2024高考生物一輪復(fù)習(xí)第10單元現(xiàn)代生物科技專題第38講生態(tài)工程學(xué)案

PAGE7-第38講生態(tài)工程[考綱明細]1.簡述生態(tài)工程的原理(Ⅱ)2.生態(tài)工程的實例(Ⅰ)學(xué)問自主梳理一生態(tài)工程和生態(tài)經(jīng)濟1．生態(tài)工程(1)生態(tài)工程的概念：指人類應(yīng)用生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科的基本原理和方法，通過系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)控和技術(shù)組裝，對eq\x(\s\up1(01))已被破壞的生態(tài)環(huán)境進行eq\x(\s\up1(02))修復(fù)重建，對造成環(huán)境污染和破壞的eq\x(\s\up1(03))傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的eq\x(\s\up1(04))生產(chǎn)力，從而促進eq\x(\s\up1(05))人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展。(2)生態(tài)工程建設(shè)的目的：遵循eq\x(\s\up1(06))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eq\x(\s\up1(07))環(huán)境污染，達到eq\x(\s\up1(08))經(jīng)濟效益和eq\x(\s\up1(09))生態(tài)效益的同步發(fā)展。(3)生態(tài)工程的特點：與傳統(tǒng)的工程相比，生態(tài)工程是一類eq\x(\s\up1(10))少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。2．生態(tài)經(jīng)濟(1)原則：實行“循環(huán)經(jīng)濟”，使一個系統(tǒng)產(chǎn)出的eq\x(\s\up1(11))污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的eq\x(\s\up1(12))生產(chǎn)原料，從而實現(xiàn)廢物的資源化。(2)手段：eq\x(\s\up1(13))生態(tài)工程。(3)模式：實現(xiàn)“原料→產(chǎn)品→原料→產(chǎn)品”的無廢棄物生產(chǎn)體系。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)，eq\x(\s\up1(01))分層分級利用。(如無廢棄物農(nóng)業(yè))2．物種多樣性原理物種繁多而困難的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的eq\x(\s\up1(02))反抗力穩(wěn)定性。(“三北防護林”建設(shè)中的問題，珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性的問題)3．協(xié)調(diào)與平衡原理生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，須要考慮eq\x(\s\up1(03))環(huán)境承載力。(太湖富養(yǎng)分化問題)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eq\x(\s\up1(04))經(jīng)濟和社會等系統(tǒng)的影響力。(林業(yè)建設(shè)中自然生態(tài)系統(tǒng)與社會、經(jīng)濟系統(tǒng)的關(guān)系問題)5．系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理包括eq\x(\s\up1(05))系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)確定功能原理和eq\x(\s\up1(06))系統(tǒng)整體性原理。(?；~塘、珊瑚礁藻類和珊瑚蟲的關(guān)系)生態(tài)工程的整體性原理與系統(tǒng)整體性原理的比較。提示整體性原理指社會、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；系統(tǒng)整體性原理強調(diào)系統(tǒng)各組分之間要有適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系，只有這樣才能順當(dāng)完成能量、物質(zhì)、信息等的轉(zhuǎn)換和流通，并且實現(xiàn)整體功能大于各部分之和，即“1＋1>2”，如藻類和珊瑚蟲、大豆和根瘤菌、地衣中藻類和真菌等。三生態(tài)工程的實例及發(fā)展前景1．生態(tài)工程的實例類型主要原理問題對策案例農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程eq\x(\s\up1(01))物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理資源有限，人多地少建立農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程竇店村以沼氣工程為中心的物質(zhì)多級循環(huán)利用工程小流域綜合治理生態(tài)工程eq\x(\s\up1(02))整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理小流域的水土流失嚴峻運用多種原理，應(yīng)用多種措施綜合治理甘肅隴南縣“九子登科”的治理模式eq\x(\s\up1(03))大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理土地荒漠化退耕還林還草、植樹造林等“三北”防護林、退耕還林還草工程濕地生態(tài)復(fù)原工程eq\x(\s\up1(04))協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、物種多樣性原理濕地縮小和破壞限制污染、退耕還湖鄱陽湖濕地生態(tài)復(fù)原工程續(xù)表類型主要原理問題對策案例礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理礦區(qū)生態(tài)問題修復(fù)土地、復(fù)原植被赤峰市元寶山礦區(qū)生態(tài)復(fù)原工程城市環(huán)境生態(tài)工程協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、物質(zhì)循環(huán)再生原理環(huán)境污染城市綠化、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2．生態(tài)工程發(fā)展的前景(1)“生物圈2號”生態(tài)工程試驗的啟示：使我們相識到人與eq\x(\s\up1(05))自然和諧共處的重要性，深化了我們對自然規(guī)律的相識。(2)我國生態(tài)工程發(fā)展前景的分析與展望①西方發(fā)達國家生態(tài)工程的特點：目標(biāo)是治理環(huán)境污染，集中于對eq\x(\s\up1(06))破壞的生態(tài)系統(tǒng)進行eq\x(\s\up1(07))生態(tài)復(fù)原。②我國目前的生態(tài)危機不單純是環(huán)境污染問題，而是與人口激增、環(huán)境與資源破壞、能源短缺等問題結(jié)合在一起的“并發(fā)癥”。③我國生態(tài)工程的特點：不但要重視對生態(tài)環(huán)境的愛護，更要注意與eq\x(\s\up1(08))經(jīng)濟、社會效益的結(jié)合，遵循“整體、協(xié)調(diào)、再生、循環(huán)”的基本原理，建立適合中國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村特點的生態(tài)工程?？键c題型突破考點生態(tài)工程的原理和實例分析題型一生態(tài)工程的原理1．下列實例與其體現(xiàn)的生態(tài)工程原理對應(yīng)正確的是()A．農(nóng)作物合理密植——協(xié)調(diào)與平衡B．農(nóng)作物間作套種——整體性原理C．垃圾分類回收——系統(tǒng)學(xué)與工程學(xué)原理D．自然混合林——物質(zhì)循環(huán)再生原理答案A解析農(nóng)作物合理密植體現(xiàn)的原理是協(xié)調(diào)與平衡原理，A正確；農(nóng)作物間作套種，體現(xiàn)的是物種多樣性原理，B錯誤；垃圾分類回收體現(xiàn)的是物質(zhì)循環(huán)再生原理，C錯誤；自然混合林體現(xiàn)的是物種多樣性原理，D錯誤。2．(2024·河南開封一模)請回答下列與生態(tài)工程有關(guān)的問題：(1)生態(tài)經(jīng)濟主要是通過實行“________”的原則，而相關(guān)的最重要手段之一是生態(tài)工程。如人們對已被破壞的生態(tài)環(huán)境進行修復(fù)和重建，對造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進行改善，促進了人和自然的和諧發(fā)展。(2)“全面節(jié)約資源有效推動，能源資源消耗強度大幅下降”，其手段之一是實現(xiàn)廢棄物的資源化，這在很大程度上與生態(tài)工程所遵循的“________原理”有關(guān)。(3)早期建設(shè)“三北防護林”過程中，遼寧某地區(qū)的梓子松林由于生物種類過于單一，使得松毛蟲肆虐，原本茂密蔥綠的森林甚至成為鳥獸了無蹤影的“不毛之地”。這與生態(tài)工程所遵循的“________原理”不符，與該基本原理相應(yīng)的生態(tài)學(xué)理論基礎(chǔ)是________。(4)珊瑚蟲與某些藻類共生組成的珊瑚礁區(qū)，眾多的生物通過食物鏈關(guān)系相互依存，就可以在有限的資源條件下，產(chǎn)生或容納更多的生物量，提高了系統(tǒng)生產(chǎn)力。珊瑚礁之所以能夠保持如此高的生產(chǎn)力，得益于實現(xiàn)了“1＋1>2”的“________原理”。(5)人類處在一個社會—經(jīng)濟—自然復(fù)合而成的巨大系統(tǒng)之中，在植被貧瘠地區(qū)號召農(nóng)夫植樹造林的同時，還應(yīng)關(guān)注他們的生活問題，才能避開發(fā)生“前面造林，后面砍林”的現(xiàn)象，從根本上達到造林護林的目的。這遵循的是生態(tài)工程的“________原理”。(6)我國南方地區(qū)的“?；~塘”模式，把森、蠶、魚、稻等單個生產(chǎn)系統(tǒng)通過優(yōu)化組成，有機地整合到一起，成為高效生態(tài)系統(tǒng)。此與生態(tài)工程建設(shè)所遵循的“______________________原理”有關(guān)。(7)生態(tài)工程對復(fù)原和重建受損的生態(tài)環(huán)境有重要作用，但為什么不能走“先污染、破壞，后治理”的老路？_____________________________________________________。答案(1)循環(huán)經(jīng)濟(2)物質(zhì)循環(huán)再生(3)物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性(4)系統(tǒng)整體性(5)整體性(6)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)確定功能(7)生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)原力穩(wěn)定性是有肯定限度的，導(dǎo)致了生態(tài)工程的局限性，使生態(tài)工程并不能解決全部的污染、破壞問題解析(1)生態(tài)經(jīng)濟主要是通過實行“循環(huán)經(jīng)濟”原則，而相關(guān)的最重要的手段之一就是生態(tài)工程。(2)實現(xiàn)廢棄物的資源化在很大程度上與生態(tài)工程所遵循的“物質(zhì)循環(huán)再生原理”有關(guān)。(3)某生態(tài)系統(tǒng)物種過于單一，與生態(tài)工程所遵循的“物種多樣性原理”不符，物種越少，反抗力穩(wěn)定性越低，越簡潔受到外界環(huán)境的干擾，與該基本原理相應(yīng)的生態(tài)學(xué)理論基礎(chǔ)是生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(4)系統(tǒng)整體性是指系統(tǒng)各組分之間要有適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系，只有這樣才能順當(dāng)完成能量、物質(zhì)和信息等的轉(zhuǎn)換和流通，并且實現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果。(5)整體性原理是指人類處在一個社會—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，還要考慮對社會和經(jīng)濟等系統(tǒng)的影響力。(6)“?；~塘”的模式應(yīng)用了生態(tài)工程的“系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)確定功能”的原理。(7)生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)原力穩(wěn)定性是有肯定限度的，導(dǎo)致了生態(tài)工程的局限性，使生態(tài)工程并不能解決全部的污染、破壞問題。題型二生態(tài)工程的實例3．目前我國在礦產(chǎn)資源開發(fā)中，堅持“誰污染、誰治理”“誰破壞、誰復(fù)原”的原則，建立健全礦區(qū)生態(tài)環(huán)境復(fù)原治理的責(zé)任機制。下列關(guān)于礦區(qū)廢棄地生態(tài)復(fù)原的敘述合理的是()A．礦區(qū)廢棄地生態(tài)復(fù)原的關(guān)鍵是盡可能依靠自然演替復(fù)原其生態(tài)功能B．適用于礦區(qū)生態(tài)環(huán)境復(fù)原的措施是開發(fā)農(nóng)田，增加農(nóng)夫收入C．該生態(tài)工程復(fù)原所遵循的主要原理是系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理D．礦石的開采只是破壞生態(tài)環(huán)境，不會產(chǎn)生其他危害答案C解析礦區(qū)廢棄地生態(tài)復(fù)原工程的關(guān)鍵是植被復(fù)原和土壤微生物群落的重建，這主要依靠人類的活動，A不合理；礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)復(fù)原的措施是平整壓實土地，人工制造表土、植樹種草，B不合理；礦山開發(fā)形成大量巖質(zhì)陡邊坡及礦渣廢棄地，邊坡的不穩(wěn)定性導(dǎo)致很多不良地質(zhì)災(zāi)難，D不合理。4．生態(tài)工程是人類學(xué)習(xí)自然生態(tài)系統(tǒng)“才智”的結(jié)晶。請回答下列關(guān)于生態(tài)工程的問題：(1)生態(tài)工程建設(shè)的目的就是遵循自然界________________的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止________________，達到經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的同步發(fā)展。(2)在農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)中，連年種植單一品種會造成病蟲害增加，其主要緣由是生態(tài)系統(tǒng)的________________穩(wěn)定性降低，這主要違反了生態(tài)工程的________________原理。(3)在濕地生態(tài)復(fù)原工程中，應(yīng)在濕地四周建立緩沖帶，以盡量削減________________，使?jié)竦匾揽縚_______________等機制復(fù)原其生態(tài)功能。(4)在城市環(huán)境治理中，要進行城市生態(tài)分區(qū)，合理分布工業(yè)區(qū)、居住區(qū)、生態(tài)綠地等，這主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的________________________原理。(5)依據(jù)生態(tài)工程方面的內(nèi)容，請你列舉出一種對城市垃圾的處理方法：__________________________________________________。答案(1)物質(zhì)循環(huán)環(huán)境污染(2)反抗力物種多樣性(3)人類的干擾自然演替(4)整體性(5)對垃圾進行分類處理，并實現(xiàn)垃圾資源化利用；改露天放置為掩埋處理，地表種植植物等(合理即可)解析(1)生態(tài)工程建設(shè)的目的就是遵循自然界物質(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，達到經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的同步發(fā)展。(2)一般來說，生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)越簡潔，反抗力穩(wěn)定性越低，越簡潔遭到破壞。連年種植單一品種導(dǎo)致病蟲害增加，主要違反了生態(tài)工程的物種多樣性原理。(4)工業(yè)區(qū)、居住區(qū)、生態(tài)綠地等分別相當(dāng)于“經(jīng)濟”“社會““自然”，在城市生態(tài)工程建設(shè)中要把經(jīng)濟—社會—自然當(dāng)作一個整體來考慮，這體現(xiàn)了生態(tài)工程的整體性原理。不同生態(tài)工程實例中的關(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，削減環(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)復(fù)原工程：考慮樹種生態(tài)適應(yīng)性問題，種植相宜品種；考慮物種多樣性，保證防護林體系穩(wěn)定性。(4)濕地生態(tài)復(fù)原工程：主要措施是退耕還湖；主要困難是解決遷出湖區(qū)居民的生計問題。(5)礦區(qū)廢棄地的生態(tài)復(fù)原工程：種植耐旱的灌木、草和樹；改良表土。(6)城市環(huán)境生態(tài)工程：解決大氣污染，禁止運用有鉛汽油；解決水污染，削減或禁止污水排放，進行污水凈化。方向真題體驗1．(2014·重慶高考)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，不同復(fù)原時期的植物物種數(shù)如圖所示。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，人工林反抗力穩(wěn)定性的改變是________；群落中植物物種數(shù)漸漸增加，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。答案(1)分解者種子或繁殖體增加競爭(2)整體性解析(1)在生態(tài)系統(tǒng)中，將有機物轉(zhuǎn)化為無機物的生物是分解者。人工林土壤中存在種子或繁殖體，會導(dǎo)致群落物種數(shù)增多，進而使人工林自我調(diào)整實力增加，反抗力穩(wěn)定性增加。由于陽光等資源有限，群落中植物物種數(shù)增加，物種間競爭加劇。2．(2024·浙江自選)某農(nóng)戶建立了小型的“蔬菜—雞、豬—沼氣”系統(tǒng)。請回答：(1)這一系統(tǒng)屬于人工干預(yù)下的________生態(tài)系統(tǒng)，其生物組成成分包括生產(chǎn)者、消費者和________，