學(xué)案第十一單元第42講生態(tài)工程

第42講生態(tài)工程考綱解讀考情播報最新考綱核心內(nèi)容1.簡述生態(tài)工程的原理2．生態(tài)工程的實例生態(tài)工程的原理及實例分析1.考查方式：主要是聯(lián)系生活中的生態(tài)平衡、環(huán)境污染及環(huán)境愛護(hù)等內(nèi)容作為題目背景，考查生態(tài)工程的原理的主干學(xué)問。2．考查題型：以非選擇題的形式消失，屬中檔題。學(xué)問點一生態(tài)工程的根本原理學(xué)問點二生態(tài)工程的實例和開展前景1．推斷有關(guān)生態(tài)工程的根本原理表達(dá)的正誤(1)生態(tài)農(nóng)業(yè)的指導(dǎo)思想是環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)開展(√)(2)生態(tài)工程是無消耗、多效益的工程(×)(3)設(shè)計良性循環(huán)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)時，應(yīng)遵循的根本原那么是追求經(jīng)濟效益的最大化(×)(4)某草原牧區(qū)，在進(jìn)行草場建設(shè)時，既注意不同牧草種類的搭配種植，又對單位面積內(nèi)的放牧量做了肯定掌握，表達(dá)了遵循物種多樣性和協(xié)調(diào)與平衡原理(√)(5)建立生態(tài)農(nóng)業(yè)時巧設(shè)、增設(shè)食物鏈的目的是使食物鏈延長，消耗能量環(huán)節(jié)增多，系統(tǒng)總能量利用率降低(×)(6)礦區(qū)廢棄地生態(tài)修復(fù)工程的關(guān)鍵是優(yōu)先選擇農(nóng)作物以提高經(jīng)濟效益(×)(7)我國在西部地區(qū)實行退耕還林還草工程，這一工程屬于大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程(√)2．推斷有關(guān)生態(tài)工程實例表達(dá)的正誤(1)“無廢棄物農(nóng)業(yè)〞遵循的是物種多樣性原理(×)(2)在建設(shè)高新農(nóng)業(yè)時，沼氣池的建立是遵循物質(zhì)循環(huán)再生原理(√)(3)依據(jù)協(xié)調(diào)與平衡原理，一個生態(tài)系統(tǒng)中種群的數(shù)量不應(yīng)超過環(huán)境容納量(√)(4)“總體功能大于各局部之和的效果〞是利用系統(tǒng)整體性原理(√)(5)在建設(shè)生態(tài)工程時，既要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，還要考慮到經(jīng)濟和社會等系統(tǒng)的影響力(√)一、選擇題1．(2016·洛陽模擬)以下圖是我國南方嘗試的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式圖，它利用雛鴨旺盛的雜食性，吃掉稻田里的雜草和害蟲，利用鴨不間斷的活動產(chǎn)生渾水效果，刺激水稻生長，用作物養(yǎng)豬、養(yǎng)鴨，用稻稈培育蘑菇、生產(chǎn)沼氣，豬、鴨糞、沼渣肥田，生產(chǎn)出無公害的大米與蛋肉類。請據(jù)圖答復(fù)：(1)從生態(tài)學(xué)角度分析，人們建立圖示農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的主要目的是________________________________。該系統(tǒng)中將植物秸稈、動物糞便等廢棄物合理地進(jìn)行了應(yīng)用，這表達(dá)了生態(tài)工程的________________原理。(2)該系統(tǒng)將多個生產(chǎn)系統(tǒng)通過優(yōu)化組合，有機整合在一起，提高了系統(tǒng)生產(chǎn)力，這表達(dá)了生態(tài)工程中的_______________________原理。生產(chǎn)的大米無公害的緣由是___________________________。(3)在發(fā)酵裝置里的B過程中起重要作用的微生物，其細(xì)胞結(jié)構(gòu)與水稻細(xì)胞最主要的區(qū)分是__________________________。(4)將蘑菇房與蔬菜大棚相通，可提高蔬菜產(chǎn)量，試分析其增產(chǎn)緣由：___________________________________________________。蘑菇房與蔬菜大棚相通，比單純種植蔬菜和單純培育蘑菇帶來的效益之和還要高，表達(dá)了生態(tài)工程中的_________________原理。解析：(1)圖示農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)通過建立沼氣池，實現(xiàn)了廢物資源化和能量的多級利用，其遵循的是物質(zhì)循環(huán)再生原理。(2)圖中生態(tài)農(nóng)業(yè)施用的都是有機肥，削減了化肥和農(nóng)藥的使用量，因此生產(chǎn)的大米無公害。(3)發(fā)酵裝置中的微生物主要是乳酸菌，為原核生物，無核膜包被的細(xì)胞核。(4)蘑菇為分解者，可將有機物分解為CO2等無機物，可供蔬菜進(jìn)行光合作用，提高蔬菜產(chǎn)量。答案：(1)實現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)再生和能量的多級利用物質(zhì)循環(huán)再生(2)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)打算功能削減了化肥和農(nóng)藥的使用量，削減了對水的污染(3)無核膜包被的細(xì)胞核(無成形的細(xì)胞核)(4)蘑菇呼吸產(chǎn)生的二氧化碳可以供蔬菜進(jìn)行光合作用，使其光合作用增加系統(tǒng)整體性2．為治理某廢棄采石場的生態(tài)環(huán)境，對其進(jìn)行了公園化建設(shè)。(1)對其進(jìn)行整理和覆土，并選擇適生植物進(jìn)行人工造林，不同恢復(fù)時期的植物物種數(shù)如題圖所示。t0→t1，植物殘體及凋落物中的有機物被生態(tài)系統(tǒng)中的________轉(zhuǎn)化為無機物，使土壤條件得到改善；同時由于人工林土壤中存在______________，導(dǎo)致群落中植物物種數(shù)增加；t1→t3，人工林反抗力穩(wěn)定性的變化是________；群落中植物物種數(shù)漸漸增加，物種之間________加劇。(2)通過人工林建設(shè)和園林景觀構(gòu)建，既改善了生態(tài)環(huán)境，又可提高社會和經(jīng)濟效益，這主要表達(dá)了生態(tài)工程的___________原理。解析：(1)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分中分解者的功能是將動植物遺體殘骸中的有機物分解成無機物；從廢棄采石場開頭進(jìn)行的演替為次生演替，由于保存了植物的種子或其他繁殖體能使群落中植物物種數(shù)可快速增加；t1→t3植物物種數(shù)增多，一般來說，生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多，食物網(wǎng)越簡單，其反抗力穩(wěn)定性越強；群落中的植物物種數(shù)增加，相互爭奪資源(如陽光、水)和空間越劇烈，競爭加劇。(2)生態(tài)系統(tǒng)改善后，考慮到社會—經(jīng)濟—自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，表達(dá)了整體性原理。答案：(1)分解者種子或繁殖體增加競爭(2)整體性(系統(tǒng)論)3．某農(nóng)戶創(chuàng)立的冬季生態(tài)型種植養(yǎng)殖模式如以下圖所示，請據(jù)圖答復(fù)以下問題：(1)牛棚內(nèi)產(chǎn)生的________可集中進(jìn)入蔬菜大棚，提高蔬菜的光合效率；蔬菜光合作用產(chǎn)生的________可集中進(jìn)入牛棚。(2)秸稈除了作為牛的飼料外，還可與牛糞混合堆放進(jìn)行______，腐熟的產(chǎn)物肥效提高，這是由于_____________________。這種肥料用于蔬菜栽培可以提高蔬菜產(chǎn)量。(3)在牛的品系、飼料品種和用量不變的條件下，采納這種養(yǎng)殖模式，牛的生長速率明顯提高，其主要緣由是_________________。(4)牛棚保溫所需的熱能來源于牛自身散熱、地?zé)?、__________和__________。(5)從生態(tài)系統(tǒng)主要功能的角度分析，這種種植養(yǎng)殖模式較好地實現(xiàn)了________________________________。解析：(1)牛棚內(nèi)牛的呼吸作用和微生物的分解作用產(chǎn)生的CO2可以集中進(jìn)入蔬菜大棚，提高蔬菜的光合效率，蔬菜光合作用產(chǎn)生的O2集中進(jìn)入牛棚，用于牛和一些需氧微生物的呼吸作用。(2)秸稈的主要成分是纖維素，與牛糞混合堆放可以被微生物分解，將有機物分解成無機物，才能作為肥料被蔬菜汲取。(3)這種冬季生態(tài)型種植養(yǎng)殖模式中，由于生物呼吸作用產(chǎn)生的熱量可以使牛棚內(nèi)的溫度上升，牛維持體溫消耗的能量較少，用于生長發(fā)育的能量較多，所以牛的生長速率明顯提高。(4)牛棚保溫所需熱能來源于牛自身散熱、地?zé)?、太陽能、發(fā)酵產(chǎn)熱。(5)生態(tài)系統(tǒng)的功能包括物質(zhì)循環(huán)、能量流淌和信息傳遞，這種生態(tài)模式可以實現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)利用和能量的多級利用。答案：(1)CO2O2(2)發(fā)酵微生物將有機物分解為無機物(3)牛棚內(nèi)溫度較高因而牛維持體溫消耗的能量較少(4)太陽光能發(fā)酵產(chǎn)熱(5)物質(zhì)的循環(huán)利用和能量的多級利用4．現(xiàn)有一生活污水凈化處理系統(tǒng)，處理流程為“厭氧沉淀池→曝氣池→兼氧池→植物池〞，其中植物池中生活著水生植物、昆蟲、魚類、蛙類等生物。污水經(jīng)凈化處理后，可用于澆灌綠地。答復(fù)以下問題。(1)污水流經(jīng)厭氧沉淀池、曝氣池和兼氧池后得到初步凈化。在這個過程中，微生物通過______________呼吸將有機物分解。(2)植物池中，水生植物、昆蟲、魚類、蛙類和底泥中的微生物共同組成了__________(生態(tài)系統(tǒng)、群落、種群)。在植物池的食物網(wǎng)中，植物位于第__________養(yǎng)分級。植物池中全部蛙類獲得的能量最終來源于__________所固定的________能。(3)生態(tài)工程所遵循的根本原理有整體性、協(xié)調(diào)與平衡、______和__________等原理。(4)一般來說，生態(tài)工程的主要任務(wù)是對_______________進(jìn)行修復(fù)，對造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。解析：(1)生活污水流經(jīng)厭氧沉淀池時，厭氧微生物通過無氧呼吸將有機物分解；流經(jīng)曝氣池時，其中的需氧微生物通過有氧呼吸將有機物分解；流經(jīng)兼氧池時，其中的微生物那么通過有氧呼吸和無氧呼吸將有機物分解。(2)水生植物、昆蟲、魚類、蛙類和底泥中的微生物組成的整體，不止一種生物，故排解種群；不包含無機環(huán)境，故排解生態(tài)系統(tǒng)，那么這個整體屬于群落。植物為生產(chǎn)者，屬于第一養(yǎng)分級；生態(tài)系統(tǒng)中消費者和分解者的能量都是最終來源于生產(chǎn)者固定的太陽能。(3)生態(tài)工程的建立要把社會、經(jīng)濟和自然作為一個統(tǒng)一的整體來考慮，需要考慮生物與環(huán)境協(xié)調(diào)與平衡，分層、分級利用廢棄物中的物質(zhì)，并增加生物的種類以增加生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，故生態(tài)工程需遵循的根本原理有整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、物質(zhì)循環(huán)再生原理和物種多樣性原理等。(4)生態(tài)工程對恢復(fù)和重建受損的生態(tài)系統(tǒng)有著重要作用，通過生態(tài)工程對已被破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)和改善，可提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。答案：(1)無氧和有氧(或細(xì)胞)(2)群落一生產(chǎn)者太陽(3)物質(zhì)循環(huán)再生物種多樣性(4)已被破壞的生態(tài)環(huán)境(或受損的生態(tài)系統(tǒng))5．以下圖示我國南方比擬常見的?；~塘農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。請分析答復(fù)以下問題：(1)在不考慮人工投入的狀況下，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量(總初級生產(chǎn)量)是________________________________________。人們將蠶沙(蠶的糞便)投入魚塘，被魚等水生生物食用，蠶沙中所含的能量主要屬于第________養(yǎng)分級。(2)魚等水生生物的排泄物及未被利用的有機物和底泥，其中一局部經(jīng)過____________作用后可作為肥料，返回?；?，培育桑樹。(3)建立該人工生態(tài)系統(tǒng)的目的是實現(xiàn)對能量的______________，提高能量的利用率。與種植單一作物的農(nóng)田相比，該生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)整力量________。(4)建立該生態(tài)系統(tǒng)遵循的原理主要是__________________、__________________。解析：(1)糞便中的能量是未被生物同化的能量，故某一養(yǎng)分級生物糞便中的能量是上一養(yǎng)分級同化的能量。即蠶沙中的能量是生產(chǎn)者同化的能量。(2)有機物經(jīng)微生物的分解作用可轉(zhuǎn)化為無機物，被植物利用。(3)人工生態(tài)系統(tǒng)可以實現(xiàn)對能量的多級利用，從而提高能量的利用率。自我調(diào)整力量的強弱取決于生態(tài)系統(tǒng)物種的豐富度，該生態(tài)系統(tǒng)的生物種類較作物單一的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)簡單，故該生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)整力量較強。答案：(1)生產(chǎn)者(或桑樹)通過光合作用固定的太陽能總量一(2)分解者(或微生物)的分解(3)多級(或充分)利用較強(4)物質(zhì)循環(huán)再生原理物種多樣性原理6．(2016·鄭州模擬)隨著生活污水的大量排放，淡水湖泊水華頻繁發(fā)生。人工打撈和投放大量化學(xué)殺藻劑緊急處理是常用的治理方法。近年來，采納投放食浮游植物的魚類和種植大型挺水植物構(gòu)建生物修復(fù)系統(tǒng)的方法，獲得了較好的效果。另外，環(huán)保部門采納跌水充氧技術(shù)對生活污水進(jìn)行處理：生活污水首先進(jìn)入沼氣池，經(jīng)過沼氣池處理后的污水再用泵提升進(jìn)入多級跌水池，跌水池分多格串行，內(nèi)裝組合填料，借助生長在填料上的微生物去除有機物，經(jīng)過跌水池的污水一局部回流入沼氣池，另一局部進(jìn)入水耕型蔬菜池(如以下圖)。依據(jù)上述資料答復(fù)以下問題：(1)殺藻劑處理水華與生物修復(fù)的方法相比，主要缺點是__________________和________________；挺水植物在該系統(tǒng)中的作用是___________________________________________________，該修復(fù)系統(tǒng)經(jīng)過一段時間運行后，群落結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定，群落的這個變化過程屬于______________________________________。(2)污水處理過程中有多種微生物參加，生長在填料上的微生物在該生態(tài)系統(tǒng)中屬于________。經(jīng)過水耕型蔬菜池處理后的水中________元素明顯削減；水耕型蔬菜池中還生活著其他生物類群，水耕型蔬菜池就是一個小型的__________。水耕型蔬菜如水芹菜、茭白的生長，對水中__________的繁殖和生長起到了抑制作用，實現(xiàn)了水體凈化，并進(jìn)一步實現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的________多層次的循環(huán)利用。(3)為了檢驗污水處理的效果，常測定BOD5(5日生化需氧量)的值，BOD5通常指20℃下，1L污水中所含有機碳源在微生物氧化時，5日內(nèi)所消耗分子氧的毫克數(shù)。假設(shè)假設(shè)原來100mL污水中的有機物含量為2.1g，等價于1.8g葡萄糖的耗氧量，污水處理后測得BOD5的值為190mg/L，那么污水凈化率到達(dá)________左右(以BOD5(4)上述資料中應(yīng)用的生態(tài)工程的根本原理有____________、__________________。解析：(1)相對于生物修復(fù)法，化學(xué)處理法不僅污染環(huán)境，而且長時間使用殺藻劑會使藻類產(chǎn)生抗藥性。挺水植物是生產(chǎn)者，可以通過光合作用將光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，將無機物轉(zhuǎn)化成有機物。生態(tài)系統(tǒng)通過自我調(diào)整可以使群落趨于穩(wěn)定。(2)生長在填料上的微生物能夠去除有機物，因此它們屬于分解者。水耕型蔬菜池中全部生物和無機環(huán)境構(gòu)成一個小型的生態(tài)系統(tǒng)。該生態(tài)系統(tǒng)充分利用生物之間的聯(lián)系和作用，不僅可以凈化水體，而且實現(xiàn)了物質(zhì)的循環(huán)利用和能量的多級利用。(3)原來100mL污水中含有相當(dāng)于1.8g葡萄糖的有機物，將這些有機物全局部解的耗氧量為×6×32＝1.92(g)，即1920mg，那么1L污水需要耗氧19200mg，而污水處理后的BOD5為190mg/L，因此污水凈化率為(19200－190)/19200×100%≈99%。(4)該生態(tài)系統(tǒng)充分應(yīng)用了生態(tài)工程的物種多樣性原理、物質(zhì)循環(huán)再生原理和系統(tǒng)整體性原理。答案：(1)污染環(huán)境使藻類產(chǎn)生抗藥性通過光合作用將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，固定在光合作用所制造的有機物中生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)整(2)分解者氮、磷生態(tài)系統(tǒng)藻類物質(zhì)(3)99%(4)物種多樣性原理物質(zhì)循環(huán)再生原理(或系統(tǒng)整體性原理)7．如下圖為農(nóng)夫采納的籠養(yǎng)蠅蛆法而形成的食物網(wǎng)。說明：雞糞中含有較多的養(yǎng)分