高三生物一轮复习优质课件：生态工程
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提示 矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，因此代之以 适应性强，耐旱的灌木、草和树。 (2)怎样合理地筹划养殖肉牛的数量？ 提示 首先要考虑到牧草的产量，以草定畜；从外地调运饲料 要考虑饲养成本；更重要的是要考虑到土地对粪肥的承载力， 以及对粪肥的加工或利用情况，要保持在承载力范围以内，以 免养殖规模过大，粪肥数量巨大而造成新的污染。
第37讲 生态工程
[最新考纲] 1.简述生态工程的原理(Ⅱ)。2.生态工程的实例(Ⅰ)。
考点一 生态工程的基本原理
1.生态工程与生态经济 (1)生态工程 ①任务：修复和重建已遭到破坏的生态系统；改善传统的生产 方式，提高生态系统的生产力。 ②目的：遵循自然界 物质循环 的规律，充分发挥资源的生 产潜力，防止环境污染，达到 经济效益 和 生态效益 的 同 步 发展。 ③特点：与传统工程相比，生态工程是一类 少消耗 、 多 效 益、 可持续 的工程体系。
2.如图是我国常见的一种生态农业示意图，请据图回答：
(1)生态工程所遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、 ________原理、________原理、________原理。农作物、苍蝇分 别属于该生态系统成分中的________、________，沼气池中微生 物的异化作用类型主要是________________。 (2)该生态系统建立的意义在于人为调整生态系统的能量流动关 系，使能量_________________________________________， 其最大生态效益是通过多层次分级利用有机废弃物中的物质，既 充分利用了有机物中的________，又____________。 (3)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。
(1)五环产业链生态农业一改传统经济模式，走生态经济之路， 其主要实行________原则。 (2)从生态系统的主要功能来分析，建立五环产业链生态农业的 主要目的是__________________________________________。 (3)沼气发酵过程中所产气体的主要成分为________和CO2。 (4)五环产业链生态农业遵循的生态工程原理主要是________、 ________、________。 (5)该生态农业的优点主要表现在________、________。 答案 (1)循环经济 (2)使生产者同化的物质和能量更多地流向 对人类有益的部分 (3)CH4(甲烷) (4)物质循环再生原理 系统 学和工程学原理 整体性原理 物种多样性原理(答对其中三个 即可) (5)减少了环境污染 提高了综合效益(答案合理即可)
(3)生态工程与传统工程的比较
基本理论 调控机制 与自然环境的关系 主要能源 生物多样性
生态工程
传统工程
生态学、工程学
工程学
人为辅助下的自我调节 人为调控
协调 太阳能 保持
破坏 化学能 减少
考点二 生态工程的实例
1.设计生态工程的五大原理及实例整合(连一连)
由此可见，除⑤外均涉及 整体性 原理，除①、⑤外均涉及 协调与平衡 原理。
2.(教材P110“资料分析1”解答)为什么樟子松林的松毛虫会肆 虐，几十亿株杨树会毁于一旦？而珊瑚礁区却能够在养分稀少 的深海中，保持着很高的生物多样性？ 提示 纯樟子松林、杨树林的生物多样性低，食物链短而单调， 缺少松毛虫、天牛的天敌，而成片单一的林木又为其提供了丰 富的食物来源，因而会导致了树林的毁坏。珊瑚礁区的生物多 样性高，食物链复杂，不同的生物占据了不同的时间位、空间 位和资源位，因而充分利用了珊瑚礁生态系统的环境。例如， 氮、磷等养分就能够在该区生物体间充分地循环利用而很少流 出系统外。
(3) 生 态 工 程 所 遵 循 的 基 本 原 理 有 整 体 性 、 协 调 与 平 衡 、 ____________和____________等原理。 (4)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。 解析 (1)依据题干提供的信息分析，污水流经厌氧沉淀池时，有 些微生物能通过无氧呼吸分解有机物；流经曝气池时，有些微生 物能通过有氧呼吸分解有机物；流经兼氧池时，微生物能通过有 氧呼吸和无氧呼吸分解有机物。(2)据本小题提供的信息可推知植 物池中所有的生物构成了群落。植物处于食物链的第一营养级； 植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于生产者所固定的太阳能。
(3)协调与平衡原理 生物与环境的协调与平衡，需要考虑 环境承载力 。
君不见，黄河之水天上来，奔流到海不复回。 君不见，高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪。 人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。 天生我材必有用，千金散尽还复来。 烹羊宰牛且为乐，会须一饮三百杯。 岑夫子，丹丘生，将进酒，杯莫停。 与君歌一曲，请君为我倾耳听。 钟鼓馔玉不足贵，但愿长醉不复醒。 古来圣贤皆寂寞，惟有饮者留其名。 陈王昔时宴平乐，斗酒十千恣欢谑。 主人何为言少钱，径须沽取对君酌。 五花马，千金裘，呼儿将出换美酒，与尔同销万古愁
(2)生态经济 ①原则：“循环经济”。 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 系统的生产原料。 ③目的：实现废弃物的资源化。 ④手段：生态工程。
2.生态工程所遵循的五项原理 (1)物质 循环再生 原理 物质在生态系统中循环往复，
逐层分级
利用。(如无废弃
物农业) (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。
答案 (1)农村综合发展型 物质循环再生、物种多样性原理、 协调与平衡原理、整体性原理等(至少答出两点) (2)基因表达载 体的构建 植物组织培养 抗原—抗体杂交 (3)超数排卵 获能 (4)提高了能量利用率(废物资源化)
2.农业生产的高度发展，现代化畜禽养殖业的迅猛发展，均给生 态环境带来了一系列污染问题，发展生态农业、保障农业的可 持续发展势在必行。下面是“种植、养殖、加工、沼气、肥料” 五环产业并举和互补的生态农业良 区 实 行 退 耕 还 林 还 草 工 程 ， 这 一 工 程 属 于 ____________(填农村综合发展型生态工程；大区域生态系统 恢复工程；小流域综合治理生态工程；湿地生态恢复工程)。
提示 大区域生态系统恢复工程。
2.(教材P122“讨论题”解答)(1)在“矿区废弃地的生态恢复工程 案例”案例中，恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种 植农作物？
1.巧记六类生态工程实例中所遵循的原理 (1)在六类生态工程实例中除“矿区废弃地的生态恢复工程” 外，其余五大生态工程均涉及“整体性”原理。 (2)除“矿区废弃地生态恢复工程”及“农村综合发展型” 生态工程外，均涉及“协调与平衡”原理。 (3)只有“农村综合发展型生态工程”涉及“物质循环再生” 原理。 (4)只有“农村综合发展型生态工程”及“大流域生态系统 恢复工程”涉及“物种多样性”原理。 (5)只有“小流域综合治理生态工程”及“矿区废弃地生态 恢复工程”涉及“工程学”原理。
路漫漫其修远兮，吾将上下而求索！
(4) 整体性 原理 人类处于社会—经济—自然复合而成的巨大系统中。进行生态 工程建设时，不但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。 (5) 系统学和工程学 原理 包括系统的结构决定功能原理和系统整体性原理。
1.(教材P108讨论3解答)如何理解“污染物是放错地方的资源” 这句话？ 提示 对环境造成危害的污染物，采用一定的措施和技术，就 能够进行回收和循环利用，这样不但能够减少环境污染，而且 提高了资源的利用效率，减少了资源的浪费。例如，对废污水 中的重金属或氮、磷等养分就可以进行回收再利用。因此说污 染物是放错了地方没有被利用的资源。
(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、 物质循环再生原理、物种多样性原理、系统学和工程学原理等。 (4)根据小题中提供的信息可推测出，生态工程的主要任务是对已 被破坏的生态环境或受损的生态系统进行修复，对造成环境污染 和破坏的生产方式进行改善。 答案 (1)无氧和有氧(或细胞) (2)群落 一 生产者 太阳 (3)物质循环再生 物种多样性 (4)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)
解析 (1)由图示可知苍蝇和蚯蚓以秸秆为食物来源，属于分解者。 (2)生态农业可将废物资源化，实现能量的多级利用，既充分利用 了能量，又减少了环境污染。(3)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。 答案 (1)物质循环再生 物种多样性 系统学和工程学 生产 者 分解者 厌氧型 (2)尽可能流向对人类最有益的部分 能 量 减少了环境污染 (3)已被破坏的生态环境(或受损的生态环 境)
(1)对生态工程的理解：涉及的学科知识包括生态学和系统学； 运用到的技术手段或方法有系统设计、调控和技术组装；最终 目的是促进人类社会和自然环境的和谐发展。 (2)生态工程的主要任务：是对已被破坏的生态环境(或受损的生 态系统)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。
1.(2016·江西九江二模)如图为桑基鱼塘的物质和能量交换模式图， 据图回答：
(1) 该 生 态 工 程 属 于 ________ 生 态 工 程 应 用 的 实 例 ， 体 现 了 ____________(选答两项)等生态工程的基本原理。
(2)通过现代生物技术可提高传统生态工程的效益，如要通过基 因 工 程 培 养 抗 病 甘 蔗 ， 核 心 的 步 骤 是 ________ ， 然 后 通 过 ________技术将导入了目的基因的甘蔗细胞培养成植株，若要检 测目的基因是否表达相应的蛋白质则可以用________技术进行检 测。 (3)为大量繁殖良种猪，首先要对母猪进行________处理，以获 得更多的良种猪卵母细胞，与经过________处理的良种猪精子进 行体外受精，再将早期胚胎移植到本地母猪体内发育成小猪。 (4)该生态系统的建立既能使人们获得了经济效益，又减少了环 境污染，原因是________________________________________。
的使用量，减少了 环境污染 。
(3)将蘑菇房与蔬菜大棚相通可提高蔬菜产量，原因是蘑菇呼吸 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。
3.生态工程的发展前景 (1)“生物圈2号”生态工程实验的启示：使我们认识到人与 自然和谐共处 的重要性，深化了我们对自然规律的认识。 (2)发展前景：我们需要走有中国特色的道路，既要重视对生态 环境的保护，更要注重与 经济、社会 效益的结合。
3.下列实例与主要体现的生态工程基本原理，匹配最恰当的是哪 一项？ ①中国传统农业——物种多样性原理 ②在养分稀少的深海有物种丰富的珊瑚礁——物质循环再生 原理 ③包孕吴越的太湖中水葫芦泛滥——协调与平衡原理 ④水乡的桑基鱼塘——整体性原理 提示 ③
1.( 新 课 标 全 国 卷 ) 现 有 一 生 活 污 水 净 化 处 理 系 统 ， 处 理 流 程 为 “厌氧沉淀池→曝气池→兼氧池→植物池”，其中植物池中生 活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后， 可用于浇灌绿地。回答问题： (1)污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在 这个过程中，微生物通过____________呼吸将有机物分解。 (2)植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物 共同组成了__________(生态系统、群落、种群)。在植物池的 食物网中，植物位于第______营养级。植物池中所有蛙类获得 的能量最终来源于________所固定的________能。
2.实例分析 如图是某生态工程示意图：
(1)从生态学角度分析，人们建立图示的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 ；该系统中将植
物秸秆、动物粪便等废弃物合理地进行了利用，这体现了生态工
程的 物质循环再生
原理。
(2)该生态工程能生产出无公害大米的原因是减少了_化__肥__和__农__药__
第37讲 生态工程
[最新考纲] 1.简述生态工程的原理(Ⅱ)。2.生态工程的实例(Ⅰ)。
考点一 生态工程的基本原理
1.生态工程与生态经济 (1)生态工程 ①任务：修复和重建已遭到破坏的生态系统；改善传统的生产 方式，提高生态系统的生产力。 ②目的：遵循自然界 物质循环 的规律，充分发挥资源的生 产潜力，防止环境污染，达到 经济效益 和 生态效益 的 同 步 发展。 ③特点：与传统工程相比，生态工程是一类 少消耗 、 多 效 益、 可持续 的工程体系。
2.如图是我国常见的一种生态农业示意图，请据图回答：
(1)生态工程所遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、 ________原理、________原理、________原理。农作物、苍蝇分 别属于该生态系统成分中的________、________，沼气池中微生 物的异化作用类型主要是________________。 (2)该生态系统建立的意义在于人为调整生态系统的能量流动关 系，使能量_________________________________________， 其最大生态效益是通过多层次分级利用有机废弃物中的物质，既 充分利用了有机物中的________，又____________。 (3)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。
(1)五环产业链生态农业一改传统经济模式，走生态经济之路， 其主要实行________原则。 (2)从生态系统的主要功能来分析，建立五环产业链生态农业的 主要目的是__________________________________________。 (3)沼气发酵过程中所产气体的主要成分为________和CO2。 (4)五环产业链生态农业遵循的生态工程原理主要是________、 ________、________。 (5)该生态农业的优点主要表现在________、________。 答案 (1)循环经济 (2)使生产者同化的物质和能量更多地流向 对人类有益的部分 (3)CH4(甲烷) (4)物质循环再生原理 系统 学和工程学原理 整体性原理 物种多样性原理(答对其中三个 即可) (5)减少了环境污染 提高了综合效益(答案合理即可)
(3)生态工程与传统工程的比较
基本理论 调控机制 与自然环境的关系 主要能源 生物多样性
生态工程
传统工程
生态学、工程学
工程学
人为辅助下的自我调节 人为调控
协调 太阳能 保持
破坏 化学能 减少
考点二 生态工程的实例
1.设计生态工程的五大原理及实例整合(连一连)
由此可见，除⑤外均涉及 整体性 原理，除①、⑤外均涉及 协调与平衡 原理。
2.(教材P110“资料分析1”解答)为什么樟子松林的松毛虫会肆 虐，几十亿株杨树会毁于一旦？而珊瑚礁区却能够在养分稀少 的深海中，保持着很高的生物多样性？ 提示 纯樟子松林、杨树林的生物多样性低，食物链短而单调， 缺少松毛虫、天牛的天敌，而成片单一的林木又为其提供了丰 富的食物来源，因而会导致了树林的毁坏。珊瑚礁区的生物多 样性高，食物链复杂，不同的生物占据了不同的时间位、空间 位和资源位，因而充分利用了珊瑚礁生态系统的环境。例如， 氮、磷等养分就能够在该区生物体间充分地循环利用而很少流 出系统外。
(3) 生 态 工 程 所 遵 循 的 基 本 原 理 有 整 体 性 、 协 调 与 平 衡 、 ____________和____________等原理。 (4)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。 解析 (1)依据题干提供的信息分析，污水流经厌氧沉淀池时，有 些微生物能通过无氧呼吸分解有机物；流经曝气池时，有些微生 物能通过有氧呼吸分解有机物；流经兼氧池时，微生物能通过有 氧呼吸和无氧呼吸分解有机物。(2)据本小题提供的信息可推知植 物池中所有的生物构成了群落。植物处于食物链的第一营养级； 植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于生产者所固定的太阳能。
(3)协调与平衡原理 生物与环境的协调与平衡，需要考虑 环境承载力 。
君不见，黄河之水天上来，奔流到海不复回。 君不见，高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪。 人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。 天生我材必有用，千金散尽还复来。 烹羊宰牛且为乐，会须一饮三百杯。 岑夫子，丹丘生，将进酒，杯莫停。 与君歌一曲，请君为我倾耳听。 钟鼓馔玉不足贵，但愿长醉不复醒。 古来圣贤皆寂寞，惟有饮者留其名。 陈王昔时宴平乐，斗酒十千恣欢谑。 主人何为言少钱，径须沽取对君酌。 五花马，千金裘，呼儿将出换美酒，与尔同销万古愁
(2)生态经济 ①原则：“循环经济”。 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 系统的生产原料。 ③目的：实现废弃物的资源化。 ④手段：生态工程。
2.生态工程所遵循的五项原理 (1)物质 循环再生 原理 物质在生态系统中循环往复，
逐层分级
利用。(如无废弃
物农业) (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。
答案 (1)农村综合发展型 物质循环再生、物种多样性原理、 协调与平衡原理、整体性原理等(至少答出两点) (2)基因表达载 体的构建 植物组织培养 抗原—抗体杂交 (3)超数排卵 获能 (4)提高了能量利用率(废物资源化)
2.农业生产的高度发展，现代化畜禽养殖业的迅猛发展，均给生 态环境带来了一系列污染问题，发展生态农业、保障农业的可 持续发展势在必行。下面是“种植、养殖、加工、沼气、肥料” 五环产业并举和互补的生态农业良 区 实 行 退 耕 还 林 还 草 工 程 ， 这 一 工 程 属 于 ____________(填农村综合发展型生态工程；大区域生态系统 恢复工程；小流域综合治理生态工程；湿地生态恢复工程)。
提示 大区域生态系统恢复工程。
2.(教材P122“讨论题”解答)(1)在“矿区废弃地的生态恢复工程 案例”案例中，恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种 植农作物？
1.巧记六类生态工程实例中所遵循的原理 (1)在六类生态工程实例中除“矿区废弃地的生态恢复工程” 外，其余五大生态工程均涉及“整体性”原理。 (2)除“矿区废弃地生态恢复工程”及“农村综合发展型” 生态工程外，均涉及“协调与平衡”原理。 (3)只有“农村综合发展型生态工程”涉及“物质循环再生” 原理。 (4)只有“农村综合发展型生态工程”及“大流域生态系统 恢复工程”涉及“物种多样性”原理。 (5)只有“小流域综合治理生态工程”及“矿区废弃地生态 恢复工程”涉及“工程学”原理。
路漫漫其修远兮，吾将上下而求索！
(4) 整体性 原理 人类处于社会—经济—自然复合而成的巨大系统中。进行生态 工程建设时，不但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。 (5) 系统学和工程学 原理 包括系统的结构决定功能原理和系统整体性原理。
1.(教材P108讨论3解答)如何理解“污染物是放错地方的资源” 这句话？ 提示 对环境造成危害的污染物，采用一定的措施和技术，就 能够进行回收和循环利用，这样不但能够减少环境污染，而且 提高了资源的利用效率，减少了资源的浪费。例如，对废污水 中的重金属或氮、磷等养分就可以进行回收再利用。因此说污 染物是放错了地方没有被利用的资源。
(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、 物质循环再生原理、物种多样性原理、系统学和工程学原理等。 (4)根据小题中提供的信息可推测出，生态工程的主要任务是对已 被破坏的生态环境或受损的生态系统进行修复，对造成环境污染 和破坏的生产方式进行改善。 答案 (1)无氧和有氧(或细胞) (2)群落 一 生产者 太阳 (3)物质循环再生 物种多样性 (4)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)
解析 (1)由图示可知苍蝇和蚯蚓以秸秆为食物来源，属于分解者。 (2)生态农业可将废物资源化，实现能量的多级利用，既充分利用 了能量，又减少了环境污染。(3)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。 答案 (1)物质循环再生 物种多样性 系统学和工程学 生产 者 分解者 厌氧型 (2)尽可能流向对人类最有益的部分 能 量 减少了环境污染 (3)已被破坏的生态环境(或受损的生态环 境)
(1)对生态工程的理解：涉及的学科知识包括生态学和系统学； 运用到的技术手段或方法有系统设计、调控和技术组装；最终 目的是促进人类社会和自然环境的和谐发展。 (2)生态工程的主要任务：是对已被破坏的生态环境(或受损的生 态系统)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。
1.(2016·江西九江二模)如图为桑基鱼塘的物质和能量交换模式图， 据图回答：
(1) 该 生 态 工 程 属 于 ________ 生 态 工 程 应 用 的 实 例 ， 体 现 了 ____________(选答两项)等生态工程的基本原理。
(2)通过现代生物技术可提高传统生态工程的效益，如要通过基 因 工 程 培 养 抗 病 甘 蔗 ， 核 心 的 步 骤 是 ________ ， 然 后 通 过 ________技术将导入了目的基因的甘蔗细胞培养成植株，若要检 测目的基因是否表达相应的蛋白质则可以用________技术进行检 测。 (3)为大量繁殖良种猪，首先要对母猪进行________处理，以获 得更多的良种猪卵母细胞，与经过________处理的良种猪精子进 行体外受精，再将早期胚胎移植到本地母猪体内发育成小猪。 (4)该生态系统的建立既能使人们获得了经济效益，又减少了环 境污染，原因是________________________________________。
的使用量，减少了 环境污染 。
(3)将蘑菇房与蔬菜大棚相通可提高蔬菜产量，原因是蘑菇呼吸 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。
3.生态工程的发展前景 (1)“生物圈2号”生态工程实验的启示：使我们认识到人与 自然和谐共处 的重要性，深化了我们对自然规律的认识。 (2)发展前景：我们需要走有中国特色的道路，既要重视对生态 环境的保护，更要注重与 经济、社会 效益的结合。
3.下列实例与主要体现的生态工程基本原理，匹配最恰当的是哪 一项？ ①中国传统农业——物种多样性原理 ②在养分稀少的深海有物种丰富的珊瑚礁——物质循环再生 原理 ③包孕吴越的太湖中水葫芦泛滥——协调与平衡原理 ④水乡的桑基鱼塘——整体性原理 提示 ③
1.( 新 课 标 全 国 卷 ) 现 有 一 生 活 污 水 净 化 处 理 系 统 ， 处 理 流 程 为 “厌氧沉淀池→曝气池→兼氧池→植物池”，其中植物池中生 活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后， 可用于浇灌绿地。回答问题： (1)污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在 这个过程中，微生物通过____________呼吸将有机物分解。 (2)植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物 共同组成了__________(生态系统、群落、种群)。在植物池的 食物网中，植物位于第______营养级。植物池中所有蛙类获得 的能量最终来源于________所固定的________能。
2.实例分析 如图是某生态工程示意图：
(1)从生态学角度分析，人们建立图示的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 ；该系统中将植
物秸秆、动物粪便等废弃物合理地进行了利用，这体现了生态工
程的 物质循环再生
原理。
(2)该生态工程能生产出无公害大米的原因是减少了_化__肥__和__农__药__