2023版高考生物一輪復(fù)習(xí)第十一單元現(xiàn)代生物科技專題第四講生態(tài)工程學(xué)案新人教版

PAGE16-第四講生態(tài)工程[考綱展示]1．簡(jiǎn)述生態(tài)工程的原理(Ⅱ)2.生態(tài)工程的實(shí)例(Ⅰ)授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第267頁(yè)一、對(duì)生態(tài)工程概念的理解生態(tài)工程是指人類應(yīng)用生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科的根本原理和方法，通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)控和技術(shù)組裝，對(duì)已被破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)、重建，對(duì)造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，從而促進(jìn)人類社會(huì)和自然環(huán)境的和諧開展。二、關(guān)注生態(tài)工程的建設(shè)1．生態(tài)工程(1)任務(wù)：修復(fù)和重建已遭到破壞的生態(tài)系統(tǒng)；改善傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。(2)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，到達(dá)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步開展。(3)特點(diǎn)：與傳統(tǒng)工程相比，生態(tài)工程是一類少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。2．生態(tài)經(jīng)濟(jì)(1)原那么：“循環(huán)經(jīng)濟(jì)〞。(2)特點(diǎn)：使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)原料。(3)目的：實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化。(4)手段：生態(tài)工程。三、生態(tài)工程所遵循的根本原理1．物質(zhì)循環(huán)再生原理：物質(zhì)能夠在各類生態(tài)系統(tǒng)中，進(jìn)行區(qū)域小循環(huán)和全球地質(zhì)大循環(huán)，循環(huán)往復(fù)，分層分級(jí)利用，從而到達(dá)取之不盡、用之不竭的效果。2．物種多樣性原理：一般而言，物種繁多而復(fù)雜的生態(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：處理好生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，除了考慮生物的生態(tài)適應(yīng)性，還需要考慮環(huán)境承載力(或環(huán)境容納量)。4．整體性原理：人類處在一個(gè)社會(huì)—經(jīng)濟(jì)—自然復(fù)合而成的巨大系統(tǒng)中，進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時(shí)，不但要考慮到自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，還要考慮到經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等系統(tǒng)的影響力。5．系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理：生態(tài)工程需要考慮系統(tǒng)內(nèi)部不同組分之間的結(jié)構(gòu)，通過(guò)改變和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，到達(dá)改善系統(tǒng)功能的目的。另外，系統(tǒng)各組分之間要有適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系，只有這樣才能順利完成能量、物質(zhì)、信息等的轉(zhuǎn)換和流通，并且實(shí)現(xiàn)總體功能大于各局部之和的效果，即“1＋1>2”。四、生態(tài)工程的類型與設(shè)計(jì)原那么1．生態(tài)工程的類型：根據(jù)性質(zhì)和設(shè)計(jì)目標(biāo)的不同，生態(tài)工程可以分為以下類型。(1)具有農(nóng)業(yè)生態(tài)保護(hù)性質(zhì)并以農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)為目標(biāo)的農(nóng)業(yè)生態(tài)工程。(2)以環(huán)境保護(hù)為目標(biāo)的林業(yè)生態(tài)工程，包括水土保持生態(tài)工程、防風(fēng)固沙生態(tài)工程、水源修養(yǎng)生態(tài)工程、城市綠化和園林生態(tài)工程等。(3)以治理環(huán)境污染為目標(biāo)的治污生態(tài)工程，包括污水治理生態(tài)工程、城市垃圾處理生態(tài)工程、湖泊和水源地治理生態(tài)工程等。2．設(shè)計(jì)實(shí)施生態(tài)工程堅(jiān)持的原那么(1)首先肯定生態(tài)工程的作用，特別是對(duì)恢復(fù)和重建受損生態(tài)系統(tǒng)的重要作用。(2)不能誤認(rèn)為只要有了生態(tài)工程，就可以走興旺國(guó)家“先污染、破壞、后治理〞的老路。eq\a\vs4\al([答題語(yǔ)句·要記牢])1．生態(tài)工程建設(shè)的目的是遵循自然界物質(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，到達(dá)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的同步開展。2．物質(zhì)循環(huán)再生原理的根底是物質(zhì)循環(huán)；物種多樣性原理的根底是生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性；協(xié)調(diào)與平衡原理的根底是生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)和平衡；整體性原理的根底是社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和自然構(gòu)成復(fù)合系統(tǒng)；系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理的根底是系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能。3．農(nóng)村綜合開展型生態(tài)工程的主要原理是物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理和物種多樣性原理；小流域綜合治理生態(tài)工程的主要原理是整體性原理和協(xié)調(diào)與平衡原理；大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程和城市環(huán)境生態(tài)工程的主要原理都是協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理。eq\a\vs4\al([易混易錯(cuò)·辨析清])生態(tài)工程的易混易錯(cuò)點(diǎn)整體性原理≠系統(tǒng)整體性原理(1)整體性原理①含義：指社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然三方面協(xié)調(diào)統(tǒng)一，保障整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定與平衡。②舉例：林業(yè)建設(shè)中自然系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系問(wèn)題，即種樹的同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)收入、糧食、燃料等問(wèn)題。(2)系統(tǒng)整體性原理①含義：指總體功能大于各局部之和，即1＋1>2。原因是系統(tǒng)保持有很高的生產(chǎn)力，具體是指互利共生的生物表達(dá)系統(tǒng)整體性原理。②舉例：如藻類和珊瑚蟲、大豆和根瘤菌、地衣植物中的藻類和真菌等。授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第268頁(yè)考點(diǎn)一生態(tài)工程的原理和實(shí)例[核心考點(diǎn)通關(guān)]1．生態(tài)工程的原理工程理論根底意義實(shí)例物質(zhì)循環(huán)再生原理物質(zhì)循環(huán)可防止環(huán)境污染及其對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定和開展的影響無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)物種多樣性原理生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性生物多樣性程度高可提高系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)的生產(chǎn)力“三北〞防護(hù)林建設(shè)中的問(wèn)題，珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性的問(wèn)題協(xié)調(diào)與平衡原理生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡生物數(shù)量不超過(guò)環(huán)境承載力，可防止系統(tǒng)的失衡和破壞太湖富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題、過(guò)度放牧等整體性原理社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然構(gòu)成復(fù)合系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)系，保障系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定林業(yè)建設(shè)中自然系統(tǒng)與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系問(wèn)題系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理：分布式優(yōu)于集中式和環(huán)式改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以改善功能?；~塘系統(tǒng)整體性原理：整體大于局部之和保持系統(tǒng)很高的生產(chǎn)力珊瑚礁、藻類和珊瑚蟲的關(guān)系2.生態(tài)工程的實(shí)例分析實(shí)例問(wèn)題原理對(duì)策案例農(nóng)村綜合開展型生態(tài)工程實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的多級(jí)循環(huán)利用，在資源有限的條件下能較多地產(chǎn)出，以解決人多地少的矛盾物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理建立綜合開展型生態(tài)工程竇店村以沼氣工程為中心的生態(tài)工程小流域綜合治理生態(tài)工程小流域的水土流失整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理運(yùn)用多種原理，應(yīng)用多種措施綜合治理甘肅隴南地區(qū)“九子登科〞治理模式大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程土地荒漠化協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理退耕還林還草、植樹造林等“三北〞防護(hù)林生態(tài)工程，退耕還林還草生態(tài)工程濕地生態(tài)恢復(fù)工程濕地縮小和破壞控制污染、退田還湖江西鄱陽(yáng)湖的生態(tài)恢復(fù)工程礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程礦區(qū)生態(tài)環(huán)境問(wèn)題系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理修復(fù)土地、恢復(fù)植被赤峰市元寶山礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)工程城市環(huán)境生態(tài)工程環(huán)境污染協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理等城市綠化、污水凈化、廢棄物處理、合理布局等污水及垃圾處理、城市綠化[針對(duì)訓(xùn)練]1．南京市自開展“南京莫愁湖物理生態(tài)示范實(shí)驗(yàn)研究〞開始，相繼引種了浮水植物、沉水植物共計(jì)10余種，在圍隔區(qū)內(nèi)已經(jīng)形成了以沉水植物為優(yōu)勢(shì)的水生植物群體。試驗(yàn)區(qū)內(nèi)營(yíng)養(yǎng)鹽的濃度得到有效控制，如試驗(yàn)區(qū)內(nèi)氨氮和總氮僅分別為試驗(yàn)區(qū)外的1/13和1/5，有效地改善了水質(zhì)。(1)此項(xiàng)生態(tài)工程依據(jù)的生態(tài)學(xué)原理有____________、____________、____________、____________和____________。(2)生態(tài)工程的調(diào)控機(jī)制是________________，主要利用的能源是________。(3)一些興旺國(guó)家的生態(tài)工程建設(shè)主要依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的________，到達(dá)了以________為主、________為輔的程度。而在我國(guó)的生態(tài)工程建設(shè)中，________仍起著較大作用，強(qiáng)調(diào)按預(yù)期目標(biāo)，因地制宜地調(diào)整復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。(4)生態(tài)工程的主要目的在于_______________________________________。解析：生態(tài)工程的建設(shè)一是要遵循生態(tài)學(xué)原理，另外還要注意對(duì)于人與自然和諧開展的調(diào)控。目前我國(guó)的生態(tài)工程和西方國(guó)家的生態(tài)工程建設(shè)所處的階段不同，因而追求的目標(biāo)也不盡相同，但總之都是為了使生物和環(huán)境之間變得高效和諧。答案：(1)物質(zhì)循環(huán)再生原理協(xié)調(diào)與平衡原理整體性原理系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理物種多樣性原理(2)人為輔助下的自我調(diào)節(jié)太陽(yáng)能(3)自我調(diào)節(jié)理論回歸自然人為調(diào)控人為調(diào)控(4)建造和調(diào)控人工生態(tài)系統(tǒng)，使生物與環(huán)境之間變得高效和諧考點(diǎn)二生態(tài)工程的類型與生態(tài)農(nóng)業(yè)[核心考點(diǎn)通關(guān)]一、生態(tài)工程的類型與設(shè)計(jì)原那么1．生態(tài)工程的類型根據(jù)性質(zhì)和設(shè)計(jì)目標(biāo)的不同，生態(tài)工程可以分為以下三類。(1)具有農(nóng)業(yè)生態(tài)保護(hù)性質(zhì)并以農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)為目標(biāo)的農(nóng)業(yè)生態(tài)工程。(2)以環(huán)境保護(hù)為目標(biāo)的林業(yè)生態(tài)工程，包括水土保持生態(tài)工程、防風(fēng)固沙生態(tài)工程、水源修養(yǎng)生態(tài)工程、城市綠化和園林生態(tài)工程等。(3)以治理環(huán)境污染為目標(biāo)的治污生態(tài)工程，包括污水治理生態(tài)工程、城市垃圾處理生態(tài)工程、湖泊和水源地治理生態(tài)工程等。2．設(shè)計(jì)實(shí)施生態(tài)工程堅(jiān)持的原那么(1)首先肯定生態(tài)工程的作用，特別是對(duì)恢復(fù)和重建受損生態(tài)環(huán)境的重要作用。(2)不忘大自然固有的強(qiáng)大的生態(tài)恢復(fù)能力，但也不能認(rèn)為只要有了生態(tài)工程，就可以走興旺國(guó)家“先污染、破壞，后治理〞的老路。二、生態(tài)農(nóng)業(yè)1．原理：生態(tài)農(nóng)業(yè)運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理(即生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)再生、能量多級(jí)利用或生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng))，在環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)開展的思想指導(dǎo)下，應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)建立起來(lái)的多層次、多功能的綜合農(nóng)業(yè)生態(tài)體系。2．優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)再生和能量的多級(jí)利用，減少環(huán)境污染，減少了化肥用量，降低了農(nóng)業(yè)投入。3．生態(tài)農(nóng)業(yè)常見類型(1)?；~塘模式：人工建立的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。做到蠶糞養(yǎng)魚，魚糞肥塘，塘泥肥田、肥桑，從而獲得稻、魚、蠶繭三豐收，如下圖。(2)沼氣農(nóng)田立體養(yǎng)殖模式：不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)能量的多級(jí)利用，而且提高了能量的利用率，使能量盡可能多地流入對(duì)人類有益的局部，如下圖。4．傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)經(jīng)濟(jì)(1)傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)是大量使用化肥、農(nóng)藥、機(jī)械的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，不注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，經(jīng)濟(jì)的開展以巨大的生態(tài)環(huán)境破壞為代價(jià)。(2)生態(tài)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)了“原料→產(chǎn)品→原料→產(chǎn)品〞的生產(chǎn)體系，是實(shí)現(xiàn)了廢棄物資源化的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。具有少消耗、多效益、可持續(xù)的特點(diǎn)。[針對(duì)訓(xùn)練]2．以下圖為礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)工程流程圖，請(qǐng)據(jù)圖答復(fù)以下問(wèn)題。(1)礦區(qū)廢棄地對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成的負(fù)面影響包括____________________。①造成土體、土壤、植被的破壞②極端惡劣的土地條件會(huì)阻礙植被的生長(zhǎng)③影響土地景觀④可能產(chǎn)生嚴(yán)重的重金屬污染A．①② B．③④C．①②③④ D．①②③(2)在礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程中，要充分考慮到__________________三者間的持續(xù)協(xié)調(diào)開展關(guān)系。(3)該恢復(fù)工程中，①、②分別是指______________、______________。該生態(tài)恢復(fù)的關(guān)鍵在于______________，以及______________的重建。(4)恢復(fù)植被的措施是植樹和種草，為什么不是種植農(nóng)作物？解析：(1)礦區(qū)廢棄地對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成的負(fù)面影響包括：造成土體、土壤、植被的破壞；極端惡劣的土地條件會(huì)阻礙植被的生長(zhǎng)；影響土地景觀；可能產(chǎn)生嚴(yán)重的重金屬污染。(2)在礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程中，要充分考慮到生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益三者間的可持續(xù)協(xié)調(diào)開展關(guān)系。(3)該恢復(fù)工程中，①、②分別是指平整壓實(shí)土地、人工制造表土。該生態(tài)恢復(fù)的關(guān)鍵在于植被恢復(fù)以及植被恢復(fù)所必需的土壤微生物群落的重建。(4)礦區(qū)土壤條件惡劣，不適合農(nóng)作物生長(zhǎng)，此外，假設(shè)種植農(nóng)作物，礦區(qū)的重金屬污染會(huì)通過(guò)食物鏈危害人類。答案：(1)C(2)生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益(3)平整壓實(shí)土地人工制造表土植被恢復(fù)植被恢復(fù)所必需的土壤微生物群落(4)礦區(qū)土壤條件惡劣，不適合農(nóng)作物生長(zhǎng)，此外，假設(shè)種植農(nóng)作物，礦區(qū)的重金屬污染會(huì)通過(guò)食物鏈危害人類。授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第270頁(yè)練全國(guó)高考真題——知考查重點(diǎn)1．(2022·高考重慶卷)為治理某廢棄采石場(chǎng)的生態(tài)環(huán)境，對(duì)其進(jìn)行了公園化建設(shè)。(1)對(duì)其進(jìn)行整理和覆土，并選擇適生植物進(jìn)行人工造林，不同恢復(fù)時(shí)期的植物物種數(shù)如下圖。t0→t1，植物殘?bào)w及凋落物中的有機(jī)物被生態(tài)系統(tǒng)中的________轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物，使土壤條件得到改善；同時(shí)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(guò)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(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，這主要表達(dá)了生態(tài)工程的________原理。解析：(1)在生態(tài)系統(tǒng)中，將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物的生物是分解者。人工林土壤中存在種子或繁殖體，會(huì)導(dǎo)致群落物種數(shù)增多，進(jìn)而使人工林自我調(diào)節(jié)能力增強(qiáng)，抵抗力穩(wěn)定性增強(qiáng)。由于陽(yáng)光等資源有限，群落中植物物種數(shù)增加，物種間競(jìng)爭(zhēng)加劇。(2)人工林建設(shè)和園林景觀構(gòu)建，既改善了生態(tài)環(huán)境，又提高了社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，這主要表達(dá)了生態(tài)工程的整體性原理。答案：(1)分解者種子或繁殖體增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)(2)整體性(系統(tǒng)論)2．(2022·高考廣東卷)污水處理廠的污泥富含有機(jī)質(zhì)和無(wú)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(huì)帶來(lái)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(shí)間后用于盆栽實(shí)驗(yàn)，研究它們對(duì)黑麥草生長(zhǎng)及PAHs遷移的影響，結(jié)果如表所示。測(cè)定工程紅壤紅壤＋污泥紅壤＋含7%生物質(zhì)炭的污泥土壤PAHs含量(μg/kg)5271079765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(μg/kg)401651428(1)生物質(zhì)炭孔隙結(jié)構(gòu)興旺，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(duì)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(zhǎng)；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(xiǎn)。由此可見，生物質(zhì)炭有望用作污泥改進(jìn)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。解析：(1)由題中信息可知，生物質(zhì)炭能改善土壤的通氣狀況使氧氣含量增加，從而促進(jìn)了根細(xì)胞的有氧呼吸，根系對(duì)土壤中的礦質(zhì)元素的吸收方式為主動(dòng)運(yùn)輸，主動(dòng)運(yùn)輸需要消耗能量(ATP)，而有氧呼吸能釋放大量能量(ATP)。(2)由表中數(shù)據(jù)可看出黑麥草的干重與葉綠素含量呈正相關(guān)，用含生物質(zhì)炭的污泥培養(yǎng)的黑麥草的葉綠素含量和每盆干重比用紅壤、紅壤＋污泥培養(yǎng)的黑麥草的葉綠素含量和每盆干重多，所以施用含生物質(zhì)炭的污泥可提高黑麥草中葉綠素的含量，從而提高黑麥草光合作用，進(jìn)而促進(jìn)黑麥草的生長(zhǎng)；表中數(shù)據(jù)顯示施用污泥可使土壤和黑麥草中PAHs含量增加，施用生物質(zhì)炭后測(cè)得的這些數(shù)值降低，說(shuō)明生物質(zhì)炭能降低土壤中PAHs的含量，從而降低PAHs污染的風(fēng)險(xiǎn)；生物質(zhì)炭可作為污泥改進(jìn)劑促進(jìn)污泥被植物重新利用，同時(shí)降低環(huán)境污染，符合生態(tài)系統(tǒng)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理。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中PAHs的含量和黑麥草對(duì)PAHs的吸收和積累物質(zhì)循環(huán)再生練各地市模擬——知命題熱點(diǎn)3．(2022·河北石家莊模擬)柴靜的紀(jì)錄片?穹頂之下?引發(fā)了全國(guó)人民對(duì)霧霾的關(guān)注和討論，而天津港火災(zāi)爆炸事故遺址將在徹底清理后建設(shè)海港生態(tài)公園，這再次將生態(tài)環(huán)境與生態(tài)經(jīng)濟(jì)推上輿論的焦點(diǎn)，生態(tài)工程的建設(shè)已經(jīng)成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)，請(qǐng)答復(fù)以下問(wèn)題：(1)山西省為產(chǎn)煤大省，生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重，礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程的關(guān)鍵在于_______________，具體實(shí)施的措施有________________(答兩點(diǎn))。(2)某生態(tài)工程以沼氣工程為中心，各類植物的秸稈、枝葉用來(lái)生產(chǎn)飼料喂養(yǎng)畜、禽、魚，人、畜、禽糞便作為原料生產(chǎn)沼氣，沼渣水返還農(nóng)田、菜園、果園、苗圃、魚塘，主要表達(dá)了生態(tài)工程的__________________原理，該生態(tài)工程建設(shè)中，魚塘中每一種魚苗的投放量都不宜超過(guò)其__________________，該生態(tài)系統(tǒng)把魚塘、農(nóng)田、果園等有機(jī)地組合在一起，優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，遵循________________原理。(3)在上述的生態(tài)工程中，種植不同的農(nóng)作物、果樹，飼養(yǎng)多種畜禽，這表達(dá)了生態(tài)工程的________原理。(4)一般來(lái)說(shuō)，生態(tài)工程的主要任務(wù)是對(duì)__________________進(jìn)行修復(fù)，對(duì)造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。(5)在應(yīng)用植物修復(fù)技術(shù)治理重金屬污染的土壤時(shí)，需選擇符合要求的植物，這遵循了生態(tài)工程的__________________原理。解析：(1)礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程的關(guān)鍵在于植被恢復(fù)與土壤微生物群落的重建，具體實(shí)施的措施有人工制造表土、土壤侵蝕控制、植被恢復(fù)工程等。(2)該生態(tài)工程以沼氣工程為中心，各類植物的秸稈、枝葉用來(lái)生產(chǎn)飼料喂養(yǎng)畜、禽、魚，人、畜、禽糞便作為原料生產(chǎn)沼氣，沼渣水返還農(nóng)田、菜園、果園、苗圃、魚塘，表達(dá)了生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理。該生態(tài)工程建設(shè)中，魚塘中每一種魚苗的投放量都不宜超過(guò)其環(huán)境容納量。該生態(tài)系統(tǒng)把魚塘、農(nóng)田、果園等有機(jī)地組合在一起，優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，遵循系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理。(3)該生態(tài)工程種植不同的農(nóng)作物、果樹、飼養(yǎng)多種畜禽，這表達(dá)了生態(tài)工程的物種多樣性原理。(4)生態(tài)工程的主要任務(wù)是對(duì)已破壞的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)，對(duì)造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。(5)在應(yīng)用植物修復(fù)技術(shù)治理重金屬污染的土壤時(shí)，需選擇符合要求的植物，這遵循了生態(tài)工程的協(xié)調(diào)與平衡原理。答案：(1)植被恢復(fù)與土壤微生物群落的重建人工制造表土、土壤侵蝕控制、植被恢復(fù)工程等(任選兩點(diǎn))(2)物質(zhì)循環(huán)再生環(huán)境容納量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能(3)物種多樣性(4)已破壞的生態(tài)系統(tǒng)(5)協(xié)調(diào)與平衡原理4．(2022·山東濰坊質(zhì)檢)實(shí)施西部大開發(fā)，要切實(shí)搞好生態(tài)環(huán)境保護(hù)和建設(shè)，大力開展植樹種草、治理水土流失、防治沙漠化等。材料一：據(jù)計(jì)算，維持一個(gè)6口人的牧民家庭生活所需食物，需飼養(yǎng)35～40頭牛，其中一半必須是母牛，以提供牛奶和繁殖小牛，其余為2～3頭公牛，15～18頭小母牛和幾頭小公牛。這一畜群所需的牧場(chǎng)面積取決于降雨量(因降雨量影響產(chǎn)草量)，在降雨量為250mm地區(qū)，約需400hm2放牧地。材料二：“退耕還林工程〞囊括25個(gè)省(區(qū)、市)和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)，共1897個(gè)縣(含市、區(qū)、旗)。到2022年，完成退耕地造林1.467×107hm2，宜林荒山荒地造林1.733×107hm2，陡坡耕地根本退耕還林，嚴(yán)重沙化耕地根本得到治理，工程區(qū)林草覆蓋率增加4.5個(gè)百分點(diǎn)，工程治理地區(qū)的生態(tài)狀況得到較大改善。(1)在生態(tài)工程中，人類應(yīng)用了________________等學(xué)科的根本原理和方法，促進(jìn)了人類社會(huì)和自然環(huán)境的和諧開展。(2)在西部地區(qū)“退耕還林還草〞的目的是________________，從而能夠提高生態(tài)系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力，這個(gè)過(guò)程遵循的原理是______________________________。(3)根據(jù)________________原理可知，西部地區(qū)的草場(chǎng)，要注意合理放牧，需要考慮________________，因?yàn)榧僭O(shè)超過(guò)其限度，就會(huì)引起________________。(4)一般來(lái)說(shuō)，生態(tài)工程的目標(biāo)除了治理環(huán)境污染之外，主要是對(duì)破壞的生態(tài)系統(tǒng)，特別是開礦后的廢棄地以及濕地等進(jìn)行________。解析：(1)在生態(tài)工程中人類應(yīng)用了生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科的根本原理和方法，促進(jìn)了人類社會(huì)和自然環(huán)境的和諧開展。(2)“退耕還林還草〞的目的是增加當(dāng)?shù)匚锓N多樣性，其遵循的是物種多樣性原理。(3)西部地區(qū)的草場(chǎng)，要注意合理放牧，需要考慮環(huán)境承載力，因?yàn)榧僭O(shè)超過(guò)其限度，就會(huì)引起系統(tǒng)的失衡和破壞，需遵循的是協(xié)調(diào)與平衡原理。(4)生態(tài)工程的目標(biāo)除了治理環(huán)境污染之外，主要是對(duì)破壞的生態(tài)系統(tǒng)，特別是開礦后的廢棄地以及濕地等進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)。答案：(1)生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)(2)增加當(dāng)?shù)匚锓N多樣性物種多樣性原理(3)協(xié)調(diào)與平衡環(huán)境承載力系統(tǒng)的失衡和破壞(4)生態(tài)恢復(fù)授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第377頁(yè)1．(2022·廣東揭陽(yáng)模擬)以下圖為某地一生態(tài)工程建設(shè)模式圖，請(qǐng)據(jù)圖答復(fù)有關(guān)問(wèn)題：(1)該生態(tài)工程模式的最大優(yōu)點(diǎn)是___________________________。該生態(tài)工程種植不同的農(nóng)作物、果樹、苗木，飼養(yǎng)牛、豬、雞等多種畜禽，這表達(dá)了生態(tài)工程的________原理；各種糞便可作為沼氣發(fā)酵的原料，表達(dá)了生態(tài)工程的_________原理。(2)該生態(tài)工程中，處于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物除雞、奶牛、魚外還有__________________。該生態(tài)工程建設(shè)中，魚塘中每一種魚苗的投放量都不宜超過(guò)其__________________。解析：(1)圖中生態(tài)工程能夠?qū)崿F(xiàn)能量和物質(zhì)的分層多級(jí)利用(或提高物質(zhì)和能量的利用率)，減少環(huán)境污染。該生態(tài)工程中有不同的農(nóng)作物、果樹、苗木和多種畜禽，表達(dá)了生態(tài)工程的物種多樣性原理；各種糞便可作為沼氣發(fā)酵的原料，表達(dá)了生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理。(2)圖示生態(tài)工程中，農(nóng)作物、果樹、苗木是第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，雞、奶牛、魚、豬、人都可作為第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)。養(yǎng)魚時(shí)，魚塘中每一種魚苗的投放量都不宜超過(guò)其環(huán)境容納量。答案：(1)實(shí)現(xiàn)能量和物質(zhì)的分層多級(jí)利用(或提高物質(zhì)和能量的利用率)，減少環(huán)境污染物種多樣性(或整體性)物質(zhì)循環(huán)再生(2)豬、人環(huán)境容納量(K值)2．農(nóng)業(yè)生態(tài)工程能創(chuàng)造多種勞動(dòng)力就業(yè)時(shí)機(jī)，增加農(nóng)民收入，開發(fā)可以更新的資源，減少環(huán)境污染。以下圖是一個(gè)庭院生態(tài)工程的示意圖，分析答復(fù)：(1)該生態(tài)系統(tǒng)中的非生物物質(zhì)和能量主要包括________等(至少兩種)。(2)該圖中有食物鏈________條。該生態(tài)系統(tǒng)中處于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物有________________________________________________________________________。(3)生態(tài)農(nóng)業(yè)所遵循的生態(tài)學(xué)根本原理是____________，其優(yōu)點(diǎn)是___________________________。(4)此生態(tài)系統(tǒng)中有哪些途徑實(shí)現(xiàn)了能量的多級(jí)利用？①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。解析：生態(tài)農(nóng)業(yè)是運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理，在環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)開展的思想指導(dǎo)下，應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)建立起來(lái)的多層次、多功能的綜合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系。其原理是能量多級(jí)利用和物質(zhì)循環(huán)再生，其優(yōu)點(diǎn)是使廢物資源化，以便提高能量利用率，減少環(huán)境污染。此生態(tài)系統(tǒng)中，食物鏈有3條：黃瓜(番茄)→人、黃瓜(番茄)→雞→人、黃瓜(番茄)→豬→人。答案：(1)陽(yáng)光、水、空氣、無(wú)機(jī)鹽(2)3人、雞、豬(3)能量多級(jí)利用和物質(zhì)循環(huán)再生使廢物資源化，以便提高能量利用率，減少環(huán)境污染(4)①黃瓜、番茄等枝葉可作為飼養(yǎng)動(dòng)物的飼料；②糞便等廢棄物作為沼氣發(fā)酵的原料，產(chǎn)生供人利用的清潔能源；③沼渣可作為飼料或肥料(答兩點(diǎn)即可)3．利用植物修復(fù)技術(shù)治理重金屬污染的實(shí)質(zhì)是將某種特定的植物種植在被重金屬污染的土壤上，植物收獲后進(jìn)行妥善處理，就可將重金屬移出土壤。目前科學(xué)家嘗試應(yīng)用生物工程技術(shù)培育符合植物修復(fù)技術(shù)要求的轉(zhuǎn)基因植物。請(qǐng)根據(jù)以上材料答復(fù)以下問(wèn)題。(1)土壤中的重金屬可通過(guò)________逐級(jí)富集，從而可能危及人類的健康。(2)在應(yīng)用植物修復(fù)技術(shù)治理重金屬污染的土壤時(shí)，需選擇符合要求的植物，這遵循了生態(tài)工程的________原理。(3)獲得目的基因后可采用________技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。大局部物種的基因能拼接在一起，是因?yàn)樗鼈兊姆肿咏Y(jié)構(gòu)都是________結(jié)構(gòu)。檢測(cè)目的基因是否成功導(dǎo)入植物細(xì)胞，可采用的生物技術(shù)是________________________。(4)將含有目的基因的植物細(xì)胞培養(yǎng)成植株需要應(yīng)用__________________技術(shù)，該技術(shù)的理論依據(jù)是______________，在培養(yǎng)過(guò)程中，細(xì)胞必須經(jīng)過(guò)__________過(guò)程才能形成胚狀體或叢芽。解析：(1)在生物體中重金屬等是通過(guò)食物鏈富集最終使處于高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物受害的。(2)選擇符合要求的植物遵循了協(xié)調(diào)與平衡原理。(3)擴(kuò)增目的基因常用的方法是PCR技術(shù)，檢測(cè)目的基因是否已導(dǎo)入植物細(xì)胞需用DNA分子雜交技術(shù)。(4)把植物細(xì)胞培養(yǎng)成植株需要用到植物組織培養(yǎng)技術(shù)。答案：(1)食物鏈(2)協(xié)調(diào)與平衡(3)PCR(多聚酶鏈?zhǔn)椒错?雙螺旋DNA分子雜交技術(shù)(4)植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞的全能性脫分化和再分化4．(2022·甘肅甘南模擬)濕地是地球上生物生產(chǎn)力最大的生態(tài)系統(tǒng)之一。它是天然的蓄水池，并能過(guò)濾和分解水中的污染物進(jìn)而改善水質(zhì)，被譽(yù)為“地球之腎〞。濕地類型眾多，如紅樹林、河流、湖泊和稻田等。(1)濕地由于其特殊的水文及地理特征，具有________________等生態(tài)功能。(2)在紅樹林等濕地生態(tài)系統(tǒng)中，碳元素主要通過(guò)________________過(guò)程被固定在有機(jī)物中，并沿著________________進(jìn)行傳遞。(3)與生物多樣性豐富的湖泊相比，稻田的________________穩(wěn)定性較低。(4)調(diào)查說(shuō)明，我國(guó)相當(dāng)一局部湖泊已不同程度富營(yíng)養(yǎng)化，原因是含氮、磷等元素豐富的污染物的排放量超過(guò)了湖泊________的限度，使其自我調(diào)節(jié)能力下降。富營(yíng)養(yǎng)化水體中造成魚類大量死亡的原因有________________等。(5)濕地面積的縮小會(huì)導(dǎo)致局部氣候變惡劣、____________________________。(6)濕地生態(tài)恢復(fù)工程就是采用________和________措施相結(jié)合的方法，如廢水處理、______________污染控制、土地處理工程、________________等，使受干擾的濕地得以恢復(fù)。解析：(1)濕地可以調(diào)節(jié)水流量和控制洪水，可以補(bǔ)充地下水和作為人們的水源，同時(shí)還可以凈化水質(zhì)。(2)生態(tài)系統(tǒng)中，二氧化碳通過(guò)光合作用被固定形成有機(jī)物，再以有機(jī)物的形式沿食物鏈傳遞。(3)生物多樣性越豐富，其抵抗力穩(wěn)定性越高，恢復(fù)力穩(wěn)定性越低。稻田的物種多樣性低，所以它的抵抗力穩(wěn)定性比湖泊低。(4)自動(dòng)凈化能力是湖泊恢復(fù)到以前正常狀態(tài)的能力，是有限度的，超過(guò)了限度就會(huì)造成破壞。水體富營(yíng)養(yǎng)化導(dǎo)致藻類大量繁殖，產(chǎn)生毒素并消耗水中的氧，造成魚類大量死亡。(5)(6)依據(jù)教材內(nèi)容答復(fù)即可。答案：(1)調(diào)節(jié)水流量和控制洪水(蓄洪抗旱)、凈化水質(zhì)(答案合理即可)(2)光合作用食物鏈(網(wǎng))(3)抵抗力(4)自動(dòng)凈化能力溶氧量下降、有毒物質(zhì)增加(5)地下水位下降、生物多樣性降低、遷飛鳥類絕跡(答案合理即可)(6)工程生物點(diǎn)源和非點(diǎn)源植物物種的引進(jìn)種植5．答復(fù)以下與生態(tài)工程有關(guān)的問(wèn)題：(1)一般來(lái)說(shuō)，生態(tài)工程的主要任務(wù)是對(duì)____________進(jìn)行修復(fù)，對(duì)造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，與傳統(tǒng)的工程相比，生態(tài)工程具有少消耗、多效益、________等特點(diǎn)。(2)生態(tài)工程所遵循的根本原理有物質(zhì)循環(huán)再生原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、________、________________和物種多樣性原理等。人畜糞便用于農(nóng)作物的生產(chǎn)主要符合________原理；連年種植單一品種造成病蟲害增加主要違反了________________原理。(3)在濕地生態(tài)恢復(fù)工程中，應(yīng)在濕地周圍建立緩沖帶，以盡量減少________，使?jié)竦匾揽孔匀谎萏娴葯C(jī)制恢復(fù)其生態(tài)功能。(4)“豬—沼—果〞是我國(guó)一種常見的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，以沼氣為紐帶，帶動(dòng)畜牧業(yè)、林果業(yè)等相關(guān)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)共同開展。該生態(tài)農(nóng)業(yè)中的所有生物共同組成了________(填“生態(tài)系統(tǒng)〞“群落〞或“種群〞)；該生態(tài)農(nóng)業(yè)模式能實(shí)現(xiàn)能量的________。解析：(1)生態(tài)工程的主要任務(wù)是對(duì)已被破壞的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)，對(duì)造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，與傳統(tǒng)的工程相比，生態(tài)工程具有少消耗、多效益、可持續(xù)等特點(diǎn)。(2)生態(tài)工程所遵循的根本原理主要有物質(zhì)循環(huán)再生、協(xié)調(diào)與平衡、整體性、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理和物種多樣性等原理。人畜糞便用于農(nóng)作物的生產(chǎn)主要符合物質(zhì)循環(huán)再生原理，降低了生產(chǎn)本錢；連年種植單一品種造成病蟲害增加主要違反了物種多樣性原理。(3)在濕地生態(tài)恢復(fù)工程中，應(yīng)在濕地周圍建立緩沖帶，以盡量減少人類的干擾，使?jié)竦匾揽孔匀谎萏娴葯C(jī)制恢復(fù)其生態(tài)功能。(4)生態(tài)系統(tǒng)中的所有生物共同組成了群落；“豬—沼—果〞生態(tài)農(nóng)業(yè)模式能實(shí)現(xiàn)能量的多級(jí)利用，提高了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量。答案：(1)已被破壞的生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)(2)整體性原理系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理物質(zhì)循環(huán)再生物種多樣性(3)人類的干擾(4)群落多級(jí)利用6．圖1是某村子里的生態(tài)農(nóng)業(yè)示意圖，圖2為礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程流程圖，請(qǐng)據(jù)圖答復(fù)有關(guān)問(wèn)題。(1)生態(tài)工程與傳統(tǒng)工程相比，是一類______________的工程體系。(2)從生態(tài)學(xué)角度分析，人們建立圖示農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的主要目的是__________________________________，圖1生態(tài)農(nóng)業(yè)主要借鑒了“無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)〞，主要表達(dá)了生態(tài)工程的________原理。與此密切相關(guān)的生物有________。(3)圖2中的①②分別為________、________，建立該生態(tài)系統(tǒng)所要遵循的主要原理有________(寫出兩個(gè)即可)。(4)圖1中種植了轉(zhuǎn)基因水稻，圖2中種了抗逆性的植物，對(duì)于轉(zhuǎn)基因生物人們存在________、________、________三個(gè)方面的爭(zhēng)論。解析：(1)生態(tài)工程和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比，具有少消耗、多效益和可持續(xù)的特點(diǎn)。(2)腐生細(xì)菌和真菌將糞便分解，產(chǎn)生的沼氣作燃料，沼渣作肥料，表達(dá)了物質(zhì)循環(huán)再生原理。(3)礦區(qū)恢復(fù)過(guò)程中首先要通過(guò)機(jī)械方法平整壓實(shí)土地，人工制造表土；然后，在人造表土上，植樹種草，該生態(tài)工程利用的原理有物種多樣性原理、整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理等。(4)轉(zhuǎn)基因生物在食物平安、生物平安和環(huán)境平安上存在爭(zhēng)論。答案：(1)少消耗、多效益、可持續(xù)(2)實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)的循環(huán)利用和能量的多級(jí)利用，提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量，減少環(huán)境污染(合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，提高能量利用率，減少環(huán)境污染)物質(zhì)循環(huán)再生腐生細(xì)菌和真菌(3)平整壓實(shí)土地人工制造表土整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理(4)食物平安生物平安環(huán)境平安7．江蘇某縣地處水鄉(xiāng)，畜禽養(yǎng)殖和栽桑養(yǎng)蠶是當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的兩大支柱產(chǎn)業(yè)。在生產(chǎn)總量不斷擴(kuò)張的同時(shí)，該縣堅(jiān)持在開展中解決環(huán)境問(wèn)題，優(yōu)化生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了資源的最大化利用。請(qǐng)分析該縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(局部)示意圖，答復(fù)以下問(wèn)題。(1)該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)從________開始，圖中屬于消費(fèi)者的生物有________。(2)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)相比，該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)更能凈化環(huán)境，主要原因是__________________________________________________________________