2022年《南方新课堂 高考总复习》生物 选修3 专题5 生态工程课件

这是一份2022年《南方新课堂 高考总复习》生物 选修3 专题5 生态工程课件，共49页。PPT课件主要包含了考情分析，考点一，生态学和系统学，步发展，物质循环，环境污染，生态效益，少消耗，可持续，循环往复等内容，欢迎下载使用。

生态工程所遵循的基本原理
[考点梳理]1.生态工程的概念：人类应用____________________等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已破坏的生态环境进行________、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而促
进人类社会与自然环境的和谐发展。
2.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__________，达到经济效益和________的同
3.特点：与传统工程相比，生态工程是一类________、多
效益、________的工程体系。
4.生态工程的基本原理
(1)原则：“____________”。(2)结果：使一个系统产出的废弃物，能够成为本系统或者
另一个系统的____________。
(3)目的：实现______________________。(4)实现循环经济最重要的手段之一：____________。
生态工程基本原理的判断方法
(1)强调物质循环、废物利用、减轻环境污染→物质循环再
(2)体现物种多，营养关系复杂→物种多样性原理。
(3)强调生物与环境的协调与平衡，涉及环境承载力→协调
(4)涉及自然、经济和社会，指整个系统，如林业生态工程
(5)涉及结构、功能，分布式、集中式、环式→系统的结构
决定功能原理(系统学和工程学原理)。
(6)涉及系统组分的比例关系、总体功能大于各部分之和；指系统内部，如互利共生→系统整体性原理(系统学和工程学原理)。
[易错诊断]1.“总体功能大于各部分之和的效果”利用了系统整体性
答案：√2.在建设生态工程时，既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。(
答案：√3.设计良性循环的农业生态系统时，应遵循的基本原则是
追求经济效益的最大化。(答案：×
4.根据协调与平衡原理，一个生态系统中种群的数量不应
答案：√5.在应用植物修复技术治理重金属污染的土壤时，需选择
符合要求的植物，这遵循了生态工程的系统整体性原理。(答案：×
[基础测评]1.我国南方桑基鱼塘是将低洼稻田挖深做塘，塘内养鱼，塘基上种桑，用桑养蚕、蚕粪养鱼，鱼粪肥塘，塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕三丰收，大大提高了系统生产力。这
种模式，主要应用了生态工程的哪项原理？(A.系统学和工程学原理B.整体性原理C.物种多样性原理D.物质循环再生原理答案：A
2.下列关于生态工程的叙述，不正确的是(
A.当人类赖以生存的生态系统出现严重的健康问题时，生态工程应运而生B.生态工程能够减少环境污染C.生态工程以牺牲环境和资源为前提，生产出更多的产品D.生态工程力求达到生态效益、经济效益和社会效益的协调统一答案：C
生态工程的实例和发展前景[考点梳理]
1.生态工程的类型与实例
(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
(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”。
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__________的重要性，深化了我们对__________的认识。(2)我国生态工程的发展前景：我们需要走有中国特色的道路，即不但要重视对__________的保护，更要注重与________
_________的结合。
[易错诊断]1.我国在西部地区实行退耕还林还草工程，这属于大区域
答案：√2.建立不同的生态工程要依据不同的原理，因地制宜，不
答案：√3.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。(答案：√
4. 即使有了生态工程，也不能走先污染后治理的路子。
)答案：√5.湿地的恢复除利用生物工程外，还要依靠自然演替机制
恢复其生态功能。(答案：√
1.农村综合发展型生态工程的优点包括(
⑤做到了生态、经济和社会B.①②③D.①②④⑤
④生物相互依存，体现了整体性效益三结合A.①②C.①②③④⑤答案：C
2.下列措施不适合用于矿区生态环境恢复的是(A.机械法整平压实土地B.人工制造表土，植树种草C.排石整地，改良优化土壤D.开发农田，广种农作物，增加农民收入答案：D
[典例 1]实施西部大开发，要切实搞好生态环境保护和建设，如大力开展植树种草活动、治理水土流失、防治沙漠化等。材料一：据计算，维持一个 6 口人的牧民家庭生活所需食物，需饲养 35～40 头牛，其中一半必须是成熟母牛，以提供牛奶和繁殖小牛，其余为 2～3 头成熟公牛，15～18 头小母牛和几头小公牛。这一畜群所需的牧场面积取决于降雨量(因降雨量影响产草量)，在降雨量为 250 mm 地区，约需 400 公顷放牧地。
材料二：“退耕还林工程”涵盖 25 个省(区、市)和新疆生产建设兵团，共 1897 个县(含市、区、旗)。到 2010 年，完成退耕地造林 1467 万公顷，宜林荒山荒地造林 1733 万公顷，陡坡耕地基本退耕还林，严重沙化耕地基本得到治理，工程区林草覆盖率增加 4.5 个百分点，工程治理地区的生态状况得到较大改善。
(1)在生态工程中，人类应用了__________________等学科的基本原理和方法，促进了人类社会和自然环境的和谐发展。
(2)在西部地区“退耕还林还草”的目的是____________，从而能够提高生态系统的自我调节能力，该过程遵循的原理是______________________________________。
(3)根据________________________原理可知，西部地区的草场，要注意合理放牧，需要考虑________________，因为若超过其限度，就会引起________________。
(4)一般来说，生态工程的目标除了治理环境污染之外，主要是对破坏的生态系统，特别是开矿后的废弃地以及湿地等进行____________________。
[解析](1)在生态工程中人类应用了生态学和系统学等学科的基本原理和方法，促进了人类社会和自然环境的和谐发展。(2)“退耕还林还草”的目的是增加当地物种多样性，其遵循的是物种多样性原理。(3)西部地区的草场，要注意合理放牧，需要考虑环境承载力，因为若超过其限度，就会引起系统的失衡和破坏，需遵循的是协调与平衡原理。(4)生态工程的目标除了治理环境污染之外，主要是对破坏的生态系统，特别是开矿后的废弃地以及湿地等进行生态恢复。
[答案](1)生态学和系统学
(2)增加当地物种多样性 物种多样性原理
(3)协调与平衡 环境承载力 系统的失衡和破坏(4)生态恢复
1.下列不符合生态工程基本原理的说法是(
A.过度放牧导致草场退化，主要违背协调与平衡原理B.矿区生态环境的恢复工程中，关键是土壤微生物群的构建和植被恢复C.城市生活垃圾实现废物资源化利用依据的是物质循环再生原理D.退耕还湿地和建立自然保护区的主要目的是给人类提供游览胜地
解析：过度放牧导致草场退化，主要违背协调与平衡原理，A 正确；土壤微生物群的构建和植被恢复是矿区生态环境的恢复工程中的关键的措施，B 正确；城市生活垃圾实现废物资源化利用依据的是物质循环再生原理，C 正确；退耕还湿地和建立自然保护区的主要目的是保护野生动植物，D 错误。
2.下图是某同学绘制的我国北方农区的一种“四位一体”的生态家园示意图，其中沼气池、猪舍、厕所和日光温室等保
持了合理的结构和比例。下列说法正确的是(
A.在农村发展沼气有利于保护林草植被
B.该工程充分体现了物质和能量循环利用的原理C.保持生物比例合理遵循整体性原理
D.能量可随着沼气的使用而流入生物体内
解析：在农村发展沼气有利于保护林草植被，A 正确；沼气生态农业循环模式，有利于物质循环利用，能量是不能循环利用的，B 错误；保持生物比例合理遵循系统学与工程学原理，C 错误；沼气中的能量转化为热能散失，并没有随着有机物流入人体内，D 错误。
3.(2019 年江苏徐州模拟)下列有关生态工程的叙述，错误
A.农村综合发展型生态工程遵循了物质循环再生和整体性原理B.我国南方的桑基鱼塘是运用系统整体性原理的典型实例C.生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系D.“环境友好技术”及低污染清洁生产工艺可以减少城市污染的产出
解析：农村综合发展型生态工程改善了农村人民的生活环境，实现了多种物质的循环利用，遵循了物质循环再生的原理，A 正确；在生态工程建设时，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与社会等系统的影响力，即要遵循整体性的原理；我国南方多水地区的桑基鱼塘模式主要体现了系统的结构决定功能原理，B 错误；生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系，C 正确；推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺，可减少污染的产出，有利于城市生态环境的治理，D 正确。
4.(2020 年新课标Ⅱ卷)植树造林、“无废弃物农业”、污水净化是建设美丽中国的重要措施。回答下列有关生态工程的问题：
(1)在植树造林时，一般认为，全部种植一种植物的做法是不可取的。因为与混合种植方式所构建的生态系统相比，按照种植一种植物方式所构建的生态系统，其抵抗力稳定性______________。抵抗力稳定性的含义是________________________________________________________________________。
(2)“无废弃物农业”是我国利用生态工程的原理进行农业生产的一种模式，其做法是收集有机物质，包括人畜粪便、枯枝落叶等，采用堆肥和沤肥等多种方式，把它们转变为有机肥料，再施用到农田中。施用有机肥料的优点是___________________________________________________________(答出 3 点即可)。在有机肥料的形成过程中，微生物起到了重要作用，这些微生物属于生态系统组分中的________。
(3)在污水净化过程中，除发挥污水处理厂的作用外，若要利用生物来回收污水中的铜、镉等金属元素，请提供一个方案：____________________________________________________。
解析：(1)生态系统的抵抗力稳定性取决于生态系统中物种组成的复杂程度，种植一种植物，生态系统的生物种类过少，抵抗力稳定性较弱；所谓抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状或不受损害的能力。(2)由于有机肥料中有机物较多，故施用有机肥料可以改善土壤结构、培育土壤微生物、实现土壤养分的循环利用。分解人畜粪便、枯枝落叶中的有机物质的微生物属于分解者。(3)利用生物来回收污水中的金属元素，可以种植能吸收这些金属元素的水生植物，再从植物中回收金属。
生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功
能保持原状或不受损害的能力(2)改善了土壤结构；培育了土壤微生物；实现了土壤养分
(3)种植能吸收这些金属元素的水生植物，再从植物中回收金属
生态工程实例的综合考查
[典例 2]生态工程建设的目的是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。依据下列生态工程图回答问题：图 1
(1)如图 1 中“秸秆的多级利用”充分体现了生态工程的______________原理，最大限度地实现了物质的循环。与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、_________、______________的工程体系。
(2)建立图 2 这一桑基鱼塘生态系统的目的是使生产者固定
的能量更多地流向________________。
(3)蚕粪、桑叶进入鱼塘经过__________的作用又被桑基所利用。蚕粪中的氨经过硝化细菌的作用，最终形成________，被植物利用。
(4)图 2 系统的设计使能量、物质、信息的转换和流通实现了总体大于部分之和，体现了__________________(填生态工程原理)。
[解析](1)“秸秆的多级利用”充分体现物质能在生态系统中循环往复，实现多级利用，利用了生态工程的物质循环再生原理。与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。(2)建立生态农业的目的是调整生态系统的能量流动方向，使生产者固定的能量更多地流向对人类最有益的部分。(3)桑基鱼塘生态系统利用了物质循环再生原理，蚕粪、桑叶进入鱼塘经过分解者的作用又被桑基所利用。蚕粪中的氨经过硝化细菌的作用，最终形成硝酸盐，被植物利用。(4)桑基鱼塘生态系统使能量、物质、信息的转换和流通实现了总体大于部分之和，体现了系统工程学原理(系统整体性原理)。
多效益 可持续
[答案](1)物质循环再生(2)对人类最有益的部分
(4)系统工程学原理(系统整体性原理)
5.(2019 年湖北武汉模拟)随着社会对环境问题的关注度提高，生态环境治理明显加强，环境状况得到了有效改善。请回答下列相关问题：
(1)生态工程是对____________________进行修复重建，对不适宜的生产方式进行改善，促进人和自然的和谐发展。(2)实现可持续发展，走生态经济之路，能源资源消耗强度大幅下降，很大程度上得益于实行“________”的原则，从而实现废弃物的资源化。
(3)在湿地生态恢复工程中，应在湿地周围建立缓冲带，以尽量减少______________，使湿地依靠____________等机制恢复其生态功能。
(4)生态工程的实施需要因地制宜，矿区生态破坏严重，矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于植被恢复，以及为植被恢复所必需的__________________的重建。植被恢复的措施是植树和种草，而不是种植农作物，其原因是_____________________________。
解析：(1)生态工程是对已被破坏的生态环境进行修复重建，对不适宜的生产方式进行改善，促进人和自然的和谐发展。(2)生态工程主要是通过实行“循环经济”原则，使一个系统产生出的污染物，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。(3)在湿地生态恢复工程中，应在湿地周围建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。(4)土壤微生物是生态系统中的主要分解者，是生态系统不可缺少的成分，所以在生态系统恢复过程中，必须考虑恢复土壤微生物群落。矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，所以生态系统的恢复过程中恢复植被的措施是植树和种草。
答案：(1)已被破坏的生态环境
(4)土壤微生物 矿区土壤条件恶劣，不适宜农
扰 自然演替作物的生长
6.长江的水体污染主要是由于流入长江的次级河流在流经城镇时，城市中的生活污水、工业废水大量排入河流，造成河流污染。某小组利用人工浮床技术进行次级河流水质净化分析，实验装置如图。
(1)图中植物的作用是____________。若是生活污水中的 N、P 污染，该植物采收后可以直接用作饲料；若是工业废水中的金属污染，则该植物可干燥处理后用来提取铜、锌、汞等金属。
(2)此案例属生态工程的实例，它遵循的生态工程原理是
________________________(写出一个即可)。
(3)该小组利用人工浮床开展了“菰(茭白)和菖蒲对生活污水净化效果的研究”，请你写出该实验装置每组应采取的处理措施：__________________________________。为了避免实验误差，你认为每个实验装置中的植物株数应________________。
(4)该工程能有效防止“水华”发生，提高水体的透明度。其原因是：__________________________________________________________________________________________________。(5)该小组实验结果如下表，从表中信息看出，该小组研究的因变量为____________________，你能从表中得出的结论是__________________________________________。
解析：(1)据题意，人工浮床能净化河水，主要是其中的植物能吸收水中的化学元素。(2)因为河流流经城镇，所以此案例是城市环境生态工程的实例，遵循生态工程的协调与平衡原理、整体性原理等多个原理。(3)该小组利用人工浮床开展了“菰和菖蒲对生活污水净化效果的研究”，自变量是种植的植物种类，因变量是污水中的 N、P 含量。对实验装置处理应分为四组，第一组为空白对照组，第二组为茭白种植组，第三组为菖蒲种植组，第四组为茭白和菖蒲混合种植组。观察各组污水中的 N、P 含量，从而得出净化效果。(4)“水华”现象发生的主要原因
是河流中的藻类植物大量繁殖，而藻类植物大量繁殖与水体中N、P 等元素含量高及光合作用强直接相关。(5)根据表中信息可看出，污水中 N、P 含量的变化是实验的因变量，且对照组的 N、P 去除率最低。从表中得出的结论是两种植物不论单独种植还是等量混合种植，其净化效果均明显高于对照组。
答案：(1)吸收水中的化学元素
(2)协调与平衡原理、整体性原理、物质循环再生原理等(3)一组只栽茭白，一组只栽菖蒲，一组混栽等量的茭白和
菖蒲，一组空白对照(不栽植物) 相等且多株