高中生物人教版 (2019)选择性必修2第3节 生态工程课堂教学ppt课件

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生态工程的基本原理及其应用
关注生态工程建设、生态工程所遵循的基本原理、生态工程的实例、生态工程的发展前景、生态学原理的综合应用
关注生态工程建设、生态工程所遵循的基本原理、生态工程的实例、生态工程的发展前景（详见教材划重点选择性必修2（生物与环境）RJ P138-P141）
减少垃圾处理量从而降低处理成本、减少对土地资源的占用和消耗、将有用物质回收再
要点1　生态工程的基本原理及其应用
对人工生态系统进行分析、设计和调控(或对已被破坏的生态环境进行修复、重建)
循环原理、整体原理、协调原理
吸收水体中的N、P等矿质
利用(或变废为宝、废物资源化)、减少环境污染等
自生、循环、协调、整体
少消耗、多效益、可持续
经济效益和生态效益的同步发展
蘑菇、沼气池中的微生物
水稻、大豆(生产者)固定的太阳能
题型1　关注生态工程建设
【解析】实现循环经济最重要的手段之一就是生态工程，A正确；生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系，B错误；生态工程可对已被破坏的生态环境进行修复、重建，C正确；一般来说，生态工程的主要任务是对人工生态系统进行分析、设计和调控或对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，从而促进人类社会和自然环境的协调发展，D正确。
【解析】生态工程是对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已被破坏的生态环境进行修复、重建，A正确；生态工程能够提高生态系统的生产力或改善生态环境，但不能提高能量传递效率，B错误；生态工程建设的目的就是遵循生态学规律，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，促进人类社会与自然环境和谐发展，C、D正确。
题型2　生态工程所遵循的基本原理
【解析】蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化，减少人工处理，因此生活垃圾发酵处理可缩小本村的生态足迹(能够持续地提供资源或吸纳废物的、具有生物生产力的地域空间)，A正确；充分利用畜禽粪便中的能量体现了生态工程的循环原理，B错误；蚯蚓呼吸作用释放的CO2被水稻重新利用实现了碳在生物群落与非生物环境之间的循环，C错误；蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化，可提高生态承载力，缓解人口增长带来的环境压力，D错误。
【解析】湿地生态系统可因地制宜建设成公园作为人们休闲的好去处，而旅游观赏是生物多样性直接价值的体现，A错误；变异发生在环境改变之前，具有随机性和不定向性，环境只能对生物的变异进行选择，B错误；生态系统具有一定的自我调节能力，在湿地生态恢复工程中，选择净化污染物能力较强的水生植物，考虑各物种所占生态位等，主要遵循了生态学的自生原理，C正确；湿地生态系统的自我调节能力大于农田生态系统，是由于湿地中生物的种类更多，营养结构复杂，D错误。
题型3　生态工程的实例
蓄洪防旱、净化水质、调节气候、控制土壤侵蚀、为生物提供栖息地等
拆除违建设施、禁止污水排放、引进动植物、建立缓冲带等
直接价值又有间接价值和潜在价值(或生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值)
【解析】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，使能量利用达到了最大化，值得推广，A正确；将牛粪、猪粪等废弃物直接施入沼气池，可以利用微生物产生沼气，沼气可用于照明等，实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率，B正确；沼气池中的微生物能将有机物分解为无机物，沼渣中的无机物被植物吸收和利用，实现了物质的循环利用，C正确；人除了可以从蔬菜中获取能量外，还可以从牛、猪等中获取能量，而牛、猪除了可以从蔬菜中获取能量外，也可以从饲料中获取能量，D错误。
平整压实土地，人工制造表土
矿区土地条件恶劣，不适宜农作物的生长
【解析】(1)与传统的工程相比，生态工程实现了物质的循环利用，是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。(2)由题图可知，恢复矿区生态环境，首先要利用工程机械措施平整压实土地，人工制造表土，以利于植树、种草。(3)农作物的种植需要土壤具有一定的肥力，矿区土壤贫瘠，不适宜种植农作物，应通过植树、种草恢复植被。(4)该生态工程因地制宜，在保护环境的同时，发展牧草加工业，实现了自然、经济、社会的和谐发展，主要遵循了生态工程的整体原理和协调原理。
题型4　生态工程的发展前景
【解析】生态工程在恢复、重建受损生态环境方面具有重要作用，但是不可以走“先污染、破坏，后治理”的老路，A错误；大自然固有的强大的生态恢复力量，可促进生态工程恢复和重建受损的生态环境，B正确；目前，我国生态工程缺乏定量化模型的指导，难以像“精确农业”那样设计出标准化、易操作的生态工程样板，C正确；在党的十九大报告中，我国首次把美丽中国作为建设社会主义现代化强国的重要目标，D正确。
【解析】我国的生态工程重视生态环境保护，更重视与经济、社会效益相结合，A正确；虽然我国还属于发展中国家，但在生态工程建设中应该把环境保护与经济效益、社会效益相结合，B、C错误；目前我国生态工程还有一些不足之处，如缺乏定量化模型的指导等，D错误。
题型5　生态学原理的综合应用
将动植物遗体和动物的排遗物分解
【解析】(1)建立图示农业生态系统的主要目的是实现对能量的多级利用，提高能量的利用率，提高农产品的产量，减少环境污染。(2)在充分利用能量，减少环境污染的同时，通过饲养家禽、家畜，发展沼气工程，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，主要遵循了生态工程的整体原理；该生态农场实现了生活垃圾、动物粪便、沼渣和沼液的充分利用，主要遵循了生态学的循环原理。(3)一般来说，生态工程的主要任务是对人工生态系统进行分析、设计和调控或对已被破坏的生态环境(或受损的生态环境)进行修复；生态工程建设的目的就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，达到经济效益和生态效益的同步发展；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。(4)食用菌在该生态系统中属于分解者，可以将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物；该生态系统与一般的自然生态系统相比较，物种丰富度较低，营养结构较为单一，故抵抗力稳定性较低，所以需要人们不断输入物质与能量。
增加水中的溶解氧，提高鱼类的成活率，提高饵料的利用率
【解析】(1)桑基鱼塘中的桑树、水生植物、鱼类、昆虫、蛙类和底泥中的微生物等所有生物共同组成了(生物)群落。通过设计食物链，使原本流向分解者的能量更多地流向人类，提高了能量的利用率，实现了物质在生态系统中循环往复、分层分级利用，这主要遵循了生态工程的循环原理。(2)鱼塘加装增氧泵的目的是增加水中的溶解氧，提高鱼类的成活率，提高饵料的利用率。光伏鱼塘对造成环境污染和破坏的生产方式进行改造，并提高生态系统的生产力，追求(自然)生态、经济、社会效益的统一，主要体现了生态工程的整体原理。(3)光伏鱼塘属于成功的生态工程，但西南山区却不宜照搬，因为不同地区的环境是不同的，需考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应，这属于协调原理；而不同环境的社会条件、人类的生活方式不同，将生态、社会和经济结合起来属于整体原理的应用。
考点1　生态工程的实例
【解析】曝气可增加水体中氧气的量，不利于厌氧微生物的生存，A错误；水体中的吸附基质为微生物提供了附着场所，使参与净化的微生物数量与种类增加，提高了净化效果，B正确；植物浮床上的植株可吸收水体中的氮、磷，减少水体富营养化，C正确；富营养化的原因是水面藻类大量繁殖，导致水体中光照减少，影响了水中动植物的活动，生态修复工程的目标是减少藻类的数量，增加水体透明度，使之利于水草的生长，增加该系统的稳定性，D正确。
1．下列不属于生态工程建设目的的是(　　)A．提高生态系统的生产力 B．防止环境污染C．单纯追求粮食产量 D．促进人类社会和自然环境的和谐发展
【解析】生态工程建设目的就是遵循生态学规律，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，A、B、D不符合题意；生态工程不能单纯追求粮食产量，要达到经济效益和生态效益的同步发展，C符合题意。
2．生态系统内，即使某个物种由于某种原因消亡，也会很快有其他物种占据它原来的生态位置，从而避免系统结构或功能失衡。这主要体现了生态工程的(　　)A．自生原理 B．协调原理C．整体原理 D．循环原理
【解析】生态系统内即使某个物种由于某种原因而消亡，也会很快有其他物种占据它原来的生态位置，从而避免系统结构或功能的失衡，有利于生态系统维持自生能力，这主要体现了生态工程的自生原理，A正确。
【解析】“无废弃物农业”主要利用的是生态工程的循环原理，A正确；施用有机肥能为作物提供更多的营养物质，但不能为作物提供能量，B错误；从资源化、无害化角度分析，通过多层分级利用有机废弃物，既提高了能量利用率，又减少了环境污染，因此途径②③优于④，C正确；分解者可以将生产者的枯枝落叶、消费者的遗体残骸和粪便等有机物分解为无机物，有效地促进生态系统中物质的循环利用，D正确。
【解析】在农村发展沼气可以减少对树木的砍伐和秸秆的燃烧，有利于保护林草植被，A正确；该生态农业循环模式有利于物质的循环利用和能量的多级利用，体现了循环原理，B正确；生态工程要遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，这属于生态工程的整体原理，C正确；沼气中的能量以热能等形式被人利用，并没有随着有机物流入人体内，D错误。
【解析】无废弃物农业遵循了循环原理，A正确；在人工林中增加植被的层次遵循了自生原理，B错误；太湖中水葫芦疯长，破坏水体生态平衡，这违背了协调原理，C正确；前面造林，后面砍林，这违背了整体原理，D正确。
【解析】农村综合发展型生态工程的优点：实现废物资源化，可以增加农民就业机会，经济、生态和社会效益三者得到全面提升，实现可持续发展，A、C、D不符合题意。能源不能循环利用，生态工程可以使能源得到最有效的利用，B符合题意。
6．农村综合发展型生态工程的优点不包括(　　)A．废物资源化 B．能源循环利用C．增加农民就业机会 D．经济、生态和社会效益三者得到全面提升
7．[黑龙江哈尔滨九中2021高二上月考]矿山废弃地生态修复工程的关键是(　　)A．优先选择农作物以提高经济效益B．选择合适的养殖动物以增加物种多样性C．植被恢复和土壤微生物群落的重建D．尽可能依靠自然演替恢复其生态功能
【解析】植被的恢复必须种植适合的物种，且矿区土地条件恶劣，不适宜种植农作物，A错误；矿山废弃地生态修复工程的关键是植被的恢复及其所必需的土壤微生物群落的重建，而不是养殖动物，B错误，C正确；矿山废弃地生态修复工程需要人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等，而不是尽可能依靠自然，D错误。
8．[北京101中学2021高二上期末]城市生态工程是指用生态工程的方法对城市环境进行综合治理。下列措施中，不符合城市生态工程建设基本原理的是(　　)A．分区建设工业区、居住区、生态绿地等B．采用浮床生态工艺法等手段治理水污染C．垃圾焚烧处理，实现垃圾资源化和能量循环利用D．推广环境友好技术和低污染清洁生产工艺
【解析】在城市规划和布局方面，要进行城市生态分区，合理分布工业区、居住区、生态绿地等，A正确；采用浮床生态工艺法等手段治理水污染，在浮床上种植特殊的水生、半水生植物以吸收水中的化学元素，B正确；垃圾焚烧处理不利于环境的保护，可对垃圾进行分类处理，实现垃圾资源化和物质的循环利用，但能量不能循环利用，C错误；推广环境友好技术和低污染清洁生产工艺，以减少污染，保护城市环境，D正确。
【解析】“生态桥”工程的实施，将废弃物加工成有机肥后施加到果园土壤中，促进了果园生态系统的物质循环，A正确；有机肥可作为微生物的营养物质，故有机肥的施入可能会一定程度上改变土壤微生物的组成和密度，B错误；将废弃物加工成有机肥，实现了此生态系统中能量的多级利用，但能量不能循环利用，C错误；果园属于人工生态系统，稳定性的维持通常靠人的作用，物种丰富度较低，营养结构比较单一，其稳定性通常不会高于当地自然生态系统，D错误。
9．[北京西城区2020高二上期末]平谷区盛产大桃，但果园大量废弃枝条和落叶乱堆乱放占用土地，被焚烧后污染环境。为解决此问题，区政府建设了“生态桥”工程，将废弃物加工成有机肥后施加到果园土壤中，减轻污染的同时提高了桃的产量。下列相关叙述正确的是(　　)A．“生态桥”工程的实施，促进了果园生态系统的物质循环B．将有机肥施加到果园中，不会改变土壤微生物的组成和密度C．将废弃物加工成有机肥，实现了果树对废弃物中能量的循环利用D．果园属于人工生态系统，稳定性通常高于当地自然生态系统
10．[河北正定中学2020高二下月考改编]下列有关生态工程的说法，正确的是(　　)A．“无废弃物农业”主要体现了协调原理B．单一种植的樟子松林违背了自生原理C．生态工程最终的目的是追求经济效益最大化D．生态工程是一种无污染、多效益的工程体系
【解析】“无废弃物农业”主要体现了生态工程的循环原理，A错误；单一种植的樟子松林生物种类少，生态系统的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持的能力弱，违背了自生原理，B正确；生态工程最终的目的是达到经济效益和生态效益的同步发展，C错误；生态工程是一种少消耗、多效益、可持续的工程体系，D错误。
使种间竞争关系趋于缓和，从而实现共存
出生率和死亡率、迁入率和迁出率
建立沭河湿地自然保护区，减少工业、农业、生活污水中N、P、重金属等污染物的排放等
【解析】(1)沭河湿地公园因是重要的水源地和生态涵养区而吸引了众多游客前来观光，这体现了生物多样性的直接价值。从种群的特征来看，决定白鹭种群密度变化的直接因素包括出生率和死亡率、迁入率和迁出率。(2)白鹭主要在白天飞向西南方向活动、觅食，而夜鹭主要在傍晚飞向西北方向活动、觅食。由于这两种鹭在觅食时间和方向上的不同，错开了取食相同食物资源的时间(或高峰时期或高峰时间)和地点，可以均衡资源的利用，使二者之间的种间竞争关系趋于缓和，从而实现共存，这是两种鹭协同进化的结果。(3)生态系统具有一定的自我调节能力，可以通过(负)反馈调节机制抵御和消除一定的外来干扰，保持或恢复自身结构和功能的相对稳定。提高生态系统的稳定性，一方面要控制对生态系统的干扰程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力范围；另一方面，对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。因此提高沭河湿地公园生态系统稳定性的途径有建立沭河湿地自然保护区，减少工业、农业、生活污水中的N、P、重金属等污染物的排放等。(4)减少人类的干扰应该在湿地的周围建立缓冲带，在生态工程建设过程中要依靠大自然固有的生态恢复力量，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。
可以增加大棚中的CO2浓度，增强植物的光合作用，提高农作物的产量
减少化肥的使用、减少粪便对环境的污染
【解析】(1)沼气池中的微生物在该生态系统中的主要功能是分解作用，将有机物分解成无机物；CO2通入大棚内可以增加大棚中的CO2浓度，增强植物的光合作用，提高农作物的产量。(2)禽畜粪便进入沼气池发酵后，产生的沼气可作为生活能源，沼液和沼渣再施入农田，使土壤有机质含量明显提高，这样做能够减少化肥的使用、减少粪便对环境的污染和提供清洁的能源等。(3)该模式减少了投入，增加了农民收入，其遵循的生态学原理主要是循环原理和整体原理。(4)由于该生态系统是人工生态系统，所以该生态系统与一般的自然生态系统相比较，抵抗力稳定性较低，需要人们不断输入物质与能量。
改露天放置为掩埋处理，地表种植植物(或燃烧发电)