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要语强记
1.生态工程建设的目的是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,达到经济效益与生态效益的同步发展。
2.物质循环再生原理的基础是物质循环;物种多样性原理的基础是生态系统的稳定性;协调与平衡原理的基础是生物与环境的协调和平衡;整体性原理的基础是社会、经济和自然构成复合系统;系统学和工程学原理的基础是系统的结构决定功能。
3.农村综合发展型生态工程的主要原理是物质循环再生原理、整体性原理和物种多样性原理;小流域综合治理生态工程的主要原理是整体性原理和协调与平衡原理;大区域生态系统恢复工程和城市环境生态工程的主要原理都是协调与平衡原理、整体性原理。
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1.(2014·重庆,7Ⅰ)为治理某废弃采石场的生态环境,对其进行了公园化建设。
(1)对其进行整理和覆土,并选择适生植物进行人工造林,不同恢复时期的植物物种数如上图所示。t0→t1,植物残体及凋落物中的有机物被生态系统中的__________转化为无机物,使土壤条件得到改善;同时由于人工林土壤中存在________________,导致群落中植物物种数增加;t1→t3,人工林抵抗力稳定性的变化是____________;群落中植物物种数逐渐增加,物种之间________加剧。
(2)通过人工林建设和园林景观构建,既改善了生态环境,又可提高社会和经济效益,这主要体
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现了生态工程的________________原理。
答案 (1)分解者 种子或繁殖体 增强 竞争 (2)整体性(系统论)
解析 (1)t0→t1,植物残体及凋落物中的有机物被生态系统中的分解者分解成无机物,使土壤条件得到改善。改造的废弃采石场的土壤中存在一些种子或其他繁殖体,所以在群落演替过程中植物物种数会增加。t1→t3,由于人工林中的植物物种数增加,所以人工林的自我调节能力逐渐增强,导致人工林的抵抗力稳定性也逐渐增加。在一个群落中,植物之间因光照、土壤中的水分和无机盐等因素而具有竞争关系。(2)生态工程的整体性原理是指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。
2.(2013·广东,26)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 土壤PAHs 含量(μg/kg) 黑麦草叶绿 素含量(mg/g) 黑麦草每 盆干重(g) 黑麦草PAHs 含量(μg/kg) 红壤 红壤+污泥 红壤+含7%生 物质炭的污泥 765 527 1 079 2.0 2.1 2.3 1.7 2.3 2.7 401 651 428 (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。
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,
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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。 3.(2011·江苏,29)池塘养殖普遍存在由于饵料、鱼类排泄物、换水不及时等引起的水体污染现象,研究者设计了一种循环水池塘养殖系统(如图所示)。请回答下列问题:
(1)与自然池塘相比,人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性________。人工养殖池塘水体的N、P含量容易升高,会引起水体的富营养化;藻类等浮游生物大量繁殖,加之死亡后被微生物分解,引起水体的溶氧量下降,造成鱼类等死亡,进一步破坏了生态系统稳态,这种调节方式称为________。
(2)与传统养殖池塘相比,该养殖系统增加的生态工程设施有____________________。可以通过在这些设施内栽植水生植物、放养滤食动物等措施,起到对水体的____________,有效减少水体中的N、P等含量。
(3)该养殖系统设计为前一池塘上层水流入后一池塘底部,实现水层交换,其目的有______________________、______________________。
(4)该养殖系统中串联的池塘不宜过多,因为____________________________________。 (5)保持池塘水体中适当的N、P含量是必要的,该养殖系统可以通过______________、____________________进行调控。
答案 (1)高 正反馈 (2)生态塘和潜流湿地 净化作用 (3)增加水中的溶氧量 提高饵料的利用率 (4)后面池塘水体中的N和P含量(浓度)越来越高 (5)补水和排水 水泵控制水的流量(循环频次)
解析 (1)群落的营养结构越复杂,其抵抗力稳定性越高,恢复力稳定性越低,人工养殖池塘营养结构简单,恢复力稳定性高,抵抗力稳定性低。负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,本题中因水体富营养化导致藻类大量繁殖,死亡后使水体溶氧量下降,造成鱼类的死亡,这是正反馈调节。(2)由图可知,该养殖系统比传统养殖池塘增加了生态塘和潜流湿地,这些设施内的水生植物、滤食动物可以净化水体、吸收水体中的矿质元素。(3)前一池塘的上层植物进行光合作用含有较多的氧气,这些浮游植物及剩余的饵料到下一个池塘的底部后又可以被利用,提高了饵料的利用率。(4)因营养的聚积使后面池塘中的N和P含量会越来越高。(5)由于是人工养殖系统,可以自主调节池塘里的水,以控制N、P含量。
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1.下列关于生态工程的叙述中,错误的是( ) A.生态工程是生态学与系统工程学的结合 B.生态工程追求经济与生态的双赢 C.生态工程是无消耗、多效益的工程
D.生态工程促进人类社会和自然环境的和谐发展
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答案 C
解析 生态工程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同步发展,与传统的工程相比,生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。
2.要实现人与自然的和谐发展,下列措施最合理的是( ) A.通过生物技术手段,转化淀粉生产可再生能源 B.使用化学农药防治病虫害,保证粮食稳产 C.发展生态农业,实现物质和能量的多级利用 D.大力开垦湿地,扩大粮食种植面积 答案 C
解析 实现物质和能量的多级利用,实行无废物生产,大力发展生态农业,最有利于可持续发展。 3.人们为了解决某些在农、牧、渔业等生产中产生的生态问题而采取了下列各项措施,其中导致完全相反的结果的是( ) A.更好的人口控制方法 B.制造更强、更有效的农药 C.合理地放养牲畜
D.把科学的耕作技术运用于海洋 答案 B
解析 人口的迅速增加必然会给生态系统增加更大的压力,所以控制人口增长是解决生态问题的有效方法;合理地放养牲畜和科学合理地利用海洋资源是解决生态问题的有效途径;但制造更强、更有效的农药必然会对环境造成严重的污染,这与人们的愿望是完全相反的。对于病虫害的防治应致力于生物防治方法的研究与开发,这样才能有效地解决病虫害的防治和环境污染问题。 4.豆科植物和固氮菌互利共生,当把它们分开时,两者的生长都要受到损害,这体现了生态工程什么原理( )
A.系统的结构决定功能原理 B.整体性原理 C.系统整体性原理 D.协调与平衡原理 答案 C
解析 自然生态系统是通过生物与环境、生物与生物之间的协同进化而形成的一个不可分割的有机整体。将豆科植物和固氮菌分开,破坏了它们的整体性,所以这体现了系统整体性原理。 5. “菇—菜”立体栽培(如图)是充分利用温室大棚等设施的光、温度环境优势,按照空间层次分布,形成优势互补和资源高效利用的生态农业模式之一。下列有关叙述不正确的是( ) A.图中X可代表CO2,Y可代表O2 B.该生态系统中食用菌属于分解者
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C.菌渣作为有机肥为蔬菜提供了能量
D.该模式遵循了物质循环再生等生态工程原理 答案 C
解析 蔬菜光合作用产生的O2可用于食用菌的呼吸作用,同时食用菌呼吸作用产生的CO2可被蔬菜光合作用利用,故题图中X可代表CO2,Y可代表O2;食用菌分解有机物,属于分解者;菌渣作为有机肥,通过微生物的分解作用只能为蔬菜提供CO2和无机盐,蔬菜不能从有机肥中直接获取能量;该生态农业充分利用了菌渣等废弃物,遵循了物质循环再生等生态工程原理。 6.下面是某生态农场生产流程示意图,据图判断,下列说法正确的是( )
A.能量经过多级利用,实现生态系统能量流动往复循环
B.农作物通过光合作用合成有机物,能量就从无机环境流入生物群落;每一生产环节都获得产品,提高了生态效益和经济效益
C.当蚯蚓利用食用菌杂屑并将其同化为自身的有机物时,能量就从第三营养级流入第四营养级;由于食物链延长,能量逐级损耗,系统总能量利用效率降低 D.由于生产环节的增多,最终也增加了废物和污染 答案 B
解析 该生态农业实现了能量的多级利用和物质循环再生;蚯蚓属于分解者,不参与捕食链中能量的流动;由于各生产环节中各级产物都可以利用,故减少了废物对环境的污染。
7.青岛奥帆赛海面被大量浒苔(一种绿藻)覆盖,形似草坪,一人躺在上面不会下沉,经多方努力被及时处理而保证了奥运比赛的正常进行。每年5月的太湖“蓝藻事件”也曾引起全国关注。关于上述两个自然现象的叙述,不正确的是( ) A.产生上述两种现象的根本原因是相同的 B.浒苔和蓝藻都通过有丝分裂大量繁殖
C.浒苔和蓝藻都能进行光合作用,但是只有浒苔细胞中具有叶绿体 D.这两种现象警示我们应该坚持可持续发展战略 答案 B
解析 蓝藻是原核生物,一般通过二分裂来增殖。
8.根据下图说明我国现有的生产模式严重违反了什么生态工程原理( )
A.整体性原理 B.协调与平衡原理
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