5)否食物链越长,营养级越多,那么能量损耗越多,能量的利用率越低,不符合生态工程建设的目的【易错警示】整体性原理≠系统整体性原理(1)整体性原理指社会、经济、自然三方面协调统一,保障整个系统的稳定与平衡,例如林业建设中自然系统、社会系统与经济系统的关系问题,即种树的同时考虑经济收入、粮食、燃料等问题;(2)系统整体性原理强调整体大于局部之和,即“1+1>2〞,目的是保持系统有很高的生产力,互利共生的生物能表达系统整体性原理,如藻类和珊瑚虫、大豆和根瘤菌、地衣中的藻类和真菌等。考向二结合生态农业,考查生命观念的稳态与平衡观2.(2021·宜宾模拟)党的十九大将生态文明建设放在了突出地位,某乡镇积极响应十九大号召,搞起了生态农业(如图),当地环境得到了很大的改善。请据图答复以下问题:(1)系统中一个生产环节的产出是另一个生产环节的投入,使得系统中的物质能够__________________,有效地防止环境污染,同时也能够提高能量的__________________,获得较大的经济效益。

(2)将蘑菇房与蔬菜大棚相连,可提高蔬菜产量,试分析其增产的原因:__。

(3)该生态系统利用昆虫的性外激素防治虫害,这种防治方法称为________________。鸭的食物来源有杂草和害虫,那么鸭粪中含有__________________用于生长、发育和繁殖的能量。

(4)生态农业可以改善当地的生态环境,表达了生物多样性的________价值。

【解析】(1)农业生态系统的主要目的是实现物质的循环再生和能量的多级利用。系统中一个生产环节的产出是另一个生产环节的投入,使得系统中的物质能够循环利用,有效地防止环境污染,同时也能够提高能量的利用率,获得较大的经济效益。(2)将蘑菇房与蔬菜大棚相通,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,积累有机物增多,故可提高蔬菜产量。(3)该生态系统利用昆虫的性外激素防治虫害,这种防治方法称为生物防治,鸭的食物来源有杂草和害虫,鸭粪不属于鸭同化的能量,该局部能量属于上一营养级,那么鸭粪中含有杂草和害虫用于生长、发育和繁殖的能量。(4)生态农业可以改善当地的生态环境,属于生态功能,表达了生物多样性的间接价值。答案:(1)循环利用利用率(2)蘑菇呼吸产生的CO2可以供蔬菜进行光合作用,使其光合作用增强,积累有机物增多(3)生物防治杂草和害虫(4)间接【加固训练·拔高】(2021·石嘴山模拟)珠江三角洲的农民充分利用自然条件,建立该地特有的农业生态系统的良性循环模式:蔗基、鱼塘和桑基、鱼塘。如图是蔗基、鱼塘和桑基、鱼塘的模式图,据图答复以下问题:答案:(1)对人类最有益的局部食物链短(2)分解者矿质离子或无机盐(3)系统的结构决定功能(4)已被破坏的生态系统(5)物质循环经济效益生态效益考点二生态工程的实例及前景【典例探究】(2021·三明模拟)历史上塞罕坝林场由于过度采伐,土地日渐贫瘠,森林覆盖率只有11.4%。自1962年,塞罕坝林场三代建设者在“黄沙遮天日,飞鸟无栖树〞的荒漠沙地上艰苦奋斗、甘于奉献,使森林覆盖率到达80%,创造了荒原变林海的人间奇迹。答复以下相关问题:(1)对遭受破坏的塞罕坝林场进行恢复,就是要恢复林场的结构和功能。林场生态系统的结构包括___________和________两方面,人工种植品种选择的标准是________(答出两点)。

(2)荒原变林海的过程中,该群落的单位面积CO2吸收量显著上升,原因是__。

(3)为了防治害虫,林场建设者施用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体来降低害虫的发生率,其原理是___________________________________________________________。

(4)塞罕坝林场的主要树种为针叶松,其常见病虫害之一为松毛虫。林场建设者提出了防治松毛虫的两种方案:方案一是喷施高效农药;方案二是投放松毛虫的天敌松毛虫寄生蜂。请对上述两种方案进行评价:_______。

【名师授法解题】关键能力获取信息能力、实验与探究能力题眼信息题眼1.过度采伐,土地日渐贫瘠,森林覆盖率只有11.4%。题眼2.森林覆盖率达到80%解题思维塞罕坝林场如何恢复,在生态系统结构功能方面的变化,利用生态工程原理解答【解析】(1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。建立生态系统应遵循协调与平衡原理,即人工种植品种选择与当地环境相适应的物种,最好是耐旱或本地物种。(2)荒原变林海的过程中,该群落的单位面积CO2吸收量显著上升,是因为植被增加,生态系统的生产者增多且群落垂直结构复杂,单位面积不同的植物对光能的利用率上升,总光合速率上升。(3)为了防治害虫,林场建设者施用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体来降低害虫的发生率,其原理是通过破坏害虫正常的性别比例来降低种群的出生率,从而降低害虫的种群密度。(4)喷施高效农药可以防治松毛虫,但喷施高效农药会降低生物多样性,导致虫害再次爆发,还会造成环境污染。而如果采用生物防治的方法,即投放松毛虫的天敌松毛虫寄生蜂,既可以长期控制害虫数量,维持生态平衡,同时也不会造成环境污染。答案:(1)生态系统的组成成分营养结构(食物链和食物网)耐旱、本地物种(2)生产者增多且群落垂直结构复杂,单位面积不同的植物对光能的利用率上升,总光合速率上升(3)破坏害虫正常的性别比例降低种群的出生率,从而降低害虫的种群密度(4)喷施高效农药会降低生物多样性,导致虫害再次爆发,还会造成环境污染;放养松毛虫寄生蜂可以长期控制害虫数量,维持生态平衡,同时不会造成环境污染【母题变式延伸】(1)种群的特征有哪些(科学思维:抽象与概括)提示:种群密度、年龄结构、性别比例、迁入率和迁出率、出生率和死亡率、空间特征。(2)生物防治害虫的缺点是什么(科学思维:归纳与演绎)提示:①杀虫作用缓慢,大多数天敌对有害生物选择范围窄,对猖獗爆发性害虫及多种害虫同时并发难以迅速奏效;②天敌的保护利用技术难度较大,往往需要人工大量繁殖,而释放到田间后又会受到气候等环境因素的影响。【核心归纳】1.农村综合开展型生态工程的核心和优点:核心是沼气工程;优点是开发可以更新的资源,减少环境污染。2.小流域综合治理生态工程的“综合〞表现: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开展水平的地区,各具特色。3.大区域生态系统恢复工程应着重考虑的问题:(1)考虑树种生态适应性问题,种植适宜品种;(2)考虑树种多样性,保证防护林体系稳定性。4.进行湿地生态恢复工程的主要措施和面临的主要困难:(1)主要措施:退耕还湖;(2)主要困难:解决迁出湖区居民的生计问题。5.建设矿区废弃地的生态恢复工程的主要措施:(1)种植耐旱的灌木、草和树;(2)确定合理载畜量;(3)改进表土。6.城市环境生态工程中,解决大气污染和水污染的措施:(1)解决大气污染措施:禁止使用有铅汽油;(2)水污染:减少或禁止污水排放,进行污水净化。【题组集训】考向通过生态工程的实例及前景,考查生命观念的稳态与平衡观(2021·长春模拟)在我国北方地区,由于冬天气温很低,会导致农作物不能生长,家畜生长缓慢,甚至停止,沼气池不能正常产气等一系列生产生活问题。为解决上述问题,有关专家设计了如下图“四位一体〞的农业生态工程(“四位〞指沼气池、猪禽舍、厕所及日光蔬菜温室四局部),请分析答复:(1)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。与传统的工程相比,生态工程具有少消耗、多效益、____________等特点,它是实现________最重要的手段之一。

(2)图中①～④最终形成的沼液用于蔬菜的生产主要符合__________原理。沼液作为一种有机肥,与直接施用化肥相比,优点是_________________(答出两点即可)。为提高温室蔬菜的光合作用强度,可采取的措施有____________(答出两点即可)。

(3)图中①～⑦过程不能表示能量流动的有__________________,该生态农业模式实现了能量的__________________。

【解析】(1)一般来说,生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境进行修复,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,与传统的工程相比,生态工程具有少消耗、多效益、可持续等特点,它是实现循环经济最重要的手段之一。(2)图中①～④最终形成的沼液用于蔬菜的生产主要符合物质循环再生原理。沼液作为一种有机肥,与直接施用化肥相比,优点是有利于增加土壤微生物类群、改善土壤性质、为植物提供CO2、降低环境污染。为提高温室蔬菜的光合作用强度,可采取的措施有适当补充光源、适当补充CO2等。(3)图中①～⑦过程不能表示能量流动的有⑦,沼液中的无机盐可被植物吸收,但不能给植物提供能量;该生态农业模式能实现能量的多级利用,但不能使能量循环利用。答案:(1)已被破坏的生态环境可持续循环经济(2)物质循环再生有利于增加土壤微生物类群、改善土壤性质、为植物提供CO2、降低环境污染适当补充光源、适当补充CO2