4.3 生态工程-【帮课堂】2024-2025学年高二生物同步学与练（人教版2019选择性必修2）

第4章 人与环境 第3节 生态工程 学习目标 1.概述生态工程的概念，关注生态工程建设。 2.概述生态工程的基本原理，举例说出自生、循环、协调和整体原理的主要内容。 3.通过分析和评价生态工程的实例，说出这些实例运用的生态工程基本原理。 4.通过评价生态工程的发展前景，增强生态文明意识。 学习重点：生态工程的基本原理 学习难点：生态工程的实例 1.生态工程是指人类用 等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行 ，或对已破坏的生态环境进行 ，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进 综和工艺过程。生态工程建设的目的就是遵循 ，充分发挥资源的 ，防止 ，达到经济效益和生态效益的同步发展。 2.生态工程所遵循的基本原理包括 等。 （1）由生物组分而产生的 、 就是系统的自生。一般而言，应尽量提高生物的 ，利用种群之间互利共存关系，构建复合的群落，从而有助于生态系统维持 能力。要维持系统的自生，就需要创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖，以及它们形成 关系的条件。 （2）循环是指在生态工程中促进系统的物质 ，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要 的转化率较高。通过系统设计实现不断循环，使前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用，减少整个生产环节 的产生。无废弃农业保证了 ，改善了 ，培育了 ，实现了土壤养分如氮、磷、钾及微量元素的循环利用。 （3）协调：处理好生物与环境、生物与生物的 ，需要考虑 。如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起新的失衡和破坏。 （4）整体：首先要遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有 ，不同组分之间应构成 ，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑 等系统的影响力。 3.生态工程的实例：农村综合发展型生态工程，湿地生态恢复工程，矿区废弃地生态修复工程。生态工程的发展前景尊重自然、顺应自然、保护自然 1.生态工程建设的目的和特点。 2.分析下列生态工程实例的原理、针对的问题和对策 （1）农村综合发展型生态工程。 （2）湿地生态恢复工程。 （3）矿区废弃地的生态恢复工程。 1.生态工程建设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，达到经济效益和生态效益的同步发展。 2.生态工程应遵循的原理自生、循环、协调、整体等 3.生态工程建设目的是防止环境污染 4.生态工程是一类少消耗、多效益、可持续发展的工程体系 5.生态工程是在特定时代背景下产生和发展起来的一门科学，它要解决的问题是环境污染和治理问题 6.生态工程建设的核心环节是可行性评价与决策 探究一 奥林匹克森林公园 1. 在2008年北京奥运会的筹办过程中，奥林匹克森林公园是一个重要的建设项目。公园所在地原来主要是普通村落和农田。2002年招标设计，2005年开工建设，2008年建成。公园建设坚持“绿色奥运”的理念，充分利用了原有地貌和植被，采用了营造近自然林系统、废物资源循环利用等多项生态技术。例如，公园的水系建设采用了雨水收集、污水利用、中水净化、智能化灌溉和生态防渗等环保技术。 （1）农田弃耕后，在自然状态下也可以演替为森林，为什么还要人工造林呢？ （2）为什么要先做森林公园的整体设计再开工呢？ （3）公园建设为什么要充分利用原有的地貌和植被，因遭近自然林系统呢？ 探究二 莱茵河质粒 2.1．莱茵河是欧洲大陆的一条大河，流经多个国家，曾是流域内几千万人的饮用水水源，也是鲑鱼等洄游性鱼的洄游河流。第二次世界大战以后，伴随经济的快速发展，过度捕捞、河道的渠化、工业污水的排放、繁忙的内河航运等人类活动导致莱茵河的水质严重恶化，因河道截弯取直，鱼类洄游受阻等问题日趋严重。 （1）针对上述问题，列举莱茵河的治理要解决哪些方面的问题 。 （2）莱茵河流域管理委员会和沿河国家于1987年提出了重塑莱茵河的生态修复计划，查阅资料，了解该计划的设计思路 。 （3）查阅最新进展，了解莱茵河的生态现状 。 （4）谈谈莱茵河治理给你的启发 。 （5）你家乡附近的河流是否也出现20世纪莱茵河遇到的问题？能否借鉴莱茵河治理的经验和教训？提出你的想法 。 探究三 三八线的生态恢复 3.1953年朝鲜战争停战后，南北双方以北纬38°为停火线，沿线两侧大约500为非军事区，这里的地表经过战争浩劫，几乎没有生物存在。几十年来，由于基本没有人类活动，这里恢复了完全的自然状态。河水清澈、森林茂盛、物种繁多，还出现了多种被认为早已在朝鲜半岛灭绝的动物，如棕熊。有科学家评论说：“全世界只有在这个地方，由于3000年以来的农耕文明突然终止，原始物种可在没有人类干扰的情况下自由发展，这个地区的生态恢复情况大大超过了人类所有生态建设所能达到的水平。”说说这个案例给你的启示 。 探究四 秸秆多级利用 4.秸秆焚烧是将农作物秸秆用火烧从而销毁的一种行为。近年来，南方某村建立了秸秆多级利用的生态工程模式，如下图所示。 请回答下列问题： (1)农村秸秆焚烧可能带来的环境问题有 。 (2)秸秆多级利用的生态工程模式充分体现了生态工程的 特点，从而减轻了燃烧秸秆造成的 污染。 · 基础过关练 1．贵州黔东南的侗族人民充分利用当地的自然环境，发挥聪明才智孕育出了独特的“稻一鱼一鸭”共生的稻作文化。鱼类和鸭主要以水中的昆虫和杂草为食，不仅养肥了自身，还消灭了水稻害虫，去除了杂草。此外，鱼和鸭的排泄物还是水稻上好的有机肥料，它们的四处游动又可起到翻松田泥、增加水中氧气含量的作用。下列说法正确的是（    ） A．“稻—鱼—鸭”共生模式中生物种类的选择与分布体现自生原理 B．鱼和鸭的排泄物可被水稻根吸收，能够为水稻生长提供物质和能量 C．“稻—鱼一鸭”共生模式实现了物质循环，不需要施加肥料、饲料等 D．在“稻—鱼—鸭”生态系统中鸭处于第二营养级 2．为了实现乡村振兴和绿色发展，某地进行了农业产业化升级，将果园改造成“鸡—沼—果”生态农业模式，利用鸡粪生产沼气，沼渣是果树良好的肥料，喷施沼液可以减少果树的病虫害。下列叙述错误的是（　　） A．与传统农业相比，该生态农业模式更加注重生态效益和经济效益 B．“鸡—沼—果”生态农业模式遵循生态工程的循环、整体原理 C．该生态农业模式促进了生态系统中的物质循环，可以摆脱人类的干预自行运行 D．该生态农业模式可以通过改变能量流动关系使能量流向对人类最有益的部分 3．2024年7月召开的党的二十届三中全会提出，中国式现代化是人与自然和谐共生的现代化。必须完善生态文明制度体系，协同推进降碳、减污、扩绿、增长，积极应对气候变化，加快完善并落实绿水青山就是金山银山理念的体制机制。下列有关说法错误的是（    ） A．通过降碳、减污、扩绿等措施，能提高生态足迹 B．在绿水青山生态系统中，最重要的组成成分是生产者 C．在生态工程建设中遵循整体原理，有利于达到人与自然和谐共生 D．绿水青山体现出来的间接价值远大于直接价值 4．生态工程的建设已经成为社会关注的热点。下列有关说法错误的是（    ） A．矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于植被恢复与土壤微生物群落的重建，具体实施的措施有人工制造表土、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等 B．某生态工程以沼气工程为中心，各类植物的秸秆枝叶用来生产饲料喂养畜、禽、鱼，人、畜、禽粪便作为原料生产沼气，沼渣返还农田菜园、果园、苗圃、鱼塘，这主要体现了生态工程的循环原理 C．该生态系统把鱼塘、农田、果园等有机地组合在一起，提高了系统生产力，这遵循了生态工程的自生原理 D．在应用植物修复技术治理被重金属污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这遵循了生态工程的协调原理 5．立体农业是利用群落的空间结构原理进行立体种植、立体养殖或立体复合种养的一种农业生产模式。关于立体农业的叙述，正确的是（    ） A．果林下种植草菇能提高群落利用阳光的能力 B．板栗-茶树立体农业在环境条件不受破坏的条件下，各种群的环境容纳量相同 C．桑树-生姜立体农业模式中桑树和生姜两种植物根系深浅搭配，可实现对不同层次土壤中水和无机盐的充分利用 D．立体农业模式的环境条件稳定，各种群的数量增长曲线都会呈现“J”型 6．为消除池塘残饵和病死虾，宁海试行“虾—草—羊”生态轮作养殖模式，起捕对虾，放干池水后，播种黑麦草，蓄养羊，促进了养殖户增收。下列叙述正确的是（　　） A．对虾、黑麦草和羊共同组成了该池塘群落 B．黑麦草吸收对虾塘底有机物促进了能量循环 C．羊啃食池塘的黑麦草有利于当年对虾的生长 D．该养殖模式体现生态工程的自生和协调原理 7．由人居—种植—养殖—沼气构成的“四位一体”生态农业是经典的生态农业模式，它将多个生产过程有机地结合，形成一种高效良性的循环发展模式。下列相关叙述正确的是（    ） A．农作物秸秆作饲料养殖、粪便经发酵产生沼气、沼渣还田均可实现能量的多级利用 B．生态农业使废物资源化，利用了生态工程自生原理，提高了能量的利用率 C．“四位一体”生态农业在一定程度上有助于缩小生态足迹 D．若无人类干预，由“四位一体”生态农业构成的生态系统可持续保持稳定 8．农村综合发展型生态工程缓解了农村饲料、燃料、肥料的缺乏问题，提高了土地产出水平，也提高了经济效益。如图为南方某农村家庭生态工程模式图。下列相关叙述错误的是（　　） A．浮游植物和桑树是该生态系统的基石 B．该生态工程遵循了“整体”的生态学原理 C．凋落物等被塘泥中微生物分解实现了物质和能量的循环利用 D．该生态工程实现了能量的多级利用，大大提高了能量的利用率 9．发展生态农业有助于乡村振兴。某乡村因地制宜实施了“春夏种稻、冬闲种薯、薯糠喂牛、粪尿肥田”的生态农业模式，提高了当地的经济收入，减少了环境污染。下列有关该生态农业模式的叙述，错误的是（    ） A．该模式的农田生态系统能自我优化、自我调节、自我更新 B．可保持土壤肥力，改善土壤结构 C．可减少化肥使用和水体富营养化 D．既遵循了自然规律，又考虑了经济和社会因素 10．海洋牧场项目“伏羲一号”上可海风发电，下可智能养鱼。此外，该项目还通过人工培育珊瑚苗圃、种植大型海藻来优化生态环境。下列叙述错误的是（    ） A．风能为该项目供能属于清洁能源 B．智能养鱼带来的经济效益属于间接价值 C．珊瑚苗圃可支持海洋生态系统的恢复 D．大型海藻可为其他海洋生物提供栖息地 · 能力提升练 11．为了发展生态农业，某地农民分别建立了庭院生态系统和以鱼食昆虫杂草—鱼粪肥田为基础设计的稻鱼共生系统，其中图为庭院生态系统结构图。表为稻鱼共生系统和水稻单作系统的温室气体排放量（表中单位：kgCO2·eq/hm2）。下列说法正确的是（　　） 生产方式 化肥 农药 饲料 合计 氮肥 复合肥 小麦 玉米 水稻单作 459.0 1578.5 51.5 0 0 2089 稻鱼共生 278.2 1116.2 43.2 222.6 265.5 1925.7 A．相比稻鱼共生系统，水稻单作系统是没有消费者的，所以自我调节能力差 B．稻鱼共生系统增强了土壤肥力，其设计体现了循环、协调等生态学基本原理 C．流入该庭院生态系统的能量是生产者固定的太阳能 D．该生态系统的结构包括生产者、消费者、分解者及非生物的物质与能量 12．下列有关生态工程的说法，正确的是（    ） A．生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生产力或改善生态环境 B．在湿地修复过程中，应选择污染物净化能力较强的多种水生植物，还需考虑这些植物各自的生态位差异，以及它们之间的种间关系，这遵循自生原理 C．在农村综合发展型生态工程中，可在玉米等作物还未成熟时就将果穗和秸秆一起收获，直接作为牛羊的青饲料，称为青贮 D．为加速恢复矿区生态环境，关键措施在于选择能在该环境生活的物种 13．科研人员设计了一种立体生态浮床用于水体水质提升、黑臭水体净化和水体景观修复，浮床分水生植物层和深度处理层。上层污水进入水生植物层，水生植物和藻类同时利用水生植物吸收水中N、P营养元素。深度处理层从外到内分为A、B和C处理区，下层污水依次进入A、B和C处理区，A处理区通过废弃软壳（主要为鸡蛋壳）富集微生物及微小动物并吸附Р元素，B处理区通过水生动物消化作用将难降解性污染物分解或者转化，C处理区通过人工介质（主要为聚乙烯和涤纶丝）富集微生物，去除水中污染物。下列有关该生态浮床设计目的及用途说法不正确的是（    ） A．生态浮床具有净化水质和美化环境的作用，体现了生物多样性的直接和间接价值 B．利用该浮床进行水体景观修复过程中，物种丰富度增加，营养结构更复杂，使生态系统的自我调节能力增强 C．利用该生态浮床可以对重金属含量较高的水体提升水质时，同时浮床中的水生植物还可以用于制作家畜饲料 D．通过风机转动给浮床提供氧气，更有利于水体的净化，其原因是对浮床提供氧气，可以增强水生植物根部的有氧呼吸，促进对无机盐离子吸收 14．在鱼塘适量种植莲藕，能达到水净、鱼肥、景美、藕增产的多重效益。以下相关说法正确的是（　　） A．莲藕和所有的鱼构成一个生态系统，鱼与莲藕的种间关系为共生关系 B．该系统中鱼所需的氧气主要来自荷叶的叶肉细胞的光合作用 C．莲藕直接吸收过剩鱼饲料和鱼粪便，是水体不容易被污染的主要原因 D．该模式综合考虑了自然——经济——社会效益，符合绿色生态发展观 15．某市执行垃圾强制分类回收政策，对于垃圾中的有机废弃物将按照“无废化生态社区”模式进行处理。下图为“无废化生态社区”中对有机废弃物进行处理的相关方案。下列相关叙述正确的是（    ） A．“无废化生态社区”主要遵循的生态学原理是循环原理 B．从资源化无害化角度分析，途径④优于②③ C．有机肥料能为农作物提供营养物质和能量 D．“无废化生态社区”模式提高了物质循环速率和能量传递效率 16．有关“粮桑渔畜”生态农业的基本模式下列说法错误的是 A．生态农业实现了废物资源化，减少了环境污染 B．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“整体、协调、循环、再生”的原理 C．饲养家禽可以适当延长光照时间来提高产蛋率，这是利用了物理信息的作用 D．利用苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因培育抗虫作物，体现了生物多样性的间接价值 · 思维拓展练 17．下图的鱼菜共生是一种新型的复合耕作体系，它把水产养殖与水耕栽培这两种原本完全不同的农耕技术，通过巧妙的生态设计，达到科学的协同共生，从而实现养鱼不换水而无水质忧患，种菜不施肥而正常成长的生态共生效应。    (1)在传统的水产养殖中，随着鱼的排泄物积累，水体的NH3增加，毒性逐步增大，此系统中设计增加了硝化床，其中富含硝化细菌，硝化细菌可以将硝化作用过程中产生的能量转为 。推测硝化床的作用是 。 (2)相比于传统土壤种植和完全依赖培养液的水培，鱼菜共生环境下，蔬菜的根系更发达、叶片有机物积累更多，分析出现这一优势的原因可能有 （答出两点）。 (3)一农户在这一系统中养殖鱼甲和鱼乙，过度增加了甲的养殖量后，导致甲的排泄物对鱼塘污染严重，引起鱼乙大量死亡。鱼乙大量死亡的原因可能是 （答一点即可）。 18．建立人工湿地公园是解决城市水污染的一种有效途径。下图是某人工湿地的水体净化系统的主要组成。请回答下列问题： (1)该人工湿地的构建中，应选择具有较强适应污染环境和处理污水能力的植物，主要体现了生态工程的 原理。 (2)通过放动物，种植水生植物，形成复杂的 结构，可增加该生态系统的抵抗力稳定性。要治理水体污染，除依靠湿地生态系统自身的功能外，还应加强对污染源的控制，因为生态系统的 有限。 (3)研究该人工湿地对污水的处理能力，应对 的水质进行监测，常检测BOD、总氮量、总磷量等指标，其中BOD表示微生物分解一定体积水中有机物所需的氧气量，BOD值越高，表明 污染程度越高。 (4)折水涧是台阶式跌水区，可有效物理沉降砂砾并显著增加水体中 含量。 (5)某科研团队将净化后的水引入以团头鲂为养殖对象的人工池塘生态系统，测定的食物关系和能量流动关系分别如下表，表中数据表示捕食概率。 被捕食者 1 2 3 4 5 6 7 8 捕食者 2 0.46 0.38 0.094 0.058 0.008 3 0.736 0.074 0.161 0.028 5 0.708 0.012 0.023 0.015 0.206 0.033 6 0.74 0.223 0.037 1.饲料 2.桡足类 3.枝角类 4.浮游植物5.团头鲂 6.轮虫 7.底泥沉积物 8.水体碎屑。其中2、3、6为浮游动物 据表分析，写出团头鲂营养级最高的一条食物链 （用数字、箭头表示），动物2在人工池塘中属于第 营养级。 19．我国各地劳动人民通过不同的方法让昔日盐碱地变成鱼虾满池的鱼米绿洲。 (1)科研人员利用新疆盐碱地的特质，调配出适合海产品生长的“人工海水”，养殖了大量“海产品”。但用“人工海水”进行水产养殖容易出现N、P等无机盐含量增多，导致水体富营养化。“人工海水”生态系统中，马尾藻和萱藻是鱼的主要饵料，裸甲藻可产生甲藻毒素，对水生生物产生毒害作用。水体营养化水平对藻类的影响如下图所示： 据图分析，裸甲藻和马尾藻之间的种间关系是 。当水体的营养化水平处于 时，更有利于能量流向对人类最有益的部分。引入海菖蒲等海生挺水植物并定期收割，既能有效抑制裸甲藻的繁殖，防止水生生物大量死亡，又能治理水体富营养化，其原理是 。 (2)黄河三角洲某地区根据上述原理，“抬田挖塘”建立的台田模式如下图所示： “抬田挖塘”是在低洼盐碱地上按一定的比例开挖池塘，并将开挖池塘的土垫在台田上，由于 会使台田的无机盐减少，pH ，两三年后台田上就可以种植棉花、黑枸杞等农作物了。台田及池塘四周要种植多种草本植物以保护池坡，一般来说，距离池塘由近及远，植物的耐盐碱能力 。 (3)池塘养殖技术需根据养殖动物习性需要、盐碱地条件和不同的模式开挖池塘，该技术流程包括①池塘水质分析与改良②养殖尾水处理③养殖品种选择④养殖水循环利用。合理的排序是 （用数字表示）。青海某盐碱水池塘选择土著品种青海湖裸鲤作为养殖对象，某研究小组对该池塘生态系统中4类不同生物A、B、C、D消化道内食物进行了分析，结果如表所示： 生物种类 消化道内食物组成 A 青海湖裸鲤 浮游动物乙 B 底栖动物丙 浮游植物甲、浮游动物乙 C 浮游植物甲 / D 浮游动物乙 浮游植物甲 表中生物可形成的食物链（网）为 （用字母表示）。研究表明，盐碱水养殖青海湖裸鲤的体长增长率、体重增长率均显著低于淡水组养殖，其原因可能是在盐碱水养殖条件下，青海湖裸鲤所获能量更多用于 调节和酸碱调节，而非生长。 (4) “抬田挖塘”实现了生态、经济效益双赢，说明该盐碱地在修复过程中主要遵循了生态工程的 原理。 20．建立人工湿地公园是解决城市水污染的一种有效途径。下图1是某人工湿地的水体净化系统的主要组成。请回答下列问题： (1)该人工湿地的构建中，应选择具有较强适应污染环境和处理污水能力的植物，主要体现了生态工程的 原理。 (2)通过放养鱼苗、水禽等动物，种植莲藕、芦苇等水生植物，形成复杂的 结构，可增加湿地生态系统的抵抗力稳定性。要治理水体污染，除了依靠湿地生态系统自身的功能外，还应加强对污染源的控制，因为生态系统的 有限。 (3)研究该人工湿地对污水的处理能力，应对 的水质进行监测，常检测BOD、总氮量、总磷量等指标，其中BOD表示微生物分解一定体积水中有机物所需的氧气量，BOD值越高，表明 污染程度越高。 (4)折水涧是台阶式跌水区，可有效物理沉降砂砾并显著增加水体中 含量。在进行植物配置时，浅水湖1的植物从岸边的垂柳、沿岸的挺水植物水竹、水面的浮叶植物睡莲过渡到沉水植物伊乐藻等，这体现了群落在空间上的 结构。 (5)某科研团队将净化后的水引入以团头鲂为养殖对象的人工池塘生态系统，测定的食物关系和能量流动关系分别如图2、图3，其中图2数据表示捕食概率，图3数据表示一段时间内该池塘中的各种能量相对值。 被捕 食者 捕食者 2 3 5 6 1 0.708 2 0.012 3 0.46 0.023 4 0.38 0.736 0.74 5 6 0.094 0.074 0.015 7 0.058 0.161 0.206 0.223 8 0.008 0.028 0.033 0.037 注：1.饲料 2.桡足类 3.枝角类 4.浮游植物 5.团头鲂 6.轮虫 7.底泥沉积物 8.水体碎屑 其中2、3、6为浮游动物 图2    ①据图2分析，请写出团头鲂营养级最高的一条食物链 （用数字和箭头表示），浮游动物2在人工池塘中属于第 营养级。 ②分析图3，第三营养级到第四营养级的能量传递效率是 （保留小数点后1位）。 学科网（北京）股份有限公司 限公司原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4章 人与环境 第3节 生态工程 学习目标 1.概述生态工程的概念，关注生态工程建设。 2.概述生态工程的基本原理，举例说出自生、循环、协调和整体原理的主要内容。 3.通过分析和评价生态工程的实例，说出这些实例运用的生态工程基本原理。 4.通过评价生态工程的发展前景，增强生态文明意识。 学习重点：生态工程的基本原理 学习难点：生态工程的实例 1.生态工程是指人类用 等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行 ，或对已破坏的生态环境进行 ，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进 综和工艺过程。生态工程建设的目的就是遵循 ，充分发挥资源的 ，防止 ，达到经济效益和生态效益的同步发展。 2.生态工程所遵循的基本原理包括 等。 （1）由生物组分而产生的 、 就是系统的自生。一般而言，应尽量提高生物的 ，利用种群之间互利共存关系，构建复合的群落，从而有助于生态系统维持 能力。要维持系统的自生，就需要创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖，以及它们形成 关系的条件。 （2）循环是指在生态工程中促进系统的物质 ，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要 的转化率较高。通过系统设计实现不断循环，使前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用，减少整个生产环节 的产生。无废弃农业保证了 ，改善了 ，培育了 ，实现了土壤养分如氮、磷、钾及微量元素的循环利用。 （3）协调：处理好生物与环境、生物与生物的 ，需要考虑 。如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起新的失衡和破坏。 （4）整体：首先要遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有 ，不同组分之间应构成 ，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑 等系统的影响力。 3.生态工程的实例：农村综合发展型生态工程，湿地生态恢复工程，矿区废弃地生态修复工程。生态工程的发展前景尊重自然、顺应自然、保护自然 【答案】1.生态学和系统学 分析、设计和调控 修复、重建 人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术 生态学规律 生产潜力 环境污染 2.自生、循环、协调、整体 （1）自组织、自我优化、自我调节 自我更新和维护 多样性程度 自生 互利共存 （2）迁移与转化 物质或元素 “废物” 土壤的肥力 土壤结构 土壤微生物 （3）协调与平衡 环境容纳量 （4）适当的比例 有序的结构 经济和社会 1.生态工程建设的目的和特点。 生态工程建设的目的：遵循生态学规律，充分发挥资源的生产潜力，防治环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。 生态工程建设的特点：少消耗、多效益、可持续 2.分析下列生态工程实例的原理、针对的问题和对策 （1）农村综合发展型生态工程。 ①原理：循环、整体 ②针对的问题：资源有限，人多地少，产出不足。 ③对策：实现物质的多级循环利用，保证在资源有限的条件下有较多产出。 （2）湿地生态恢复工程。 ①原理：自生，协调，整体 ②针对的问题：湿地面积的缩小和破坏 ③对策：控制污染、动植物物种引进、建立缓冲带等 （3）矿区废弃地的生态恢复工程。 ①原理：协调，整体 ②针对的问题：矿区生态环境的破坏 ③对策：修复土地，恢复植被 1.生态工程建设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，达到经济效益和生态效益的同步发展。 2.生态工程应遵循的原理自生、循环、协调、整体等 3.生态工程建设目的是防止环境污染 4.生态工程是一类少消耗、多效益、可持续发展的工程体系 5.生态工程是在特定时代背景下产生和发展起来的一门科学，它要解决的问题是环境污染和治理问题 6.生态工程建设的核心环节是可行性评价与决策 答案与提示 1.√ 2.√ 4.√ 3.× 生态工程建设的目的是解决环境与经济发展协调问题 5.× 生态工程是在特定时代背景下产生和发展起来的一门科学，它要解决的问题是在不破坏自然界规律的前提下，使经济效益和生态效益同步发展 6.× 生态工程建设的核心环节是技术设计 探究一 奥林匹克森林公园 1. 在2008年北京奥运会的筹办过程中，奥林匹克森林公园是一个重要的建设项目。公园所在地原来主要是普通村落和农田。2002年招标设计，2005年开工建设，2008年建成。公园建设坚持“绿色奥运”的理念，充分利用了原有地貌和植被，采用了营造近自然林系统、废物资源循环利用等多项生态技术。例如，公园的水系建设采用了雨水收集、污水利用、中水净化、智能化灌溉和生态防渗等环保技术。 （1）农田弃耕后，在自然状态下也可以演替为森林，为什么还要人工造林呢？ 弃耕农田在自然状态下演替为森立需要数十年甚至更长的时间，而利用生态工程原理进行人工造林，可以缩短建设周期，在较短时间内获得生态效益。 （2）为什么要先做森林公园的整体设计再开工呢？ 建设北京奥林匹克森林公园是涉及生态学、工程学、系统学、经济学等多学科的原理和方法的系统工程，要综合考虑诸多方面的因素，而且建设成本较高，在开工前做好整体设计可以保证工程建设的合理性与可实施性，也可以有效控制建设成本和后续维护成本，避免不必要的浪费，提高生态效益。 （3）公园建设为什么要充分利用原有的地貌和植被，因遭近自然林系统呢？ 生态工程的建设要顺应自然，即合乎自然规律。自然的地貌和植被，是自然选择、生物与环境相适应的结果，充分利用原有的地貌和植被有利于该公园的可持续发展，并且会减少人力和物力的投入。 探究二 莱茵河质粒 2.1．莱茵河是欧洲大陆的一条大河，流经多个国家，曾是流域内几千万人的饮用水水源，也是鲑鱼等洄游性鱼的洄游河流。第二次世界大战以后，伴随经济的快速发展，过度捕捞、河道的渠化、工业污水的排放、繁忙的内河航运等人类活动导致莱茵河的水质严重恶化，因河道截弯取直，鱼类洄游受阻等问题日趋严重。 （1）针对上述问题，列举莱茵河的治理要解决哪些方面的问题 。 （2）莱茵河流域管理委员会和沿河国家于1987年提出了重塑莱茵河的生态修复计划，查阅资料，了解该计划的设计思路 。 （3）查阅最新进展，了解莱茵河的生态现状 。 （4）谈谈莱茵河治理给你的启发 。 （5）你家乡附近的河流是否也出现20世纪莱茵河遇到的问题？能否借鉴莱茵河治理的经验和教训？提出你的想法 。 【答案】莱茵河的治理要解决的问题有：过度捕捞、河道的渠化、工业污水的排放、繁忙的内河航运导致的水质严重恶化、河道裁弯取直导致的鱼类洄游受阻等。 莱茵河生态工程修复计划的设计有：①树立一体化系统生态修复理念，注重工程和非工程措施的结合，以及源头控制、分散治理；②推进流域基础地质、环境地质与生境调查；③分阶段编制并联合实施流域治理规划；④建立量化指标体系和各种生态修复模式，目标包括污染控制和改善生态环境等部分，以珍贵鱼类重返莱茵河为实现生态目标的重要标志；⑤建立完善的监测预警体系，通过连续的生物监测和水质实时在线监测，及时对短期和突发性的环境污染事故进行预警；⑥建立流域信息互通平台；⑦建立莱茵河流域多国间的高效合作机制等。 莱茵河的生态现状是沿河森林茂密，湿地发育，水质清澈洁净。蛙鱼已经从河口泪游到上游产卵，鱼类、鸟类和两栖动物也重返莱茵河，完成了生态系统修复工程。 进行生态修复工程时，莱茵河治理给我们的启示有：①以区域为单元开展自然资源与生态环境调查评价；②建立全流域统一的监测体系；③研究制定区域综合规划与治理行动方案；④加强河流生态保护与修复；⑤建立高效的跨行政区全区域协调机制；⑥鼓励企业和公众参与等。 可以借鉴莱茵河治理的经验和因地制宜制定合理的生态修复计划，在制定计划时需要遵循生态工程的基本原理来进行，即利用生态工程的整体、循环、协调和自生原理来制定治理过程的相关环节，从而保证能在短时间内实现生态修复。 探究三 三八线的生态恢复 3.1953年朝鲜战争停战后，南北双方以北纬38°为停火线，沿线两侧大约500为非军事区，这里的地表经过战争浩劫，几乎没有生物存在。几十年来，由于基本没有人类活动，这里恢复了完全的自然状态。河水清澈、森林茂盛、物种繁多，还出现了多种被认为早已在朝鲜半岛灭绝的动物，如棕熊。有科学家评论说：“全世界只有在这个地方，由于3000年以来的农耕文明突然终止，原始物种可在没有人类干扰的情况下自由发展，这个地区的生态恢复情况大大超过了人类所有生态建设所能达到的水平。”说说这个案例给你的启示 。 【答案】这个地区的生态恢复利用了自生、循环和协调的原理，通过本系统内的生物的再生及生物之间的相互作用进行自组织，实现系统结构与功能的协调。系统的生物群落和无机环境之间实现了物质的循环利用。这一地区的生物与生物、生物与环境之间的协调与适应也是生态恢复的重要原因。这一地区的生态恢复告诉我们自然恢复超过了人类生态工程建设的水平，同时也说明生态工程建设要遵循生态学规律。 探究四 秸秆多级利用 4.秸秆焚烧是将农作物秸秆用火烧从而销毁的一种行为。近年来，南方某村建立了秸秆多级利用的生态工程模式，如下图所示。 请回答下列问题： (1)农村秸秆焚烧可能带来的环境问题有 。 (2)秸秆多级利用的生态工程模式充分体现了生态工程的 特点，从而减轻了燃烧秸秆造成的 污染。 【答案】(1)加重雾霾；引发温室效应 (2)少消耗、多效益、可持续 大气 · 基础过关练 1．贵州黔东南的侗族人民充分利用当地的自然环境，发挥聪明才智孕育出了独特的“稻一鱼一鸭”共生的稻作文化。鱼类和鸭主要以水中的昆虫和杂草为食，不仅养肥了自身，还消灭了水稻害虫，去除了杂草。此外，鱼和鸭的排泄物还是水稻上好的有机肥料，它们的四处游动又可起到翻松田泥、增加水中氧气含量的作用。下列说法正确的是（    ） A．“稻—鱼—鸭”共生模式中生物种类的选择与分布体现自生原理 B．鱼和鸭的排泄物可被水稻根吸收，能够为水稻生长提供物质和能量 C．“稻—鱼一鸭”共生模式实现了物质循环，不需要施加肥料、饲料等 D．在“稻—鱼—鸭”生态系统中鸭处于第二营养级 【解析】第一步：分析提取题干信息；第二步：逐项匹配信息判断正误。  “稻—鱼—鸭”共生模式中生物种类的选择与分布遵循自生原理，A正确；鱼和鸭的排泄物被微生物分解后才可被水稻根吸收，能够为水稻提供物质，但不能提供能量，B错误；“稻—鱼—鸭”共生模式实现了物质循环，但该模式中水稻、鱼和鸭都要不断输出，若要维持该模式的稳定，就需要施加肥料、饲料等，C错误；在“稻—鱼—鸭”生态系统中，鸭以杂草为食时，处于第二营养级，鸭以食草昆虫为食时，处于第三营养级，D错误。 【答案】A 2．为了实现乡村振兴和绿色发展，某地进行了农业产业化升级，将果园改造成“鸡—沼—果”生态农业模式，利用鸡粪生产沼气，沼渣是果树良好的肥料，喷施沼液可以减少果树的病虫害。下列叙述错误的是（　　） A．与传统农业相比，该生态农业模式更加注重生态效益和经济效益 B．“鸡—沼—果”生态农业模式遵循生态工程的循环、整体原理 C．该生态农业模式促进了生态系统中的物质循环，可以摆脱人类的干预自行运行 D．该生态农业模式可以通过改变能量流动关系使能量流向对人类最有益的部分 【解析】该生态农业模式利用鸡粪生产沼气、喷施沼液防治害虫，关注了生态效益。同时实现了能量的多级利用，能够提高经济效益，A正确；循环是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高，整体是指既要遵守自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，又要考虑自然系统的规律，所以依据题意，“鸡—沼—果”生态农业模式遵循生态工程的循环，整体原理，B正确；“鸡—沼—果”生态农业模式作为人工生态系统，其正常运转离不开人类的参与，C错误；该生态农业模式中喷施沼液可以减少果树的病虫害，通过调整能量流动关系使能量最大限度地流向对人类有益的部分，D正确。 【答案】C 3．2024年7月召开的党的二十届三中全会提出，中国式现代化是人与自然和谐共生的现代化。必须完善生态文明制度体系，协同推进降碳、减污、扩绿、增长，积极应对气候变化，加快完善并落实绿水青山就是金山银山理念的体制机制。下列有关说法错误的是（    ） A．通过降碳、减污、扩绿等措施，能提高生态足迹 B．在绿水青山生态系统中，最重要的组成成分是生产者 C．在生态工程建设中遵循整体原理，有利于达到人与自然和谐共生 D．绿水青山体现出来的间接价值远大于直接价值 【解析】生态足迹，是指在现有技术条件下，维持某一人口单位（一个人、一个城市、一个国家或全人类）生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水城的面积，故通过降碳、减污、扩绿等措施，可以降低生态足迹，A错误；一个生态系统中最重要的组成成分是生产者，B正确；生态工程遵循的整体原理，一是强调要遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当比例，二是强调在进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力，有利于达到人与自然和谐共生，C正确；绿水青山体现出来的间接价值（生态功能）远大于直接价值，D正确。 【答案】A 4．生态工程的建设已经成为社会关注的热点。下列有关说法错误的是（    ） A．矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于植被恢复与土壤微生物群落的重建，具体实施的措施有人工制造表土、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等 B．某生态工程以沼气工程为中心，各类植物的秸秆枝叶用来生产饲料喂养畜、禽、鱼，人、畜、禽粪便作为原料生产沼气，沼渣返还农田菜园、果园、苗圃、鱼塘，这主要体现了生态工程的循环原理 C．该生态系统把鱼塘、农田、果园等有机地组合在一起，提高了系统生产力，这遵循了生态工程的自生原理 D．在应用植物修复技术治理被重金属污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这遵循了生态工程的协调原理 【解析】矿区废弃地的生态恢复工程中，植被恢复和土壤微生物群落重建是关键，人工制造表土、控制土壤侵蚀、植被恢复工程等都是有效的措施，A正确；以沼气工程为中心，将植物秸秆枝叶、人畜粪便等进行循环利用，体现了生态工程的循环原理，B正确；把鱼塘、农田、果园等有机组合提高系统生产力，遵循的是系统学和工程学原理中的系统的结构决定功能原理，而不是自生原理，C错误；在应用植物修复技术治理被重金属污染土壤时选择符合要求的植物，遵循了协调原理，D正确。 【答案】C 5．立体农业是利用群落的空间结构原理进行立体种植、立体养殖或立体复合种养的一种农业生产模式。关于立体农业的叙述，正确的是（    ） A．果林下种植草菇能提高群落利用阳光的能力 B．板栗-茶树立体农业在环境条件不受破坏的条件下，各种群的环境容纳量相同 C．桑树-生姜立体农业模式中桑树和生姜两种植物根系深浅搭配，可实现对不同层次土壤中水和无机盐的充分利用 D．立体农业模式的环境条件稳定，各种群的数量增长曲线都会呈现“J”型 【解析】果林下种植草菇，草菇是喜阴真菌，果林的存在为草菇提供了适宜的遮阴环境，而不是提高群落利用阳光的能力，A错误；在板栗 - 茶树立体农业中，不同种群的生物对资源的需求不同，在环境条件不受破坏的条件下，各种群的环境容纳量也不相同，B错误；桑树和生姜两种植物根系深浅搭配，桑树根系较深，可吸收深层土壤中的水和无机盐，生姜根系较浅，可吸收浅层土壤中的水和无机盐，这样可实现对不同层次土壤中水和无机盐的充分利用，C正确；立体农业模式的环境条件虽然相对稳定，但空间和资源仍然是有限的，各种群的数量增长曲线会呈现“S”型，而不是“J”型，D错误。 【答案】C 6．为消除池塘残饵和病死虾，宁海试行“虾—草—羊”生态轮作养殖模式，起捕对虾，放干池水后，播种黑麦草，蓄养羊，促进了养殖户增收。下列叙述正确的是（　　） A．对虾、黑麦草和羊共同组成了该池塘群落 B．黑麦草吸收对虾塘底有机物促进了能量循环 C．羊啃食池塘的黑麦草有利于当年对虾的生长 D．该养殖模式体现生态工程的自生和协调原理 【解析】该池塘群落除了对虾、黑麦草和羊外，还有其他生物，A错误；黑麦草是生产者不吸收有机物，且能量不能循环，B错误；据题干信息可知，羊啃食黑麦草是在对虾起捕之后，放干池水播种黑麦草之后，因此羊啃食黑麦草与当年对虾的生长没有直接关系，C错误；该养殖模式通过轮作实现了资源的循环利用和生态平衡，体现了生态工程的自生和协调原理，D正确。 【答案】D 7．由人居—种植—养殖—沼气构成的“四位一体”生态农业是经典的生态农业模式，它将多个生产过程有机地结合，形成一种高效良性的循环发展模式。下列相关叙述正确的是（    ） A．农作物秸秆作饲料养殖、粪便经发酵产生沼气、沼渣还田均可实现能量的多级利用 B．生态农业使废物资源化，利用了生态工程自生原理，提高了能量的利用率 C．“四位一体”生态农业在一定程度上有助于缩小生态足迹 D．若无人类干预，由“四位一体”生态农业构成的生态系统可持续保持稳定 【解析】沼渣还田后，农作物只能利用沼渣中的无机物，并没有实现能量多级利用，A错误；生态农业使废物资源化，利用了生态工程循环的原理，B错误；人畜粪便、秸秆等废物可在沼气池发酵，产生的沼液沼渣可做农家肥，产生的沼气可用于照明和取暖，该生态工程在一定程度上有助于缩小生态足迹，C正确；该生态系统为人为干预程度较大的生态系统，作物类型相对单一，抵抗力稳定性较差，一旦失去人为维护，通常将很难持续保持稳定，D错误。 【答案】C 8．农村综合发展型生态工程缓解了农村饲料、燃料、肥料的缺乏问题，提高了土地产出水平，也提高了经济效益。如图为南方某农村家庭生态工程模式图。下列相关叙述错误的是（　　） A．浮游植物和桑树是该生态系统的基石 B．该生态工程遵循了“整体”的生态学原理 C．凋落物等被塘泥中微生物分解实现了物质和能量的循环利用 D．该生态工程实现了能量的多级利用，大大提高了能量的利用率 【解析】浮游植物和桑树属于生产者，是该生态系统的基石，A正确；该生态工程实现了经济、社会和生态效益的总和，遵循了“整体”的生态学原理，B正确；凋落物被塘泥中微生物分解实现了物质的循环利用，能量单向流动，不能循环利用，C错误；该生态工程物质无废弃化，实现了能量的多级利用，大大提高了能量的利用率，D正确。 【答案】C 9．发展生态农业有助于乡村振兴。某乡村因地制宜实施了“春夏种稻、冬闲种薯、薯糠喂牛、粪尿肥田”的生态农业模式，提高了当地的经济收入，减少了环境污染。下列有关该生态农业模式的叙述，错误的是（    ） A．该模式的农田生态系统能自我优化、自我调节、自我更新 B．可保持土壤肥力，改善土壤结构 C．可减少化肥使用和水体富营养化 D．既遵循了自然规律，又考虑了经济和社会因素 【解析】该农田生态系统不能自我优化、自我调节、自我更新，整个生态系统都依赖人进行协调，A错误；使用粪尿肥田，培育了土壤微生物，微生物分解粪便可提供无机盐给作物，可保持土壤肥力，改善土壤结构，B正确；粪尿肥田可减少化肥使用，从而不容易导致过多的氮、磷排入水体，导致水体富营养化，C正确；既遵循了自然规律，又考虑了经济和社会因素，D正确。 【答案】A 10．海洋牧场项目“伏羲一号”上可海风发电，下可智能养鱼。此外，该项目还通过人工培育珊瑚苗圃、种植大型海藻来优化生态环境。下列叙述错误的是（    ） A．风能为该项目供能属于清洁能源 B．智能养鱼带来的经济效益属于间接价值 C．珊瑚苗圃可支持海洋生态系统的恢复 D．大型海藻可为其他海洋生物提供栖息地 【解析】风能属于清洁能源，可以为该项目提供能量，A正确；智能养鱼带来的经济效益属于直接价值，B错误；珊瑚苗圃可以为海洋生态系统提供一定的环境，有利于海洋生态系统的恢复，C正确；大型海藻可为其他海洋生物提供栖息地 ，D正确。 【答案】B · 能力提升练 11．为了发展生态农业，某地农民分别建立了庭院生态系统和以鱼食昆虫杂草—鱼粪肥田为基础设计的稻鱼共生系统，其中图为庭院生态系统结构图。表为稻鱼共生系统和水稻单作系统的温室气体排放量（表中单位：kgCO2·eq/hm2）。下列说法正确的是（　　） 生产方式 化肥 农药 饲料 合计 氮肥 复合肥 小麦 玉米 水稻单作 459.0 1578.5 51.5 0 0 2089 稻鱼共生 278.2 1116.2 43.2 222.6 265.5 1925.7 A．相比稻鱼共生系统，水稻单作系统是没有消费者的，所以自我调节能力差 B．稻鱼共生系统增强了土壤肥力，其设计体现了循环、协调等生态学基本原理 C．流入该庭院生态系统的能量是生产者固定的太阳能 D．该生态系统的结构包括生产者、消费者、分解者及非生物的物质与能量 【解析】水稻单作系统存在消费者，例如以水稻为食的害虫等，A错误；稻鱼共生系统有较为复杂的食物链，物质能在生态系统中循环往复，稻鱼共生系统增强了土壤肥力，每种生物的种群数量在环境承载力以内，其设计体现了循环、协调等生态学基本原理，B正确；流入该庭院生态系统的能量除了生产者固定的太阳能，还有饲料中稳定的化学能，C错误；生态系统的结构包括生态系统的成分、食物链和食物网，生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，D错误。 【答案】B 12．下列有关生态工程的说法，正确的是（    ） A．生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生产力或改善生态环境 B．在湿地修复过程中，应选择污染物净化能力较强的多种水生植物，还需考虑这些植物各自的生态位差异，以及它们之间的种间关系，这遵循自生原理 C．在农村综合发展型生态工程中，可在玉米等作物还未成熟时就将果穗和秸秆一起收获，直接作为牛羊的青饲料，称为青贮 D．为加速恢复矿区生态环境，关键措施在于选择能在该环境生活的物种 【解析】生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺工程，A错误；选择污染物净化能力较强的多种水生植物进行种植，同时考虑这些植物各自的生态位差异以及它们之间的种间关系，通过合理的人工设计，使这些植物形成互利共存的关系，形成有序整体，实现自我优化、自我调节、自我更新和维持，这主要体现了生态工程中的自生原理，B正确；青贮是指把鲜棵植物品种压实封闭起来，使贮存的青饲料与外部空气隔绝，造成内部缺氧、致使厌氧发酵，从而产生有机酸，可使鲜棵饲料保存经久不坏，既可减少养分损失又有利于动物消化吸收的一种贮存技术或方法，C错误；恢复矿区生态环境的关键在于植被恢复，以及所必需的土壤微生物群落的重建，为加速恢复矿区生态环境，人们采用的措施包括人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制等，D错误。 【答案】B 13．科研人员设计了一种立体生态浮床用于水体水质提升、黑臭水体净化和水体景观修复，浮床分水生植物层和深度处理层。上层污水进入水生植物层，水生植物和藻类同时利用水生植物吸收水中N、P营养元素。深度处理层从外到内分为A、B和C处理区，下层污水依次进入A、B和C处理区，A处理区通过废弃软壳（主要为鸡蛋壳）富集微生物及微小动物并吸附Р元素，B处理区通过水生动物消化作用将难降解性污染物分解或者转化，C处理区通过人工介质（主要为聚乙烯和涤纶丝）富集微生物，去除水中污染物。下列有关该生态浮床设计目的及用途说法不正确的是（    ） A．生态浮床具有净化水质和美化环境的作用，体现了生物多样性的直接和间接价值 B．利用该浮床进行水体景观修复过程中，物种丰富度增加，营养结构更复杂，使生态系统的自我调节能力增强 C．利用该生态浮床可以对重金属含量较高的水体提升水质时，同时浮床中的水生植物还可以用于制作家畜饲料 D．通过风机转动给浮床提供氧气，更有利于水体的净化，其原因是对浮床提供氧气，可以增强水生植物根部的有氧呼吸，促进对无机盐离子吸收 【解析】生态浮床具有净化水质，体现了生物多样性的间接价值，美化环境体现了生物多样性的直接价值，A正确；该立体生态浮床充分利用群落的空间结构，提高了该群落对空间和资源的利用率，一般来说，生态系统中的生物种类越多，物种丰富度增加，营养结构越复杂，自我调节能力就越强，B正确；由于重金属难以被机体代谢出去，会沿着制作家畜饲料的植物→家畜→人这一食物链传递，最终积累在食物链的顶端，对家畜和人的健康产生危害，因此浮床中的水生植物不可以用于制作家畜饲料，C错误；若给浮床提供氧气，可以增强水生植物根部的有氧呼吸促进对无机盐离子吸收，同时促进A、C处理区好氧微生物对有机物的分解速度和B处理区动物对难降解性污染物的分解或转化速度，从而更有利于水体的净化，D正确。 【答案】C 14．在鱼塘适量种植莲藕，能达到水净、鱼肥、景美、藕增产的多重效益。以下相关说法正确的是（　　） A．莲藕和所有的鱼构成一个生态系统，鱼与莲藕的种间关系为共生关系 B．该系统中鱼所需的氧气主要来自荷叶的叶肉细胞的光合作用 C．莲藕直接吸收过剩鱼饲料和鱼粪便，是水体不容易被污染的主要原因 D．该模式综合考虑了自然——经济——社会效益，符合绿色生态发展观 【解析】生态系统是指一定区域中所有生物及其生活的无机环境，莲藕和所有的鱼不能构成一个生态系统，藕塘里的鱼能捕食莲藕的病虫，莲藕和鱼混养可以减少病虫害，鱼能让塘内泥土松散，鱼可以净化水质，鱼的排泄物还是莲藕生长不可多得的有机肥，因此鱼与莲藕的种间关系为共生关系，A错误；荷叶挺出水面，叶肉细胞光合作用产生的氧气释放到空气中，该系统中鱼所需的氧气主要来自水中浮游藻类光合作用产生以及空气中的氧气溶解在水中的部分，B错误；过剩鱼饲料和鱼粪便都是有机物，不能被莲藕直接吸收，C错误；该模式综合考虑了自然-经济-社会效益，既净化了水体，还达到了鱼肥、景美、藕增产的多重效益，符合绿色生态发展观，D正确。 【答案】D 15．某市执行垃圾强制分类回收政策，对于垃圾中的有机废弃物将按照“无废化生态社区”模式进行处理。下图为“无废化生态社区”中对有机废弃物进行处理的相关方案。下列相关叙述正确的是（    ） A．“无废化生态社区”主要遵循的生态学原理是循环原理 B．从资源化无害化角度分析，途径④优于②③ C．有机肥料能为农作物提供营养物质和能量 D．“无废化生态社区”模式提高了物质循环速率和能量传递效率 【解析】“无废化生态社区”主要遵循的生态学原理是循环原理，A正确；从资源化、无害化角度分析，通过多层分级利用有机废弃物中的物质，既充分利用有机物中的能量，又减少环境污染，因此途径②③优于④，B错误；有机肥料被分解者分解后能为农作物提供营养物质，但不能为农作物提供能量，C错误；“无废化生态社区”模式提高了物质循环速率和能量利用的效率，但不能提高能量传递效率，D错误。 【答案】A 16．有关“粮桑渔畜”生态农业的基本模式下列说法错误的是 A．生态农业实现了废物资源化，减少了环境污染 B．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“整体、协调、循环、再生”的原理 C．饲养家禽可以适当延长光照时间来提高产蛋率，这是利用了物理信息的作用 D．利用苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因培育抗虫作物，体现了生物多样性的间接价值 【解析】试题分析：生态农业是一个农业生态经济复合系统，将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来，以取得最大的生态经济整体效益。它也是农、林、牧、副、渔各业综合起来的大农业，又是农业生产、加工、销售综合起来，适应市场经济发展的现代农业。.生态工程的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理和系统学和工程学原理。建立该人工生态系统的目的是实现对能量的多级利用，提高能量的利用率，减少环境污染。生态农业实现了废物资源化，减少了环境污染，使生态系统中物质和能量被分层次多级利用，提高了能量的利用效率，A正确；建立生态工程时需要遵循“整体、协调、循环、再生”的原理，图解中的模式主要使用于江浙平原而不适用于我国西北地区， B正确；饲养家禽可以适当延长光照时间来提高产蛋率，这是利用了物理信息的作用，C正确；利用苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因培育抗虫作物，体现了生物多样性直接价值，D错误。 【答案】D · 思维拓展练 17．下图的鱼菜共生是一种新型的复合耕作体系，它把水产养殖与水耕栽培这两种原本完全不同的农耕技术，通过巧妙的生态设计，达到科学的协同共生，从而实现养鱼不换水而无水质忧患，种菜不施肥而正常成长的生态共生效应。    (1)在传统的水产养殖中，随着鱼的排泄物积累，水体的NH3增加，毒性逐步增大，此系统中设计增加了硝化床，其中富含硝化细菌，硝化细菌可以将硝化作用过程中产生的能量转为 。推测硝化床的作用是 。 (2)相比于传统土壤种植和完全依赖培养液的水培，鱼菜共生环境下，蔬菜的根系更发达、叶片有机物积累更多，分析出现这一优势的原因可能有 （答出两点）。 (3)一农户在这一系统中养殖鱼甲和鱼乙，过度增加了甲的养殖量后，导致甲的排泄物对鱼塘污染严重，引起鱼乙大量死亡。鱼乙大量死亡的原因可能是 （答一点即可）。 【答案】(1)有机物中的化学能 硝化细菌能将水中的NH3氧化成亚硝酸（HNO2）和硝酸（HNO3），净化鱼废水水质的同时又为植物提供营养物质 (2)鱼粪、鸡粪、厨余经过分解后产生的无机盐能被蔬菜根系细胞充分吸收供蔬菜生长发育，分解过程中产生的CO2可以提高叶肉细胞的光合速率 (3)过度增加甲的养殖量后，鱼甲的排泄物过多，需氧型微生物分解排泄物过程中消耗大量氧气，导致水体中溶解氧大幅度下降，引起鱼乙大量死亡，还有可能是微生物分解鱼甲的排泄物过程中产生了有害代谢废物，引起鱼乙大量死亡 18．建立人工湿地公园是解决城市水污染的一种有效途径。下图是某人工湿地的水体净化系统的主要组成。请回答下列问题： (1)该人工湿地的构建中，应选择具有较强适应污染环境和处理污水能力的植物，主要体现了生态工程的 原理。 (2)通过放动物，种植水生植物，形成复杂的 结构，可增加该生态系统的抵抗力稳定性。要治理水体污染，除依靠湿地生态系统自身的功能外，还应加强对污染源的控制，因为生态系统的 有限。 (3)研究该人工湿地对污水的处理能力，应对 的水质进行监测，常检测BOD、总氮量、总磷量等指标，其中BOD表示微生物分解一定体积水中有机物所需的氧气量，BOD值越高，表明 污染程度越高。 (4)折水涧是台阶式跌水区，可有效物理沉降砂砾并显著增加水体中 含量。 (5)某科研团队将净化后的水引入以团头鲂为养殖对象的人工池塘生态系统，测定的食物关系和能量流动关系分别如下表，表中数据表示捕食概率。 被捕食者 1 2 3 4 5 6 7 8 捕食者 2 0.46 0.38 0.094 0.058 0.008 3 0.736 0.074 0.161 0.028 5 0.708 0.012 0.023 0.015 0.206 0.033 6 0.74 0.223 0.037 1.饲料 2.桡足类 3.枝角类 4.浮游植物5.团头鲂 6.轮虫 7.底泥沉积物 8.水体碎屑。其中2、3、6为浮游动物 据表分析，写出团头鲂营养级最高的一条食物链 （用数字、箭头表示），动物2在人工池塘中属于第 营养级。 【解析】（1）该人工湿地的构建中，应选择具有较强适应污染环境和处理污水能力的植物，主要体现了生态工程的协调原理（需要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应、环境容纳量等问题）。 （2）生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，营养结构就是指食物链和食物网。通过放动物，种植水生植物，形成复杂的营养结构。由于生态系统的自我调节能力是有限的，因此要治理水体污染，应加强对污染源的控制。 （3）研究该人工湿地对污水的处理能力，应对进水口和出水口的水质进行监测，常检测BOD、总氮量、总磷量等指标。BOD表示微生物分解一定体积水中有机物所需的氧气量，BOD是反映环境污染的重要指标，其数值越高，表明有机物的含量越高，污染越严重。 （4）折水涧可有效物理沉降砂砾并显著增加水体中溶解氧含量。 （5）结合食物矩阵表可知，团头鲂可以捕食桡足类、枝角类、轮虫，桡足类可以捕食枝角类、浮游动物、轮虫，枝角类可以捕食浮游动物和轮虫，轮虫可以捕食浮游动物，浮游动物以浮游植物为食，因此团头鲂所处营养级最高的一条食物链：浮游植物→轮虫→枝角类→桡足类→团头鲂，即4→6→3→2→5，浮游动物2（桡足类）在人工池塘中属于第二、第三、第四营养级。 【答案】(1)协调 (2)营养 自我调节能力 (3)进水口和出水口 有机物 (4)溶解氧 (5)4→6→3→2→5 二、三、四 19．我国各地劳动人民通过不同的方法让昔日盐碱地变成鱼虾满池的鱼米绿洲。 (1)科研人员利用新疆盐碱地的特质，调配出适合海产品生长的“人工海水”，养殖了大量“海产品”。但用“人工海水”进行水产养殖容易出现N、P等无机盐含量增多，导致水体富营养化。“人工海水”生态系统中，马尾藻和萱藻是鱼的主要饵料，裸甲藻可产生甲藻毒素，对水生生物产生毒害作用。水体营养化水平对藻类的影响如下图所示： 据图分析，裸甲藻和马尾藻之间的种间关系是 。当水体的营养化水平处于 时，更有利于能量流向对人类最有益的部分。引入海菖蒲等海生挺水植物并定期收割，既能有效抑制裸甲藻的繁殖，防止水生生物大量死亡，又能治理水体富营养化，其原理是 。 (2)黄河三角洲某地区根据上述原理，“抬田挖塘”建立的台田模式如下图所示： “抬田挖塘”是在低洼盐碱地上按一定的比例开挖池塘，并将开挖池塘的土垫在台田上，由于 会使台田的无机盐减少，pH ，两三年后台田上就可以种植棉花、黑枸杞等农作物了。台田及池塘四周要种植多种草本植物以保护池坡，一般来说，距离池塘由近及远，植物的耐盐碱能力 。 (3)池塘养殖技术需根据养殖动物习性需要、盐碱地条件和不同的模式开挖池塘，该技术流程包括①池塘水质分析与改良②养殖尾水处理③养殖品种选择④养殖水循环利用。合理的排序是 （用数字表示）。青海某盐碱水池塘选择土著品种青海湖裸鲤作为养殖对象，某研究小组对该池塘生态系统中4类不同生物A、B、C、D消化道内食物进行了分析，结果如表所示： 生物种类 消化道内食物组成 A 青海湖裸鲤 浮游动物乙 B 底栖动物丙 浮游植物甲、浮游动物乙 C 浮游植物甲 / D 浮游动物乙 浮游植物甲 表中生物可形成的食物链（网）为 （用字母表示）。研究表明，盐碱水养殖青海湖裸鲤的体长增长率、体重增长率均显著低于淡水组养殖，其原因可能是在盐碱水养殖条件下，青海湖裸鲤所获能量更多用于 调节和酸碱调节，而非生长。 (4) “抬田挖塘”实现了生态、经济效益双赢，说明该盐碱地在修复过程中主要遵循了生态工程的 原理。 【解析】（1）由图可以看出，裸甲藻和马尾藻之间在数量上呈现相互抑制现象，说明二者之间是种间竞争关系；同时可以看出，当水体营养化水平处于中营养化时，裸甲藻的数量少，产生的毒素少，对水生生物毒害小，萱藻和马尾藻是鱼的主要饵料，在中营养化时数量相对较多，因此可以看出当水体的营养化水平处于中营养化时，更有利于能量流向对人类最有益的部分。海菖蒲等海生挺水植物能更好的竞争阳光，在与裸甲藻的竞争中占优势，抑制了裸甲藻的繁殖，同时还能从水体中吸收N、P等化学元素，达到治理水体富营养化的目的。 （2）分析题目中的信息可知，“挖塘抬田”是将开挖池塘的土垫在台田上，使台田增高，不再低洼，也不会再有积水，而且自然降水和灌溉水会将台田的无机盐冲刷到池塘中，台田的无机盐减少，pH降低，从而适合农作物的生长。群落的水平结构指的是在水平方向上由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度差异等因素，在不同地段分布着不同的种群，因此在池塘周围种植植物时按距离池塘由近及远，植物的耐盐碱能力依次减弱。 （3）池塘养殖技术需根据养殖动物习性需要、盐碱地条件和不同的模式开挖池塘，养殖之前需要①池塘水质分析与改良，③养殖品种选择，②养殖尾水处理，④养殖水循环利用。根据表格分析：C浮游植物甲是生产者，再根据消化道中的食物组成确定消费者的类型，C浮游植物甲被B底栖动物丙和D浮游动物乙所捕食，而D浮游动物乙又是B底栖动物丙和A青海湖裸鲤的食物，由此可确定食物链为 ；盐碱水养殖条件下，青海湖裸鲤的有机物分解所获能量更多用于渗透压调节，而非生长，因此盐碱水养殖青海湖裸鲤的体长增长率、体重增长率均显著低于淡水养殖组。 （4）抬田挖塘”实现了生态、经济效益双赢，说明该盐碱地在修复过程中主要遵循了生态工程的整体性原理。 【答案】(1)种间竞争 中营养化 海菖蒲等海生挺水植物在与裸甲藻竞争中占优势，抑制了裸甲藻的繁殖，减少了有毒物质的产生，有效防止鱼类的死亡；同时还能从水体中吸收N、P等化学元素，达到治理水体富营养化的目的 (2)自然降水和灌溉水（的冲刷） 降低 依次减弱 (3)①③②④ 渗透 (4)整体 20．建立人工湿地公园是解决城市水污染的一种有效途径。下图1是某人工湿地的水体净化系统的主要组成。请回答下列问题： (1)该人工湿地的构建中，应选择具有较强适应污染环境和处理污水能力的植物，主要体现了生态工程的 原理。 (2)通过放养鱼苗、水禽等动物，种植莲藕、芦苇等水生植物，形成复杂的 结构，可增加湿地生态系统的抵抗力稳定性。要治理水体污染，除了依靠湿地生态系统自身的功能外，还应加强对污染源的控制，因为生态系统的 有限。 (3)研究该人工湿地对污水的处理能力，应对 的水质进行监测，常检测BOD、总氮量、总磷量等指标，其中BOD表示微生物分解一定体积水中有机物所需的氧气量，BOD值越高，表明 污染程度越高。 (4)折水涧是台阶式跌水区，可有效物理沉降砂砾并显著增加水体中 含量。在进行植物配置时，浅水湖1的植物从岸边的垂柳、沿岸的挺水植物水竹、水面的浮叶植物睡莲过渡到沉水植物伊乐藻等，这体现了群落在空间上的 结构。 (5)某科研团队将净化后的水引入以团头鲂为养殖对象的人工池塘生态系统，测定的食物关系和能量流动关系分别如图2、图3，其中图2数据表示捕食概率，图3数据表示一段时间内该池塘中的各种能量相对值。 被捕 食者 捕食者 2 3 5 6 1 0.708 2 0.012 3 0.46 0.023 4 0.38 0.736 0.74 5 6 0.094 0.074 0.015 7 0.058 0.161 0.206 0.223 8 0.008 0.028 0.033 0.037 注：1.饲料 2.桡足类 3.枝角类 4.浮游植物 5.团头鲂 6.轮虫 7.底泥沉积物 8.水体碎屑 其中2、3、6为浮游动物 图2    ①据图2分析，请写出团头鲂营养级最高的一条食物链 （用数字和箭头表示），浮游动物2在人工池塘中属于第 营养级。 ②分析图3，第三营养级到第四营养级的能量传递效率是 （保留小数点后1位）。 【解析】（1）该人工湿地的构建中，应选择具有较强适应污染环境和处理污水能力的植物，主要体现了生态工程的协调原理（需要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应、环境容纳量等问题）。 （2）生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，营养结构就是指食物链和食物网。通过放养鱼苗、水禽等动物，种植莲藕、芦苇等水生植物，形成复杂的营养结构。由于生态系统的自我调节能力是有限的，因此要治理水体污染，应加强对污染源的控制。 （3）研究该人工湿地对污水的处理能力，应对进水口和出水口的水质进行监测，常检测BOD、总氮量、总磷量等指标。BOD表示微生物分解一定体积水中有机物所需的氧气量，BOD是反映环境污染的重要指标，其数值越高，表明有机物的含量越高，污染越严重。 （4）折水涧可有效物理沉降砂砾并显著增加水体中溶解氧含量。水平结构是指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布，在进行植物配置时，浅水湖1的植物从岸边的垂柳、沿岸的挺水植物水竹、水面的浮叶植物睡莲过渡到沉水植物伊乐藻等，这体现了群落在空间上的水平结构。 （5）①结合食物矩阵表可知，团头鲂可以捕食桡足类、枝角类、轮虫，桡足类可以捕食枝角类、浮游动物、轮虫，枝角类可以捕食浮游动物和轮虫，轮虫可以捕食浮游动物，浮游动物以浮游植物为食，因此团头鲂所处营养级最高的一条食物链：浮游植物→轮虫→枝角类→桡足类→团头鲂，即4→6→3→2→5，浮游动物2（桡足类）在人工池塘中属于第二、第三、第四营养级。 ②分析图3，第三营养级的同化量X=90.13+557.97+756.2=1 404.3（t/km2），第三营养级传递给第四营养级的同化量为90.13 t/km2，第三营养级到第四营养级的能量传递效率是90.13÷1 404.3×100%≈6.4%。 【答案】(1)协调 (2)营养 自我调节能力 (3)进水口和出水口 有机物 (4)溶解氧 水平 (5)4→6→3→2→5 二、三、四 6.4% 学科网（北京）股份有限公司 限公司原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$