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5.2 生态工程的实例和发展前景
1．下列不属于我国生态工程建设实例的是( )
A．沼气工程 B．桑基鱼塘
C．防沙治沙工程 D．焚烧城市生活垃圾
解析：焚烧城市生活垃圾一方面未实现废物资源化，另一方面会产生污染，不属我国生态工程建设实例。
答案：D
2．“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 B．城市环境工程
C．草原生态恢复工程 D．湿地生态恢复工程
解析：草原过度放牧会造成草原的退化和沙化，退耕还林还草适合于草原生态恢复工程。
答案：C
3．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，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：本题考查了生态系统的成分、生态农业、资源的开发利用以及引进外来物种方面的知识。回填土壤，可以为生态系统提供丰富的非生物条件(如矿物质)；生产者是生态系统的主要成分，为其他生物的生存提供有机物和能量，因此要栽种多种当地原有的植物。之所以不能轻易引进外来物种的原因，是因为外来物种可能给当地带来大的生态灾难，A错；B项片面地理解了人类对生态环境的影响，人类应该合理地利用环境资源，使得被破坏的生态系统尽快地恢复；经济农作物种类单一，不利于生态系统的稳定，C错。
答案：D
4．我国的“三北”防护林是一项规模空前的生态建设工程，被誉为“绿色万里长城建设工程”。下列不属于植树造林在保护环境方面要求的是( )
A．调节气候
B．防风固沙，防止荒漠化
C．提供木材
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D．维持大气的碳—氧平衡
解析：植树造林在环保上的作用有很多，如涵养水源、调节气候、防风固沙、防止土地沙化、保持碳—氧的正常比例等。提供木材不是树林在环保上的作用，故正确答案为C。
答案：C
5．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、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________等原理。
(4)一般来说，生态工程主要任务是对________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。
解析：(1)微生物经过厌氧沉淀池和兼氧池，细胞经过呼吸作用(包括有氧呼吸和无氧呼吸)分解有机物。
(2)群落是指具有直接或间接关系的多种生物种群的有规律的组合，具有复杂的种间关系。生态系统包括群落和无机环境。植物都是位于第一营养级。生态系统中的能量都是来源于生产者所固定的太阳能。
(3)生态系统的基本原理包括5个，分别是物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理。
(4)一般来说，生态工程的主要任务就是对已被破坏的生态环境或受损的生态系统进行修复。
答案：(1)有氧和无氧(或细胞)
(2)群落 一 生产者 太阳
(3)物质循环再生 物种多样性
(4)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)
A级 基础巩固
1．下图显示了经济发展与环境质量之间的关系，根据这种关系，发展中国家应认识到( )
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A．环境污染不可避免，只能采取“先污染，后治理”的策略
B．后工业化阶段环境问题会自行解决
C．保护至关重要，必须杜绝兴建排污的工业
D．可以采取措施减少或避免生产过程中的环境污染问题
解析：吸取西方发达国家发展过程中的一些经验教训，我们发展中国家就应少走弯路，避免出现“先污染，后治理”的现象，应提前采取相应措施，对必须建设的污染企业要进行污物处理。
答案：D
2．下图为生态养猪模式。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
解析：从题图中看出，该生态工程实现了废水的循环利用。
答案：C
3．设计生态工程的常用方法之一是给食物链(网)“加环”，下图就是一种“加环”示意图， 据图判断下列说法正确的是( )
A．用残渣来培育食用菌和蛆蛹，实现了能量的反复利用
B．用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇，可增加经济效益
C．用蛆蛹粪便作有机肥还田，利用了生态系统物质和能量循环原理
D．在离开人的管理条件下，该生态工程仍可能正常运转
解析：该生态工程是依据物质和能量的多级利用的生态学原理而设计的，其中人的作用是非常突出的，在人的管理下，使物质和能量更多地流向对人类有益的部分，如木糖醇、食用菌和禽畜等都能增加经济效益。
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答案：B
4．“稻田养鱼”这种养殖方式近年来在许多地方得到推广。在稻田生态系统中，虽有危害水稻的病菌、害虫和杂草，但鱼的活动可起到除虫、松土和增氧的作用。最终取得稻、鱼双丰收，大大增加了农民的收入。此外，在遭遇虫害时，一些水稻会释放某些物质，吸引害虫的天敌将害虫消灭，从而维持生态系统的稳定。下列有关说法中正确的是( )
A．在稻田生态系统中，种间关系只有捕食一种
B．稻田生态系统属于农田生态系统，不属于湿地生态系统
C．若发现稻田中某杂草具有药用价值，则说明生物多样性具有间接价值
D．发展生态农业的优点是可以实现能量的多级利用和物质循环再生
解析：发展生态农业的优点是实现能量的多级利用和物质循环再生。稻田生态系统是人工湿地生态系统，种间关系有捕食、竞争、寄生等。若发现稻田中某杂草具有药用价值，则说明生物多样性具有直接价值。
答案：D
5．有位农民在自家庭院里搞了一个小型生态农业，使0.25亩的庭院创收达几万元。其物质和能量流动如下图所示，下列对该系统的叙述中不正确的是( )
A．该系统中，人的因素非常关键，其中生产者是葡萄
B．该系统体现了物质、能量多级利用和高效转化
C．该系统内蚯蚓和甲烷菌为分解者
D．猪在其中为三级消费者
解析：从生态系统的角度看，一个家庭庭院也是一个人工生态系统，在这个生态系统中有生产者、消费者和分解者，并且人的作用非常突出。该生态系统属于一种小型的农业生态工程，体现了物质和能量的多级利用。猪以鸡粪为食，猪从鸡中获得的能量为零，猪不属于三级消费者。
答案：D
B级 能力训练
6．粮桑渔畜生态农业系统是江浙平原水网地区典型的高效农业系统，如图表示这一农业生态系统的基本模式。请据图回答下列问题。
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(1)从生态系统的组成成分上分析，该生态系统的生产者是________________(举出两个例子)，沼气池中的生物属于________(生态系统的成分)。
(2)该农业生态系统基本模式的建立，运用了________________ (写出两种即可)等生态工程的基本原理。
(3)图示生态系统与传统生态系统相比，其具有的优点是
_______________________________________________________
_______________________________________________________
______________________________________________________。
(4)该生态工程建设中，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过
_______________________________________________________
______________________________________________________。
解析：(1)生产者是能够利用无机物制造有机物的生物，如水稻、油菜、小麦、桑树、池塘中浮游植物等。沼气池中的生物通过分解秸秆、残枝败叶中的有机物制造沼气，属于分解者。(2)图中的模式实现了物质的分层分级利用，即利用了物质循环再生原理；该模式种植不同的植物，饲养多种畜禽等动物，这体现了生态工程的物种多样性原理；该生态系统把很多单个生产系统通过优化组合有机地整合在一起，这体现了系统学和工程学原理(或系统的结构决定功能原理)；这一生态工程模式主要适用于江浙平原而不适用于我国西北地区，这是因为在建立生态工程时还需要遵循协调与平衡原理；此外还在一定程度上体现了整体性原理。(3)与传统农业生态系统相比，图示农业生态系统具有的优点是促进了物质的多级利用，提高了对能量的利用率，减少了对环境的污染。(4)在生态系统中的每个种群都有一个最大的环境容纳量(K值)，因此鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过K值。
答案：(1)水稻、油菜、小麦、桑树、池塘中浮游植物等 分解者
(2)物质循环再生原理、物种多样性原理、系统学和工程学原理、整体性原理和协调与平衡原理
(3)促进了物质的多级利用，提高了对能量的利用率，减少了对环境的污染
(4)环境容纳量(K值)
7．下图为矿区废弃地的生态恢复工程流程图，请据图回答问题。
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(1)恢复工程中，①②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)机械方法平整压实土地 人工制造表土
(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
8．广东湿地资源丰富，湿地类型多，面积大，分布广，密度高。近数十年来，由于对湿地的盲目开垦和不合理利用，对湿地生物资源过度开发等原因，不少湿地已遭受到严重的破坏。湿地具有重要的生态、经济、社会功能，有“地球之肾”之称，必须采取切实措施保护和合理利用湿地资源。
(1)湿地被誉为“地球之肾”，具有_________、____________、控制土壤侵蚀、____________________，为迁飞的鸟类和多种动植物提供栖息地，以及为人们提供休闲娱乐的环境等功能。
(2)为了恢复遭受到严重破坏的湿地，应采用__________和__________相结合的方法，还应建立________，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠________等机制恢复其生态功能。
(3)在红树林等湿地生态系统中，碳元素主要通过__________过程被固定在有机物中，并沿着__________进行传递。
(4)与自然的湿地(如红树林、湖泊)相比，稻田的______稳定性较高。
(5)调查表明，我国相当一部分湖泊已不同程度富营养化，
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原因是含氮、磷等元素丰富的污染物的排放量超过湖泊________________的限度，使其自动调节能力下降。富营养化水体中造成鱼类大量死亡的原因有_________________________________________________，
___________________________________________________等。
解析：(1)湿地被誉为“地球之肾”，具有蓄洪防旱，调节区域气候，控制土壤侵蚀，自然净化污水，为迁飞的鸟类和多种动植物提供栖息地等功能。(2)湿地生态恢复工程采用了工程和生物措施相结合的方法，使受到干扰的湿地得以恢复，还应建立缓冲带，使其依靠自然演替等机制恢复其生态功能。(3)生态系统中碳元素以CO2的形式主要通过光合作用进入生物群落，沿食物链进行传递。(4)由于稻田生态系统物种比较单一，其抵抗力稳定性低，但恢复力稳定性较高。(5)自动净化能力是湖泊恢复到以前正常状态的能力，是有限度的，超过了限度就会造成破坏，且这种破坏不可逆。水体富营养化导致藻类大量繁殖，产生毒素和消耗水中的氧，造成鱼类大量死亡。
答案：(1)蓄洪防旱 调节区域气候 自然净化污水
(2)工程 生物措施 缓冲带 自然演替
(3)光合作用 食物链 (4)恢复力
(5)自动净化能力 溶氧量下降 有毒物质增加
9．下图是我国南方开始尝试的农业生态系统的结构模式图，其中利用植物秸秆中的原料生产的燃料乙醇，是一种“绿色能源”，可减少对石油资源的依赖。请据图回答。
(1)该生态系统的主要成分是________________。鸭与害虫、杂草的关系是______________。蘑菇在该生态系统中的成分属于______________。
(2)生态系统的主要功能是物质循环和能量流动，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_______________
_______________________________________________________
______________________________________________________。
(3)植物秸秆经预处理后，应该利用微生物A所产生的____________________酶进行水解，使之转化成发酵所需的葡萄糖。若从土壤中分离获取微生物A，应采用具有__________________功能的培养基，培养基中的碳源为______________。
(4)发酵阶段常用的微生物B是______________，产生乙醇时的细胞呼吸类型是______________。
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答案：(1)水稻、杂草 捕食(竞争) 分解者
(2)实现生态系统内能量和物质的多级利用，提高农产品的产量，减少环境污染(合理地调整生态系统中的能量流动关系，提高能量利用率，减少环境污染)
(3)纤维素 选择 纤维素
(4)酵母菌 无氧呼吸
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