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1、2022年高三生物一輪復(fù)習(xí) 10.41生態(tài)工程教學(xué)案 新人教版 [考綱要求]　1.簡述生態(tài)工程的原理(Ⅱ)。2.生態(tài)工程的實例(Ⅰ)。 考點一　聚焦生態(tài)工程的原理 [判斷正誤] 1．“無廢棄物農(nóng)業(yè)”遵循的是物種多樣性原理 (　×　) 2．在建設(shè)高新農(nóng)業(yè)時，沼氣池的建立是遵循物質(zhì)循環(huán)再生原理 (　√　) 3．根據(jù)協(xié)調(diào)與平衡原理，一個生態(tài)系統(tǒng)中種群的數(shù)量不應(yīng)超過環(huán)境容納量 (　√　) 4．“總體功能大于各部分之和的效果”遵循的是系統(tǒng)學(xué)的結(jié)構(gòu)決定功能原理 (　×　) 5．在建設(shè)生態(tài)工程時，既要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，還要考慮到經(jīng)濟和社會等系統(tǒng)的影響力

2、 (　√　) 易錯警示　對生態(tài)工程具體實例所遵循的原理辨析不清：(1)單一人工林比天然混合林穩(wěn)定性低，易爆發(fā)蟲害——物種多樣性原理。(2)草原確定合理載畜量，不能過度放牧——平衡原理。(3)引種考慮適應(yīng)環(huán)境——協(xié)調(diào)原理。(4)林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)，既考慮種樹又考慮生活問題——系統(tǒng)整體性原理。(5)整體性原理和系統(tǒng)整體性原理的比較：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(shè)中自然系統(tǒng)、社會系統(tǒng)與經(jīng)濟系統(tǒng)的關(guān)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)整體性原理指整體功能大于部分之和，即1＋1>2。原因是系統(tǒng)保持有很高的生產(chǎn)力

3、，具體是指互利共生的生物體現(xiàn)系統(tǒng)整體性原理，如藻類和珊瑚蟲、大豆和根瘤菌、地衣植物中的藻類和真菌等。 1． 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)，生態(tài)效益得到了良性發(fā)展。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)場充分體現(xiàn)了生態(tài)工程基本原理中的______________、________________和________________原理。 (2)該系統(tǒng)工程的核心之一是沼氣池，沼氣池的制作如右圖所示。 ①在圖中用箭頭標(biāo)出生產(chǎn)過程中物質(zhì)循環(huán)的方

4、向。 ②如果將“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)根據(jù)生態(tài)工程的物種多樣性原理，有人認(rèn)為生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)中，應(yīng)使食物鏈和營養(yǎng)級越長越多越好。請你結(jié)合所學(xué)知識，分析該結(jié)論是否正確，為什么？__________________ ______________________________________________________。 答案　 (1)物質(zhì)循環(huán)再生原理　物種多樣性原理　整體性　(2)①如右圖所示　

5、②土壤中的無機物得不到補充，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，各食物鏈中的生物數(shù)量越難以達(dá)到一定規(guī)模，影響經(jīng)濟效益；營養(yǎng)級越多，高層次營養(yǎng)級生物獲得的能量越少，該營養(yǎng)級生物數(shù)量也越少 解析　(1)生態(tài)工程中的生態(tài)農(nóng)業(yè)是建立在物質(zhì)循環(huán)再生、物種多樣性和整體性等原理基礎(chǔ)上的，在實現(xiàn)經(jīng)濟效益的同時，也取得了良好的生態(tài)效益和社會效益。(2)物質(zhì)循環(huán)的特點是循環(huán)往復(fù)、分層分級利用，從而達(dá)到取之不盡、用之不竭。如果把“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及時補充，土壤肥力會下降。(3)從能量流動逐級遞減的特點分析，食物鏈不能無限延長，一般

6、維持在4～5個營養(yǎng)級。 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)” 物種多樣性原理 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 協(xié)調(diào)與平衡原理 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 整體性原理 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)學(xué)和工程學(xué)原理 系統(tǒng)

7、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 ?；~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 考點二　生態(tài)工程的實例分析 [實例連線] 2． 我國在西部地區(qū)實行退耕還林還草工程，這一工程屬于 (　　) A．農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程 B．小流域綜合治理生態(tài)工程 C．大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程 D．濕地生態(tài)恢復(fù)工程 答案　C 解析　大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程主要是針對控制我國西北地區(qū)大范圍的荒漠化的發(fā)展和水土流失，改善生態(tài)環(huán)境，提高人民生活水平而提出的退耕還林還草等生態(tài)工

8、程。 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)圖回答下列問題： (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)工程的_________________

9、_______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_____________________________________________________________________ ___________

10、_____________________________________________________________。 (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。 答案　(1)實現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)再生和能量的多級利用　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

11、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　系統(tǒng)整體性 解析　(1)圖示農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)通過建立沼氣池，實現(xiàn)了廢物資源化和能量的多級利用，其遵循的是物質(zhì)循環(huán)再生原理。 (2)圖中生態(tài)農(nóng)業(yè)施用的都是有機肥，減少了化肥和農(nóng)藥的使用量，因此生產(chǎn)的大米無公害。 (3)發(fā)酵裝置中的微生物主要是乳酸菌，為原核生物，無以核膜為界限的細(xì)胞核。 (4)蘑菇為分解者，可將有機物分解為CO2等無機物，供蔬菜進(jìn)行光合作用。 1． 生態(tài)工程的實例分析 類型 主要原理 注意問題 農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工

12、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 小流域綜合治理生態(tài)工程 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 大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)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 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 濕地生態(tài)恢復(fù)工程 協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理 ①主要措施：退耕還

13、湖 ②主要困難：解決遷出湖區(qū)居民的生計問題 礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)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 城市環(huán)境生態(tài)工程 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． 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計原則 (1)應(yīng)當(dāng)能夠體現(xiàn)生態(tài)學(xué)原理與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)相結(jié)合的原則； (2)應(yīng)當(dāng)能夠構(gòu)成一個合理的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)； (3)應(yīng)當(dāng)充分利用自然界的物質(zhì)和能量資源； (4)應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)減少環(huán)境污染的原則； (5)應(yīng)當(dāng)充分考慮經(jīng)濟、社會和生態(tài)的綜合效益； (6)所設(shè)計的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，從理論

14、上看應(yīng)當(dāng)能夠?qū)崿F(xiàn)良性循環(huán)。 3． 生態(tài)農(nóng)業(yè)常見類型 (1)桑基魚塘模式 人工建立的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。做到蠶糞養(yǎng)魚，魚糞肥塘，塘泥肥田、肥桑，從而獲得稻、魚、蠶繭三豐收，如圖所示。 (2)沼氣農(nóng)田立體養(yǎng)殖模式 通過控制溫室內(nèi)的溫度、光照、氣體和水肥等因素，縮短生產(chǎn)周期，大幅度提高糧食、蔬菜和水果的產(chǎn)量和質(zhì)量。 4． 傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和生態(tài)農(nóng)業(yè)的比較 名稱 概念 優(yōu)點 缺點 傳統(tǒng)農(nóng)業(yè) 簡單劃一的種植業(yè) 不會產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，能量流動、物質(zhì)循環(huán)水平低，經(jīng)濟效益低 現(xiàn)代農(nóng)業(yè) 利用石油等有機物來提高農(nóng)作物產(chǎn)量的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式 以石油、天然氣、煤作為能源和原料，大量使用化肥、農(nóng)藥和機電動力，實行大規(guī)模生產(chǎn)，大幅度提高農(nóng)業(yè)勞動生產(chǎn)率和農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，獲得較高的經(jīng)濟效益 過量施用化肥、農(nóng)藥，導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染，危害人畜健康；同時存在能耗增多、成本過高等問題 生態(tài)農(nóng)業(yè) 運用生態(tài)學(xué)原理，在環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展思想的指導(dǎo)下，應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)建立起來的多層次、多功能的綜合農(nóng)業(yè)生態(tài)體系 充分發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)各成分的作用，通過物質(zhì)多級利用，形成良性循環(huán)，減少化肥的使用量，降低農(nóng)業(yè)投入，增加經(jīng)濟效益，凈化環(huán)境，降低人畜的發(fā)病率