2018-2019學(xué)年高中生物 第1章 生態(tài)工程 第3節(jié) 城市生態(tài)工程學(xué)案 北師大版選修3.docx

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第3節(jié)城市生態(tài)工程目標(biāo)導(dǎo)讀1.結(jié)合教材P1315圖文，闡明環(huán)境控制工程。2.閱讀教材P15內(nèi)容，理解生物控制工程。重難點擊大氣環(huán)境、水資源、廢棄物、噪聲、人口的控制。隨著我國城市化的進(jìn)程，城市人口越來越多，由此也引發(fā)了很多環(huán)境和社會問題，如何解決這些問題呢？這就要依賴于城市生態(tài)工程的建設(shè)。一、環(huán)境控制工程1.大氣環(huán)境控制(1)新建城市的選址與結(jié)構(gòu)的設(shè)計方面要充分考慮陽光、綠地對城市環(huán)境的影響；合理利用山岡、森林、河流、湖泊、海洋等天然資源條件；注意風(fēng)向，保證未來城市生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。(2)措施制定方面嚴(yán)格控制造成大氣污染的源頭，實施“清潔生產(chǎn)”；加大城市大氣環(huán)境的人工調(diào)控力度；加強(qiáng)綠化建設(shè)，利用植物吸收各種有害氣體，改善空氣資源狀況。2.水資源控制(1)空氣中的水的控制：增加城市綠地面積和人工水體。(2)土壤水的控制：限量開采地下水。(3)生活用水的控制：一水多用，循環(huán)分級用水，減少水資源的浪費。3.廢棄物控制(1)減少不合理輸入。(2)對居民生活垃圾分類包裝、垃圾站分類存放、統(tǒng)一回收。(3)制定規(guī)章制度，減少工業(yè)垃圾的排放并積極鼓勵回收利用。4.噪聲控制(1)控制噪聲源。(2)利用綠色植物建立隔離區(qū)和隔離帶。(3)利用人工建筑隔離噪聲。5.居住環(huán)境調(diào)控在控制城市規(guī)模、盡量減少城市用地的基礎(chǔ)上，向空間發(fā)展，增加人均居住面積，提高居住環(huán)境的質(zhì)量。歸納總結(jié)生態(tài)城市(1)基本標(biāo)準(zhǔn)：有完善的社會設(shè)施和基礎(chǔ)設(shè)施以保證高質(zhì)量的生活；人工環(huán)境與自然環(huán)境的有機(jī)結(jié)合以保證高質(zhì)量的環(huán)境；保護(hù)和繼承文化遺產(chǎn)以尊重居民的各種文化和生活特性；居民有自覺的生態(tài)意識和環(huán)境道德觀念等也是生態(tài)城市的基本標(biāo)準(zhǔn)。(2)特點注重高效和諧性：高效和諧性是生態(tài)城市理念的核心內(nèi)容，體現(xiàn)人與自然、建筑環(huán)境與自然環(huán)境、經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與自然環(huán)境保護(hù)之間的和諧共生、高效有序。保持整體性。實現(xiàn)可持續(xù)性：可持續(xù)發(fā)展是生態(tài)城市建設(shè)的長期目標(biāo)。城市化進(jìn)程帶來的環(huán)境問題之一是全球變暖，溫室效應(yīng)加劇，溫室效應(yīng)產(chǎn)生的原因是太陽短波輻射可以透過大氣射入地面，而地面增暖后放出的長波輻射卻被大氣中的二氧化碳等物質(zhì)所吸收，從而產(chǎn)生大氣變暖的效應(yīng)。如圖是二氧化碳濃度和溫差的變化關(guān)系，請分析：1.造成溫室效應(yīng)的氣體除二氧化碳外，還有哪些氣體？答案甲烷、N2O、氟利昂等。2.要減弱溫室效應(yīng)，主要措施有哪些？請列舉兩條。答案一是減少化石燃料的使用，實施清潔生產(chǎn)，減少溫室氣體的排放；二是植樹種草，增加二氧化碳等氣體的吸收，改善空氣質(zhì)量。3.我國三峽工程所提供的清潔、廉價、強(qiáng)勁、可再生的電能，相當(dāng)于每年燃燒3 000萬噸原煤的火力發(fā)電廠生產(chǎn)的電能，可見控制溫室效應(yīng)還可以通過開發(fā)新能源來實現(xiàn)，你還知道哪些新能源可以利用？答案如風(fēng)能、太陽能、潮汐能等。1.城市的水分調(diào)控是生態(tài)工程相當(dāng)重要的一部分。下列敘述不正確的是()A.城市的水環(huán)境包括了空氣中的水、土壤水和生活用水B.城市空氣中水分增加的唯一途徑是城市綠地的蒸騰作用C.限量開采地下水是城市土壤水分調(diào)控的主要途徑D.生活用水要實行一水多用和循環(huán)分級用水答案B解析城市空氣中水分增加的途徑有兩條，一是城市綠地的蒸騰作用，二是增加城市人工水體。二、生物控制工程1.人口的控制(1)控制城市人口總量，降低對物質(zhì)、能量的總體消費。(2)控制人口密度，改善城市生態(tài)環(huán)境。(3)提高人口素質(zhì)，建設(shè)現(xiàn)代化城市。2.其他生物的控制(1)增加與擴(kuò)展有益生物，其中加強(qiáng)綠化是非常重要的組成部分。(2)抑制有害生物的種類與數(shù)量，可通過無公害藥物和生物防治控制。下面是我國六次人口普查中人口數(shù)量與年齡結(jié)構(gòu)的基本情況(不包括港、澳、臺)，據(jù)圖分析：1.2010年比1953年人口總量變化明顯，計算此段時間的增長率。答案 125.6%解析人口總量增長為：(13.405.94)5.94125.6%。2.我國目前已全面放開“二孩”政策，原因是什么？放開后，我國人口數(shù)量可能有何變化？答案原因是目前我國人口老齡化較嚴(yán)重，缺少勞動力；全面放開“二孩”政策后，人口數(shù)量可能會增加。3.2011年，我國城市人口的比例首次超過50%，這帶來了哪些相應(yīng)的問題？試舉幾例。答案城市土地緊張，房價上漲，生活垃圾過多，交通堵塞等。4.控制城市人口增長與控制其他生物增長的措施能完全相同嗎？為什么？答案不能完全相同。因為生物種群消長規(guī)律雖有適用于人口增長情況的一面，但人口增長還受到社會制度、文化觀念等社會因素的影響，因此應(yīng)采取不同的措施。2.生物控制工程能夠優(yōu)化城市生物群落結(jié)構(gòu)。下列敘述錯誤的是()A.高密度人口是城市生態(tài)系統(tǒng)面臨的重要問題B.多種綠色植物匹配，提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性C.消滅全部有害生物，保護(hù)居民健康D.在合適范圍內(nèi)增加有益生物的數(shù)量答案C解析根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈原理、維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，要控制有害動物(如老鼠)不發(fā)生大的數(shù)量災(zāi)害，但不能全部消滅，故C項錯誤。城市生態(tài)工程1.下列有關(guān)城市環(huán)境控制工程的聯(lián)系問題，敘述錯誤的是()A.要考慮與所在地區(qū)的自然環(huán)境的聯(lián)系B.要考慮與所在地區(qū)的人類社會的聯(lián)系C.不需要考慮建筑物的聯(lián)系D.保證人類與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展答案C解析城市環(huán)境控制工程要考慮與所在地區(qū)的自然環(huán)境、人類社會環(huán)境和建筑物等形成的關(guān)系，保持在時間和空間上的最大限度的和諧，保證人類與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。2.下列有關(guān)措施中不利于城市大氣環(huán)境控制的是()A.把化工、煉鋼等企業(yè)從城區(qū)搬遷出去B.植樹造林，增加綠地面積C.優(yōu)惠銷售汽車，拉動內(nèi)需D.對污水處理和垃圾處理要考慮風(fēng)向的問題答案C3.下列有關(guān)城市生物控制工程的有關(guān)敘述，不正確的是()A.優(yōu)化的生物群落結(jié)構(gòu)是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要內(nèi)涵B.生物控制包括人口的控制和其他生物的控制兩部分C.控制城市人口密度能夠有效降低物質(zhì)和能量的總體消費D.通過無公害藥物和生物防治控制有害生物的種類和數(shù)量答案C解析控制城市人口總量能夠有效降低物質(zhì)和能量的總體消費。4.下列措施中不符合城市生態(tài)工程建設(shè)基本原理的是()A.城市規(guī)劃，分區(qū)建設(shè)工業(yè)區(qū)、居住區(qū)、生態(tài)綠地等B.大力推廣“環(huán)境友好技術(shù)”和低污清潔生產(chǎn)工藝C.采用浮床工藝法等手段治理水污染D.用法律手段嚴(yán)禁汽車上路，造紙廠、酒廠生產(chǎn)，以斷絕污染的源頭答案D5.回答下列問題：(1)北京市的綠地總面積和人均綠地面積在逐年上升，與此同時，大量的非本地樹種、草種“侵入”了首都，而大量的本地物種卻遭受冷遇。你認(rèn)為外來物種的入侵可能會產(chǎn)生的后果是_。保護(hù)生物多樣性應(yīng)在_三個層次上采取保護(hù)戰(zhàn)略和保護(hù)措施。(2)某同學(xué)想調(diào)查一下市民綠色生活方式與消費理念的現(xiàn)狀，下面是他未完成的調(diào)查表，請你幫助他填寫出空缺的兩項。市民綠色生活方式與消費理念現(xiàn)狀調(diào)查表序號看法態(tài)度1現(xiàn)在水電費都比較便宜，提倡節(jié)約用水、用電意義不大贊同反對2垃圾分類太麻煩了，實際上也沒有什么作用贊同反對3現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)了，提倡節(jié)儉消費不利于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展贊同反對4贊同反對5贊同反對答案(1)使本地物種的生存受到威脅基因、物種和生態(tài)系統(tǒng)(2)答案要求：設(shè)計的內(nèi)容應(yīng)屬于“綠色生活方式與消費理念”的范疇，合理即可，如：城市居民人口密度大，適當(dāng)減小綠地面積，增加居住面積；人類生活富裕了，垃圾回收利用有利于公眾衛(wèi)生等?；A(chǔ)過關(guān)1.下列敘述中屬于城市大氣環(huán)境控制措施的是()A.種植某些品種的植物吸收有害氣體B.綠色植物的蒸騰作用增加城市空氣中含水量C.利用綠色植物隔離建立噪聲隔離帶D.發(fā)展城市陽臺植物，美化環(huán)境答案A2.隨著工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)，垃圾問題已經(jīng)成為近年來困擾城市健康發(fā)展的重要因素。下列不屬于垃圾控制措施的是()A.減少不合理輸入B.原材料直接輸入城市，減少中間環(huán)節(jié)C.生活垃圾分類包裝，分類存放，統(tǒng)一回收D.減少工業(yè)垃圾的排放答案B解析減少城市垃圾應(yīng)將原料產(chǎn)品在產(chǎn)地進(jìn)行粗加工后再輸入城市，減少不合理輸入。3.隨著城市化進(jìn)程的加快，一方面促進(jìn)了城市的繁榮，另一方面也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染，下列選項中與城市環(huán)境污染無關(guān)的是()A.汽車尾氣排放造成大氣污染B.過度開發(fā)利用土地造成植被減少C.土木工程建設(shè)帶來噪聲污染D.產(chǎn)生大量生活垃圾造成環(huán)境污染答案B4.下列說法錯誤的是()A.各種噪聲都會在一定程度上危害人類健康B.對于噪聲的控制，主要通過控制噪聲源、利用綠色植物建立隔離區(qū)和隔離帶以及利用人工建筑隔離噪聲C.減少城市用地，發(fā)展高層建筑，提高居住環(huán)境質(zhì)量D.優(yōu)美的音樂不可能成為噪音污染答案D5.據(jù)有關(guān)國際組織預(yù)測，到2050年，生活在缺水國家中的人口數(shù)將增加到10.5億到24.3億之間，約占全球人口的13%20%，人類將面臨嚴(yán)重的淡水資源短缺問題。下列屬于城市生態(tài)工程水資源控制的是()A.減少綠地面積，減少植物的用水量B.減少人工水體，避免水分被蒸發(fā)帶走C.禁止開采地下水D.推行水的循環(huán)分級利用答案D解析城市生態(tài)工程水資源控制的途徑有增加綠地，增加蒸騰，增加人工水體，從而增加空氣的含水量；限量開采地下水，保持土壤中的水分；推行一水多用，循環(huán)分級用水，減少水資源浪費。6.增加與擴(kuò)展有益生物的重要措施是()A.提高家養(yǎng)動物的數(shù)量 B.養(yǎng)貓滅鼠C.養(yǎng)魚 D.加強(qiáng)綠化答案D解析增加與擴(kuò)展有益生物，其中加強(qiáng)綠化是非常重要的組成部分，目的是建成多種綠色植物匹配的、優(yōu)美、高效、穩(wěn)定、和諧的城市綠色植物系統(tǒng)，同時為動物的生存提供環(huán)境。 能力提升7.下圖是水的循環(huán)分級利用圖解，有關(guān)說法不正確的是()A.若出現(xiàn)“酸雨”現(xiàn)象，就會對儲水箱造成腐蝕B.一水多用，循環(huán)分級用水，可減少水資源的浪費C.土壤中水分的調(diào)控主要途徑是限量開采地下水D.從儲水箱中獲得的水可用于澆花、洗車、洗衣，也可飲用答案D8.關(guān)于生物控制工程的說法，正確的是()優(yōu)化的生物群落結(jié)構(gòu)是城市生態(tài)系統(tǒng)保持穩(wěn)定、高效、和諧的重要內(nèi)涵生物防治有害生物的方法有引入天敵、引入有害生物的寄生菌等利用無公害藥物防治控制有害生物的種類和數(shù)量提高人口素質(zhì)計劃生育，改善城市生態(tài)環(huán)境城市生態(tài)系統(tǒng)的生物控制包括人口的控制以及其他生物的控制兩大部分研究生物的變化數(shù)量曲線完全適用于人口的控制A. B.C. D.答案C9.居住環(huán)境的改善與廢棄物和噪聲的合理控制有密切關(guān)系，下列相關(guān)敘述中，錯誤的是()A.生活垃圾的分類包裝、分類存放和統(tǒng)一回收B.在城市的特定區(qū)域設(shè)置生產(chǎn)和生活原料的加工區(qū)C.增加綠色植物面積，建立噪聲隔離區(qū)D.城市居住環(huán)境向空間發(fā)展，增加人均居住面積答案B解析原料產(chǎn)品應(yīng)在產(chǎn)地進(jìn)行粗加工后再輸入城市。10.加強(qiáng)城市綠化，創(chuàng)建園林城市，體現(xiàn)了對城市生態(tài)工程采取的控制措施是()大氣環(huán)境控制水資源控制廢棄物控制噪聲控制居住環(huán)境調(diào)控人口控制其他生物控制A. B.C. D.答案C解析加強(qiáng)綠化，可以利用植物對各種有害氣體的吸收，改善空氣資源狀況，屬于大氣環(huán)境控制；加強(qiáng)綠化，可以通過綠色植物的蒸騰作用增加空氣中水的含量，屬于水資源控制；利用綠色植物建立隔離帶和隔離區(qū)，屬于噪聲控制；加強(qiáng)綠化可以提高居住環(huán)境的質(zhì)量，屬于居住環(huán)境的調(diào)控；加強(qiáng)綠化是其他生物控制的非常重要的組成部分，目的是建成多種綠色植物匹配的優(yōu)美、高效、穩(wěn)定、和諧的城市綠色植物系統(tǒng)，同時為動物的生存提供環(huán)境。11.某城市近年來一直強(qiáng)調(diào)走“綠色”發(fā)展之路，爭創(chuàng)“綠色城市”。“綠色”的含義除了包括城市綠化、綠色生活方式與消費理念外，還包括尊重自然、保持生態(tài)平衡、高效利用資源等。.近年來城市通過引進(jìn)觀賞植物等使綠地總面積和人均綠地面積在逐年增加。你認(rèn)為大量引進(jìn)非本地樹種，可能會產(chǎn)生的后果是_。.綠色城市的重要標(biāo)志之一是實現(xiàn)垃圾的“減量化、資源化和無害化”。如圖是垃圾資源化、無害化處理的一種方案：(1)該方案中、過程利用的生物屬于生態(tài)系統(tǒng)的何種成分？_。(2)從對資源的充分利用角度看，、途徑優(yōu)于途徑的主要原因是什么？_。(3)進(jìn)行過程的甲烷桿菌與酵母菌在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上的最主要區(qū)別是_。(4)每一位市民都應(yīng)該積極參與、過程，具體做法是_。答案.使本地原有物種的生存受到威脅(或下降、銳減)或本地生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性會下降.(1)分解者(2)可以充分地利用垃圾中的物質(zhì)，減少環(huán)境污染(3)甲烷桿菌沒有由核被膜包圍的典型的細(xì)胞核(4)將生活垃圾分類包裝解析大量引進(jìn)非本地物種可能會使本地原有物種的生存受到威脅。該圖示方案過程利用的生物屬于生態(tài)系統(tǒng)中的分解者。與相比具有減少環(huán)境污染的優(yōu)點。甲烷桿菌是原核生物，酵母菌是真核生物，二者最主要的區(qū)別在于甲烷桿菌沒有由核被膜包圍的典型的細(xì)胞核。12.某城市在建設(shè)過程中，更加注重生態(tài)文明的建設(shè)。如利用人工建立的濕地公園對生活污水進(jìn)行凈化處理，形成藻菌共生的污水凈化系統(tǒng)，還可以利用藻類蛋白養(yǎng)魚、養(yǎng)鴨等獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。下面是利用人工濕地凈化生活污水的原理簡圖，請據(jù)圖回答下列問題：(1)輸入人工濕地的能量為_。(2)人工濕地中的蘆葦屬于挺水植物，綠藻屬于浮游植物，黑藻屬于沉水植物，這一現(xiàn)象體現(xiàn)了群落具有_結(jié)構(gòu)。該人工濕地的建設(shè)體現(xiàn)了生態(tài)工程的基本原理有_等。(3)該人工濕地中的蘆葦、藻類等植物生長迅速，其主要原因是_。(4)細(xì)菌、真菌等微生物的分解作用是凈化污水的重要途徑，為了提高分解的效率，可采取的有效措施是_。(5)用恰當(dāng)?shù)募^和文字完成該人工濕地的碳循環(huán)圖解。(6)某生物興趣小組在實地調(diào)查了該人工濕地后，在大力贊賞利用濕地對生活污水進(jìn)行凈化處理的同時，還向相關(guān)部門提出了應(yīng)加強(qiáng)對重點污染源的控制這一合理的建議，其依據(jù)的生態(tài)學(xué)理由是_。答案(1)光能和污水有機(jī)物中的化學(xué)能(2)垂直物質(zhì)循環(huán)再生原理、協(xié)調(diào)與平衡原理(3)細(xì)菌、真菌等微生物分解污水中的有機(jī)物為植物生長提供了充足的氮、磷等礦質(zhì)養(yǎng)料和光合作用所需的CO2(4)向水體中適當(dāng)通入空氣(5)見下圖(6)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有限的解析輸入人工濕地的能量有各種植物通過光合作用固定的太陽能和生活污水有機(jī)物中的化學(xué)能。不同的生物生活在不同的層次，這體現(xiàn)了群落的垂直結(jié)構(gòu)。人工濕地中的細(xì)菌、真菌分解污水中的有機(jī)物產(chǎn)生大量的氮、磷，被人工濕地中的蘆葦、藻類等植物吸收，導(dǎo)致其生長迅速。濕地中的細(xì)菌、真菌多數(shù)為需氧型微生物，為提高其分解效率，可不斷向水體中通入一定量的空氣。真題體驗13.(2013廣東，26)污水處理廠的污泥富含有機(jī)質(zhì)和無機(jī)成分，可用作肥料，但其多環(huán)芳烴(PAHs)等有機(jī)污染物含量通常較高，施入土壤會帶來二次污染。生物質(zhì)炭是由作物廢棄秸稈等炭化而成。將污泥、含7%生物質(zhì)炭的污泥均堆放一段時間后用于盆栽實驗，研究它們對黑麥草生長及PAHs遷移的影響，結(jié)果如下表：測定項目紅壤紅壤污泥紅壤含7%生物質(zhì)炭的污泥土壤PAHs含量(g/kg)5271 079765黑麥草葉綠素含量(mg/g)2.02.12.3黑麥草每盆干重(g)1.72.32.7黑麥草PAHs含量(g/kg)401651428(1)生物質(zhì)炭孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，能改善土壤的通氣狀況，使根系細(xì)胞_加強(qiáng)，_合成增加，從而促進(jìn)根系對土壤養(yǎng)分的吸收。(2)由表可知，施用含生物質(zhì)炭的污泥_，從而促進(jìn)黑麥草生長；污泥的施用使土壤和黑麥草的PAHs含量_，但生物質(zhì)炭的輸入_，從而降低PAHs污染的風(fēng)險。由此可見，生物質(zhì)炭有望用作污泥改良劑，促進(jìn)污泥的推廣應(yīng)用。污泥的應(yīng)用符合生態(tài)工程的_原理。答案(1)有氧呼吸ATP(2)使黑麥草葉綠素含量提高，促進(jìn)光合作用的進(jìn)行，有利于有機(jī)物的積累增加降低了土壤PAHs含量和黑麥草對PAHs的吸收與積累物質(zhì)循環(huán)再生