4.3生态工程讲义2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修2

本讲义聚焦高中生物学“生态工程”核心知识点，系统梳理生态工程的概念（人类应用生态学和系统学原理修复或重建生态系统）、基本原理（整体、协调、循环、自生）及实例（如无废弃物农业、湿地修复），构建从概念内涵到原理支撑再到实际应用的完整学习支架。 该资料以题型为框架，结合“种养结合农牧循环”“稻鸭共作”等典例及变式题，通过案例分析培养科学思维，利用图表辅助理解原理应用。课中助力教师引导学生分析实际生态问题，课后通过过关验收帮助学生巩固知识，提升解决生态问题的态度责任与探究实践能力。

第4章 4.3 生态工程 内 容 导 航 题型1 生态工程的概念及其目标 题型2 生态工程所遵循的基本原理 题型3 生态工程的实例和发展前景 考 点 演 练 题型1 生态工程的概念及其目标 解｜题｜知｜识 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过程。 【典例1】随着“绿水青山就是金山银山”理念的提出，生态经济的重要性日益增显。下列有关叙述错误的是（　　） A．生态工程的特点是少消耗、低效益、可持续 B．生态经济所遵循的主要原则是循环经济 C．“无废弃物农业”遵循的基本原理是循环原理 D．在湿地的周围建立缓冲带可使湿地依靠自然演替机制恢复其生态功能 【变式1】下列关于生态工程的叙述，错误的是（　　） A．生态工程是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的新兴学科 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．应用了自生、协调、整体和循环等原理 【变式2】下列不属于生态工程的是（　　） A．三峡工程 B．转基因工程 C．南水北调工程 D．防治水污染工程 【变式3】生态工程的优点（　　） A．遵循自然界物质循环的规律 B．防止污染 C．少消耗、多效益、可持续 D．经济效益高 题型2 生态工程所遵循的基本原理 解｜题｜知｜识 生态工程所遵循的基础和基本原理有： 生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。 【典例1】为治理城市某区域被污染的水体，科研人员通过引进河水、设计湿地景观、优化植物种植等，建成了城市湿地景观公园。A区域种植挺水植物，B、C区域种植沉水植物，图中箭头代表水流方向。下列相关叙述错误的是（　　） A．引种挺水植物和沉水植物治理污水，体现了生物多样性的直接价值 B．各区通常优先选择种植本地物种，这体现了生态工程建设的协调原理 C．上述引种措施能降低水体氮、磷含量，降低富营养化和“水华”出现概率 D．该城市湿地景观公园生态系统维持正常功能需要系统外的能量补充 【变式1】“种养结合、农牧循环”模式：推广多年生饲草、玉米种植，结合畜禽粪污资源化利用，形成“饲草—养殖—沼气—种植”闭环，同时，养殖场粪污通过沼气工程转化为有机肥，反哺饲草种植，实现“养殖—种植”双向循环。为了防治饲草、玉米虫害，科研人员建议采用投放苏云金芽孢杆菌（毒杀幼虫）的方法来控制虫害。下列说法正确的是（　　） A．苏云金芽孢杆菌可以改变害虫的年龄结构，降低害虫的种群密度 B．投放苏云金芽孢杆菌毒杀幼虫，不会改变农田生态系统的结构 C．该生态系统在能量上有太阳能源源不断的输入，在物质上能实现自给自足 D．沼渣施用于草地，遵循生态工程的循环原理，实现了能量多级利用 【变式2】池塘养殖普遍存在由于饵料利用不充分、换水不及时、鱼类排泄等引起的水体污染现象，研究者设计了如图所示的循环水池塘养殖系统来解决水体污染问题。下列叙述中错误的是（　　） A．潜流湿地内选择污染物净化能力强的多种植物并进行合理布设遵循了自生原理 B．流入该养殖系统的总能量为生产者固定的太阳能 C．前一池塘上层水流入后一池塘底部，能增加水中的溶氧量、提高饵料的利用率 D．栽种的水生植物既能净化水体又能美化环境，体现了生物多样性的间接和直接价值 【变式3】稻鸭共作是利用鸭子吃掉稻田内的杂草和害虫，利用鸭子不间断的活动搅动水体翻动泥土，促进水稻生长。同时，鸭子的粪便又可作为水稻良好的有机肥料，达到肥田的目的。 （1）生态系统的结构包括　 　 ；鸭稻共作生态系统需要遵循的生态工程基本原理有　 　 。 （2）虽然氮元素是不断循环的，但仍需不断向稻田施加氮肥，主要原因是　 　 。某同学认为在一片农田中无法完成氮循环，其可能的理由是　 　 。 （3）为探究稻鸭共作和秸秆还田对稻田甲烷排放通量的影响，寻找生态减排途径，研究者设置了如下4个处理：常规稻作+无机氮肥（CR+IN），常规稻作+秸秆还田（CR+WS），稻鸭共作+无机氮肥（RD+IN），稻鸭共作+秸秆还田（RD+WS），结果如图所示。 ①由图可得出，与无机氮肥处理相比，秸秆还田显著　 　 （填“增加”或“降低”）了甲烷排放通量；与无鸭的常规稻作处理相比，稻鸭共作　 　 （填“增加”或“降低”）了稻田平均甲烷排放通量。 ②已知产甲烷菌是厌氧型细菌，结合题干信息，分析稻鸭共作影响甲烷排放量的原因　 　 。 题型3 生态工程的实例和发展前景 解｜题｜知｜识 （1）遵循自生的原理，生态工程设计时需要有效选择生物组分并合理布设。一般而言，应尽量提高生物多样性的程度，利用种群之间互利共存关系，构建复合的群落。另外还需要创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖，以及它们形成互利共存关系的条件。 （2）遵循整体原理，生态工程首先要遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的；更要考虑经济和社会系统的影响力。 【典例1】我国古代先民创立了“无废弃物农业”，保证了几千年来土地一直具有较高的生产能力。下列说法错误的是（　　） A．“无废弃物农业”实现了物质的循环再生 B．“无废弃物农业”实现了能量的多级利用 C．“秸秆还田”可改善土壤结构，提高土壤肥力 D．“秸秆还田”可减少来年农田病虫害的发生 【变式1】如图为技术人员针对某养猪场设计的废水处理流程图。下列有关叙述错误的是（　　） A．氧化塘中的风车草、圆田螺、细菌等所有生物共同构成生态系统 B．废水先通过稀释池可防止厌氧池中微生物因外界溶液浓度过高影响生长 C．输入此氧化塘的总能量除氧化塘中生产者固定的太阳能外还有废水中的化学能 D．废水不能过量流入氧化塘，原因是生态系统的自我调节能力有限 【变式2】某林场在桉树幼林里栽培菠萝，通过精心管理取得了桉树、菠萝两旺，提高了经济效益。下列说法错误的是（　　） A．这是立体农业，运用了群落的空间结构原理 B．桉树和菠萝根系深浅搭配，合理利用了不同层次土壤中的水分和有机物 C．这种农业生产模式可充分利用空间和资源 D．在提高经济效益的同时，还有利于水土保持 【变式3】“无废弃物农业”体现了我国古代劳动人民的勤劳和智慧，是我国古代传统农业的辉煌成就之一，也是生态工程最早和最生动的一种模式。“无废弃物农业”有很多类型，其中一种是把人畜粪便、枯枝落叶以及农产品加工过程中的废弃物等，采用堆肥和沤肥等多种方式，转变为有机肥料。 （1）图中包含的生物所处的最高营养级为 　 　 营养级。种植作物的农田可以看作是一个生态系统，在各种因素的调控下，该生态系统的 　 　 处于相对稳定的状态，农田便达到了生态平衡。农田生态系统具备自我调节能力的基础是 　 　 。 （2）堆肥和沤肥与秸秆直接还田相比并没有提高能量的利用率，原因是 　 　 。 （3） 某同学认为，“无废弃物农业”还不能作为完成生态系统物质循环研究的素材。你是否支持这一说法，并给出恰当的理由：　 　 。 （4） 蝗虫入侵可能会极大地降低生物的多样性，为了控制蝗灾，可以采取的生物防治方法有 　 （答出两点即可）。 过 关 验 收 1. 大汶河是黄河下游最大支流，全长231公里，近年来，山东省建设总面积872公顷的大汶河国家湿地公园，将大汶河水域打造成一条集保护带、风景带、展示带、功能带于一体的生态工程宝藏水系，实现了生态效益、经济效益和社会效益的最大化。下列说法正确的是（　　） A．生态工程比传统工程具有消耗多、效益高、可持续的特点 B．大汶河生态工程建设需要考虑自生、循环、协调和整体等生态学基本原理 C．为避免人类的干扰，应当完全依赖大汶河自然演替来恢复其生态功能 D．我们可以尝试建立定量化模型，设计出大汶河的标准化生态工程样板 2. 某花岗岩矿区经大规模生态修复后成为了一个集观光、娱乐、休闲、度假、探险、健身为一体的旅游胜地，下列叙述错误的是（　　） A．该矿区经生态修复成为旅游胜地后，体现了生物多样性的直接价值 B．恢复矿区生态环境的关键在于植被恢复和土壤微生物群落的重建 C．在建设过程中，应遵循生态工程的协调原理，尽可能选用本土物种 D．该花岗岩矿区修复并未改变该地群落演替的速度和方向 3. 生态工程的建设已经成为社会关注的热点，生态工程建设需要因地制宜、多措并举。以下有关说法不合理的是（　　） A．在生态工程建设中遵循整体、协调原理，有利于达到人与自然和谐共生 B．农村综合发展型生态工程遵循生态学规律，各地可选择不同模式建设 C．在湿地生态恢复工程中，应尽量选择当地的水生植物遵循了整体原理 D．矿区废弃地的生态恢复工程关键在于植被恢复与土壤微生物群落的重建 4. 为了推进乡村振兴，科技人员在某村引进赤松茸，推广“稻菇轮作”露地栽培模式，如图所示，相关叙述错误的是（　　） A．图1中赤松茸属于分解者，该模式可以实现生态系统中能量的多级利用 B．图2中乙用于生长、发育和繁殖的能量的值为a﹣b C．图1所示结构中农作物获取的物质和能量主要来自有机肥 D．该模式既让土地休养生息，又增加了生态效益和经济效益，遵循了生态工程中的循环和整体原理 5. 稻﹣蟹﹣泥鳅立体复合生态种养模式的原理是用稻护蟹，蟹吃饵料、有机碎屑、杂草、昆虫等，泥鳅吃残饵、蟹粪，泥鳅粪肥田。下列说法正确的是（　　） A．该种养模式合理利用了生态工程中的协调原理 B．蟹属于生态系统组成成分中的消费者和分解者 C．输入该生态系统总能量是生产者固定的太阳能 D．泥鳅粪可为水稻提供能量，提高了能量利用率 6. 2023年8月15日是我国首个“全国生态日”，今年活动的主题为“绿水青山就是金山银山”。国家通过多种形式开展生态文明宣传教育活动，下列有关叙述错误的是（　　） A．生态工程建设的目的就是遵循生态学规律，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 B．桑基鱼塘中“陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑”的农业生产模式体现了生态工程中的循环原理 C．山西为产煤大省，生态环境破坏严重，矿区废弃地的生态恢复工程关键在于植被恢复与土壤微生物群落的重建 D．我国人均生态足迹低于世界平均水平，应大力建设生态工程，使其达到或超过发达国家 7. 生态工程是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶，是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。下列关于生态工程的叙述错误的是（　　） A．湿地修复的过程中，应选择净化能力强且生态位重叠的水生植物，体现了自生原理 B．“无废弃物农业”能实现土壤中氮、磷、钾等元素的循环利用，体现了循环原理 C．草场现实载畜量高于理论载畜量使草场退化，违背了协调原理 D．园林既能改善生态环境，又能提高社会和经济效益，体现了整体原理 8. 沙漠化防治一直是困扰人类的难题。为了固定流沙、保障包兰铁路的运行，我国人民探索出将麦草插入沙丘防止沙流动的“草方格”固沙技术。流沙固定后，“草方格”内原有沙生植物种子萌发、生长，群落逐渐形成，沙漠化得到治理。在“草方格”内种植沙生植物，可加速治沙进程。甘肃古浪八步沙林场等地利用该技术，成功阻挡了沙漠的侵袭，生态效益显著，成为沙漠化治理的典范。关于“草方格”技术，下列叙述错误的是（　　） A．采用“草方格”技术进行流沙固定、植被恢复遵循了生态工程的自生原理 B．在“草方格”内种植沙拐枣、梭梭等沙生植物遵循了生态工程的协调原理 C．在未经人工种植的“草方格”内，植物定植、群落形成过程属于初生演替 D．实施“草方格”生态工程促进了生态系统防风固沙、水土保持功能的实现 9. “碳中和”是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量实现正负抵消，达到相对零排放。新农村建设开发沼气工程，以人畜粪便、秸秆为原料，产生的沼气可以为燃料，沼渣可以作为家禽的饲料及食用菌的培养基，沼液通入养鱼池用于促进浮游生物的生长，增加鱼的饲料，减少对林灌草地进行滥采滥伐，保护生态环境。下列说法错误的是（　　） A．沼气工程充分利用了循环原理，实现了能量的多级利用，大大提高了能量传递效率 B．在保护林灌草地改善水土流失的过程中，体现了生物多样性的间接价值 C．对林灌草地进行保护后，很多鸟类和小动物迁入、定居，改变了演替的速度和方向 D．可以通过植树造林、种草、开发沼气等绿色清洁能源来尽早实现“碳中和” 10. 在帮助农民发展经济的时候，一定要注意一些实际问题，如“苹果树不宜在热带地区栽种”“柑橘不宜在北方地区栽种”，这主要体现了生态工程的什么原理（　　） A．协调原理 B．整体原理 C．自生原理 D．循环原理 11. 碳汇渔业是指通过渔业生产促进水生生物吸收二氧化碳，并通过收获海产品把这些碳移出水体，不投饵的渔业生产活动，它可以缓解温室效应。某地碳汇渔业模式为：上层挂绳养殖藻类，中层挂笼养殖滤食性贝类，底层投放人工鱼礁并养殖刺参，其中贝类可以将CO2钙化为CaCO3。 （1）该碳汇渔业模式运用了群落的空间结构原理，依据这一原理进行海水立体养殖的优点是　 　 。分析该立体养殖生态系统的结构，需要分析其　 　 。 （2）据图1分析，该生态系统从大气中吸收的CO2　 　 （填“大于”、“小于”或“等于”）该生态系统中的生物呼吸作用释放的CO2，大气中CO2进入海洋水体后经　 　 过程被利用，从而缓解温室效应。 （3） 该生态系统中存在如图2所示的能量关系，贝类用于自身生长发育繁殖的能量 为　 　 kJ/（m2•a），贝类与刺参所在营养级之间的能量传递效率为　 　 %（保留1位小数）。 （4）流入该生态系统的总能量来源于　 　 。碳在海洋生物群落内部主要以　 的形式传递。碳汇渔业不仅提高了海水的固碳能力，并且通过人类收获海产品可以提高经济效益，这体现了生态工程的　 　 原理。 12. I．海南多地大力发展农家乐，构建旅游与生态并举的生态农业。池塘养鱼垂钓，水稻长势喜人，农民进行除草、治虫、施肥等生产活动。根据生态学原理，回答下列问题： （1） 池塘中的植物在垂直方向上的分布具有分层现象，这种现象与不同水域深度 的　 　 不同有密切相关。 （2） 从研究能量流动的意义角度分析，农民除草、治虫的目的是　 。 （3）假定某种群当年数量是一年前种群数量的λ倍。图1中该种群数量在a到d的增长曲线呈　 　 形，e点的种群数量比d点的种群数量　 　 （填“多”或“少”）。图2中所示组成成分与　 才能构成生态系统。不考虑其他捕食者，松毛虫同化的能量也不会全部流向灰喜鹊，其原因是　 　 。 （4）随着游客增多，有些废弃物和垃圾进入池塘，但并未引起生态系统的破坏，原因是生态系统具有一定的自我调节能力，它的基础是　 　 。红树林是海岸的天然防护林，体现了生物多样性的　 　 价值。 Ⅱ．近年来，烟台地区苹果种植户开始发展生态果园模式，如图一。 （5）流入该生态系统的总能量是　 　 ，从生态系统组成成分来看，食用菌属于　 　 。 （6）该生态系统建立过程中自然条件得到了较大改善，经济得到了快速发展，人民生活水平也得到显著提高，这说明设计者在建设该生态系统时利用了生态工程的　 　 原理。 （7）果树开花期，果农利用一种小型蜜蜂传粉，蜜蜂传粉时相互通过跳摆尾舞或震动翅膀发出嗡嗡声来进行交流，从信息类型来看，上述信息分别属于　 　 。 （8）该生态系统中，鸡鸭等家禽的存在既有助于消除杂草，控制虫害，又可以为果树提供粪肥，假设家禽的能量来自杂草，来自害虫，那么家禽每增加2kg，至少需要消耗生产者　 kg。 （9）图二是能量流经该生态系统第二营养级的示意图（单位：J•cm﹣2•a﹣1），其中进入A的能量表示该营养级的摄入量，据图分析，第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是　 。 13. 环境DNA（eDNA）技术是一种通过检测环境样品中特异性基因来识别物种的方法。科研人员利用该技术分析了青藏高原某冰川前缘、溪流到下游湖泊15个采样点的物种丰富度，结果如图。 （1）在青藏高原上，随海拔高度的变化，分布着不同的群落类型，主要影响因素是　 　 。据图分析，冰川前缘中至少含有　 　 个营养级。 （2）从生物多样性角度分析，eDNA的检测结果可反映水体及周边陆地生态系统中的　 　 。 （3）在湖泊生态系统中，碳在群落内部主要以　 的形式流动。当湖水出现富营养化时，会导致水生动物大量死亡，此时可采用生态浮床（指将植物种植于浮于水面的床体上）进行水体修复，一般选用本土经济作物，这体现了生物多样性的　 　 价值；从生态工程的角度分析，选择本土经济作物遵循了　 原理。 （4）研究人员对湖泊的能量流动情况进行了分析，发现该湖泊中存在捕食食物链和以碎屑为最初食物源的碎屑食物链，具体数据如表所示。 项目 生产者固定 碎屑 第Ⅱ营养级同化量 第Ⅱ营养级呼吸消耗的能量 第Ⅱ营养级粪便中的能量 第Ⅲ营养级同化量 第Ⅲ营养级呼吸消耗的能量 能量 a b c f g h i ①第Ⅱ营养级摄取的能量为　 （用字母表示）。 ②根据图中数据，　 　 （填“能”或“不能”）计算出第Ⅰ营养级和第Ⅱ营养级的能量传递效率，理由是　 　 。 14. “海洋牧场”是指在一定海域内，利用自然海洋环境，将人工放养的经济海洋生物聚集起来，对其进行有计划和有目的的海上放养。研究者在某地设置了以人工鱼礁、海带养殖和牡蛎养殖为主体的立体海洋牧场，即在水的上层，挂绳养殖海带等藻类；在水的中层，挂笼养殖牡蛎等滤食性贝类；在水的底层，投放人工鱼礁并养殖海参等底栖生物。 （1） 人工鱼礁投放海底后，可为海带、牡蛎等海洋生物提供良好的生存栖息场所，同时有利于它们的繁殖，最终实现生态效益和经济效益双赢，这体现了生物多样性的　 　 价值。从群落的空间结构分析，立体海洋牧场设计的意义　 　 。 （2）下表表示该海洋牧场的能量流动情况，其中M、N表示不同的营养级，“其它”表示该营养级从动植物遗体残骸获得的能量。 项目 呼吸作用以热能形式散失 该营养级生物遗体残骸中的能量 流向下一营养级 其它 生产者 6553 6561 3281 无 M 3619 2102 386 2826 N 217 168 1 无 海洋牧场生态系统能量流动的特点是　 。据表分析，生产者用于自身生长、发育和繁殖的能量为　 　 kJ/（m2•a），M属于生态系统组成成分中的　 　 ，由M到N的能量传递效率为　 　 %（保留一位小数）。 （3）在构建“海洋牧场”海水立体养殖时，需要有效选择所养殖的生物并合理布设，这遵循了生态工程的　 　 原理。海洋牧场在快速发展的过程中遇到了一些问题，例如往牧场排放粪便、药物残留等。上述问题对生态平衡造成了一定的影响，生态平衡包括结构平衡、功能平衡和　 　 。 15. 随着城市化的发展，城市水污染问题日益突出。建立人工湿地公园是解决城市水污染的一种有效途径。下列有关说法正确的是（　　） A．水体被污染后，该水体中高营养级个体体内的重金属污染物含量一般比低营养级的低 B．人工湿地公园中有大量绿色植物，不需要来自系统外的能量供应 C．绿藻、黑藻可吸收城市污水中的大分子有机物，并用于自身的光合作用 D．人工湿地净化污水充分利用了湿地生态系统的抵抗力稳定性 16. 我国华北某地建立了种植业与养殖业密切结合的生态农业示范区，模式图如图。此示范区包括7处养殖场，以及1处粪污处理中心周边的1200hm2生态种植区，其中玉米种植933hm2、蔬菜种植133hm2、果树种植133hm3。下列对其应用的生态工程原理分析不正确的是（　　） A．用沼气满足村民的需求实现清洁能源代替传统散煤能源遵循了自生的原理 B．以饲料化、肥料化和能源化来提升种养废弃物的利用率遵循了循环的原理 C．因地制宜的选择种植和养殖的生物种类并实现种养平衡遵循了协调的原理 D．同时实现防治环境污染、增加农民收入、促进产业发展遵循了整体的原理 17. 新型“零废弃生态农业”利用酶制剂，将鸡粪、猪粪及农田废弃物变为无臭无味溶于水的粉末，随水施撒在土壤里，实现了农田有机垃圾的零废弃、无污染，让农田秸秆和卖不出去的废弃农产品代替化肥改造盐碱地。从生态学角度对“零废弃生态农业”的分析正确的是（　　） A．“零废弃”充分利用资源，实现能量的循环利用 B．该生态系统中，酶制剂能够代替分解者发挥作用 C．促进了该生态系统中的物质循环并减少环境污染 D．建设的主要目的是提高生物多样性的直接价值 18. 城市景观水体大多为静止或流动性较差的半封闭缓流水体，水环境容量小，易污染。某研究小组以甲、乙、丙三种水生植物为主构建了人工水体净化系统，对某景观水体进行处理。下列说法错误的是（　　） A．流经该人工水体净化系统的总能量为生产者所固定的太阳能 B．好氧性细菌、真菌等微生物的分解作用是净化污水的重要途径 C．该人工水体净化系统中，碳元素在生产者和分解者之间双向传递 D．若流经该人工水体净化系统的污水浓度过大，需进行稀释处理 19. 为了推进乡村振兴，科技人员在某村引进赤松茸，推广“稻菇轮作”露地栽培模式，如图所示，相关叙述正确的是（　　） A．当地农田生态系统中引进的赤松茸属于分解者，可以实现该生态系统中能量的多级利用 B．该模式沿袭了“无废弃农业”的传统，菌糠和秸秆由废弃物变为了生产原料 C．该模式充分利用了水稻秸秆中的能量，提高了能量传递效率 D．该模式既让土地休养生息，又增加了生态效益和经济效益，遵循了生态工程中的循环原理和整体原理 20. 在某些地区的农村，农业生产过程中会产生大量废弃的秸秆、枝条和落叶等，乱堆乱放占用土地，有时这些废弃的秸秆、枝条和落叶会被直接焚烧而污染环境。为解决此问题，当地政府建设了“生态桥”工程，将废弃的秸秆、枝条和落叶等加工成有机肥后施加到农田土壤中，减轻污染的同时还提高了农作物的产量。下列叙述错误的是（　　） A．将有机肥施加到果园中，土壤微生物的种类和数量可能会发生改变 B．“生态桥”工程的实施，可能会提高农田生态系统的物种多样性 C．农田属于人工生态系统，其自我调节能力高于当地自然生态系统的 D．直接焚烧农作物秸秆可以加快物质循环和节省空间，可以提倡和推广 21. 南明河是贵阳市的“母亲河”，20世纪末，随着人口和经济高速增长，南明河水量被挤占，河道污染严重。为恢复南明河的生态环境，科研专家们首创性提出“适度集中、就地处理、就近回用”的系统规划治理理念，形成了污水处理及资源化利用的分布式下沉再生水生态系统创新技术体系。请分析以下举措对河流生态系统的修复作用。 （1）分布式下沉再生水生态系统根据河道的分布情况，因地制宜，将水厂建在上游和中游，实现高品质出水以达到生态补水要求。同时兴建人工湿地、改造沿岸湖泊，漫滩植被修复等，既补充了河道水量，又消除了黑臭。从深水区至浅水区依此搭配种植了多种水生植物，如荷花、菖蒲、芦苇、香蒲等，这些植被共同构建了河流生态系统中群落的 　 　 结构，这种混合种植方式可以提高河流生态系统的 　 　 稳定性，其原因在于 　 　 。 （2）中共中央办公厅国务院办公厅印发（农村人居环境整治提升五年行动方案（2021～2025年），通知明确提出推进农村生活垃圾分类减量与利用。协同推进农村有机生活垃圾、厕所粪污、农业生产有机废弃物资源化处理利用，以乡镇或行政村为单位建设一批区域农村有机废弃物综合处置利用设施，探索就地就近就农处理和资源化利用的路径。为了响应国家号召，某地建设了区域粪污处理中心，和散养畜禽粪污收集点。收集的畜禽粪可用于 　 　 （答出两点即可），其生态学意义在于 　 　 。 （2） 为推进流域水环境治理，在河流中上游进行农药化肥减量，以减轻污染。持续实施化肥使用量零增长行动，建立病虫害可持续治理技术体系，例如引进天敌来降低病虫的种群密度，这样做的原理 　 　 ，为减少化肥用量深入推广有机肥料的施用，其优点在于 　 　 （答出两点即可）。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4章 4.3 生态工程 内 容 导 航 题型1 生态工程的概念及其目标 题型2 生态工程所遵循的基本原理 题型3 生态工程的实例和发展前景 考 点 演 练 题型1 生态工程的概念及其目标 解｜题｜知｜识 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过程。 【典例1】随着“绿水青山就是金山银山”理念的提出，生态经济的重要性日益增显。下列有关叙述错误的是（　　） A．生态工程的特点是少消耗、低效益、可持续 B．生态经济所遵循的主要原则是循环经济 C．“无废弃物农业”遵循的基本原理是循环原理 D．在湿地的周围建立缓冲带可使湿地依靠自然演替机制恢复其生态功能 【答案】A 【解答】解：A、生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系，A错误； B、生态经济通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产出的污染物能够成为本系统或者另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化，B正确； C、“无废弃物农业”遵循的基本原理是循环原理，该农业中有机肥料的施用，改善了土壤结构，培育了土壤微生物，实现了土壤养分如氮磷钾及微量元素的循环利用，实现绿水青山就是金山银山，C正确； D、在湿地的周围建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰，可使湿地依靠自然演替机制恢复其生态功能，D正确。 故选：A。 【变式1】下列关于生态工程的叙述，错误的是（　　） A．生态工程是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的新兴学科 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．应用了自生、协调、整体和循环等原理 【答案】C 【解答】解：A、生态工程是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶，是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的新兴学科，A正确； B、生态工程追求经济与生态效益的双赢，B正确； C、生态工程是少消耗、多效益、可持续的工程，C错误； D、生态工程应用了自生、协调、整体和循环等原理，D正确。 故选：C。 【变式2】下列不属于生态工程的是（　　） A．三峡工程 B．转基因工程 C．南水北调工程 D．防治水污染工程 【答案】B 【解答】解：A、三峡工程利用水力发电，属于生态工程，A正确； B、转基因技术属于基因工程，不属于生态工程，B错误； C、由于水资源的不均衡，我国实施了南水北调工程，属于生态工程，C正确； D、防治水污染工程属于生态工程，D正确。 故选：B。 【变式3】生态工程的优点（　　） A．遵循自然界物质循环的规律 B．防止污染 C．少消耗、多效益、可持续 D．经济效益高 【答案】C 【解答】解：生态工程的优点是少消耗、多效益、可持续。 故选：C。 题型2 生态工程所遵循的基本原理 解｜题｜知｜识 生态工程所遵循的基础和基本原理有： 生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。 【典例1】为治理城市某区域被污染的水体，科研人员通过引进河水、设计湿地景观、优化植物种植等，建成了城市湿地景观公园。A区域种植挺水植物，B、C区域种植沉水植物，图中箭头代表水流方向。下列相关叙述错误的是（　　） A．引种挺水植物和沉水植物治理污水，体现了生物多样性的直接价值 B．各区通常优先选择种植本地物种，这体现了生态工程建设的协调原理 C．上述引种措施能降低水体氮、磷含量，降低富营养化和“水华”出现概率 D．该城市湿地景观公园生态系统维持正常功能需要系统外的能量补充 【答案】A 【解答】解：A、引种的挺水植物和沉水植物既可以优化景观，又可以改善水质，分别为直接价值和间接价值，A错误； B、由于本地物种对当地的生态环境适应能力强，因此，选择本地物种进行生态修复有利于修复的成功，该思路体现了生态工程建设的协调原理，B正确； C、该城市湿地景观公园对引进的河水有净化作用，植物吸收水中氮、磷，因此排水口水样中总氮磷含量下降、有毒物质减少，“水华”出现概率降低，C正确； D、生态系统中能量流动是单向流动、逐级递减的，所以要维持生态系统的稳定，需要从系统外持续输入能量，D正确。 故选：A。 【变式1】“种养结合、农牧循环”模式：推广多年生饲草、玉米种植，结合畜禽粪污资源化利用，形成“饲草—养殖—沼气—种植”闭环，同时，养殖场粪污通过沼气工程转化为有机肥，反哺饲草种植，实现“养殖—种植”双向循环。为了防治饲草、玉米虫害，科研人员建议采用投放苏云金芽孢杆菌（毒杀幼虫）的方法来控制虫害。下列说法正确的是（　　） A．苏云金芽孢杆菌可以改变害虫的年龄结构，降低害虫的种群密度 B．投放苏云金芽孢杆菌毒杀幼虫，不会改变农田生态系统的结构 C．该生态系统在能量上有太阳能源源不断的输入，在物质上能实现自给自足 D．沼渣施用于草地，遵循生态工程的循环原理，实现了能量多级利用 【答案】A 【解答】解：A、苏云金芽孢杆菌毒杀幼虫，直接减少害虫种群中的幼年个体数量，导致年龄结构发生改变，进而降低种群密度，A正确； B、投放苏云金芽孢杆菌增加了新的生物成分（微生物），改变了农田生态系统的物种组成和营养结构，因此生态系统结构发生改变，B错误； C、该生态系统的能量来源为太阳能（输入），但物质（如氮、磷等元素）需通过物质循环在生物圈内流动，并非完全自给自足，C错误； D、沼渣作为有机肥施用于草地，体现了物质循环再生原理，但能量在食物链中单向流动、逐级递减，沼渣中的能量已被微生物分解利用，无法被植物直接吸收，故未实现能量多级利用，D错误。 故选：A。 【变式2】池塘养殖普遍存在由于饵料利用不充分、换水不及时、鱼类排泄等引起的水体污染现象，研究者设计了如图所示的循环水池塘养殖系统来解决水体污染问题。下列叙述中错误的是（　　） A．潜流湿地内选择污染物净化能力强的多种植物并进行合理布设遵循了自生原理 B．流入该养殖系统的总能量为生产者固定的太阳能 C．前一池塘上层水流入后一池塘底部，能增加水中的溶氧量、提高饵料的利用率 D．栽种的水生植物既能净化水体又能美化环境，体现了生物多样性的间接和直接价值 【答案】B 【解答】A、在湿地修复过程中，选择净化能力较强的多种植物并进行合理布设，使其产生自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持，遵循了生态工程建设的自生原理，A正确； B、流入该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和投放的有机饲料中的能量，B错误； C、前一池塘上层水流入后一池塘底部，可以利用水流使饵料在水中均匀分布，提高饵料利用率，同时可以增加水中的溶氧量，满足鱼类生命活动的需要，C正确； D、净化水体属于间接价值，美化环境属于直接价值，D正确。 故选：B。 【变式3】稻鸭共作是利用鸭子吃掉稻田内的杂草和害虫，利用鸭子不间断的活动搅动水体翻动泥土，促进水稻生长。同时，鸭子的粪便又可作为水稻良好的有机肥料，达到肥田的目的。 （1）生态系统的结构包括　生态系统的组成成分和食物链、食物网　 ；鸭稻共作生态系统需要遵循的生态工程基本原理有　协调、自生、循环和整体　 。 （2）虽然氮元素是不断循环的，但仍需不断向稻田施加氮肥，主要原因是　农田生态系统中氮元素不断通过农产品输出，提高作物产量　 。某同学认为在一片农田中无法完成氮循环，其可能的理由是　物质循环具有全球性　 。 （3）为探究稻鸭共作和秸秆还田对稻田甲烷排放通量的影响，寻找生态减排途径，研究者设置了如下4个处理：常规稻作+无机氮肥（CR+IN），常规稻作+秸秆还田（CR+WS），稻鸭共作+无机氮肥（RD+IN），稻鸭共作+秸秆还田（RD+WS），结果如图所示。 ①由图可得出，与无机氮肥处理相比，秸秆还田显著　增加　 （填“增加”或“降低”）了甲烷排放通量；与无鸭的常规稻作处理相比，稻鸭共作　降低　 （填“增加”或“降低”）了稻田平均甲烷排放通量。 ②已知产甲烷菌是厌氧型细菌，结合题干信息，分析稻鸭共作影响甲烷排放量的原因　产甲烷杆菌为严格的厌氧型微生物，稻鸭共作生态系统中鸭通过觅食和游动，增加水体与大气交换面积，增加水中溶解氧；抑制产甲烷杆菌的生长活性，减少CH4的排放，因此稻鸭共作CH4的排放量降低。　 。 【答案】（1）生态系统的组成成分和食物链、食物网；协调、自生、循环和整体 （2）农田生态系统中氮元素不断通过农产品输出，提高作物产量；物质循环具有全球性 （3）增加；降低；产甲烷杆菌为严格的厌氧型微生物，稻鸭共作生态系统中鸭通过觅食和游动，增加水体与大气交换面积，增加水中溶解氧；抑制产甲烷杆菌的生长活性，减少CH4的排放，因此稻鸭共作CH4的排放量降低。 【解答】解：（1）生态系统的结构包括组成成分和食物链、食物网。生态工程需要遵循的基本原理包括协调、自生、循环和整体。 （2）在农田生态系统中，氮元素不断通过农产品输出，同时为提高作物产量，需要不断施加氮肥以维持土壤肥力。物质循环具有全球性，因此在一片农田中无法完成完整的氮循环。 （3）根据图示，与施用无机氮肥的处理相比，秸秆还田显著增加了甲烷排放通量；与无鸭的常规稻作处理相比，稻鸭共作降低了稻田平均甲烷排放通量。产甲烷杆菌是严格的厌氧型微生物，在稻鸭共作生态系统中，鸭通过觅食和游动，增加了水体与大气的交换面积，提高了水中溶解氧含量；这抑制了产甲烷杆菌的生长活性，从而减少了甲烷的排放，因此稻鸭共作显著降低了甲烷排放量。 故答案为： （1）生态系统的组成成分和食物链、食物网；协调、自生、循环和整体 （2）农田生态系统中氮元素不断通过农产品输出，提高作物产量；物质循环具有全球性 （3）增加；降低；产甲烷杆菌为严格的厌氧型微生物，稻鸭共作生态系统中鸭通过觅食和游动，增加水体与大气交换面积，增加水中溶解氧；抑制产甲烷杆菌的生长活性，减少CH4的排放，因此稻鸭共作CH4的排放量降低。 题型3 生态工程的实例和发展前景 解｜题｜知｜识 （1）遵循自生的原理，生态工程设计时需要有效选择生物组分并合理布设。一般而言，应尽量提高生物多样性的程度，利用种群之间互利共存关系，构建复合的群落。另外还需要创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖，以及它们形成互利共存关系的条件。 （2）遵循整体原理，生态工程首先要遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的；更要考虑经济和社会系统的影响力。 【典例1】我国古代先民创立了“无废弃物农业”，保证了几千年来土地一直具有较高的生产能力。下列说法错误的是（　　） A．“无废弃物农业”实现了物质的循环再生 B．“无废弃物农业”实现了能量的多级利用 C．“秸秆还田”可改善土壤结构，提高土壤肥力 D．“秸秆还田”可减少来年农田病虫害的发生 【答案】B 【解答】解：AB、“无废弃物农业“的主要原理是物质循环再生，并未体现实现能量多级利用，A正确，B错误； C、“秸秆还田“可把它们转变为有机肥料，施用到农田中，改善土壤结构，提高土壤肥力，C正确； D、“秸秆还田“可改善土壤结构，提高土壤肥力，减少来年农田病虫害的发生，D正确。 故选：B。 【变式1】如图为技术人员针对某养猪场设计的废水处理流程图。下列有关叙述错误的是（　　） A．氧化塘中的风车草、圆田螺、细菌等所有生物共同构成生态系统 B．废水先通过稀释池可防止厌氧池中微生物因外界溶液浓度过高影响生长 C．输入此氧化塘的总能量除氧化塘中生产者固定的太阳能外还有废水中的化学能 D．废水不能过量流入氧化塘，原因是生态系统的自我调节能力有限 【答案】A 【解答】解：A、氧化塘中的风车草、圆田螺、细菌等所有生物共同构成群落，A错误； B、废水浓度过高会导致微生物因外界环境浓度过高而失去体液，导致微生物活性降低，因此废水要先通过稀释池，B正确； C、生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能，由于废水中含有有机物，有机物中有能量，因此输入氧化塘的能量有太阳能和废水的有机物中化学能，C正确； D、废水不能过量流入氧化塘，原因是生态系统的自我调节能力有限，超过自我调节能力，生态系统就会遭到破坏，D正确。 故选：A。 【变式2】某林场在桉树幼林里栽培菠萝，通过精心管理取得了桉树、菠萝两旺，提高了经济效益。下列说法错误的是（　　） A．这是立体农业，运用了群落的空间结构原理 B．桉树和菠萝根系深浅搭配，合理利用了不同层次土壤中的水分和有机物 C．这种农业生产模式可充分利用空间和资源 D．在提高经济效益的同时，还有利于水土保持 【答案】B 【解答】解：A、桉树和菠萝高矮不同，即在垂直方向上出现分层现象，运用了群落的空间结构原理，A正确； B、桉树和菠萝根系深浅搭配，合理利用了不同层次土壤中的水分和无机盐，B错误； C、立体家业是运用了群落的空间结构原理，为充分得用空间和资源而发展起来的一种农业生产模式，C正确； D、桉树和萝经过精心管理取得了桉树菠萝两旺，提高了经济效益，并目桉树和菠萝根系深浅搭配，有利于水土保持，D正确。 故选：B。 【变式3】“无废弃物农业”体现了我国古代劳动人民的勤劳和智慧，是我国古代传统农业的辉煌成就之一，也是生态工程最早和最生动的一种模式。“无废弃物农业”有很多类型，其中一种是把人畜粪便、枯枝落叶以及农产品加工过程中的废弃物等，采用堆肥和沤肥等多种方式，转变为有机肥料。 （1）图中包含的生物所处的最高营养级为 　第三　 营养级。种植作物的农田可以看作是一个生态系统，在各种因素的调控下，该生态系统的 　结构和功能　 处于相对稳定的状态，农田便达到了生态平衡。农田生态系统具备自我调节能力的基础是 　负反馈调节　 。 （2）堆肥和沤肥与秸秆直接还田相比并没有提高能量的利用率，原因是 　将废弃物堆肥和沤肥后，其中的能量仍然是流入了分解者，没有实现能量的多级利用，提高能量利用率　 。 （3）某同学认为，“无废弃物农业”还不能作为完成生态系统物质循环研究的素材。你是否支持这一说法，并给出恰当的理由：　支持，物质循环中的生态系统是生物圈，且具有全球性，不能局限于少数几个生态系统　 。 （4）蝗虫入侵可能会极大地降低生物的多样性，为了控制蝗灾，可以采取的生物防治方法有 　引入蝗虫的捕食者；引入蝗虫的寄生者；引入有利于人们的蝗虫的竞争者　 （答出两点即可）。 【答案】（1）第三 结构和功能 负反馈调节 （2）将废弃物堆肥和沤肥后，其中的能量仍然是流入了分解者，没有实现能量的多级利用，提高能量利用率 （3）支持，物质循环中的生态系统是生物圈，且具有全球性，不能局限于少数几个生态系统 （4）引入蝗虫的捕食者；引入蝗虫的寄生者；引入有利于人们的蝗虫的竞争者 【解答】解：（1）图甲最长的食物链是：豆科作物→牲畜→人，故包含的生物所处的最高营养级为第三营养级。在各种因素的调控下，生态系统具有一定的稳定性，使自身结构和功能处于相对稳定的状态。生态系统之所以能维持相对稳定，保持生态平衡，是由于生态系统具有自我调节能力，该能力的基础是负反馈调节。 （2）“无废弃物农业”作为生态工程，系统各组分之间有适当的比例关系，体现了系统整体性原理；其中的生物数量适宜，不超过环境承载力，充分考虑了生物与环境的协调与平衡，体现了协调与平衡原理；通过积极种植能够固氮的豆科作物，以及收集一切可能的有机物质，实现了土壤养分如氮、磷、钾及微量元素的循环利用，体现了循环再生原理。结合图文内容可知：其中的“废弃物”主要包括人畜粪便、枯枝落叶以及农产品加工过程中的废弃物等；通常情况下，这些“废弃物”的能量被分解者利用，不再沿着食物链参与生态系统的能量流动功能。 （3）堆肥和沤肥与秸杆直接还田相比并没有提高能量的利用率，原因是将废弃物堆肥和沤肥后，其中的能量仍然是流入了分解者，没有实现能量的多级利用，提高能量利用率。 （4）蝗虫入侵可能会极大地降低生物的多样性，为了控制蝗灾，可以采取的生物防治方法有引入蝗虫的捕食者；引入蝗虫的寄生者；引入有利于人们的蝗虫的竞争者。 故答案为： （1）第三 结构和功能 负反馈调节 （2）将废弃物堆肥和沤肥后，其中的能量仍然是流入了分解者，没有实现能量的多级利用，提高能量利用率 （3）支持，物质循环中的生态系统是生物圈，且具有全球性，不能局限于少数几个生态系统 （4）引入蝗虫的捕食者；引入蝗虫的寄生者；引入有利于人们的蝗虫的竞争者 过 关 验 收 1. 大汶河是黄河下游最大支流，全长231公里，近年来，山东省建设总面积872公顷的大汶河国家湿地公园，将大汶河水域打造成一条集保护带、风景带、展示带、功能带于一体的生态工程宝藏水系，实现了生态效益、经济效益和社会效益的最大化。下列说法正确的是（　　） A．生态工程比传统工程具有消耗多、效益高、可持续的特点 B．大汶河生态工程建设需要考虑自生、循环、协调和整体等生态学基本原理 C．为避免人类的干扰，应当完全依赖大汶河自然演替来恢复其生态功能 D．我们可以尝试建立定量化模型，设计出大汶河的标准化生态工程样板 【答案】BD 【解答】解：A、生态工程的特点是少消耗、高效益、可持续，A错误； B、生态工程遵循着整体、协调、循环、再生等基本原理，B正确； C、人类活动，能够改变群落演替的方向和速度，因此可以通过人类的保护措施帮助大汶河来恢复其生态功能，C错误； D、我们可以尝试建立定量化模型，设计出大汶河的标准化生态工程样板，便于后续其他生态工程的发展，D正确。 故选：BD。 2. 某花岗岩矿区经大规模生态修复后成为了一个集观光、娱乐、休闲、度假、探险、健身为一体的旅游胜地，下列叙述错误的是（　　） A．该矿区经生态修复成为旅游胜地后，体现了生物多样性的直接价值 B．恢复矿区生态环境的关键在于植被恢复和土壤微生物群落的重建 C．在建设过程中，应遵循生态工程的协调原理，尽可能选用本土物种 D．该花岗岩矿区修复并未改变该地群落演替的速度和方向 【答案】D 【解答】解：A、生物多样性的直接价值包括对人类有食用、药用和工业原料等实用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值。旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等体现了生物多样性的直接价值，A正确； B、植被是生态系统的主要生产者，土壤微生物群落参与生态系统的物质循环等重要过程，恢复矿区生态环境的关键在于植被恢复和土壤微生物群落的重建，这样能为其他生物提供适宜的生存环境，B正确； C、生态修复时，考虑当地环境，尽可能选用本土物种，即考虑了生物与环境、生物与生物的协调与适应等问题，遵循了生态工程的协调原理，C正确； D、植被恢复是通过人工种植或自然恢复植被来改善生态环境的过程，在这个过程中会对原有的植被造成影响，使得群落演替的方向发生变化，植被恢复也会影响群落演替的速度，在自然状态下，群落演替的速度较慢，需要经过长时间的自然演替才能达到相对稳定的阶段，但是，通过人工干预进行植被恢复，可以加速这一过程，使得群落早日达到相对稳定的阶段，D错误。 故选：D。 3. 生态工程的建设已经成为社会关注的热点，生态工程建设需要因地制宜、多措并举。以下有关说法不合理的是（　　） A．在生态工程建设中遵循整体、协调原理，有利于达到人与自然和谐共生 B．农村综合发展型生态工程遵循生态学规律，各地可选择不同模式建设 C．在湿地生态恢复工程中，应尽量选择当地的水生植物遵循了整体原理 D．矿区废弃地的生态恢复工程关键在于植被恢复与土壤微生物群落的重建 【答案】C 【解答】解：A、生态工程建设中遵循整体原理，注重生态系统、经济系统和社会系统的统一，协调原理强调生物与环境、生物与生物的协调与适应，遵循这两个原理有利于实现人与自然和谐共生，A正确； B、由于不同地区的自然环境、资源状况等存在差异，因此农村综合发展型生态工程要遵循生态学规律，各地可根据自身实际选择不同模式建设，B正确； C、在湿地生态恢复工程中，尽量选择当地的水生植物遵循的是协调原理，处理好生物与环境、生物与生物的协调与适应，考虑环境容纳量等，而整体原理强调生态、经济、社会的统一，C错误； D、矿区废弃地的生态恢复工程关键在于植被恢复，因为植被可以改善土壤环境等，同时重建土壤微生物群落也很重要，有利于土壤生态系统的恢复，D正确。 故选：C。 4. 为了推进乡村振兴，科技人员在某村引进赤松茸，推广“稻菇轮作”露地栽培模式，如图所示，相关叙述错误的是（　　） A．图1中赤松茸属于分解者，该模式可以实现生态系统中能量的多级利用 B．图2中乙用于生长、发育和繁殖的能量的值为a﹣b C．图1所示结构中农作物获取的物质和能量主要来自有机肥 D．该模式既让土地休养生息，又增加了生态效益和经济效益，遵循了生态工程中的循环和整体原理 【答案】C 【解答】解：A、图1展示了“稻菇轮作”露地栽培模式，秸秆经发酵成为栽培基料，接种赤松茸菌种后，可收获鲜菇作为产品，菌糠还田可制成有机肥，进而生产优质稻米作为产品。赤松茸能将秸秆等有机物分解，属于分解者，该模式实现了对秸秆等物质的循环利用，从而实现了生态系统中能量的多级利用，A正确； B、图2中，甲为生产者，乙为消费者，a表示消费者的摄入量，b表示消费者的呼吸作用散失量，乙用于生长、发育和繁殖的能量＝摄入量﹣呼吸作用散失量，即a﹣b，B正确； C、农作物获取的能量主要来自太阳能，物质（如矿质元素）部分来自有机肥的分解，但能量并非来自有机肥，C错误； D、该模式中菌糠还田等环节体现了物质的循环利用，既让土地休养生息，又增加了生态效益和经济效益，遵循了生态工程中的循环和整体原理，D正确。 故选：C。 5. 稻﹣蟹﹣泥鳅立体复合生态种养模式的原理是用稻护蟹，蟹吃饵料、有机碎屑、杂草、昆虫等，泥鳅吃残饵、蟹粪，泥鳅粪肥田。下列说法正确的是（　　） A．该种养模式合理利用了生态工程中的协调原理 B．蟹属于生态系统组成成分中的消费者和分解者 C．输入该生态系统总能量是生产者固定的太阳能 D．泥鳅粪可为水稻提供能量，提高了能量利用率 【答案】B 【解答】解：A、立体复合生态种养模式的原理是用稻护蟹，蟹吃饵料、有机碎屑、杂草、昆虫等，泥鳅吃残饵、蟹粪，泥鳅粪肥田，该种养模式合理利用了生态工程中的循环原理，A错误； B、蟹吃饵料、有机碎屑、杂草、昆虫等，因此属于生态系统组成成分中的消费者和分解者，B正确； C、输入该生态系统总能量是生产者固定的太阳能和人工投入的饲料中的化学能，C错误； D、泥鳅粪中的有机物被微生物分解后，可为水稻提供二氧化碳和无机盐，不能为水稻提供能量，D错误。 故选：B。 6. 2023年8月15日是我国首个“全国生态日”，今年活动的主题为“绿水青山就是金山银山”。国家通过多种形式开展生态文明宣传教育活动，下列有关叙述错误的是（　　） A．生态工程建设的目的就是遵循生态学规律，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 B．桑基鱼塘中“陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑”的农业生产模式体现了生态工程中的循环原理 C．山西为产煤大省，生态环境破坏严重，矿区废弃地的生态恢复工程关键在于植被恢复与土壤微生物群落的重建 D．我国人均生态足迹低于世界平均水平，应大力建设生态工程，使其达到或超过发达国家 【答案】D 【解答】解：A、生态工程建设的目的就是遵循生态学规律，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，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，A正确； B、“陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑”，使物质进行了充分的利用，体现了循环原理，B正确； C、生态恢复工程关键在于植被恢复与土壤微生物群落的重建，C正确； D、生态足迹的值越大，代表人类所需的资源越多，转化成土地及水域的面积越大，对资源的利用就多，产生的废物就多，对生态和环境的影响越大，所以不应该增加生态足迹，D错误。 故选：D。 7. 生态工程是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶，是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。下列关于生态工程的叙述错误的是（　　） A．湿地修复的过程中，应选择净化能力强且生态位重叠的水生植物，体现了自生原理 B．“无废弃物农业”能实现土壤中氮、磷、钾等元素的循环利用，体现了循环原理 C．草场现实载畜量高于理论载畜量使草场退化，违背了协调原理 D．园林既能改善生态环境，又能提高社会和经济效益，体现了整体原理 【答案】A 【解答】解：A、湿地修复的过程中，应选择净化能力强且生态位重叠的水生植物，体现了协调原理，A错误； B、“无废弃物农业”能实现土壤中氮、磷、钾等元素的循环利用，利用了生态系统物质循环的功能，体现了循环原理，B正确； C、草场现实载畜量高于理论载畜量使草场退化，使得物种之间、生物与环境之间的适应性被破坏，违背了协调原理，C正确； D、园林既能改善生态环境，又能提高社会和经济效益，体现了整体原理，D正确。 故选：A。 8. 沙漠化防治一直是困扰人类的难题。为了固定流沙、保障包兰铁路的运行，我国人民探索出将麦草插入沙丘防止沙流动的“草方格”固沙技术。流沙固定后，“草方格”内原有沙生植物种子萌发、生长，群落逐渐形成，沙漠化得到治理。在“草方格”内种植沙生植物，可加速治沙进程。甘肃古浪八步沙林场等地利用该技术，成功阻挡了沙漠的侵袭，生态效益显著，成为沙漠化治理的典范。关于“草方格”技术，下列叙述错误的是（　　） A．采用“草方格”技术进行流沙固定、植被恢复遵循了生态工程的自生原理 B．在“草方格”内种植沙拐枣、梭梭等沙生植物遵循了生态工程的协调原理 C．在未经人工种植的“草方格”内，植物定植、群落形成过程属于初生演替 D．实施“草方格”生态工程促进了生态系统防风固沙、水土保持功能的实现 【答案】C 【解答】解：A、采用“草方格“技术进行流沙固定，创造有益于生物组分生长、发育、繁殖，使植被逐渐恢复，该过程遵循了生态工程的自生原理，A正确； B、在“草方格”内种植沙拐枣、梭梭等沙生植物时考虑了生物与环境、生物与生物的协调与适应，遵循了生态工程的协调原理，B正确； C、初生演替是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替，而次生演替指原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替，“草方格”内保留有原有沙生植物种子，故该群落形成过程属于次生演替，C错误； D、“草方格”固沙技术能防止沙子流动，有利于植被恢复，促进了生态系统防风固沙、水土保持功能的实现，D正确。 故选：C。 9. “碳中和”是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量实现正负抵消，达到相对零排放。新农村建设开发沼气工程，以人畜粪便、秸秆为原料，产生的沼气可以为燃料，沼渣可以作为家禽的饲料及食用菌的培养基，沼液通入养鱼池用于促进浮游生物的生长，增加鱼的饲料，减少对林灌草地进行滥采滥伐，保护生态环境。下列说法错误的是（　　） A．沼气工程充分利用了循环原理，实现了能量的多级利用，大大提高了能量传递效率 B．在保护林灌草地改善水土流失的过程中，体现了生物多样性的间接价值 C．对林灌草地进行保护后，很多鸟类和小动物迁入、定居，改变了演替的速度和方向 D．可以通过植树造林、种草、开发沼气等绿色清洁能源来尽早实现“碳中和” 【答案】A 【解答】解：A、沼气工程“以人畜粪便、秸秆为原料，产生的沼气可以为燃料，沼渣可以作为家禽的饲料及食用菌的培养基，沼液通入养鱼池用于促进浮游生物的生长，增加鱼的饲料，减少对林灌草地进行滥采滥伐，保护生态环境”，该过程充分利用了循环原理，实现了能量的多级利用，大大提高了能量的利用率，不能提高能量传递效率，A错误； B、间接价值是指对生态系统起重要调节作用的价值，保护林灌草地改善水土流失，属于生态功能，体现了生物多样性的间接价值，B正确； C、人类对林灌草地滥采滥伐会使生物种类减少，而对林灌草地进行保护后，很多鸟类和小动物迁入、定居，使生物种类增加，改变了演替的速度和方向，C正确； D、为尽早实现“碳中和”，我们一方面，可以通过植树造林、退耕还林还草等增加生产者的光合作用；另一方面，可以开发风电、核电、水能、沼气等新能源，D正确。 故选：A。 10. 在帮助农民发展经济的时候，一定要注意一些实际问题，如“苹果树不宜在热带地区栽种”“柑橘不宜在北方地区栽种”，这主要体现了生态工程的什么原理（　　） A．协调原理 B．整体原理 C．自生原理 D．循环原理 【答案】A 【解答】解：生物只有适应一定的环境才能正常生长，所以“苹果树不宜在热带地区栽种”“柑橘不宜在北方地区栽种”，这主要体现了生态工程的协调原理。 故选：A。 11. 碳汇渔业是指通过渔业生产促进水生生物吸收二氧化碳，并通过收获海产品把这些碳移出水体，不投饵的渔业生产活动，它可以缓解温室效应。某地碳汇渔业模式为：上层挂绳养殖藻类，中层挂笼养殖滤食性贝类，底层投放人工鱼礁并养殖刺参，其中贝类可以将CO2钙化为CaCO3。 （1）该碳汇渔业模式运用了群落的空间结构原理，依据这一原理进行海水立体养殖的优点是　充分利用空间及资源　 。分析该立体养殖生态系统的结构，需要分析其　组成成分和营养结构　 。 （2）据图1分析，该生态系统从大气中吸收的CO2　大于　 （填“大于”、“小于”或“等于”）该生态系统中的生物呼吸作用释放的CO2，大气中CO2进入海洋水体后经　藻类的光合作用、贝类的钙化作用　 过程被利用，从而缓解温室效应。 （3）该生态系统中存在如图2所示的能量关系，贝类用于自身生长发育繁殖的能量为　2288　 kJ/（m2•a），贝类与刺参所在营养级之间的能量传递效率为　7.3　 %（保留1位小数）。 （4）流入该生态系统的总能量来源于　生产者固定的太阳能　 。碳在海洋生物群落内部主要以　含碳有机物　 的形式传递。碳汇渔业不仅提高了海水的固碳能力，并且通过人类收获海产品可以提高经济效益，这体现了生态工程的　整体　 原理。 【答案】（1）充分利用空间及资源 组成成分和营养结构 （2）大于 藻类的光合作用、贝类的钙化作用 （3）2288 7.3 （4）生产者固定的太阳能 含碳有机物 整体 【解答】解：（1）群落的空间结构包括垂直结构和水平结构，海水立体养殖依据这一原理，优点是充分利用空间及资源。因为不同水层有不同的环境条件和资源，通过立体养殖，不同生物可以在各自适宜的水层生存和生长，提高了空间和资源的利用率。生态系统的结构包括组成成分（非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者）和营养结构（食物链和食物网），所以分析该立体养殖生态系统的结构，需要分析其组成成分和营养结构。 （2）该生态系统从大气中吸收的CO2用于藻类的光合作用等，而生态系统中的生物呼吸作用释放的CO2只是其中一部分。由于该碳汇渔业模式能缓解温室效应，说明吸收的CO2量大于释放的CO2量，所以该生态系统从大气中吸收的CO2大于该生态系统中的生物呼吸作用释放的CO2。大气中CO2进入海洋水体后，经藻类的光合作用（将CO2转化为有机物）、贝类的钙化作用（将CO2钙化为CaCO3）过程被利用，从而缓解温室效应。 （3）贝类用于自身生长发育繁殖的能量＝贝类的同化量﹣呼吸作用散失的能量。由图2可知，贝类的同化量为3281+2026＝5307kJ/（m2•a），呼吸作用散失的能量为3019kJ/（m2•a），所以贝类用于自身生长发育繁殖的能量为5307﹣3019＝2288kJ/（m2•a）。能量传递效率＝（下一营养级同化量÷上一营养级同化量）×100%。贝类同化量为5307kJ/（m2•a），刺参同化量为168+218＝386kJ/（m2•a），贝类与刺参所在营养级之间的能量传递效率为（386÷5307）×100%≈7.3%。 （4）流入生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，所以流入该生态系统的总能量来源于生产者固定的太阳能。碳在生物群落内部主要以含碳有机物的形式传递，生产者通过光合作用将CO2转化为含碳有机物，然后通过食物链和食物网在生物群落中传递。碳汇渔业不仅提高了海水的固碳能力（生态效益），并且通过人类收获海产品可以提高经济效益，这体现了生态工程的整体原理，即进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更要考虑到经济和社会等系统的影响力，兼顾生态效益、经济效益和社会效益。 故答案为： （1）充分利用空间及资源 组成成分和营养结构 （2）大于 藻类的光合作用、贝类的钙化作用 （3）2288 7.3 （4） 生产者固定的太阳能 含碳有机物 整体 12. I．海南多地大力发展农家乐，构建旅游与生态并举的生态农业。池塘养鱼垂钓，水稻长势喜人，农民进行除草、治虫、施肥等生产活动。根据生态学原理，回答下列问题： （1）池塘中的植物在垂直方向上的分布具有分层现象，这种现象与不同水域深度的　光照强度　 不同有密切相关。 （2）从研究能量流动的意义角度分析，农民除草、治虫的目的是　调整能量流动关系（或能量流动方向），使能量持续高效流向对人类最有益的部分　 。 （3）假定某种群当年数量是一年前种群数量的λ倍。图1中该种群数量在a到d的增长曲线呈　S　 形，e点的种群数量比d点的种群数量　少　 （填“多”或“少”）。图2中所示组成成分与　分解者、非生物的物质和能量　 才能构成生态系统。不考虑其他捕食者，松毛虫同化的能量也不会全部流向灰喜鹊，其原因是　还有能量一部分通过呼吸作用以热能的形式散失，一部分流向分解者，一部分未利用　 。 （4）随着游客增多，有些废弃物和垃圾进入池塘，但并未引起生态系统的破坏，原因是生态系统具有一定的自我调节能力，它的基础是　负反馈调节　 。红树林是海岸的天然防护林，体现了生物多样性的　间接　 价值。 Ⅱ．近年来，烟台地区苹果种植户开始发展生态果园模式，如图一。 （5）流入该生态系统的总能量是　生产者（果树、杂草）固定的太阳能　 ，从生态系统组成成分来看，食用菌属于　分解者　 。 （6）该生态系统建立过程中自然条件得到了较大改善，经济得到了快速发展，人民生活水平也得到显著提高，这说明设计者在建设该生态系统时利用了生态工程的　整体　 原理。 （7）果树开花期，果农利用一种小型蜜蜂传粉，蜜蜂传粉时相互通过跳摆尾舞或震动翅膀发出嗡嗡声来进行交流，从信息类型来看，上述信息分别属于　行为信息和物理信息　 。 （8）该生态系统中，鸡鸭等家禽的存在既有助于消除杂草，控制虫害，又可以为果树提供粪肥，假设家禽的能量来自杂草，来自害虫，那么家禽每增加2kg，至少需要消耗生产者　18　 kg。 （9）图二是能量流经该生态系统第二营养级的示意图（单位：J•cm﹣2•a﹣1），其中进入A的能量表示该营养级的摄入量，据图分析，第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是　30J•cm﹣2•a﹣1 。 【答案】（1）光照强度 （2）调整能量流动关系（或能量流动方向），使能量持续高效流向对人类最有益的部分 （3）S 少 分解者、非生物的物质和能量 还有能量一部分通过呼吸作用以热能的形式散失，一部分流向分解者，一部分未利用 （4）负反馈调节 间接 （5）生产者（果树、杂草）固定的太阳能 分解者 （6）整体 （7）行为信息和物理信息 （8）18 （9）30J•cm﹣2•a﹣1 【解答】解：（1）随着池塘水域深度的增加，光照强度逐渐减弱，导致池塘中的植物在垂直方向上的分布具有分层现象，可见，这种现象与不同水域深度的光照强度不同有密切相关。 （2）农民除草、治虫的目的是调整能量流动的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。 （3）图1中该种群数量在a到d时段内，λ值在等于1的基础上增加到最大值后再降为1，说明种群的数量在持续增加，但增长速率由快变慢，其增长曲线呈“S”形。从d到e时段内，λ小于1，说明种群数量一直在减少，因此e点的种群数量比d点的种群数量少。图2所示成分有生产者和消费者，不能构成生态系统，还缺少分解者和非生物的物质和能量；松毛虫一部分能量通过呼吸作用以热能的形式散失，一部分流向分解者，一部分未利用，所以其同化的能量不能全部流向下一营养级。 （4）生态系统具有自我调节能力的基础是其具有负反馈调节能力，红树林是海岸的天然防护林，说明其具有保护生态系统的作用，因此体现了间接价值。 （5）流入该生态系统的总能量是生产者（果树、杂草等）固定的太阳能。食用菌属于真菌，从生态系统组成成分来看，其属于分解者。 （6）该生态果园的建立使自然条件得到了较大改善，经济得到了快速发展，体现了生态工程的整体原则。 （7）蜜蜂传粉时相互通过跳摆尾舞属于行为信息，震动翅膀发出嗡嗡声属于物理信息。 （8）假设家禽的能量来自杂草，来自害虫，那么家禽每增加2kg，假设在食物链：草→害虫→鸡、鸭，至少需要消耗生产者Xkg，则X×20%×20%＝25，X＝10kg；在食物链：草→鸡、鸭，至少需要消耗生产者Ykg，则Y×20%＝85，Y＝8kg，则X+Y＝10+8＝18kg。 （9）第二营养级的同化量B为80J•cm﹣2•a﹣1，则用于生长、发育和繁殖的能量＝80﹣50＝30J•cm﹣2•a﹣1。 故答案为： （1）光照强度 （2）调整能量流动关系（或能量流动方向），使能量持续高效流向对人类最有益的部分 （3）S 少 分解者、非生物的物质和能量 还有能量一部分通过呼吸作用以热能的形式散失，一部分流向分解者，一部分未利用 （4）负反馈调节 间接 （5）生产者（果树、杂草）固定的太阳能 分解者 （6）整体 （7）行为信息和物理信息 （8）18 （9）30J•cm﹣2•a﹣1 13. 环境DNA（eDNA）技术是一种通过检测环境样品中特异性基因来识别物种的方法。科研人员利用该技术分析了青藏高原某冰川前缘、溪流到下游湖泊15个采样点的物种丰富度，结果如图。 （1）在青藏高原上，随海拔高度的变化，分布着不同的群落类型，主要影响因素是　温度　 。据图分析，冰川前缘中至少含有　2　 个营养级。 （2）从生物多样性角度分析，eDNA的检测结果可反映水体及周边陆地生态系统中的　物种多样性　 。 （3）在湖泊生态系统中，碳在群落内部主要以　含碳有机物　 的形式流动。当湖水出现富营养化时，会导致水生动物大量死亡，此时可采用生态浮床（指将植物种植于浮于水面的床体上）进行水体修复，一般选用本土经济作物，这体现了生物多样性的　直接　 价值；从生态工程的角度分析，选择本土经济作物遵循了　协调和整体　 原理。 （4）研究人员对湖泊的能量流动情况进行了分析，发现该湖泊中存在捕食食物链和以碎屑为最初食物源的碎屑食物链，具体数据如表所示。 项目 生产者固定 碎屑 第Ⅱ营养级同化量 第Ⅱ营养级呼吸消耗的能量 第Ⅱ营养级粪便中的能量 第Ⅲ营养级同化量 第Ⅲ营养级呼吸消耗的能量 能量 a b c f g h i ①第Ⅱ营养级摄取的能量为　c+g　 （用字母表示）。 ②根据图中数据，　不能　 （填“能”或“不能”）计算出第Ⅰ营养级和第Ⅱ营养级的能量传递效率，理由是　表中缺少第Ⅰ营养级被第Ⅱ营养级同化的具体能量值　 。 【答案】（1）温度 2 （2）物种多样性 （3）含碳有机物 直接 协调和整体 （4）c+g 不能 表中缺少第Ⅰ营养级被第Ⅱ营养级同化的具体能量值 【解答】解：（1）在青藏高原上，随海拔高度的变化，分布着不同的群落类型，决定这种分布的主要影响因素是温度。结合图示可知，冰川前缘中至少含有两个营养级，其中蓝藻和硅藻是生产者，无脊椎动物是初级消费者。 （2）题意显示，环境DNA（eDNA）技术是一种通过检测环境样品中特异性基因来识别物种的方法。从生物多样性角度分析，eDNA的检测结果可反映水体及周边陆地生态系统中的物种多样性。 （3）在湖泊生态系统中，碳在群落内部主要以含碳有机物的形式流动。当湖水出现富营养化时，会导致水生动物大量死亡，此时可采用生态浮床进行水体修复，一般选用本土经济作物，本土经济作物确保了人类对其利用的价值，因而体现了生物多样性的直接价值；从生态工程的角度分析，选择本土经济作物遵循了协调和整体原理，因为该植物的选择注重了生物与环境的适应，且注重了人们的经济收入。 （4）①摄取量＝同化量+粪便量，根据表格可知，第Ⅱ营养级摄取的能量为c+g。 ②表格给出了“生产者固定能量a”和“碎屑b”，但碎屑食物链的存在意味着第Ⅱ营养级的能量来源并非全部来自生产者（第Ⅰ营养级）的直接固定，部分能量来源于碎屑。因此，无法确定第Ⅰ营养级被第Ⅱ营养级同化的具体能量值，导致无法进行准确计算第Ⅰ营养级到第Ⅱ营养级的能量传递效率。 故答案为： （1）温度 2 （2）物种多样性 （3）含碳有机物 直接 协调和整体 （4）c+g 不能 表中缺少第Ⅰ营养级被第Ⅱ营养级同化的具体能量值 14. “海洋牧场”是指在一定海域内，利用自然海洋环境，将人工放养的经济海洋生物聚集起来，对其进行有计划和有目的的海上放养。研究者在某地设置了以人工鱼礁、海带养殖和牡蛎养殖为主体的立体海洋牧场，即在水的上层，挂绳养殖海带等藻类；在水的中层，挂笼养殖牡蛎等滤食性贝类；在水的底层，投放人工鱼礁并养殖海参等底栖生物。 （1）人工鱼礁投放海底后，可为海带、牡蛎等海洋生物提供良好的生存栖息场所，同时有利于它们的繁殖，最终实现生态效益和经济效益双赢，这体现了生物多样性的　直接价值和间接　 价值。从群落的空间结构分析，立体海洋牧场设计的意义　提升群落空间结构的复杂程度，提高了对阳光或者空间或者食物这些资源的利用率　 。 （2）下表表示该海洋牧场的能量流动情况，其中M、N表示不同的营养级，“其它”表示该营养级从动植物遗体残骸获得的能量。 项目 呼吸作用以热能形式散失 该营养级生物遗体残骸中的能量 流向下一营养级 其它 生产者 6553 6561 3281 无 M 3619 2102 386 2826 N 217 168 1 无 海洋牧场生态系统能量流动的特点是　单向流动、逐级递减　 。据表分析，生产者用于自身生长、发育和繁殖的能量为　9842　 kJ/（m2•a），M属于生态系统组成成分中的　消费者（初级消费者）、分解者　 ，由M到N的能量传递效率为　6.3　 %（保留一位小数）。 （3）在构建“海洋牧场”海水立体养殖时，需要有效选择所养殖的生物并合理布设，这遵循了生态工程的　自生　 原理。海洋牧场在快速发展的过程中遇到了一些问题，例如往牧场排放粪便、药物残留等。上述问题对生态平衡造成了一定的影响，生态平衡包括结构平衡、功能平衡和　收支平衡　 。 【答案】（1）直接价值和间接价值 提升群落空间结构的复杂程度，提高了对阳光或者空间或者食物这些资源的利用率 （2）单向流动、逐级递减 9842 消费者（初级消费者）、分解者 6.3 （3）自生 收支平衡 【解答】解：（1）人工鱼礁投放海底后，为海洋生物提供栖息场所并有利于繁殖，实现生态效益和经济效益双赢，这体现了生物多样性的间接价值（生态功能方面）和直接价值（带来经济效益）。从群落的空间结构分析，立体海洋牧场设计的意义在于提升群落空间结构的复杂程度，提高了对阳光、空间或者食物这些资源的利用率。 （2）海洋牧场生态系统能量流动的特点是单向流动、逐级递减。生产者用于自身生长、发育和繁殖的能量＝生产者固定的太阳能总量﹣呼吸作用散失的能量，生产者固定的太阳能总量＝呼吸作用散失的能量+该营养级生物遗体残骸中的能量+流向下一营养级的能量，即6553+6561+3281＝16395kJ/（m2•a），所以生产者用于自身生长、发育和繁殖的能量为16395﹣6553＝9842kJ/（m2•a），M 从生产者获得能量（流向下一营养级的能量），M属于生态系统组成成分中的消费者（初级消费者），同时从动植物遗体残骸获得的能量（其它），所以M属于生态系统组成成分中的分解者，由M到N的能量传递效率＝N从M获得的能量（流向下一营养级的能量）成M 同化的能量×100%，M同化的能量＝呼吸作用散失的能量+该营养级生物遗体残骸中的能量+流向下一营养级的能量，即3281+2826＝6107kJ/（m2•a），所以能量传递效率为386÷6107×100%≈6.3%。 （3）在构建“海洋牧场”海水立体养殖时，有效选择生物并合理布设，利用了这些生物之间的各种相互作用进行自组织，实现系统结构和功能的协调，形成有序的整体，这主要体现了生态工程的自生原理。生态平衡包括结构平衡、功能平衡和收支平衡（生态系统的物质和能量的输入与输出相对平衡）。 故答案为： （1）直接价值和间接价值 提升群落空间结构的复杂程度，提高了对阳光或者空间或者食物这些资源的利用率 （2）单向流动、逐级递减 9842 消费者（初级消费者）、分解者 6.3 （3）自生 收支平衡 15. 随着城市化的发展，城市水污染问题日益突出。建立人工湿地公园是解决城市水污染的一种有效途径。下列有关说法正确的是（　　） A．水体被污染后，该水体中高营养级个体体内的重金属污染物含量一般比低营养级的低 B．人工湿地公园中有大量绿色植物，不需要来自系统外的能量供应 C．绿藻、黑藻可吸收城市污水中的大分子有机物，并用于自身的光合作用 D．人工湿地净化污水充分利用了湿地生态系统的抵抗力稳定性 【答案】D 【解答】解：A、水体被污染后，由于富集作用，水体中高营养级个体体内的重金属污染物含量一般比低营养级的高，A错误； B、绿色植物光合作用需要的能量属于系统外的，一切生态系统都需要外来的能量供应，B错误； C、绿藻、黑藻一般吸收水中的无机盐和有机小分子，不能直接吸收大分子有机物，C错误； D、人工湿地净化污水的过程中利用了多种植物，因而充分利用了湿地生态系统的抵抗力稳定性，提高了生态系统的自我调节能力，有利于污水的处理，D正确。 故选：D。 16. 我国华北某地建立了种植业与养殖业密切结合的生态农业示范区，模式图如图。此示范区包括7处养殖场，以及1处粪污处理中心周边的1200hm2生态种植区，其中玉米种植933hm2、蔬菜种植133hm2、果树种植133hm3。下列对其应用的生态工程原理分析不正确的是（　　） A．用沼气满足村民的需求实现清洁能源代替传统散煤能源遵循了自生的原理 B．以饲料化、肥料化和能源化来提升种养废弃物的利用率遵循了循环的原理 C．因地制宜的选择种植和养殖的生物种类并实现种养平衡遵循了协调的原理 D．同时实现防治环境污染、增加农民收入、促进产业发展遵循了整体的原理 【答案】A 【解答】解：A、沼气工程建设实现清洁能源代替传统散煤能源，遵循物质循环原理，A错误； B、以饲料化、肥料化和能源化来提升种养废弃物的利用率遵循了循环的原理，B正确； C、因地制宜的选择种植和养殖的生物种类并实现种养平衡遵循了协调的原理，C正确； D、实现防治环境污染、增加农民收入、促进产业发展，考虑生态效益、经济效益和社会效益，遵循了整体的原理，D正确。 故选：A。 17. 新型“零废弃生态农业”利用酶制剂，将鸡粪、猪粪及农田废弃物变为无臭无味溶于水的粉末，随水施撒在土壤里，实现了农田有机垃圾的零废弃、无污染，让农田秸秆和卖不出去的废弃农产品代替化肥改造盐碱地。从生态学角度对“零废弃生态农业”的分析正确的是（　　） A．“零废弃”充分利用资源，实现能量的循环利用 B．该生态系统中，酶制剂能够代替分解者发挥作用 C．促进了该生态系统中的物质循环并减少环境污染 D．建设的主要目的是提高生物多样性的直接价值 【答案】C 【解答】解：A、能量是不能循环利用的，所以“零废弃”充分利用资源，并不能实现能量的循环利用，A错误； B、酶的作用机理是降低反应所需要的活化能，一定范围内使反应速率加快，所以酶制剂并不能代替分解者发挥作用，B错误； C、“零废弃生态农业”加快了有机垃圾的分解，促进了该生态系统中的物质循环，并减少环境污染，C正确； D、生物多样性的直接价值是：对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的直接价值，而建设新型“零废弃生态农业”的主要目的并不是提高生物多样性的直接价值，D错误。 故选：C。 18. 城市景观水体大多为静止或流动性较差的半封闭缓流水体，水环境容量小，易污染。某研究小组以甲、乙、丙三种水生植物为主构建了人工水体净化系统，对某景观水体进行处理。下列说法错误的是（　　） A．流经该人工水体净化系统的总能量为生产者所固定的太阳能 B．好氧性细菌、真菌等微生物的分解作用是净化污水的重要途径 C．该人工水体净化系统中，碳元素在生产者和分解者之间双向传递 D．若流经该人工水体净化系统的污水浓度过大，需进行稀释处理 【答案】AC 【解答】解：A、由于生活污水中含有有机物，有机物中含有能量，所以流经该生态系统的总能量大于全部生产者固定的太阳能，A错误； B、好氧性细菌、真菌等微生物能分解污水中的有机物，是净化污水的重要途径，B正确； C、该人工水体净化系统中，碳元素能从生产者流向分解者，在生产者和分解者之间单向传递，C错误； D、若流经该人工水体净化系统的污水浓度过大，可能会影响水生植物的生命活动，需进行稀释处理，D正确。 故选：AC。 19. 为了推进乡村振兴，科技人员在某村引进赤松茸，推广“稻菇轮作”露地栽培模式，如图所示，相关叙述正确的是（　　） A．当地农田生态系统中引进的赤松茸属于分解者，可以实现该生态系统中能量的多级利用 B．该模式沿袭了“无废弃农业”的传统，菌糠和秸秆由废弃物变为了生产原料 C．该模式充分利用了水稻秸秆中的能量，提高了能量传递效率 D．该模式既让土地休养生息，又增加了生态效益和经济效益，遵循了生态工程中的循环原理和整体原理 【答案】ABD 【解答】解：A、由图观察可知，赤松茸接种在以秸秆发酵的栽培基料上，属于该生态系统中的分解者，可以实现该生态系统中能量的多级利用，A正确； B、该模式沿袭了“无废弃物农业”的传统，遵循物质循环原理，菌糠和秸秆由废弃物变为了生产原料，达到了物质的循环利用，B正确； C、该模式充分利用了秸秆中的能量，从而提高能量的利用率，但不能提高能量的传递效率，C错误； D、该模式既让土地休养生息，在确保土地的肥力的同时又增加了生态效益和经济效益，遵循了生态工程中的循环原理和整体原理，D正确。 故选：ABD。 20. 在某些地区的农村，农业生产过程中会产生大量废弃的秸秆、枝条和落叶等，乱堆乱放占用土地，有时这些废弃的秸秆、枝条和落叶会被直接焚烧而污染环境。为解决此问题，当地政府建设了“生态桥”工程，将废弃的秸秆、枝条和落叶等加工成有机肥后施加到农田土壤中，减轻污染的同时还提高了农作物的产量。下列叙述错误的是（　　） A．将有机肥施加到果园中，土壤微生物的种类和数量可能会发生改变 B．“生态桥”工程的实施，可能会提高农田生态系统的物种多样性 C．农田属于人工生态系统，其自我调节能力高于当地自然生态系统的 D．直接焚烧农作物秸秆可以加快物质循环和节省空间，可以提倡和推广 【答案】CD 【解答】解：A、有机肥施加到果园中，土壤中有机物含量升高，土壤微生物的种类和数量会发生改变，A正确； B、“生态桥”工程的实施，改变土壤中微生物种类和数量，会提高农田生态系统的物种多样性，B正确； C、生态系统结构越复杂，其自我调节能力越强，农田属于人工生态系统，结构没有当地自然生态系统复杂，其自我调节能力低于当地自然生态系统，C错误； D、直接焚烧农作物秸秆可造成环境污染，同时浪费秸秆中的能量，不宜提倡和推广，D错误。 故选：CD。 21. 南明河是贵阳市的“母亲河”，20世纪末，随着人口和经济高速增长，南明河水量被挤占，河道污染严重。为恢复南明河的生态环境，科研专家们首创性提出“适度集中、就地处理、就近回用”的系统规划治理理念，形成了污水处理及资源化利用的分布式下沉再生水生态系统创新技术体系。请分析以下举措对河流生态系统的修复作用。 （1）分布式下沉再生水生态系统根据河道的分布情况，因地制宜，将水厂建在上游和中游，实现高品质出水以达到生态补水要求。同时兴建人工湿地、改造沿岸湖泊，漫滩植被修复等，既补充了河道水量，又消除了黑臭。从深水区至浅水区依此搭配种植了多种水生植物，如荷花、菖蒲、芦苇、香蒲等，这些植被共同构建了河流生态系统中群落的 　水平　 结构，这种混合种植方式可以提高河流生态系统的 　抵抗力　 稳定性，其原因在于 　生态系统的成分越多，营养结构越复杂，自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高　 。 （2）中共中央办公厅国务院办公厅印发（农村人居环境整治提升五年行动方案（2021～2025年），通知明确提出推进农村生活垃圾分类减量与利用。协同推进农村有机生活垃圾、厕所粪污、农业生产有机废弃物资源化处理利用，以乡镇或行政村为单位建设一批区域农村有机废弃物综合处置利用设施，探索就地就近就农处理和资源化利用的路径。为了响应国家号召，某地建设了区域粪污处理中心，和散养畜禽粪污收集点。收集的畜禽粪可用于 　堆肥和沤肥等多种方式，转变为有机肥料；发酵处理，产生沼气　 （答出两点即可），其生态学意义在于 　减少了粪便污染，并使粪便中的物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用　 。 （3）为推进流域水环境治理，在河流中上游进行农药化肥减量，以减轻污染。持续实施化肥使用量零增长行动，建立病虫害可持续治理技术体系，例如引进天敌来降低病虫的种群密度，这样做的原理 　利用种间关系（捕食）将病虫害长期控制在较低水平，且无环境污染　 ，为减少化肥用量深入推广有机肥料的施用，其优点在于 　改善土壤结构、培育土壤微生物（实现了土壤养分的循环利用）　 （答出两点即可）。 【答案】（1）水平 抵抗力 生态系统的成分越多，营养结构越复杂，自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高 （2）堆肥和沤肥等多种方式，转变为有机肥料；发酵处理，产生沼气 减少了粪便污染，并使粪便中的物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用 （3）利用种间关系（捕食）将病虫害长期控制在较低水平，且无环境污染 改善土壤结构、培育土壤微生物（实现了土壤养分的循环利用） 【解答】解：（1）水平结构指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布，从深水区至浅水区依此搭配种植了多种水生植物，如荷花、菖蒲、芦苇、香蒲等，这些植被共同构建了河流生态系统中群落的水平结构；生态系统的成分越多，营养结构越复杂，自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高，故混合种植方式可以提高河流生态系统的抵抗力稳定性。 （2）收集的畜禽粪采用堆肥和沤肥等多种方式，把它们转变为有机肥料；或者进行发酵处理，产生沼气；生态学意义在于减少了粪便污染，并使粪便中的物质在生态系统中循环往复，分层分级利用。 （3）引进天敌来降低病虫的种群密度，这样做的原理是：利用种间关系将病虫害长期控制在较低水平，且与使用农药相比，无污染；为减少化肥用量深入推广有机肥料的施用，其优点在于能改善土壤结构、培育土壤微生物、实现了土壤养分的循环利用。 故答案为： （1）水平 抵抗力 生态系统的成分越多，营养结构越复杂，自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高 （2）堆肥和沤肥等多种方式，转变为有机肥料；发酵处理，产生沼气 减少了粪便污染，并使粪便中的物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用 （3）利用种间关系（捕食）将病虫害长期控制在较低水平，且无环境污染 改善土壤结构、培育土壤微生物（实现了土壤养分的循环利用） 学科网（北京）股份有限公司 $