【师说】高考生物一轮复习课件：选3 专题四 生态工程

考向二 生态农业的综合考查 1.传统农业中的科学方法有间种、套种和轮种，其中间种 和套种最大的区别在于是否同时播种， 如果同时播种， 间行种 植，则是间种；如果不同时播种，而且也不同时收获，则为套 种。 2．庭院生态系统是农村家庭中常见的农业生态工程，庭 院生态系统中建立了蔬菜→鸡、 猪→沼气的小循环， 从物质利 用的角度看， 促进了物质的多级利用。 庭院生态系统中人类活 动所需要的能源主要来源是利用太阳能和沼气。 这些能源与燃 烧、薪柴相比，最大的优点是减少燃烧产生的污染，减少对森 林的砍伐，从而有利于保护环境。
专题四 生态工程
基础梳理 一、生态工程的基本原理 1．物质循环再生原理 物质在生态系统中循环往复， 分层分级利用， 从而达到取 之不尽，用之不竭的效果。 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 处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力。 4．整体性原理 进行生态工程建设，不仅要考虑到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。
④目前我国生态工程存在的不足：缺乏定量化模型的指 导； 生态工程设计缺乏高科技含量； 生态系统的调控缺乏及时 准确的监测技术支持；生态工程建设缺乏理论性指导等。 ⑤我国生态工程发展的前景展望： 随着社会、 经济的发展， 以及可持续发展战略的实施，发展前景广阔。
特别提醒 在肯定生态工程的作用， 特别是在恢复和重建受损生态环 境方面的重要作用的同时， 不要忘记大自然固有的强大的生态 恢复力量； 更不能误认为只要有了生态工程， 就可以走发达国 家“先污染、破坏，后治理”的老路。
(3)某养殖户把自己的养鸡场、养猪场、鱼塘和桑园也纳 入该生态园， 并把很多单个生产系统通过优化组合有机地整合 在一起，改善了系统的功能，这体现了生态工程中 ________ 原理。
(4) 生态农业是一个在生态上能自我维持的农业生产系 统， 其特点是在保持和改善系统内的生态平衡、 不对其周围环 境造成明显改变的情况下， 求得最大生产力和可持续发展。 下 列关于生态农业的叙述不正确的是________。 A．生态农业中食物链的各营养级之间的能量传递效率大 大提高了 B．生态农业比传统农业的抵抗力稳定性高 C．生态农业设计的指导原则是能量的多级利用和物质的 循环再生 D．生态农业属于人工生态系统，对病虫害一般采用生物 防治的方法
解析： 该图是人工生态系统图， 利用生物学原理设置的生 态农业；在该系统内，葡萄、蔬菜是生产者，通过光合作用固 定太阳能，通过食物链把能量传给人、猪等生物，同时为了提 高能量和物质利用率， 猪粪流进沼气池， 沼渣喂养蚯蚓、 蝇蛆， 施入农田等，实现了物质循环再生，提高了能量利用率，但食 物链中能量的传递效率没有改变， 蚯蚓等能促进物质循环， 但 不能使能量循环流动。 答案：B
甘肃陇南 地区“九 子登科” 模式 “三北” 防护林，退 耕还林还 草工程 江西鄱阳 湖湿地生 态恢复工 程
矿区废 矿区生 弃地的 态环境 生态恢 的破坏 复工程
系统学和工 程学原理
修复土地、恢 复植被
赤峰市元 宝山矿区 生态恢复 工程
城市绿化、污 城市环 协调与平衡 污水及垃 环境污 水净化、废弃 境生态 原理、 整体性 圾处理、城 染 物处理、合理 工程 原理等 市绿化 布局等
例 2.在政府的大力支持下， 部分村镇的农民率先建起了以 沼气池为中心的生态工程。 如图是某同学绘制的一个庭院生态 工程示意图，分析并回答下列问题：
(1)该生态系统的“基石”是________，沼气池中有产甲 烷菌和不产甲烷菌等微生物，其生态学作用主要是作为 ________。 (2)构建这种以沼气池为中心的生态模式时所依据的最主 要的生态学原理是________。 在沼气发酵的过程中， 有一种微 生物有除臭作用，这种微生物是________，它的除臭过程是 ________。
知识整合 考点一 生态工程的基本原理 项目 理论基础 意义 可避免环境污染 物质循环 物质循环 及其对系统稳定 再生原理 和发展的影响 生物多样性程度 高，可提高系统 物种多样 生态系统 的抵抗力稳定 性原理 的稳定性 性，提高系统的 生产力

实例 “无废弃物农业” “三北”防护林建 设中的问题，珊瑚 礁生态系统的生物 多样性问题
生物与环 协调与平 境的协调 衡原理 与平衡 社会—经 整体性原 济—自然 理 复合系统
生物数量不超过 环境承载力，可 太湖富营养化问题 避免系统的失衡 和破坏 统一协调各种关 林业建设中自然系 系，保障系统的 统与社会、经济系 平衡与稳定 统的关系问题
系统的结 构决定功 改善和优化系统 能原理： 的结构以改善功 桑基鱼塘 分布式优 系统学和 能 于集中式 工程学原 和环式 理 系统整体 性原理： 保持系统很高的 珊瑚礁藻类和珊瑚 整体大于 生产力 虫的关系 部分
①在进行生态工程建设时， 应积极利用自然生态系统的强 大自我恢复力，节省投资。 ②生态恢复力有限， 不能认为有了生态工程， 就可以先污 染破坏后治理。
2．生态工程发展的前景 (1)“生物圈 2 号”生态工程的实验及启示 ①设计目的： 制造一个人工模拟的生命支持系统， 以验证 人类在离开地球的情况下， 利用人工生态工程， 仅仅依靠太阳 能，能否维持生存。 ②失败原因： 温度失调， 以及“大气和海洋”比例与地球 相差很远，生物呼吸释放的 CO2 超过了植物和海洋的固定能 力，导致空气中 CO2 的含量猛增；O2 量减少，不足以维持人 及动物的生存。 ③给人类的启示：使人类认识到与自然和谐共处的重要 性， 深化了人类对自然规律的认识， 尽管科学技术已经很发达 了，但人类仍没有能力完全模拟出自然生态系统。
答案 (1)黄瓜、番茄等蔬菜 分解者 (2)物质循环再生原理 硝化细菌 将氨气氧化为亚硝酸 盐和硝酸盐 (3)系统的结构决定功能 (4)A
课堂巩固 1.原创题下列实例与体现的生态工程原理对应正确的是 ( ) A．“三北防护林”——协调与平衡原理 B．太湖富营养化——整体性原理 C．桑基鱼塘——系统学和工程学原理 D．无废弃物农业——物种多样性原理 解析：三北防护林遵循的是物种多样性原理；太湖富营养 化遵循的是协调与平衡原理； 无废弃物农业遵循的是物质循环 再生原理。 答案：C
解析： 本题将生态工程原理的应用与食物链和能量流动结 合起来进行考查，需要同学们对这些知识有比较深刻的理解。 该生态系统是运用了物质循环再生、 能量多级利用等原理建立 起来的。其中，生产者是蔬菜，消费者是人、猪，因此，食物 链只有两条。 这样的生态系统与自然生态系统相比， 抵抗力稳 定性自然低得多。能量的利用特点是单向流动、逐级递减。 答案：(1)两 分解者 (2)不能 (3)物质循环再生、能量 多级利用 低 (4)①使用清洁、高效的沼气，减少对薪柴的 砍伐量，有利于植被保护和水土保持；②人、畜粪便的无害化 处理，改善农村卫生条件；③沼渣、沼液的合理利用，提高了 土壤肥力，从而减少化肥用量(至少写两点)
4．湿地生态恢复工程 采用工程和生物措施相结合的方法， 使受到干扰的湿地得 以恢复。 5．矿区废弃地的生态恢复工程 采取人工制造表土、 多层覆盖、 特殊隔离、 土壤侵蚀控制、 植被恢复工程等措施，使矿区废弃地的生态系统得以恢复。 6．城市环境生态工程 城市是由自然系统、 经济系统和社会系统组成的人工态系 统。
5．系统学和工程学原理 (1)系统的结构决定功能原理。生态工程通过改变和优化 结构，达到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比例关 系，才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，实现总 体功能大于各部分之和的效果。
二、主要实例 1．农村综合发展型生态工程 在资源有限的条件下， 取得了经济效益、 社会效益和生态 效应的全面提高。 2．小流域综合治理生态工程 应用生态工程的整体性原理、 协调与平衡原理， 以及工程 学等原理，通过保土蓄水，耕作措施、林草措施等控制土壤侵 蚀。 3．大区域生态系统恢复工程 目的是控制沙漠化的发展和水土流失， 改善生态环境， 提 高人民的生活水平。
考向一 生态工程的实例分析及发展前景 特别是对恢复和重建受损生 1.首先肯定生态工程的作用， 态环境的重要作用。 2．不忘大自然固有的强大的生态恢复力量，不能误认为 只要有了生态工程，就可以走发达国家“先污染、破坏，后治 理”的老路。
江苏盐城如图为生态养猪模式图。 例 1.2014· 从图中可知 该生态工程属于( )
解析 (1)生产者是生态系统的“基石”，该生态系统中 黄瓜、 番茄等蔬菜是生产者。 沼气池中的产甲烷菌和不产甲烷 菌等微生物是生态系统的分解者。(2)该生态系统依据的原理 是物质循环再生原理。 沼气发酵过程中产生的臭气是氨气， 常 利用硝化细菌的硝化作用除去。(3)把很多单个生产系统通过 优化组合有机地整合在一起， 提高了生态系统的复杂性， 从而 改善了生态系统的功能， 这体现了生态工程中系统的结构决定 功能原理。(4)生态农业生态系统中食物链的各营养级之间的 能量传递效率不变，但生态系统的营养结构变复杂了。
跟踪训练 2 “四位一体”(人—种植—养殖—沼气)生态 农业是我国北方典型的生态农业模式， 它以沼气为纽带， 将沼 气池、猪禽舍、蔬菜栽培与日光温室有机地组合在一起。下图 是该系统物质循环的示意图，请分析回答下列问题：
(1)图中有________条食物链。沼气的产生依赖该生态系 统中的成分是________________。 (2)该生态系统中能量能否循环利用？ (3)“四位一体”应用了______________等原理，与自然 生态系统相比，它的抵抗力稳定性________________(高/低)。 (4) 举 例 说 明 “ 四 位 一 体 ” 农 业 有 哪 些 生 态 效 益 。 _________________________________(至少写两点)。
石景山一模 下图表示某人工设计的 跟踪训练 1 2014· 生态系统，下列叙述不正确的是( )
A．该生态系统经过能量多级利用，提高了系统总能量利 用效率 B．该生态系统的分解者是蝇蛆和蚯蚓，促进了系统中物 质和能量循环流动的进行 C．合理使用农家肥可提高葡萄和蔬菜的产量 D．该生态系统遵循了“物质循环再生”的原理，但各营 养级之间的能量传递效率并未提高