内容正文:
2025届高三地理二轮微专题复习导学案:高考地理中的植物工厂
在高考地理中,植物工厂是一个结合现代农业技术、城市化发展和可持续发展的新兴考点。
一、植物工厂的定义与特点
1. 定义
植物工厂是一种通过人工控制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度及营养液等环境条件,利用无土栽培(如水培、气雾培)和LED光源等技术,实现农作物高效、连续生产的工业化农业模式。
2. 核心特点
(1)环境全控制:摆脱自然气候限制,实现全年生产。
(2)垂直分层种植:立体空间利用,节约土地资源(如城市中的“垂直农场”)。
(3)资源高效:水肥循环利用,耗水量仅为传统农业的5%-10%。
(4)无农药生产:封闭环境减少病虫害,保障食品安全。
二、植物工厂的区位因素
高考可能要求分析某地发展植物工厂的区位条件,需从自然和人文两方面展开:
1. 自然因素
(1)传统农业的限制:当地土地资源短缺、气候条件恶劣(如干旱、寒冷)或土壤贫瘠。
(2)清洁水源:需保证营养液配制的水质。
2. 人文因素
(1)技术支撑:智能控制系统、LED光源、无土栽培技术等。
(2)市场需求:靠近城市消费市场,满足对新鲜蔬菜的高端需求。
(3)资金投入:初期建设成本高,依赖企业或政府支持。
(4)能源供应:依赖稳定电力供应(光照、温控等需持续耗能)。
三、植物工厂的优势与挑战
1. 优势(可能作为“意义类”考点)
(1)缓解耕地资源紧张,尤其适合土地稀缺的发达城市(如日本、新加坡)。
(2)减少农业对自然环境的破坏(如水土流失、农药污染)。
(3)保障粮食安全,应对极端气候和自然灾害的影响。
(4)推动农业科技化、智能化,助力产业升级。
2. 挑战(可能作为“评价类”考点)
(1)高成本:设备投资大、能耗高(LED照明占主要成本)。
(2)技术门槛:依赖尖端农业技术和专业人才。
(3)作物单一:目前以叶菜类、药用植物为主,难以规模化生产粮食作物。
四、高考常见题型与答题思路
1. 选择题
可能考查植物工厂的核心技术(如LED光源、水培技术)、布局区位(靠近市场或技术中心)或环境效益(节水节肥)。
2. 简答题
(1)例:分析某大城市发展植物工厂的有利条件。
(2)答题模板
①城市土地资源紧张,传统农业空间有限;
②人口密集,对新鲜农产品的市场需求大;
③科技水平高,资金充足,具备技术支撑;
④政策支持绿色农业、智慧城市建设。
3. 论述题
(1)例:评价植物工厂对农业可持续发展的影响。
(2)答题方向
①正面:资源节约、污染减少、保障供给;
②负面:依赖能源、成本高昂、适用范围有限。
五、典型案例
1. 日本:因土地资源匮乏、老龄化严重,植物工厂普及度高,政府补贴推动发展。
2. 荷兰:结合温室技术与植物工厂,实现高附加值作物出口。
3. 中国:北京、上海等大城市试点植物工厂,重点发展叶菜和药用植物。
六、关联考点拓展
1.垂直农业:与植物工厂类似,但更强调建筑空间的立体化利用。
2.都市农业:城市内部的农业形态,包括屋顶农场、社区菜园等。
3.生态农业:对比植物工厂,分析不同模式的可持续性差异。
备考时需结合具体题目灵活运用以上知识点,注意联系实际案例和地理原理,强化“区位分析-影响评价-可持续发展”的逻辑链条。
七、典型试题
植物工厂是一种利用计算机对作物生长环境进行高精度、自动化控制,实现作物连续生产的高效农业系统。2023年12月,全球首座超高层无人化垂直植物工厂在四川成都投入使用。该植物工厂利用我国自主研发的“光—温—营养”调控技术进行作物快速繁育。下图示意植物工厂景观。据此完成下面小题。
1.与传统农业相比,植物工厂的优势不包括( )
A.灵活生产 B.节约能源 C.病虫害少 D.全天生产
2.当前植物工厂仍未大规模推广的主要原因是( )
A.占地面积广 B.技术难度大 C.生产成本高 D.市场需求小
植物工厂是一种通过对室内环境条件进行高精度控制,实现作物全年连续生产的高效农业系统,不依赖于当地的自然环境,是解决特殊环境下蔬菜生产难题的最佳途径。下图为某植物工厂的栽培照片。据此完成下列小题。
3.与传统蔬菜种植相比,植物工厂蔬菜生产的突出优势是( )
A.节能高产 B.布局灵活 C.成本较低 D.运输方便
4.推测图中的植物工厂最可能采用的农业技术( )
①建日光温室 ②无土栽培 ③大型机械化 ④精准施肥
A.①② B..①③ C.②④ D.③④
植物工厂是一种通过对室内环境条件进行高精度控制,实现作物全年连续生产的高效农业系统,不依赖于当地的自然环境,是解决特殊环境下蔬菜生产难题的最佳途径。下图为某植物工厂的多层立体栽培照片。据此回答下面小题。
5.植物工厂发展的主导区位因素是( )
A.地形 B.水源 C.技术 D.交通
6.与传统蔬菜种植相比,植物工厂蔬菜生产的突出优势是( )
A.节能高产 B.布局灵活 C.成本较低 D.运输方便
7.推测图中的植物工厂最可能采用的农业技术( )
①建日光温室 ②无土栽培 ③大型机械化 ④精准施肥
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
“垂直农业”这一概念最早由美国哥伦比亚大学教授迪克逊德斯帕米尔提出。德斯帕米尔希望在由玻璃和钢筋组成的光线充足的建筑物里能够生产人们所需的食物。比如:在1楼喂养罗非鱼,在12楼种植西红柿……。在建筑物内,所有的水都被循环利用;植物不使用堆肥;产生的甲烷等气体被收集起来变成热量;牲畜的排泄物成为能源的来源等。“垂直农业”,是一种获取食物、处理废弃物的新途径。随着科技发展有望将垂直农场变成高效的“植物工厂”。完成下面小题
8.垂直农场的特点是( )
①易受天气的影响②不需要杀虫剂和除草剂③增加土地生产效率④带动农业向高效、集约化方向发展
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.②③④
9.对植物工厂限制最小的区位因素是( )
A.科技 B.劳动力 C.市场 D.政策
植物工厂是现代设施农业发展到高级阶段的产物,是一种高投入、高技术、精装备的工厂化农业系统。其设计和使用使农业生产不断向专业化、集约化方向发展,其设计要注重改良当地的自然条件。目前,荷兰、日本等国已在此方面走在世界前列。下图是植物工厂示意图。据此完成下面小题。
10.荷兰的植物工厂在设计上应侧重改良的自然条件是( )
①热量 ②水分 ③光照 ④土壤
A.①② B.②④ C.①③ D.③④
11.利用植物工厂,符合荷兰农业专业化发展方向的农作物可能是( )
A.甜菜 B.蔬菜 C.柑橘 D.棉花
近年来,日本各地掀起一股“植物工厂热”,即在封闭或者半封闭环境中,借助人工光照,是配育绿叶蔬菜的场所。日本幕张地下植物工厂利用靠近东京的城市地下综合管廊种植蔬菜,该地下综合管廊闲置已久,温度常年保持在18~22℃。植物工厂建成后,从菜苗盒送入地下到长好蔬菜送至地面,实现全程自动化。据此完成下面小题。
12.日本东京出现地下植物工厂的主要原因是( )
A.土地利用紧张,耕地资源相对缺乏 B.综合管廊普遍闲置,有适宜的温度
C.市民空余时间较多,劳动力丰富 D.日本科技发达,地下农业种植技术先进
13.与传统蔬菜种植方式相比,地下植物工厂蔬菜种植( )
①距离市场近,储运费用低②技术较成熟,开发成本低
③全程自动化,劳动力成本低④地下温度稳定,采暖降温成本低
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
近年来,日本各地掀起一股“植物工厂热”,即在封闭或者半封闭环境中,借助人工光照,是配育绿叶蔬菜的场所。日本幕张地下植物工厂利用靠近东京的城市地下综合管廊种植蔬菜,该地下综合管廊闲置已久,温度常年保持在18~22℃。植物工厂建成后,从菜苗盒送入地下到长好蔬菜送至地面,实现全程自动化。
据此完成下面小题。
14.城市出现地下植物工厂的主要原因是城市
A.耕地资源相对缺乏 B.综合管廊普遍闲置
C.市民空余时间较多 D.地下农业经验丰富
15.与传统蔬菜种植方式相比,地下植物工厂蔬菜种植
①距离市场近,储运费用低②地下温度稳定,采暖降温成本低
③全程自动化,劳动力成本低④技术较成熟,开发成本低
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
植物工厂是通过设施内高精度环境控制实现农作物周年连续生产的高效农业系统,是利用智能计算机和电子传感系统对作物生长的温度、湿度、光照、CO2浓度以及营养液等环境条件进行自动控制,使设施内植物生长不受或很少受自然条件制约的省力型生产方式。下图示意植物工厂不同作物(用不同曲线表示)对光的吸收情况。据此完成下面小题。
16.为促进该植物工厂作物更好地生长,光源应主要设为( )
A.白炽灯 B.红光灯 C.黄光灯 D.紫外线灯
17.相比普通农田,植物工厂种植作物的优点是( )
A.生长周期短 B.育种周期长 C.繁殖速度快 D.清洁无污染
卡塔尔智能蔬菜工厂采用植物LED光源、营养液栽培、控温调湿以及富锶、富硒等关键技术,成功实现了在中东沙漠环境下进行高品质蔬菜的生产。据此完成下面小题。
18.卡塔尔种植蔬菜主要的限制性因素是( )
A.光照 B.土壤 C.热量 D.水源
19.卡塔尔智能蔬菜工厂的建立( )
A.降低了卡塔尔蔬菜生产成本 B.增加了卡塔尔蔬菜出口量
C.提升了卡塔尔蔬菜的自给率 D.改变了卡塔尔的产业结构
据报道,中国农业科学院都市农业研究所与中国水稻研究所合作,在植物工厂环境下成功实现水稻种植60天左右收获的重要突破,将传统大田环境下120天以上的水稻生长周期缩短了一半。下图为研究所旁植物工厂内水稻种植景观图。据此完成下面小题。
20.影响该植物工厂布局的主要因素是( )
A.市场 B.科技 C.交通 D.气候
21.针对植物工厂多层立体栽培的特征,本次试验采用的水稻品种主要特性是( )
A.早熟 B.高产 C.矮秆 D.抗虫
植物工厂是通过设施内高精度环境控制实现农作物周年连续生产的高效农业系统,是利用计算机对植物生育的温度、湿度、光照、CO2浓度以及营养液等环境条件进行自动控制,使设施内植物生育不受或很少受自然条件制约的省力型生产。据此完成下面小题。
22.相对于传统农业,植物工厂的优势不包括( )
A.土地集约 B.省水节能 C.食品安全 D.高产稳产
23.植物工厂选址时考虑因素主要是( )
A.生态环境良好 B.农业土地短缺
C.销售市场广阔 D.科技实力雄厚
重庆市随着城市化进程的加快,部分工厂“退城进郊、退城进园(工业园)”,老城区留下的众多工厂厂房、设备等成为了工业遗址。完成下面小题。
24.下列工业遗址保护性利用方式,最为合理的是( )
A.建植物工厂种植蔬菜 B.引进资金建设商务区
C.建设主题式开放公园 D.平整土地开发房地产
25.工厂“退城进郊、退城进园”可以使主城区( )
①地价房租降低②环境质量改善③产业结构优化④就业机会增加
A.①② B.①④ C.③④ D.②③
植物工厂是在完全密闭或半密闭条件下通过高精度环境控制,实现作物在立体空间、周年计划性生产的高效农业系统。目前福建省“中科三安”公司的植物工厂,可日产蔬菜1.5吨;其5000m2植物工厂里生产的中药材金线莲年产量与其省内金线莲年产量最高的南靖县年产量相当,左图为生产场景图,右图为工厂技术体系图,完成下列小题。
26.“中科三安”公司5000m2厂房生产的金线莲年产量就与南靖县年产量相当,关键是中科三安采取了( )
A.提高采摘技术,降低生产成本 B.全自动化,提高劳动生产效率
C.智能控温、全人工光照,增加作物熟制 D.精准施用化肥农药,达到绿色有机标准
27.目前植物工厂在我国难以大规模推广,主要原因是( )
A.农产品供大于求 B.生产成本高 C.国家政策限制 D.劳动力素质低
植物工厂是通过设施内高精度环境控制实现农作物周年连续生产的高效农业系统,其利用计算机对植物生育的温度、湿度、光照、CO2浓度以及营养液等环境条件进行自动控制。近年来,日本利用城市闲置废弃的地下综合管廊,建成大量地下植物工厂种植蔬菜,在种植过程中,首先要对菜苗进行30天的地上培育,之后再将模块化的菜苗盒通过传送带送入地下。地下工厂的LED光照和营养液输送都可以自动完成。菜苗在这里生长24天后再被传送带送回地面,进行包装销售。据此完成下面小题。
28.与传统农业生产方式相比,下列选项中不符合地下植物工厂优势的是( )
A.植物生长周期短,产量高
B.全过程人工控制,基本不受自然条件制约
C.利用废弃的综合管廊,自动化控制,节省空间和人力,生产成本低
D.产品安全无污染
29.地下植物工厂往往要人工增加二氧化碳浓度,主要目的是( )
A.增强保温作用,防止夜晚温度过低导致冻害
B.增大昼夜温差,利于蔬菜有机质积累
C.增加光合作用效率,提高农产品的产量和质量
D.增强保温作用,缩短生长周期,提高产量
30.地下植物工厂光照主要通过计算机控制的人工LED灯光照明,工厂工人每天会将灯光熄灭10个小时,主要目的是( )
A.节约能源 B.降低成本 C.增加产量 D.提高质量
33.阅读图文材料,完成下列要求。
卡塔尔是“一带一路”沿线国家,农产品主要依赖进口。近年来,卡塔尔出台了“粮食蔬菜安全战略”,并从中国等国家引进蔬菜种植技术,提升了本国蔬菜自给率。卡塔尔在其首都多哈中心城区以北的港口附近建设了阿尔法丹农场。该农场是由远洋货轮废弃集装箱改造成的智能LED植物工厂,种植蔬菜时采用智能LED光源、营养液栽培、立体种植、控温调湿等技术和种植方式。2022年,该农场把产能峰值调整到世界杯期间,助力2022年卡塔尔世界杯期间蔬菜的本土供应。图1为卡塔尔位置图,图2为智能LED植物工厂内部景观图。
(1)说明卡塔尔智能LED植物工厂所产蔬菜的市场竞争优势。
(2)简述卡塔尔建设智能LED植物工厂的社会经济条件。
(3)分析与传统蔬菜种植方式相比,智能LED植物工厂的优点。
(4)阐述2022年卡塔尔世界杯期间,中国技术助力卡塔尔蔬菜本土供应的意义。
34.阅读图文资料,完成下列要求。
2023年12月3日,全球首座超高层无人化垂直植物工厂在四川成都投入使用。该植物工厂由中国农业科学院都市农业研究所自主研发,高接近10米、栽培层数达20层,利用“光一温一营养”耦合调控作物快速繁育技术,采用自主培育的作物新品种、垂直立体栽培系统、营养液自动供给系统、人工模拟节能光源以及基于AI的智慧管控系统,调控作物生长时的光照、温度、营养等要素,在作物的苗期、生长期、开花期等不同阶段,都能够为其提供最佳的生长环境和养分供应,为城市绿色种植提供了全新的解决方案。下图示意四川省21个市州人口密度图(人/km')。据此完成下面小题。
(1)与传统种植业相比,请分析无人化垂直植物工厂的优点。
(2)试分析成都发展无人化垂直植物工厂的社会经济原因。
(3)分析无人化垂直植物工厂发展过程中可能存在的问题。
35.阅读图文材料,完成下列要求。
植物工厂是一种在室内的高效农业系统,它不依赖于当地的自然条件,是解决特殊环境下生产需要的最佳途径,被视为现代设施农业发展的高级模式。植物工厂通过人为控制环境参数,利用类似工业生产的方式产出农产品。通过现代技术,在室内为植物提供所需的光照、空气和水,可全年种植,目前有三种类型的植物工厂(如图)。目前我国植物工厂主要分布在“中国蔬菜之乡”山东寿光、上海、海南等地。
(1)分析植物工厂的产业链上游、中游、下游由哪些部分组成。
(2)推测植物工厂日常运营最大的成本支出,列举可以降低该成本的措施。
(3)说明山东寿光植物工厂选址的社会经济条件。
(4)简述家庭微型植物工厂的主要优点。
36. 阅读图文材料,完成下列问题。
材料一 植物工厂是利用计算机对植物生有的温度、 湿度、 光照、二氧化碳浓度以及营养液等环境条件进行自动控制(左下图),实现农作物周年连续生产高效农业系统。1957年世界上第一家植物工厂诞生在丹麦,1974年日本等国也逐步发展起来,主要进行蔬菜和瓜果生产。随着各项技术与设备的成熟,近年来植物工厂在我国发展迅速,目前已有100多家,成为数量仅次于日本的植物工厂发展大国。
材料二 中国科学技术大学先进技术研究院致力于农业光电子事业和人工气候环境精准控制的研究及商业应用,并推广集装箱式植物工厂(右下图),单体小(30平米),可移动,安装方便,自由组合。
(1)与传统农业发展模式相比,说明植物工厂模式发展农业的优势。
(2)简述集装箱式植物工厂的优点。
(3)说出东西部地区哪个地区更适合发展植物工厂农业,并说明理由。
试卷第1页,共3页
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参考答案2025届高三地理二轮微专题复习导学案:高考地理中的植物工厂
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
B
C
C
B
C
D
B
C
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
B
A
C
A
A
B
A
D
C
B
题号
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
答案
C
B
C
C
D
C
B
C
C
D
1.B 2.C
【解析】1.结合材料信息可知,植物工厂利用计算机对植物生育的温度、湿度、光照、CO2浓度以及营养液等环境条件进行自动控制,实现作物连续生产的高效农业系统,能源消耗大,因此与传统农业相比,植物工厂的优势不包括节约能源,B正确;植物工厂改善自然条件,可以实现灵活生产,利用计算机精准控制环境要素,病虫害较少,可以实现连续生产,全天生产,ACD不符合题意。故选B。
2.结合材料信息可知,植物工厂属于垂直植物工厂,充分利用空间资源,占地面积较小,A错误;植物工厂技术水平高,且目前已经有植物工厂投入投入使用,说明技术已经完善,技术已不是主要问题,B错误;植物工厂采用无人化、自动化生产,投资成本较高,C正确;该工厂可连续生产且在垂直空间上增加耕地面积,蔬菜产量,通过人为控制生长条件,降低病虫害影响,蔬菜品质好,市场需求量大,D错误。故选C。
【点睛】影响农业的区位因素——自然因素:气候(光照、热量、水分、气温日较差、气象灾害等)地形、土壤、水源。社会因素:市场、交通运输、政策法规、劳动力、科技、资金、历史文化、政治政策。市场决定农业生产的类型和规模,科技水平提高对当前农业发展的影响越来越大。
3.B 4.C
【解析】3.植物工厂的建设不依赖于自然环境,在各地均可发展,布局灵活性强。传统蔬菜种植深受当地气候、地形、土壤等条件影响,分布范围较固定,B正确;植物工厂电力成本占比高,耗能大,AC错误;传统农业和植物工厂种植的蔬菜都需要运输,D错误。故选B。
4.日光温室是使用自然光提供光照,植物工厂是使用LED灯、荧光灯等满足植物生长需要的光照,①错误;据图可知,植物工厂多层立体栽培的方式不利于大规模机械化作业,③错误;植物工厂无需泥土,而是使用营养液栽培技术,营养液精量配比实现精准调控水肥,②④正确。综上所述,C正确,ABD错误,故选C。
【点睛】水培植物,是指大部分根系生长在营养液层中,只通过营养液为其提供水分、养分、氧气的有别于传统土壤栽培形式下进行栽培的植物。
5.C 6.B 7.C
【解析】5.植物工厂是通过技术调控室内温度、光照等环境条件的资金技术密集型农业,技术的进步是植物工厂发展的主导区位因素,C正确;根据材料信息可知,植物工厂“不依赖于当地的自然环境”,因此与地形、水源无关,AB错误;植物工厂发展与交通关系不大,D错误。故选C。
6.植物工厂的建设不依赖于自然环境,在各地均可发展,布局灵活性强。传统蔬菜种植深受当地气候、地形、土壤等条件影响,分布范围较固定,B正确;植物工厂电力成本占比高,耗能大,AC错误;传统农业和植物工厂种植的蔬菜都需要运输,D错误。故选B。
7.日光温室是使用自然光提供光照,植物工厂是使用LED灯、荧光灯等满足植物生长需要的光照,①错误;据图可知,植物工厂多层立体栽培的方式不利于大规模机械化作业,③错误;植物工厂无需泥土,而是使用营养液栽培技术,营养液精量配比实现精准调控水肥,②④正确。C正确,ABD错误。故选C。
【点睛】水培植物,是指大部分根系生长在营养液层中,只通过营养液为其提供水分、养分、氧气的有别于传统土壤栽培形式下进行栽培的植物。
8.D 9.B
【解析】8.垂直农场是在由玻璃和钢筋组成的光线充足的建筑物里生产,受天气的影响很小;应该需要少量杀虫剂和除草剂;单位面积土地的实际产量增加,增加土地生产效率;带动农业向高效、集约化方向发展。②③④正确,D正确。故选D。
9.随着科技发展有望将垂直农场变成高效的“植物工厂”说明科技影响较大;市场上影响其布局的主要因素;该农业发展应该会得到政府支持,政策优惠较多。劳动力相对限制较小,B符合题意,ACD错误。故选B。
【点睛】垂直农业分多层发展农业生产,可以减少占用城市土地。
10.C 11.B
【分析】10.荷兰地处中纬度大陆西岸,纬度较高,气温较低,阴雨天气多,光热不足;荷兰地形以平原为主,且位于温带海洋性气候区,水分和土壤是其农业发展的优势条件。因此植物工厂在设计上主要侧重改良热量和光照条件,①③正确。故本题C项正确。
11.植物工厂是一种高投入的农业系统,必须种植附加值高的作物,一般来说植物工厂中水果、蔬菜和花卉的种植较多。柑橘虽为水果但果树占用空间太大,不宜在植物工厂中种植。荷兰城市化率高,城镇居民多,对蔬菜的需求量相对大,故种植蔬菜最为合理。所以排除ACD三项,故选B。
【点睛】影响农业区位的因素分为自然条件和社会经济因素。自然条件包括,气候(热量,光照,水分,昼夜温差),水源,地形,土壤;社会经济因素包括,市场需求,交通,国家政策,农业生产技术,劳动力等。
12.A 13.C
【解析】12.地下植物工厂即将农作物放在地下种植,主要的目的是城市的土地资源少、地价高,现代城市建设用地大量挤占耕地,造成耕地资源紧缺。正确答案为A。综合管廊普遍闲置不一定非要发展农业,也可以发展第三产业,这不是地下植物工厂出现的必然原因,B错误。靠近东京的城市,市民从事农业比重较小,空余时间不多,C错误。地下农业刚起步,技术不先进,D错误。故选A。
13.传统种植是在地上种植,在郊区或农村种植,再运到城市销售。在城市地下,更靠近市场,运费低。地下种植,开发成本高。材料中显示全程自动化,劳动力需求少。农作物受气候影响大,地上种植需要考虑温度高低的影响。地下温度稳定,18~22℃适合蔬菜生长,减少了采暖降温的成本。①③④正确。C正确。地下植物工厂需借助人工光照,使用营养液,使用自动化设备,因此技术要求高,开发成本高,且技术并不成熟,排除②。ABD错误。故选C。
14.A 15.A
【解析】14.地下植物工厂即将农作物放在地下种植,主要的目的是城市的土地资源少、地价高,现代城市建设用地大量挤占耕地,造成耕地资源紧缺。正确答案为A。综合管廊普遍闲置不一定非要发展农业,也可以发展第三产业,这不是地下植物工厂出现的必然原因,B错误。靠近东京的城市,市民从事农业比重较小,空余时间不多,C错误。地下农业刚起步,经验不丰富,D错误。故选A。
15.地下植物工厂需借助人工光照,使用营养液,使用自动化设备,因此技术要求高,开发成本高,且技术并不成熟。排除④,故正确答案选A。
16.B 17.A
【解析】16.从图中可以看出植物工厂作物对偏蓝光和偏红光吸收较多,有利于植物的生长。白炽灯也能发出七色光,但其红光较红光灯产生的少,B正确;A错误;植物对黄光吸收较少 ,C错误;图中植物吸收没有紫外线,D错误,故选 B。
17.相比普通农田,植物工厂受自然环境影响较少,水肥、光热条件适宜,可以加快作物生长,缩短生长周期,A正确;植物工厂的作物可以一年四季生长,从而缩短育种周期,B错误;该工厂主要是促进作物生长,而不是加快繁殖速度,C错误;植物工厂生产过程中也会产生污染,D错误。故选A。
【点睛】植物工厂是通过设施内高精度环境控制实现农作物周年连续生产的高效农业系统,是利用智能计算机和电子传感系统对植物生长的温度、湿度、光照、CO₂浓度以及营养液等环境条件进行自动控制,使设施内植物的生长发育不受或很少受自然条件制约的省力型生产方式。
18.D 19.C
【解析】18.卡塔尔地处中东地区,是典型的热带沙漠气候,全年高温少雨,因此在卡塔尔种植蔬菜的主要限制性因素是水源,D正确;当地的纬度较低,因此光照和热量较为充足,AC错误;土壤从材料中无法得出,B错误;故选D。
19.卡塔尔通过智能蔬菜工厂,可以增加蔬菜的供给量,进而提升了卡塔尔蔬菜的供给量,C正确;智能蔬菜工厂会增加卡塔尔的蔬菜生产成本,A错误;卡塔尔蔬菜产量较低,无法出口,B错误;智能蔬菜工厂无法改变卡塔尔的产业结构,D错误;故选C。
【点睛】卡塔尔国,简称卡塔尔,首都多哈,位于波斯湾西南岸的卡塔尔半岛上。属热带沙漠气候,全国地势低平,石油和天然气资源非常丰富。
20.B 21.C
【解析】20.由于在植物工厂环境下成功实现水稻种植60天左右收获的重要突破,说明该植物工厂具备较强的技术能力,因此,影响该植物工厂布局的主要因素是科技,B正确。由于该植物工厂用于研发,因此,市场交通与气候对该工厂布局影响较小,ACD错误,故选B。
21.由于植物工厂多层立体栽培,如果本次实验采用的水稻是高秆的,那么将无法进行多层立体栽培,因此本次试验采用的水稻品种主要特性是矮秆,C正确。早熟、高产与抗虫对植物工厂多层立体栽培没有影响,ABD错误,故选C。
【点睛】立体种植就是指充分利用立体空间的一种种植(养殖)方式,简单的例子就是“稻-萍-鱼”种养结合。广义来说立体种植也可以理解成充分利用时间、空间等多方面种植(养殖)条件来实现优质、高产、高效、节能、环保的农业种养模式。典型的例子应该就是中国传统的“四位一体”的庭院农业模型。
22.B 23.C
【解析】22.根据材料“植物工厂是通过设施内高精度环境控制实现农作物周年连续生产的高效农业系统,是利用计算机对植物生育的温度、湿度、光照、CO2浓度以及营养液等环境条件进行自动控制,使设施内植物生育不受或很少受自然条件制约的省力型生产”可知,植物工厂需要利用计算机等设备精准控制自然环境条件,相对于传统农业会额外消耗能源,B错误,但可以保障农产品品质,保护食品安全,C正确。植物工厂通过设施内高精度环境控制实现农作物周年连续生产,是在一定土地范围内投入了较多的生产资料和先进的技术,提高土地利用质量,减少土地利用浪费,A正确;设施内植物生育不受或很少受自然条件制约,减少或避免了自然灾害对农业生产的破坏,实现高产稳产,D正确。结合题意,故选B。
23.根据材料“植物工厂是通过设施内高精度环境控制实现农作物周年连续生产的高效农业系统,是利用计算机对植物生育的温度、湿度、光照、CO2浓度以及营养液等环境条件进行自动控制,使设施内植物生育不受或很少受自然条件制约的省力型生产”可知,植物工厂技术水平高,技术成熟,对科技实力的依赖度不高,D错误;植物的生长在这里几乎不受自然条件的制约,选址时对自然条件依赖程度低,AB错误。结合上题分析,植物工厂是一种高投入的农业系统,适合种植高附加值的作物,农产品价格高,销售市场广阔对其选址有很大吸引力,C正确。故选C。
【点睛】影响农业的区位因素有气候 、地形、土壤、水源、市场、交通、政策、机械、劳动力、科技等。市场决定农业生产的类型和规模。科技水平提高对当前农业发展的影响越来越大。
24.C 25.D
【分析】24.城市工业遗址是一个城市发展的记忆和烙印,是城市发展历史的见证,是组成城市文化不可或缺的部分。建设主题式开放公园以工业遗址作为旅游资源开发,在保护的基础上,既可以充分利用老城区留下的众多工厂厂房、设备等,又可以充分开发其历史文化价值,体现了保护性利用方式,故C项符合题意,建植物工厂种植蔬菜、建设商务区、开发房地产则只是强调了利用,没有体现对工业遗址保护,故ABD三项与题意不符,所以本题C项正确。
25.工厂从城区退出,可以减少主城区的环境污染,改善城市环境质量,②正确;第二产业退出主城区,可以为第三产业提供发展的空间,优化城区产业结构,③正确;依据上题题干,如果对工业遗址进行保护性开发利用,则对地价房租影响不大,①错。第二产业退出主城区,主城区就业机会不一定会增加,④错误。综合上述分析,②③正确,所以本题D项正确。
【点睛】工业遗产是特定时代生产力进步和社会发展的标志,具有历史价值、社会价值、建筑价值及审美价值,对工业遗产的再利用有利于可持续发展,工业遗产能够在衰退地区的经济振兴中发挥重要作用;通过产业用地的再利用,保持地区活力,可以给社区居民提供长期持续的就业机会和心理上的稳定感,所以,除非该遗产地具有突出的、特殊的历史意义,一般允许对工业遗产地的再利用,以保证其得以持续保存,鼓励将工业地区的游憩与旅游活动及工业遗产的保护结合起来。
26.C 27.B
【分析】26.植物工厂是通过设施内高精度环境控制实现农作物周年连续生产的高效农业系统,是利用计算机对植物生育的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度以及营养液等环境条件进行自动控制,使设施内植物生育不受或很少受自然条件制约的省力型生产,通过智能控温、全人工光照,增加作物熟制,提高作物的产量,C正确;采摘技术对产量提升无帮助,A错误;生产效率的提高,无法改变产量,B错误;绿色生产提升品质,不能提升产量,D错误,故选C。
27.植物工厂是现代设施农业发展的高级阶段,技术要求高、资金投入大,因此生产成本高,导致植物工厂生产的农产品在市场上的价格高,竞争优势不太明显。B正确,ACD错误,故选B。
【点睛】本题考查植物工厂生产的优势与不足,根据材料可知,植物工厂采用智能化技术管理和控制,能提升作物生长的速度,增加熟制,提高产量,但由于投入高,成本高,在短期内难以推广和普及。
28.C 29.C 30.D
【分析】28.地下植物工厂需要高精度的环境控制,需要利用计算机对植物生育的温度、湿度、光照、CO2浓度以及营养液等环境条件进行自动控制,建设成本高,虽然利用废弃的综合管廊,自动化控制,节省空间和人力,但是相比于传统农业生产方式,其生产成本依然较高,C选项符合题意;地下植物工厂利用计算机对植物生育的温度、湿度、光照、CO2浓度以及营养液等环境条件进行自动控制,缩短了植物的生长周期,提高了产量,全过程人工控制,基本不受自然条件制约;同时,在相对封闭的地下环境培育农作物,产品安全无污染,ABD选项不符合题意。故选C。
29.通过人工增加二氧化碳浓度,可促进农作物的光合作用,增加光合作用效率,提高农产品的产量和质量,C正确;地下植物工厂建设在地下,热量受外界影响小,且地下植物工厂能够通过计算机对作物生长的温度进行精准控制,所以人工增加二氧化碳浓度并不是为了增强保温作用。同时,人工增加二氧化碳浓度也不能增大昼夜温差,ABD错。故选C。
30.每天将植物工厂的灯光熄灭10个小时,目的是让蔬菜长得慢一些,口感好一些,所以主要目的是提高质量,D正确;节约能源、降低成本不是这样做的主要目的,排除AB;如果为了增加产量,则无“每天会将灯光熄灭10个小时”的必要,C错。故选D。
【点睛】本题组难度一般,需要加强对材料信息的获取与解读。注意地下植物工厂需要利用计算机对植物生育的温度、湿度、光照、CO2浓度以及营养液等环境条件进行自动控制,设备投入等较高,其生产成本并不会低。
33.(1)比进口蔬菜运输时间短,新鲜,品质好;运输距离短,运费低,价格优惠。
(2)智能LED植物工厂采用控温调湿等种植方式,消耗能源多,而该国能源丰富;国家出台“粮食蔬菜安全战略”,有政策支持;引进了中国等国家先进的蔬菜种植技术;智能LED植物工厂位于港口附近,废弃集装箱多。
(3)立体种植,占地面积小,单位面积产能高;可以24小时不间断生产;生产过程采用自动化控制方式,提高了产品品质和生产效率;便于进行管理。
(4)缓解卡塔尔蔬菜依赖进口的状况,稳定蔬菜供应,助力世界杯的举办;以世界杯为窗口,宣传中国技术等方面的优势;为中国农业技术走出去积累经验,有利于中国的农业技术获得更广阔的市场;进一步深化中国和卡塔尔的农业合作,打造“一带一路”的典范。
【分析】本题以卡塔尔智能LED植物工厂为材料,设置4道小题,涉及农业区位、农业特征、农业发展的影响等相关知识点,考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识的能力,体现区域认知、综合思维的学科素养。
【详解】(1)蔬菜运输对时效性要求高,长时间长距离运输需要较先进的冷藏保鲜技术,本土种植的蔬菜运输距离短、运输时间短、运费低,所以在品质和价格上更具市场竞争优势。
(2)智能LED植物工厂采用控温调湿等种植方式,消耗能源多,而该国位于波斯湾沿岸,能源丰富;国家出台“粮食蔬菜安全战略”,说明有政府政策支持;卡塔尔出台了“粮食蔬菜安全战略”,引进了中国等国家先进的蔬菜种植技术,技术先进;智能LED植物工厂位于港口附近,是由远洋货轮废弃集装箱改造成的,港口废弃集装箱多。
(3)智能LED植物工厂可以调控光、热、水和养分等条件,实现了农业的工业化生产、自动化控制,使生产过程不受自然环境约束,可以实现24小时不间断生产,提高了产品品质和生产效率,且便于进行管理;由图可知,该植物工厂采用立体种植,占地面积小,单位面积产能高。
(4)第一步,确定分析方向。本问可从对卡塔尔、中国及双方的意义三个方面作答。第二步,具体分析。对卡塔尔的意义:稳定2022年卡塔尔世界杯期间的蔬菜供应,助力世界杯的举办。对中国的意义:世界杯作为一个宣传窗口,可以有效宣传中国技术等方面的优势,树立中国农业品牌,为中国农业技术走出去积累经验,有利于中国的农业技术获得更广阔的市场。对双方的意义:有利于进一步深化中国和卡塔尔的农业合作,打造“一带一路”的典范。
34.(1)受自然因素影响小,不受季节和地域的限制;采用多层种植结构,高效利用空间,大大提高了土地的利用效率;通过精确控制环境因素,缩短了作物的生长周期,提高了生产效率;减少农药和化肥的使用,降低对环境的污染:作物生长条件稳定,提高了种植业精度,产品质量高;劳动力需求减少,降低了人力成本。
(2)人口密度大,人口众多,对农产品的需求量大;工业发达,为农业工厂的建设提供设备保障;科技水平高,为自动化、高精度化控制提供技术支持;经济发达,资金充足;城市化、工业化进程中大量占用耕地,耕地面积减少;社会经济发展过程中造成的土壤污染严重;人们健康意识增强,更加注重食品安全。
(3)工厂的建设和运营需要先进的设备和技术支持,技术成本较高;植物工厂需要消耗大量的电能来提供光照和调节环境条件.能源依赖性强:无人化工厂基本完全依赖设备,对技术的要求严格。
【分析】本题以垂直植物工厂相关材料为背景,设置3道题目,知识点涉及农业特点、农业区位因素、农业发展的方向与措施等内容,考查学生地理知识的迁移与调动能力,蕴含综合思维、区域认知等地理学科核心素养。
【详解】(1)无人化垂直植物工厂提供了稳定的生长环境,包括适宜的光照、温度、湿度和营养供应,这种环境控制使得种植过程不再受季节和地域的限制,能够在任何时间和地点进行;无人化垂直植物工厂采用多层种植结构,能够在有限的空间内实现高密度的作物种植,大大提高了土地的利用效率,高效利用空间。通过精确控制环境因素,如光照、温度、湿度和营养等,植物工厂能够确保作物全年生长,大大缩短了作物的生长周期,提高了生产效率,全年无休生产。无人化垂直植物工厂在封闭的环境中进行生产,能够有效减少农药和化肥的使用,降低对环境的污染。同时,通过模拟自然光照和气候条件,能够减少对自然资源的依赖。产品质量可控:由于环境因素的精确控制,植物工厂中的作物生长条件稳定,品质可控,能够满足消费者对高质量农产品的需求;无人化垂直植物工厂育种能够实现高度的自动化和智能化管理,降低了人力成本。
(2)考查农业区位因素。主要从人口、科技、工业基础、经济水平、环境保护等方面分析。由图文资料可知,成都人口密度较大,人口数量多,对农产品的需求量较大,市场广阔;工业发达,为无人化垂直植物工厂的建设提供设备保障;有中科院技术支持,科技水平高,为自动化、高精度化控制提供技术支持:经济水平高,为工业生产提供资金保障;城市化、工业化进程中大量占用耕地,耕地面积减少;社会发展过程中造成的土壤污染严重;人们健康意识的增强,更加注重食品的安全。
(3)无人化垂直植物工厂的建设和运营需要先进的设备和技术支持,这增加了初期的投资成本。同时,为了保持设备的正常运行和作物的健康生长,还需要专业的技术团队进行管理和维护,技术成本较高。植物工厂需要消耗大量的电能来提供光照和调节环境条件,这增加了能源成本。在能源供应不稳定或价格较高的地区,可能会限制植物工厂的发展,能源依赖性强,虽然无人化垂直植物工厂减少了对劳动力的依赖,但对技术的要求却更加严格一日发生设备故障或环境调控失误,可能会对作物的生长造成严重影响.对技术要求严格。
35.(1)上游农业科技组件制造商;中游植物工厂企业;下游农产品渠道销售。
(2)日常运营最大的成本支出是能源消耗成本。降低成本措施:采用屋顶光伏发电;在发电站、能源产地附近布局;加强技术投入,提高能源的利用率;利用晚上价格相对便宜的低谷电。
(3)种植经验丰富;技术力量雄厚;当地政府大力支持;有稳定的销售渠道;蔬菜配套产业成熟;蔬菜品种好,种子质量高;品牌效应好,市场竞争力强。
(4)提供家庭日常所需的无公害蔬菜或花卉;绿化空间,美化环境,满足家庭陶冶情操、亲近自然的精神需求;吸收人居环境中的二氧化碳,放出大量的氧气;可以起到滞尘、降燥、调节室内温湿度和空气的作用;可实现农产品的全年生长;节省空间,提高空间利用率。
【分析】本题以植物工厂为背景材料,设置试题,涉及农业区位因素、现代农业的分类等相关知识,考查学生的获取地理信息、调用地理知识的技能,体现了区域认知、综合思维及地理实践力的地理学科核心素养。
【详解】(1)由材料可知,植物工厂的产业链上游:农业科技组件制造商,提供植物工厂生产设备等;中游:植物工厂企业;下游:农产品渠道销售(销售、物流等)。
(2)由材料可知, 植物工厂主要通过人为控制环境参数,达到产出农产品的目的,故其主要的消耗是能源消耗。降低能源消耗是降低成本的主要途径,主要包括:利用太阳能,采用屋顶光伏发电;在发电站、能源产地附近布局,降低电费;加强技术投入,更新设备,提高能源的利用率;利用晚上价格相对便宜的低谷电,错峰用电。
(3)寿光植物工厂的选址的社会经济条件,可以从市场、技术、品质、政策等方面来考虑,具体分析如下: 市场需求:品牌效应好,市场竞争力强,有稳定的销售渠道,蔬菜配套产业成熟,为植物工厂提供广阔的市场;技术水平:拥有先进的科技和人才,技术力量雄厚,能够为植物工厂提供技术支持和创新;政策支持:当地政府大力支持;品质:蔬菜品种好,种子质量高。
(4)微型植物工厂随时可采,生产、消费零距离,且新鲜、快捷、有机蔬菜获取方便。微型植物工厂不仅为社会节约大量资源,为城市居民带来极大方便,而且,植物在生长过程中可降低室内二氧化碳的同时,也增加了室内氧气,还能起到滞尘、降燥、调节室内温湿度和空气的作用。可实现农产品的全年生长,节省空间,提高空间利用率。
36.(1)优势:节省土地资源;不受光热水土等自然条件的限制;全年全天候连续生产,不受季节影响,效率高;生长环境可以控制,可以模拟出不同的植物生长环境;不使用化肥农药,无病虫害,产品质量高。(任答四点分)
(2)灵活,可移动;独立控制,自由组合,规模可控,可实现多种经营。
(3)东部地区(必答);理由:东部地区土地资源紧张;东部地区城市多,人口稠密,市场广;东部地区资金技术充足。(第一问判断错误,后面可以不给分)
【分析】考察影响农业的区位因素。
【详解】(1)由图可知,植物工厂模式中可以设置多层、垂直空间结构,采取立体栽培模式,大幅度节省土地与能源;由材料一中“植物工厂是利用计算机对植物生有的温度、 湿度、 光照、二氧化碳浓度以及营养液等环境条件进行自动控制”可知,植物工厂不受光热水土等自然条件的限制,实现周年均衡生产,且可以控制生长环境,模拟出不同的植物生长环境,不使用化肥农药,不产生病虫害,且产品质量高。
(2)由材料二可知,“集装箱式植物工厂,单体小(30平米),可移动,安装方便,自由组合”,说明该植物工厂体积小,方便灵活可移动,且自由组合,可根据市场需求扩大或缩小规模,实现多种经营。
(3)由材料可知,该植物工厂的优势是节省土地资源和全年全天候连续生产,不受季节影响,效率高,而且植物工厂对技术和投入要求较高,所以东西部地区相比较,东部地区土地资源更加紧张,且东部地区人口密度大,市场广阔,资金和技术充足,更加适合发展植物工厂农业。
【点睛】
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