1、微专题突破生态工程基本原理与主要类型的比较1生态工程基本原理的比较项目理论基础意义实例食物链原理物质循环、能量流动通过调整食物链长度的方法，利用相应的腐生生物，将各营养级的食物残渣或粪便等排泄物进一步转化，来提高生物能量的利用率秸秆还田生态位原理生态系统的结构决定功能合理运用生态位原理，把适宜且有经济价值的物种引入系统，填充空白的生态位，实现生物与环境的平衡，获取更大效益木木林限制因子原理生物与环境的协调平衡环境发生剧烈变化或一些有机体迁入到新的环境中，一些生态因子变为限制因子矿山恢复整体效应原理社会经济自然复合系统统一、协调各种关系保障系统的平衡与稳态复合型生态系统关系2.生态工程的类型比较
2、类型设计目标具体分类及实例(我国)农业生态工程(生态农业)农产品生产农林牧副渔一体化生态工程林业生态工程保护环境、发展经济水土保持生态工程：长江中上游防护林体系建设工程防风固沙生态工程：三北防护林体系建设工程水源涵养生态工程城市绿化和园林生态工程治污生态工程治理环境污染污水治理生态工程：“人工湿地”城市垃圾处理生态工程湖泊或水源地治理生态工程1进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的还要考虑到经济和社会等系统的影响力。这说明建设生态工程时需遵循的原理是()A整体效应原理B食物链原理C生物共生原理 D限制因子原理【解析】生态工程考虑到自然生态系统的规律还要考虑到经济和社会等系
3、统的影响力，这属于整体效应原理。【答案】A2我国南方桑基鱼塘是将低洼稻田挖深做塘，塘内养鱼，塘基上种桑，用桑养蚕，蚕粪养鱼，鱼粪肥塘，塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕三丰收，大大提高了系统生产力，这种模式主要遵循了生态工程的哪个原理()A系统论原理 B整体效应原理C多样性原理 D物质循环与再生利用原理【解析】我国桑基鱼塘模式遵循的是系统论原理中的系统结构决定功能原理，利用此原理改善和优化系统的结构，从而达到功能改善的效果，大大提高了系统生产力。【答案】A3利用泥浆生物反应器处理污染土壤，原理是将污染土壤用水调成泥浆状，同时加入部分营养物质和菌种等，在有氧条件下剧烈搅拌，使污染物快速分解。由此
4、推知，该反应器()A能够实现物质循环B主要处理有机污染C可看做一个小型生态系统D存在能量输入、传递、转化和散失【答案】B4下列关于生态工程建设的叙述正确的是()A窦店村综合发展型生态工程是一个样板，各地可以照搬B在进行生态工程建设时，应根据实际，因地制宜C不同的生态工程体现的原理完全相同D生态工程建设目的只在于恢复生态【解析】在进行生态工程建设时，要应用生态工程建设的原理，根据不同地区的实际，充分发挥当地资源的生产潜力，因地制宜建立适宜的生态工程，而不能盲目照搬；我国生态工程建设不同于其他国家，其目的是要达到经济效益、社会效益和生态效益的同步发展，而不是仅仅在于恢复生态。【答案】B51985年
5、前，某地农村农作物秸秆都是当做燃料，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，下图是2006年时当地生态工程示意图。 【导学号：99310074】(1)试分析1985年前生产形式的不利影响(至少举两个方面)_。(2)该生态工程的建设遵循了_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作了一些调整。他们需要调整的项目主要是_。(4)有哪些现代生物技术可应用于生态建设，举例说明：_。【解析】传统农业的缺点是能源和物质
6、资源的浪费、引起环境污染、农业成本高等；生态工程的基本原理是物质循环与再生利用原理、整体效应原理、多样性原理、系统论原理等；由于新引进了奶牛，从饲料的种类和数量上发生了改变。【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)物质循环与再生利用原理、整体效应原理、多样性原理、系统论原理少消耗、多效益、可持续(3)种植的农作物种类和数量(4)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；胚胎工程中胚胎移植可以用于保护濒危野生动物，保护物种多样性6下图为矿区生态恢复工程流程图，请据图回答：(1)该恢复工程中，是指_措施
7、。(2)恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？_。(3)该生态工程所遵循的主要原理是_。【解析】本题通过对生态工程实例的评价分析，加深对生态工程原理的理解和应用。(1)由于矿区废弃土地的水分状况很差，特别是养分极其贫瘠，导致植被很难恢复，因此应首先通过机械方法平整压实土地，人工制造表土；然后在人工制造表土上植树种草，进一步建立畜牧养殖业。(2)矿区水分状况差，土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，适宜种植适应性强、耐旱的灌木、草、树。(3)图中体现了生态与经济效益的结合，是整体效应原理，植被恢复时，考虑与之相适应的树种、草等，为生态位原理。【答案】(1)平整压实土地、人工制造表土(2)
8、矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长。(3)整体效应原理、生态位原理章末综合测评(四)(时间：45分钟，分值：100分)一、选择题(共8个小题，每题5分，共40分)1当前，我国农业的发展已由科技含量较低的传统农业向现代农业转变。现代农业虽然产量大大提高，但由于大量施用化肥、农药，造成了严重的环境污染，因此我国政府正大力推广经济效益、社会效益和生态效益相统一的生态农业。下列关于生态农业的叙述不正确的是()A生态农业系统中食物链和营养级越多，在能量流动中消耗的能量越少B生态农业系统的抵抗力稳定性比现代农业高C生态农业系统设计的指导原则是实现生态系统的能量和物质的多级利用D生态农业系统属于人工生态系
9、统，人的作用非常突出【解析】能量的多级利用并不是食物链越长越好，还要考虑能量在传递过程中的生物呼吸所消耗的能量；生态农业实现了废物资源化，提高了能量的利用率；生态农业系统是遵循生态经济原理，在遵循“循环经济”的原则下，通过优化组合，使一个系统产出的污染物资源化，实现物质和能量的多级利用，同时防止了环境污染；在生态农业系统中人的作用非常突出，一旦失去人的作用，该系统将受到破坏，因而生态农业系统又属于人工生态系统。【答案】A2在生态工程建设中，注重多样性原理的主要意义是()A提高生态系统的抵抗力稳定性，为各类生物的生存提供多种机会和条件B提高生态系统的恢复力稳定性，为各类生物的生存提供多种机会和条
10、件C保持生态系统内各种群的密度固定不变D单纯追求农业或林业的最大产量【解析】物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性，生物多样性程度高，可以为各类生物的生存提供多种机会和条件。【答案】A3下列关于生态农业的叙述，不正确的是()A生态农业实现了对能量和物质的多级利用B生态学的基本原理是发展生态农业的主要理论基础C生态农业使废物资源化，提高能量的转化效率，减少环境污染D农业生态系统的抵抗力稳定性比自然生态系统高【解析】生态农业由于物种多样性低，因而抵抗力稳定性不如自然生态系统。【答案】D4下列哪项叙述完全符合生态经济() 【导学号：99310075】建立“原料产品原料产品”的无废料生产体系在
11、资源不增加甚至减少的条件下实现经济增长在经济产出不变甚至增加的条件下，向环境排放的废弃物大大减少先生产后治理，提高经济效益ABC D【答案】B5.如图显示了经济发展与环境质量之间的关系，根据这种关系，发展中国家应认识到()A环境污染不可避免，只能采取“先污染，后治理”的策略B后工业化阶段环境问题会自行解决C保护至关重要，必须杜绝兴建大量排污的工业D可以采取措施减少或避免生产过程中的环境污染问题【解析】吸取西方发达国家发展过程中的一些经验教训，我们发展中国家就应少走弯路，避免出现“先污染，后治理”的现象，应提前采取相应措施，对必须建设的污染企业要进行污物处理。【答案】D6我国西北一些地区年降雨量
12、小于450 mm，只适宜种植灌木和草，但却被硬性规定种植属于乔木的杨树，结果防护林成为残败的“灰色长城”。其失败的原因主要是违背了()A多样性原理B限制因子原理C整体效应原理D物质循环与再生利用原理【解析】杨树不适于当地的气候，不易成活，违背了限制因子原理。【答案】B7生态农业不仅指对农作物中所含物质、能量的充分利用，还具有很多内涵。人们越来越认识到根据不同地区的土地、光、水等各种自然资源，设计出适合本地生态农业结构的重要意义。下列措施中不符合生态学原理的是()A作物“轮种”不仅能合理地利用各种矿质营养，还可避免某些虫害的大面积发生B以作物秸秆为燃料发电，可以做到对农作物中物质和能量的多级利用
13、C充分利用各种生物固氮措施，尽量施用农家肥，减少化肥的施用D应用以虫治虫、以菌治虫的措施，尽量减少甚至不使用有害农药【解析】以作物秸秆为燃料发电会造成环境污染。【答案】B8有一山区由于开采露天小铁矿等活动，自然生态系统完全被破坏，成为一片废墟，为尽快使该山区恢复到原有自然生态系统状态，应采取的最好措施是在这片废墟上()A回填土壤，引进多种外来物种，重建新的生态系统B撤出人类全部活动，实行全面封闭，等待自然恢复C回填土壤，栽培当地经济农作物，发展农业生产D回填土壤，栽种多种当地原有的植物，实行封山育林【解析】回填土壤是为栽种植物提供生存条件；栽种多种植物是遵循了物种多样性的原理；栽种当地原有植物
14、是遵循了系统论的原理；实行封山育林，是为了避免人类活动的干扰。【答案】D二、非选择题(共60分)9(15分)某研究性学习小组参观某市市郊建立的以沼气为中心，以保护生态环境为目标的“猪沼鱼肥果蔬”生态模式时绘出了如下模式图，请分析回答下列问题。 【导学号：99310076】(1)构建以沼气为中心的“猪沼鱼果蔬”生态模式时所依据的生态原理是_，该生态系统最大的优点是_。(2)该生态系统的“基石”是_，若要生产3 kg鸡肉最少需要水稻和大豆共_kg。(3)沼气池中有产甲烷菌和不产甲烷菌等微生物，其生态学作用主要是_。(4)若农田内有害虫发生，采用何种措施既能保护环境又能有效防治害虫？_。(5)水稻、
15、大豆的秸秆除了图中所示的用途外，还有哪些用途？(写出2个)_。【解析】(1)构建生态农业所依据的生物学原理是物质循环与再生利用原理，构建农业生态系统的目的是实现物质和能量的多级利用，减少环境污染。(2)生态系统中生产者是基础，当能量以最高效率沿最短食物链传递时，生产3 kg鸡肉需要水稻和大豆最少，故需要生产者最少为3 kg20%15 kg。(3)沼气池中的微生物的作用是完成有机物的分解、产生沼气。(4)采用生物防治法既能保护环境又能有效防治害虫。【答案】(1)物质循环与再生利用原理提高物质和能量利用率，减轻环境污染(或答实现物质和能量的多级利用，减少环境污染)(2)水稻和大豆15(3)分解有机
16、物、产生沼气(4)引入害虫天敌防治、激素防治、利用转基因技术培育抗虫害农作物等(5)作为饲料养猪；作为工业原料，广泛用于造纸、制造建材、酒精和一次性包装盒等；在直燃锅炉中进行充分彻底的燃烧，最大限度地转换成电能(写出2个合理答案即可)10(15分)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。(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
17、系统稳态，这种调节方式称为_。(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。【解析】(1)由于人工养殖池塘受到饵料、鱼类排泄物等因素的影响，故比自然池塘物种丰富度要低，其抵抗力稳定性弱，恢复力稳定性高。富营养化引起鱼类死亡，进一步破坏该生态系统的稳定性，这种调节方式为正反馈。
18、(2)分析图示可知，该养殖系统增加的生态工程设施有生态塘和潜流湿地，其中的水生植物、放养的滤食动物对污染水体有一定的净化作用。(3)该养殖系统前一个养殖池塘上层水流到后一个池塘底部，其目的是增加水中的溶解氧，提高鱼类对饵料的利用率。(4)由于前面池塘水中含有的N、P等流入后面的池塘，将会使后面池塘水体中的N和P的浓度越来越高，故养殖系统中串联的池塘不易过多。(5)根据图示可知，该系统可通过控制补水、排水和水泵控制水的流量来调节和保持池塘水中适当的N、P含量。【答案】(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
19、(5)补水和排水水泵控制水的流量(循环频次)11(15分)农业生态工程能创造多种劳动力就业机会，增加农民收入，开发可以更新的资源，减少环境污染。如图为一个庭院生态工程的示意图，分析回答：(1)该生态系统中的非生物的物质和能量主要包括_等(至少写出两种)。(2)该图中有食物链_条。该生态系统中处于第二营养级的生物有_。(3)生态农业是一个生态上自我维持的农业生产系统，其特点是在保持和改善系统内的生态平衡、不对其周围环境造成明显改变的情况下，求得最大生产力和可持续发展。下列关于生态农业的叙述不正确的是()A生态农业中食物链和营养级越多越好B生态农业比传统农业的抵抗力稳定性高C生态农业设计的指导原则
20、是能量的多级利用和物质的循环再生D生态农业属于人工生态系统，对病虫害一般采用生物防治(4)此生态系统中有哪些途径实现了能量的多级利用？_。【解析】(1)该庭院生态工程与自然生态系统类似，其非生物物质和能量主要有阳光、水、空气、无机盐等。(2)由结构图示可以看出该图中有3条食物链，分别是：蔬菜鸡人，蔬菜人，蔬菜猪人；因而处于第二营养级的生物有人、鸡、猪。(3)生态农业是遵循物质循环与再生利用原理，通过结构优化，实现物质循环再生和能量多级利用，生态农业是人工控制的生态系统，为防治环境污染，对病虫害一般采用生物防治，因而增强了生态系统的抵抗力稳定性。但营养级不是越多越好，应保证能量尽可能多地流向人类
21、，故选项A错误。(4)由图示可以看出有以下途径实现能量的多级利用：黄瓜、番茄等枝叶可作为动物的饲料；粪便等废弃物作为沼气发酵的原料，产生供人利用的清洁能源；沼渣可作为饲料或肥料(答两点即可)。【答案】(1)阳光、水、空气、无机盐(2)3人、鸡、猪(3)A(4)黄瓜、番茄等枝叶可作为动物的饲料粪便等废弃物作为沼气发酵的原料，产生供人利用的清洁能源沼渣可作为饲料或肥料(答两点即可)12(15分)根据下列材料，回答问题：材料一红树林是生长在热带、亚热带海岸潮间带特有的植被，具有丰富的动植物资源。广东是我国红树林资源最丰富的省份之一，其中雷州半岛和深圳湾的红树林分布区被列为国家级红树林自然保护区，红树
22、林的保护和发展也被列为广东建设林业生态省的八大工程之一。材料二2004年12月，印度洋地震引起的海啸导致十多万人死亡，几百万人无家可归。但因为有茂密的红森林，印度泰米尔纳德邦一个渔村的1 72户人家在这次海啸中幸免于难。(1)红树林属于_生态系统。建立红树林自然保护区的主要目的与建立其他自然保护区一样，都是为了保护_。(2)红树林的_稳定性较强而_稳定性较弱，原因是红树林_。(3)海啸过后，灾区沿海的多种生态系统遭到了毁灭性破坏，短期内难以恢复。这一事实说明任何生态系统的_都是有限的。(4)有海啸中被海水浸泡过的农田为什么不宜直接种植农作物？请从生物学角度分析其原因：_。【解析】本题考查湿地生态系统的结构和功能特点，维持系统稳定的意义以及理解能力、信息提取与处理能力、应用能力等。红树林生长于浅海水域，属于湿地生态系统，由于其生物种类多，营养结构复杂，因而抵抗力稳定性强而恢复力稳定性弱，虽然生态系统具有抵抗力稳定性，但总有一定限度，当干扰超过这一限度时，其稳定性就会被打破。海水浸泡的农田因无机盐浓度过高，使农作物无法正常生长。【答案】(1)湿地生物多样性(2)抵抗力恢复力生物种类较多，营养结构复杂(3)自动调节能力(4)被海水浸泡过的土壤，无机盐浓度过高，使农作物无法通过渗透作用吸收水分(其他合理答案也可)