2020年高考生物講義：第41講生態(tài)工程

1、第 41 講生態(tài)工程課時強化訓練測控導航表知識點題號1.生態(tài)工程的特點、原理及應用1,22.生態(tài)工程的實例分析3,4,5,6,7,81. (2019 湖北黃岡月考)為治理某廢棄采石場的生態(tài)環(huán)境，對其進行 了公園化建設。(1)_對其進行整理和覆土，并選擇適生植物進行人工造林,不同恢復時 期的植物物種數(shù)如圖所示。to11,植物殘體及凋落物中的有機物被生 態(tài)系統(tǒng)中的_ 轉化為無機物，使土壤條件得到改善；同時由于人工林土壤中存在_,導致群落中植物物種數(shù)增加；t113,人工林抵抗力穩(wěn)定性的變化是_；群落中植物物種數(shù)逐漸增加，物種之間_加劇。(2)_ 通過人工林建設和園林景觀構建，既改善了生態(tài)環(huán)境，又可提

2、高社 會和經(jīng)濟效益，這主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的 _原理。解析:(1)t0ti,植物殘體及凋落物中的有機物被生態(tài)系統(tǒng)中的分解 者分解成無機物，使土壤條件得到改善。改造的廢棄采石場中的土壤 中存在一些種E S H I Cl I A N G H U A X U hl L I Ah h h h時間子或其他繁殖體，所以在群落演替過程中植物物種數(shù)會 增加。t1 t3,由于人工林中的植物物種數(shù)增加，所以人工林的自我調節(jié)能力逐漸增強，導致人工林的抵抗力穩(wěn)定性也逐漸增加。在一個群落中，植物之間因光照、土壤中的水分和無機鹽等因素而具有競爭 關系。(2) 生態(tài)工程的整體性原理是指進行生態(tài)工程建設時，不但要考慮到 自然生

3、態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，更重要的是,還要考慮到經(jīng)濟和社會等系統(tǒng)的 影響力。答案：(1)分解者 種子或繁殖體 增強 競爭(2)整體性2.污水處理廠的污泥富含有機質和無機成分，可用作肥料,但其多環(huán) 芳烴(PAHs)等有機污染物含量通常較高，施入土壤會帶來二次污染。 生物質炭是由作物廢棄秸稈等炭化而成。將污泥、含7%生物質炭的污泥均堆放一段時間后用于盆栽實驗，研究它們對黑麥草生長及 PAHs遷移的影響，結果見下表。(1) 生物質炭孔隙結構發(fā)達，能改善土壤的通氣狀況，使根系細胞_加強,_ 合成增加,從而促進根系對土壤養(yǎng)分的吸收。(2) 由表可知，施用含生物質炭的污泥 _,從而促進黑麥草生長；污泥的施用使土壤和黑

4、麥草的 PAHs 含 量，但生物質炭的輸入 _ ,從而降低 PAHS 污染的風險。由此可見，生物質炭有望用作污泥改良劑，促 進污泥的推廣應用。污泥的應用符合生態(tài)工程的 _原理。解析：(1)生物質炭能改善土壤的通氣狀況，增加土壤中的氧氣量，使 根系細胞的有氧呼吸加強,ATP 的產生量增加，為根系主動運輸吸收養(yǎng) 分提供能量。(2)由表可知，施用含生物質炭的污泥時，黑麥草葉綠素 含量增加，從而促進黑麥草的生長。與只施用污泥相比，施用含生物質 炭的污泥測定項目土壤 PAHs 含量(卩 g/kg)黑麥草葉綠素含量(mg/g)黑麥草每盆干重(g)黑麥草 PAHs含量(卩g/kg)紅壤+紅壤污泥5271 0

5、792.02.11.72.3401651紅壤+含 7%生物質炭的污泥7652.32.7428能降低土壤和黑麥草中 PAHs 的含量，說明生物質炭的輸入 能降低污泥中PAHS 的含量，從而降低 PAHS 虧染的風險。污泥中含有 大量的有機質和無機成分，施用污泥的目的是使其中的養(yǎng)分直接或間 接地被植物吸收利用，因此利用了物質循環(huán)再生的生態(tài)工程原理。答案：(1)有氧呼吸 ATP(2)能增加黑麥草葉綠素含量 升高能降低污泥中 PAHS 的含量物質循環(huán)再生3.(2018 湖南長郡中學模擬)生物量是指某一調查時刻單位面積內 現(xiàn)存生物的有機物總量。科研人員對我國某礦區(qū)開展生態(tài)恢復工作20 年后形成的人工恢復

6、群落和未受干擾的原始林群落不同植被類型的生物量進行了研究。(1) 由于采礦作業(yè)對環(huán)境具有極大的破壞作用，不僅使得原有植被完全破壞,而且可能喪失基本的土壤條件，在這一基礎上自然恢復群落 的過程為_ 演替，伴隨這一演替過程，群落的物種數(shù)目即_ 逐漸增加。(2) 若要加速礦區(qū)的恢復，可以采用生態(tài)工程手段，生態(tài)工程需要遵循的基本原理包括物質循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、整體性原理、 原理和_ 原理。(3)礦區(qū)恢復的第一步要使用機械方法壓實平整土地，人工制造_ ,為植被的恢復提供基本條件。解析：(1)采礦作業(yè)使得環(huán)境中原有植被完全破壞，而且可能喪失基本 的土壤條件，所以在此基礎上的自然恢復群落的過程為初

7、生演替。伴 隨這一演替過程的進行，群落的物種數(shù)目即豐富度(或“物種多樣性”)逐漸增加。(2) 建設生態(tài)工程需要遵循的基本原理包括：物質循環(huán)再生原理、物種 多樣性原理、整體性原理、協(xié)調與平衡原理、系統(tǒng)學和工程學原理。礦區(qū)廢棄地可能喪失了基本的土壤條件，因此，礦區(qū)恢復的第一步 要使用機械方法壓實平整土地，人工制造表土，為植被的恢復提供基 本條件。答案:(1)初生 豐富度(或“物種多樣性”)(2) 協(xié)調與平衡系統(tǒng)學和工程學表土4.某地以前是個農業(yè)結構單一、生態(tài)環(huán)境惡劣的地方，現(xiàn)在已經(jīng)改造 成如下的農、林、牧、漁綜合發(fā)展的農業(yè)生態(tài)村，據(jù)相關資料和所學 知識回答下面的問題：(1)_ 該生態(tài)工程建設遵循了

8、_、_ 等原理，充分發(fā)揮資源的生產潛力，防止環(huán)境污染，實現(xiàn)了_ 效益和_ 效益的同步發(fā)展。與單一作物的農田相比，該生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力較 _ (填“強”或“弱”)。(3)_ 桑園設計成立體農業(yè)，樹上養(yǎng)蠶，地面養(yǎng)雞，這是體現(xiàn)了群落的 _結構。池塘內營養(yǎng)級最高的生物為 _ ,其中魚和蝦的種間關系是_ 。解析：(1)生態(tài)工程建設的目的就是遵循自然界物質循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產潛力，防止環(huán)境污染，達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同 步發(fā)展；其遵循的基本原理有物質循環(huán)再生原理、整體性原理、協(xié)調 與平衡原理、物種多樣性原理等。(2) 該農業(yè)生態(tài)工程實現(xiàn)了物質和能量的多級利用，其自我調節(jié)能力比單一的農業(yè)生態(tài)

9、系統(tǒng)強。(3) 將桑園設計成立體農業(yè)，樹上養(yǎng)蠶,地面養(yǎng)雞，體現(xiàn)了群落的垂直 結構。(4) 魚和蝦處于最高營養(yǎng)級，它們都可以以微藻為食，所以兩者之間存 在競爭關系，且魚還可以以蝦的幼體為食，說明兩者之間還存在捕食 關系。答案：(1)物質循環(huán)再生協(xié)調與平衡 經(jīng)濟 生態(tài)強(3) 空間(垂直;垂直結構和水平)(4) 蝦、魚捕食和競爭5.長江的水體污染是由于流入長江的次級河流(城市生活污水)污染引起的,某研究小組利用人工浮床技術對次級河流中水質凈化進行研 究,實驗裝置如圖所示污水中 TN TP 去除率的比較(%)處理總氮 TN總磷 TP對照42.638.8茭白92.883.3菖蒲92.794.3混合94

10、.984.7(1) 圖中植物的作用是_ 。該植物采收后，可干燥處理后用來提取 Cu Zn、Hg Pb 等金屬,則該植物_(填“適合”或“不適合”)做家畜飼料。(2) 此案例屬于_ 生態(tài)工程的實例。人類對城市生活污水的治理應用了生態(tài)工程的哪些原理？_ 。(寫一個即可)(3) 該小組利用人工浮床開展了“茭白和菖蒲對生活污水凈化效果的研究”。為了避免實驗誤差，你認為每個實驗裝置中的植物株數(shù)應_ 。(4) 該小組實驗結果如上表所示，從此表中看出，該小組研究的因變量為_,你從表中得出的結論是 _解析：(1)人工浮床的原理就是利用浮床植物發(fā)達的根系吸附大量懸 浮物,靠其中的微生物降解和吞噬作用凈化水中的污

11、染物，其次浮床 植物在生長過程中還能利用水中的氮、磷污染物；另外人工浮床通過 遮光作用來抑制水體中藻類的生長繁殖，可有效防止“水華”發(fā)生，提高水的透明度；可干燥處理后用來提取 Cu Zn、 Hg Pb 等金屬,則 該植物不適合做家畜飼料，防止隨著食物鏈進行生物富集，對人體造 成傷害。(2)人類對城市生活污水的治理應用了生態(tài)工程的協(xié)調與平衡、整體 性等原理。(3) 每一實驗組的植物數(shù)量應該相同，而且具有一定的數(shù)量，避免因統(tǒng)計誤差對實驗的影響。(4) 據(jù)表分析：自變量是種植的植物種類，因變量是污水中的 N P 含量, 結論是兩種植物不論單獨種植還是等量混合種植，凈化效果均明顯高 于對照組。答案:(

12、1)吸收水中的化學元素不適合(2) 城市環(huán)境 協(xié)調與平衡、整體性原理等(答出一點即可)(3) 多株且相等 (4)污水中 N P 含量 兩種植物不論單獨種植還是 等量混合種植凈化效果均明顯高于對照組(或菖蒲對總磷的去除效果 明顯高于茭白和混合菖蒲種植)6.(2018 河北邯鄲二模)2017 年 12 月 5 日,第三屆聯(lián)合國環(huán)境大會 上，我國大力推進生態(tài)文明建設的一個生動范例一一河北塞罕壩林場 被授予“地球衛(wèi)士獎”。1962 年建場以來，塞罕壩三代林場建設者們 在“黃沙遮天日，飛鳥無棲樹”的荒漠地上艱苦奮斗，營造出 112 萬畝 的世界上面積最大的一片人工林。(1) 塞罕壩森林覆蓋率從 11.4

13、%提高到 80%每年可涵養(yǎng)水源、凈化水質 1.37 億立方米，固碳 74.7 萬噸,釋放氧氣 54.5 萬噸,這體現(xiàn)了生物 多樣性的_價值。(2) 塞罕壩荒漠沙地變林海，這屬于群落的 _演替，此過程群落的物種豐富度會_ ,從而提高了生態(tài)系統(tǒng)的_ 穩(wěn)定性。(3) 塞罕壩的成功，除了依靠持之以恒的信念，也少不了科學求實的管理理念。塞罕壩人注重“多品種種植”，這體現(xiàn)了生態(tài)工程的 _原理,提出“一邊抓造林，一邊抓營林”的理念，這體現(xiàn)了生態(tài)工程的_原理。(4) 塞罕壩人踐行了 “綠水青山就是金山銀山”的科學論斷，結合塞罕壩成功的事例，舉兩點說明_。解析：(1)塞罕壩森林可涵養(yǎng)水源、凈化水質等，這體現(xiàn)了生

14、物多樣性 的生態(tài)功能，即間接價值。(2) 塞罕壩由荒漠沙地變成林海，這屬于群落的初生演替。此演替過程 中群落的物種豐富度會增加，生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構復雜，從而提高了 生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性。“多品種種植”體現(xiàn)了生態(tài)工程的物種多樣性原理。在進行林業(yè) 工程建設時，一方面要號召農民種樹，另一方面要考慮貧困地區(qū)的農 民生活問題，否則容易造成“前面造林，后面砍林”的現(xiàn)象，即生態(tài)工 程設計時要遵循整體性原理。(4) 三代塞罕壩人以堅韌不拔的斗志和永不言敗的擔當，將昔日黃沙 遮天、飛鳥不棲的荒原，建設成百萬畝的人工林海，同時提出“一手抓 造林，一手抓營林”的理念，這些均體現(xiàn)了 “綠水青山就是金山銀山” 的科學

15、論斷。答案：(1)間接初生增加抵抗力(3) 物種多樣性整體性(4) 塞罕壩三代林場建設者們在“黃沙遮天日，飛鳥無棲樹”的荒漠地 上營造出 112 萬畝的世界上面積最大的一片人工林，同時提出“一手 抓造林,一手抓營林”的理念，注重“多品種種植”等7.以前某地農村農作物秸稈都是作為燃料燃燒，而農戶和家畜的糞便 等均作為肥料直接施入農田，后來逐步開始進行農村產業(yè)結構調整，下圖是現(xiàn)在當?shù)厣鷳B(tài)工程示意圖。(1) 試分析以前生產方式的主要不利影響：_ 。(2) 該生態(tài)工程的建設遵循了 _基本原理。生態(tài)工程與傳統(tǒng)工程相比較，具有 等特點。(3)當?shù)厝讼ＭM一步提高該系統(tǒng)的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。專家經(jīng)過考察后,

16、建議他們增加一個奶牛養(yǎng)殖項目。村民接受了專家的建議 并對原有的生產項目做了一些調整。他們需要調整的項目主要是(4)_ 現(xiàn)代生物技術可應用于生態(tài)建設，例如_ 工程中抗蟲、抗病轉基因植物的種植減少了農藥的使用；_ 工程中組織培養(yǎng)技術的應用，可對城市環(huán)境進行綜合治理。又如_ 工程中胚胎移植可以用于保護瀕危野生動物，保護生物多樣性等。(5)_ 該生態(tài)工程中的能量能夠更多地被人類利用，原因是_ 。解析：(1)農作物秸稈作為燃料燃燒造成環(huán)境污染，農戶和家畜的糞便 等均作為肥料直接施入農田，造成能源和物質的浪費。(2)生態(tài)農業(yè)依 據(jù)的生態(tài)學原理有物質循環(huán)再生原理、 物種多樣性原理、整體性原理、 協(xié)調與平衡原

17、理。(3)增加奶牛養(yǎng)殖項目，應對農作物種類和數(shù)量以及 原養(yǎng)殖家畜的數(shù)量作出相應的調整。(4)抗蟲、抗病轉基因植物的獲 得屬于基因工程，組織培養(yǎng)技術屬于細胞工程，胚胎移植屬于胚胎工 程。(5)由于該生態(tài)系統(tǒng)充分利用了廢棄物中的能量，實現(xiàn)了能量的多 級利用，所以能量能夠更多地被人類利用。答案:(1)能源和物質資源的浪費，造成環(huán)境污染，農業(yè)成本高等(2) 物質循環(huán)再生原理、 物種多樣性原理、 整體性原理、 協(xié)調與平衡 原理(選填兩個)少消耗、多效益、可持續(xù)(3) 種植的農作物的種類和數(shù)量(或原養(yǎng)殖家畜的數(shù)量等)基因細胞胚胎(5) 充分利用了廢棄物中的能量，實現(xiàn)了能量的多級利用(廢棄物資 源化)8.英

18、國的一位生態(tài)學家曾指出，生態(tài)農業(yè)必須具備以下條件：它必 須是一個自我維持系統(tǒng)，一切副產品都要再循環(huán)，盡量減少損失，提倡 使用固氮植物、作物輪作以及正確處理和使用農家肥料等方法來保持 土壤肥力。它必須實行多種經(jīng)營，種植業(yè)用地與畜牧業(yè)用地的比例 要恰當，這樣才能使系統(tǒng)自我維持，并增加農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和 生產出最大的生物量。請回答下列問題：(1) 上述條件強調的是生態(tài)農業(yè)應遵循 _ 原理,這是借鑒了_模式,這種模式的突出特點是_。(2) 上述條件強調的是 _ 原理禾廿_原理,這有利于_(3)_生態(tài)農業(yè)設計是生態(tài)農業(yè)建設實施的前提和依據(jù)。某研究性課題 小組在調查分析當?shù)剞r業(yè)生產實際情況的基礎上，設計了一個良性循 環(huán)的農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。假如你是該小組的成員，你認為這個設計應包括 哪些方面的內容？解析:(1)條件通過農家肥料等改善土壤結構，培育土壤微生物，實 現(xiàn)土壤養(yǎng)分的循環(huán)利用，體現(xiàn)了物質在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復，分層分 級利用, 從而達到取之不盡、用之不竭的效果。借鑒了無廢棄物農業(yè) 模式。 (2) 條件中“多種經(jīng)營”等體現(xiàn)了生態(tài)工程中的物種多樣性 原理, “種植業(yè)用地與畜牧業(yè)用地的比例要恰當”等體現(xiàn)了系統(tǒng)的結 構決定功能原理。這樣有利于維持系統(tǒng)較高的抵抗力穩(wěn)定性 , 優(yōu)化結 構 , 完善功能 , 增加生物量的產出。(3) 生態(tài)農業(yè)的設計要考慮合理巧接食物鏈、物質的循環(huán)再生