学年高中生物 第四章 生态工程 第二节 生态工程实.docx

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学年高中生物第四章生态工程第二节生态工程实

第二节生态工程实例

[随堂检测]

知识点一　治污生态工程

1．在“人工湿地”生态系统中，对废水净化所起的作用不包括（　　）

A．微生物的分解作用　　　　B．微生物的转化作用

C．物理沉淀D．人工造氧

解析：

选D。

“人工湿地”生态系统中对废水净化起主要作用的是微生物的分解、转化作用以及相关的物理、化学作用，包括沉淀、吸附、过滤等。

知识点二　生态恢复工程

2．下列措施不适合用于矿区生态环境恢复的是（　　）

A．机械法平整压实土地

B．人工制造表土，植树种草

C．排石整地，改良优化土壤

D．开发农田，广种农作物，增加农民收入

解析：

选D。

矿区废弃地的土壤条件非常恶劣，甚至有严重的重金属污染，不适宜种植农作物。

3．下图为矿区生态恢复工程流程图，以下分析不正确的是（　　）

A．该恢复工程中，①②是指平整压实土地、人工制造表土措施

B．恢复植被的措施是植树和种草，不是种植农作物

C．该生态工程所遵循的主要原理是整体性原理、协调与平衡原理

D．该生态工程主要遵循物质循环再生原理

解析：

选D。

由于矿物质中含有有害物质，因此不能种植农作物。

不遵循物质循环再生原理。

知识点三　生态农业工程

4.

如图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述错误的是（　　）

A．微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量

B．多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率

C．沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用

D．沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者

解析：

选C。

流经此农业生态系统的总能量是生产者（农作物）固定的太阳能的总量；在此农业生态系统中，由于农作物的多途径利用，能量得以高效利用；沼渣、沼液作为肥料还田，使物质得以循环利用；沼气池中的微生物利用的是粪便和农作物秸秆中的物质，属于分解者。

知识点四　生态城市工程

5．下列措施中不符合城市生态工程建设基本原理的是（　　）

A．城市规划，分区建设工业区、居住区、生态绿地等

B．大力推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺

C．采用浮床工艺法等手段治理水污染

D．用法律手段严禁汽车上路，停止造纸厂、酒厂生产，以断绝污染的源头

解析：

选D。

对城市环境的治理应用生态工程的方法进行综合治理。

首先在城市规划和布局方面，要进行城市生态分区，合理分布工业区、居住区、生态绿地等；第二，推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺，以减少污染的产生；第三，采用各种手段治理污染，进行废弃物的资源化利用。

6．20世纪以来石油农业的快速发展，大量化肥农药的使用，在粮食产量大幅度提高的同时，也使食品的质量安全持续下降。

于是生态农业成了世界共同关注的焦点。

如图表示一种“甘薯＋奶牛＋沼气＋花木＋龙虾＋食用菌”生态农业模式，试据图回答有关问题：

（1）图中所示生态系统的主要成分是_____________________________________，

属于该生态系统分解者的有______________________________________

________________。

（2）图中可以组成的捕食食物链是_______________________________________。

（3）该生态系统的设计遵循了____________________________________________

等生态学原理，从而大大提高了能量利用率。

（4）甘薯藤青贮的主要操作是：

甘薯藤切段→填压进入青贮窖中→密封一段时间。

其目的在于________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：

这是一个简单的人工建立的生态农业模式。

该生态系统中的生产者是甘薯、花木，是该生态农业的主要成分。

分解者是沼气池中的微生物、食用菌及其他腐生微生物，主要由它们来实现该系统中的物质循环再生。

该生态工程所遵循的原理是：

物质循环再生原理、物种多样性原理。

答案：

（1）甘薯、花木等生产者　沼气池中的微生物、食用菌、底泥中的腐生微生物等

（2）甘薯→奶牛

（3）物质循环再生原理、物种多样性原理（答出“物质循环再生原理”即可）

（4）通过微生物厌氧发酵，初步分解甘薯藤中的有机物，有利于奶牛的消化吸收

[课时作业]

一、选择题

1．如图表示某农业生态系统部分物质循环过程。

该系统获得了鱼、猪、蚕和粮食的全面丰收。

下列相关叙述错误的是（　　）

A．丰收的主要原因是各营养级间的能量传递效率高

B．蚕粪便喂鱼、鱼粉喂猪均实现了能量的多级利用

C．粪便、塘泥做肥料又归田，实现了物质循环再生

D．与自然生态系统相比该生态系统自动调节能力弱

解析：

选A。

丰收的主要原因是提高了能量的利用率，而传递效率不会增加，A错误；蚕粪便喂鱼、鱼粉喂猪均实现了能量的多级利用，B正确；粪便、塘泥做肥料又归田，实现了物质循环再生，C正确；该农业生态系统营养结构简单，生态系统自动调节能力弱，D正确。

2．湿地生态系统具有较强的净化功能，被誉为“地球之肾”，下列对此有关的叙述错误的是（　　）

A．“人工湿地”是模拟自然湿地的人工生态系统

B．“人工湿地”是利用湿地净化污水的生态工程

C．“人工湿地”成本低、耗能少

D．“人工湿地”对污水的净化作用只是通过不同类型的水生植物实现的

解析：

选D。

“人工湿地”是利用湿地净化污水的人为建设的生态工程，成本低、耗能少。

其净化作用是通过不同类型的水生植物和微生物的共同作用实现的。

3．下列关于湿地生态恢复工程的叙述，错误的是（　　）

A．该工程采用工程和生物措施相结合的方法

B．要建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰

C．对湿地的恢复，只注意退耕还湿地或建立自然保护区就可以

D．湿地的恢复除利用生物工程手段外，还要依靠自然演替机制恢复其生态功能

解析：

选C。

湿地生态恢复工程就是采用工程和生物措施相结合的方法，如退耕还湿地、建立自然保护区、废水处理、点源和非点源污染控制、土地处理工程，以及植物物种的引进种植等，使受干扰的湿地得以恢复。

在湿地周围，还应建立缓冲带，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．如图是苏南某地利用人工湿地处理城市污水的部分示意图。

下列有关的叙述中正确的是（　　）

A．流经该生态系统的总能量就是生产者所固定的太阳能

B．芦苇在湿地边沿随地势高低分布不同，属于群落的水平结构

C．该人工湿地具有一定的蓄洪防旱功能，体现了生物多样性的间接价值

D．该人工湿地的构建充分运用了物质和能量循环再生、多级利用的原理

解析：

选C。

流经该生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能和污水中有机物中的能量，故A错误；芦苇是一个种群，不是群落，故芦苇随地势高低在水平方向上的分布不同，不属于群落的水平结构，故B错误；人工湿地具有一定的蓄洪防旱能力，这属于生物多样性的生态功能，属于间接价值，故C正确；该人工湿地实现了物质的循环再生和多级利用，而能量是单向流动的，不能循环再生，故D错误。

5．云南久负盛名的滇池水质受到严重污染，若采用“人工湿地”可实现污水净化，“人工湿地”对污水净化是通过（　　）

A．不同类型的水生植物与微生物的共同作用实现的

B．不同类型浮游植物和动物共同作用实现的

C．不同类型水生植物的共同作用实现的

D．不同类型细菌的共同作用实现的

解析：

选A。

“人工湿地”对污水的净化作用主要是通过多种水生植物和微生物共同作用实现的。

6．农业的发展已由传统农业向现代农业转变，现代农业虽然产量大大提高，但又造成了严重的环境污染，因此我国现在在农村大力推广生态农业，下列关于生态农业的叙述不正确的是（　　）

A．生态农业中食物链和营养级越多越好

B．生态农业的抵抗力稳定性比现代农业高

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，人的作用非常突出

解析：

选A。

食物链一般不超过5个营养级，并非越多越好；生态农业属人工生态系统，人的作用非常突出，在设计时，遵循的原则为物质的循环再生和能量的多级利用，相对于现代农业生态系统来说，物种种类繁多，抵抗力稳定性较高。

7．下列关于生态工程建设的叙述，正确的是（　　）

A．留民营村综合发展型生态工程是一个样板，各地可以照搬

B．在进行生态工程建设时，应根据实际，因地制宜

C．不同的生态工程体现的原理完全相同

D．生态工程建设的目的只在于恢复生态

解析：

选B。

进行生态工程建设时，应根据实际，因地制宜，不能生搬硬套。

不同的生态工程体现的原理也有差异。

生态工程建设的目的是实现生态效益和经济效益的同步发展。

8．有一山区由于开采露天小铁矿等活动，自然生态系统完全被破坏，成为一片废墟，为尽快使该山区恢复到原有自然生态系统状态，应采取的最好措施是在这片废墟上（　　）

A．回填土壤，引进多种外来物种，重建新的生态系统

B．撤出人类全部活动，实行全面封闭，等待自然恢复

C．回填土壤，栽培当地经济农作物，发展农业生产

D．回填土壤，栽种多种当地原有的植物，实行封山育林

解析：

选D。

由于开采露天小铁矿，原有的植被、土壤均受到破坏，要恢复到原有自然生态系统状态，首先应回填土壤，然后栽种多种当地原有植物，并实行封山育林，这样可以加快恢复过程。

9．如图为生态养猪模式。

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

解析：

选B。

题图中的凤眼莲和绿萍有净化污水的作用，而且处理过的水进行了循环利用，因此该生态工程属于节水和废水处理与应用的生态工程。

10．在“稻—鸭—鱼”生态工程中，水稻为鸭和鱼提供了荫蔽条件和适宜的生存环境，鸭的粪便可作为鱼的饵料，鸭和鱼可减少稻田中的杂草和害虫，其活动又可增加水中的氧含量。

下列有关该生态工程的叙述，错误的是（　　）

A．可以减少农药的使用量

B．促进了物质和能量的良性循环

C．成本核算时应包括投入的人工费用

D．水中氧含量的增加有利于水稻生长

解析：

选B。

鸭和鱼可减少稻田中的杂草和害虫，所以在建设生态工程时，能减少农药的使用量，防止环境污染，故A正确；能量在生态系统中单向流动，不能循环，故生态工程促进了物质的良性循环和能量的多级利用，故B错误；成本核算时应包括投入的人工费用，少消耗，高效益，故C正确；水中氧含量的增加有利于水稻根细胞的有氧呼吸，吸收矿质营养，有利于生长，故D正确。

11．下面为一生态庭院系统各成分的组成和相互关系的示意图，下列关于该生态系统的分析中，正确的是（　　）

A．建立该生态系统的目的是实现物质和能量的循环利用，提高经济效益

B．若在果树间间作绿肥类杂草，能导致该系统中生物多样性增加，可能有效控制果园中某些害虫的数量从而减少对果树的危害

C．在庭院中饲养鸡、鸭能提高生态系统中物质的利用效率，增加产量，但由于食物链延长，生态系统中能量传递效率会降低

D．在庭院中建沼气池处理垃圾、粪便和植物枝叶，目的是尽可能减少分解者获得的能量，从而使能量流向对人类有益的部分

解析：

选B。

能量不能循环利用，可以多级利用，故A错。

生产者种类和数量增加，导致消费者种类和数量增加，导致该系统中生物多样性增加，生态系统自我调节能力增加，故B正确。

食物链延长不会降低能量传递效率，故C错。

建沼气池处理垃圾、粪便和植物枝叶，目的是让能量多级利用，多流向对人类有益的部分，故D错。

12．如图是江苏某农村因地制宜建设的生态农业园示意图，以下分析不正确的是（　　）

A．沼气池建设是该生态工程建设的核心之一，能量可随沼气使用而流入人体内

B．该生态园的建设充分体现了物质循环再生、协调与平衡等生态工程原理

C．遵循系统整体性原理，生态园中的各生物要保持合理的数量比例

D．该生态园增加了“蝇蛆养殖、食用菌种植”等项目，实现了物质和能量的多级利用

解析：

选A。

生态农业园的建设遵循了生态工程的基本原理，所以B、C、D都正确。

A选项中沼气中的能量通过燃烧释放而散失，不能再流入人体内，所以A错误。

二、非选择题

13．如图是我国南方尝试的农业生态系统的结构模式图，它利用雏鸭旺盛的杂食性，吃掉稻田里的杂草和害虫，利用鸭不间断的活动产生中耕浑水效果，刺激水稻生长，用作物养猪、养鸭，用稻秆培育蘑菇、生产沼气，猪鸭粪、沼渣肥田，生产出无公害的大米与蛋肉类。

请据图回答下列问题：

（1）从生态学角度分析，人们建立图示的农业生态系统的主要目的是______________。

该系统中将植物秸秆、动物粪便等废弃物合理地进行了应用，这体现了生态工程的______________原理。

（2）该系统将多个生产系统通过优化组合，有机整合在一起，提高了系统生产力，这体现了生态工程中的__________________原理。

生产的大米无公害的原因是________________

________________________________________________________________________。

（3）在发酵装置里的B过程中起重要作用的微生物，其细胞结构与水稻细胞最主要的区别是________________________。

（4）将蘑菇房与蔬菜大棚相通，可提高蔬菜产量，试分析其增产原因：

___________。

蘑菇房与蔬菜大棚相通，比单纯种植蔬菜和单纯培育蘑菇带来的效益之和还要高，体现了生态工程中的__________原理。

解析：

（1）图示农业生态系统通过建立沼气池，实现了废物资源化和能量的多级利用，其遵循的是物质循环再生原理。

（2）图中生态农业施用的都是有机肥，减少了化肥和农药的使用量，因此生产的大米无公害。

（3）发酵装置中的微生物主要是乳酸菌，为原核生物，无核膜包被的细胞核。

（4）蘑菇为分解者，可将有机物分解为CO2等无机物供蔬菜进行光合作用。

答案：

（1）实现物质的循环再生和能量的多级利用

物质循环再生

（2）系统的结构决定功能　减少了化肥和农药的使用量，减少了对水的污染

（3）无核膜包被的细胞核（无成形的细胞核）

（4）蘑菇呼吸产生的二氧化碳可以供蔬菜进行光合作用，使其光合作用增强　系统整体性

14．江苏某县地处水乡，畜禽养殖和栽桑养蚕是当地农业的两大支柱产业。

在生产总量不断扩张的同时，该县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现了资源的最大化利用。

请分析该县农业生态系统结构（部分）示意图，回答问题：

（1）该农业生态系统的能量流动从桑等生产者________________________________

开始，图中属于消费者的生物有__________。

（2）与传统农业生态系统相比，该农业生态系统更能净化环境，主要原因是__________被及时利用。

（3）该农业生态系统为何能提高经济效益？

________________________________________________________________________。

（4）根据该县地处水乡这一资源优势，请就该农业生态系统提出你的一条合理化建议：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（5）该生态工程的建设遵循了哪些基本原理？

____________________________。

生态工程与传统工程相比较，具有少消耗、高效益、____________等特点。

解析：

（1）生态系统的能量输入是生产者所固定的太阳能，图中的消费者有蚕、禽和畜。

（2）该农业生态系统能利用粪便等废弃物，所以能净化环境。

（3）该生态系统能提高农产品的产量所以可以增加经济效益，实现了能量的多级利用，减少了对化肥、农药的使用。

（4）水资源丰富的话可以进行桑基鱼塘的模式，即蚕砂碎屑养鱼，鱼塘塘泥肥田。

（5）该生态工程遵循了物质循环再生原理、整体性原理、协调与平衡原理、系统的结构决定功能原理等；生态工程与传统工程相比较，具有少消耗、高效益、可持续等特点。

答案：

（1）固定太阳能　蚕、禽、畜

（2）粪便等废弃物

（3）实现了物质和能量的多级利用，提高了农产品的产量；减少了化肥、农药的使用（降低农业投入）

（4）蚕砂碎屑养鱼，鱼塘塘泥肥田（只要合理均可）

（5）物质循环再生原理、整体性原理、协调与平衡原理、系统的结构决定功能原理（任答两项）　可持续

15．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。

污水经净化处理后，可用于浇灌绿地。

回答问题：

（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__________原理等。

解析：

（1）厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池中的微生物通过细胞呼吸（无氧呼吸和有氧呼吸）将污水中的有机物分解。

（2）在植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了群落。

在植物池的食物网中，植物位于第一营养级。

生产者位于食物链的起点，生态系统中的能量最终来源于生产者固定的太阳能。

（3）生态工程所遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理、物种多样性原理、系统学和工程学原理等。

答案：

（1）无氧和有氧（或细胞）　

（2）群落　一　生产者　太阳　（3）物质循环再生　物种多样性

16．最近，科学家发明了一种新型的稳定塘污水生态处理系统，取得良好效果。

稳定塘是一种人工构筑、以净化污水为目的的工程设施，具有围堤、防渗层等。

稳定塘包括好氧塘、兼性塘、厌氧塘等。

其结构如下图，稳定塘污水生态处理系统的主要指标见下表，请分析上述材料，回答下列问题：

类型

深浅（m）

污水停留

时间（天）

适宜处理污

水中有机物

浓度

含有的

主要生物

好氧塘

<1m

3～5

低

藻类、好

氧菌等

兼性塘

1～2m

5～30

较高

细菌、真菌

原生动物、

藻类等

厌氧塘

2.5～

5．0m

20～50

高

厌氧菌等

（1）从表中数据可以发现：

不同的稳定塘水深差异明显。

这主要是与稳定塘生态系统中的分解者对__________的需求不同有关。

（2）好氧塘内藻类生长通常比正常情况要快，其主要原因是________________。

（3）污水在厌氧塘中停留时间特别长的原因主要是___________________________

________________________________________________________________________。

经过稳定塘处理的污水，再流经潜流湿地，就能作为农业、工业用水。

该系统主要依据了生态工程中____________、____________原理等。

（4）由于人们长期向湖泊、河流中大量排放生活污水和某些工农业废水，导致水华现象频繁发生。

通过人工打捞、投放大量化学杀藻剂等紧急处理是常用的治理方法。

近年来，人们还采用投放食浮游植物的鱼类、种植大型挺水植物和人工浮床等方法构建生物修复系统，收到较好的效果。

与杀藻剂处理水华相比，生物修复方法的主要优点是____________和____________。

解析：

（1）不同深度的水塘生活的分解者不同，对氧气的需求不同。

（2）好氧塘中分解者能彻底氧化分解有机物，为藻类提供CO2和无机盐，因此藻类生长较快。

（3）从表格中可以看出，厌氧塘处理污水中有机物浓度高，其厌氧菌分解大量有机物所需时间长；该生态系统利用了生态工程的物种多样性原理和物质循环再生原理等。

（4）生物修复方法与化学方法相比，减少了环境污染，保护生物多样性（或不杀伤天敌，或不会使藻类产生抗药性）。

答案：

（1）溶氧量（或氧气）

（2）分解者分解有机物，为藻类提供CO2和无机盐

（3）厌氧塘处理污水中有机物浓度高，其厌氧菌分解大量有机物所需时间长　物种多样性　物质循环再生

（4）减少环境污染　保护生物多样性（或不杀伤天敌，或不会使藻类产生抗药性，答案合理即可）