復(fù)習(xí) 生態(tài)工程課件

專題5生態(tài)工程一、生態(tài)工程的基本原理1.建設(shè)目的遵循自然界___________的規(guī)律，充分發(fā)揮____________潛力，防止__________，達(dá)到__________和__________的同步發(fā)展。2.特點________、多效益、________的工程體系。物質(zhì)循環(huán)資源的生產(chǎn)環(huán)境污染經(jīng)濟效益生態(tài)效益少消耗可持續(xù)3.基本原理（1）物質(zhì)循環(huán)再生原理：物質(zhì)能夠在各類生態(tài)系統(tǒng)中,進(jìn)行____________和_________________,__________,分層分級利用。（2）物種多樣性原理：_____________程度高,可以在有限的資源條件下，產(chǎn)生或容納更多的_______，提高系統(tǒng)生產(chǎn)力。（3）協(xié)調(diào)與平衡原理：處理好生物與環(huán)境的___________,需要考慮環(huán)境承載力，如果生物的數(shù)量超過了環(huán)境承載力的限度，就會引起系統(tǒng)的__________。區(qū)域小循環(huán)全球地質(zhì)大循環(huán)生物多樣性生物量協(xié)調(diào)與平衡失衡和破壞循環(huán)往復(fù)二、生態(tài)工程的實例類型實例農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程竇店村以沼氣工程為中心的生態(tài)工程小流域綜合治理生態(tài)工程甘肅隴南地區(qū)“九子登科”治理模式大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程“三北”防護(hù)林生態(tài)工程,退耕還林還草生態(tài)工程【點撥】解決生態(tài)危機，生態(tài)工程是非常有效的途徑，重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)的同時，更注重與經(jīng)濟、社會效益的結(jié)合。類型實例濕地生態(tài)恢復(fù)工程鄱陽湖的綜合治理礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程赤峰市元寶山礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)工程城市環(huán)境生態(tài)工程張家港、大連等國家環(huán)境保護(hù)模范城市生態(tài)工程的基本原理項目理論基礎(chǔ)意義實例物質(zhì)循環(huán)再生原理物種多樣性原理協(xié)調(diào)與平衡原理物質(zhì)循環(huán)可避免環(huán)境污染及其對系統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)展的影響“無廢棄物農(nóng)業(yè)”生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性生物多樣性程度高,可提高生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性“三北”防護(hù)林建設(shè)中的單純林問題;珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性問題生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡可避免系統(tǒng)的失衡和破壞太湖富營養(yǎng)化問題項目理論基礎(chǔ)意義實例整體性原理系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理社會—經(jīng)濟—自然復(fù)合系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)系,保障系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定林業(yè)建設(shè)中自然生態(tài)系統(tǒng)與社會、經(jīng)濟系統(tǒng)的關(guān)系問題系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理:分布式結(jié)構(gòu)優(yōu)于集中式和環(huán)式結(jié)構(gòu)改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以改善功能桑基魚塘系統(tǒng)整體性原理:總體功能大于各部分之和能保持很高的系統(tǒng)生產(chǎn)力珊瑚礁藻類和珊瑚蟲的關(guān)系【典例訓(xùn)練1】(2011·新課標(biāo)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_________營養(yǎng)級。植物池中所有蛙類獲得的能量最終來源于_________所固定的_________能?！窘忸}指南】1.考查實質(zhì):細(xì)胞呼吸方式、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、生態(tài)工程的原理。2.題眼：（1）“厭氧、曝氣、兼氧”，由此推出微生物呼吸方式為有氧呼吸和無氧呼吸。（2）“污水經(jīng)凈化處理后，可用于澆灌綠地”，推出利用了物質(zhì)循環(huán)再生原理，“植物池中生活著水生植物、昆蟲、魚類、蛙類等生物”表明生物種類繁多，組成群落，推出利用了物種多樣性原理。（4）生態(tài)工程對恢復(fù)和重建受損生態(tài)環(huán)境的作用非常重要和有效。生態(tài)工程建設(shè)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(dá)到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。答案：（1）無氧和有氧（2）群落一水生植物太陽（3）物質(zhì)循環(huán)再生物種多樣性系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)（任選兩個即可）（4）已破壞的生態(tài)環(huán)境【互動探究】（1）水生植物如何固定能量？提示：進(jìn)行光合作用。分析：植物是自養(yǎng)生物，能利用光能把無機物轉(zhuǎn)化成有機物。（2）協(xié)調(diào)與平衡原理協(xié)調(diào)內(nèi)容是什么？提示：生物與環(huán)境之間的關(guān)系。分析：在進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時，生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡也是需要考慮的問題之一。 生態(tài)工程的實例類型主要原理注意問題農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程小流域綜合治理生態(tài)工程物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理①核心:沼氣工程②優(yōu)點:農(nóng)、林、牧、副、漁全面發(fā)展;開發(fā)可更新資源,減少環(huán)境污染整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、工程學(xué)原理①“綜合”表現(xiàn)在同時考慮到生態(tài)效益和經(jīng)濟效益②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),生態(tài)工程模式應(yīng)各具特色類型主要原理注意問題大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程濕地生態(tài)恢復(fù)工程物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理工程建設(shè)中應(yīng)注意的問題①考慮樹種生態(tài)適應(yīng)性問題,種植適宜品種②考慮樹種多樣性,保證防護(hù)林體系穩(wěn)定性③不同地區(qū)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r采取不同策略協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理①主要措施:退耕還湖②主要困難:解決遷出湖區(qū)居民的生計問題類型主要原理注意問題礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程城市環(huán)境生態(tài)工程系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理①種植耐旱的灌木、草和樹②確定合理載畜量③改良表土協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理等①解決大氣污染措施:禁止使用有鉛汽油②水污染:減少或禁止污水排放,進(jìn)行污水凈化（2）秸稈除了作為牛的飼料外，還可與牛糞混合堆放進(jìn)行__________，腐熟的產(chǎn)物肥效提高，這是因為________________。這種肥料用于蔬菜栽培可以提高蔬菜產(chǎn)量。（3）在牛的品系、飼料品種和用量不變的條件下，采用這種養(yǎng)殖模式，牛的生長速率明顯提高，其主要原因是__________。（4）牛棚保溫所需的熱能來源于牛身散熱、地?zé)?、_______和_______。（5）從生態(tài)工程的角度分析，這種種植養(yǎng)殖模式主要利用的基本原理是_____________________________?！窘忸}指南】1.考查實質(zhì)：光合作用和細(xì)胞呼吸的影響因素、生態(tài)工程的基本原理。2.解題關(guān)鍵：解答本題的關(guān)鍵是判斷生態(tài)工程中利用的生態(tài)原理，根據(jù)“牛產(chǎn)生二氧化碳供蔬菜利用，蔬菜產(chǎn)生氧氣供牛利用”判斷出利用了物質(zhì)循環(huán)再生原理。答案：（1）二氧化碳氧氣（2）發(fā)酵微生物將有機物分解為無機物（3）牛棚內(nèi)溫度較高因而牛維持體溫消耗的能量較少（4）太陽光能發(fā)酵產(chǎn)熱（5）物質(zhì)循環(huán)再生原理【互動探究】（1）模式中的能量最終來源是什么？提示：太陽光能。分析：秸稈、牛、植物等在有機體中的能量都直接或間接來源于太陽光能。（2）生態(tài)工程還應(yīng)該遵循的基本原理是什么？提示：整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、物種多樣性原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理。分析：生態(tài)工程的基本原理包括整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理。請分析回答有關(guān)問題：（1）在模式1中，必須注意某種魚的投入數(shù)量，不宜超過該魚在生態(tài)系統(tǒng)中的_____________。魚塘中不同魚類生活在不同水層，體現(xiàn)了生物群落在垂直結(jié)構(gòu)上具有_____________的現(xiàn)象。（2）如圖表示某池塘中鰱魚平均尾重變化情況。由曲線可知，生物體的生長呈___________型曲線，根據(jù)圖示結(jié)果，最佳捕撈時間是在投放后的___________個月左右。（3）模式2中，光能輸入生態(tài)系統(tǒng)的途徑是_______________，沼氣池中的產(chǎn)甲烷桿菌在生態(tài)系統(tǒng)中屬于________（成分）。（4）建立以沼氣為紐帶的“四位一體”生態(tài)工程主要遵循的生態(tài)工程原理是_________________________________________?！窘馕觥浚?）當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到或超過某一生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境容納量時，該生態(tài)系統(tǒng)中生物間競爭加劇，甚至導(dǎo)致死亡，從而引起種群數(shù)量下降，因此投放的魚數(shù)量不應(yīng)超過環(huán)境容納量；不同的魚類生活在不同的水層，體現(xiàn)了群落中的生物在垂直結(jié)構(gòu)上具有分層現(xiàn)象。（2）由圖可知，該生物體的生長呈現(xiàn)S型曲線，當(dāng)投放8個月左右時，鰱魚的平均尾重達(dá)到最大值并基本保持不變，因此是最佳捕撈時間。（3）模式2的生產(chǎn)者只能通過光合作用固定太陽光能，因此光能進(jìn)入模式2的途徑是通過光合作用完成的。2.隨著工業(yè)的迅速發(fā)展和城市人口的過度集中，人們在生產(chǎn)和生活中排出的污染物越來越多，對人類環(huán)境的影響日趨嚴(yán)重，直接威脅到人類的生存。為解決環(huán)境污染問題，人們采取了各種各樣的措施，“跌水充氧技術(shù)”就是其中一例。跌水充氧技術(shù)：生活污水首先進(jìn)入沼氣池，經(jīng)過沼氣池處理后的污水再用泵提升進(jìn)入多級跌水池，跌水池分多格串行，內(nèi)裝組合填料，借助生長在填料上的微生物去除有機物；經(jīng)過跌水池的污水，一部分回流入沼氣池，

另一部分進(jìn)入水耕型蔬菜池，流程如圖。請分析回答下列問題：

（1）生態(tài)經(jīng)濟就是通過生態(tài)工程實現(xiàn)廢棄物的資源化，跌水池生活污水處理用到的生態(tài)工程原理有（寫兩個）___________、______________。（2）污水處理過程中有多種微生物參與，生長在填料上的微生物在生態(tài)系統(tǒng)中屬于_________________________________。（3）經(jīng)過水耕型蔬菜池處理后的水中，___________元素明顯減少；水耕型蔬菜池中還生活著其他生物類群，水耕型蔬菜池就是一個小型的______________________________。（4）水耕型蔬菜如水芹菜、茭白的生長，對水中__________的繁殖和生長起到了抑制作用，實現(xiàn)了水體凈化，并進(jìn)一步實現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的________________多層次的循環(huán)利用。【解析】（1）生態(tài)工程所遵循的原理有：物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理等。（2）污水處理過程中有多種微生物參與，生長在填料上的微生物在生態(tài)系統(tǒng)中屬于分解者。（3）經(jīng)過水耕型蔬菜池，氮、磷等植物所需要的營養(yǎng)元素被蔬菜利用，從而減少；由于在蔬菜池中生活著其他生物類群，因此可以看作一個小型的生態(tài)系統(tǒng)。（4）水耕型蔬菜在生長過程中與水中的藻類進(jìn)行營養(yǎng)競爭，從而抑制了藻類的生長，污水中的成分隨蔬菜進(jìn)入生態(tài)的流通渠道，實現(xiàn)物質(zhì)的多級循環(huán)利用。答案：（1）物種多樣性原理物質(zhì)循環(huán)再生原理系統(tǒng)的整體性原理（任選其二）（2）分解者（3）氮、磷生態(tài)系統(tǒng)（4）藻類物質(zhì)

3.如圖是我國南方嘗試的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式圖，它利用雛鴨旺盛的雜食性，吃掉稻田里的雜草和害蟲，利用鴨不間斷的活動產(chǎn)生中耕渾水效果，刺激水稻生長，用作物養(yǎng)豬、養(yǎng)鴨，用稻稈培育蘑菇、生產(chǎn)沼氣，豬鴨糞、沼渣肥田，生產(chǎn)出無公害的大米與蛋肉類。請據(jù)圖回答：（1）從生態(tài)學(xué)角度分析，人們建立圖示的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的主要目的是________________________________________________________________________________。該系統(tǒng)中將植物秸稈、動物糞便等廢棄物合理地進(jìn)行了應(yīng)用，這體現(xiàn)了生態(tài)工程中的______________原理。（2）該系統(tǒng)將多個生產(chǎn)系統(tǒng)通過優(yōu)化組合，有機整合在一起，提高了系統(tǒng)生產(chǎn)力，這體現(xiàn)了生態(tài)工程中的________________原理。生產(chǎn)的大米無公害的原因是___________________________________________________________________________。（3）在發(fā)酵裝置里的B過程中起重要作用的微生物，其細(xì)胞結(jié)構(gòu)與水稻細(xì)胞最主要的區(qū)別是___________________________________________。（4）將蘑菇房與蔬菜大棚相通，可提高蔬菜產(chǎn)量，試分析其增產(chǎn)原因：__________________________________________。蘑菇房與蔬菜大棚相通，比單純種植蔬菜和單純培育蘑菇帶來的效益之和還要高，體現(xiàn)了生態(tài)工程中的_____________________________原理?！窘馕觥勘绢}主要考查稻田生態(tài)農(nóng)業(yè)的模式。（1）從生態(tài)學(xué)角度分析，人們建立農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的主要目的是實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量和物質(zhì)的多級利用，提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量，減少環(huán)境污染。該系統(tǒng)中將植物秸稈、動物糞便等廢棄物合理地進(jìn)行了應(yīng)用，這體現(xiàn)了生態(tài)工程中的物質(zhì)循環(huán)再生原理。（2）該系統(tǒng)將很多單個生產(chǎn)系統(tǒng)通過優(yōu)化組合，有機整合在一起，提高了系統(tǒng)生產(chǎn)力，這體現(xiàn)了生態(tài)工程中的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理。圖示生態(tài)系統(tǒng)中減少了化肥和農(nóng)藥的使用量，減少了對水的污染，因此，生產(chǎn)的大米是無公害大米。（3）在發(fā)酵裝置里的B過程中起重要作用的微生物是乳酸菌，為原核生物，其細(xì)胞結(jié)構(gòu)與水稻細(xì)胞（真核生物）最主要的區(qū)別是無以核膜為界限的細(xì)胞核（無成形的細(xì)胞核）。（4）將蘑菇房與蔬菜大棚相通，蘑菇呼吸產(chǎn)生的二氧化碳可以進(jìn)入大棚，供蔬菜進(jìn)行光合作用，使其光合作用增強，從而提高蔬菜產(chǎn)量。蘑菇房與蔬菜大棚相通，比單純種植蔬菜和單純培育蘑菇帶來的效益之和還要高，體現(xiàn)了生態(tài)工程中的整體性原理。答案：（1）實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量和物質(zhì)的多級利用，提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量，減少環(huán)境污染（合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，提高能量利用率，減少環(huán)境污染）物質(zhì)循環(huán)再生（2）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能減少了化肥和農(nóng)藥的使用量，減少了對水的污染（3）無以核膜為界限的細(xì)胞核（無成形的細(xì)胞核）（4）蘑菇呼吸產(chǎn)生的二氧化碳可以供蔬菜進(jìn)行光合作用，使其光合作用增強整體性4.（2012·廈門模擬）濕地是地球上生物生產(chǎn)力最大的生態(tài)系統(tǒng)之一。它是天然的蓄水池，并能過濾和分解水中的污染物進(jìn)而改善水質(zhì)，被譽為“地球之腎”。濕地類型眾多，如紅樹林、河流、湖泊和稻田等。(1)濕地由于其特殊的水文及地理特征，具有____________________________________________________________等生態(tài)功能。(2)在紅樹林等濕地生態(tài)系統(tǒng)中，碳元素主要通過______________________過程被固定在有機物中，并沿著________________進(jìn)行傳遞。(3)與生物多樣性豐富的湖泊相比，稻田的_______穩(wěn)定性較低。(4)調(diào)查表明，我國相當(dāng)一部分湖泊已不同程度富營養(yǎng)化，原因是含氮、磷等元素豐富的污染物的排放量超過了湖泊_________的限度，使其自我調(diào)節(jié)能力下降。富營養(yǎng)化水體中造成魚類大量死亡的原因有_____________________等。(5)濕地面積的縮小會導(dǎo)致局部氣候變劣、__________________________________________________________________等。(6)濕地生態(tài)恢復(fù)工程就是采用_________和_________措施相結(jié)合的方法，如廢水處理、________________污染控制、土地處理工程，以及__________________等，使受到干擾的濕地得以恢復(fù)?！窘馕觥勘绢}主要考查濕地的類型和作用。(1)濕地可以調(diào)節(jié)區(qū)域氣候，蓄洪防旱，控制土壤侵蝕，自然凈化污水，為遷飛的鳥類和多種動、植物提供棲息地。(2)生態(tài)系統(tǒng)中，二氧化碳通過光合作用被固定形成有機物，再以有機物的形式沿食物鏈（網(wǎng)）傳遞。(3)生物多樣性越豐富，其抵抗力穩(wěn)定性越高，恢復(fù)力穩(wěn)定性越低。稻田的物種多樣性比湖泊低，所以它的抵抗力穩(wěn)定性比湖泊低。(4)自動凈化能力是湖泊恢復(fù)到以前正常狀態(tài)的能力，是有限度的，超過了限度就會造成破壞。水體富營養(yǎng)化導(dǎo)致藻類大量繁殖，產(chǎn)生毒素并消耗水中的氧，造成魚類大量死亡。(5)濕地面積的縮小會導(dǎo)致