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读读教材基础
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幻灯片 3一、生态工程和生态经济
1．生态工程建设的目的：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。
2．生态工程的特点：(1)________；(2)多效益；(3)________。
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3．生态经济：通过实行“循环经济”原则，使一个系统产出的污染物能够成为本系统或者另一个系统的生产原料，从而实现________，而实现循环经济的最重要手段之一就是生态工程。
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二、生态工程所遵循的基本原理
1．物质循环再生原理：物质在生态系统中循环往复，________利用。如无废弃物农业。
2．物种多样性原理：________的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。
3．协调与平衡原理：生物与环境的协调与平衡，需要考虑________。
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4．整体性原理：人类处于社会－经济－自然复合而成的巨大系统中。进行生态工程建设时，不但要考虑自然生态系统的规律，还要考虑到________等系统的影响力。
5．系统学和工程学原理：包括系统的________原理和________原理。
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幻灯片 7三、生态工程的实例和发展前景
1．生态工程的实例
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2.生态工程发展的前景
(1)“生物圈2号”生态工程实验的启示：使我们认识到________的重要性，深化了我们对自然规律的认识。
(2)发展前景：我们需要走有中国特色的道路，即不但要重视对生态环境的保护，更要注重与________效益的结合。
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一、1.物质循环 2.少消耗 可持续 3.废弃物的资源化
二.1.分层分级 2.物种繁多而复杂 3.环境承载力 4.经济和社会 5.结构决定功能 系统整体性
三.1.沼气工程 “九子登科” 大区域生态系统恢复工程 湿地生态恢复工程 城市环境生态工程 2.(1)与自然和谐共处 (2)经济、社会
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1．教材第116页“农村综合发展型生态工程案例，主要运用了哪些生态工程的基本原理？”
提示：物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理等。
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幻灯片 112．教材第119页“三北防护林横跨多个省区，根据协调与平衡原理和生物多样性原理，不同地区在造林设计上应当注意什么问题？”
提示：首先应考虑树种的生态适应性问题，种植适宜品种，宜林则林，宜灌则灌，宜草则草；其次要考虑树种的多样性，保证防护林体系的稳定性；不同地区应根据当地情况采取不同的策略，如条件恶劣的地区应该结合自然恢复力，而农区的防护林中农田防护林网可能占较大比重。
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研研核心要点
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[师说·一语破天机]
本考点内容是课程标准的新增内容，与必修生态系统原理密切联系，高考中涉及填空内容，单独命题未曾出现。
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幻灯片 18[选题·典型中选秀]
例1：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。
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幻灯片 19(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。
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幻灯片 20[破题·分层揭秘密]
(一)明确解题思路
(1)厌氧沉淀池主要是无氧呼吸，曝气池为有氧呼吸，兼氧池两种方式均有。
(2)生物群落是指生活在一定区域内所有生物个体的总称，生态系统还包含无机环境。植物池是水生环境，固定光能的是水生植物，从食物链考虑，第一营养级是水生植物，其次是初级消费者。
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幻灯片 21(3)生态系统的原理包括：整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理、物种多样性原理、系统学和工程学原理。
(4)生态工程对恢复和重建受损生态环境的作用非常重要和有效。生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规律，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。
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(二)调动和运用知识解题
(1)无氧和有氧
(2)群落 一 水生植物 太阳
(3)物质循环再生 物种多样性
系统学和工程学(任选两个即可)
(4)已破坏的生态环境
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幻灯片 23(三)同类互动探究
(1)水生植物如何固定能量？
提示：进行光合作用。
分析：植物是自养生物，能利用光能把无机物转化成有机物。
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(2)协调与平衡原理协调内容是什么？
提示：生物与环境之间的关系。
分析：在进行生态工程建设时，生物与环境的协调与平衡也是需要考虑的问题之一。
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幻灯片 28[师说·一语破天机]
本部分内容多与必修内容结合在一起进行考查，以生产实际、干旱、水涝等社会问题为背景，考查学生获取信息的能力、综合应用知识的能力，应给予关注。
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幻灯片 29[选题·典型中选秀]
例2：[2011·江苏单科，29]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。
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幻灯片 30
(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________。
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幻灯片 31(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________、________。
(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，该养殖系统可以通过________、________进行调控。
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幻灯片 32[破题·分层揭秘密]
(一)明确解题思路
(1)与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统中的组分较少，营养结构简单，抵抗力稳定性较低，恢复力稳定性较高。生态系统稳定性的维持是正反馈调节和负反馈调节共同作用的结果，正反馈调节使生态系统远离平衡状态，负反馈调节使生态系统维持在相对稳定的状态。
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幻灯片 33(2)该生态系统属于人工设计的生态工程。与传统养殖池塘相比，增加了生态塘和潜流湿地等设施。生态塘和潜流湿地中的水生植物和滤食动物能够有效减少水体中N、P等的含量，起到净化水体的作用。(3)通过设备将前一池塘上层水导入下一个池塘的底部，可以实现上、下水层的交换，增加水中溶氧量和提高饵料利用率。(4)随着养殖塘中生物体排放的有机污水的积累，越靠后的养殖塘中微生物分解有机物产生的N、P含量会越高，从而造成水体富营养化，故该养殖系统中串联的池塘不宜过多。
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(5)为保持池塘水体中适当的N、P含量，可以通过不间断地补水和排水来实现，或者是通过水泵控制水的流量来实现。
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(二)调动和运用知识解题
(1)高 正反馈 (2)生态塘和潜流湿地 净化作用 (3)增加水中的溶氧量 提高饵料的利用率 (4)后面池塘水体中的N和P含量(浓度)越来越高 (5)补水和排水 水泵控制水的流量(循环频次)
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随堂对点练习
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幻灯片 371.生态农业建设是建设社会主义新农村的重要内容之一。下面是两种生态农业模式：
模式1 鸡－猪－鱼立体养殖模式：一亩鱼池配6～8头猪，100～120只鸡，鱼池中各种鱼的比例大致为：鲢鱼占20%，草鱼占40%，鲤鱼、鳙鱼占40%，每亩投放鱼苗4500尾。每天从鸡舍中收集新鲜的鸡粪晒干，经初步发酵后混入一定量饲料喂猪，猪粪喂鱼。
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幻灯片 38模式2 “四位一体”生态模式：以太阳能为动力，以沼气为纽带，将日光温室、沼气池、蔬菜种植和温室养猪相结合的一种新型农业生产模式。
请分析回答有关问题：
(1)在模式1中，必须注意某种鱼的投入数量，不宜超过该鱼在生态系统中的________。鱼塘中不同鱼类生活在不同水层，体现了生物群落在垂直结构上具有________的现象。
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幻灯片 39(2)如图表示某池塘中鲢鱼平均尾重变化情况。
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由曲线可知，生物体的生长呈________型曲线，根据图示结果，最佳捕捞时间是在投放后的________个月左右。
(3)模式2中，光能输入生态系统的途径是________，沼气池中的产甲烷杆菌在生态系统中属于________(成分)。
(4)建立以沼气为纽带的“四位一体”生态工程主要遵循的生态工程原理是________________________________。
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幻灯片 41答案：(1)环境容纳量 分层
(2)S 8
(3)生态系统中的生产者光合作用固定光能 分解者
(4)物质循环再生原理
解析：(1)当种群数量达到或超过某一生态系统的环境容纳量时，该生态系统中生物间竞争加剧，甚至导致死亡，从而引起种群数量下降，因此投放的鱼数量不应超过环境容纳量；不同的鱼类生活在不同的水层，体现了群落中的生物在垂直结构上具有分层现象。
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幻灯片 42(2)由图可知，该生物体的生长呈现S型曲线，当投放8个月左右时，鲢鱼的平均尾重达到最大值并基本保持不变，因此是最佳捕捞时间。
(3)模式2的生产者只能通过光合作用固定太阳光能，因此光能进入模式2的途径是通过光合作用完成的。
(4)该生态工程实现了物质的循环利用，实现了经济的良性发展，因此建立以沼气为中心的“四位一体”生态工程主要遵循的生态工程原理是物质循环再生原理。
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幻灯片 432．1985年前，某地农村农作物秸秆都是当作燃料，而农户和家畜的粪便等均作为肥料直接施入农田。后来逐步开始进行农村产业结构调整，如图是2006年时当地生态工程示意图。
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幻灯片 44(1)试分析1985年前生产形式的主要不利影响是________。
(2)该生态工程的建设遵循了________(至少填两个)等基本原理。生态工程与传统工程相比较，具有________等特点。
(3)当地人希望进一步提高该系统的经济效益和生态效益。专家经过考察后，建议他们增加一个奶牛养殖项目。村民接受了专家的建议，并对原有的生产项目做了一些调整。他们需要调整的项目主要是________。
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幻灯片 45(4)现代生物技术可应用于生态建设，如基因工程中抗虫、抗病转基因植物的种植减少了农药的使用；细胞工程中组织培养技术的应用，可对城市环境进行综合治理。又如胚胎工程中胚胎移植可以用于________等。
(5)该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是
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________________________________________________________________________。
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幻灯片 46答案：(1)能源和物质资源的浪费，引起环境污染，农业成本高等
(2)物质循环再生原理、物种多样性原理、系统学和工程学原理(任选两个) 少消耗、多效益、可持续
(3)种植的农作物的种类和数量(或原养殖家畜的数量等)
(4)保护濒危野生动物，保护生物多样性
(5)充分利用了废弃物中的能量，实现了能量的多级利用(废弃物资源化)
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解析：(1)1985年前农作物秸秆被当作燃料燃烧，这不仅造成了能源的浪费，同时也造成了环境污染、提高了农业成本。
(2)该题中的生态工程实现了物质的循环利用和能量的多级利用，同时具有较多的物种种类，因此体现了生态工程物质循环再生原理、物种多样性原理等。生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续。
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(3)增加了奶牛养殖项目，需要种植可提供奶牛生存的作物，因此增加一个奶牛养殖项目可在原有的生态工程基础上调整种植的农作物的种类和数量即可。
(4)胚胎移植可以用于保护濒危野生动物，保护生物多样性等。
(5)该生态工程由于充分利用了废弃物中的能量，因此实现了能量的多级利用。
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幻灯片 49 3．如图是我国南方尝试的农业生态系统的结构模式图，它利用雏鸭旺盛的杂食性，吃掉稻田里的杂草和害虫，利用鸭不间断的活动产生中耕浑水效果，刺激水稻生长，用作物养猪、养鸭，用稻秆培育蘑菇、生产沼气，猪鸭粪、沼渣肥田，生产出无公害的大米与蛋肉类。请据图回答：
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幻灯片 50(1)从生态学角度分析，人们建立图示的农业生态系统的主要目的是________。
该系统中将植物秸秆、动物粪便等废弃物合理地进行了应用，这体现了生态工程中的________原理。
(2)该系统将多个生产系统通过优化组合，有机整合在一起，提高了系统生产力，这体现了生态工程中的________原理。生产的大米无公害的原因是_____________________
________________________________________________________________________。
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幻灯片 51(3)在发酵装置里的B过程中起重要作用的微生物，其细胞结构与水稻细胞最主要的区别是_____________________。
(4)将蘑菇房与蔬菜大棚相通，可提高蔬菜产量，试分析其增产原因：_________________________________________
________________________________________________________________________。
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蘑菇房与蔬菜大棚相通，比单纯种植蔬菜和单纯培育蘑菇带来的效益之和还要高，体现了生态工程中的________ 原理。
答案：(1)实现生态系统内能量和物质的多级利用，提高农产品的产量，减少环境污染(合理地调整生态系统中的能量流动关系，提高能量利用率，减少环境污染) 物质循环再生
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(2)系统的结构决定功能 减少了化肥和农药的使用量，减少了对水的污染
(3)无以核膜为界限的细胞核(无成形的细胞核)
(4)蘑菇呼吸产生的二氧化碳可以供蔬菜进行光合作用，使其光合作用增强 整体性
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解析：本题主要考查稻田生态农业的模式。
(1)从生态学角度分析，人们建立农业生态系统的主要目的是实现生态系统内能量和物质的多级利用，提高农产品的产量，减少环境污染。该系统中将植物秸秆、动物粪便等废弃物合理地进行了应用，这体现了生态工程中的物质循环再生原理。
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幻灯片 55(2)该系统将很多单个生产系统通过优化组合，有机整合在一起，提高了系统生产力，这体现了生态工程中的系统的结构决定功能原理。图示生态系统中减少了化肥和农药的使用量，减少了对水的污染，因此，生产的大米是无公害大米。
(3)在发酵装置里的B过程中起重要作用的微生物是乳酸菌，为原核生物，其细胞结构与水稻细胞(真核生物)最主要的区别是无以核膜为界限的细胞核(无成形的细胞核)。
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幻灯片 56
(4)将蘑菇房与蔬菜大棚相通，蘑菇呼吸产生的二氧化碳可以进入大棚，供蔬菜进行光合作用，使其光合作用增强，从而提高蔬菜产量。蘑菇房与蔬菜大棚相通，比单纯种植蔬菜和单纯培育蘑菇带来的效益之和还要高，体现了生态工程中的整体性原理。
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