浙江专版2019版高考生物一轮复习第十单元生物技术实践第36讲生态工程教案2.pdf
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1、第 36 讲 生态工程第 36 讲 生态工程 考试标准加试考试标准加试 1.生态工程的主要类型a3.活动 : 庭院生态系统的经济效益分析a 2.生态工程在农业中的应用a 考点一 生态工程的主要类型和原理考点一 生态工程的主要类型和原理 1生态工程的研究原理和研究对象 Error! 2生态工程的主要类型 (1)物质循环利用的生态工程 : 城市生活垃圾进行减量化、无害化、资源化处理。农村地 区发展养殖业,将农作物秸秆“过腹还田”等。 (2)节水和废水处理与应用的生态工程 : 农业区域实施节水灌溉技术,城市、工业开发节水性 质的生态系统;对废水、污水等实施减量、回收、再生和再循环的措施。 (3)山区
2、小流域综合治理与开发的生态工程 : 利用小流域自然资源,将治坡、治沟、修梯田与 发展草业、牧业、林业结合起来。 (4)清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程 : 生产沼气,开发利用太阳能、风能等清洁及 可再生能源。 思考讨论 1在我国,生态工程的发展特别迅速。阅读教材,分析提供的日常实例,试归纳我国生态工 程的主要类型及其有关规律。 实例一 城市生活垃圾减量化、无害化、资源化处理;农村发展养殖业。 实例二 在干旱半干旱地区,雨水和地表水收集,农业区节水灌溉;造糖厂用废弃的糖蜜制 酒精;造纸厂利用废液回收钙粉、木质素等物质;屠宰场用废血生产凝血酶、血红蛋白等。 实例三 三北、长江中上游防护林生态
3、工程;治坡、治沟、修梯田、发展林业。 实例四 利用农作物秸秆、生活垃圾发酵生产沼气;开发太阳能、风能。 (1)实例一为物质循环利用的生态工程。其原理为物质循环再生 ; 其优点为减少污染,废物资 源化。 (2)实例二为节水和废水处理与应用的生态工程。其原理为以节水为主 ; 对工业废水、生活污 水等实施减量、回收、再生、再循环的措施,寓废水处理于利用之中。 (3)实例三为山区小流域综合治理与开发的生态工程。 其原理为治理恢复小流域生态环境, 可 持续利用小流域自然资源,其优点为可持续利用小流域自然资源;将治坡、治沟、修梯田与 发展草业、牧业、林业结合。 (4)实例四为清洁及可再生能源系统组合利用的
4、生态工程。其原理为开发和利用清洁能源 ; 其 优点是为全社会提供能效高、对环境影响小、可持续的能源服务。 2如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话? 提示 对环境造成危害的污染物,采用一定的措施和技术,就能够进行回收和循环利用,这 样不但减少了环境污染,而且提高了资源的利用效率,减少了资源的浪费。例如,对废污水 中的重金属或氮、磷等养分就可以进行回收再利用。因此说污染物是放错地方的资源。 题型一 生态工程的主要类型 1(2017余姚校级月考)下列措施,不属于物质循环利用的生态工程类型的是( ) A利用蚯蚓等处理城市生活垃圾,蚓粪残渣作肥料 B在干旱地区开展雨水和地表水的收集 C把人畜粪便转化
5、为复合肥 D农作物秸秆的“过腹还田” 答案 B 解析 利用蚯蚓等处理城市生活垃圾,蚓粪残渣作肥料利用了物质循环再生原理,A 项正确 ; 在干旱地区开展雨水和地表水的收集不属于物质循环再生,B 项错误;把人畜粪便转化为复 合肥是利用了物质循环再生原理,C 项正确;农作物秸秆的“过腹还田”利用了物质循环再 生原理,D 项正确。 2(2017温州校级期末)如图为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于( ) A物质循环利用的生态工程 B山区小流域综合治理与开发的生态工程 C节水和废水处理与应用的生态工程 D清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程 答案 C 解析 图示没有涉及废弃物的资源化,不是物质循环
6、利用的生态工程,A 项错误;图示没有 造成污染,因此不可能是山区小流域综合治理与开发的生态工程,B 项错误;根据图示可知, 该生态工程是节水和废水处理与应用的生态工程,C 项正确;图中没有提及能量问题,不可 能是清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程,D 项错误。 题型二 生态工程的原理 3生态农业不仅指对于农作物中所含物质、能量的充分利用,还具有很多内涵。人们越来越 认识到根据不同地区的土地、光、水等各种自然资源,设计出适合本地的生态农业结构的重 要意义。下列措施中不符合生态学原理的是( ) A作物“轮种”不仅能合理地利用各种矿质营养,还可避免某些害虫的大发生 B以作物秸秆为燃料发电,可以做
7、到对农作物中物质和能量的多级利用 C充分利用各种生物固氮措施,尽量施用农家肥,减少化肥的施用 D应用以虫治虫、以菌治虫的措施,尽量减少甚至不使用有害农药 答案 B 解析 作物“轮种”不仅能合理地利用各种矿质营养,还可避免某些害虫的大发生,符合生 态学原理, A 项正确 ; 以作物秸秆作燃料发电, 只能利用秸秆中极少量的能量, 能量浪费严重, 不能体现生态系统内物质和能量的多级利用,B 项错误;充分利用各种生物固氮措施,尽量 施用农家肥,减少化肥的施用,符合生态学原理,C 项正确 ; 应用以虫治虫、以菌治虫的措施, 尽量减少甚至不使用有害农药,符合生态学原理,D 项正确。 4据下图判断,下列叙述
8、不符合生态学原理的是( ) A物质经过多级利用,实现了良性循环 B每一级生产环节都获得了产品,提高了生态经济效益 C由于食物链延长,能量逐级损耗,系统总能量利用效率降低 D由于各级产物都可以利用,减少了废物和污染 答案 C 解析 选项 A 符合物质循环再生原理;选项 B 对物质循环再生进行了进一步阐述;选项 C 与 能量多级利用提高了能量利用效率不符;选项 D 在物质循环再生基础上,阐述了“污染物是 放错地方的原料”的含义。 考点二 生态工程在农业中的应用考点二 生态工程在农业中的应用 1传统农业措施 套种、间种、轮种。 2生态工程在农业中的应用 (1)庭院生态工程:进行物质和能量的多级利用。
9、 (2)农业生态工程:按照生态和经济规律,种养结合的优化设计。 3农业生态工程的主要技术 主要技术实例 物质的良性循环技术 庭院生态系统、桑基鱼塘生态工程、农作物 秸秆“过腹还田” 洁净可再生的新能源开发技术 太阳能热水器直接利用太阳能、 利用发酵技 术产生沼气开发生物能、 开发风能和潮汐能 种植业和畜牧业合理优化技术“退耕还林” 、“退耕还草” 套种、间种和轮种制度 小麦、玉米套种、桑园中种植大豆、北方果 园中种植蔬菜 立体养殖技术混养鱼塘 利用生物种间关系, 发展生物防 治技术 放养害虫的天敌青蛙等 4.生态农业两大经典实例分析 (1)桑基鱼塘模式 人工建立的高产稳产的农业生态系统,做到蚕
10、粪养鱼,鱼粪肥塘,塘泥肥田、肥桑,从而获 得稻、鱼、蚕茧三丰收,如图所示。 (2)沼气农田立体养殖模式 通过控制温室内的温度、光照、气体和水肥等因素,缩短生产周期,大幅度提高粮食、蔬菜 和水果的产量和质量。 思考讨论 1建立生态农业系统的最终目的是 : 实现对能量的多级利用,提高能量的利用率,使能量尽 可能多地流向对人类有益的部分。 2 某农业生态工程基地按照生态和经济规律, 对种植业和养殖业进行了优化设计。 通过套种、 间种和轮种等技术的应用,使种植的农作物为该生态系统组成成分中的消费者提供更多的食 物。在农业生产中尽量不施用农药,其目的是 C。 A减少水土流失B减少土壤肥力 C减少环境污染
11、D减少生物多样性 题型一 生态工程在农业中的应用 1(2017余姚校级月考)设计生态工程的常用方法之一是给食物链(网)“加环” ,如图就是 一种“加环”示意图,据图判断下列说法不正确的是( ) A用蛆蛹粪便还田,运用了能量循环原理 B用残渣来培育食用菌和蛆蛹,实现了物质的多级利用 C用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇,可增加经济效益 D该生态工程的正常运转离不开人的管理 答案 A 解析 能量是单向流动、 逐级递减的, 不能循环利用, A 项错误 ; 用残渣来培育食用菌和蛆蛹, 实现了物质和能量的多级利用,B 项正确;用玉米芯生产木糖醇,实现了物质的多级利用, 可以增加经济效益,C 项正确;该图属于
12、生态农业,人的作用非常关键,D 项正确。 2“四位一体”生态农业是我国北方典型的生态农业模式,它以沼气为纽带,将沼气池、猪 禽舍、蔬菜栽培与日光温室有机地组合在一起。下列有关叙述不正确的是( ) A将牛粪、猪粪直接施入沼气池,可以为沼气池中的微生物生长提供物质和能量 B建立该系统遵循的主要原理有物质循环再生原理、物种多样性原理等 C该系统的主要成分是蔬菜,人、牛、猪等均为消费者,它们构成食物网 D由于废弃物的再利用,提高了该系统中各营养级之间的能量传递效率 答案 D 解析 将牛粪、猪粪直接施入沼气池,微生物可以将其中的有机物分解为无机物,有利于能量的 多级利用可以为沼水池中的微生物生长提供物质
13、和能量,A 项正确;该生态系统将农业废弃物的 转化、再生和资源化等综合起来,同时又增加了蔬菜的种植和猪、牛等家畜的饲养,遵循了能量 的多级利用、物质循环再生、物种多样性等原理,B 项正确;生产者是生态系统的主要成分,又 是基本成分,人、猪和牛直接或间接取食于生产者(蔬菜),生产者和消费者构成了食物网或食物 链,C 项正确;不同结构的生态系统,能量传递效率是不会改变的,D 项错误。 生态工程设计的常用方法 (1)生态工程设计的常用方法之一是食物链(网)的“相接” 。例如,在稻田养鱼的农业生态工 程中,鱼与稻原属于不同生态系统的食物链(网),但在人为调控下,将一些草食性鱼、滤食 性鱼和杂食性鱼(如
14、草鱼、鲢鱼和罗非鱼等)的鱼苗放养在稻田中,使稻田生态系统的结构有 所改变,物质循环和能量流动更为合理。这表现在鱼类摄食杂草,减少了杂草在阳光、养分 方面与水稻的竞争;鱼粪中含有丰富的氮、磷,增加了水稻的肥源;滤食性和杂食性鱼能摄 食稻田中的浮游生物、底栖动物等。 (2)生态工程设计的常用方法之二是食物链(网)的“加环” 。“加环”可为未被利用的部分找 到出路。例如,用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇等,其残余物用来培养食用菌,栽培食用 菌后的残余物用来养殖蛆蛹,蛆蛹粪作为优良有机肥还田等。 题型二 庭院生态系统的经济效益分析 3 下面为一庭院生态系统各成分的组成和相互关系的示意图, 下列关于该生态
15、系统的分析中, 正确的是( ) A建立该生态系统的目的是实现物质和能量的循环利用,提高经济效益 B若在果树间间种绿肥类杂草,能导致该系统中生物多样性增加,可能有效控制果园中某些 害虫的数量从而减少对果树的危害 C在庭院中饲养鸡鸭能提高生态系统中物质的利用效率,增加产量,但由于食物链延长,生 态系统中能量传递效率会降低 D在庭院中建沼气池处理垃圾、粪便和植物枝叶,目的是尽可能减少分解者获得的能量,从 而使能量流向对人有益的部分 答案 B 解析 生态系统中的能量不能循环利用;增加生物的多样性,可提高生态系统的稳定性;能 量沿食物链传递的效率与食物链的长短无关。 4一青年农民利用自己学习的生态学知识
16、,在自家庭院里建了一个小型生态农业,年创收入 上万元。如图是该家庭生态工程的模式图,请据图分析回答问题: (1)从图中可知,人类生活中所需的能源来自于太阳能、沼气等。利用这些能源与利用煤炭相 比,突出的优点是_。 (2)该生态工程中的能量能够更多地被人类利用,原因是_ _。 (3)生态工程建设的目的就是遵循自然界_的规律, 充分发挥资源的生产潜力, 防 止环境污染,达到经济效益和生态效益的同步发展。与传统工程相比较,生态工程具有 _的特点。 (4)据生态工程中的物种多样性这一原理, 有人认为生态农业建设中, 应使食物链和营养级越 长越多越好,你是否支持这一观点?_。 答案 (1)减少了燃烧煤炭
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