1、课时作业(四十三)1.(2013广东)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，研究它们对黑麦草生长及PAHs迁移的影响，结果见下表。(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，施用含生物质炭污泥的_，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
2、改良剂，促进污泥的推广应用。污泥的应用符合生态工程的_原理。解析 (1)生物质碳孔隙结构发达，能改善土壤的通气状况，促进细胞的呼吸作用，使得细胞的呼吸作用加强，合成ATP增加，为根系主动吸收养分提供能量。(2)由图可知，施用含有生物质炭的污泥的黑麦草叶绿素的含量较多，从而促进黑麦草的生长，污泥施用后土壤和黑麦草的PAHs含量增加，生物质炭的输入则能降低土壤和黑麦草中PAHs的增加量。(3)污泥中含有大量的有机质和无机成分，施用污泥的目的是使其中的养分被充分吸收利用，因此利用了物质循环再生的生态工程原理。答案 (1)呼吸作用 ATP(2)黑麦草叶绿素含量较多 升高 能降低土壤和黑麦草中PAHs的
3、增加量 物质循环再生2.图1是某村子里的生态农业示意图，图2为矿区废弃地的生态恢复工程流程图，请据图回答有关问题。(1)生态工程与传统工程相比，是一类_的工程体系。(2)从生态学角度分析，人们建立图示农业生态系统的主要目的是_，图1生态农业主要借鉴了“无废弃物农业”，主要体现了生态工程的_原理。与此密切相关的生物有_。(3)图2中的分别为_、_，建立该生态系统所要遵循的主要原理有_(写出两个即可)。(4)图1中种植了转基因水稻，图2中种了抗逆性的植物，对于转基因生物人们存在_、_、_三方面的争论。解析 本题考查生态工程和转基因生物的安全问题，意在考查考生识记和分析能力。(1)生态工程和传统农业
4、相比，具有少消耗、多效益和可持续的特点。(2)腐生细菌和真菌将粪便分解，产生的沼气作燃料，沼渣作肥料，体现了物质循环再生原理。(3)矿区恢复过程中首先要通过机械方法平整压实土地，人工制造表土；然后，在人造表土上，植树种草，该生态工程利用的原理有物种多样性原理、整体性原理、协调与平衡原理等。(4)转基因生物在食物安全、生物安全和环境安全上存在争论。答案 (1)少消耗、多效益、可持续(2)实现生态系统内物质的循环利用和能量的多级利用，提高农产品的产量，减少环境污染(合理地调整生态系统中的能量流动关系，提高能量利用率，减少环境污染) 物质循环再生 腐生细菌和真菌(3)工程机械措施 制造表土、压实 整
5、体性原理、协调与平衡原理(4)食物安全 生物安全 环境安全3.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、种植果树等多个生产过程合理地有机结合起来，成为一种高效良性的循环，生态效益得到了良性发展。请就此生态农场的特点，完成下列问题：(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，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)在该生态农场中存在如图所示的物质循环过程，据图分析不符合生态工程原理的叙述是( )A.物质经过多级利用，实现了良性循环B.每一级生
6、产环节都获得产品，提高了生态经济效益C.由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用率降低D.由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染解析 (1)生态工程中的生态农业是建立在物质循环再生、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，也取得了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、用之不竭的目的，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)能量沿着食物链流动时，能量逐级递减，传递效率大约为10%-20%，因此最高营养级获得的总能量最低。但系统的总能量
7、包括每个生产环节上输出的产品能量，显然这个系统总能量利用率与单种作物的系统总能量利用率相比大大提高。答案 (1)物质循环再生原理 物种多样性原理 整体性原理 协调与平衡原理 系统学和工程学原理(任答三个即可)(2)土壤中的无机物得不到补充，物质循环受到破坏，土壤肥力下降(3)C4.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，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，与传统的工程相比，生态工程具有少消耗、多效益、_等特点。(2)生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生、协调与平衡、_、_和物种多样性等原理。人畜粪便用于农作物的生产主要符合_
8、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_。解析 (1)生态工程的主要任务是对已被破坏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，与传统的工程相比，生态工程具有少消耗、多效益、可持续等特点。(2)生态工程所遵循的基本原理主要有物质循环再生、
9、协调与平衡、整体性、系统学与工程学原理和物种多样性等原理。人畜粪便用于农作物的生产主要符合物质循环再生原理，降低了生产成本；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)生态系统中的所有生物共同组成了群落；“猪沼果”生态农业模式能实现能量的多级利用，提高了农产品的产量。答案 (1)已被破坏的生态系统 可持续(2)整体性 系统学与工程学原理 物质循环再生 物种多样性(3)人类的干扰 (4)群落 多级利用5.生态专家把某一废弃池塘改造成新型池塘，并对该生态系统的营养结构
10、和能量流动进行了调查，结果如图。该新型池塘生态系统中有香莲、芦蒿、多种藻类、水草，还有多种鱼类、虫类，塘边建有猪舍和蘑菇房。请据图回答问题：(1)该生态系统的能量来源是_。该生态系统中的挺水植物、浮游植物、沉水植物形成了群落的_结构。(2)建立人工生态系统必须遵循生态工程的基本原理，试从鱼塘的环境承载力与放养鱼类的种类分析，人工鱼塘生态系统遵循了_和_原理。改造后的生态系统生物组分增多，食物网变复杂，提高了生态系统的_。写出该生态系统中营养级最多的一条食物链_。(3)从人工栽培的鲜蘑菇中提取的多糖类，对白细胞减少症、传染性肝炎有明显疗效，但含量低，成本高，难以大量应用，科学家通过基因工程解决了
11、这一难题。他们在获得该目的基因后，通过_技术对该基因进行大量扩增，再利用_酶、_酶和载体等作为基本工具，通过一定的手段构建_，并将其导入大肠杆菌体内，实现了高效表达。解析 (1)生态系统中的能量来源是生产者固定的太阳能。植物的分布在垂直方向存在明显的分层现象，属于群落垂直结构。(2)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、系统学与工程学原理。其中处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力；从鱼类种类分析属于物种多样性原理。生态系统中生物组分增多，抵抗力稳定性增强，即自我调节能力增强。食物链的起点是生产者，所以最长食物链为水草虫类鲤鱼(或鲫鱼)人
12、。(3)PCR技术可用来进行DNA分子扩增，基因工程中的工具酶是限制酶和DNA连接酶，其核心步骤是基因表达载体的构建。答案 (1)生产者固定的太阳能 垂直(2)协调与平衡 物种多样性 抵抗力稳定性(或自我调节能力) 水草虫类鲤鱼(或鲫鱼)人(3)PCR 限制 DNA连接 目的基因表达载体6.在社会主义新农村建设中，某县积极发展畜禽养殖和栽桑养蚕两大支柱产业。在生产总量不断提高的同时，该县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现资源的最大化利用，走出了一条适合本地区可持续发展的生态工程之路。请分析图回答问题。(1)该生态工程所遵循的基本原理有_(至少写2种)。(2)该生态系统的能量流动从_开
13、始，图中属于消费者的生物有_。(3)与传统农业生态系统相比，该生态系统更能净化环境，其主要原因是_。(4)该生态系统为何能提高经济效益？_。(5)根据该县地处水乡这一资源优势，请就该生态系统提出你的一条合理化建议。_。解析 (1)生态工程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、整体性原理及系统学和工程学原理。该生态工程依据的是物质循环再生、物种多样性和协调与平衡原理。(2)生态系统的能量流动是从生产者固定太阳能开始的，因而该生态系统能量流动是从桑、油菜等生产者固定的太阳能开始。消费者是蚕、禽、畜等。(3)由图可知，该生态系统实现了废物再利用及无害化处理，因此更能净化环境。(4)该生态系统实现了物质的循环利用和能量的多级利用，降低了生产成本，提高了农产品的产量。(5)该生态系统中，蚕沙碎屑未被利用，可利用蚕沙碎屑养鱼，鱼塘塘泥还可作肥料。答案 (1)物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理(2)桑、油菜等生产者固定的太阳能 蚕、禽、畜(3)粪便等“废弃物”被及时利用(4)实现了物质的循环利用和能量的多级利用，提高了农产品的产量；减少了化肥、农药的使用(降低了农业成本投入)(5)蚕沙碎屑用来养鱼；鱼塘塘泥用来肥田