【生物】2019届一轮复习人教版专题88生态工程教案 11页

考点88 生态工程 高考频度：★★☆☆☆ 难易程度：★★☆☆☆‎ ‎1．生态工程建设的目的 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。‎ ‎2．特点 少消耗、多效益、可持续的工程体系。‎ ‎3．基本原理 ‎（1）物质循环再生原理：物质在生态系统中循环往复、分层分级利用。‎ ‎（2）物种多样性原理：物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。‎ ‎（3）协调与平衡原理：处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力。‎ ‎（4）整体性原理：进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。‎ ‎（5）系统学和工程学原理：包括系统的结构决定功能原理和系统整体性原理。‎ ‎4．生态工程实例(连线)‎ ‎5．生态工程的发展前景 ‎（1）“生物圈2号”生态工程实验的启示：使我们认识到人与自然和谐共处的重要性，深化了我们对自然规律的认识。‎ ‎（2）发展前景：我们需要走有中国特色的道路，即不但要重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结合。‎ 考向一 生态工程的原理 ‎1．“四位一体”生态农业是我国北方典型的生态农业模式，它以沼气为纽带，将沼气池、猪禽舍、蔬菜栽培与日光温室有机地组合在一起。下列有关叙述不正确的是 A．将牛粪、猪粪直接施入沼气池，可以为沼气池中的微生物生长提供物质和能量 B．建立该系统遵循的主要原理有物质循环再生原理、物种多样性原理等 C．该系统的主要成分是蔬菜，人、牛、猪等均为消费者，它们构成食物网 D．由于废弃物的再利用，提高了该系统中各营养级之间的能量传递效率 ‎【参考答案】D ‎【试题解析】将牛粪、猪粪直接施入沼气池，可以被微生物将其中的有机物分解为无机物，同时将能量多级利用，A正确；该生态系统将农业废弃物的转化、再生和资源化等综合起来，同时又增加了蔬菜的种植和猪牛等家畜的饲养，遵循了能量的多级利用、物质循环再生、物种多样性等原理，B正确；生产者是生态系统的主要成分，又是基本成分，人、猪和牛直接或间接取食于生产者(蔬菜)，生产者和消费者构成了食物网或食物链，C正确；不同结构的生态系统，能量传递效率是不会改变的，D错误。‎ 归纳整合 关于生态工程的几个问题 ‎（1）生态工程建设的目的：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，使经济效益和生态效益同步发展。‎ ‎（2）生态工程的特点：具有少消耗、多效益、可持续的特点。‎ ‎（3）生态工程的理解：涉及的学科知识包括生态学和系统学；运用到的技术手段或方法有系统设计、调控和技术组装；最终目的是促进人类社会和自然环境的和谐发展。‎ ‎（4）生态工程的主要任务：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。‎ ‎2．下列有关生态工程的原理和实例中，错误的是 选项 有关实例 相关的生态工程原理 A 无废弃物农业 遵循物质循环再生原理 B 在人工林中增加植被的层次 遵循物种多样性原理 C 无锡太湖水体富营养化引起大面积水华 违反协调与平衡原理 D 前面造林，后面砍林 违反系统学和工程学原理 ‎【答案】D ‎【解析】D项中讲的是在追求生态效益时必须考虑到社会效益、经济效益，这明显是整体性原理。‎ 考向二 生态工程的实例分析 ‎3．如图为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于 A．物质循环利用的生态工程 B．山区小流域综合治理与开发的生态工程 C．节水和废水处理与应用的生态工程 D．清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程 ‎【参考答案】C ‎【试题解析】从题图中看出，该生态工程实现了废水的循环利用。‎ 技法提炼 农业生态系统的设计原则 ‎（1）应当能够体现生态学原理与现代农业技术相结合的原则。‎ ‎（2）应当能够构成一个合理的生产结构。‎ ‎（3）应当体现充分利用自然界的物质和能量资源的原则。‎ ‎（4）应当体现减少环境污染的原则。‎ ‎（5）应当充分考虑经济、社会和生态的综合效益。‎ ‎（6）所设计的农业生态系统，从理论上看应当能够实现良性循环。‎ ‎4．下图是江苏某农村因地制宜建设的生态农业园示意图，请据图回答下列问题：‎ ‎（1）该生态农业园建设主要依据的生态工程原理有__________________________(至少2个)。‎ ‎（2）池塘养鱼时，通常采用多鱼种混合放养模式(上层为食浮游生物的鳙鱼，中层为食草的草鱼，下层为杂食性的鲫鱼等)。从群落结构分析，这种养殖模式的优点是___________________。‎ ‎（3）防治果树虫害时，常利用性引诱剂来诱捕害虫或干扰交配，从而降低害虫种群密度。这属于生态系统中的________________(信息类型)传递在农业生产中的应用。‎ ‎（4）流入该生态农业园的总能量有________________________________和人工输入的能量，人工输入的能量有________________(至少2项)等。该生态农业园增加了“蝇蛆养殖、食用菌种植”等项目，其意义是________________________________________________________。‎ ‎（5）根据图示，用箭头表示生态系统三类生物成分之间的能量流动关系。‎ 　　　　　　 ‎【答案】（1）物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理等　‎ ‎（2）充分利用了生态系统的空间和食物资源　‎ ‎（3）化学信息　‎ ‎（4）稻麦蔬菜、草莓、梨等生产者固定的太阳能　 种子、幼苗、鸡苗、鸭苗、牛犊、电力、石油等　 实现了生态系统物质和能量的多级利用、减少了环境污染　‎ ‎（5）如图所示 ‎【解析】（1）该生态农业园建设主要依据的生态工程原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理等。（2）池塘养鱼时，通常采用多鱼种混合放养模式(上层为食浮游生物的鳙鱼，中层为食草的草鱼，下层为杂食性的鲫鱼等)，这种养殖模式充分利用了生态系统的空间和食物资源，缓解生物间的竞争。（3）防治果树虫害时，常利用性引诱剂来诱捕害虫或干扰交配，从而降低害虫种群密度，其中性引诱剂的使用属于生态系统中的化学信息传递在农业生产中的应用。（4）流入该生态农业园的总能量是稻麦蔬菜、草莓、梨等生产者固定的太阳能和人工输入的能量；人工输入的能量有种子、幼苗、鸡苗、鸭苗、牛犊、电力、石油等。该生态农业园增加了“蝇蛆养殖、食用菌种植”等项目，该项目实现了生态系统物质和能量的多级利用、减少了环境污染。（5）生产者的能量可以流向消费者和分解者，消费者的能量可以流向分解者，图中分解者的能量还可以流向消费者(如蝇蛆养殖→鸡鸭养殖)，由此画出该生态系统三类生物成分之间的能量流动关系图。‎ ‎1．下列有关生态工程的原理和实例中，错误的是 选项 有关事例 相关的生态工程原理 ‎①‎ 无废弃物农业 遵循物质循环再生原理[]‎ ‎②‎ 在人工林中增加植被的层次 遵循物种多样性原理 ‎③‎ 无锡太湖水体富营养化引起大面积水华 违反协调与平衡原理 ‎④‎ 前面造林，后面砍林 违反系统学和工程学原理 A．① B．②‎ C．③ D．④‎ ‎2．“三北防护林”工程建设既要考虑到树种的生态适应性，又要考虑到树种的多样性。这分别体现了生态工程的 A．系统学原理和物种多样性原理 B．协调与平衡原理和物种多样性原理 C．整体性原理和物种多样性原理 D．物种多样性原理与整体性原理 ‎3．建设生态农业时巧设、增设食物链的目的不包括 A．实现物质的分层次多级利用 B．实现能量的循环，使废物资源化 C．加强生物防治，控制有害生物的危害 D．减轻污染，提高抵抗力稳定性 ‎4．下列有关生态学的基本原理在生产实践中的应用的叙述，错误的是 A．合理的规划载牧量，能使能量持续地流向对人类有益的部分 B．生态农业系统中，将秸秆作饲料喂牲畜能实现能量的多级利用 C．大量引入外来物种，能增加当地生态系统的物种多样性，提高稳定性 D．合理地引入天敌治理害虫，能避免因化学农药的大量施用而带来的二次污染 ‎5．“猪—沼—茶”是华南山地丘陵地区常见的生态农业模式，由种植(茶树)、养殖(猪)、农户(人)和沼气生产(微生物)四个子系统构成。关于该生态农业模式叙述正确的是 A．该生态农业是由茶树、猪、人和微生物组成的生态系统 B．提高了相邻两个营养级之间能量的传递效率 C．使整个生产过程进入了废物资源化的良性循环 D．注重系统内部的自身调节作用，不需要外部投入 ‎6．埃及的阿斯旺大坝建成后，尽管改善了电力和灌溉条件，取得了明显的经济效益，但巨大的水库沿岸水草丛生，使血吸虫发病率高达80%~100%，尼罗河下游农田失去了肥源等，这说明该工程 A．经济效益和生态效益良好 B．维持了原来的生态平衡 C．在一定程度上破坏了生态平衡 D．使生态系统的结构变得复杂 ‎7．如图表示某生态农场生产流程，据图分析下列说法错误的是 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 ‎8．下图表示某人工设计的生态系统示意图。相关叙述不正确的是 A．合理使用农家肥提高土壤肥力的同时增加大气中CO2浓度，利于葡萄和蔬菜增产 B．蝇蛆和蚯蚓是该生态系统的分解者，可促进系统中物质循环和能量流动的进行 C．该生态系统由于饲养猪、鸡延长了食物链，最终使人获得的能量减少 D．该生态系统遵循了物质循环再生原理，但各营养级之间的能量传递效率并未提高 ‎9．回答下列与生态工程有关的问题：‎ ‎（1）—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________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）“猪一沼一果”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________。‎ ‎10．传统经济模式正在毁坏水、大气、土壤和生物资源，消耗地球赠给我们的自然资本。为实现可持续发展，经济发展必须符合生态学规律，改变“人类能征服自然”的错误观念，走生态经济之路。2016年11月，南昌市政府提出不仅要解决交通拥堵问题，还要打造海绵城市。海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”，也可称之为“水弹性城市”。‎ ‎（1）人类要实现可持续发展，必须走生态经济之路，生态经济所遵循的主要原则和实现的重要手段分别是_____________和______________。‎ ‎（2）建设海绵城市的一个通常做法是做到雨水回收利用，城市蓄水池内不仅安装了现代化的雨水净化系统，还种植了许多水生植被辅助净化，这些植物的引种需遵循________原理；建设海绵城市的目的之一是“扩大公共产品有效投资，提高新型城镇化质量，促进人与自然和谐发展”，体现了_______原理。‎ ‎（3）在进行生态工程建设时，应当根据当地的实际条件、因地制宜地进行。如小流域存在的主要问题是___________，针对这种问题我国甘肃陇南地区总结出了“九子登科”的治理模式，而矿山废弃地生态修复工程的关键是_________和土壤微生物群落的重建。‎ ‎11．(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：‎ 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(μg/kg)‎ ‎527‎ ‎1 079‎ ‎765‎ 黑麦草叶绿素含量(mg/g)‎ ‎2.0‎ ‎2.1‎ ‎2.3‎ 黑麦草每盆干重(g)‎ ‎1.7‎ ‎2.3‎ ‎2.7‎ 黑麦草PAHs含量(μg/kg)‎ ‎401‎ ‎651‎ ‎428‎ ‎（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，污泥的应用符合生态工程的_____________原理。‎ ‎1．【答案】D ‎【解析】无废弃物农业，遵循物质循环再生原理，A正确。在人工林中增加植被的层次，遵循物种多样性原理，B正确。水体富营养化引起大面积水华，违反协调与平衡原理，C正确。前面造林，后面砍林，遵循系统学和工程学原理，D错误。‎ ‎2．【答案】B ‎【解析】“三北防护林”工程建设既要考虑到树种的生态适应性，体现了生物与环境的相互协调，属于生态工程的协调和平衡原理；树种的多样性符合物种多样性原理。综上所述，B项正确，A、C、D项错误。‎ ‎3．【答案】B ‎【解析】生态农业中巧接食物链，提高了生态系统的抵抗力稳定性，实现了能量的多级利用，使能量尽可能多的流向对人类有益的地方，系统总能量利用率并没有降低。无论是哪一种生态系统，其中的能量只能是单向流动，不可循环利用，不包括B．‎ ‎4．【答案】C ‎【解析】合理的规划载牧量，能使能量持续地流向对人类有益的部分，A正确；生态农业系统中，将秸秆作饲料喂牲畜能实现能量的多级利用，B正确；大量引入外来物种，能增加当地生态系统的物种多样性，可能会提高稳定性，有可能导致生态入侵，使得本地物种的生存受到威胁，C错误；合理地引入天敌治理害虫，能避免因化学农药的大量施用而带来的二次污染，D正确。‎ ‎5．【答案】C ‎【解析】生态系统是由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体，不是只由生物组成，A项错误；相邻两个营养级之间能量的传递效率约为10%～20%，该生态农业模式不能提高相邻两个营养级之间能量的传递效率，B项错误；生态农业使整个生产过程进入了废物资源化的良性循环，C项正确；生态农业也需要从外界进行一定的投入，D项错误。‎ ‎6．【答案】C ‎【解析】埃及的阿斯旺大坝建成后，由于水库沿岸水草丛生，使血吸虫发病率高达80%～100%，尼罗河下游农田失去了肥源，说明大坝在一定程度上破坏了生态环境，导致生态平衡遭到破坏，C正确，A、B、D均错误。‎ ‎7．【答案】C ‎【解析】食用菌和蚯蚓在该生态系统中属于分解者，A正确；该生态系统达到了能量多级利用的目的，B正确；该生态系统食物链并没有延长，而是通过能量多级利用提高了能量的利用率，C错误；循环利用有机废弃物，达到物质循环再生的目的，提高了生态系统的效益，D正确。‎ ‎8．【答案】C ‎【解析】合理施用农家肥后分解者将有机物分解为无机物，同时产生二氧化碳，既增加了肥力又给光合作用提供了原料，A正确。蝇蛆和蚯蚓是该生态系统的分解者，在生态系统中能促进物质循环和能量流动，B正确。该生态系统饲养猪、鸡延长了食物链，提高了能量利用率，最终使人获得的能量增加，C错误。该生态系统遵循了物质循环再生原理，只是提高了能量利用率，但未提高各营养级之间的传递效率，D正确。‎ ‎9．【答案】（1）己被破坏的生态系统（或受损的生态系统） 可持续 ‎（2）整体性 系统学和工程学 物质循环再生 物种多样性 ‎（3）群落 多级利用（多途径利用）‎ ‎【解析】（1）—般来说，生态工程的主要任务是对己被破坏的生态系统（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，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有物质循环再生原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和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；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）“猪一沼一果”生态农业中的所有生物共同组成了群落。该生态农业模式能实现能量的多级利用（多途径利用）。‎ ‎10．【答案】（1）循环经济 生态工程 ‎（2）协调与平衡 整体性 ‎（3）水土流失比较严重 植被恢复 ‎【解析】（1）生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一就是生态工程。（2）引种植物时需考虑与当地气候等条件相适应，应遵循协调与平衡原理；促进经济、社会、生态协调发展，应遵循整体性原理。（3）小流域存在的主要问题是水土流失比较严重；而矿山废弃地生态修复工程的关键是植被恢复，以及为植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。‎ ‎11．【答案】（1）呼吸作用　 ATP　‎ ‎（2）能增加黑麦草叶绿素含量　 升高　 能降低土壤和黑麦草中PAHs的含量　 物质循环再生 ‎【解析】（1）‎ 生物质炭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，合成的ATP增多，为根系主动吸收养分提供能量。（2）由表可知，施用含有生物质炭的污泥中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的含量。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。‎