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走向高考 生物,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教版 高考总复习,现代生物科技专题,选修三,选 考 内 容,专题四 生态工程,选修三,考情考点探究,方法警示探究,课前基础回扣,核心考点突破,课 时 作 业,方法技巧警示,1.(2013广东，26)污水处理厂的污泥富含有机质和无机成分，可用作肥料，但其多环芳烃(PAHs)等有机污染物含量通常较高，施入土壤会带来二次污染。生物质炭是由作物废弃秸秆等炭化而成。将污泥、含7%生物质炭的污泥均堆放一段时间后用于盆栽实验，研究它们对黑麦草生长及PAHs迁移的影响，结果见下表。,(1)生物质炭孔隙结构发达，能改善土壤的通气状况，使根系细胞 _ 加强， _ 合成增加，从而促进根系对土壤养分的吸收。 (2)由表可知，施用含生物质炭污泥 _，从而促进黑麦草生长；污泥的施用使土壤和黑麦草的PAHs含量 _，但生物质炭的输入_，从而降低PAHs污染的风险。由此可见，生物质炭有望用作污泥改良剂，促进污泥的推广应用。污泥的应用符合生态工程的_原理。 答案 (1)有氧呼吸 ATP (2)无机营养物质含量丰富 升高 能够吸附污泥中的PAHs 物质循环再生原理,解析 (1)根据题目的信息，生物质炭孔隙结构发达，能够改善土壤的通气状况，所以促进根细胞有氧呼吸，导致ATP合成增多，根细胞主要以主动运输吸收无机盐，需要消耗能量，ATP供应增多从而促进根系对土壤养分的吸收。(2)根据题目及表格中的信息，盆栽试验表明，污泥、含7%生物质炭的污泥盆栽黑麦草比单纯红壤叶绿素含量及干重都高，表明含生物炭的污泥、污泥富含无机成分能促进作物生长。,由表格中的数据信息可知，单纯红壤PAHs含量527，红壤污泥PAHs含量是1079，红壤7%生物炭污泥PAHs含量是765，黑麦草的PAHs含量分别是401、651、428，都有所升高，仅对比红壤污泥PAHs数据和红壤7%生物炭污泥PAHs数据可以发现生物炭能够吸附污泥中的PAHs，从而降低PAHs污染的风险，污水处理后的无机物被植物重新吸收利用，符合生态工程的物质循环再生原理。,一、生态工程的基本原理 1建设目的 遵循自然界_的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止_，达到_和_的同步发展。 2特点 _、多效益、_的工程体系。,物质循环,环境污染,经济效益,生态效益,少消耗,可持续,3基本原理 (1)物质_原理：物质在生态系统中_、分层分级利用。 (2)物种_原理：物种繁多而复杂的生态系统具有较高的_。 (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_。 (4)整体性原理：进行生态工程建设时，不但要考虑_的规律，还要考虑到_等系统的影响力。 (5)_和_原理：包括系统的结构决定功能原理和系统整体性原理。,循环再生,循环往复,多样性,抵抗力稳定性,环境承载力,自然生态系统,经济和社会,系统学,工程学,二、生态工程的实例(连线),1.传统经济与生态经济 (1)传统经济： 方式：大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式。 特点：不注重生态环境的保护，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。 (2)生态经济： 方式：实现了原料产品原料产品的生产体系，实现了废弃物资源化的循环经济。 特点：少消耗、多效益、可持续。,生态工程的基本原理,2生态工程所遵循的基本原理 (1)基本原理：,(2)常见类型： 桑基鱼塘模式： a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。 b图示：,沼气农田立体养殖模式： a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。 b图示：,(1)不同的生态工程所依据的原理可能不同。建立不同的生态工程时要依据不同的原理，因地制宜，不能相互照搬。 (2)实现生态经济一定要遵循生态学的基本原理，如果违背这个原理，就一定会由盛转衰，最终导致崩溃。,解析 根据生态工程的概念可知，防止环境污染，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，促进人类社会和自然环境的和谐发展都是生态工程建设的目的。只有C项不正确，单纯追求粮食产量有可能影响整个生态系统的和谐发展。 答案 C,在社会主义新农村建设中，某县积极发展畜禽养殖和栽桑养蚕两大支柱产业。在生产总量不断提高的同时，该县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现资源的最大化利用，走出了一条适合本地区可持续发展的生态工程之路。请分析下图回答问题。,(1)该生态工程所遵循的基本原理是_(至少写2种) (2)该生态系统的能量流动从_开始，图中属于消费者的生物有_。 (3)与传统农业生态系统相比，该生态系统更能净化环境，主要原因是_。 (4)该生态系统为何能提高经济效益？_ _。 (5)根据该县地处水乡这一资源优势，请就该生态系统提出你的一条合理化建议。_。,答案 (1)物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理 (2)桑、油菜等生产者固定的太阳能 蚕、禽、畜 (3)粪便等“废弃物”被及时利用 (4)实现了物质的循环、能量的多级利用，提高了农产品的产量；减少了化肥、农药的使用(降低农业成本投入) (5)蚕沙碎屑用来养鱼；鱼塘塘泥用来肥田 解析 (1)生态工程的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理及系统学和工程学原理。该生态工程依据的是物质循环再生、物种多样性和协调与平衡原理。,(2)生态系统的能量流动是从生产者开始的，因而该生态系统能量流动是从桑、油菜等生产者固定的太阳能开始的，消费者是蚕、禽、畜等。 (3)由图可知，该生态系统实现了废物再利用及无害化处理，因此更能净化环境。 (4)该生态系统实现了物质和能量的多级利用，降低了生产成本，提高了农产品的产量。 (5)该生态系统中，蚕沙碎屑未被利用，可利用蚕沙碎屑养鱼，鱼塘的塘泥还可作肥料。,生态工程的实例和发展前景,一、生态工程实例 进行生态工程建设时，应当根据当地的实际条件，因地制宜地进行。,二、“生物圈2号”生态工程的实验及启示 1实验目的：人工模拟生命支持系统，验证人类离开地球的情况下，利用人工生态工程，仅靠太阳，能否维持生存。 2实验场所微型人工生态循环系统 (1)主体结构：封闭的建筑物 (2)内部 7种模拟生态群落区：5个野生生物群落2个人工生物群落。 两个大气扩张室“肺”。,3实验特点 物质上：完全与外界隔绝，只通过电力传输、电信和计算机同外界联系。 能量上：太阳光源不断射入。 4维持时间：4年。 5实验结果：系统稳定难以维持。 6失败原因 (1)温度失调 (2)CO2含量猛增 (3)O2含量减少，不足以维持人及动物的生存。,7启示 (1)认识人类与自然和谐共处的重要性，自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝。 (2)目前：人类仍然没有能力完全模拟出自然生态系统。,污染物并不是不能利用的资源 对环境造成危害的污染物，采取一定的措施和技术，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。,A物种多样性原理 B整体性原理 C物质循环再生原理 D协调与平衡原理 解析 由图可知，该图突出了“无废弃物农业”，实现了物质的区域小循环，做到了物质和能量的分层分级利用，因此主要体现了生态工程物质循环再生原理。 答案 C,生物圈赖以存在的物质基础是物质上的自给自足。在此项功能中最重要和不可缺少的是( ) 生产者 消费者 分解者 A B C D 答案 C,解析 生物圈内生产者、消费者和分解者所形成的三级结构，接通了从无机物到有机物，经过各种生物的多级利用，再分解为无机物重新循环的完整回路。生产者通过光合作用把无机物制造成有机物，属于自养生物，是生态系统的主要成分。分解者把有机物分解成无机物，归还到无机环境中，被生产者重新利用。它们是物质循环回路中最重要和必不可少的成分。,生态与原理及应用 例1 (2013湖南怀化一模)下图为桑基鱼塘的物质和能量交换模式图，据图回答下列问题。,(1)通过现代生物技术可提高传统生态工程的效益。要通过基因工程培育抗病甘蔗，需要的工具酶是_。若要检测转基因甘蔗细胞染色体上是否插入了目的基因，可采用_技术。 (2)若要将转基因成功的甘蔗细胞快速应用到生产中，可通过_技术，该技术的原理是_。 (3)为大量繁殖良种猪，可采用胚胎移植技术。该技术首先要对母猪注射_，做超数排卵处理，以获得更多的良种猪卵母细胞，然后培养到_期，与经过_处理的良种猪精子进行体外受精。,(4)该生态工程体现了_等生态工程的基本原理(选答两项)。 解析 (1)转基因技术中用到的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶，如要检验受体细胞中是否含有目的基因，可采用DNA分子杂交技术检测；(2)植物组织培养能大量快速繁殖脱毒苗，依据原理是植物细胞的全能性。(3)要让良种母猪超数排卵需注射促性腺激素，冲卵后将卵母细胞培养至M中期与获能的精子完成受精作用。(4)该桑基鱼塘遵循物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理等生态工程的基本原理。,答案 (1)限制性核酸内切酶、DNA连接酶 DNA分子杂交 (2)植物组织培养 植物细胞的全能性 (3)促性腺激素 M中 获能 (4)物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理等(两点),技法提炼 (1)“生态经济”与“传统经济”的区别 传统的经济模式，正在毁坏水、大气、土壤和生物资源，消耗地球赠给我们的自然资本。生态经济则主要是通过实行“循环经济”的原则，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，从而实现废弃物的资源化。而实现循环经济最重要的手段之一就是生态工程。,(2)设计方案的原则 农业生态系统的设计方案应当符合以下原则：应当能够体现生态学原理与现代农业技术相结合的原则；应当能够构成一个合理的生产结构；应当体现充分利用自然界的物质和能量资源；应当体现减少环境污染的原则；应当充分考虑经济、社会和生态的综合效益；所设计的农业生态系统，从理论上看应当能够实现良性循环。,对生态工程具体实例所用的原理辨析不清 例2 单一的人工林比天然混合林的稳定性低，容易遭受害虫危害，这体现了生态工程的什么原理( ) A物质循环与再生利用原理 B协调与平衡原理 C物种多样性原理 D整体性原理 答案 C,解析 人工林物种单一，自我调节能力弱，抵抗力稳定性低，易遭破坏。 错因分析 对具体生态系统所涉及到的生态学原理不会分析。 纠错笔记 (1)单一人工林比天然混合林稳定性低，易爆发虫害物种多样性原理。 (2)草原确定合理载畜量，不能过度放牧平衡原理。 (3)引种考虑适应环境协调原理。 (4)林业生态工程建设，既考虑种树又考虑生活问题整体性原理。,(5)整体性原理,(6)整体性原理和系统整体性原理的比较 整体性原理指社会、经济、自然三方面协调统一，保障整个系统的稳定与平衡，例如林业建设中自然系统、社会系统与经济系统的关系问题，即种树的同时考虑经济收入、粮食、燃料等问题。系统整体性原理指整体大于部分之和，即112。原因是系统保持有很高的生产力，具体是指互利共生的生物体现系统整体性原理，如藻类和珊瑚虫、大豆和根瘤菌、地衣植物中藻类和真菌等。,
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