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生物選修3 人教版 專題5生態(tài)工程第2節(jié)生態(tài)工程的實例和發(fā)展前景 要點突破 知識點1生態(tài)工程的實例 例1 十一五 期間農業(yè)部計劃在全國建設10000個資源良性循環(huán)的生態(tài)新村 農村沼氣的綜合利用將是其中重點發(fā)展的內容 沼氣綜合利用指人畜糞便經沼氣池發(fā)酵后 所產生的沼氣 沼液 沼渣作為下一級生產活動的原料 肥料 飼料 添加劑和能源等 進行再利用 以下是一組沼氣生態(tài)農業(yè)的問題 據此完成 1 3 題 1 沼氣是有機物質在厭氧環(huán)境中 通過微生物發(fā)酵作用 產生的一種可燃性氣體 其主要成分是甲烷 有機物變成沼氣的過程主要分為兩道工序 首先是分解細菌將糞便 秸稈中的復雜有機物分解成簡單有機物和CO2 再在甲烷菌的作用下將CO2還原成甲烷 甲烷菌也從中獲得能量而生長 由此可見 分解細菌和甲烷菌的同化作用類型分別為 和 甲烷菌在生態(tài)系統中的成分屬于 2 沼氣發(fā)酵菌種在8 60 范圍內都能發(fā)酵產氣 并且溫度越高 發(fā)酵越活躍 這是因為 3 下圖是某地農民以沼氣為紐帶建立的農業(yè)生態(tài)系統 該生態(tài)工程主要運用了哪些基本原理 通過實踐證明 這種生態(tài)系統較為理想 不僅有很好的生態(tài)效益 而且也為農民增加了經濟效益 其原因是充分利用了 中的能量 建立這種生態(tài)系統的目的就是為了 動物糞便中的臭味主要來自氨 在沼氣池中經 的作用 可以形成 被植物吸收利用 解析 1 沼氣池中的分解細菌可將糞便 秸稈中的復雜有機物分解為簡單有機物和CO2 因此分解細菌的同化作用類型為異養(yǎng)型 而甲烷菌將CO2還原成甲烷 并從中獲得能量而生長 所以甲烷菌應是自養(yǎng)型生物 2 微生物發(fā)酵過程必須有酶的催化 在一定范圍內 隨著溫度的升高 酶的活性增強 3 從圖中分析可看出該生態(tài)工程設計主要運用了物質循環(huán)再生原理 整體性原理 建立以沼氣為紐帶的農業(yè)生態(tài)系統的目的是充分調整能量流動關系 使能量流向對人類最有益的部分 沼氣池中的臭味主要來自于氨 氨經硝化細菌的硝化作用形成硝酸鹽可被植物吸收利用 答案 1 異養(yǎng)型自養(yǎng)型生產者 2 在一定范圍內 隨著溫度的升高 酶的活性增強 3 物質循環(huán)再生原理 整體性原理 各營養(yǎng)級使能量流向對人類最有益的部分 硝化細菌硝化硝酸鹽名師點睛 生態(tài)農業(yè) 1 生態(tài)農業(yè)的概念 生態(tài)農業(yè)是以生態(tài)學理論為依據 以環(huán)境與經濟協調發(fā)展為前提 在一定區(qū)域內 因地制宜地規(guī)劃 組織和開展多層次 多功能的農業(yè)生產 2 生態(tài)農業(yè)的基本原理 生態(tài)學的基本原理是發(fā)展生態(tài)農業(yè)的主要理論基礎 我們知道 生態(tài)系統中能量多級利用和物質循環(huán)再生是生態(tài)學的一條基本原理 而食物鏈則是生態(tài)系統能量流動和物質循環(huán)的主要渠道 因此食物鏈既是一條能量轉換鏈 又是一條物質傳遞鏈 從經濟上看還是一條增值鏈 因此 遵循這一原理 就可以合理設計食物鏈 充分利用當地自然資源 利用動物 植物和微生物之間的相互依存關系 使生態(tài)系統中的物質和 能量被分層次地充分利用 使生產一種產品時所產生的有機廢物成為生產另一種產品的投入 也就是實行無廢物生產 提供盡可能多的潔凈產品 既充分有效利用機械設備 化肥 農藥 又減少環(huán)境污染 3 生態(tài)農業(yè)的特點 生態(tài)農業(yè)可以實現對物質和能量的多級利用 提高能量利用率 減少對能源和資源的消耗 減少環(huán)境污染 知識點2生態(tài)工程的發(fā)展前景 1 生物圈2號 生態(tài)工程的實驗及啟示 1 目的 制造一個人工模擬的生命支持系統 以驗證人類在離開地球的情況下 利用人工生態(tài)工程 僅僅依靠太陽能 能否維持生存 2 組成 密封的鋼架構型 7種模擬生態(tài)群落區(qū) 兩個大氣擴張室 陽光 3 失敗的原因 主要是溫度失調 空氣中的CO2含量猛增 O2量減少 不足以維持人及動物的生存 4 啟示 使我們認識到與自然和諧共處的重要性 深化了我們對自然規(guī)律的認識 2 對我國生態(tài)工程發(fā)展前景的分析與展望 1 西方國家的生態(tài)工程的特點 目的是治理環(huán)境污染 集中對破壞的生態(tài)系統進行生態(tài)恢復 應用范圍小 不太強調經濟效益 2 我國的生態(tài)工程的特點 不但重視對生態(tài)環(huán)境的保護 更注重與經濟 社會效益的結合 3 我國的生態(tài)工程存在的問題 缺乏定量化模型的指導 難以設計出標準化 易操作的生態(tài)工程樣板 設計缺乏高科技含量 缺乏理論性指導等 4 發(fā)展前景 符合國情 有政府支持 得到了廣泛的應用 隨著我國社會 經濟的發(fā)展 以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施 我國的生態(tài)工程一定會展現出廣闊的發(fā)展前景 例2下列關于我國生態(tài)工程與西方國家生態(tài)工程的比較 正確的是 西方國家的生態(tài)工程以治理環(huán)境污染和恢復破壞的生態(tài)系統為主要目標 我國的生態(tài)工程則以經濟和社會效益為主要目標 西方國家的生態(tài)工程應用范圍比我國小 我國的生態(tài)工程難以像西方那樣 設計出標準化 易操作的生態(tài)工程樣板A B C D 解析 發(fā)達國家與我國的生態(tài)工程建設強調的重點有所不同 西方國家的生態(tài)工程除了治理環(huán)境污染的目標外 主要是通過介于工程和依靠自然恢復力的一種中間途徑 集中于對破壞的生態(tài)系統進行生態(tài)恢復 我國的生態(tài)工程走有中國特色的道路 不但要重視對生態(tài)環(huán)境的保護 更要注意與經濟 社會效益的結合 從總體來看 發(fā)達國家的生態(tài)工程的應用范圍比我國小 也不那么強調經濟效益 不過 目前我國的生態(tài)工程還有一些不足之處 如缺乏定量化模型指導 難以設計出標準化 易操作的樣板等 答案 D 名師點睛 中國與西方國家生態(tài)工程建設的區(qū)別如下表所示 本節(jié)小結 核心歸納1 生態(tài)工程建設應遵循適應性和高效性原則 突出社會 經濟 自然生態(tài)系統的整體與功能 促進生態(tài)環(huán)境的保護和產業(yè)的發(fā)展 2 生態(tài)工程建設要考慮到有利于人類和自然兩個方面 突出低消耗 多效益和可持續(xù)的特征 3 恢復植被是生態(tài)恢復工程的第一步 4 生態(tài)工程建設除了依據生態(tài)學原理外 還應依據整體性原理 協調與平衡原理 物質循環(huán)再生原理 系統學和工程學原理 正誤判斷1 技術設計是生態(tài)工程建設的核心環(huán)節(jié) 2 人工濕地是模擬自然濕地生態(tài)系統的自凈功能而建設的 3 生態(tài)恢復工程的第一步是恢復食物鏈 4 我國西部地區(qū)環(huán)境惡化的實質是植被減少 5 退田還湖屬于大區(qū)域生態(tài)系統恢復工程 1 2 3 提示 生態(tài)恢復工程的第一步是恢復植被 4 提示 我國西部地區(qū)環(huán)境惡化的實質是水土資源的喪失 5 提示 屬于濕地生態(tài)恢復工程