1、生态工程的基本原理(30分钟100分)一、选择题(共4小题,每小题6分,共24分)1.运用生态学原理可以解决实际生产中的问题,下列说法正确的是()A.利用性引诱剂诱捕某种害虫的雄性个体,主要是通过提高害虫的死亡率来降低该害虫的种群密度B.海洋捕捞时在鱼群数量为环境容纳量的一半时捕捞能够保持鱼群数量在短时间内迅速恢复C.将农作物秸秆沤肥施给农作物,实现了物质和能量的循环利用D.合理开发和利用野生资源可以起到保护生物多样性的作用【解析】选D。利用性引诱剂诱捕某种害虫的雄性个体,是为了使种群内的性别比例失调,通过降低害虫的出生率来降低其种群密度,而不是通过提高害虫的死亡率来降低其种群密度,选项A错误
2、;海洋捕捞时,应该是使得捕捞后的鱼群数量保持在环境容纳量的一半,才能使鱼群在短时间内迅速恢复,因为此时种群数量的增长率最大,而不是在鱼群数量为环境容纳量一半时,进行捕捞,选项B错误;农作物秸秆沤肥施给农作物,实现了物质的循环利用,但不可能实现能量的循环利用,能量的流动是单向的,不可逆的,不能循环流动,选项C错误;合理开发和利用野生资源,而非禁止开发和利用,可以起到保护生物多样性的作用,例如有计划地捕捞成鱼,不仅能获得产品和经济效益,还能促进幼鱼的生长、发育,从而有利于对海洋生态系统的保护,选项D正确。2.种植抗旱的沙棘、沙柳等植物能有效治理沙化环境,下列叙述错误的是()A.选用沙棘、沙柳等植物
3、主要依据生态工程的协调与平衡原理B.治理沙化环境说明人类活动可改变群落演替的方向和速度C.沙化环境中影响群落空间结构的最主要环境因素是温度D.沙漠干旱环境植物种类单一,因而动物种类也十分稀少【解析】选C。选用沙棘、沙柳等植物主要依据了协调与平衡原理,选项A正确;治理沙化环境说明人类活动可以改变群落演替的方向和速度,选项B正确;沙化环境中影响群落空间结构的最主要环境因素是水分,选项C错误;植物种类单一,无法提供多样的食物或栖息环境,因而动物种类也十分稀少,选项D正确。3.材料1:实施沼气工程,是我国政府为改善农村环境和发展农村经济大力推广的一种生态工程。材料2:地衣中的真菌和藻类互利共生,当把它
4、们分开时,两者都不能正常生长。材料3:居住在林区的农民,“靠山吃山”是他们生活的根本。当进行林业工程建设时,一方面号召农民种树,另一方面考虑林区农民的生活问题,使改善生态和发展经济结合起来,才能真正做到造林护林。上述材料依据下列哪些生态工程原理()物质循环再生原理物种多样性原理协调与平衡原理整体性原理系统整体性原理系统的结构决定功能原理A.B.C.D.【解题关键】解答本题的关键是阅读题干文字,提取有效信息:材料1中“沼气工程”体现“废弃物”的利用,材料2中“地衣中的真菌和藻类互利共生”体现“1+12” 的效果,材料3中“靠山吃山”体现“整体性”原理。【解析】选A。物质循环再生原理:物质能够在各
5、类生态系统中进行区域小循环和全球地质大循环,循环往复,分层分级利用,从而达到取之不尽、用之不竭的效果。地衣中的真菌和藻类单独存在时,两种生物都不能很好地生活,但是在一起的时候就出现了一种“1+12”的效果,体现了系统整体性原理。所谓生态工程的整体性原理,是指人类所处的自然系统、经济系统和社会系统所构成的巨大复合系统,三者相互影响而形成统一整体。【方法规律】判断生态工程原理的方法(1)如果强调充分利用废弃物,则为物质循环再生原理。(2)如果强调生态系统稳定性,则为物种多样性原理。(3)如果强调各成分之间关系,则为协调与平衡原理。(4)如果强调社会、经济和自然协调统一,则为整体性原理。(5)如果强
6、调整体大于部分之和,则为系统整体性原理。以上所述只是一般规律,如果遇到特殊情况,还要具体分析,一个生态工程也可能涉及多个原理。 4.下列关于生态工程的叙述,正确的是()A.“1+12”体现了生态工程的整体性原理B.为促进矿区生态环境的恢复,可采用人工制造表土,种植农作物的措施C.生态农业的建立,实现了物质和能量的多级循环利用D.太湖大面积水华,违反了协调与平衡原理【解析】选D。“1+12”体现了生态工程的系统整体性原理,A错误;为促进矿区生态环境的恢复,可采用人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等,关键是植被恢复及其所必需的土壤微生物群落的重建,B错误;能量能多级利用,
7、但不能循环利用,C错误;太湖大面积水华,违反了协调与平衡原理,D正确。二、非选择题(共6小题,共76分)5.(14分)回答下列与生态工程有关的问题:(1)一般来说,生态工程的主要任务是对_进行修复、重建,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。(2)生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理和物种多样性原理等。人畜粪便用于农作物的生产主要符合_原理;连年种植单一品种造成病虫害增加主要违反了_原理。(3)在湿地生态恢复工程中,应在湿地周围建立缓冲带,以尽量减少_,使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。(4)“猪沼果”是我国
8、一种常见的生态农业模式,以沼气为纽带,带动畜牧业、林果业等相关农业产业共同发展。该生态农业中的所有生物共同组成了_(填“生态系统”“群落”或“种群”),该生态农业模式能实现能量的_。【解题关键】解答本题需注意两点:(1)明确生态农业是农、林、牧、副、渔各业综合起来的大农业,又是农业生产、加工、销售综合起来,适应市场经济发展的现代农业。(2)明确建立该人工生态系统的目的是实现对能量的多级利用,提高能量的利用率,减少环境污染。【解析】(1)一般来说,生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境 (或受损的生态系统)进行修复、重建,对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力。(2
9、)生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生、协调与平衡、整体性、系统学和工程学原理以及物种多样性等原理。人畜粪便用于农作物的生产主要符合物质循环再生原理;连年种植单一品种造成病虫害增加主要违反了物种多样性原理。(3)在湿地生态恢复工程中,应在湿地周围建立缓冲带,以尽量减少人类的干扰,使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。(4)“猪沼果”是我国一种常见的生态农业模式,以沼气为纽带,带动畜牧业、林果业等相关农业产业共同发展。该生态农业中的所有生物共同组成了群落。该生态农业模式能实现能量的多级利用(多途径利用)。答案:(1)已被破坏的生态环境 (或受损的生态系统)(2)物质循环再生物种多样性(3)人
10、类的干扰(4)群落多级利用(多途径利用)6.(16分)如图表示我国南方比较常见的桑基鱼塘农业生态系统,请分析回答下列问题:(1)建立该生态系统遵循的原理主要是_、_。(2)在不考虑人工投入的情况下,流经该生态系统的总能量(总初级生产量)是_。人们将蚕沙(蚕的粪便)投入鱼塘,被鱼等水生生物食用,蚕沙中所含的能量主要属于第_营养级。(3)鱼等水生生物的排泄物及未被利用的有机物和底泥,其中一部分经过_作用后可作为肥料,为桑树的生长提供_。(4)该生态工程建立的目的是实现对能量的_,提高能量的利用率,从而实现废弃物的_,构建可持续发展的生态经济。【解析】(1)桑基鱼塘是一种典型的水陆物质和能量交换型生
11、态系统,其所遵循的原理包括物质循环再生原理和物种多样性原理。(2)在不考虑人工投入的情况下,流经该生态系统的总能量为生产者(或桑树)通过光合作用所固定的太阳能总量。蚕沙中所含有的能量属于蚕的前一个营养级所同化的能量,即蚕沙中所含的能量主要属于第一营养级。(3)生态系统中分解者的作用是将有机物分解为无机物,植物可以从中获取生长所需要的无机盐(矿质元素)。(4)桑基鱼塘模式能实现对能量的多级利用,在该模式中废弃物又转化为本系统或其他系统的资源。答案:(1)物质循环再生原理物种多样性原理(2)生产者(或桑树)通过光合作用固定的太阳能总量一(3)分解者(或微生物)的分解无机盐(矿质元素)(4)多级利用
12、资源化7.(12分)黑龙江省中部是我国著名的黑土地区,也是玉米主产区之一。如图是黑龙江省中部某市玉米生态工程设计图。请据图分析回答有关生态工程的问题:(1)与传统工程相比,生态工程是一类_、_、_的工程体系。(2)将玉米粉通过微生物发酵生产酒精,在这个过程中,微生物通过_呼吸将有机物分解。提取酒精后的酒糟废液可以在提取酒糟后排放到鱼池中养鱼,酒糟和玉米粕用来养猪,这体现了_原理。(3)该生态工程中在原来单纯种植玉米(玉米螟泛滥)的基础上,引入了食虫鸟;并将玉米与大豆间作,这主要遵循了_原理,这样做可以提高生态系统的_。(4)玉米生态工程的设计实施,不仅可获得每年上亿元的经济收入,而且可以有效处
13、理每天排放的大量废液,同时还可以为社会新增加一定的就业机会,这体现了_原理。【解析】(1)与传统工程相比,生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。(2)酒精的生产主要是利用酵母菌的无氧呼吸。酒糟废液提取酒糟后用来养鱼、酒糟和玉米粕用来养猪体现了生态工程中的物质循环再生原理。(3)在原来只种植玉米的基础上,增加了大豆,引入了食虫鸟等物种,在有限的资源条件下,容纳了更多的生物,提高了生态系统的抵抗力稳定性,依据的是物种多样性原理。(4)在进行生态工程建设时,不但要考虑到自然生态系统的规律,还要考虑到经济和社会等系统的影响力,这是整体性原理。答案:(1)少消耗多效益可持续(2)无氧物质循环再
14、生(3)物种多样性抵抗力稳定性(4)整体性8.(10分)实施西部大开发,要切实搞好生态环境保护和建设,大力开展植树种草、治理水土流失、防治沙漠化等。材料一据计算,要维持一个6口人的牧民家庭生活所需的食物,需饲养3540头牛,其中一半必须是母牛,以提供牛奶和繁殖小牛,其余为23头公牛,1518头小母牛和几头小公牛。这一畜群所需的牧场面积取决于降雨量(因降雨量影响产草量),在降雨量为250 mm地区,约需400公顷放牧地。材料二“退耕还林工程”囊括25个省(区、市)和新疆生产建设兵团,共1 897个县(含市、区、旗)。到2010年,完成退耕地造林1 467万hm2,宜林荒山荒地造林1 733万hm
15、2,陡坡耕地基本退耕还林,严重沙化耕地基本得到治理,工程区林草覆盖率增加4.5个百分点,工程治理地区的生态状况得到较大改善。(1)在生态工程中,人类应用了_等学科的基本原理和方法,促进了人类社会和自然环境的和谐发展。(2)在西部地区“退耕还林还草”的目的是_,从而能够提高生态系统的自我调节能力。(3)根据_原理可知,西部地区的草场要注意合理放牧,需要考虑_,因为若超过其限度,就会引起_。(4)一般来说,生态工程的目标除了治理环境污染之外,主要是对已被破坏的生态系统,特别是开矿后的废弃地以及湿地等进行_。【解析】(1)在生态工程中,人类应用了生态学和系统学等学科的基本原理和方法,促进了人类社会和
16、自然环境的和谐发展。(2)“退耕还林还草”的目的是增加当地物种多样性。(3)西部地区的草场要注意合理放牧,需要考虑环境承载力,因为若超过其限度,就会引起系统的失衡和破坏,需遵循的是协调与平衡原理。(4)生态工程的目标除了治理环境污染之外,主要是对已被破坏的生态系统,特别是开矿后的废弃地以及湿地等进行生态恢复。答案:(1)生态学和系统学(2)增加当地物种多样性(3)协调与平衡环境承载力系统的失衡和破坏(4)生态恢复9.(12分)党的十九大报告指出要“大力度推进生态文明建设全面节约资源有效推进,能源资源消耗强度大幅下降。重大生态保护和修复工程进展顺利,森林覆盖率持续提高。生态环境治理明显加强,环境
17、状况得到改善”。请回答下列相关问题:(1)生态工程是对_进行修复重建,对_进行改善,促进人和自然的和谐发展。(2)全面节约资源有效推进,能源资源消耗强度大幅下降很大程度上得益于实行“_”的原则,从而实现废弃物的资源化。(3)实行生态工程,很多时候还需要考虑人文关怀、贫困地区的收入等问题,这样才能很好地缓解“前面造林,后面砍树”的现象,这遵循的是生态工程的_原理。(4)在保护濒危植物方面,运用了很多技术,比如微型繁殖运用的是_技术,其原理是_。(5)在处理城市生态系统垃圾时,采用了生物治理法,分解者处理垃圾的相关目的基因从分解者体内用_酶切割下来,再与_相连导入受体菌。【解析】(1)生态工程是对
18、已被破坏的生态环境进行修复重建,对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善,促进人和自然的和谐发展。(2)全面节约资源有效推进,能源资源消耗强度大幅下降很大程度上得益于实行“循环经济”的原则,从而实现废弃物的资源化。(3)解决“前面造林,后面砍树”的问题,遵循了生态工程的整体性原理。(4)微型繁殖运用的是植物组织培养技术,该技术的原理是植物细胞的全能性。(5)从分解者体内获取处理垃圾的相关目的基因需要用限制酶进行切割,再利用DNA连接酶将其与载体连接起来,导入受体细胞。答案:(1)已被破坏的生态环境造成环境污染和破坏的传统生产方式(2)循环经济(3)整体性(4)植物组织培养植物细胞的全能性(5
19、)限制载体(或质粒)10.(12分)(2020海口高二检测)某生态村建立了立体农业生态系统,取得较大的经济效益。下面是该生态系统中部分能量流动和物质循环示意图。回答下列问题。(1)流经该生态系统的总能量除了人工提供饲料的能量外,还包括_。沼气池中产生沼气的生物在生态系统组成成分中属于_。(2)鸡粪可作为鱼的饲料,鸡粪中的能量是该生态系统中的_(填“榕树”“鸡”或“鱼”)同化的能量。(3)与单一农业相比,该生态系统的经济效益高,从能量流动的角度来分析,原因是_。(4)该生态系统中的水草、榕树、鱼和鸡等全部生物可构成一个群落。群落是指_。【解析】(1)流经该生态系统的总能量除了人工提供饲料的能量外
20、,还包括水草和榕树固定的太阳能的总量。沼气池中产生沼气的生物能分解落叶和鸡粪中的有机物,在生态系统组成成分中属于分解者。(2)鸡粪可作为鱼的饲料,鸡以榕果为食,所以鸡粪中的能量是该生态系统中的榕树同化的能量。(3)与单一农业相比,该生态系统的经济效益高,从能量流动的角度来分析,原因是人们科学规划、设计人工生态系统,实现了能量的多级利用,大大提高了能量利用率。(4)群落是指同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合,所以该生态系统中的水草、榕树、鱼和鸡等全部生物可构成一个群落。答案:(1)水草和榕树固定的太阳能的总量分解者(2)榕树(3)人们合理地调整了生态系统中的能量流动关系,实现了能量的多级利用,大大提高了能量利用率(4)同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合
