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生物選修3 人教版 專題5生態(tài)工程第2節(jié)生態(tài)工程的實(shí)例和發(fā)展前景 要點(diǎn)突破 知識(shí)點(diǎn)1生態(tài)工程的實(shí)例 例1 十一五 期間農(nóng)業(yè)部計(jì)劃在全國(guó)建設(shè)10000個(gè)資源良性循環(huán)的生態(tài)新村 農(nóng)村沼氣的綜合利用將是其中重點(diǎn)發(fā)展的內(nèi)容 沼氣綜合利用指人畜糞便經(jīng)沼氣池發(fā)酵后 所產(chǎn)生的沼氣 沼液 沼渣作為下一級(jí)生產(chǎn)活動(dòng)的原料 肥料 飼料 添加劑和能源等 進(jìn)行再利用 以下是一組沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)的問題 據(jù)此完成 1 3 題 1 沼氣是有機(jī)物質(zhì)在厭氧環(huán)境中 通過微生物發(fā)酵作用 產(chǎn)生的一種可燃性氣體 其主要成分是甲烷 有機(jī)物變成沼氣的過程主要分為兩道工序 首先是分解細(xì)菌將糞便 秸稈中的復(fù)雜有機(jī)物分解成簡(jiǎn)單有機(jī)物和CO2 再在甲烷菌的作用下將CO2還原成甲烷 甲烷菌也從中獲得能量而生長(zhǎng) 由此可見 分解細(xì)菌和甲烷菌的同化作用類型分別為 和 甲烷菌在生態(tài)系統(tǒng)中的成分屬于 2 沼氣發(fā)酵菌種在8 60 范圍內(nèi)都能發(fā)酵產(chǎn)氣 并且溫度越高 發(fā)酵越活躍 這是因?yàn)?3 下圖是某地農(nóng)民以沼氣為紐帶建立的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng) 該生態(tài)工程主要運(yùn)用了哪些基本原理 通過實(shí)踐證明 這種生態(tài)系統(tǒng)較為理想 不僅有很好的生態(tài)效益 而且也為農(nóng)民增加了經(jīng)濟(jì)效益 其原因是充分利用了 中的能量 建立這種生態(tài)系統(tǒng)的目的就是為了 動(dòng)物糞便中的臭味主要來自氨 在沼氣池中經(jīng) 的作用 可以形成 被植物吸收利用 解析 1 沼氣池中的分解細(xì)菌可將糞便 秸稈中的復(fù)雜有機(jī)物分解為簡(jiǎn)單有機(jī)物和CO2 因此分解細(xì)菌的同化作用類型為異養(yǎng)型 而甲烷菌將CO2還原成甲烷 并從中獲得能量而生長(zhǎng) 所以甲烷菌應(yīng)是自養(yǎng)型生物 2 微生物發(fā)酵過程必須有酶的催化 在一定范圍內(nèi) 隨著溫度的升高 酶的活性增強(qiáng) 3 從圖中分析可看出該生態(tài)工程設(shè)計(jì)主要運(yùn)用了物質(zhì)循環(huán)再生原理 整體性原理 建立以沼氣為紐帶的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的目的是充分調(diào)整能量流動(dòng)關(guān)系 使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?沼氣池中的臭味主要來自于氨 氨經(jīng)硝化細(xì)菌的硝化作用形成硝酸鹽可被植物吸收利用 答案 1 異養(yǎng)型自養(yǎng)型生產(chǎn)者 2 在一定范圍內(nèi) 隨著溫度的升高 酶的活性增強(qiáng) 3 物質(zhì)循環(huán)再生原理 整體性原理 各營(yíng)養(yǎng)級(jí)使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?硝化細(xì)菌硝化硝酸鹽名師點(diǎn)睛 生態(tài)農(nóng)業(yè) 1 生態(tài)農(nóng)業(yè)的概念 生態(tài)農(nóng)業(yè)是以生態(tài)學(xué)理論為依據(jù) 以環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展為前提 在一定區(qū)域內(nèi) 因地制宜地規(guī)劃 組織和開展多層次 多功能的農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 2 生態(tài)農(nóng)業(yè)的基本原理 生態(tài)學(xué)的基本原理是發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的主要理論基礎(chǔ) 我們知道 生態(tài)系統(tǒng)中能量多級(jí)利用和物質(zhì)循環(huán)再生是生態(tài)學(xué)的一條基本原理 而食物鏈則是生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的主要渠道 因此食物鏈既是一條能量轉(zhuǎn)換鏈 又是一條物質(zhì)傳遞鏈 從經(jīng)濟(jì)上看還是一條增值鏈 因此 遵循這一原理 就可以合理設(shè)計(jì)食物鏈 充分利用當(dāng)?shù)刈匀毁Y源 利用動(dòng)物 植物和微生物之間的相互依存關(guān)系 使生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)和 能量被分層次地充分利用 使生產(chǎn)一種產(chǎn)品時(shí)所產(chǎn)生的有機(jī)廢物成為生產(chǎn)另一種產(chǎn)品的投入 也就是實(shí)行無廢物生產(chǎn) 提供盡可能多的潔凈產(chǎn)品 既充分有效利用機(jī)械設(shè)備 化肥 農(nóng)藥 又減少環(huán)境污染 3 生態(tài)農(nóng)業(yè)的特點(diǎn) 生態(tài)農(nóng)業(yè)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物質(zhì)和能量的多級(jí)利用 提高能量利用率 減少對(duì)能源和資源的消耗 減少環(huán)境污染 知識(shí)點(diǎn)2生態(tài)工程的發(fā)展前景 1 生物圈2號(hào) 生態(tài)工程的實(shí)驗(yàn)及啟示 1 目的 制造一個(gè)人工模擬的生命支持系統(tǒng) 以驗(yàn)證人類在離開地球的情況下 利用人工生態(tài)工程 僅僅依靠太陽能 能否維持生存 2 組成 密封的鋼架構(gòu)型 7種模擬生態(tài)群落區(qū) 兩個(gè)大氣擴(kuò)張室 陽光 3 失敗的原因 主要是溫度失調(diào) 空氣中的CO2含量猛增 O2量減少 不足以維持人及動(dòng)物的生存 4 啟示 使我們認(rèn)識(shí)到與自然和諧共處的重要性 深化了我們對(duì)自然規(guī)律的認(rèn)識(shí) 2 對(duì)我國(guó)生態(tài)工程發(fā)展前景的分析與展望 1 西方國(guó)家的生態(tài)工程的特點(diǎn) 目的是治理環(huán)境污染 集中對(duì)破壞的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行生態(tài)恢復(fù) 應(yīng)用范圍小 不太強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)效益 2 我國(guó)的生態(tài)工程的特點(diǎn) 不但重視對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù) 更注重與經(jīng)濟(jì) 社會(huì)效益的結(jié)合 3 我國(guó)的生態(tài)工程存在的問題 缺乏定量化模型的指導(dǎo) 難以設(shè)計(jì)出標(biāo)準(zhǔn)化 易操作的生態(tài)工程樣板 設(shè)計(jì)缺乏高科技含量 缺乏理論性指導(dǎo)等 4 發(fā)展前景 符合國(guó)情 有政府支持 得到了廣泛的應(yīng)用 隨著我國(guó)社會(huì) 經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施 我國(guó)的生態(tài)工程一定會(huì)展現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景 例2下列關(guān)于我國(guó)生態(tài)工程與西方國(guó)家生態(tài)工程的比較 正確的是 西方國(guó)家的生態(tài)工程以治理環(huán)境污染和恢復(fù)破壞的生態(tài)系統(tǒng)為主要目標(biāo) 我國(guó)的生態(tài)工程則以經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益為主要目標(biāo) 西方國(guó)家的生態(tài)工程應(yīng)用范圍比我國(guó)小 我國(guó)的生態(tài)工程難以像西方那樣 設(shè)計(jì)出標(biāo)準(zhǔn)化 易操作的生態(tài)工程樣板A B C D 解析 發(fā)達(dá)國(guó)家與我國(guó)的生態(tài)工程建設(shè)強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)有所不同 西方國(guó)家的生態(tài)工程除了治理環(huán)境污染的目標(biāo)外 主要是通過介于工程和依靠自然恢復(fù)力的一種中間途徑 集中于對(duì)破壞的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行生態(tài)恢復(fù) 我國(guó)的生態(tài)工程走有中國(guó)特色的道路 不但要重視對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù) 更要注意與經(jīng)濟(jì) 社會(huì)效益的結(jié)合 從總體來看 發(fā)達(dá)國(guó)家的生態(tài)工程的應(yīng)用范圍比我國(guó)小 也不那么強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)效益 不過 目前我國(guó)的生態(tài)工程還有一些不足之處 如缺乏定量化模型指導(dǎo) 難以設(shè)計(jì)出標(biāo)準(zhǔn)化 易操作的樣板等 答案 D 名師點(diǎn)睛 中國(guó)與西方國(guó)家生態(tài)工程建設(shè)的區(qū)別如下表所示 本節(jié)小結(jié) 核心歸納1 生態(tài)工程建設(shè)應(yīng)遵循適應(yīng)性和高效性原則 突出社會(huì) 經(jīng)濟(jì) 自然生態(tài)系統(tǒng)的整體與功能 促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 2 生態(tài)工程建設(shè)要考慮到有利于人類和自然兩個(gè)方面 突出低消耗 多效益和可持續(xù)的特征 3 恢復(fù)植被是生態(tài)恢復(fù)工程的第一步 4 生態(tài)工程建設(shè)除了依據(jù)生態(tài)學(xué)原理外 還應(yīng)依據(jù)整體性原理 協(xié)調(diào)與平衡原理 物質(zhì)循環(huán)再生原理 系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理 正誤判斷1 技術(shù)設(shè)計(jì)是生態(tài)工程建設(shè)的核心環(huán)節(jié) 2 人工濕地是模擬自然濕地生態(tài)系統(tǒng)的自凈功能而建設(shè)的 3 生態(tài)恢復(fù)工程的第一步是恢復(fù)食物鏈 4 我國(guó)西部地區(qū)環(huán)境惡化的實(shí)質(zhì)是植被減少 5 退田還湖屬于大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程 1 2 3 提示 生態(tài)恢復(fù)工程的第一步是恢復(fù)植被 4 提示 我國(guó)西部地區(qū)環(huán)境惡化的實(shí)質(zhì)是水土資源的喪失 5 提示 屬于濕地生態(tài)恢復(fù)工程