2020版高考生物一轮复习 课堂互动探究案4 生态工程（含解析）

课堂互动探究案4 生态工程考点突破素养达成生态工程的基本原理(国考5年未考)(地方卷：2014重庆卷；2013广东卷)【师说考问】考问1生态工程建设的目的：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。考问2特点：少消耗、多效益、可持续的工程体系。考问3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。(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：进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是，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。考问4探究下面生态工程原理的不同点项目理论基础意义实例物质循环再生原理物质循环可避免环境污染及其对系统稳定和发展的影响“无废弃物农业”物种多样性原理生态系统的稳定性生物多样性程度高，可提高系统的抵抗力稳定性，提高系统的生产力“三北防护林”建设中的单纯林问题，珊瑚礁生态系统的生物多样性问题协调与平衡原理生物与环境的协调与平衡生物的数量不超过环境承载力，可避免系统的失衡和破坏太湖富营养化问题、过度放牧等整体性原理社会、经济、自然构成复合系统统一协调各种关系，保障系统的平衡和稳定林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题系统学和工程学原理系统的结构决定功能原理：分布式优于集中式和环式改变和优化系统的结构以改善功能桑基鱼塘系统整体性原理：整体大于部分之和保持系统很高的生产力珊瑚礁、藻类和珊瑚虫的关系【题组跟进】高考题组研考向生态工程的基本原理经典高考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。请回答下列问题：(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_(填“生态系统”、“群落”或“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。(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；流经兼氧池时，微生物既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸。(2)根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。植物池中所有的蛙类获得的能量最终来源于生产者固定的太阳能。(3)生态工程的基本原理包括物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理。(4)根据本小题中提供的信息可推测，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。答案：(1)有氧和无氧(或细胞)(2)群落一生产者太阳(3)物种多样性物质循环再生(4)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)师说技巧熟悉生态工程的两种模式1桑基鱼塘模式(1)特点：人工建立的高产稳产的农业生态系统。做到蚕粪养鱼、鱼粪肥塘、塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕茧三丰收。(2)图示：2沼气农田立体养殖模式(1)特点：通过控制温室内的温度、光照、气体和水肥等因素，缩短生产周期，大幅度提高粮食、蔬菜和水果的产量和质量。(2)图示：模拟题组预趋势生态工程的原理1经典模拟“四位一体”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。下列有关叙述不正确的是()A将牛粪、猪粪直接施入沼气池，可以为沼气池中的微生物生长提供物质和能量B建立该系统遵循的主要原理有物质循环再生原理、物种多样性原理等C该系统的主要成分是蔬菜，人、牛、猪等均为消费者，它们构成食物网D由于废弃物的再利用，提高了该系统中各营养级之间的能量传递效率解析：将牛粪、猪粪直接施入沼气池，可以被微生物将其中的有机物分解为无机物，同时将能量多级利用，A正确；该生态系统将农业废弃物的转化、再生和资源化等综合起来，同时又增加了蔬菜的种植和猪牛等家畜的饲养，遵循了能量的多级利用、物质循环再生、物种多样性等原理，B正确；生产者是生态系统的主要成分，又是基石。人、猪和牛直接或间接取食于生产者(蔬菜)。生产者和消费者构成了食物链或食物网，C正确；不同结构的生态系统，其能量传递效率是不会改变的，D错误。答案：D22019资阳模拟下列有关生态工程的原理和实例中，错误的是()选项有关实例相关的生态工程原理A无废弃物农业遵循物质循环再生原理B在人工林中增加植被的层次遵循物种多样性原理C无锡太湖水体富营养化引起大面积水华违反协调与平衡原理D前面造林，后面砍林违反系统学和工程学原理解析：D项中讲的是在追求生态效益时必须考虑到社会效益、经济效益，这明显是整体性原理。答案：D3经典模拟下列关于生态工程的理解，不合理的是()A我国“三北防护林”运用物种多样性原理，取得了巨大的生态效益B小流域综合治理模式应用了生态工程的整体性原理、协调与平衡原理、系统学和工程学原理等C在湿地周围建立缓冲带，可减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等恢复其生态功能D在对城市进行规划和布局时，要进行城市生态分区解析：我国“三北防护林”虽然取得了巨大的生态和经济效益，但是由于没有完全按照自然生态规律办事，也产生了不少问题，例如最初进行林带建设时，没有遵循物种多样性原理，单一种植了大片的樟子松林，导致松毛虫肆虐，很多地方的樟子松因此奄奄一息。答案：A生态工程实例分析(国考5年未考)(地方卷：2014重庆卷；2013广东、浙江卷)【师说考问】考问1生态工程的类型与设计原则生态工程的类型考问2生态工程实例分析(1)农村综合发展型生态工程的核心和优点分别是：核心是沼气工程；优点是开发可以更新的资源，减少环境污染。(2)小流域综合治理生态工程的“综合”表现在：同时考虑到生态效益和经济效益，不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区，各具特色。(3)大区域生态系统恢复工程应着重考虑的问题考虑树种生态适应性问题，种植适宜品种；考虑树种多样性，保证防护林体系稳定性。(4)进行湿地生态恢复工程的主要措施和面临的主要困难主要措施：退耕还湖；主要困难：解决迁出湖区居民的生计问题。(5)建设矿区废弃地的生态恢复工程的主要措施是：种植耐旱的灌木、草和树；确定合理载畜量；改良表土。(6)城市环境生态工程中，解决大气污染和水污染的措施是：解决大气污染措施：禁止使用有铅汽油；水污染：减少或禁止污水排放，进行污水净化。【题组跟进】高考题组研考向生态工程的实例2014重庆卷，7节选.为治理某废弃采石场的生态环境，对其进行了公园化建设。(1)对其进行整理和覆土，并选择适生植物进行人工造林，不同恢复时期的植物物种数如图所示。t0t1，植物残体及凋落物中的有机物被生态系统中的_转化为无机物，使土壤条件得到改善；同时由于人工林土壤中存在 _，导致群落中植物物种数增加；t1t3，人工林抵抗力稳定性的变化是_；群落中植物物种数逐渐增加，物种之间_加剧。(2)通过人工林建设和园林景观构建，既改善了生态环境，又可提高社会和经济效益，这主要体现了生态工程的_原理。解析：.(1)生态系统的组成成分中分解者的功能是将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物；从废弃采石场开始进行的演替为次生演替，由于保留了植物的种子或其他繁殖体能使群落中植物物种数可迅速增加；t1t3植物物种数变多，一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其抵抗力稳定性就越强；群落中的植物物种数增加，相互争夺资源(如阳光、水)和空间越激烈，竞争加剧。(2)生态系统改善后，考虑到社会经济自然复合生态系统，体现了整体性原理。答案：.(1)分解者种子或繁殖体增强竞争(2)整体性师说拓展生态工程的实例类型主要原理注意问题农村综合发展型生态工程物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理核心：沼气工程优点：农林牧副渔全面发展；开发可更新资源，减少环境污染小流域综合治理生态工程整体性原理、协调与平衡原理、工程学原理“综合”表现在同时考虑到生态效益和经济效益；不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区，生态工程模式应各具特色大区域生态系统恢复工程物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理工程建设中应注意的问题：考虑树种生态适应性问题，种植适宜品种；考虑树种多样性，保证防护林体系稳定性；不同地区应根据当地情况采取不同策略湿地生态恢复工程协调与平衡原理、整体性原理主要措施：退耕还湖；主要困难：解决迁出湖区居民的生计问题矿区废弃地的生态恢复工程系统学和工程学原理种植耐旱的灌木、草和树；确定合理载牧量；改良表土城市环境生态工程协调与平衡原理、整体性原理等解决大气污染措施：禁止使用有铅汽油；水污染：减少或禁止污水排放，进行污水净化模拟题组预趋势生态工程的实例分析12019揭阳联考下图为某地一生态工程建设模式图，请据图回答有关问题：(1)该生态工程模式的最大优点是_。该生态工程种植不同的农作物、果树、苗木，饲养牛、猪、鸡等多种畜禽，这体现了生态工程的_原理；各种粪便可作为沼气发酵的原料，体现了生态工程的_原理。(2)该生态工程中，处于第二营养级的生物除鸡、奶牛、鱼外还有_。该生态工程建设中，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其_。解析：(1)图中生态工程能够实现能量和物质的分层多级利用(或提高物质和能量的利用率)，减少环境污染。该生态工程中有不同的农作物、果树、苗木和多种畜禽，体现了生态工程的物种多样性原理；各种粪便可作为沼气发酵的原料，体现了生态工程的物质循环再生原理。(2)图示生态工程中，农作物、果树、苗木是第一营养级，鸡、奶牛、鱼、猪、人都可作为第二营养级。养鱼时，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其环境容纳量。答案：(1)实现能量和物质的分层多级利用(或提高物质和能量的利用率)，减少环境污染物种多样性(或整体性)物质循环再生(2)猪、人环境容纳量(K值)22019广东实验中学考前训练下面为利用自然生态系统净化城市生活污水的一种大面积、敞开式污水处理池塘(即稳定塘)示意图。请据图回答下列问题：(1)稳定塘一般会出现藻类增多现象，影响出水水质。在稳定塘中种植挺水植物可使藻类密度下降，也可以引进_控制藻类的过度繁殖。从稳定塘输出的CO2_(填“大于”“小于”或“等于”)输入稳定塘的CO2。(2)处理后的出水和流入污水相比，明显减少的元素是_，稳定塘每天处理污水的量是有限的，说明生态系统的_。(3)流经该生态系统的总能量是_。输入第一营养级的能量，一部分_，一部分用于生长、发育和繁殖等生命活动，储存在生产者的有机物中。(4)稳定塘依据的最主要的生态工程原理是_。在引入生物种类上可以利用生态系统的信息传递，因为信息能够_，以维持生态系统的稳定。解析：(1)挺水植物可影响藻类光合作用，使藻类种群密度下降，引入以藻类为食的动物也可降低藻类密度，控制藻类的过度繁殖；向稳定塘输入的二氧化碳只有生产者的光合作用固定的二氧化碳，稳定塘输出的二氧化碳包括各生物呼吸作用产生的二氧化碳和微生物分解污水中有机物产生的二氧化碳，故输出的CO2大于输入的CO2。(2)污水中的有机物被分解产生的含N、P等元素的无机盐可被植物吸收，处理后的出水与流入的污水相比，明显减少的元素为N、P；稳定塘每天处理污水的量是有限的，说明生态系统的自我调节能力是有限的。(3)流经该生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能总量和污水中有机物含有的能量；输入第一营养级的能量，一部分在呼吸作用过程中以热能的形式散失，一部分用于生长、发育、繁殖等生命活动，储存在生产者体内的有机物中。(4)稳定塘将流入的污水分解产生无机盐和二氧化碳用于植物的生长发育和光合作用，故稳定塘依据的主要原理是物质循环再生原理；信息传递能够调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。答案：(1)以藻类为食的动物大于(2)N、P自我调节能力有限(3)生活污水中有机物含有的能量和生产者固定的太阳能在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了(4)物质循环再生原理调节生物的种间关系课堂总结网络建构网络建构答题必备1生态工程建设的目的是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，达到经济效益与生态效益的同步发展。2物质循环再生原理的基础是物质循环；物种多样性原理的基础是生态系统的稳定性；协调与平衡原理的基础是生物与环境的协调和平衡；整体性原理的基础是社会、经济和自然构成复合系统；系统学和工程学原理的基础是系统的结构决定功能。3农村综合发展型生态工程的主要原理是物质循环再生原理、整体性原理和物种多样性原理；小流域综合治理生态工程的主要原理是整体性原理和协调与平衡原理；大区域生态系统恢复工程和城市环境生态工程的主要原理都是协调与平衡原理、整体性原理。7