高考生物一輪復(fù)習(xí) 現(xiàn)代生物科技專題 基礎(chǔ)課時案47 生態(tài)工程課件 新人教版選修3.ppt

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基礎(chǔ)課時案47 生態(tài)工程,2016備考最新考綱 1．簡述生態(tài)工程的原理(Ⅱ)。2.生態(tài)工程的實例(Ⅰ)。,一、生態(tài)工程與生態(tài)經(jīng)濟 1．生態(tài)工程建設(shè)的根本目的：遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達到 和 的同步發(fā)展。 2．生態(tài)工程的特點： 、多效益、 。 3．生態(tài)經(jīng)濟：通過實行“循環(huán)經(jīng)濟”的原則，使一個系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的生產(chǎn)原料，從而實現(xiàn) 。,經(jīng)濟效益,生態(tài)效益,少消耗,可持續(xù),廢物資源化,二、生態(tài)工程所遵循的基本原理 1．物質(zhì)循環(huán)再生原理 物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復(fù)， 利用。(如無廢棄物農(nóng)業(yè)) 2．物種多樣性原理 的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的抵抗力穩(wěn)定性。 3．協(xié)調(diào)與平衡原理 生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，需要考慮 。,逐層分級,物種繁多而復(fù)雜,環(huán)境承載力,4．整體性原理 人類處于社會—經(jīng)濟—自然復(fù)合而成的巨大系統(tǒng)中。進行生態(tài)工程建設(shè)時，不但要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，還要考慮到 等系統(tǒng)的影響力。 5．系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理 包括系統(tǒng)的 原理和 原理。,經(jīng)濟和社會,結(jié)構(gòu)決定功能,系統(tǒng)整體性,深度思考 如圖是“無廢棄物農(nóng)業(yè)”物質(zhì)和能量流動圖，該圖所體現(xiàn)的主要生態(tài)工程原理是什么？該設(shè)計方案大大提高了能量傳遞效率，對嗎？,提示 物質(zhì)循環(huán)再生原理。不對，該設(shè)計通過“沼氣池”這一環(huán)節(jié)大大提高了能量“利用率”，而不是能量“傳遞效率”。,三、生態(tài)工程實例(連一連),,四、生態(tài)工程的發(fā)展前景 1．“生物圈2號”生態(tài)工程實驗的啟示：使我們認識到人與 的重要性，深化了我們對自然規(guī)律的認識。 2．發(fā)展前景：我們需要走有中國特色的道路，即不但要重視對生態(tài)環(huán)境的保護，更要注重與 效益的結(jié)合。,自然和諧共處,經(jīng)濟、社會,考點一 生態(tài)工程的原理 [典例引領(lǐng)] 【典例】 (2014重慶理綜，7Ⅰ)為治理某廢棄采石場的生態(tài)環(huán)境，對其進行了公園化建設(shè)。,(1)對其進行整理和覆土，并選擇適生植物進行人工造林，不同恢復(fù)時期的植物物種數(shù)如題圖所示。t0→t1，植物殘體及凋落物中的有機物被生態(tài)系統(tǒng)中的______轉(zhuǎn)化為無機物，使土壤條件得到改善；同時由于人工林土壤中存在______，導(dǎo)致群落中植物物種數(shù)增加；t1→t3，人工林抵抗力穩(wěn)定性的變化是________；群落中植物物種數(shù)逐漸增加，物種之間________加劇。 (2)通過人工林建設(shè)和園林景觀構(gòu)建，既改善了生態(tài)環(huán)境，又可提高社會和經(jīng)濟效益，這主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的__________________原理。,解析 (1)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分中分解者的功能是將動植物遺體殘骸中的有機物分解成無機物；從廢棄采石場開始進行的演替為次生演替，由于保留了植物的種子或其他繁殖體能使群落中植物物種數(shù)可迅速增加；t1→t3植物物種數(shù)增多，一般來說，生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多，食物網(wǎng)越復(fù)雜，其抵抗力穩(wěn)定性越強；群落中的植物物種數(shù)增加，相互爭奪資源(如陽光、水)和空間越激烈，競爭加劇。 (2)生態(tài)系統(tǒng)改善后，考慮到社會－經(jīng)濟－自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，體現(xiàn)了整體性原理。,答案 (1)分解者 種子或繁殖體 增強 競爭 (2)整體性(系統(tǒng)論),1．幾種常考生態(tài)工程原理舉例 (1)單一人工林比天然混交林穩(wěn)定性低，易爆發(fā)蟲害——物種多樣性原理。 (2)草原確定合理載畜量，不能過度放牧——協(xié)調(diào)與平衡原理。 (3)引種考慮適應(yīng)環(huán)境——協(xié)調(diào)與平衡原理。 (4)林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)，既考慮種樹又考慮生活問題——整體性原理,2．區(qū)分生態(tài)工程的整體性原理與系統(tǒng)整體性原理的比較 (1)整體性原理 整體性原理指社會、經(jīng)濟、自然三方面協(xié)調(diào)統(tǒng)一，保障整個系統(tǒng)的穩(wěn)定與平衡，例如林業(yè)建設(shè)中自然系統(tǒng)、社會系統(tǒng)與經(jīng)濟系統(tǒng)的關(guān)系問題，即種樹的同時考慮經(jīng)濟收入，糧食、燃料等問題，如圖所示：,(2)系統(tǒng)整體性原理 系統(tǒng)整體性原理強調(diào)整體大于部分之和，即“1＋12”，目的是保持系統(tǒng)有很高的生產(chǎn)力，互利共生的生物能體現(xiàn)系統(tǒng)整體性原理，如藻類和珊瑚蟲、大豆和根瘤菌、地衣中藻類和真菌等。,3．生態(tài)工程與傳統(tǒng)工程的比較,[跟進題組] (2015湖南師大附中月考)珠江三角洲的農(nóng)民充分利用自然條件，建立該地特有的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)模式：蔗基魚塘和桑基魚塘。如圖是蔗基魚塘和桑基魚塘的模式圖，據(jù)圖回答下列問題：,(1)這種人工生態(tài)系統(tǒng)最基本的生物因素是________。要使它長期穩(wěn)定發(fā)展，除了有穩(wěn)定的________來源，各類生物要__________________________。 (2)蠶糞、蔗葉進入魚塘經(jīng)過________的作用，釋放出________，被植物利用。 (3)該生態(tài)系統(tǒng)把?；~塘與蔗基魚塘有機地組合在一起，優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，遵循____________________原理。 (4)生態(tài)工程所遵循的基本原理有__________________、____________________、____________________、____________________等。,解析 生態(tài)系統(tǒng)的成分包括生產(chǎn)者、消費者、分解者、非生物的物質(zhì)和能量。題中人工生態(tài)系統(tǒng)最基本的生物因素是生產(chǎn)者和分解者。生態(tài)工程所遵循的基本原理有物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理等。 答案 (1)生產(chǎn)者和分解者 能量 保持相對穩(wěn)定 (2)分解者 礦質(zhì)離子 (3)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能 (4)物質(zhì)循環(huán)再生原理 物種多樣性原理 協(xié)調(diào)與平衡原理 整體性原理 系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理(回答其中任意四點即可),(1)在六類生態(tài)工程實例中除“礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程外，其余五大生態(tài)工程均涉及整體性”原理。 (2)除“礦區(qū)廢棄地生態(tài)恢復(fù)工程”及“農(nóng)村綜合發(fā)展型”生態(tài)工程外，均涉及“協(xié)調(diào)與平衡”原理。 (3)只有“農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程”涉及“物質(zhì)循環(huán)再生”原理。 (4)只有“農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程”及“大流域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程”涉及“物種多樣性”原理。 (5)只有“小流域綜合治理生態(tài)工程”及“礦區(qū)廢棄地生態(tài)恢復(fù)工程”涉及“工程學(xué)”原理。,考點二 生態(tài)工程的實例 [典例引領(lǐng)] 【典例】 下圖是對有機廢棄物進行處理的一種方案，請回答問題。,(1)施用有機肥料有利于提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，原因是土壤微生物分解有機肥料所產(chǎn)生的________使農(nóng)作物的光合作用強度得到提高。 (2)從資源化、無害化角度分析，途徑②、③優(yōu)于④的原因是______________。 (3)少量有機廢棄物排入河流，不會使河流中的生物種類和數(shù)量發(fā)生明顯變化，這說明生態(tài)系統(tǒng)具有__________能力。,(4)焚燒塑料垃圾所產(chǎn)生的二英會誘發(fā)________基因突變，導(dǎo)致正常細胞的生長和分裂失控而變成癌細胞。 (5)能降解塑料的微生物屬于生態(tài)系統(tǒng)的何種成分？________。應(yīng)在________的土壤中尋找能降解塑料的微生物，從含有多種微生物的土壤中分離出這類微生物，需使用________培養(yǎng)基。若利用DNA重組技術(shù)將降解塑料的基因?qū)肽承┩寥牢⑸镏?，則土壤中的塑料有望得到較快降解，該技術(shù)的核心是構(gòu)建基因表達載體，此過程使用到的酶有________________________。,解析 (1)施用的有機肥料被土壤中的微生物通過細胞呼吸分解生成無機物(CO2和無機鹽)，CO2和無機鹽都可以提高農(nóng)作物的光合作用強度，有利于提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。(2)對有機廢棄物進行②③的處理，既實現(xiàn)了物質(zhì)和能量的多級利用，又減少了④處理過程中產(chǎn)生的污染問題。(4)正常細胞在致癌因子的作用下，原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，使正常細胞變成不受機體控制的癌細胞。焚燒塑料垃圾所產(chǎn)生的二英屬于化學(xué)致癌因子。(5)能分解塑料的微生物屬于生態(tài)系統(tǒng)成分中的分解者，將其體內(nèi)控制分解塑料的基因分離出來，再利用基因工程技術(shù)導(dǎo)入某些土壤微生物體內(nèi)，可得到能大量降解塑料的微生物，從而解除塑料帶來的污染?；蚬こ痰暮诵牟襟E是基因表達載體的構(gòu)建。,答案 (1)CO2和無機鹽 (2)通過多層分級利用有機廢棄物的物質(zhì)，既充分利用有機物中的能量、又減少環(huán)境污染 (3)自我調(diào)節(jié)(自我凈化) (4)原癌基因和抑癌 (5)分解者 富含塑料垃圾 選擇 限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶,1．農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計原則 (1)應(yīng)當(dāng)能夠體現(xiàn)生態(tài)學(xué)原理與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)相結(jié)合的原則； (2)應(yīng)當(dāng)能夠構(gòu)成一個合理的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)； (3)應(yīng)當(dāng)充分利用自然界的物質(zhì)和能量資源； (4)應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)減少環(huán)境污染的原則； (5)應(yīng)當(dāng)充分考慮經(jīng)濟、社會和生態(tài)的綜合效益； (6)所設(shè)計的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，從理論上看應(yīng)當(dāng)能夠?qū)崿F(xiàn)良性循環(huán)。,2．不同生態(tài)工程中的關(guān)鍵點 (1)農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程：核心是沼氣工程，優(yōu)點是開發(fā)可更新資源，減少環(huán)境污染。 (2)小流域綜合治理生態(tài)工程：“綜合”表現(xiàn)在同時考慮到生態(tài)效益和經(jīng)濟效益，不同氣候帶、不同自然條件和不同經(jīng)濟發(fā)展水平的地區(qū)，各具特色。 (3)大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程：①考慮樹種生態(tài)適應(yīng)性問題，種植適宜品種；②考慮樹種多樣性，保證防護林體系穩(wěn)定性。,(4)濕地生態(tài)恢復(fù)工程：①主要措施：退耕還湖；②主要困難：解決遷出湖區(qū)居民的生計問題。 (5)礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程：①種植耐旱的灌木、草和樹；②確定合理載牧量；③改良表土。 (6)城市環(huán)境生態(tài)工程：①解決大氣污染措施：禁止使用有鉛汽油；②水污染：減少或禁止污水排放，進行污水凈化。,[跟進題組] (2014北京東城適應(yīng)訓(xùn)練，31)下圖示我國南方比較常見的桑基魚塘農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。請分析回答下列問題：,(1)在不考慮人工投入的情況下，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量(總初級生產(chǎn)量)是________________。人們將蠶沙(蠶的糞便)投入魚塘，被魚等水生生物食用，蠶沙中所含的能量主要屬于第________營養(yǎng)級。 (2)魚等水生生物的排泄物及未被利用的有機物和底泥，其中一部分經(jīng)過________作用后可作為肥料，返回桑基，培育桑樹。 (3)建立該人工生態(tài)系統(tǒng)的目的是實現(xiàn)對能量的________，提高能量的利用率。與種植單一作物的農(nóng)田相比，該生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力________。 (4)建立該生態(tài)系統(tǒng)遵循的原理主要是_________、______。,解析 (1)糞便中的能量是未被生物同化的能量，故某一營養(yǎng)級生物糞便中的能量是上一營養(yǎng)級同化的能量。即蠶沙中的能量是生產(chǎn)者同化的能量。(2)有機物經(jīng)微生物的分解作用可轉(zhuǎn)化為無機物，被植物利用。(3)人工生態(tài)系統(tǒng)可以實現(xiàn)對能量的多級利用，從而提高能量的利用率。自我調(diào)節(jié)能力的強弱取決于生態(tài)系統(tǒng)物種的豐富度，該生態(tài)系統(tǒng)的生物種類較作物單一的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜，故該生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力較強。,答案 (1)生產(chǎn)者(或桑樹)通過光合作用固定的太陽能總量 一 (2)分解者(或微生物)的分解 (3)多級(或充分)利用 較強 (4)物質(zhì)循環(huán)再生原理 生物多樣性原理,