高三地理專題講練-人與環(huán)境、生態(tài)工程

高三地理專題講練--人與環(huán)境、生態(tài)工程

人與環(huán)境、生態(tài)工程

◎知識清單

1、生態(tài)工程是指應用生態(tài)系統(tǒng)中物質循環(huán)原理，結合系統(tǒng)工程的最優(yōu)化方法設

計的分層多級利用物質的生產工藝系統(tǒng)，其目的是將生物群落內不同物種共生、

物質與能量多級利用、環(huán)境自凈和物質循環(huán)再生等原理與系統(tǒng)工程的優(yōu)化方法相

結合，達到資源多層次和循環(huán)利用的目的。

2、生態(tài)工程與生態(tài)經濟（1）生態(tài)工程建設的目的：遵循自然界物質循環(huán)的規(guī)律，

充分發(fā)揮資源的生產潛力，防止環(huán)境污染,達到經濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展;

（2）生態(tài)工程的特點：少消耗、多效益、可持續(xù)；（3）生態(tài)經濟：通過實行“循

環(huán)經濟”的原則，使一個系統(tǒng)產出的污染物能夠成為本系統(tǒng)或另一個系統(tǒng)的生產

原料，從而實現廢棄物的資源化。

3、生態(tài)足跡是指平均維持一個人生存所需的資源及容納人類所排放的廢物所需

要的土地和水域面積。

生活方式不同，生態(tài)足跡的大小可能不同。例如，與步行相比，開車出行會增大

生態(tài)足跡。增加的部分既包括汽車對道路、停車場的直接占用面積，也包括吸收

尾氣所需要的林地面積等。又如，與食用蔬菜相比，吃牛肉也會增大生態(tài)足跡。

4、生態(tài)工程所遵循的基本原理為：整體、協調、循環(huán)、自生等。

自生：由生物組分而產生的的自組織、自我優(yōu)化、自我調節(jié)、自我更新和維持就

是系統(tǒng)的自生。遵循自生原理，需要在生態(tài)工程中有效選擇生物組分并合理布設。

循環(huán)：循環(huán)是指在生態(tài)工程中促進系統(tǒng)的物質遷移與轉化，既保證各個環(huán)節(jié)的物

質遷移順暢，也保證主要物質或元素的轉化率較高。

協調：處理好生物與環(huán)境、生物與生物的協調與平衡，需要考慮環(huán)境容納量。

整體：遵循整體原理，首先要遵從從自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，各組分之間要有適當

的比例，不同組分之間應構成有序的結構，通過改變和優(yōu)化結構，達到改善系統(tǒng)

功能的目的。

O典型例題

1.將于2024年5月開園的杭州大灣區(qū)濕地公園占地4406.99公頃，是三江兩岸

景觀廊道的終端、杭州東部生態(tài)帶的核心區(qū)域。濕地作為地球上最高效的碳匯，

對于吸收大氣中的溫室氣體，減緩全球氣候變暖，助力我國實現碳達峰、碳中和

目標具有重要作用。下列敘述正確的是_?

①達到碳中和時，生產者吸收的CO2總量等于消費者和分解者釋放的CO2總量

②濕地保護是實現碳中和的重要措施，主要體現了生物多樣性的直接使用價值

③碳循環(huán)中無機碳通過光合作用和化能合成作用進入生物群落

④濕地抵抗干擾能力強，全球氣候變化對其影響不大

⑤設法降低出生率是防止人口快速增長的關鍵

⑥荒漠化是目前全球最突出的環(huán)境問題之一，是由人為因素造成的

⑦可持續(xù)發(fā)展追求的是自然、經濟、社會的持久和協調發(fā)展

⑧頻繁的人類活動可以改變群落演替的速度和方向

⑨生態(tài)工程建設的目的就是遵循生態(tài)學規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產潛力，防止環(huán)

境污染，達到經濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展

⑩?；~塘中”陸基種桑、桑葉飼蠶、蠶沙喂魚、塘泥培桑”的農業(yè)生產模式體

現了生態(tài)工程中的循環(huán)原理

?山西為產煤大省，生態(tài)環(huán)境破壞嚴重，礦區(qū)廢交地的生態(tài)恢復工程關鍵在于植

被恢復與土壤微生物群落的重建

鰥國人均生態(tài)足跡低于世界平均水平，應大力建設生態(tài)工程，使其達到或超過

發(fā)達國家

?生態(tài)系統(tǒng)趨于穩(wěn)定時，系統(tǒng)內的能量供給依然主要依賴外界

?梏稈青貯處理作為牛、羊等的飼料r能夠提高能量傳遞效率

?自理沙漠的目的不是要消除沙漠，而是阻止沙漠擴大

鯉地土地沙化的主要原因是超載放牧導致草地退化，這違背了生態(tài)工程的自生

原理

?生態(tài)足跡的值越大，代表人類所需的資源越多，對生態(tài)和環(huán)境的影響越大

?人類食用牛肉會比食用蔬菜產生的生態(tài)足跡要小

?生活方式不同，生態(tài)足跡的大小可能不同

?生態(tài)足跡中的草地表示生產肉、奶、毛、皮等畜牧產品所需的草地面積

?選擇凈化能力強且能互利共生的多種水生生物修復濕地，體現了協調原理

??；~塘農業(yè)生產模式中將蠶沙喂魚、塘泥培桑，體現了循環(huán)原理

?生態(tài)工程建設時，號召農民種樹的同時要考慮農民的生活問題，體現了整體原

理

?以降低水體污染物和增加溶氧量的方式改善濕地水生生物生存環(huán)境，體現了自

生原理

?與吃蔬菜相比，吃肉會增大人類生態(tài)足跡，與開車相比，選擇公共交通可減小

生態(tài)足跡，環(huán)境承受的壓力與生態(tài)足跡成正比

?碳在生物群落和無機環(huán)境之間的循環(huán)主要以C02的形式進行

?相比于自駕，騎行或乘坐公交出行更符合“綠色低碳”生活，堅持低碳生活方

式有助于維持生物圈中碳循環(huán)的平衡

?生物多樣性的保護最有效的保護方式是就地保尹并禁止開發(fā)利用野生資源

?依據生態(tài)工程的循環(huán)原理，應該對垃圾進行焚燒處理

?園林既能改善生態(tài)環(huán)境，又能提高社會和經濟效益，體現了生態(tài)工程的整體原

理

?農村綜合發(fā)展型生態(tài)工程實現了物質和能量的循環(huán)利用

?農村綜合發(fā)展型生態(tài)工程的原理是一樣的，各地均可按相同的模式建設

頷在濕地生態(tài)恢復工程中，建立緩沖帶主要是為了減少人類的干擾

?在某礦區(qū)廢棄地進行公園化建設時，需要考慮植被與土壤之間的協調

頌重金屬會沿著食物鏈逐級濃縮積累于食物鏈頂端，不具有全球性

?利用植物修復技術來治理重金屬污染的土壤時，宜選擇外來觀賞植物

?被重金屬污染的生態(tài)系統(tǒng)經一段時間后能恢復原狀是因為生態(tài)系統(tǒng)具有抵抗

力穩(wěn)定性

?定期收割重金屬污染水體中沉水植物的地上部分，有助于凈化、修復污染水體

［知識點］

生態(tài)系統(tǒng)的功能，碳達峰和碳中和，人口增長對生態(tài)環(huán)境的影響，生態(tài)工

程的特點及基本原理

［答案］

③⑤⑦⑧⑨⑩??????頷①?

［解析］

生態(tài)工程依據的生態(tài)學原理：（1）自生：由生物組分而產生的自組織、自我

優(yōu)化、自我調節(jié)、自我更新和維持就是系統(tǒng)的自生。要求：有效的選擇生物組

分并合理布設；創(chuàng)造有益于生物組分的生長、發(fā)育、繁殖，以及它們形成互利

共存關系的條件。（2）循環(huán)：指在生態(tài)工程中促進系統(tǒng)的物質遷移與轉化，

既保證各個環(huán)節(jié)的物質遷移順暢，也保證主要物質或元素的轉化率較高。即保

證物質循環(huán)再生。（3）協調：即生物與環(huán)境、生物與生物的協調與適應等也

是需要考慮的問題。要求：處理好協調問題，需要考慮環(huán)境容納量。（4）整體:

樹立整體觀，遵循整體原理。

①碳中和一般是指國家、企業(yè)、產品、活動或個人在一定時間內直接或間接產

生的二氧化碳或溫室氣體排放總量，通過植樹造林、節(jié)能減排等形式，以抵消

自身產生的二氧化碳或溫室氣體排放量，實現正負抵消，達到相對"零排放〃，

故應考慮化石燃料燃燒等問題,①錯誤；

②濕地保護是實現碳中和的重要措施，主要體現了生物多樣性的間接價值，即

生態(tài)價值，②錯誤；

③碳循環(huán)中無機碳通過光合作用和化能合成作用進入生物群落，在群落內部以

有機物形式進行傳遞，③正確；

④濕地抵抗干擾能力強，但全球性氣候變化會影響濕地中的環(huán)境、生物種類等，

④錯誤。

⑤防止人口快速增長的關鍵是設法降低出生率，例如通過計劃生育，⑤正確；

⑥荒漠化是目前全球最突出的環(huán)境問題之一，是由氣候變異和人為因素共同造

成的，而不單純是人為因素，⑥錯誤；

⑦可持續(xù)發(fā)展追求的是自然、經濟、社會的持久和協調發(fā)展，⑦正確；

⑧頻繁的人類活動可以改變群落演替的速度和方向，使其不同于自然演替的方

向和速度進行,⑧正確。

⑨生態(tài)工程建設的目的就是遵循生態(tài)學規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產潛力，防止

環(huán)境污染，達到經濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展，與傳統(tǒng)的工程相比，生態(tài)工

程是一類少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系，⑨正確；

⑩〃陸基種桑、桑葉飼蠶、蠶沙喂魚、塘泥培桑〃，使物質進行了充分的利用，

體現了循環(huán)原理，⑩正確；

?生態(tài)恢復工程關鍵在于植被恢復與土壤微生物群落的重建,?正確；

?生態(tài)足跡的值越大，代表人類所需的資源越多，轉化成土地及水域的面積越

大，對資源的利用就多，產生的廢物就多，對生態(tài)和環(huán)境的影響越大,所以不

應該增加生態(tài)足跡，密昔誤;

?生態(tài)系統(tǒng)趨于穩(wěn)定時，系統(tǒng)內的能量供給仍然依賴外界，比如陽光證確；

@青貯技術就是把新鮮的秸稈填入密閉的青貯窖或青貯塔內，經過微生物發(fā)酵

作用，達到長期保存其青綠多汁營養(yǎng)特性之目的的一種簡單、可靠、經濟的秸

稈處理技術，該技術減少了秸稈因為腐爛等的浪費，提高了能量傳遞效率，?

正確；

?臺理沙漠并不是為了消滅沙漠本身，是為了阻止沙漠擴大化，?正確；

隧地土地沙化的主要原因是超載放牧導致草地退化，這違背了生態(tài)工程的協

調原理，?錯誤；

?生態(tài)足跡的值越大，代表人類所需的資源越多，轉化成土地及水域的面積越

大，對資源的利用就多，產生的廢物就多，對生態(tài)和環(huán)境的影響越大，（§正確；

?人類食用牛肉會比食用蔬菜產生的生態(tài)足跡要大，?錯誤；

?生活方式不同，生態(tài)足跡的大小可能不同，如步行和駕車形成的生態(tài)足跡不

同，也正確;

種個人的糧食消費量可以轉換為生產這些糧食所需要的耕地面積，而他所排

放的二氧化碳總量可以轉換成吸收這些二氧化碳所需要的森林、草地或農田的

面積，生態(tài)足跡中的草地表示生產肉、奶、毛、皮等畜牧產品所需的草地面積，

旗確；

?遵循自生原理，需要在生態(tài)工程中有效選擇生物組分并合理布設，在濕地修

復過程中，應該選擇污染物凈化能力較強的多種水生植物,還需要考慮這些植

物各自的生態(tài)位差異，以及它們之間的種間關系，通過合理的人工設計，使這

些物種形成互利共存的關系，?錯誤;

?桑基魚塘農業(yè)生產模式中，將蠶沙喂魚、塘泥培桑，體現了循環(huán)原理，?正

確；

?生態(tài)工程建設時，號召農民種樹的同時要考慮農民的生活問題，體現了整體

原理，?正確；

?以降低水體污染物和增加溶氧量的方式改善濕地水生生物生存環(huán)境，體現了

自生原理，?正確；

?吃牛肉消耗的資源比吃蔬菜消耗的多，會增大生態(tài)足跡；搭乘公共交通與開

私家車相比，可減少汽車對道路、停車場的直接占用面積，也可減少吸收汽車

尾氣所需要的林地面積，所以可減小生態(tài)足跡，環(huán)境承受的壓力與生態(tài)足跡成

正比，?正確；

?物質循環(huán)是指組成生物體的各種元素，都不斷進行著從無機環(huán)境到生物群落,

又從生物群落到無機環(huán)境的循環(huán)過程，并且物質循環(huán)具有全球性。碳在無機環(huán)

境和生物群落之間主要以二氧化碳的方式循環(huán)，?正確；

?相比于自駕，騎行或乘坐公交出行能減少汽車尾氣的排放，更符合"綠色低

碳"生活，堅持低碳生活方式有助于維持生物圈中碳循環(huán)的平衡，?正確；

?生物多樣性的保護最有效的保護方式是就地保護并合理開發(fā)利用野生資源，

不可能做到禁止開發(fā)利用野生資源，?錯誤；

?對垃圾進行焚燒會造成環(huán)境污染，通過微生物的分解作用,將垃圾中的有機

物轉化成無機物，進行物質循環(huán)，?錯誤;

?整體原理是指生態(tài)系統(tǒng)建設要考慮自然、經濟、社會的整體影響，例如園林

既能改善生態(tài)環(huán)境，又能提高社會和經濟效益,?正確;

?農村綜合發(fā)展型生態(tài)工程實現了物質的循環(huán)利用，能量的多級利用，能量不

能循環(huán)利用,?錯誤；

?農村綜合發(fā)展型生態(tài)工程的原理是一樣的，都是遵循循環(huán)原理，但各地應根

據當地的實際條件，因地制宜,不可按相同的模式建設,?錯誤；

?在濕地生態(tài)恢復工程中，建立緩沖帶，盡量減少人類的干擾，使?jié)竦匾揽孔?/p>

然演替等機制恢復其生態(tài)功能，?正確；

（3）在礦區(qū)廢棄地進行公園化建設時，由于礦區(qū)廢棄地土壤條件貧瘠，要選擇適

應能力強的植被，即需考慮植被與土壤之間的協調，?正確；

?重金屬會沿著食物鏈逐級濃縮積累于食物鏈頂端，生態(tài)系統(tǒng)內物質循環(huán)，具

有全球性,?錯誤；

?利用植物修復技術來治理重金屬污染的土壤時，需選擇符合要求的植物，而

不是外來觀賞植物，?錯誤；

?被重金屬污染的生態(tài)系統(tǒng)經一段時間后能恢復原狀是因為生態(tài)系統(tǒng)具有恢

復力穩(wěn)定性，⑨錯誤；

黝定期收割重金屬污染水體中沉水植物的地上部分，有利于空間和資源的進一

步利用，有助于凈化、修復污染水體，③）正確。

故選③⑤⑦⑧⑨⑩?@<3)?????。

2.濕地生態(tài)系統(tǒng)具有多種功能，在保護生態(tài)環(huán)境、調節(jié)碳循環(huán)等方面，具有不

可替代的重要作用。下圖1為某人工濕地污水處理系統(tǒng)的示意圖（“一”表示水

流方向），圖2為生物圈中碳循環(huán)的部分過程示意圖。森林及其產品的固碳功能

對減緩氣候變化具有重要作用，木質林產品（HWP）是緩解溫室效應的重要碳

庫。圖3為HWP在森林階段的部分碳循環(huán)示意圖；圖4中的曲線a表示40年

間人類燃燒化石燃料所產生的二氧化碳相對量，曲線b表示40年間環(huán)境中二氧

化碳的實際增加相對量，請回答下列問題：

3.工

二

氧2Z..5

化.O

碳L

.5

相1.O

對.5

69

量5

O

1970198019902000年份

圖4

【小題1】

1,流經圖3所示生態(tài)系統(tǒng)的總能量為①，其中流入濕地植物的能量一部分

②，另一部分③。

【小題2】

1.在濕地修復工程中，往往優(yōu)先選擇具有較強污染物凈化能力的本地濕地植物,

這體現了生態(tài)工程建設的原理；其次還需要考慮這些植物各自的生態(tài)位差異，以

及它們之間的種間關系，通過合理的人工設計，使這些物種形成互利共存的關系,

這體現了生態(tài)工程建設的①和②原理。請嘗試分析濕地植物能夠凈化

水質的主要原因有③（答出2點即可）。

【小題3】

1.物質循環(huán)中的“物質”指的是①，圖4中②（填圖中字母）屬于

生產者，碳在A、B、C、D間以③形式進行流動。“碳中和”是指通過植

樹造林、節(jié)能減排等途徑，抵消C02排放總量，達到CCh相對“零排放”。要

熨現“碳中和”需要世界各國共同參與，主要原因是碳循環(huán)具有④的特點。

達到“碳中和”時，圖4中生產者吸收CO?總量⑤填“大于”“等于”或

“小于”）消費者和分解者釋放的CO?總量。

【小題4】

1.森林生態(tài)系統(tǒng)中的碳元素主要以的形式儲存在植物體內成為森林碳

庫。當遭遇人為干擾或自然干擾后，原本儲存在植物體中的碳就會釋放回大氣中，

其回歸途徑除了圖1中的途徑外，還有②。

【小題5】

1.圖2中a、b兩條曲線變化趨勢出現差異的主要原因可能是

【小題6】

1.濕地在上億年的形成過程中，泥炭不斷堆積，形成巨大的“碳庫”。濕地對

溫室氣體總量的影響是巨大的，濕地二氧化碳的排放情況與受保護的狀況直接相

關。據統(tǒng)計，濕地退化排放的二氧化碳約占全球年排放量的11%,其中，泥炭地

的破壞會導致每年排放30億噸二氧化碳。

①濕地的水域中有處于挺水層、浮水層和沉水層的不同生物，形成了群落的

結構。食物鏈和食物網是生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構，生態(tài)系統(tǒng)的②就是沿著這

種渠道進行的。

②濕地中有很多水鳥，多以魚等水中生物為食。圖5表示能量流經某水鳥所處的

營養(yǎng)級示意圖[單位：J/(cm2.a)],其中C表示③，若食物鏈“水草一魚

一水鳥”中魚所處的營養(yǎng)級的同化量為500J/(cm2.a),則魚和水鳥所處的兩營

養(yǎng)級能量傳遞效率為④％。

【小題7】

1.科研人員對濕地水體中微囊藻種群數量進行調查，將樣液稀釋100倍，再采

用①進行計數。觀察到的計數室中細胞分布如圖6所示，則IL樣液中，

微囊藻的數量是②個。

圖6

【小題8】

1.習近平提出，中國二氧化碳排放力爭于2030年前實現碳達峰，努力爭取2060

年前實現碳中和。下列相關理解正確的是o

A,無機環(huán)境中的碳可在碳循環(huán)中被生物群落反復利用B,不是每個生態(tài)系統(tǒng)都

可依靠自身實現碳中和C,二氧化碳排放增多是導致氣溫升高的化學信息D.發(fā)

展低碳經濟、植樹造林是實現碳平衡的有效手段

佚口識點］

種群，生態(tài)系統(tǒng)的功能，碳達峰和碳中和，生態(tài)工程的特點及基本原理

［答案］

【小題1］生產者固定的太陽能總量和污水中有機物的化學能經呼吸作用以熱

能形式散失用于自身生長、發(fā)育和繁殖

【小題2】協調自生可吸收水體中的氮、磷等元素；為根系微生物提供附著基

質、棲息場所（、氧氣），加速根系周圍的有機碎屑分解

【小題3】（組成生物體的C、H、。、N、P、S等）元素A全球性（含或）

有機物大于

【小題4】有機物/含碳有機物（分解者）微生物的分解作用

【小題5】不同時間生產者的光合作用消耗的二氧化碳的量不同

【小題6】垂直物質循環(huán)和能量流動該營養(yǎng)級生長、發(fā)育、繁殖的能量16

【小題7】血球計數板1.5x10"

【小題8】ABD

［解析］

【小題1】

分析圖1可知，流經圖1人工濕地生態(tài)系統(tǒng)的總能量包括生產者固定的能量和

污水中有機物的化學能；濕地植物同化的能量，一部分經呼吸作用以熱能的形

式散失，另一部分用于自身生長、發(fā)育核繁殖，用于自身生長、發(fā)育繁殖的能

量可流入下一個營養(yǎng)級或傳遞給分解者。

【小題2】

濕地床栽種有一定凈化污水能力的本地濕地植物，使生物與環(huán)境達到協調與平

衡，體現了生態(tài)工程建設的協調原理；植物各自的生態(tài)位差異，以及它們之間

的種間關系，通過合理的人工設計，使這些物種形成互利共存的關系，體現了

生物的自組織作用，屬于自生原理。濕地中的植物可吸收水體中的氮、磷等元

素構成自身的物質；濕地植物根系發(fā)達，為根系微生物提供附著基質、棲息場

所（氧氣）；濕地植物可形成過濾層，加速根系周圍的有機碎屑分解。

【小題3】

物質循環(huán)指的是組成生物體的C、H、0、N、P、S等元素的循環(huán)，元素可能

存在于不同的化合物；圖2中A能利用大氣中的二氧化碳，屬于生產者。碳循

環(huán)具有全球性,故建立綠色低碳循環(huán)體系需要世界各國共同參與。達到"碳中

和“時，生產者吸收的CO2總量應等于CO2排放總量，而CO2排放總量除包

括消費者和分解者釋放的CO?總量外，還包括化石燃料的開采和使用過程中排

放的C02,故圖中生產者吸收的C02總量大于消費者和分解者釋放的CO?總

量。

【小題4】

在光合作用的暗反應中，C02和C5生成C3,C5進而被還原成有機物儲存在

有機物中，因此林的碳匯效應主要是依賴于植物的光合作用將大氣中的二氧化

碳固定,并以有機物的形式儲存在植物體內，成為森林碳儲。植物中的碳釋放

回大氣中的途徑有：植物自身呼吸作用、通過微生物的分解作用將植物殘枝

敗葉中的碳釋放回大氣中、森林砍伐和森林火災等。

【小題5】

光合作用的暗反應中利用二氧化碳合成有機物。圖中的曲線a表示40年間人

類燃燒化石燃料所產生的二氧化碳相對量，曲線b表示