1、第39讲生态工程考纲要求1.简述生态工程的原理()。2.生态工程的实例()。考点一生态工程的原理重要程度：1 生态工程的概念(1)原理：物种共生与物质循环再生原理、结构与功能相协调原则。(2)设计对象：生物种群、生物群落、生态系统或地域性生态空间。(3)意义：提供合理利用自然资源，减少环境污染、有效促进经济发展和加强环境保护的途径。(4)设计思路：促进物质的分层多级利用。(5)根本目标：在促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展。2 生态工程的原理(1)物种共生原理主要包括共生、竞争等多种关系，构成了生态系统的自我调节和反馈机制。(2)
2、生态位原理实例：林冠层与林下层的鸟类占据不同的空间，摄取不同的食物。意义：可以构建一个具有多层次、多种群的稳定而高效的生态系统。(3)物种多样性原理内容：生物多样性越高，生态系统就越稳定。意义：可实现对资源充分利用并增加系统的稳定性的目的。(4)食物链原理食物链是实现生态系统中物质循环、能量流动和信息传递的基础，也是生态工程设计的重要因素。生态工程几个原理的比较项目内容意义实例物种共生原理包括共生、竞争等多种关系构成了生态系统的自我调节和反馈机制大豆与根瘤菌共生、农作物与杂草的竞争生态位原理生态系统中各种生物都占有一定的生态位可以构建一个具有多层次、多种群的稳定而高效的生态系统稻田养鱼，鱼吃害
3、虫，且为稻田提供矿质元素，稻田为鱼提供饵料食物链原理由自然界中复杂的食物关系所构成的生物之间的关系是实现生态系统中物质循环、能量流动和信息传递的基础，对维持其稳态有重要作用，也是物种共生原理的基础如用青蛙来控制农田中的害虫物种多样性原理生态系统中生物多样性越高，生态系统就越稳定可实现对资源充分利用并增加生态系统稳定性的目的单一物种人工林病虫害严重，自然林则有虫无害易错警示(1)生态工程的建设应遵循以上几个原理，但不同的生态系统遵循的原理可能不同。(2)建立不同的生态工程时，要因地制宜，可通过适当满足物种生存、生长或繁殖的环境条件来提高物种的适应能力。1 生态系统内即使某个物种由于某种原因而死亡
4、，也会很快有其他物种占据它原来的生态位置，从而避免系统结构或功能的失衡，这是生态工程的()A食物链原理 B物种多样性原理C物种共生原理 D生态位原理答案B解析生态系统的生物种类越多，食物网越复杂，越不会因为某种生物的大量死亡而影响生态系统的平衡，具有越高的稳定性。2 下图所示为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于()A湿地生态恢复的生态工程B节水和废水处理与应用的生态工程C小流域综合治理与开发的生态工程D清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程答案B解析由于图示没有造成污染，所以不可能是湿地生态恢复的生态工程或小流域综合治理与开发的生态工程；题图中没有提及能量问题，也不可能是清洁及可再生能源系
5、统组合利用的生态工程。熟悉生态工程的两种模式(1)桑基鱼塘模式特点：人工建立的高产稳产的农业生态系统。做到蚕粪养鱼，鱼粪肥塘，塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕茧三丰收。图示(2)沼气农田立体养殖模式特点：通过控制温室内的温度、光照、气体和水肥等因素，缩短生产周期，大幅度提高粮食、蔬菜和水果的产量和质量。图示考点二生态工程的实例重要程度：1治污生态工程2生态恢复工程3生态农业工程三种生态工程建设的比较内容方法案例治污生态工程固体、液体及有机废弃物的处理，生物肥料的研制与试用，湖区污染的生态治理，塑料的再生利用人工湿地处理污水云南隔河泄水蓝藻去除生态工程生态恢复工程恢复生物群落，形成合理、高效的
6、食物链，并在演替过程中保持长期的稳定与平衡恢复植被西部的生态治理生态农业工程改变现代农业弊端建设生态农业留民营村的生态农业1 某城市的一块荒地在城市发展过程中被改造成另一个相对稳定的生态系统，改造前后的一些变化见下表。据此作出的相关判断中，错误的是()植物种类植被覆盖率群落中的植物优势种改造前20种10%狗尾草、艾蒿、蒲公英改造后30种25%菖蒲、芦苇、睡莲A改造增加了该区域的湿地面积B改造后该区域的植物多样性增加C改造后该区域的小气候得到改善D改造的主要目的是为人们提供丰富的生产和生活物质答案D解析菖蒲、芦苇、睡莲属于湿地生态系统中的典型植物；改造后植物种类增多，生物多样性增加；植被覆盖率增
7、加，该区域的小气候会得到改善，A、B、C项正确；生态系统改造是为了改善生态、生活环境，主要目的并不是为人们提供丰富的生产和生活物质，D错误。2 下图为窦店村综合发展生态工程示意图。请据图回答：(1)该工程主要运用了生态工程的哪些基本原理？_。(2)蓝绿萍的代谢类型是_，在生态系统中的地位是_。(3)如图是某科研工作者为该村设计的垃圾资源化、无害化处理的一种方案，请据图回答问题：此方案中a、b过程需每一位居民的参与，参与的行动方式是_。过程d、e利用的生物属于生态系统的何种成分？_。从对资源的充分利用角度看，d、e途径比c途径突出的特点是_。答案(1)物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理
8、(2)自养需氧型生产者(3)将生活垃圾分类处理分解者除利用了有机垃圾中的能量外，还充分地、分层次地多级利用了垃圾中的物质，并且减少了因燃烧带来的污染解析(1)该农业生态工程实现了物质的循环利用：作物秸秆用来生产食用菌和饲料；饲料喂养畜禽；人、畜粪尿作为原料生产沼气；沼液用于水产养殖业；沼渣为蔬菜施肥和喂养畜禽，从而达到了物质利用的良性循环，缓解了农村饲料、肥料的缺乏问题，同时一些加工品和农产品可以输出到市场出售。因此该生态工程主要运用了物质循环再生原理、整体性原理和物种多样性原理。(2)蓝绿萍的代谢类型是自养需氧型，属于生产者。(3)过程a、b是对垃圾的分类处理；过程d、e是利用分解者的分解作
9、用处理有机废弃物，此过程既充分利用了废弃有机物中的物质和能量，又减少了因燃烧带来的污染。高考模拟提能训练高考题组1 (2008广东卷，16)要实现人与自然的和谐发展，下列措施最合理的是()A通过生物技术手段，转化淀粉生产可再生能源B使用化学农药防治病虫害，保证粮食稳产C发展生态农业，实现物质和能量的多级利用D大力开垦湿地，扩大粮食种植面积答案C解析实现物质和能量的多级利用，实行无废弃物生产，大力发展生态农业，最有利于可持续发展。2 (2011新课标全国卷，40)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
10、处理后，可用于浇灌绿地。请回答下列问题：(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_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_(填“生态系统”“群落”或“种群”)。在植物池的食物网中，植物位于第_营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于_所固定的_能。(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、_和_等原理。(4)一般来说，生态工程的主要任务是对_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。答案(1)有氧和无氧(或细胞)(2)群落一生产者太阳(3)物种多样性物质循环再生
11、(4)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)解析(1)依据题干信息分析，污水流经厌氧沉淀池时，有些微生物能通过无氧呼吸分解有机物；流经兼氧池时，微生物既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸。(2)根据本小题提供的信息可推知植物池中所有的生物构成了群落。植物处于食物链的第一营养级。植物池中所有的蛙类获得的能量最终来源于生产者固定的太阳能。(3)生态工程的基本原理包括物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理。(4)根据本小题中提供的信息可推测，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。模拟题组3 生态农业是一个生态上自我维持的农业生产系统
12、，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。下列不属于生态农业生产方式的是()A病虫害的生物防治B作物轮作、套种C使用化肥提高作物产量D秸秆等农业废弃物的资源化利用答案C解析使用化肥可以引起水体富营养化，造成环境污染，不属于生态农业生产方式。4 下列关于生态工程的理解，不合理的是()A我国“三北防护林”运用物种多样性原理，取得了巨大的生态效益B小流域综合治理模式应用了生态工程的整体性原理、协调与平衡原理、工程学原理等C在湿地周围建立缓冲带，可减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等恢复其生态功能D在对城市进行规划和布局时，要进行城市生态分
13、区答案A解析我国“三北防护林”虽然取得了巨大的生态和经济效益，但是由于没有完全按照自然生态规律办事，也产生了不少问题，例如樟子松林的松毛虫肆虐，很多地方的樟子松因此奄奄一息。5 一青年农民利用自己学习的生态学知识，在自家庭院里建了一个小型生态农业，年创收上万元。下图是该家庭生态工程的模式图，请据图分析回答问题。(1)从图中可知，人类生活中所需的能源来自于太阳能、沼气等。利用这些能源与利用煤炭相比，突出的优点是_。(2)该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是_。(3)生态工程建设的目的就是遵循自然界_的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。与传统工
14、程相比较，生态工程具有_的特点。(4)人类设计生态工程的根本目标：在促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。生态工程所遵循的基本原理是_、_、协调与平衡原理以及_、系统学和工程学原理。(5)据生态工程中的物种多样性这一原理，有人认为生态农业建设中，应使食物链和营养级越长越多越好，你是否支持这一观点？_。答案(1)减少了燃烧煤炭所产生的污染(2)充分利用了废弃物中的能量，实现了能量的多级利用(3)物质循环少消耗、多效益、可持续(4)物质循环再生原理物种多样性原理整体性原理(5)否解析(1)该生态农业减少了燃烧煤炭所产生的污染。(2)该生
15、态工程充分利用了废弃物中的能量，实现了能量的多级利用，使能量能够更多地被人类利用。(3)生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续。(4)生态工程遵循的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理。(5)由于食物链越长，营养级越多，则能量损耗越多，不能充分利用能量。1 下列关于生态工程的叙述中，错误的是()A它是无消耗、多效益的工程B追求经济与生态的双赢C实现了废物资源化的良性循环D实现了能量的多级利用答案A解析生态工程属于少消耗、多
16、效益的工程。2 矿山废弃地生态修复工程的关键是()A优先选择农作物以提高经济效益B选择合适的养殖动物以增加物种多样性C植被恢复和土壤微生物群落的重建D尽可能依靠自然演替恢复其生态功能答案C解析矿山废弃地很少有动植物，而且土壤也被严重破坏，所以关键是先要进行植被恢复和土壤微生物群落的重建。3 生态农业最大的优点是()A能量的多级利用 B物质循环再生C废物资源化 D生物相互依存答案C解析能量的多级利用和物质的循环再生是生态农业所依据的基本原理，它同样是所有生态工程所遵循的基本原理。生物间的相互依存，同样如此。而废物的资源化是生态农业食物链设计中十分关注的，即生产一种产品时产生的有机废物成为生产另一
17、种产品的投入，以提高能量利用率，减少环境污染，增加系统的产出。4 某小组对市郊一农业生态系统进行调查后，经过交流绘制出了如图所示的生态工程示意图。据图回答有关问题：(1)该生态系统中的主要成分是_，图中的食用菌属于生态系统成分中的_，该生态系统中，属于第二营养级的生物有_。(2)建立这一生态系统的目的是使农作物固定的太阳能持续、高效地_；该生态系统的能量利用率较高与物质的_利用密不可分。(3)请画出该农业生态系统的食物网。(4)该生态系统的建设主要根据生态工程建设的_原理。答案(1)农作物(生产者或植物)分解者人和家禽、家畜(2)流向对人类最有益的部分多级(循环、重复)(3)农作物家禽、家畜人
18、 (4)物质循环再生解析(1)生态系统的主要成分是生产者，即图中的农作物。食用菌属于腐生真菌，在生态系统中属于分解者。以农作物为食的生物属于第二营养级，包括人和家禽、家畜。(2)建立生态农业的目的是调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，由于实现了能量的多级利用，所以该生态系统的能量利用率较高。(3)该农业生态系统中的食物网有两条食物链：农作物家禽、家畜人；农作物人。(4)该生态系统实现了物质的循环利用、分级利用，并且减少了环境污染，所以该生态农业的设计遵循物质循环再生原理。5 南京古泉生态农场是生态农业的典范。该农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、养蘑菇、种桑养蚕
19、、种植果树等多个生产过程合理地有机地结合起来，成为一种高效良性的循环，生态效益达到了良性发展。请就此生态农场的特点，回答下列问题：(1)该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的_、_和_。(2)该系统工程的核心之一是沼气池，沼气的制作如图所示：在图中标出箭头，表示生产过程中的物质循环。如果将“无机物农田”这一环节去掉，对生态农业系统有何影响？_。(3)据生态工程中的物种多样性这一原理，有人认为生态农业建设中，食物链和营养级越长越多越好。请你结合所学的有关生态工程原理，分析该结论是否正确并说明理由。_。答案(1)物质循环再生原理物种多样性原理整体性原理(2)如图所示土壤中的无机物得不到补充，物质
20、循环受到破坏，土壤肥力下降(3)不正确。因为食物链越长，各食物链中的生物数量难以达到一定规模，影响经济效益；营养级越多，高层次营养级获得的能量越少，该营养级生物数量也较少解析(1)生态工程中的生态农业是建立在物质循环再生与物种多样性和整体性等原理基础上的，在实现经济效益的同时，也具有良好的生态效益和社会效益。(2)物质循环的特点是循环往复、分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭，即物质循环再生原理。如果把“无机物农田”这一环节去掉，势必会造成物质循环受到破坏，土壤无机物得不到及时补充，土壤肥力会下降。(3)从能量流动逐级递减的特点分析，食物链不能无限延长，一般不超过5个营养级。6 江苏某农户
21、创建的冬季生态型种植养殖模式如下图所示，请据图回答下列问题：(1)牛棚内产生的_可扩散进入蔬菜大棚，提高蔬菜的光合效率；蔬菜光合作用产生的_可扩散进入牛棚。(2)秸秆除了作为牛的饲料外，还可与牛粪混合堆放进行_，腐熟的产物肥效提高，这是因为_。这种肥料用于蔬菜栽培可以提高蔬菜产量。(3)在牛的品系、饲料品种和用量不变的条件下，采用这种养殖模式，牛的生长速率明显提高，其主要原因是_。(4)牛棚保温所需的热能来源于牛自身散热、地热、_和_。(5)从生态系统主要功能的角度分析，这种种植、养殖模式较好地实现了_。答案(1)二氧化碳氧气(2)发酵微生物将有机物分解为无机物(3)牛棚内温度较高因而牛维持体
22、温消耗的能量较少(4)太阳光能发酵产热(5)物质的循环利用和能量的多级利用解析(1)牛棚内牛的呼吸作用和微生物的分解作用产生的CO2可以扩散进入蔬菜大棚，提高蔬菜的光合效率，蔬菜光合作用产生的O2扩散进入牛棚，用于牛和一些需氧微生物的呼吸作用。(2)秸秆的主要成分是纤维素，与牛粪混合堆放可以被微生物分解，将有机物分解成无机物，作为肥料才能被蔬菜吸收利用。(3)这种冬季生态型种植养殖、模式中，由于生物呼吸作用产生的热量可以使牛棚内的温度升高，牛维持体温消耗的能量较少，用于生长发育的能量较多，所以牛的生长速率明显提高。(4)生物通过呼吸作用分解有机物，一部分能量用于生命活动，还有大部分的能量以热能的形式散失。(5)生态系统的功能包括物质循环和能量流动，这种生态模式可以实现物质的循环利用和能量的多级利用。