2019-2020年高中生物 第四章 課時15 生態(tài)工程及其原理課后作業(yè)（含解析）蘇教版選修3.doc

2019-2020年高中生物 第四章 課時15 生態(tài)工程及其原理課后作業(yè)（含解析）蘇教版選修3目標導航1.說出生態(tài)工程的概念。2.掌握生態(tài)工程的四個基本原理。 一、生態(tài)工程1原理：生態(tài)系統(tǒng)中_與_原理、_原則。2設(shè)計思路：促進物質(zhì)被_。3目標：是在促進自然界_的前提下，充分發(fā)揮_，防治_，達到_與_的同步發(fā)展。4意義：提供了既保護_，又解決難以處理的_問題的途徑。5優(yōu)勢：具有_、_、_的特征。6組成：主要由_、_和_構(gòu)成。二、生態(tài)工程的原理1物種共生原理：自然界中任何一種生物都不能離開其他生物而單獨生存和繁衍，包括_等多種關(guān)系。這種關(guān)系構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)的_和反饋機制。2生態(tài)位原理：合理利用該原理，可以構(gòu)建一個具有多層次、多種群的穩(wěn)定而高效的生態(tài)系統(tǒng)。3食物鏈原理：是實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)中_、_和_的基礎(chǔ)，也是生態(tài)工程設(shè)計的重要因素。4物種多樣性原理：生態(tài)系統(tǒng)中生物多樣性越_，生態(tài)系統(tǒng)就越_，可實現(xiàn)對資源_并增加系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的。5此外：生態(tài)工程的設(shè)計還必須遵循_的基本規(guī)律，運用_的理論和方法來指導生態(tài)工程的實施和管理，以達到_的統(tǒng)一。知識點一生態(tài)工程1下列關(guān)于生態(tài)工程的敘述中，錯誤的是()A生態(tài)工程是生態(tài)學與工程學的結(jié)合B生態(tài)工程追求經(jīng)濟與生態(tài)效益的雙贏C生態(tài)工程是無消耗、多效益的工程D依據(jù)的原理是物種共生和物質(zhì)循環(huán)再生2江蘇某縣地處水鄉(xiāng)，畜禽養(yǎng)殖和栽桑養(yǎng)蠶是當?shù)剞r(nóng)業(yè)的兩大支柱產(chǎn)業(yè)。在生產(chǎn)總量不斷擴張的同時，該縣堅持在發(fā)展中解決環(huán)境問題，優(yōu)化生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)了資源的最大化利用。請分析該縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(部分)示意圖，回答問題：(1)該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動從_開始，圖中屬于消費者的生物有_。(2)該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)為何能提高經(jīng)濟效益？_。(3)從生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性看，該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)比簡單的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)不易發(fā)生蟲害的原因是_，請說出兩種根據(jù)生物學原理防治害蟲的方法：_。知識點二生態(tài)工程的原理3現(xiàn)有一生活污水凈化處理系統(tǒng)，處理流程為“厭氧沉淀池曝氣池兼氧池植物池”，其中植物池中生活著水生植物、昆蟲、魚類、蛙類等生物。污水經(jīng)凈化處理后，可用于澆灌綠地。回答問題：(1)污水流經(jīng)厭氧沉淀池、曝氣池和兼氧池后得到初步凈化。在這個過程中，微生物通過_呼吸將有機物分解。(2)植物池中，水生植物、昆蟲、魚類、蛙類和底泥中的微生物共同組成了_(生態(tài)系統(tǒng)、群落、種群)。在植物池的食物網(wǎng)中，植物位于第_營養(yǎng)級。植物池中所有蛙類獲得的能量最終來源于_所固定的_能。(3)一般來說，生態(tài)工程的主要任務(wù)是對_進行修復，對造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。知識點三根據(jù)生態(tài)工程原理設(shè)計生態(tài)工程4池塘養(yǎng)殖普遍存在由于餌料、魚類排泄物、換水不及時等引起的水體污染現(xiàn)象。研究者設(shè)計了一種循環(huán)水池塘養(yǎng)殖系統(tǒng)(如下圖)。請回答下列問題：(1)與自然池塘相比，人工養(yǎng)殖池塘生態(tài)系統(tǒng)恢復力穩(wěn)定性_。人工養(yǎng)殖池塘水體的N、P含量容易升高，會引起水體的富營養(yǎng)化；藻類等浮游生物大量繁殖、加之死亡后被微生物分解，引起水體的溶氧量下降，造成魚類等死亡，進一步破壞了生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)，這種調(diào)節(jié)方式稱為_。(2)與傳統(tǒng)養(yǎng)殖池塘相比，該養(yǎng)殖系統(tǒng)增加的生態(tài)工程設(shè)施有_?？梢酝ㄟ^在這些設(shè)施內(nèi)栽植水生植物、放養(yǎng)濾食動物等措施，起到對水體的_，有效減少水體中的N、P等含量。(3)該養(yǎng)殖系統(tǒng)設(shè)計為前一池塘上層水流入后一池塘底部，實現(xiàn)水層交換，其目的有_、_。(4)該養(yǎng)殖系統(tǒng)中串聯(lián)的池塘不宜過多，因為_。(5)保持池塘水體中適當?shù)腘、P含量是必要的，該養(yǎng)殖系統(tǒng)可通過_、_進行調(diào)控?；A(chǔ)落實1氧化塘法凈化污水中的硝化細菌位于()A厭氧層 B好氧層C兼性層 D各層均有分布2生態(tài)工程建設(shè)中的恢復工程最重要的一步是()A生物群落恢復 B食物鏈恢復C穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)的恢復 D植被恢復3某草原牧區(qū)，在進行草場建設(shè)時，既注重不同牧草種類的搭配種植，又對單位面積內(nèi)的放牧量做了一定的控制。這種做法體現(xiàn)了()A實行“循環(huán)經(jīng)濟”的原則B低消耗、多效益的原則C遵循物種多樣性和生態(tài)位原理D建立自然社會經(jīng)濟復合系統(tǒng)4下列不屬于生態(tài)工程建設(shè)目的的是()A對造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進行改善B防止環(huán)境污染C單純追求糧食產(chǎn)量D促進人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展5建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)時巧設(shè)、增設(shè)食物鏈的目的不包括()A實現(xiàn)物質(zhì)的分層次多級利用B實現(xiàn)能量的循環(huán)，使廢物資源化C加強生物防治，控制有害生物的危害D減輕污染，提高抵抗力穩(wěn)定性6下列敘述違背了生態(tài)工程依據(jù)的生態(tài)學原理的是()A充分考慮環(huán)境因子對生物的影響B(tài)盡可能減少種間競爭所產(chǎn)生的耗損C實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)D以單一種群獲得經(jīng)濟效益的最大化能力提升7農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，假設(shè)有兩條主要的食物鏈如圖所示。如果有人大量捕捉蛙，短期內(nèi)對該生態(tài)系統(tǒng)造成的影響是()A有利于生態(tài)系統(tǒng)的平衡 B水稻蟲害嚴重C蛇的數(shù)量迅速增加 D鼠的數(shù)量迅速增加8下列關(guān)于生態(tài)工程的敘述，不正確的是()A當人類賴以生存的生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)嚴重的問題時，生態(tài)工程應(yīng)運而生B生態(tài)工程能夠減少環(huán)境污染C生態(tài)工程以犧牲環(huán)境和資源為前提，生產(chǎn)出更多的產(chǎn)品D生態(tài)工程力求達到生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一9人們?yōu)榱私鉀Q某些在農(nóng)、牧、漁業(yè)等生產(chǎn)中的生態(tài)問題而采取了下列各項措施，其中導致完全相反結(jié)果的是()A更好的人口控制B制造更強、更有效的農(nóng)藥C合理的放養(yǎng)牲畜D把科學的耕作技術(shù)應(yīng)用于海洋綜合拓展10利用人工濕地可對污水進行凈化處理，其基本原理是：在一定的基質(zhì)(由土壤、沙石等組成)上種美人蕉、蘆葦?shù)葷竦刂参?，將污水投放到人工建造的類似于沼澤的濕地上，當污水流過人工濕地時，由于系統(tǒng)中的物理沉降、化學分解和生物凈化作用，使污水得到凈化。下圖是利用人工濕地去除污水中氮的生物脫氮原理簡圖。請分析回答：(1)A、B代表的過程分別是_、_。(2)與植物吸收a物質(zhì)有密切聯(lián)系的生理過程是_。(3)植物吸收的a物質(zhì)用于合成的有機成分是_和_等。(4)在此生態(tài)系統(tǒng)中對廢水凈化起主要作用的是_。第15課時生態(tài)工程及其原理知識清單一、1.物種共生物質(zhì)循環(huán)再生結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)2.分層多級利用3.良性循環(huán)資源的生產(chǎn)潛力環(huán)境污染生態(tài)效益經(jīng)濟效益4.自然環(huán)境環(huán)境污染5.低消耗多效益可持續(xù)6.生物種群生物群落生態(tài)系統(tǒng)二、1.共生、競爭自我調(diào)節(jié)3.物質(zhì)循環(huán)能量流動信息傳遞4.高穩(wěn)定充分利用5.社會發(fā)展和經(jīng)濟運行系統(tǒng)工程經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益對點訓練1C生態(tài)工程是指應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生與物質(zhì)循環(huán)再生原理、結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)原則，其根本目標是在促進自然界良性循環(huán)的前提下，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防治環(huán)境污染，達到生態(tài)效益與經(jīng)濟效益的同步發(fā)展。它不同于一般的傳統(tǒng)工程，具有低消耗、多效益、可持續(xù)的特征。知識鏈接生態(tài)工程(1)概念：生態(tài)工程是指應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生與物質(zhì)循環(huán)再生原理、結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)原則，結(jié)合系統(tǒng)分析的最優(yōu)化方法設(shè)計的促進分層多級利用物質(zhì)的生產(chǎn)工藝系統(tǒng)。(2)作用：生態(tài)工程提供了既保護自然環(huán)境，又解決難以處理的環(huán)境污染問題的途徑。(3)人類設(shè)計生態(tài)工程的根本目標：在促進自然良性循環(huán)的前提下，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防治環(huán)境污染，達到生態(tài)效益和經(jīng)濟效益的同步發(fā)展。(4)生態(tài)工程不同于一般的傳統(tǒng)工程的特征：低消耗、多效益、可持續(xù)。(5)生態(tài)工程的成分：主要由生物種群、生物群落和生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成。2(1)桑等生產(chǎn)者固定太陽能蠶、禽、畜(2)實現(xiàn)了物質(zhì)和能量的多級利用，提高了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量；減少了化肥、農(nóng)藥的使用(降低農(nóng)業(yè)投入)(3)抵抗力穩(wěn)定性較高(營養(yǎng)結(jié)構(gòu)較復雜，自我調(diào)節(jié)能力較強)天敵防治、激素防治、種植轉(zhuǎn)基因抗蟲作物解析(1)生態(tài)系統(tǒng)的能量輸入是指由生產(chǎn)者固定太陽能開始，例如桑等農(nóng)作物；直接或間接以生產(chǎn)者為食的為消費者，如蠶、畜、禽。(2)投入減少，物質(zhì)循環(huán)利用，使產(chǎn)量提高。(3)該生態(tài)系統(tǒng)生物群落結(jié)構(gòu)相對復雜，從而使抵抗力穩(wěn)定性增強，自我調(diào)節(jié)能力提高。利用生物的種內(nèi)關(guān)系或種間關(guān)系來誘殺害蟲，如利用捕食關(guān)系引入天敵，利用性引誘劑防治害蟲等。知識拓展生態(tài)工程建設(shè)的分析1傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)模式石油農(nóng)業(yè)(1)不足：傳統(tǒng)的經(jīng)濟發(fā)展模式不注重生態(tài)環(huán)境的保護，沒有考慮生態(tài)成本，經(jīng)濟的發(fā)展以巨大的生態(tài)環(huán)境破壞為代價。(2)石油農(nóng)業(yè)的理解含義：是指大量使用化肥、農(nóng)藥、機械的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。由于需要大量的石油、煤、天然氣等作為原料或動力而得名。優(yōu)點：投入高、產(chǎn)出也高，對糧食安全保障和提高人民生活水平起了巨大作用。缺點：它所產(chǎn)生的廢棄物和有害物質(zhì)的數(shù)量很龐大，大大削弱了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和持續(xù)生產(chǎn)力，并造成日益嚴重的農(nóng)產(chǎn)品污染和環(huán)境污染。2實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟循環(huán)經(jīng)濟和生態(tài)經(jīng)濟(1)實現(xiàn)了原料產(chǎn)品原料產(chǎn)品的生產(chǎn)體系，實現(xiàn)廢棄物的資源化。(2)保護生物多樣性，做到生物與環(huán)境、經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護的協(xié)調(diào)平衡。3(1)無氧和有氧(或細胞)(2)群落一生產(chǎn)者太陽(3)已被破壞的生態(tài)環(huán)境(或受損的生態(tài)系統(tǒng))解析(1)生活污水流經(jīng)厭氧沉淀池時，厭氧微生物通過無氧呼吸將有機物分解；流經(jīng)曝氣池時，其中的需氧微生物通過有氧呼吸將有機物分解；流經(jīng)兼氧池時，其中的微生物則通過有氧呼吸和無氧呼吸將有機物分解。(2)水生植物、昆蟲、魚類、蛙類和底泥中的微生物組成的整體，不止一種生物，故排除種群；不包含無機環(huán)境，故排除生態(tài)系統(tǒng)，則這個整體屬于群落。植物為生產(chǎn)者，屬于第一營養(yǎng)級；生態(tài)系統(tǒng)中消費者和分解者的能量都是最終來源于生產(chǎn)者固定的太陽能。(3)生態(tài)工程對恢復和重建受損的生態(tài)系統(tǒng)有著重要作用，通過生態(tài)工程對已被破壞的生態(tài)環(huán)境進行修復和改善，可提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。歸納提升生態(tài)學原理項目理論內(nèi)容意義舉例物種共生原理生物相互依存，不能單獨生存和繁衍經(jīng)過長期進化而形成的種間關(guān)系，包括共生、競爭等多種關(guān)系構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)和反饋機制大豆與根瘤菌互利共生生態(tài)位原理每個種群在生態(tài)系統(tǒng)中都有特定的功能和位置將適宜的生物引入生態(tài)系統(tǒng)，增補空白的生態(tài)位實現(xiàn)物種多樣化，提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高物質(zhì)、能量利用效率稻田養(yǎng)魚，魚吃掉危害水稻生產(chǎn)的害蟲，同時為水稻提供礦質(zhì)元素，水稻能夠為魚提供一定飼料物種多樣性原理生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性物種多、營養(yǎng)關(guān)系復雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的抵抗力穩(wěn)定性；生物多樣性高，可以為各類生物提供多種生存的機會和條件，容納更多的生物數(shù)量增強生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的抵抗力穩(wěn)定性人工林病蟲害嚴重，自然林有蟲無災(zāi)食物鏈原理食物鏈是實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞的基礎(chǔ)巧接食物鏈，調(diào)整食物鏈長度，利用相應(yīng)的腐生生物，將各營養(yǎng)級的食物殘渣或糞便等排泄物進一步轉(zhuǎn)化提高物質(zhì)和能量的利用率，減少環(huán)境污染利用青蛙來控制農(nóng)田中的害蟲以上為生態(tài)學原理，另外生態(tài)工程原理還有：物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理等。4(1)高正反饋(2)生態(tài)塘和潛流濕地凈化作用(3)增加水的溶氧量提高餌料的利用率(4)后面池塘水體中的N和P含量(濃度)越來越高(5)補水和排水水泵控制水的流量解析(1)人工養(yǎng)殖池塘生態(tài)系統(tǒng)物種數(shù)量少，恢復力穩(wěn)定性高。水體受污染后生物死亡導致微生物數(shù)量增加，促進水體溶氧量下降，導致魚類死亡，又進一步促進環(huán)境惡化，說明調(diào)節(jié)過程中，最初的變化經(jīng)調(diào)節(jié)后變化更大，從而說明該調(diào)節(jié)方式為正反饋調(diào)節(jié)。(2)由圖示可知，該生態(tài)系統(tǒng)與傳統(tǒng)養(yǎng)殖池塘相比，新增加的是生態(tài)塘和潛流濕地的工程設(shè)施。栽植水生植物或放養(yǎng)濾食動物，可促進對N、P的利用，從而達到水體自我凈化的目的。(3)前一池塘的上層水流入后一池塘底部，使得水層充分與植物和動物接觸，從而增加水的溶氧量和提高餌料利用率。(4)人工養(yǎng)殖池塘水體的N、P含量容易升高，這樣后面池塘的N、P含量越來越高，易引起水體富營養(yǎng)化，不利于植物、動物生存。(5)該養(yǎng)殖系統(tǒng)經(jīng)過各個養(yǎng)殖塘后的水體中含有大量的N、P，因此可通過排出部分水，再補充其他水進行調(diào)節(jié)，還可通過水泵控制水的流量大小進行調(diào)節(jié)。歸納提升設(shè)計生態(tài)工程的方法方法一：食物鏈(網(wǎng))的“相接”，即巧接食物鏈(網(wǎng))。如圖：在同一生態(tài)系統(tǒng)中，巧接食物鏈(網(wǎng))由甲圖變?yōu)橐覉D，人獲取的能量大量增多。方法二：食物鏈(網(wǎng))的加環(huán)“加環(huán)”可為未被利用的殘余物找到出路。例如，用玉米的副產(chǎn)品玉米芯生產(chǎn)木糖醇等，其殘余物用來栽培食用菌，栽培食用菌后的殘余物再用來養(yǎng)殖蛆蛹，蛆蛹糞再作為優(yōu)良有機肥還田等。課后作業(yè)1B硝化細菌為生產(chǎn)者，屬于好氧型微生物。2D要實現(xiàn)某一地區(qū)生態(tài)環(huán)境的好轉(zhuǎn)，首先要恢復這一地區(qū)的生物群落，而其中的基石為生產(chǎn)者，植被恢復是最重要的一步。3C物種多樣性和生態(tài)位原理都是生態(tài)工程建設(shè)中應(yīng)該遵循的原理。進行牧區(qū)草場建設(shè)時，既要考慮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的復雜性，又要考慮生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)平衡，才能保證生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。4C由生態(tài)工程的概念可知，防止環(huán)境污染，對造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進行改善，促進人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展都是生態(tài)工程建設(shè)的目的。只有C項不正確，單純追求糧食產(chǎn)量有可能影響整個生態(tài)系統(tǒng)的和諧發(fā)展，甚至打破生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。5B物質(zhì)可以循環(huán)，而能量是單向流動的，生態(tài)農(nóng)業(yè)的設(shè)計實現(xiàn)了能量的多級利用。6D生態(tài)工程是解決高耗能的生產(chǎn)模式給環(huán)境帶來嚴重后果的重要途徑，不只是以經(jīng)濟效益為目的，而是實現(xiàn)經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的“雙贏”。7B在這個生態(tài)系統(tǒng)中大量捕捉蛙，會使害蟲的天敵大量減少，短期內(nèi)會造成害蟲大量繁殖，出現(xiàn)蟲害，嚴重影響水稻增產(chǎn)。8C生態(tài)工程的價值是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要手段，能較好地解決人類社會在發(fā)展過程中追求經(jīng)濟效益和環(huán)境效益之間的矛盾，協(xié)調(diào)人和自然界的關(guān)系，促進人類社會的健康可持續(xù)發(fā)展。9B人口的迅速增加必然會對生態(tài)系統(tǒng)造成更大的壓力，所以控制人口增長是解決生態(tài)問題的有效方法；合理的放養(yǎng)牲畜和科學合理的利用海洋資源是解決生態(tài)問題的有效途徑；但更強、更有效的農(nóng)藥必然會對環(huán)境造成嚴重的污染，與人們的愿望是完全相反的，對于病蟲害的防治應(yīng)致力于生物防治技術(shù)的研究與開發(fā)，才能有效地解決防治病蟲害中的環(huán)境污染問題。10(1)氨的氧化(硝化作用)主動轉(zhuǎn)運(2)呼吸作用(3)蛋白質(zhì)核酸(4)微生物解析(1)A為硝化細菌利用氨氧化產(chǎn)生的能源合成有機物的過程，同時氨被氧化成NO或NO。B過程為植物通過主動轉(zhuǎn)運吸收無機鹽離子。(3)a為含氧的物質(zhì)，合成的有機物中含氨的有蛋白質(zhì)、核酸等大分子。(4)在此生態(tài)系統(tǒng)中對廢水凈化起主要作用的應(yīng)為硝化細菌等微生物。