2022届高考生物一轮复习现代生物科技专题第4讲生态工程教案新人教版选修3

1.简述生态工程的原理(Ⅱ)

1．生态工程

(1)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。

(2)特点：少消耗、多效益、可持续。

2．生态经济

(1)原则：循环经济。

(2)结果：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)重要手段：生态工程。

3．生态工程遵循的基本原理

(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。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。如“三北防护林”建设中的问题。

(3)协调与平衡原理：生物与环境的协调与平衡问题，环境承载力问题。如过度放牧等。

(4)整体性原理：综合考虑社会—经济—自然复合系统。

(5)系统学和工程学原理

①系统的结构决定功能原理：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，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。

1．据生态工程中的物种多样性这一原理，有人认为生态农业建设中，应使食物链和营养级越长越多越好，你是否支持这一观点？并说明理由。

提示：否。食物链越长，营养级越多，则能量损耗越多，对能量的利用率越低，不符合生态工程建设的目的。

2．整体性原理的理论基础是社会—经济—自然系统复合体，尝试画出三者之间的关系模型并表述该原理的重要意义。

提示：如图：

意义：只有应用整体性原理，才能统一协调当前与长远、局部与整体、开发与环境建设之间的关系，保障生态系统的平衡和稳定。

考查生态工程的原理及应用

(2020·广西省河池市高三期末)垃圾分类无疑是最近最热的话题之一，我国有多个城市将垃圾分类纳入法制框架。城市是由自然系统、经济系统和社会系统所组成的人工生态系统，对城市环境的治理要把整个城市作为一个巨大的生态系统来考虑，即用生态工程的方法对城市环境进行综合治理。回答下列问题：

(1)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。人类要实现可持续发展，必须走生态经济之路，生态经济所遵循的主要原则是________________________________。

(2)城市过度的人工碳排放，会破坏生态系统的碳平衡，导致大气中的CO2浓度偏高，从而形成________效应。科研人员通过研制和开发新能源替代煤能源，突出的优点是______________________。

(3)建设“海绵城市”(在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”)的一个通常做法是做到雨水回收利用，城市蓄水池内不仅安装了现代化的雨水净化系统，还种植了许多水生植被辅助净化，这些植物的引种需遵循________原理，建设“海绵城市”的目的之一是“扩大公品有效投资，提高新型城镇化质量，促进人与自然和谐发展”，体现了____________原理。

(4)城市中的垃圾经过降解可减少对环境的污染，能降解垃圾的微生物属于生态系统的________(成分)。根据生态工程方面的内容，请你列举出一种实现城市垃圾的处理办法：_________________。

[解析]　(1)一般来说，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，并提高生态系统的生产力。人类要实现可持续发展，必须走生态经济之路，生态经济所遵循的主要原则是循环经济。(2)城市过度的人工碳排放，会破坏生态系统的碳平衡，导致大气中的CO2浓度偏高，从而形成温室效应。科研人员通过研制和开发新能源替代煤能源，突出的优点是减少了污染。(3)建设“海绵城市”的过程中，种植了许多水生植被辅助净化，这些植物的引种需遵循协调与平衡原理。建设“海绵城市”的目的之一是“扩大公品有效投资，提高新型城镇化质量，促进人与自然和谐发展”，这体现了整体性原理。(4)能降解垃圾的微生物属于生态系统的分解者，城市中的垃圾经过降解可减少对环境的污染。实现城市垃圾的处理办法很多，比如改露天放置为掩埋处理，地表种植植物；燃烧发电等。(答出一点即可)

[答案]　(1)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)　循环经济　(2)温室　减少了污染　(3)协调与平衡　整体性　(4)分解者　改露天放置为掩埋处理，地表种植植物；燃烧发电等

考点二　生态工程的实例和发展前景

1．生态工程的实例(连线)

类型　　　　　　　　　　实例

①农村综合发展

型生态工程　　　    a．“三北”防护林，退耕还林还草

②小流域综合治

理生态工程      b．窦店村以沼气工程为中心

    的物质多级循环利用工程

③大区域生态系

统恢复工程      c．甘肃陇南“九子登科”治理模式

④湿地生态

恢复工程    D．张家港、大连等国家

    环境保护模范城市

⑤矿区废弃地的

生态恢复工程      e．鄱阳湖综合治理

⑥城市环境

生态工程      f．赤峰市元宝山矿区生态恢复工程

提示：①—b　②—c　③—a　④—e　⑤—f　⑥—d

2．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，即不但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。

1．“三北”防护林工程建设中应考虑哪些问题？(至少答出两点)

提示：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的稳定性；不同地区应根据当地情况采取不同策略。

2．由于居民大量向鱼塘中排放生活污水，使得水体富营养化，科研人员使用了浮床生态工艺法来净化污水，分析该做法的优点。

提示：浮床上栽培的植物可以吸收利用水中的N、P元素，降低水体的富营养化；浮床可以遮挡光照，使得水体中的藻类不能进行光合作用，抑制其繁殖从而避免水华的发生。

生态工程的实例分析

如图为长沙郊区某农村生态农业系统的结构模式图，请回答下列问题：

(1)该生态农业系统实施了以________为中心的物质多级循环利用工程。

(2)在这个案例中，秸秆的多级利用充分体现了生态工程的________原理，在一定限度上减轻了燃烧秸秆造成的________效应。

(3)在发酵装置里的B过程中起重要作用的微生物分解葡萄糖的过程中________(填“需要”或“不需要”)氧气。

(4)沼气液可以通入养鱼池，用于____________________，沼液和沼渣还可作为________________。

(5)在农业生产上蘑菇房与蔬菜大棚相通可以提高蔬菜产量。试分析增产原因是_______________________________________________________________

________________________________________________________________。

[解析]　(1)实施沼气工程是生态农业系统的中心工程，在多个生产和生活环节产生的废物被充分利用。(2)秸秆的多级利用充分体现了生态工程的物质循环再生原理，实现了物质的循环利用。若秸秆直接燃烧，会释放大量CO2，导致温室效应，所以秸秆的多级利用减少了温室效应。(3)B为乳酸发酵，发酵装置应为无氧环境。(4)沼气液里面含有较全面的养分和丰富的有机质，可促进浮游生物生长，是养鱼池极好的饵料。(5)蘑菇在该生态系统中的成分属于分解者，通过蘑菇分解有机物，放出二氧化碳，提高了大棚中CO2浓度，为蔬菜的光合作用提供原料，并抑制其呼吸作用，故有机物积累增加从而增产。

[答案]　(1)沼气池　(2)物质循环再生　温室　(3)不需要　(4)促进浮游生物生长，增加鱼的饵料　优良的作物肥料　(5)蘑菇细胞呼吸放出的二氧化碳可以促进蔬菜的光合作用并抑制其呼吸作用，故有机物积累增加从而增产