第6課　生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和生態(tài)工程
核心概念·自查
【概念導(dǎo)圖】一圖知全局
【概念梳理】閉書測基礎(chǔ)一、人口增長對生態(tài)環(huán)境的影響
二、全球性環(huán)境問題1.生態(tài)環(huán)境問題的類型和成因:
2.特點(diǎn)和影響:(1)特點(diǎn):_______。(2)影響:對生物圈的_____造成嚴(yán)重威脅,并且影響到人類的___________。
全球性
穩(wěn)態(tài)
生存和發(fā)展
三、保護(hù)生物多樣性1.生物多樣的層次:
全部基因
動、植物
2.生物多樣性的價(jià)值:(1)_____價(jià)值:食用、藥用、科研、文學(xué)藝術(shù)創(chuàng)作等。(2)_____價(jià)值(_________):調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源等。(3)_____價(jià)值:目前尚不清楚的價(jià)值。3.保護(hù)生物多樣性的措施:(1)_____保護(hù):建立自然保護(hù)區(qū)以及風(fēng)景名勝區(qū)等。(2)_____保護(hù):把待保護(hù)物種遷至異地進(jìn)行專門保護(hù)。(3)利用_________對瀕危物種的基因進(jìn)行保護(hù)。(4)加強(qiáng)立法、執(zhí)法和宣傳教育。
直接
間接
生態(tài)功能
潛在
就地
易地
生物技術(shù)
4.可持續(xù)發(fā)展——人類的必然選擇:(1)內(nèi)涵:追求的是_________________的持久而協(xié)調(diào)的發(fā)展。
自然、經(jīng)濟(jì)、社會
四、生態(tài)工程的原理1.生態(tài)工程與生態(tài)經(jīng)濟(jì)：(1)生態(tài)工程。①任務(wù)：___________已遭到破壞的生態(tài)系統(tǒng)；改善傳統(tǒng)的_________，提高生態(tài)系統(tǒng)的_______。②目的：遵循自然界_________的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到_________和_________的同步發(fā)展。③特點(diǎn)：與傳統(tǒng)工程相比，生態(tài)工程是一類_______、多效益、_______的工程體系。
修復(fù)和重建
生產(chǎn)方式
生產(chǎn)力
物質(zhì)循環(huán)
經(jīng)濟(jì)效益
生態(tài)效益
少消耗
可持續(xù)
(2)生態(tài)經(jīng)濟(jì)。①原則：_________。②特點(diǎn)：使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個(gè)系統(tǒng)的_________。③目的：___________________。④手段：_________。
循環(huán)經(jīng)濟(jì)
生產(chǎn)原料
實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化
生態(tài)工程
2.生態(tài)工程的原理：(1)物質(zhì)循環(huán)再生原理：物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中_________、分層分級利用。(2)物種多樣性原理：物種繁多而復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的抵抗力穩(wěn)定性。(3)協(xié)調(diào)與平衡原理：生物與環(huán)境的___________問題；___________問題。(4)整體性原理：綜合考慮_______________復(fù)合系統(tǒng)。(5)系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理：①系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理：通過___________結(jié)構(gòu)，達(dá)到改善系統(tǒng)功能的目的。②系統(tǒng)整體性原理：系統(tǒng)各組分之間要有適當(dāng)?shù)腳________，完成能量、物質(zhì)、信息等的轉(zhuǎn)換和流通，實(shí)現(xiàn)_________大于各部分之和的效果。
循環(huán)往復(fù)
協(xié)調(diào)與平衡
環(huán)境承載力
社會-經(jīng)濟(jì)-自然
改變和優(yōu)化
比例關(guān)系
總體功能
五、生態(tài)工程的實(shí)例(連線)
【概念辨析】全面清障礙1.判斷下列有關(guān)人口增長與全球性環(huán)境問題敘述的正誤:(1)為協(xié)調(diào)人口與環(huán)境的關(guān)系,應(yīng)繼續(xù)控制人口增長,加大保護(hù)資源和環(huán)境的力度,努力推廣生態(tài)農(nóng)業(yè)。 ( )(2)氣象預(yù)報(bào)中有“紫外線指數(shù)”的內(nèi)容,提醒人們注意避免紫外線傷害。造成地面紫外線照射增強(qiáng)的直接原因是二氧化碳排放量增加。 ( )分析:臭氧層作用是吸收日光中的紫外線,對地球生物具有保護(hù)作用。臭氧層破壞后,到達(dá)地球表面的紫外線將增加。
√
×
(3)人類的活動超出了環(huán)境的承受力,這是環(huán)境問題產(chǎn)生的根本原因。 ( )(4)導(dǎo)致北極地區(qū)的冰雪加速融化的主要原因是海洋污染。 ( )分析:CO2等氣體排放量增加使全球氣候變暖,導(dǎo)致冰川融化。(5)某海灣水體富營養(yǎng)化嚴(yán)重,大型魚類種類減少,將導(dǎo)致生物群落發(fā)生演替。 ( )分析:海灣水體富營養(yǎng)化嚴(yán)重,大型魚類種類減少,生物種類減少,營養(yǎng)結(jié)構(gòu)降低,使得食物網(wǎng)復(fù)雜程度降低,食物鏈的環(huán)節(jié)減少,生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性降低,不是導(dǎo)致發(fā)生演替。
√
×
×
2.判斷下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)多樣性敘述的正誤:(1)生態(tài)系統(tǒng)中捕食者的存在可以促進(jìn)物種多樣性的提高。 ( )(2)棲息地破碎化造成小種群有利于維持生物多樣性。 ( )分析:棲息地破碎化造成小種群,會減小個(gè)體間交配繁殖的機(jī)會,可能導(dǎo)致物種滅絕,生物多樣性減小。(3)盲魚作為進(jìn)化研究的材料體現(xiàn)了生物多樣性的間接價(jià)值。 ( )分析:盲魚作為進(jìn)化研究的材料是用于科學(xué)研究,這體現(xiàn)了生物多樣性的直接價(jià)值。
√
×
×
(4)丹頂鶴在我國東北地區(qū)繁殖,遷徙到江蘇鹽城沿海灘涂越冬,在鹽城建立自然保護(hù)區(qū)屬于易地保護(hù)。 ( )分析:建立自然保護(hù)區(qū)屬于就地保護(hù)。(5)生物多樣性是人類賴以生存的基礎(chǔ),圍海造陸有利于增加生物的多樣性。 ( )分析:圍海造陸會降低生物多樣性,不利于增加生物的多樣性。
×
×
3.判斷下列生態(tài)工程原理敘述的正誤：(1)“無廢棄物農(nóng)業(yè)”遵循的是物種多樣性原理。 ( )分析：無廢棄物農(nóng)業(yè)就是將垃圾變?yōu)樵现匦禄厥绽茫宰裱氖俏镔|(zhì)循環(huán)再生原理。(2)在建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)時(shí)，沼氣池的建立是遵循物質(zhì)循環(huán)再生原理。 ( )(3)根據(jù)協(xié)調(diào)與平衡原理，一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中種群的數(shù)量不應(yīng)超過環(huán)境容納量。 ( )
×
√
√
(4)某草原牧區(qū)，在進(jìn)行草場建設(shè)時(shí)，既注重不同牧草種類的搭配種植，又對單位面積內(nèi)的放牧量做了一定控制，體現(xiàn)的是物種多樣性和協(xié)調(diào)與平衡原理。 ( )(5)“總體功能大于各部分之和的效果”是利用系統(tǒng)整體性原理。 ( )
√
√
【概念活用】教材命題源1.教材必修3 P121:“人口增長過快,還在消耗大量自然資源的同時(shí),加劇了對環(huán)境的污染,增加了治理的成本和難度。為此,我國在控制人口增長的同時(shí),還加大了保護(hù)資源和環(huán)境的力度”。(1)歸根結(jié)底,大部分的環(huán)境問題是由_____________引起的。(2)保護(hù)資源和環(huán)境的措施很多,例如:植樹種草,_______________,防治沙漠化; 監(jiān)控、治理江河湖泊及海域的污染;加強(qiáng)___________的保護(hù)和自然保護(hù)區(qū)建設(shè),以及推進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)等。
人口增長過快
退耕還林、還草
生物多樣性
2.教材必修3 P125“思考與討論”改編:(1)在我國,紅樹林原廣泛分布于福建、廣東、海南沿海的潮間帶,是海岸的天然防護(hù)林,這體現(xiàn)了生物多樣性的_____價(jià)值;潮間帶的魚類、貝類、甲殼類等可供食用、藥用和用做工業(yè)原料等體現(xiàn)了生物多樣性的_____價(jià)值;此外,紅樹林可能還有目前人類尚不清楚的重要功能,這體現(xiàn)了生物多樣性的_____價(jià)值。(2)由于人類的圍海造地和人工養(yǎng)殖以及建筑、薪柴之需,其面積日益縮小。潮間帶多種魚類、甲殼類、貝類以及多種水鳥因生態(tài)環(huán)境改變而無法存活和繁衍,使得___________漸漸喪失,并且影響附近多種生態(tài)系統(tǒng)的_______。
間接
直接
潛在
生物多樣性
穩(wěn)定性
關(guān)鍵能力·進(jìn)階
考點(diǎn)一　人口增長與全球性環(huán)境問題 【典例精研引領(lǐng)】(2021·西寧模擬)淡水湖泊隨著水體富營養(yǎng)化會出現(xiàn)由藻類大量繁殖而引起的水華。人工打撈和投放大量化學(xué)殺藻劑緊急處理是常用的治理水華的方法。近年來,研究者采用投放植食性魚類和種植大型挺水植物的方法構(gòu)建修復(fù)生態(tài)系統(tǒng),對治理水華取得了較好的效果。請回答下列問題:(1)在上述修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)中,主要生產(chǎn)者是________。上述修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建后,對治理水華可取得較好的效果,原因是____________。
(2)淡水湖泊隨著水體富營養(yǎng)化會出現(xiàn)水華說明了生態(tài)系統(tǒng)的________能力是有一定限度的。與生物修復(fù)的方法相比,殺藻劑處理的主要缺點(diǎn)有________________ (寫出兩點(diǎn))。?(3)已知濱螺能吃很多種藻類,尤其喜食綠藻中的滸苔。如圖表示某地區(qū)中濱螺密度與藻類種數(shù)的關(guān)系。
①當(dāng)濱螺密度從極小增加到約140個(gè)·m-2時(shí),藻類種數(shù)也隨之增加,這種變化可以說明滸苔在該群落中具有____(填“較強(qiáng)”或“較弱”)的競爭力。?②當(dāng)濱螺密度繼續(xù)增加時(shí),藻類種數(shù)逐漸減少,原因是____________。?
【名師授法解題】抓題眼練思維
【解析】(1)生產(chǎn)者是自養(yǎng)型生物,主要是指綠色植物,分析題意可知在上述修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)中,主要生產(chǎn)者是藻類、挺水植物。由于挺水植物和藻類競爭、投放的魚類捕食藻類,都可抑制藻類大量繁殖,因此上述修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建后,對治理水華可取得較好的效果。(2)淡水湖泊隨著水體富營養(yǎng)化會出現(xiàn)水華說明了生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有一定限度的。與生物修復(fù)的方法相比,殺藻劑處理的主要缺點(diǎn)有污染環(huán)境(殺傷天敵),持續(xù)時(shí)間較短,也可能使藻類產(chǎn)生抗藥性,使其效果下降。
(3)①據(jù)題意濱螺能吃很多種藻類,尤其喜食綠藻中的滸苔,而據(jù)圖可知,當(dāng)濱螺密度從極小增加到約140個(gè)·m-2時(shí),藻類種數(shù)也隨之增加,這種變化可以說明滸苔的存在抑制了其他藻類的生長,滸苔在該群落中具有較強(qiáng)的競爭力。②據(jù)圖可知,當(dāng)濱螺數(shù)量為140個(gè)·m-2左右時(shí),藻類的種數(shù)最大;當(dāng)濱螺數(shù)量超過140個(gè)·m-2時(shí),隨著濱螺密度的增大,滸苔不夠?yàn)I螺食用時(shí),濱螺對其他藻類的攝食增加,進(jìn)而導(dǎo)致藻類種數(shù)逐漸減少。答案:(1)藻類、挺水植物　挺水植物和藻類競爭、投放的魚類捕食藻類,都可抑制藻類大量繁殖(2)自我調(diào)節(jié)　污染環(huán)境(殺傷天敵)、使藻類產(chǎn)生抗藥性(3)較強(qiáng)　濱螺多,滸苔少,濱螺對其他藻類的攝食增加
【母題變式延伸】核心素養(yǎng)新命題(1)大多數(shù)遠(yuǎn)離城市的天然池塘,施入一定量的氮肥,常常不能引起池塘水質(zhì)富營養(yǎng)化,而施入一定的磷肥后,很快就能引起池塘富營養(yǎng)化。請給出上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的合理解釋。提示:說明自然池塘缺乏磷元素,而不缺乏氮元素,可能是天然池塘中富含固氮細(xì)菌或藍(lán)藻等,或因農(nóng)田中使用氮肥后被雨水沖刷而流入池塘水體中使水體中化合態(tài)氮的量較為豐富,從而使磷元素成為制約因素。
(2)水體富營養(yǎng)化會引發(fā)水體發(fā)綠,為解決這一問題,有人建議在水體發(fā)綠時(shí)投放一定量的魚苗。常見魚類的食性如下:你認(rèn)為最適宜投放的魚類是哪種?(科學(xué)思維:分析和綜合)提示:投放的魚苗應(yīng)以浮游植物為食。由表可看出,鰱魚食浮游植物,因此最適宜投放的魚類是鰱魚。
【備選典例】 　　“赤潮”被喻為“紅色幽靈”,國際上也稱其為“有害藻類”,是海洋生態(tài)系統(tǒng)中的一種異常現(xiàn)象。隨著環(huán)境污染的日益加劇,我國海域發(fā)生赤潮的次數(shù)也呈逐年上升趨勢。下列關(guān)于“赤潮”的表述不正確的是 (　　) A.赤潮發(fā)生時(shí)水體表現(xiàn)為紅色,進(jìn)而會導(dǎo)致魚、蝦、貝類的死亡 B.生活中減少含磷洗滌劑的使用可以降低赤潮發(fā)生的概率 C.赤潮發(fā)生時(shí)水中的溶解氧量降低 D.化肥的使用、生活污水的排放不會引起赤潮
【解析】選D。赤潮是在特定的環(huán)境條件下,海水中的某些浮游植物、原生動物或細(xì)菌爆發(fā)性地增殖或高度聚集引起水體變色的一種有害生態(tài)現(xiàn)象。赤潮發(fā)生后,分解者在分解過程中大量消耗水中的溶解氧,導(dǎo)致魚類及其他海洋生物因缺氧而死亡,A、C項(xiàng)正確;大量含氮有機(jī)物和其他生活污水排入海水,是引發(fā)海水富營養(yǎng)化的一個(gè)重要原因,也是引發(fā)赤潮的主要因素,生活中減少含磷洗滌劑的使用可以降低赤潮發(fā)生的概率,B項(xiàng)正確;化肥的使用、生活污水的排放會引發(fā)海水富營養(yǎng)化,引起赤潮,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【知能素養(yǎng)提升】1.人口增長與自然種群數(shù)量增長的比較:(科學(xué)思維:比較與分析)(1)一個(gè)國家或地區(qū)的全部人口可以看作一個(gè)種群,它同樣具有種群的特征,其相互關(guān)系如圖所示:
(2)人口增長不同于自然種群數(shù)量的增長,生物種群的消長規(guī)律不完全適用于人口增長的情況。因?yàn)槿耸巧锝缰械囊粏T,所以生物種群消長規(guī)律有適用于人口增長情況的一面。但人又不同于一般的生物,人具有善于思維的大腦,具有制造工具、調(diào)控人口增長以及改造和保護(hù)自然的本領(lǐng)等,如實(shí)行計(jì)劃生育、二孩政策等。因此人口的增長還受到國家政策、經(jīng)濟(jì)、政治等各個(gè)方面的影響,有其特有特點(diǎn)。
2.人口增長與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系:(科學(xué)思維:分析與綜合)(1)人類的生存空間是_____的,人類的生存資源(水資源、土地資源、森林和草原資源、礦產(chǎn)資源、能源資源等)也是有限的,人口數(shù)量若超過環(huán)境容納量,就會使環(huán)境遭到破壞。(2)人口增長,人類需求也不斷增加,為了滿足衣食住行的需求和經(jīng)濟(jì)發(fā)展,污染物的總量增大,大量工農(nóng)業(yè)廢棄物和生活垃圾排放到環(huán)境中,影響了環(huán)境的納污量以及對有毒、有害物質(zhì)的降解能力,加劇了環(huán)境污染。(3)影響人口數(shù)量的因素既有_________,又有社會因素,人類要自覺地控制人口數(shù)量,保持人口、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境協(xié)調(diào)一致地發(fā)展。
自然因素
有限
3.全球性的環(huán)境問題、危害及其防治措施:(科學(xué)思維:概括與歸納)
化石燃料的燃燒
化石燃料的燃燒
氮氧化物和氟氯烴
【熱點(diǎn)考向演練】考向一　通過人口增長對環(huán)境的影響,考查生命觀念的穩(wěn)態(tài)與平衡觀1.下列關(guān)于人口增長與環(huán)境關(guān)系的敘述,正確的是 (　　)A.目前人口數(shù)量已經(jīng)超出了地球環(huán)境容納量B.生物種群消長規(guī)律完全適用于人口增長情況C.科技進(jìn)步能完全解決因人口增長過快導(dǎo)致的資源短缺D.人口過度增長與自然災(zāi)害頻繁發(fā)生有密切聯(lián)系
【解析】選D。我國現(xiàn)有的人口并沒有超過環(huán)境容納量,A錯(cuò)誤;生物種群消長規(guī)律并不完全適用于人口增長情況,B錯(cuò)誤;科技進(jìn)步能在一定程度上緩解因人口增長過快導(dǎo)致的資源短缺問題,但不能完全解決,C錯(cuò)誤;人口過度增長造成資源短缺和環(huán)境污染,由于資源短缺引起人類過度開發(fā)和破壞自然環(huán)境,造成自然災(zāi)害頻繁發(fā)生,D正確。
2.人口劇增帶來了環(huán)境污染、生物多樣性降低、可耕地減少等眾多世界性難題，為了解決糧食生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)問題，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，下列措施不可行的有 (　　)A.控制人口增長，協(xié)調(diào)人與自然和諧發(fā)展B.合理開發(fā)海洋，尋找新的糧食資源，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)和能量的多級利用C.增加化肥和農(nóng)藥的使用，提高作物產(chǎn)量，開荒種地，圍湖造田，擴(kuò)大糧食種植面積D.利用現(xiàn)代生物技術(shù)，培育高產(chǎn)作物品種
【解析】選C。由于人口的過度增長，帶來了糧食短缺、環(huán)境污染、能源危機(jī)等一系列的問題，因此我們應(yīng)該適當(dāng)?shù)目刂迫丝谠鲩L，使人與自然和諧發(fā)展，A可行；為了解決糧食生產(chǎn)和環(huán)保問題，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，我們可以合理的開發(fā)海洋，尋找新的糧食資源，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)和能量的多級利用，同時(shí)還可以利用現(xiàn)代生物技術(shù)培育高產(chǎn)作物品種，解決糧食問題，B、D可行；開荒種地、圍湖造田、多用農(nóng)藥、化肥等措施會污染環(huán)境，破壞生態(tài)系統(tǒng)，影響生態(tài)平衡，不利于長期發(fā)展。C不可行。
【拓展延伸】人口過快增長對環(huán)境的影響 (1)對資源的影響:人均可利用耕地減少;人均水資源減少;糧食短缺;森林、草原被破壞;生物多樣性銳減。 (2)對能源的影響:導(dǎo)致能源需求量大,森林等可再生能源被破壞;化石燃料等不可再生資源消耗增多。 (3)對環(huán)境的影響:農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)生產(chǎn)、人們生活等造成水、土壤、空氣等環(huán)境污染。 (4)采取的措施:控制人口增長;加大保護(hù)資源和環(huán)境的力度。
考向二　分析全球性的各種環(huán)境問題,考查科學(xué)思維中分析和綜合的能力,承擔(dān)關(guān)注生物與環(huán)境的社會責(zé)任3.下列關(guān)于人類對全球環(huán)境影響的敘述,錯(cuò)誤的是　 (　　)A.全球氣候變暖能改變?nèi)蚪涤旮窬?影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)B.每一種野生生物的滅絕都是一個(gè)獨(dú)一無二的基因庫消失C.防治酸雨的最有效辦法是限制二氧化硫和二氧化碳的排放量D.最近30多年的人類活動使臭氧的分解作用大于生成作用
【解析】選C。全球氣候變暖會引起大氣環(huán)流氣團(tuán)向兩極推移,改變?nèi)蚪涤旮窬?影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn),A正確;基因庫是指一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因,地球上的每一個(gè)物種都是獨(dú)一無二的基因庫,因此每一種野生生物的滅絕都是一個(gè)獨(dú)一無二的基因庫消失,B正確;酸雨是指燃燒煤、石油和天然氣時(shí)產(chǎn)生的二氧化硫和氮氧化物,在大氣中與水分結(jié)合而形成的雨,酸雨中所含的酸性物質(zhì)主要是硫酸和硝酸,酸雨形成的原因主要是人類過度燃燒含硫元素的煤炭、石油等化石燃料,因此防治酸雨最有效的辦法是限制二氧化硫的排放量,C錯(cuò)誤;最近30多年的人類活動,向空氣中排放大量的氟利昂等物質(zhì),使臭氧的分解作用大于生成作用,導(dǎo)致臭氧層變薄或出現(xiàn)空洞,D正確。
3.(2021·北京模擬)種植水生植物是富營養(yǎng)化水體修復(fù)的重要方法,研究人員選取挺水植物黃菖蒲,漂浮植物鳳眼蓮、浮葉植物黃花水龍和沉水植物苦草四種不同類型的水生植物為研究對象,探究其對某富營養(yǎng)化水生生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)效果和凈化機(jī)制。(1)該生態(tài)系統(tǒng)中的各種生物共同構(gòu)成了__________,在該生態(tài)系統(tǒng)中生活著各種挺水植物、浮水植物和沉水植物,這種空間分布屬于群落的______結(jié)構(gòu),這些水生植物屬于生態(tài)系統(tǒng)組成中的________　。?
(2)研究人員通過實(shí)驗(yàn),獲得了種植四種不同水生植物后,某富營養(yǎng)化水生生態(tài)系統(tǒng)中總氮的濃度變化結(jié)果,如圖所示:據(jù)圖分析,對總氮去除效果最好的是__________。?
(3)水體富營養(yǎng)化會造成藻類的大量繁殖,而水生植物可以通過與藻類植物______,從而抑制藻類植物的過度繁殖。?(4)水生植物可向發(fā)達(dá)的根系輸送氧氣,在根系形成微氧環(huán)境,為微生物提供了良好的生存環(huán)境,加強(qiáng)了相關(guān)微生物對水體中氮的________。?(5)富營養(yǎng)化水體修復(fù)是當(dāng)前水環(huán)境治理中的重點(diǎn),請你根據(jù)生態(tài)學(xué)相關(guān)知識,提出兩條具體治理措施_____________________。?
【解析】(1)水體中的生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者會共同構(gòu)成生物群落。不同水層生活不同的生物,體現(xiàn)的是群落的垂直結(jié)構(gòu)。水生植物可以進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物,屬于生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者。(2)由曲線圖可知,黃菖蒲處理組總氮濃度下降最多,故除氮效果最好。(3)水生植物通過與藻類競爭而抑制藻類的過度繁殖。(4)水生植物在根系形成微氧環(huán)境,為微生物提供了良好的生存環(huán)境,加強(qiáng)了相關(guān)微生物對水體中氮的利用,降低水體中氮的含量。(5)可以從控制和消除外源污染入手,盡量控制進(jìn)入湖內(nèi)的污染物,同時(shí)清淤挖泥、引水沖污;利用藻類、有效微生物群、各種高等水生植物(水生維管束植物)及陸生植物等重建水生生態(tài)環(huán)境,使湖泊恢復(fù)其應(yīng)有的功能,進(jìn)行富營養(yǎng)化水體修復(fù)。
答案:(1)群落　垂直　生產(chǎn)者　(2)黃菖蒲　(3)競爭　(4)利用(5)從控制和消除外源污染入手,盡量控制進(jìn)入湖內(nèi)的污染物,同時(shí)清淤挖泥、引水沖污;利用藻類、有效微生物群、各種高等水生植物及陸生植物等重建水生生態(tài)環(huán)境,使湖泊恢復(fù)其應(yīng)有的功能
【加固訓(xùn)練·拔高】 1.下列關(guān)于人口增長與開墾土地引發(fā)的一系列問題的關(guān)系的表述,正確的是 (　　) A.人口增長 →人均耕地減少→開墾土地→植被破壞→自然災(zāi)害頻繁 B.人口增長 →人均耕地減少→植被破壞→自然災(zāi)害頻繁→開墾土地 C.人口增長 →開墾土地→人均耕地減少→植被破壞→自然災(zāi)害頻繁 D.人口增長 →人均耕地減少→開墾土地→自然災(zāi)害頻繁→植被破壞
【解析】選 A。人的生存離不開食物,因此,人口增長也就需要更多耕地。人口增長往往促使人們過度利用耕地和開墾出更多的農(nóng)田,使植被破壞,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境破壞而造成自然災(zāi)害頻繁發(fā)生的惡性循環(huán),A正確,B、C、D錯(cuò)誤。
2.如圖是反映人與環(huán)境關(guān)系的三種模式圖,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)A.環(huán)境容納量是指生態(tài)系統(tǒng)對人口的承載能力 B.環(huán)境容納量可隨著生產(chǎn)的發(fā)展而變化 C.人類可以局部地改造環(huán)境,從而使人口數(shù)量超越環(huán)境容納量D.生物圈的穩(wěn)態(tài)是人類生存的前提和人類改造自然的基礎(chǔ)
【解析】選C。由題圖可知,環(huán)境容納量是指生態(tài)系統(tǒng)在平衡、協(xié)調(diào)發(fā)展的情況下所能供養(yǎng)的最大人口數(shù),即生態(tài)系統(tǒng)對人口的承載能力,A項(xiàng)正確;環(huán)境容納量與環(huán)境有關(guān),當(dāng)環(huán)境發(fā)生變化時(shí),其也會隨之變化,B項(xiàng)正確;綜合三個(gè)圖可知,人口數(shù)量總是低于環(huán)境容納量,即使暫時(shí)高于環(huán)境容納量(圖Ⅱ、Ⅲ),最終還是會降下來,C項(xiàng)錯(cuò)誤;人類活動要以生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)為基礎(chǔ),否則就會受到自然環(huán)境的報(bào)復(fù),D項(xiàng)正確。
3.(2020·昆明模擬)大氣中各氣體成分的含量變化引起當(dāng)今世界各種生態(tài)危機(jī)。下列有關(guān)“溫室效應(yīng)”“酸雨”“臭氧層破壞”三大危機(jī)的敘述,錯(cuò)誤的是 (　　) A.三大危機(jī)都與氧元素的存在形式有關(guān) B.“臭氧層破壞”主要是由于氧氣的大量減少,二氧化碳的大量增加所致 C.二氧化碳增多一方面導(dǎo)致“溫室效應(yīng)”,另一方面在一定程度上使植物光合作用加強(qiáng),生物圈也能進(jìn)行一定程度的自我調(diào)節(jié) D.海洋中部分有機(jī)物沉積于深海中,有利于減緩“溫室效應(yīng)”
【解析】選B。“溫室效應(yīng)”是二氧化碳等氣體增加,“酸雨”是二氧化硫等酸性氣體增加,“臭氧層破壞”是人類制造了大量會破壞臭氧層的物質(zhì),這三大危機(jī)都與氧元素有關(guān),A正確;“臭氧層破壞”主要是由于人類制造了大量會破壞臭氧層的物質(zhì),如氟利昂等,使地球南北極的臭氧層受到破壞,B錯(cuò)誤;二氧化碳增多一方面導(dǎo)致“溫室效應(yīng)”,另一方面在一定程度上使植物光合作用加強(qiáng),C正確;海洋中部分有機(jī)物沉積于無微生物的深海,不被分解形成二氧化碳等物質(zhì),有利于減緩“溫室效應(yīng)”,D正確。
4.(2021·人大附中模擬)大氣污染中主要是SO2污染,科研人員對影響L市SO2濃度的變化因素進(jìn)行了研究。 (1)生態(tài)系統(tǒng)成分中________的分解作用可以產(chǎn)生SO2,__________可以吸收空氣中的SO2,從而影響大氣中的SO2的變化。 (2)人類活動中增加大氣SO2濃度的有________,減少大氣中SO2濃度的有__________　。?
(3)在近十年中發(fā)現(xiàn)L市的年均SO2濃度及每年SO2濃度變化如圖所示:從圖中可以看出:近10年來L市SO2濃度的總體變化趨勢是__________　;每年SO2濃度變化呈現(xiàn)________　的規(guī)律,推測主要原因是冬季采暖導(dǎo)致________　,且植被覆蓋量________,導(dǎo)致植物吸收的SO2減少。
(4)為進(jìn)一步證明上述推測,研究人員對L市的植被進(jìn)行了調(diào)查,結(jié)果如圖:
圖中的數(shù)據(jù)____(填“是”或“否”)支持上述假設(shè),依據(jù)是______?！窘馕觥?1)生態(tài)系統(tǒng)中分解者的分解作用可以產(chǎn)生SO2,而生產(chǎn)者可以吸收空氣中的SO2,從而影響大氣中SO2的變化。 (2)人類活動如汽車尾氣的排放會增加大氣SO2濃度,通過種植吸收SO2的樹木(減少SO2排放)減少大氣中SO2濃度。?(3)從圖中可以看出:近10年來L市SO2濃度總體呈下降趨勢;一年內(nèi)冬季SO2量較高,可能是冬季采暖導(dǎo)致(燃煤使)大量SO2排放,且植被覆蓋量減少,導(dǎo)致植物吸收的SO2減少。 (4)通過對比分析春、夏、秋、冬四季的SO2的變化量和植被覆蓋情況,發(fā)現(xiàn)冬季植被指數(shù)較低而SO2濃度較高,說明圖中的數(shù)據(jù)支持上述假設(shè)。
答案:(1)分解者　生產(chǎn)者 (2)汽車尾氣的排放　種植吸收SO2的樹木(減少SO2排放) (3)逐漸降低　冬季SO2量較高　(燃煤使)大量SO2排放　減少 (4)是　冬季植被指數(shù)較低而SO2濃度較高
考點(diǎn)二　生物多樣性及其保護(hù)【典例精研引領(lǐng)】如圖為一富營養(yǎng)化河流生態(tài)修復(fù)工程的示意圖，下列敘述錯(cuò)誤的是 (　　)
A.曝氣可增加厭氧微生物降解有機(jī)污染物的能力B.吸附基質(zhì)增加了微生物附著的表面積，提高了凈化效果C.植物浮床有吸收水體氮、磷的能力，可減少富營養(yǎng)化D.增加水體透明度，恢復(fù)水草生長是該修復(fù)工程的目標(biāo)之一
【名師授法解題】抓題眼練思維
【解析】選D。經(jīng)過濕地植物的吸收,上行池含有較少的N、P,A正確;人工濕地的植物根系形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),可以為礦質(zhì)離子的吸附和代謝提供良好的環(huán)境,B正確;該濕地生態(tài)系統(tǒng)可以抵抗一定程度的污染物排放并維持自身的穩(wěn)定,說明該生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力,C正確;濕地中的動物和微生物是該生態(tài)系統(tǒng)中的消費(fèi)者和分解者,D錯(cuò)誤。
【母題變式延伸】核心素養(yǎng)新命題(1)這種復(fù)合垂直流人工濕地成為了人們觀光、休閑的好處所,這體現(xiàn)了生物多樣性的什么價(jià)值?同時(shí)也可調(diào)節(jié)氣候,涵養(yǎng)水源,形成的良好濕地生態(tài)環(huán)境,這又體現(xiàn)了生物多樣性的什么價(jià)值?(科學(xué)思維:分析與比較)提示:直接價(jià)值。間接價(jià)值。(2)有同學(xué)認(rèn)為這種設(shè)計(jì)只是使池塘生物的空間結(jié)構(gòu)在垂直方向更加復(fù)雜化,而水平方向上幾乎沒發(fā)生變化,他的這種觀點(diǎn)對嗎?為什么? 提示:不對。在水平方向由于地段的不同、人和動物的影響下,池塘生物也會出現(xiàn)變化。
【知能素養(yǎng)提升】1.生物多樣性三個(gè)層次的內(nèi)在關(guān)系:(科學(xué)思維:分析與綜合)
2.生物多樣性形成的原因:(科學(xué)思維:概括與歸納)(1)從分子水平上看:(2)從進(jìn)化角度看:物種多樣性與生態(tài)系統(tǒng)多樣性主要是生物的不定向變異與定向的自然選擇在進(jìn)化過程中共同作用的結(jié)果。
3.辨析生物多樣性及其保護(hù)的四個(gè)易錯(cuò)點(diǎn):(科學(xué)思維:比較與分析)(1)保護(hù)生物多樣性只是反對盲目地、掠奪式地開發(fā)利用,而不意味著禁止開發(fā)和利用。(2)就地保護(hù)和易地保護(hù)兩種方法中保護(hù)的對象不同:就地保護(hù)除了保護(hù)區(qū)域內(nèi)的物種,還保護(hù)相應(yīng)的生態(tài)環(huán)境,而在物種生存的環(huán)境遭到破壞,不再適于物種生存后,就只能實(shí)行易地保護(hù)。(3)外來物種的入侵不一定會引起本地物種數(shù)目的增加。如果入侵的物種對當(dāng)?shù)厣锏纳媸遣焕?則會引起本地物種數(shù)目銳減。(4)生物多樣性的間接價(jià)值明顯大于它的直接價(jià)值。
【熱點(diǎn)考向演練】考向一　圍繞生物多樣性及其價(jià)值,考查科學(xué)思維的分析與綜合能力1.(2021·重慶模擬)下列關(guān)于生物多樣性的敘述,錯(cuò)誤的是 (　　)A.生態(tài)系統(tǒng)中捕食者的存在可提高物種多樣性B.不同環(huán)境的自然選擇是物種多樣性形成的重要原因C.我國生物多樣性的保護(hù),可以概括為遷地保護(hù)和易地保護(hù)D.大量引進(jìn)國外物種有可能降低我國的生物多樣性
【解析】選C。捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物種,使其他物種的生存阻力減小,可以促進(jìn)物種多樣性的提高,A正確;自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向,不同環(huán)境的自然選擇是物種多樣性形成的重要原因,B正確;我國的生物多樣性的保護(hù),可以概括為就地保護(hù)和易地保護(hù)兩大類,C錯(cuò)誤;引進(jìn)國外物種,一般不引進(jìn)它的天敵,因此外來物種會大量繁殖,進(jìn)而影響本地其他生物的生存,會破壞我國生物的多樣性,D正確。
2.(2021·重慶模擬)《莊子·人間世》中莊子對弟子說:“山木自寇也,膏火自煎也,桂可食,故伐之;漆可用,故割之。人皆知有用之用,而莫知無用之用也”。從中可見,我國古人很早就已經(jīng)意識到生態(tài)文明的重要意義,分析語句中相關(guān)生態(tài)學(xué)原理錯(cuò)誤的是 (　　)A.“寇”“煎”“伐”“割”有利于能量流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠諦.“膏火自煎”使得生態(tài)系統(tǒng)能量利用率降低C.“伐之”“割之”均不利于生物多樣性的保護(hù)D.“無用之用”指生物多樣性的間接價(jià)值和潛在價(jià)值
【解析】選C。莊子的話意思是“山上的樹木,因長成有用之材,而被人砍伐;膏能燃燒照明而受煎熬;桂樹因?yàn)榭梢猿?所以被人砍伐;漆樹因?yàn)榭梢杂?所以被人割皮,人們只知道有用的好處,哪里知道無用的好處?！薄翱堋薄凹濉薄胺ァ薄案睢倍际菫槿祟愃?其能量流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠?A正確;“膏火自煎”使得生態(tài)系統(tǒng)能量利用率降低,B正確;“伐之”不利于生物多樣性的保護(hù),“割之”只是在樹上割開口子,漆樹依然可以生長,對生物多樣性保護(hù)無影響,C錯(cuò)誤;“無用之用”指生物多樣性的間接價(jià)值和潛在價(jià)值,D正確。
考向二　通過生物多樣性保護(hù),培養(yǎng)社會責(zé)任意識和擔(dān)當(dāng)能力3.2020年國際生物多樣性日的主題為“我們的解決方案在自然界”。下列有關(guān)生物多樣性的敘述中正確的是 (　　)A.我國制定的海洋伏季休漁政策既是保護(hù)生物多樣性的舉措也遵循可持續(xù)發(fā)展的理念B.熱帶雨林具有的旅游觀賞和保持水土的功能均體現(xiàn)了生物多樣性的直接價(jià)值C.海州灣海灣生態(tài)與自然遺跡海洋特別保護(hù)區(qū)只是保護(hù)海岸原生動植物的多樣性D.生物多樣性是長期生物進(jìn)化的結(jié)果，生物多樣性銳減不屬于全球性生態(tài)環(huán)境問題
【解析】選A。海洋伏季休漁政策是科學(xué)合理利用資源的舉措，既有利于保護(hù)生物多樣性也遵循可持續(xù)發(fā)展的理念，A正確；熱帶雨林具有的旅游觀賞和保持水土的功能分別體現(xiàn)了生物多樣性的直接價(jià)值和間接價(jià)值，B錯(cuò)誤；海州灣海灣生態(tài)與自然遺跡海洋特別保護(hù)區(qū)是保護(hù)現(xiàn)有的海洋及海岸生態(tài)環(huán)境和生物多樣性，C錯(cuò)誤；生物多樣性是長期生物進(jìn)化的結(jié)果，生物多樣性銳減屬于全球性生態(tài)環(huán)境問題，D錯(cuò)誤。
4.(2021·惠州模擬) 2020年3月3日是第七個(gè)“世界野生動植物日”。在新冠肺炎疫情暴發(fā)時(shí)期，社會對濫食野生動物嚴(yán)重威脅公共衛(wèi)生安全問題反響強(qiáng)烈，愛護(hù)野生動物，就是著力追求人與自然的和諧發(fā)展。下列有關(guān)敘述不合理的是 (　　)A.生物多樣性是生物進(jìn)化的結(jié)果，其具有直接價(jià)值、間接價(jià)值和潛在價(jià)值B.研究影響種群數(shù)量變化的因素有利于瀕危生物種群的拯救和恢復(fù)C.要保護(hù)珍稀、瀕危動植物，嚴(yán)禁濫采亂殺野生動植物D.保護(hù)生物多樣性和保護(hù)瀕危物種最有效的措施是易地保護(hù)
【解析】選D。生物多樣性是生物共同進(jìn)化的結(jié)果，其具有直接價(jià)值、間接價(jià)值和潛在價(jià)值，A正確；研究種群數(shù)量的變化規(guī)律以及其影響因素，能幫助人們對瀕危動物種群進(jìn)行拯救，B正確；要保護(hù)珍稀、瀕危動植物，嚴(yán)禁濫采亂殺野生動植物，但并不意味著禁止開發(fā)和利用，C正確；保護(hù)生物多樣性和保護(hù)瀕危物種最有效的措施是就地保護(hù)，D錯(cuò)誤。
【加固訓(xùn)練·拔高】 1.(2021·湖南師大附中模擬)為給黃土丘陵棄耕區(qū)植被的自然恢復(fù)提供科學(xué)依據(jù),某研究團(tuán)隊(duì)在黃土丘陵棄耕區(qū)選擇了棄耕不同時(shí)間的荒地,研究了各區(qū)域中物種的豐富度指數(shù)和物種均勻度指數(shù)(指群落中物種在空間上分布的均勻程度),結(jié)果如圖所示,下列敘述正確的是 (　　)
A.應(yīng)參照第 9 年的群落結(jié)構(gòu)來恢復(fù)黃土丘陵區(qū)的植被 B.物種均勻度指數(shù)不能反映群落的空間結(jié)構(gòu) C.物種豐富度可以代表該區(qū)域的生物多樣性 D.該地區(qū)植被具有科學(xué)研究和保持水土的作用,這體現(xiàn)了生物多樣性的直接價(jià)值
【解析】選A。據(jù)圖分析可知,第 9 年時(shí)該區(qū)域的物種豐富度和物種均勻度均最高,故應(yīng)參照此時(shí)群落結(jié)構(gòu)來恢復(fù)黃土丘陵區(qū)的植被,A正確;由題干信息知物種均勻度指數(shù)是指群落中物種在空間上分布的均勻程度,故物種均勻度指數(shù)可反映群落的空間結(jié)構(gòu),B錯(cuò)誤;生物多樣性包括基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性,僅有物種豐富度不能代表該區(qū)域的生物多樣性,C錯(cuò)誤;植被具有科學(xué)研究的價(jià)值,屬于生物多樣性的直接價(jià)值,保持水土的作用體現(xiàn)了生物多樣性的間接價(jià)值,D錯(cuò)誤。
2.(2021·遼陽模擬)近年來,海洋石油泄漏問題頻頻發(fā)生,極大影響了海洋生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。據(jù)統(tǒng)計(jì),受污染區(qū)域的低海岸區(qū)(海潮經(jīng)常沖刷的地方)物種數(shù)量、密度恢復(fù)比較快,高海岸區(qū)(海潮沖刷不到的地方)的生物多樣性只能恢復(fù)到正常水平的83%。下列敘述正確的是 (　　) A.被石油污染的海洋中,距石油溢出口較近的水體中溶解氧較多 B.低海岸區(qū)物種數(shù)量、密度恢復(fù)比較快的外部原因主要是微生物數(shù)量多,能及時(shí)將石油分解 C.海洋中被石油污染區(qū)域的魚類大量死亡,進(jìn)一步加重了污染,這屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié) D.從被石油污染區(qū)域獲取分解石油的微生物,經(jīng)過培養(yǎng)可以用于治理石油污染,屬于生物多樣性的直接價(jià)值
【解析】選D。被石油污染的海洋中,距石油溢出口較近的水體中微生物較多,消耗氧氣較多,故溶解氧較少,A錯(cuò)誤;低海岸區(qū)(海潮經(jīng)常沖刷的地方)物種數(shù)量、密度恢復(fù)比較快的外部原因可能是由于海潮的沖刷作用,石油清除得比較快,B錯(cuò)誤;海洋中被石油污染區(qū)域的魚類大量死亡,進(jìn)一步加重了污染,這屬于正反饋調(diào)節(jié),C錯(cuò)誤;生物的直接價(jià)值是指對人類有食用、藥用和工業(yè)原料等實(shí)用意義的,以及有旅游觀賞、科學(xué)研究和文學(xué)藝術(shù)創(chuàng)作等非實(shí)用意義的價(jià)值,故從被石油污染區(qū)域獲取分解石油的微生物,并提取相應(yīng)的酶用于工業(yè)生產(chǎn),這屬于生物多樣性的直接價(jià)值,D正確。
3.“退耕還林、退耕還草、退耕還湖”是實(shí)現(xiàn)“綠水青山就是金山銀山”的重要生態(tài)工程。如表是某地退耕還林后的植被變化,請據(jù)表分析說法錯(cuò)誤的是 (　　)
A.退耕之后的農(nóng)田發(fā)生的演替為次生演替,由于保留了原有土壤條件,演替速度快于冰川泥上的演替 B.退耕農(nóng)田先后經(jīng)歷了草本、灌木和木本階段,垂直方向上出現(xiàn)了明顯的分層現(xiàn)象,提高了利用陽光等環(huán)境資源的能力 C.在確定群落的豐富度時(shí),需要調(diào)查物種的種群密度,最常用方法是樣方法 D.“綠水青山”的生態(tài)功能有保持水土、蓄洪防旱、防風(fēng)固沙、涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣候等
【解析】選 C。由于保留了原有土壤條件,退耕之后的農(nóng)田發(fā)生的演替為次生演替,而冰川泥地上的演替屬于初生演替,故退耕之后的農(nóng)田演替速度快于冰川泥上的演替,A正確;據(jù)圖可知退耕農(nóng)田先后經(jīng)歷了草本、灌木和木本階段,群落垂直結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,顯著提高了植物利用陽光等環(huán)境資源的能力,B正確;確定群落的豐富度常用方法有記名計(jì)算法和目測估計(jì)法,C錯(cuò)誤;“綠水青山”的生態(tài)功能有保持水土、蓄洪防旱、防風(fēng)固沙、涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣候等,D正確。
4.(2021·濮陽模擬)近日,中宣部授予甘肅省古浪縣八步沙林場“六老漢”三代人治沙造林先進(jìn)群體“時(shí)代楷?！狈Q號。38年來,以“六老漢”為代表的八步沙林場三代職工治沙造林21.7萬畝,管護(hù)封沙育林草面積37.6萬畝,為生態(tài)環(huán)境治理作出了重要貢獻(xiàn)。 (1)調(diào)查發(fā)現(xiàn),古浪縣北部沙區(qū)野生植物有白刺、苦豆草、黃沙蒿、賴草等,呈塊狀或團(tuán)簇狀分布,這主要體現(xiàn)了生物群落的______　結(jié)構(gòu),區(qū)分該群落與其他群落的重要特征是____________。 (2)苦豆草可入藥,常用于治療急性菌痢和腸炎,這體現(xiàn)了生物多樣性的________價(jià)值,為調(diào)查該地區(qū)苦豆草的種群密度常用的方法是________,這種調(diào)查方法取樣的關(guān)鍵是要做到________。
(3)隨著“六老漢”三代人治沙造林,該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性不斷提高。生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性是指____________。為此,一方面要控制對生態(tài)系統(tǒng)的干擾程度,對生態(tài)系統(tǒng)的利用應(yīng)該適度,不應(yīng)超過生態(tài)系統(tǒng)的____;另一方面,對人類利用強(qiáng)度較大的生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)實(shí)施相應(yīng)的________的投入,保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)。
【解析】(1)群落的水平結(jié)構(gòu)是指群落中的各個(gè)種群在水平狀態(tài)下的格局或片狀分布。同一個(gè)區(qū)域,各個(gè)種群呈塊狀或團(tuán)簇狀分布,這主要體現(xiàn)了生物群落的水平結(jié)構(gòu)。區(qū)分該群落與其他群落的重要特征是群落的物種組成。 (2)藥用價(jià)值是生物多樣性的直接價(jià)值,調(diào)查植物一般采用樣方法,要做到隨機(jī)取樣。?(3)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性是指生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力。對生態(tài)系統(tǒng)的利用應(yīng)該適度,不應(yīng)超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力,否則容易導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性下降;對人類利用強(qiáng)度較大的生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)實(shí)施相應(yīng)的物質(zhì)和能量的投入,保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)。
答案:(1)水平　群落的物種組成 (2)直接　 樣方法　隨機(jī)取樣 (3)生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力　自我調(diào)節(jié)能力　物質(zhì)和能量
考點(diǎn)三　生態(tài)工程的原理【典例精研引領(lǐng)】　(2020·湖南名校聯(lián)考)黨的十九大報(bào)告指出要“大力度推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)……全面節(jié)約資源有效推進(jìn)，能源資源消耗強(qiáng)度大幅下降。重大生態(tài)保護(hù)和修復(fù)工程進(jìn)展順利，森林覆蓋率持續(xù)提高。生態(tài)環(huán)境治理明顯加強(qiáng)，環(huán)境狀況得到改善”。請回答下列相關(guān)問題：(1)生態(tài)工程是對___________________進(jìn)行修復(fù)重建，對_________________________進(jìn)行改善，促進(jìn)人和自然的和諧發(fā)展。?(2)全面節(jié)約資源有效推進(jìn)，能源資源消耗強(qiáng)度大幅下降很大程度上得益于實(shí)行“_________________”的原則，從而實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化。?
(3)實(shí)行生態(tài)工程，很多時(shí)候還需要考慮人文關(guān)懷、貧困地區(qū)的收入等問題，才能很好地解決“前面造林，后面砍林”的現(xiàn)象，這遵循的是生態(tài)工程的___________________原理。?(4)在保護(hù)瀕危植物方面，運(yùn)用了很多技術(shù)，比如微型繁殖運(yùn)用的是___________________技術(shù)，其原理是___________________。?(5)在處理城市生態(tài)系統(tǒng)垃圾時(shí)，采用了生物治理法，分解者處理垃圾的相關(guān)目的基因從分解者體內(nèi)用_____酶切割下來，再與______相連導(dǎo)入受體菌。?
【名師授法解題】抓題眼練思維
【解析】(1)生態(tài)工程是對已被破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)重建，對造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，促進(jìn)人和自然的和諧發(fā)展。(2)全面節(jié)約資源有效推進(jìn)，能源資源消耗強(qiáng)度大幅下降很大程度上得益于實(shí)行“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的原則，從而實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化。(3)解決“前面造林，后面砍林”的現(xiàn)象，遵循的是生態(tài)工程的整體性原理。(4)微型繁殖運(yùn)用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)，該技術(shù)的原理是植物細(xì)胞的全能性。(5)從分解者體內(nèi)獲取處理垃圾的相關(guān)目的基因需要用限制酶進(jìn)行切割，再利用DNA連接酶將之與運(yùn)載體連接起來，導(dǎo)入受體細(xì)胞。
答案：(1)已被破壞的生態(tài)環(huán)境　造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式　(2)循環(huán)經(jīng)濟(jì)　(3)整體性(4)植物組織培養(yǎng)　植物細(xì)胞的全能性(5)限制　運(yùn)載體(或載體或質(zhì)粒)
【母題變式延伸】核心素養(yǎng)新命題　保護(hù)瀕危植物是在生態(tài)系統(tǒng)的哪些方面進(jìn)行保護(hù)？(生命觀念：穩(wěn)態(tài)與平衡觀)提示：遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。
【知能素養(yǎng)提升】1.傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)經(jīng)濟(jì)：(科學(xué)思維：比較與分析)
2.生態(tài)工程所遵循的基本原理：(生命觀念：穩(wěn)態(tài)與平衡觀)
【熱點(diǎn)考向演練】考向一　通過生態(tài)工程原理在具體實(shí)例中的應(yīng)用，考查生命觀念的穩(wěn)態(tài)與平衡觀1.(2020·哈爾濱模擬)如圖是某一家庭生態(tài)工程的模式圖，請據(jù)圖分析回答問題。
(1)從圖中可知，人類生活中所需的能源來自太陽能、沼氣等。利用這些能源與利用煤炭相比，突出的優(yōu)點(diǎn)是___________________。?(2)該生態(tài)工程中的能量能夠更多地被人類利用，原因是_________________________。?(3)生態(tài)工程建設(shè)的目的就是遵循自然界____________的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。與傳統(tǒng)工程相比較，生態(tài)工程具有_______________、_____________、_____________的特點(diǎn)。?
(4)生態(tài)工程所遵循的基本原理是物質(zhì)循環(huán)再生原理、____________、協(xié)調(diào)與平衡原理以及____________、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理。?(5)據(jù)生態(tài)工程中的物種多樣性這一原理，有人認(rèn)為生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)中，應(yīng)使食物鏈和營養(yǎng)級越長越多越好，你是否支持這一觀點(diǎn)？請解釋。______(填“是”或“否”)，_______________________。?
【解析】(1)使用太陽能或沼氣可以減少燃燒煤炭所產(chǎn)生的污染。(2)該生態(tài)系統(tǒng)充分利用了廢棄物中的能量，實(shí)現(xiàn)了能量的多級利用，所以能量能夠更多地被人類利用。(3)生態(tài)工程建設(shè)的目的是遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律；生態(tài)工程有少消耗、多效益、可持續(xù)的特點(diǎn)。(4)生態(tài)工程的基本原理有物種多樣性原理、整體性原理、物質(zhì)循環(huán)再生原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理。(5)生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)中，不是使食物鏈和營養(yǎng)級越長越多越好，因?yàn)槭澄镦溤介L，營養(yǎng)級越多，則能量損耗越多，能量的利用率越低，不符合生態(tài)工程建設(shè)的目的。
答案：(1)減少了燃燒煤炭所產(chǎn)生的污染(2)充分利用了廢棄物中的能量，實(shí)現(xiàn)了能量的多級利用(3)物質(zhì)循環(huán)　少消耗　多效益　可持續(xù)(4)物種多樣性原理　整體性原理(5)否　食物鏈越長，營養(yǎng)級越多，則能量損耗越多，能量的利用率越低，不符合生態(tài)工程建設(shè)的目的
【易錯(cuò)警示】整體性原理≠系統(tǒng)整體性原理(1)整體性原理指社會、經(jīng)濟(jì)、自然三方面協(xié)調(diào)統(tǒng)一，保障整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定與平衡，例如林業(yè)建設(shè)中自然系統(tǒng)、社會系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系問題，即種樹的同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)收入、糧食、燃料等問題；(2)系統(tǒng)整體性原　理強(qiáng)調(diào)整體大于部分之和，即“1+1>2”，目的是保持系統(tǒng)有很高的生產(chǎn)力，互利共生的生物能體現(xiàn)系統(tǒng)整體性原理，如藻類和珊瑚蟲、大豆和根瘤菌、地衣中的藻類和真菌等。
考向二　結(jié)合生態(tài)農(nóng)業(yè)，考查生命觀念的穩(wěn)態(tài)與平衡觀2.黨的十九大將生態(tài)文明建設(shè)放在了突出地位，某鄉(xiāng)鎮(zhèn)積極響應(yīng)十九大號召，搞起了生態(tài)農(nóng)業(yè)(如圖)，當(dāng)?shù)丨h(huán)境得到了很大的改善。請據(jù)圖回答下列問題：
(1)系統(tǒng)中一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的產(chǎn)出是另一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的投入，使得系統(tǒng)中的物質(zhì)能夠_____________，有效地防止環(huán)境污染，同時(shí)也能夠提高能量的_____________，獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益。?(2)將蘑菇房與蔬菜大棚相連，可提高蔬菜產(chǎn)量，試分析其增產(chǎn)的原因：?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　。?(3)該生態(tài)系統(tǒng)利用昆蟲的性外激素防治蟲害，這種防治方法稱為____________。鴨的食物來源有雜草和害蟲，則鴨糞中含有_____________用于生長、發(fā)育和繁殖的能量。?(4)生態(tài)農(nóng)業(yè)可以改善當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，體現(xiàn)了生物多樣性的______價(jià)值。?
【解析】(1)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的主要目的是實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)再生和能量的多級利用。系統(tǒng)中一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的產(chǎn)出是另一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的投入，使得系統(tǒng)中的物質(zhì)能夠循環(huán)利用，有效地防止環(huán)境污染，同時(shí)也能夠提高能量的利用率，獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益。(2)將蘑菇房與蔬菜大棚相通，蘑菇呼吸產(chǎn)生的二氧化碳可以供蔬菜進(jìn)行光合作用，使其光合作用增強(qiáng)，積累有機(jī)物增多，故可提高蔬菜產(chǎn)量。(3)該生態(tài)系統(tǒng)利用昆蟲的性外激素防治蟲害，這種防治方法稱為生物防治，鴨的食物來源有雜草和害蟲，鴨糞不屬于鴨同化的能量，該部分能量屬于上一營養(yǎng)級，則鴨糞中含有雜草和害蟲用于生長、發(fā)育和繁殖的能量。
(4)生態(tài)農(nóng)業(yè)可以改善當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，屬于生態(tài)功能，體現(xiàn)了生物多樣性的間接價(jià)值。答案：(1)循環(huán)利用　利用率(2)蘑菇呼吸產(chǎn)生的CO2可以供蔬菜進(jìn)行光合作用，使其光合作用增強(qiáng)，積累有機(jī)物增多(3)生物防治　雜草和害蟲　(4)間接
　【加固訓(xùn)練·拔高】　　(2020·石嘴山模擬)珠江三角洲的農(nóng)民充分利用自然條件，建立該地特有的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)模式：蔗基、魚塘和?；Ⅳ~塘。如圖是蔗基、魚塘和?；Ⅳ~塘的模式圖，據(jù)圖回答下列問題：
(1)建立這一生態(tài)系統(tǒng)的目的是使生產(chǎn)者固定的能量持續(xù)高效地流向____________；其能量利用率高的原因是其在營養(yǎng)結(jié)構(gòu)上具有_____的特點(diǎn)。(2)蠶糞、蔗葉進(jìn)入魚塘經(jīng)過______的作用，釋放出______，被植物利用。(3)該生態(tài)系統(tǒng)把桑基、魚塘與蔗基、魚塘有機(jī)地組合在一起，優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，由此可見，該生態(tài)系統(tǒng)遵循____________原理。(4)一般來說，生態(tài)工程的主要任務(wù)是對______的修復(fù)，對造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。(5)生態(tài)工程建設(shè)的目的就是遵循自然界________的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到______和______的同步發(fā)展。
【解析】(1)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比，生態(tài)農(nóng)業(yè)的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)對能量的多級利用，提高能量的利用率，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。圖中生態(tài)系統(tǒng)具有食物鏈短的特點(diǎn)。(2)蠶糞、蔗葉進(jìn)入魚塘經(jīng)過分解者的作用，釋放出礦質(zhì)離子或無機(jī)鹽，被植物利用。(3)該生態(tài)系統(tǒng)把?；Ⅳ~塘和蔗基、魚塘有機(jī)結(jié)合在一起，優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，遵循了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能的原理。(4)生態(tài)工程的主要任務(wù)是通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)控和技術(shù)組裝，對已被破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)、重建，對造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。(5)生態(tài)工程建設(shè)的目的就是遵循自然界物質(zhì)循環(huán)規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益同步發(fā)展。
答案：(1)對人類最有益的部分　食物鏈短(2)分解者　礦質(zhì)離子或無機(jī)鹽 (3)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能(4)已被破壞的生態(tài)系統(tǒng)(5)物質(zhì)循環(huán)　經(jīng)濟(jì)效益　生態(tài)效益?
新情境·新命題
【命題新情境】塞罕壩位于河北省承德市圍場滿族蒙古族自治縣境內(nèi),地處高緯度,氣溫較低、無霜期最短,降水量較少?！叭眽巍笔敲珊购翔嫡Z,意為“美麗的高嶺”。歷史上,塞罕壩曾水草豐茂、森林茂密、禽獸繁集,遼金時(shí)期稱“千里松林”,但清朝末期,為彌補(bǔ)國庫空虛,開始開圍放墾,伐木墾荒,使之退化成荒原沙丘。新中國成立后,經(jīng)過三代林場建設(shè)者們接力生態(tài)恢復(fù),營造出112萬畝森林,森林覆蓋率由1962年前的11.4%提高到2014年的75.5%。今天的塞罕壩,被譽(yù)為“河的源頭、云的故鄉(xiāng)、花的世界、林的海洋、珍禽異獸的天堂”。人類活動可以使環(huán)境朝著改善的方向演變,塞罕壩人用實(shí)際行動詮釋了“綠水青山就是金山銀山”的理念。2017年12月,塞罕壩林場建設(shè)者榮獲第三屆聯(lián)合國環(huán)境大會“地球衛(wèi)士獎”。據(jù)統(tǒng)計(jì),塞罕壩林場現(xiàn)有陸生野生脊椎動物261種,魚類32種,昆蟲660種。國家重點(diǎn)保護(hù)動物47種,其中獸類7種,鳥類39種,魚類1種等。有人說:塞罕壩林海屬于中國,而中國的環(huán)保行動則屬于世界。
【命題新角度】1.在生態(tài)恢復(fù)中應(yīng)用生態(tài)恢復(fù)學(xué),恢復(fù)生態(tài)學(xué)的目標(biāo)是_____________。?2.結(jié)合塞罕壩具體情況,解釋塞罕壩生態(tài)系統(tǒng)有利于有機(jī)物積累的原因:__________________________。?3.由劃線材料中可知,從保護(hù)生物多樣性的角度分析,體現(xiàn)了保護(hù)_____________的多樣的性。?4.塞罕壩生態(tài)系統(tǒng)既可以涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣候,同時(shí)也是我國著名的生態(tài)旅游之地,這體現(xiàn)了生物多樣性的_____________價(jià)值。?
5.“塞罕壩林海屬于中國,而中國的環(huán)保行動則屬于世界”,可以看出環(huán)境問題是全球性問題,原因是_____________________。?6.自然環(huán)境不改變的條件下,我國西北地區(qū)的荒漠地帶能不能建立起塞罕壩式的林海?簡述理由_____________________。?
【解析】1.重建某一區(qū)域歷史上曾有的植物和動物群落,使這一區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能恢復(fù)到(或接近)受干擾前的原狀。2.塞罕壩氣溫低,分解者分解速率減慢,導(dǎo)致有機(jī)物堆積。3.劃線內(nèi)容說明塞罕壩林場有很多物種,體現(xiàn)了生物多樣性中的物種多樣性。4.涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣候?qū)儆陂g接價(jià)值;旅游觀賞價(jià)值屬于直接價(jià)值。5.環(huán)境問題的全球性源于物質(zhì)循環(huán)具有全球性。6.不能,兩地自然環(huán)境不同,群落演替的最終結(jié)果不同。
答案:1.重建某一區(qū)域歷史上曾有的植物和動物群落,使這一區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能恢復(fù)到(或接近)受干擾前的原狀(意思對即可)2.塞罕壩的氣溫較低,分解者分解速率慢,導(dǎo)致有機(jī)物積累3.物種4.間接價(jià)值和直接5.物質(zhì)循環(huán)具有全球性6.不能,兩地自然環(huán)境不同,群落演替的最終結(jié)果不同
【拓展視野】 　　 塞罕壩今昔 “塞罕壩”系蒙漢合璧語,意為“美麗的高嶺”。塞罕壩位于河北省承德市圍場滿族、蒙古族自治縣境內(nèi),平均海拔1500米,極端最低氣溫-43.3 ℃。歷史上,塞罕壩曾水草豐茂、森林茂密、禽獸繁集,遼金時(shí)期稱“千里松林”;清朝康熙年間被劃為“木蘭圍場”,成為林木蔥蘢的皇家獵苑?！　∏迥?王朝風(fēng)雨飄搖,內(nèi)憂外患。清政府將“木蘭圍場”開圍放墾以彌補(bǔ)國庫空虛。之后,樹木被砍伐殆盡,加之山火不斷,到中華人民共和國成立初期,這個(gè)昔日的“美麗的高嶺”變成了林木稀疏、人跡罕至的茫?；脑?。
1962年,塞罕壩機(jī)械林場總場組建。半個(gè)多世紀(jì)以來,塞罕壩人克服了重重困難,在河北省緯度最高、氣溫最低、無霜期最短、降水并不豐沛的壩上高原,營造起萬頃林海。 林場最初幾年的建設(shè)很不順利,塞罕壩是半濕潤半干旱區(qū),植樹造林困難相當(dāng)大,他們種的樹苗成活率很低。塞罕壩人沒有氣餒,他們潛心研究,摸索出培育“大胡子、矮胖子”優(yōu)質(zhì)壯苗技術(shù),大大增加了育苗數(shù)量和產(chǎn)成苗數(shù)量。針對人工純林物種單一、土壤酸化,病蟲害嚴(yán)重等狀況,他們研究確定了適合塞罕壩地區(qū)的主要樹種為華北落葉松、樟子松和云杉;同時(shí)大力培育興安落葉松、長白落葉松、冷杉等其他優(yōu)良樹種;并將這些樹種進(jìn)行合理的搭配和混交,從而大大提高了造林的成功率。
經(jīng)過一代代人的艱苦努力,塞罕壩的森林覆蓋率由建場前的11.4%提高到2014年的75.5%。今天的塞罕壩,被贊譽(yù)為“河的源頭、云的故鄉(xiāng)、花的世界、林的海洋、珍禽異獸的天堂”。 人類活動也可以使環(huán)境朝著改善的方向演變,這是一個(gè)典范。塞罕壩人創(chuàng)造了荒原變林海的綠色奇跡,用實(shí)際行動詮釋了“綠水青山就是金山銀山”的理念。

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(新高考)高考生物一輪復(fù)習(xí)課件第九單元第6課生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和生態(tài)工程(含解析)

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