1、生态工程一、对点练小题，落实主干知识1下列关于生态工程的基本原理的说法，错误的是()A物质循环再生原理，是使各种生态系统的物质循环可以顺利进行，不产生废弃物B物种多样性原理，是各种生物之间通过食物链的相互作用，使各种生物种群数量保持基本稳定C整体性原理，是考虑自然系统的规律，所有的人类活动必须完全以生态系统为核心D系统整体性原理，是指系统各组分之间要有适当的比例关系解析：选C物质循环再生原理是使各种生态系统的物质循环可以顺利进行，循环往复，分层分级利用，不产生废弃物；物种多样性原理是各种生物之间通过食物链的相互作用，使各种生物种群数量保持基本稳定，使生态系统具有较高的抵抗力稳定性；整体性原理是
2、指生态系统建设要考虑自然系统的规律，考虑自然、经济、社会的整体影响；系统各组分间要有适当的比例关系，使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成，并实现总体功能大于各部分之和的效果，即“112”。2下列做法依据的生态工程原理依次是()在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题珊瑚虫与藻类共生，提高了珊瑚礁生态系统的生产力我国古代的“无废弃物农业”在西北降水量少的地区种植灌木和草a物种多样性原理b整体性原理c系统的结构决定功能原理d物质循环再生原理e系统整体性原理f协调与平衡原理Ab、e、d、fBb、a、d、cCd、c、b、a De、a、b、c解析：选A号召农
3、民种树，同时又考虑其生活，应用的是整体性原理；珊瑚虫与藻类共生依据的是系统整体性原理；“无废弃物农业”依据的是物质循环再生原理；在降水量少的地区种植灌木和草依据的是协调与平衡原理。3下列关于生态工程建设的叙述，错误的是()A在进行林业工程建设时，若违背整体性原理，就会出现“前面造林，后面砍林”的现象B在发展畜牧养殖业时要合理放牧，考虑环境承载力，遵循协调与平衡原理C在进行“三北防护林”建设时，若违背物种多样性原理，连年种植单一品种，会造成病虫害增加D“桑基鱼塘”模式运用了能量循环再生原理解析：选D在进行林业工程建设时，要将社会经济自然作为一个整体来考虑；合理放牧遵循的是协调与平衡原理；连年种植
4、单一品种，营养结构简单，生态系统稳定性弱，会造成病虫害增加；生态系统中能量是单向流动、逐级递减的，不能循环再生，“桑基鱼塘”模式运用了系统的结构决定功能原理。4(2021年1月新高考8省联考江苏卷)下列关于生态系统和生态工程的叙述，错误的是()A生态系统趋于稳定时，系统内的能量供给依然主要依赖外界B生态系统趋于稳定时，系统内信息传递的形式趋于复杂多样C治理沙漠的目的不是要消除沙漠，而是阻止沙漠扩大D退耕还林、还湖主要是因为农田经济效益过低解析：选D生态系统趋于稳定时，系统内的能量供给依然主要依赖外界，如阳光，A正确。生态系统趋于稳定时，系统内信息传递的形式趋于复杂多样，信息传递的形式包括物理信
5、息、化学信息、行为信息，当信息传递形式单一时，如果某一环节出现错误，那么整个过程无法完成，所以信息传递趋于复杂多样，以保证生态系统的稳定，B正确；治理沙漠是为了治理由于人类活动所导致的环境问题，而不是为了消除沙漠，是为了改善环境，C正确；退耕还林、还湖是为了防止由于过度开垦土地种植粮食所导致的水土流失，并不是因为农田经济效益过低，D错误。5如图是某生态农场的生产流程，据图分析，下列叙述错误的是()A食用菌和蚯蚓在该生态系统中属于分解者B该生态系统达到了能量多级利用的目的C因食物链延长，系统总能量利用效率降低D循环利用有机废弃物，提高了系统的效益解析：选C通过生态系统中食物链的有效延长，达到了能
6、量多级利用、物质循环再生的目的，从而提高了能量的利用率，提高了生态系统的效益。腐生型的食用菌和蚯蚓在该生态系统中属于分解者。6(2021哈尔滨第六中学高三考试)如图为利用自然生态系统净化污水的一种大面积、敞开式污水处理池塘(即氧化塘)。请据图分析下列叙述错误的是()A图中甲可以表示氧气，乙可以表示二氧化碳、无机盐等B由图示看，氧化塘净化污水的途径有物理沉降和微生物的分解作用C氧化塘实现净化污水的原理主要是利用细菌和藻类的分解作用来分解有机污染物D随着距水面深度的不断增加，不同水层微生物的呼吸作用类型变化顺序可能是需氧型、兼性厌氧型、厌氧型解析：选C藻类属于生产者，可以吸收二氧化碳和无机盐，释放
7、氧气，细菌属于分解者，需要消耗氧气，分解有机物可以产生二氧化碳和无机盐，因此图中甲可以表示氧气，乙可以表示二氧化碳、无机盐等；净化污水的途径有物理沉降和微生物的分解作用，其原理主要是利用细菌和藻类互利共生的关系来分解有机污染物；浅层的水中氧气比较充足，适合需氧型微生物的生存，中层的水中氧气比较稀少，适合兼性厌氧型微生物的生存，底层无氧适合厌氧型微生物生存。二、系统练大题，强化科学思维7(2021湖南师范大学附属中学模拟)如图是某地建立的人工生态系统示意图。请据图分析并回答下列问题：(1)建立该人工生态系统的基石是_。(2)食用菌在该人工生态系统的成分中属于_；沼气池中的细菌的代谢类型属于_型。
8、(3)建立人工生态系统，要选择可持续发展理念。该理念追求的是_的持久而协调的发展。该人工生态系统实现了对能量的多级利用，从而大大提高了_。解析：图中是人工建立的生态系统，目的是实现能量的多级利用，提高能量的利用率，使能量最大限度地流向对人类最有益的部分。(1)建立该人工生态系统的基石是生产者，即图中的果树和牧草。(2)食用菌在该人工生态系统的成分中属于分解者；沼气池中缺少氧气，且含有有机物，因此沼气池中细菌的代谢类型属于异养厌氧型。(3)建立人工生态系统，要选择可持续发展理念，该理念追求的是自然、经济、社会的持久而协调的发展。该人工生态系统实现了对能量的多级利用，从而大大提高了能量的利用率。答
9、案：(1)果树、牧草(2)分解者异养厌氧(3)自然、经济、社会能量的利用率8珠江三角洲的农民充分利用自然条件，建立该地特有的农业生态系统的良性循环模式：蔗基、鱼塘和桑基、鱼塘。如图是蔗基、鱼塘和桑基、鱼塘的模式图，据图回答下列问题：(1)建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量持续高效地流向_；其能量利用率高的原因是其在营养结构具有_的特点。(2)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过_的作用，释放出_，被植物利用。(3)该生态系统把桑基鱼塘与蔗基鱼塘有机地组合在一起，优化了系统结构，由此可见，该生态系统遵循_原理。(4)一般来说，生态工程的主要任务是对_的修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提
10、高生态系统的生产力。解析：(1)建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量持续高效地流向对人类最有益的部分；其能量利用率高的原因是其在营养结构具有食物链短的特点。(2)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过分解者的作用，释放出矿质离子或无机盐，被植物利用。(3)该生态系统把桑基鱼塘与蔗基鱼塘有机地组合在一起，优化了系统结构，由此可见，该生态系统遵循系统的结构决定功能原理。(4)一般来说，生态工程的主要任务是对已被破坏的生态系统的修复，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。答案：(1)对人类最有益的部分食物链短(2)分解者矿质离子(或无机盐)(3)系统的结构决定功能(4)已被破坏的生态
11、系统9英国的一位生态学家曾指出，生态农业必须具备以下条件：它必须是一个自我维持系统，一切副产品都要再循环，尽量减少损失，提倡使用固氮植物、作物轮作以及正确处理和使用农家肥料等方法来保持土壤肥力。它必须实行多种经营，种植业用地与畜牧业用地的比例要恰当，这样才能使系统自我维持，并增加农业生态系统的稳定性和生产出最大的生物量。请回答下列问题：(1)上述条件强调的是生态农业应遵循_原理，这是借鉴了_模式，这种模式的突出特点是_。(2)上述条件强调的是_原理和_原理，这有利于_。(3)生态农业设计是生态农业建设实施的前提和依据。某研究性课题小组在调查分析当地农业生产实际情况的基础上，设计了一个良性循环的
12、农业生态系统。假如你是该小组的成员，你认为这个设计应包括哪些方面的内容？解析：(1)条件通过农家肥料等改善土壤结构，培育土壤微生物，实现土壤养分的循环利用，体现了物质在生态系统中循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。(2)条件中“多种经营”等体现了生态工程中的物种多样性原理，“种植业用地与畜牧业用地的比例要恰当”等体现了系统的结构决定功能原理。(3)生态农业的设计要考虑合理巧接食物链、物质的循环再生和能量的多级利用、增强生态系统的稳定性等方面。答案：(1)物质循环再生无废弃物农业物质循环利用，无废弃物，无环境污染(2)物种多样性系统的结构决定功能维持系统较高的抵抗力稳定性，
13、优化结构，完善功能，增加生物量的产出(3)研究设计合理的食物链组成或合理巧接食物链；实现生态系统中能量的多级利用；实现生态系统中物质循环再生或实现可持续发展或实现“原料产品原料产品”的无废弃物生产模式；设计合理的生态系统营养结构或物质循环和能量流动，提高生态系统的抵抗力稳定性；提高整个系统的总体功能和综合效益；绘制出生态系统的结构模式图；写出设计报告(合理即可)10污水处理厂的污泥富含有机质和无机成分，可用作肥料，但其多环芳烃(PAHs)等有机污染物含量通常较高，施入土壤会带来二次污染。生物质炭是由作物废弃秸秆等炭化而成。将污泥、含7%生物质炭的污泥均堆放一段时间后用于盆栽实验，研究它们对黑麦
14、草生长及PAHs迁移的影响，结果见下表。测定项目红壤红壤污泥红壤含7%生物质炭的污泥土壤PAHs含量(g/kg)5271 079765黑麦草叶绿素含量(mg/g)2.02.12.3黑麦草每盆干重(g)1.72.32.7黑麦草PAHs含量(g/kg)401651428(1)生物质炭孔隙结构发达，能改善土壤的通气状况，使根系细胞_加强，_合成增加，从而促进根系对土壤养分的吸收。(2)由表可知，施用含生物质炭的污泥_，从而促进黑麦草生长；污泥的施用使土壤和黑麦草的PAHs含量_，但生物质炭的输入_，从而降低PAHs污染的风险。由此可见，生物质炭有望用作污泥改良剂，促进污泥的推广应用。污泥的应用符合生
15、态工程的_原理。解析：(1)土壤的通气状况改善，细胞有氧呼吸增强，合成更多的ATP，为根吸收矿质元素提供大量的能量。(2)由表可知，施用含7%生物质炭的污泥的黑麦草叶绿素含量增加，从而使黑麦草的光合作用增强，促进黑麦草生长。污泥的施用使土壤和黑麦草的PAHs含量都增加，但生物质炭可以吸附PAHs，从而降低PAHs污染的风险。答案：(1)有氧呼吸ATP(2)能增加黑麦草的叶绿素含量，使光合作用增强升高能吸附PAHs物质循环再生11(2021石家庄模拟)某城市在建设过程中，更加注重生态文明的建设，如利用人工建立的湿地公园对生活污水进行净化处理，形成藻菌共生的污水净化系统，还可以利用藻类蛋白养鱼、养
16、鸭等获得良好的经济效益。下面是利用人工湿地净化生活污水的原理简图。请据图回答问题：(1)输入人工湿地的能量为_。(2)人工湿地中的芦苇属于挺水植物，绿藻属于浮游植物，黑藻属于沉水植物，这一现象体现了群落具有_结构。该人工湿地的建立体现了生态工程的基本原理有_。(3)该人工湿地中的芦苇、藻类等植物生长迅速，其主要原因是_ _ _。(4)细菌、真菌等微生物的分解作用是净化污水的重要途径，为了提高分解的效率，可采取的有效措施是_ _ _。解析：(1)输入人工湿地的能量有各种植物通过光合作用固定的太阳能和生活污水中有机物中的化学能。(2)不同的生物生活在不同的层次，体现了群落的垂直结构。人工湿地的建立
17、需要考虑引进合适的生物类群，以促进污水的处理，体现了物质循环再生原理、协调与平衡原理。(3)人工湿地中的细菌、真菌等微生物分解污水中的有机物产生了大量的氮、磷和CO2，被人工湿地中的芦苇、藻类等植物吸收，使其迅速生长。(4)湿地中的细菌、真菌多数为需氧型微生物，为提高其分解效率，可向水体中通入一定量的空气。答案：(1)各种植物通过光合作用固定的太阳能和生活污水中有机物中的化学能(2)垂直物质循环再生原理、协调与平衡原理(3)细菌、真菌等微生物分解污水中的有机物为植物生长提供了充足的氮、磷等矿质养料和光合作用所需的CO2(4)向水体中适当通入空气12绿色城市的重要标志之一是实现垃圾的“减量化、资
18、源化和无害化”。如图是垃圾资源化、无害化处理的一种方案：(1)列出该生态系统中三种分解者的名称_。(2)从资源与环境的角度来看，途径优于途径的主要原因是_。(3)进行过程的甲烷杆菌与酵母菌在细胞结构上的主要区别是_。(4)每一位市民都应该积极参与过程，具体的做法是_ _。(5)该生态工程突出体现了_原理。解析：(1)分解者是以分解有机物质为生的异养微生物或动物。由图示可知，该生态系统中的三种分解者是蚯蚓、苍蝇、进行发酵的细菌或真菌。(2)途径运用生态学原理可充分地利用垃圾中的有机物质，实现了物质的多级利用，减少了环境污染，明显优于途径的燃烧。(3)甲烷杆菌为原核生物，而酵母菌为真核生物，两者的
19、主要区别是甲烷杆菌无核膜包被的细胞核。(4)每一位市民都应该积极参与过程，将生活垃圾分类放置，以实现能量和物质的多级利用。(5)从图示可看出该生态工程突出体现了物质循环再生原理。答案：(1)蚯蚓、苍蝇、细菌或真菌(微生物)(2)途径可以充分地利用垃圾中的有机物质，实现了物质的多级利用，减少了环境污染(3)甲烷杆菌无核膜包被的细胞核(4)将生活垃圾分类放置(5)物质循环再生13请回答下列与基因工程、胚胎工程、生态工程有关的生物学问题：(1)基因工程技术中获得目的基因后，利用PCR技术将该基因扩增，前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成_。培育抗病转基因植物时，使用最多的抗病
20、基因是_基因和病毒复制酶基因。(2)在胚胎工程中，早期胚胎发育到_阶段即可移植到代孕母体子宫中，移植后的胚胎能在受体子宫内存活的生理基础是 _。(3)与传统方法生成的抗体相比，单克隆抗体具有很多优点。在癌症治疗时，把抗癌细胞的单克隆抗体与放射性同位素、化学药物或_相结合，制成“生物导弹”，借助单克隆抗体的_作用，将药物带到癌细胞位置，将其在原位杀死。单克隆抗体的制备过程应用了_技术。(4)我国西北一些地区年降雨量较少，适宜种灌木和草，却被硬性规定种植属于乔木的杨树，致使许多地方的杨树长成半死不活状，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_原理。解析：(1)基因工程技术中利用
21、PCR技术对目的基因进行扩增，前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物，培育抗病转基因植物时，使用最多的抗病基因是病毒外壳蛋白基因和病毒复制酶基因。(2)在胚胎工程中，早期胚胎发育到桑椹胚或囊胚阶段即可移植到代孕母体子宫中，移植后的胚胎能在受体子宫内存活的生理基础是受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应。(3)在癌症治疗时，把抗癌细胞的单克隆抗体与放射性同位素、化学药物或细胞毒素相结合，制成“生物导弹”，借助单克隆抗体的导向作用，将药物带到癌细胞位置，将其在原位杀死。单克隆抗体的制备过程应用了动物细胞融合和动物细胞培养技术。(4)我国西北一些地区年降雨量较少，适宜种植灌木和草，却被硬性规定种植属于乔木的杨树，致使许多地方的杨树长成半死不活状，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协调与平衡原理。答案：(1)引物病毒外壳蛋白(2)桑椹胚或囊胚受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应(3)细胞毒素导向动物细胞融合和动物细胞培养(4)协调与平衡