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1、专题十三 生态工程,生态工程,生态工程的概念及其建设目的,生态工程的基本原理,生态工程的实例,生态工程的发展前景,物质循环再生原理 物种多样性原理 协调与平衡原理 整体性原理 系统学和工程学原理,农村综合发展型生态系统 小流域综合治理生态系统 大区域生态系统恢复工程 湿地生态恢复工程 矿区废弃地的生态恢复工程 城市环境生态工程,“生物圈2号”启示 生态工程的现况和特点,1.(2011年江苏卷)池塘养殖普遍存在由于饵料、鱼类排泄物、换水不及时等引起的水体污染现象，研究者设计了一种循环水池塘养殖系统(如下图)。请回答下列问题：,(1)与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性。人工养殖池塘水
2、体的N、P含量容易升高，会引起水体的富营养化；藻类等浮游生物大量繁殖、加之死亡后被微生物分解，引起水体的溶氧量下降，造成鱼类等死亡，进一步破坏了生态系统稳态，这种调节方式称为 。,高,正反馈,(2)与传统养殖池塘相比，该养殖系统增加的生态工程设施有。可以通过在这些设施内栽植水生植物、放养滤食动物等措施，起到对水体的，有效减少水体中的N、P等含量。 (3)该养殖系统设计为前一池塘上层水流入后一池塘底部，实现水层交换，其目的有、。,生态塘和潜流湿地,净化作用,增加水中的溶氧量,提高饵料的利用率,(4)该养殖系统中串联的池塘不宜过多，因为。 (5)保持池塘水体中适当的N、P含量是必要的，该养殖系统可
3、以通过、进行调控。,水体中的N和P含量(浓度)越来越高,补水和排水,水泵控制水的流量(循环频次),后面池塘,【解析】(1)人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性比自然池塘高，生态系统中的反馈调节包括正反馈调节和负反馈调节，其中负反馈调节的结果是使生态系统保持相对稳定，而正反馈调节会使生态系统偏离相对稳定水平。 (2)传统池塘养殖没有生态塘和潜流湿地，增加这些设施有助于对水体进行净化。,【解析】(3)养殖塘水层不断交换，有利于增加水体中的溶解氧且可提高水体中饵料的利用率。 (4)串联池塘过多，则越在后面的池塘，N、P的含量可能越高。 (5)控制池塘中含有适当的N、P，要通过给水、排水装置以及控制给水排
4、流量来实现。,2.(2011年全国卷)现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池曝气池兼氧池植物池”，其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后，可用于浇灌绿地。回答问题： (1)污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中，微生物通过呼吸将有机物分解,无氧和有氧(或细胞),(2)植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了(生态系统、群落、种群)。在植物池的食物网中，植物位于第营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于所固定的能。 (3)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、和等原理。 (4)一般来说，生态工程的
5、主要任务是对进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。,群落,一,生产者,太阳,物质循环再生,物种多样性,环境(或受损的生态系统),已被破坏的生态,【解析】(1)处理流程中有厌氧环境和曝气池，所以微生物应该具备有氧呼吸和无氧呼吸。 (2)在一定地点的所有生物统称为群落，其中植物作为生产者位于第一营养级，生态系统中流动的总能量是生产者所固定的太阳能。 (3)生态工程遵循的基本原理包括整体性、协调与平衡、物质循环再生、物种多样性、系统学和工程学等原理。 (4)生态工程的主要任务是对己被破坏的生态环境进行修复，提高生态系统的稳定性。,考点1：生态工程所遵循的基本原理,
6、续上表,续上表,【例1】南京古泉生态农场是生态农业的典范。该农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、养蘑菇、种桑养蚕、种植果树等多个生产过程合理地有机结合起来，成为一种高效良性的循环，生态效益达到了良性发展。请就此生态农场的特点，完成下列问题： (1)该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的 _、_和_。,物质循环再生原理,物种多样性原理,整体性原理,(2)该工程的核心之一是沼气池，沼气池的制作如图所示。请在图中标出箭头，表示生产过程中的物质循环。图形如下：,【答案】上图所示,(3)如果将图中“无机物农田”这一环节去掉，对生态农业系统有何影响？ _。 (4)据生态工程中的物种多样性这一原
7、理，有人认为生态农业建设中，应使食物链越长和营养级越多越好。请你结合所学有关生态工程原理，分析该结论是否正确，为什么？,土壤中的无机物得不到补充，物质循环受到破坏，土 壤肥力下降,不正确。因为食物链长，各食物链中的生物数量难以达到一定规模，影响经济效益；营养级多，高层次营养级生物获得的能量较少，该营养级生物数量也较少。,【解析】(1)生态工程中的生态农业是建立在物质循环再生、物种多样性和整体性等原理基础上的，在实现经济效益的同时，也取得了良好的生态效益和社会效益。 (2)物质循环的特点是循环往复、分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的目的，即物质循环再生原理。 (3)如果把“无机物农田”这
8、一环节去掉，势必会造成物质循环受到破坏，土壤无机物得不到及时补充，土壤肥力下降。 (4)能量沿着食物链流动时，能量逐级递减，传递效率大约为10%20%，因此最高营养级获得的总能量最低。,【变式题1】(2008江苏卷)江苏某农户创建的冬季生态型种植养殖模式如下图所示，请据图回答下列问题。(1)牛棚内产生的_可扩散进入蔬菜大棚，提高蔬菜大棚内蔬菜的光合效率；蔬菜光合作用产生的_可扩散进入牛棚。,二氧化碳,氧气,(2)秸秆除了作为牛的饲料外，还可与牛粪混合进行_，腐熟的产物肥效提高，这是因为_ _。这种肥料用于蔬菜栽培可以提高蔬菜产量。 (3)在牛的品系、饲料品种和用量不变的条件下，采用这种养殖模式
9、，牛的生长速率明显提高，其主要原因是_。 (4)牛棚保温所需的热能来源于牛身散热、地热、_和_。 (5)从生态系统主要功能的角度分析，这种种植养殖模式较好地实现了_。,发酵,牛棚内温度较高，因而牛维持体温消耗的能量较少,太阳光能,发酵产热,物质的循环利用和能量的高效利用,微生物将有机,物分解为无机物,【解析】 (1)牛棚内产生的CO2可扩散进入蔬菜大棚，蔬菜光合作用产生的O2可扩散进入牛棚。 (2)秸秆与牛粪混合后进行发酵，微生物将有机物分解为无机物。 (3)牛棚内温度较高，有利于牛维持体温，消耗的能量较少。 (4)牛棚保温所需的热能来自于牛身散热、地热、太阳光能和发酵产热。 (5)该生态型养
10、殖模式较好地实现了物质的循环利用和能量的高效利用。,考点2：生态工程实例的分析,续上表,续上表,【例2】请仔细读图，然后指出该生态农业的优点：,(1)生态农业设计的基本原理是： _； _。 (2)生态农业的优越性表现在_。 (3)在“农作物猪农户”这条食物链中，若农作物通过光合作用产出300摩尔氧气，则农作物同时产出_摩尔葡萄糖，农户从猪中获取的能量最多相当于_摩尔的葡萄糖。,生态系统中能量多级利用和物质循环再生原理,环境与经济协调发展,各种农产品的生产互相协调，互惠互利，实现了能量和物质的多级利用,50,2,【解析】生态农业是在环境与经济协调发展的思想指导下，应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业体系。生态系统中能量多级利用和物质循环再生是生态学的基本理论，食物链是能量流动和物质循环的主渠道。这样，各种农产品的生产互相协调，互惠互利，实现了能量和物质的多级利用。人们可以利用生物种群之间的关系，对生物种群进行人为调节：用天敌减轻生物危害，用生产农产品的废弃物做饲料和肥料，减轻农药和化肥对环境的污染。能量在食物链中传递按10%20%逐级递减。,【变式题2】农村综合发展型生态工程的优点包括( ) 能量的多级利用 物质循环再生 废物资源化 生物相互依存，体现了整体性 做到了生态、经济和社会效益三结合A BC D,C,
