1、第4讲生态工程1“无废弃物农业”是我国古代传统农业的辉煌成就之一，这种生态工程模式遵循的生态学原理是()A物种多样性原理B协调和平衡原理C物质循环再生原理D系统学和工程学原理解析“无废弃物农业”主要模式为“原料产品原料产品”，从而实现废物资源化，其原理在于“物质循环再生，能量多级利用”。答案C2“退耕还林还草”是哪种生态工程建设的措施()A小流域综合治理生态工程 B城市环境生态工程C大区域生态系统恢复工程 D湿地生态恢复工程解析为了控制荒漠化的发展和水土流失，改善生态环境，提高人民的生活水平，我国实施了一系列森林或草原植被恢复的生态工程、水土保持的生态工程，如退耕还林还草生态工程等。答案C3下
2、图表示某人工设计的生态系统，下列叙述不正确的是()A该生态系统经过能量多级利用，提高了系统总能量利用效率B该生态系统的分解者是蝇蛆和蚯蚓，促进了系统中物质和能量循环流动的进行C合理使用农家肥可提高葡萄和蔬菜的产量D该生态系统遵循了“物质循环再生”的原理，但各营养级之间的能量传递效率并未提高解析该图是人工生态系统图，利用生物学原理设置的生态农业；在该系统内，葡萄、蔬菜是生产者，通过光合作用固定太阳能，通过食物链把能量传给人、猪等生物，同时为了提高能量和物质利用率，猪粪流进沼气池，沼渣喂养蚯蚓、蝇蛆，施入农田等，实现了物质循环再生，提高了能量利用率，但食物链中能量的传递效率没有改变，蚯蚓等能促进物
3、质循环，但不能使能量循环流动。答案B4生态农业是一个在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生态农业中食物链的营养级之间能量传递效率大大提高了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的方法解析生态农业中生态系统的营养结构变复杂了，但食物链的营养级之间的能量传递效率不变，A选项错误。答案A5上海世博会“零碳馆”只使用可再生资源产生的能源。下列有关叙述错误的是()A
4、“零碳馆”房顶植物吸收的CO2将参与暗反应合成有机物B馆区可再生资源的利用实现了物质和能量的循环利用C碳在叶肉细胞内的转化途径之一为CO2C3(CH2O)丙酮酸CO2D碳循环的破坏可导致大气中二氧化碳的含量上升，引起“温室效应”解析馆区可再生资源的利用没有实现能量的循环利用，B说法错误。答案B6为了解决粮食生产和环境保护问题，实现农业可持续发展，当前科学、有效的途径是()合理开发海洋，寻找新的粮食资源控制人口增长，协调人与自然和谐发展增加化肥和农药的使用，提高作物产量开荒辟地，围湖造田，扩大粮食种植面积利用现代生物技术，培育具有较高光合效率的作物品种A B C D解析大量使用化肥和农药会对土壤
5、造成破坏，农药对人有害；开荒辟地、围湖造田，使草原或森林、湿地被改造，破坏了生态系统多样性，与可持续发展战略是相违背的。我们可以合理开发现有的生物资源寻找新的粮食资源，合理利用现代生物技术提高粮食产量，控制人口数量的增长等。答案B7如图是某同学绘制的我国北方农区的一种“四位一体”的生态家园示意图，其中沼气池、猪舍、厕所和日光温室等保持了合理的结构和比例。下列说法正确的是(双选)()A在农村发展沼气有利于保护林草植被B该工程充分体现了物质循环再生的原理C保持生物比例合理遵循整体性原理D能量可随着沼气的使用而流入生物体内解析保持生物比例合理遵循系统学与工程学原理。沼气中的能量被人作为热能等形式利用
6、，并没有随着有机物流入人体内。答案AB8塔式蚯蚓污水处理系统(下图所示)采用人造湿地原理，利用植物根系和蚯蚓等处理，通过泥、沙、小石、大石四层过滤，这样重复几次后可实现农村生活污水的达标排放。下列有关分析正确的是(双选)()A该生态系统的群落由植物和蚯蚓构成B该生态系统选用蚯蚓等生物，体现了协调与平衡原理C该生态系统的群落既有垂直结构，也存在水平结构D输入该生态系统的总能量是其植物所固定的太阳能解析该生态系统中的生物除了植物和蚯蚓之外，还包括泥、沙、小石、大石中的微生物，故A项错误；该生态系统是人工生态系统，输入该生态系统的总能量除了其植物所固定的太阳能之外，还应包括生活污水中的化学能，故D项
7、错误。 答案BC9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，分别指_措施。(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_。 解析该矿区恢复工程体现整体性原理、协调与平衡原理。首先因土壤水肥状况差，压实土地，制造表土，其次选择种植适合生长的树、草，进而在生态效益的基础上，协调发展经济效益和社会效益。答案(1)压实土地，人工制造表土、植草种树(2)矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长(3)整体性原理、协调与平衡原理10如图是一个庭院生态工程的模式图。请据图分析回答：(1)该图中有食物链_条。(2)该生态系统中处于第二营养级的生物
8、有_。(3)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，它突出的优点是_。(4)该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是_。(5)该生态工程遵循的原理有_等。(6)人工设计的生态系统也具有信息传递的功能，下列有关叙述正确的是_。A生态系统的物理信息都来源于环境B植物都通过化学物质传递信息C信息沿食物链从低营养级向高营养级传递D信息可以调节生物种间关系 解析(1)该生态系统中食物链有植物人、植物猪人、植物鸡、鸭人共三条。(2)据食物链可以判断，人、猪、鸡、鸭均为第二营养级的生物。(3)太阳能、沼气属于清洁能源，无污染或污染很少。(4)利用有关生态工程的
9、原理，可以更充分利用流向分解者或未利用的能量。(5)将分解者的物质再度利用，即符合物质循环再生原理。(6)生态系统中的物理信息除环境外，还可来自生物个体，植物可以通过光、电磁波等形式接受信息；信息的传递与食物链无直接关系。答案(1)3(2)人、鸡、鸭、猪(3)减少了燃烧煤炭所产生的污染(4)充分利用了废弃物中的能量，实现了能量的多级利用(5)物质循环再生(6)D 11阅读下列材料，请回答问题。材料一“稻鱼共生系统”中，鲤鱼通过冲撞稻秧导致稻飞虱等害虫落入水中并食之，同时使清晨水稻叶片上的露水坠入水中，减少稻瘟病原孢子产生和菌丝体生长；鲤鱼的游动，又可引起水浑浊，抑制水中杂草的生长；水稻在给鲤鱼
10、提供食物(水稻叶片)的同时，还能够抵挡烈日照射，降低表层水温；水稻能够利用氮素，降低水中铵盐浓度，为鲤鱼生长创造良好环境。材料二科研人员对稻鱼系统、水稻单种系统进行了调查，结果如表所示。处理户/户稻鱼系统1237.363.16 364.51438.34水稻单种系统11110.496.56 458.66(1)在该“稻鱼共生系统”中，水稻、杂草的功能是_，鲤鱼与稻飞虱的关系为_。(2)请在相应位置用箭头表示该“稻鱼共生系统”中图示成分之间的碳元素流动途径。(3)与水稻单种系统相比，稻鱼系统取得了明显的生态效益和经济效益，主要表现在 _。(4)如图为能量流经稻田中鲤鱼种群的示意图，若图中C表示鲤鱼自
11、身呼吸消耗量，则D中能量的去向是_。(5)某生物兴趣小组在对该“稻鱼共生系统”进行了参观调查后，提出了在稻田中适当增加肉食性鱼数量，减少植食性鱼数量的建议。请分析，他们提出此建议的依据：_。解析(1)水稻、杂草属于生态系统中的生产者，其主要功能是进行光合作用，固定太阳能，同化二氧化碳，为生物群落提供物质和能量。根据题干中描述的种间关系，可知鲤鱼既能捕食水稻叶片，也捕食稻飞虱，而稻飞虱食用水稻叶片中的营养，故其存在捕食和竞争的关系。(2)根据题干提供的信息，首先构建食物网，然后用箭头表示各成分之间的碳元素流动途径即可。(3)稻鱼系统取得的明显生态效益主要表现在减少农药使用，降低环境污染；取得的明
12、显经济效益主要表现在降低生产成本，增加鱼的产出。(5)要根据肉食性鱼类和植食性鱼类的捕食引起的后果回答。答案(1)固定太阳能，同化二氧化碳，为生物群落提供物质和能量捕食和竞争(缺一不可)(2)如图(3)减少农药使用，降低环境污染；降低生产成本，增加鱼的产出(4)流入下一营养级和被分解者利用(缺一不可)(5)肉食性鱼类可以捕食植食性昆虫等，有利于水稻的生长；植食性鱼类会食用稻叶，不利于水稻生长12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_使农作物的光合作用强度得到提高。(2)从资源化、无害化角度分析，途径、优
13、于的原因是_。(3)少量有机废弃物排入河流，不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_能力。(4)焚烧塑料垃圾所产生的二英会诱发_基因突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。(5)能降解塑料的微生物属于生态系统的何种成分？_。应在_的土壤中寻找能降解塑料的微生物，从含有多种微生物的土壤中分离出这类微生物，需使用_培养基。若利用DNA重组技术将降解塑料的基因导入某些土壤微生物(如：根瘤菌)中，则土壤中的塑料有望得到较快降解，该技术的核心是构建基因表达载体，此过程使用到的酶有_。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
14、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)对有机废弃物进行的处理，既实现了物质和能量的多级利用，又减少了处理过程中产生的污染问题。(4)正常细胞在致癌因子的作用下，原癌基因和抑癌基因发生突变，使正常细胞变成不受机体控制的癌细胞。焚烧塑料垃圾所产生的二英属于化学致癌因子。(5)能分解塑料的微生物属于生态系统成分中的分解者，将其体内控制分解塑料的基因分离出来，再利用基因工程技术导入某些土壤微生物体内，可得到能大量降解塑料的微生物，从而解除塑料带来的污染。基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。答案(1)CO2和无机盐(2)通过多层分级利用有机废弃物的物质，既充分利用有机
15、物中的能量、又减少环境污染(3)自我调节(自我净化)(4)原癌基因和抑癌(5)分解者富含塑料垃圾选择限制性核酸内切酶、DNA连接酶13随着生活污水的大量排放，淡水湖泊水华频繁发生。人工打捞和投放大量化学杀藻剂紧急处理是常用的治理方法。近年来，采用投放食浮游植物的鱼类和种植大型挺水植物构建生物修复系统的方法，获得了较好的效果。另外，环保部门采用跌水充氧技术对生活污水进行处理：生活污水首先进入沼气池，经过沼气池处理后的污水再用泵提升进入多级跌水池，跌水池分多格串行，内装组合填料，借助生长在填料上的微生物去除有机物，经过跌水池的污水一部分回流入沼气池，另一部分进入水耕型蔬菜池(如图)。根据上述资料回
16、答下列问题。(1)杀藻剂处理水华与生物修复的方法相比，主要缺点是_和_；挺水植物在该系统中的作用是_，该修复系统经过一段时间运行后，群落结构趋于稳定，群落的这个变化过程属于_。(2)污水处理过程有多种微生物参与，生长在填料上的微生物在生态系统中属于_。经过水耕型蔬菜池处理后的水中，_元素明显减少；水耕型蔬菜池还生活着其他生物类群，水耕型蔬菜池就是一个小型的_。水耕型蔬菜如水芹菜、茭白的生长，对水中_的繁殖和生长起到了抑制作用，实现了水体净化，并进一步实现了生态系统的_多层次的循环利用。(3)为了检验污水处理的效果，常测定BOD5(5日生化需氧量)的值，BOD5通常指20 下，1 L污水中所含有
17、机碳源在微生物氧化时，5日内所消耗分子氧的毫克数。若假设原来100 mL污水中的有机物含量为2.1 g，等价于1.8 g葡萄糖的耗氧量，污水处理后测得BOD5的值为190 mg/L，则污水净化率达到_左右(以BOD5减少的百分率表示)。(4)上述资料中应用的生态工程的基本原理有_、_。解析(1)相对于生物修复法，化学处理法不仅污染环境，而且长时间使用杀藻剂会使藻类产生抗药性。挺水植物是生产者，可以通过光合作用将光能转化成化学能，将无机物转化成有机物。生态系统通过自我调节可以使群落趋于稳定。(2)生长在填料上的微生物能够去除有机物，因此它们属于分解者。水耕型蔬菜池中所有生物和无机环境构成一个小型
18、的生态系统。该生态系统充分利用生物之间的联系和作用，不仅可以净化水体，而且实现了物质的循环和能量的多级利用。(3)原来100 mL污水中含有相当于1.8 g葡萄糖的有机物，将这些有机物全部分解的耗氧量为1.8/1806321.92(g)，即1 920 mg，则1 L污水需要耗氧19 200 mg，而污水处理后的BDO5为190 mg/L，因此污水净化率为100%99%。(4)该生态系统充分应用了生态工程的物种多样性原理、物质循环再生原理和系统的整体性原理。答案(1)污染环境使藻类产生抗药性通过光合作用将光能转化为化学能，固定在光合作用所制造的有机物中生态系统的自我调节(2)分解者氮、磷生态系统藻类物质(3)99%(4)物种多样性原理物质循环再生原理(或系统的整体性原理)
