第4讲 生态工程(时间：45分钟)A级 基础演练1．(2022·广东四校联考)下列有关生态工程的说法，不正确的是( )。 A．超载放牧导致草地退化，主要违背协调与平衡原理B．矿区生态环境的恢复工程中，关键的措施是植被恢复C．对湿地的恢复，只要注意退耕还湿地和建立自然保护区就可以D．城市生活垃圾实现废物资源化利用的依据是物质循环再生原理解析 处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力，如果生物数量超过了环境的承载力限度，就会引起系统的失衡和破坏。湿地的恢复，要采用工程和生物措施相结合的方法，还要尽量减少人类的干扰。答案 C2．(2022·南通学情调研)“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．(2022·广东名校质检)下列关于湿地生态恢复工程的叙述，不正确的是( )。A．该工程采用工程和生物措施相结合的方法B．应建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰C．只要注意退耕还湿地或建立自然保护区就能奏效D．可依靠自然演替机制恢复其生态功能解析 对湿地的恢复不是简单的退耕还湿地或建立自然保护区就能奏效的。答案 C4．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8\n( )。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．(2022·南京二模)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．“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CO2―→C3―→(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．(2022·杭州名校模考)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( )。①合理开发海洋，寻找新的粮食资源 ②控制人口增长，协调人与自然和谐发展 ③增加化肥和农药的使用，提高作物产量 ④开荒辟地，围湖造田，扩大粮食种植面积 ⑤利用现代生物技术，培育具有较高光合效率的作物品种A．①②③B．①②⑤C．①③④D．③④⑤解析 大量使用化肥和农药会对土壤造成破坏，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．(2022·深圳二调)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)( )。8\nA．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，并没有随着有机物流入人体内。答案 AB8．(2022·广州二模)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项错误。答案 BC9．(2022·湖南六校4月联考，40)建立人工湿地公园是解决城市水污染的新思路，根据下面的示意图回答相关问题。(1)人工湿地是一个生态系统，其中芦苇、绿藻、黑藻属于________，芦苇、绿藻、黑藻分布于不同水层，这一现象体现了群落在________结构上有明显的________现象。(2)与其他自然生态系统相比，输入该生态系统的能量有________和________。(3)人工湿地可以净化城市污水，但对污水排放量还要加以控制，原因是__________________________________。8\n(4)除净化水质外，人工湿地还具有旅游观光和蓄洪防旱等多方面的功能，这主要是体现了生物多样性的________价值。(5)实地调查中发现，该湿地物种丰富度逐渐增加，其群落演替类型是________。(6)若在此基础上，进一步建立一个集污水净化、休闲、养鱼为一体的新型人工生态系统，其主要目的是__________________。解析 (1)芦苇、绿藻、黑藻等都能进行光合作用，属于生产者，根据题干信息“分布于不同水层”，说明群落在垂直结构上有明显的分层现象。(2)输入自然生态系统的能量来自于生产者固定的太阳能，而该人工系统的能量来源还有污水中有机物中的化学能。(3)人工湿地可以净化城市污水，说明生态系统具有自我调节能力，但对污水排放量还要加以控制，因为生态系统的自我调节能力是有限的。(4)“旅游观光”属于生物多样性的直接价值，而蓄洪防旱等属于生物多样性的间接价值。(5)由于该群落演替时，群落中已经存在土壤条件，因此属于次生演替。(6)研究能量流动，可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统，设法调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。答案 (1)生产者 垂直 分层(2)生产者固定的太阳能 污水中有机物中的化学能(3)生态系统的自我调节能力是有限的(4)直接价值和间接(答全才正确)(5)次生演替(6)设法调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分10．下图是我国南京古泉生态农场的以沼气为纽带，联动农作物种植、蚯蚓养殖、养鱼、养鸡、养鸭等产业的物质循环利用示意图，请据图回答问题。(1)图中蘑菇房中的蘑菇属于生态系统成分中的________。(2)某同学据图写出一条捕食食物链：果树―→蚯蚓―→鸡，该食物链________(填“正确”、“不正确”)。(3)利用沼气燃烧为鸡舍延长照明时间，提高产蛋率；利用性外激素诱捕果园中的害虫。这些实例体现了生态系统的________在农业生产中的应用。8\n(4)果园与森林相比，其抵抗力稳定性________(填：“高”、“低”)，原因是_______。(5)此生态农业与传统农业相比，明显的优势是________和________。(6)假设右图是建成生态农场前的部分物质循环示意图，请画出与该图对应的能量流动图解。解析 (1)蘑菇不能利用无机物合成有机物，其利用的是有机质，属于分解者。(2)蚯蚓属于分解者，不参与捕食食物链的构成。(3)光照、性外激素分别为物理、化学信息。这是信息传递在农业生产中的具体应用。(4)与果园相比，森林的生物种类更多、营养结构更复杂，其抵抗力稳定性更高。(5)生态农业的优点在于实现了能量多级利用、物质循环再生，从而降低了污染。(6)注意能量流动具有单向性特点。答案 (1)分解者 (2)不正确 (3)信息传递 (4)低 生物种类少，营养结构简单(少答不正确) (5)能量多级利用 减轻了对环境的污染(或实现了废物资源化等)(顺序可颠倒，答出两点即可)(6)如图B级 智能提升11．(2022·长沙名校模考)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1237.363.16364.51438.34水稻单种系统11110.496.56458.66－(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。8\n(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．(2022·北京东城一模)下图是对有机废弃物进行处理的一种方案，请回答问题。8\n(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②、③优于④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②⑧的处理，既实现了物质和能量的多级利用，又减少了④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8\n13．(提升题)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，1L污水中所含有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100mL污水中的有机物含量为2.1g，等价于1.8g葡萄糖的耗氧量，污水处理后测得BOD5的值为190mg/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100mL污水中含有相当于1.8g葡萄糖的有机物，将这些有机物全部分解的耗氧量为1.8/180×6×32＝1.92(g)，即1920mg，则1L污水需要耗氧19200mg，而污水处理后的BDO5为190mg/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)特别提醒：教师配赠习题、课件、视频、图片、文档等各种电子资源见《创新设计·高考总复习》光盘中内容。8
