1、课时作业43生态工程1(15分)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，微生物通过无氧和有氧(或细胞)呼吸将有机物分解。(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群落(填“生态系统”“群落”或“种群”)。在植物池的食物网中，植物位于第一营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于生产者所固定的太阳能。(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原
2、理和物种多样性原理等。(4)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，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。解析：(1)生活污水流经厌氧沉淀池时，厌氧微生物通过无氧呼吸将有机物分解；流经曝气池时，其中的需氧微生物通过有氧呼吸将有机物分解；流经兼氧池时，其中的微生物则通过有氧呼吸和无氧呼吸将有机物分解。(2)水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物组成的整体，不止一种生物，故排除种群；不包含无机环境，故排除生态系统，则这个整体属于群落。植物为生产者，属于第一营养级；生态系统中消费者的能量最终来源于生产者固定的太阳能。(3)生态工程
3、的建立要把社会、经济和自然作为一个统一的整体来考虑，需要考虑生物与环境的协调与平衡，分层、分级利用废弃物中的物质，并增加生物的种类以增强生态系统的稳定性，故生态工程需遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理和物种多样性原理等。(4)生态工程对恢复和重建受损的生态系统有着重要作用，通过生态工程对已被破坏的生态环境进行修复和改善，提高生态系统的生产力。2(15分)(济南模拟)下图是对有机废弃物进行处理的一种方案，请回答问题：(1)施用有机肥料有利于提高农作物的产量，原因是土壤微生物分解有机肥料所产生的CO2和无机盐使农作物的光合作用强度得到提高。(2)少量有机废弃物排入河流，不
4、会使河流中的生物种类和数量发生明显变化，这说明生态系统具有自我调节(自我净化)能力。(3)焚烧塑料垃圾所产生的二英会诱发原癌基因和抑癌基因突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。(4)能降解塑料的微生物属于生态系统的何种成分？分解者。应在富含塑料垃圾的土壤中寻找能降解塑料的微生物。解析：(1)施用的有机肥料被土壤中的微生物通过细胞呼吸分解生成无机物(CO2和无机盐)，CO2和无机盐都可以提高农作物的光合作用强度，有利于提高农作物的产量。(2)由于生态系统具有自我调节能力，可使少量污染物通过沉降、分解等得以清除。(3)环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因发生突变
5、，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。焚烧塑料垃圾所产生的二英属于化学致癌因子。(4)能降解塑料的微生物属于生态系统成分中的分解者，若要获得该微生物，应在富含塑料垃圾的土壤中寻找。3(15分)在我国，生物氧化塘是实施城市生活污水资源化利用的有效方法，是我国着力推广的一项生态工程技术。该技术利用细菌和真菌等微生物对进入氧化塘的有机物进行处理，同时塘中种植水生植物，进行水产和水禽养殖，既实现了对生活污水的有效处理，又能获得经济效益。请分析回答下列问题：(1)该技术的应用属于城市环境生态工程的实例。(2)流入氧化塘生态系统的总能量是植物同化的太阳能总量及污水中有机物中的能量，该生态系统利用种植
6、水生植物，养鱼、鸭、鹅等能形成多条食物链，体现了生态工程的物种多样性原理。(3)在氧化塘的建设中，每种生物的种植或投放量都不宜超过环境承载力(环境容纳量)，各种生物间还要有适当的比例关系，这遵循了生态工程的协调与平衡和整体性原理。(4)流出氧化塘的水与流入污水相比，明显减少的元素主要有N、P等；氧化塘每天处理污水的量是一定的，说明生态系统的自我调节能力是有限的。(5)氧化塘技术在处理污水的同时，能使人们获取经济效益，原因是提高了能量利用率(废物资源化)；该技术是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶，它体现了研究自然生态系统结构与功能具有帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用的
7、意义。解析：(1)生物氧化塘是实施城市生活污水资源化利用的有效方法，属于城市环境生态工程的实例。(2)流入氧化塘生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能总量和污水中有机物中的能量。该生态系统存在多条食物链，说明物种数目较多，体现了生态工程的物种多样性原理。(3)生物的种植或投放量都不宜超过环境容纳量，否则会对生态系统产生破坏。各种生物间还要有适当的比例，以维持生态系统的稳定性，这遵循了生态工程的协调与平衡和整体性原理。(4)流出氧化塘的水与流入污水相比，经过水生植物的吸收，N、P等元素明显减少。氧化塘每天处理污水的量是一定的，说明生态系统的自我调节能力是有限的，超过该限度，系统会遭到破坏。(5)
8、氧化塘技术在处理污水的同时，还种植水生植物、养鱼、鸭、鹅等，提高了能量利用率。生态系统结构与功能具有帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用的意义。4(15分)下图是一个人工农业生态系统模式图(大棚温度、CO2浓度等可适当控制)。请据图回答：(1)图中该生态系统能量流动的源头是太阳能。沼气池中的微生物在该生态系统的成分中属于分解者。沼气燃烧后生成的CO2通入大棚内的作用是增加大棚中CO2浓度，提高植物光合作用的强度，从而提高农作物的产量。(2)相对一般农业生态系统而言，此生态系统能提高经济效益，主要原因是充分利用了粪便等废弃物中的能量，形成“无废弃物农业”，这主要是遵循生态工
9、程的物质循环再生原理。(3)植物秸秆除作为禽畜的饲料外，还可以经过微生物产生的纤维素酶水解，最终生成葡萄糖，进而转化成乙醇作为燃料。葡萄糖转化成乙醇的反应式为C6H12O62C2H5OH2CO2少量能量。在充分利用能量、减少环境污染的同时，通过饲养家禽、家畜，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，主要体现了生态工程的整体性原理。解析：(1)题图中该生态系统能量流动的源头是太阳能。沼气池中的微生物是该生态系统的分解者。沼气燃烧后生成的CO2通入大棚内，可以增加大棚中CO2浓度，提高植物光合作用的强度，从而提高农作物的产量。(2)该生态系统充分利用了粪便等废弃物中的能量，因此相对一般农业生态系统而言，此生态系统能提高经济效益；“无废弃物农业”主要遵循了生态工程的物质循环再生原理。(3)植物秸秆的主要成分是纤维素，因此可被纤维素酶水解。葡萄糖转化成乙醇的反应式为C6H12O62C2H5OH2CO2少量能量。在充分利用能量、减少环境污染的同时，通过饲养家禽、家畜，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，主要体现了生态工程的整体性原理。