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(shí)強(qiáng)化訓(xùn)練測(cè)控導(dǎo)航表知識(shí)點(diǎn)題號(hào)1.生態(tài)工程的特點(diǎn)、原理及應(yīng)用1,22.生態(tài)工程的實(shí)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(chǎng)的生態(tài)環(huán)境，對(duì)其進(jìn)行 了公園化建設(shè)。(1)_對(duì)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(shí) 期的植物物種數(shù)如圖所示。to11,植物殘?bào)w及凋落物中的有機(jī)物被生 態(tài)系統(tǒng)中的_ 轉(zhuǎn)化為無機(jī)物，使土壤條件得到改善；同時(shí)由于人工林土壤中存在_,導(dǎo)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(shè)和園林景觀構(gòu)建，既改善了生態(tài)環(huán)境，又可提

2、高社 會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，這主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的 _原理。解析:(1)t0ti,植物殘?bào)w及凋落物中的有機(jī)物被生態(tài)系統(tǒng)中的分解 者分解成無機(jī)物，使土壤條件得到改善。改造的廢棄采石場(chǎng)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(shí)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(huì) 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(diào)節(jié)能力逐漸增強(qiáng)，導(dǎo)致人工林的抵抗力穩(wěn)定性也逐漸增加。在一個(gè)群落中，植物之間因光照、土壤中的水分和無機(jī)鹽等因素而具有競(jìng)爭(zhēng) 關(guān)系。(2) 生態(tài)工程的整體性原理是指進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時(shí)，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(jì)和社會(huì)等系統(tǒng)的 影響力。答案：(1)分解者 種子或繁殖體 增強(qiáng) 競(jìng)爭(zhēng)(2)整體性2.污水處理廠的污泥富含有機(jī)質(zhì)和無機(jī)成分，可用作肥料,但其多環(huán) 芳烴(PAHs)等有機(jī)污染物含量通常較高，施入土壤會(huì)帶來二次污染。 生物質(zhì)炭是由作物廢棄秸稈等炭化而成。將污泥、含7%生物質(zhì)炭的污泥均堆放一段時(shí)間后用于盆栽實(shí)驗(yàn)，研究它們對(duì)黑麥草生長(zhǎng)及 PAHs遷移的影響，結(jié)果見下表。(1) 生物質(zhì)炭孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，能改善土壤的通氣狀況，使根系細(xì)胞_加強(qiáng),_ 合成增加,從而促進(jìn)根系對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收。(2) 由表可知，施用含生物質(zhì)炭的污泥 _,從而促進(jìn)黑麥草生長(zhǎng)；污泥的施用使土壤和黑

4、麥草的 PAHs 含 量，但生物質(zhì)炭的輸入 _ ,從而降低 PAHS 污染的風(fēng)險(xiǎn)。由此可見，生物質(zhì)炭有望用作污泥改良劑，促 進(jìn)污泥的推廣應(yīng)用。污泥的應(yīng)用符合生態(tài)工程的 _原理。解析：(1)生物質(zhì)炭能改善土壤的通氣狀況，增加土壤中的氧氣量，使 根系細(xì)胞的有氧呼吸加強(qiáng),ATP 的產(chǎn)生量增加，為根系主動(dòng)運(yùn)輸吸收養(yǎng) 分提供能量。(2)由表可知，施用含生物質(zhì)炭的污泥時(shí)，黑麥草葉綠素 含量增加，從而促進(jìn)黑麥草的生長(zhǎng)。與只施用污泥相比，施用含生物質(zhì) 炭的污泥測(cè)定項(xiàng)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(zhì)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(zhì)炭的輸入 能降低污泥中PAHS 的含量，從而降低 PAHS 虧染的風(fēng)險(xiǎn)。污泥中含有 大量的有機(jī)質(zhì)和無機(jī)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(zhì)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(zhì)循環(huán)再生3.(2018 湖南長(zhǎng)郡中學(xué)模擬)生物量是指某一調(diào)查時(shí)刻單位面積內(nèi) 現(xiàn)存生物的有機(jī)物總量。科研人員對(duì)我國(guó)某礦區(qū)開展生態(tài)恢復(fù)工作20 年后形成的人工恢復(fù)

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(jìn)行了研究。(1) 由于采礦作業(yè)對(duì)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(chǔ)上自然恢復(fù)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(fù)，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(zhì)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(fù)的第一步要使用機(jī)械方法壓實(shí)平整土地，人工制造_ ,為植被的恢復(fù)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(chǔ)上的自然恢復(fù)群落的過程為初

7、生演替。伴 隨這一演替過程的進(jìn)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(shè)生態(tài)工程需要遵循的基本原理包括：物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種 多樣性原理、整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)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(fù)的第一步 要使用機(jī)械方法壓實(shí)平整土地，人工制造表土，為植被的恢復(fù)提供基 本條件。答案:(1)初生 豐富度(或“物種多樣性”)(2) 協(xié)調(diào)與平衡系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)表土4.某地以前是個(gè)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)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(nóng)、林、牧、漁綜合發(fā)展的農(nóng)業(yè)生態(tài)村，據(jù)相關(guān)資料和所學(xué) 知識(shí)回答下面的問題：(1)_ 該生態(tài)工程建設(shè)遵循了

8、_、_ 等原理，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)了_ 效益和_ 效益的同步發(fā)展。與單一作物的農(nóng)田相比，該生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力較 _ (填“強(qiáng)”或“弱”)。(3)_ 桑園設(shè)計(jì)成立體農(nóng)業(yè)，樹上養(yǎng)蠶，地面養(yǎng)雞，這是體現(xiàn)了群落的 _結(jié)構(gòu)。池塘內(nèi)營(yíng)養(yǎng)級(jí)最高的生物為 _ ,其中魚和蝦的種間關(guān)系是_ 。解析：(1)生態(tài)工程建設(shè)的目的就是遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟(jì)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(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、協(xié)調(diào) 與平衡原理、物種多樣性原理等。(2) 該農(nóng)業(yè)生態(tài)工程實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)和能量的多級(jí)利用，其自我調(diào)節(jié)能力比單一的農(nóng)業(yè)生態(tài)

9、系統(tǒng)強(qiáng)。(3) 將桑園設(shè)計(jì)成立體農(nóng)業(yè)，樹上養(yǎng)蠶,地面養(yǎng)雞，體現(xiàn)了群落的垂直 結(jié)構(gòu)。(4) 魚和蝦處于最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)，它們都可以以微藻為食，所以兩者之間存 在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)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(guān)系。答案：(1)物質(zhì)循環(huán)再生協(xié)調(diào)與平衡 經(jīng)濟(jì) 生態(tài)強(qiáng)(3) 空間(垂直;垂直結(jié)構(gòu)和水平)(4) 蝦、魚捕食和競(jìng)爭(zhēng)5.長(zhǎng)江的水體污染是由于流入長(zhǎng)江的次級(jí)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(shù)對(duì)次級(jí)河流中水質(zhì)凈化進(jìn)行研 究,實(shí)驗(yàn)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(duì)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(shí)例。人類對(duì)城市生活污水的治理應(yīng)用了生態(tài)工程的哪些原理？_ 。(寫一個(gè)即可)(3) 該小組利用人工浮床開展了“茭白和菖蒲對(duì)生活污水凈化效果的研究”。為了避免實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為每個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置中的植物株數(shù)應(yīng)_ 。(4) 該小組實(shí)驗(yàn)結(jié)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(jié)論是 _解析：(1)人工浮床的原理就是利用浮床植物發(fā)達(dá)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(zhǎng)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(zhǎng)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(jìn)行生物富集，對(duì)人體造 成傷害。(2)人類對(duì)城市生活污水的治理應(yīng)用了生態(tài)工程的協(xié)調(diào)與平衡、整體 性等原理。(3) 每一實(shí)驗(yàn)組的植物數(shù)量應(yīng)該相同，而且具有一定的數(shù)量，避免因統(tǒng)計(jì)誤差對(duì)實(shí)驗(yàn)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(jié)論是兩種植物不論單獨(dú)種植還是等量混合種植，凈化效果均明顯高 于對(duì)照組。答案:(

12、1)吸收水中的化學(xué)元素不適合(2) 城市環(huán)境 協(xié)調(diào)與平衡、整體性原理等(答出一點(diǎn)即可)(3) 多株且相等 (4)污水中 N P 含量 兩種植物不論單獨(dú)種植還是 等量混合種植凈化效果均明顯高于對(duì)照組(或菖蒲對(duì)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(guó)環(huán)境大會(huì) 上，我國(guó)大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的一個(gè)生動(dòng)范例一一河北塞罕壩林場(chǎng) 被授予“地球衛(wèi)士獎(jiǎng)”。1962 年建場(chǎng)以來，塞罕壩三代林場(chǎng)建設(shè)者們 在“黃沙遮天日，飛鳥無棲樹”的荒漠地上艱苦奮斗，營(yíng)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(zhì) 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(jià)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(huì)_ ,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(xué)求實(shí)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(yíng)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(xué)論斷，結(jié)合塞罕壩成功的事例，舉兩點(diǎn)說明_。解析：(1)塞罕壩森林可涵養(yǎng)水源、凈化水質(zhì)等，這體現(xiàn)了生

14、物多樣性 的生態(tài)功能，即間接價(jià)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(huì)增加，生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)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(jìn)行林業(yè) 工程建設(shè)時(shí)，一方面要號(hào)召農(nóng)民種樹，另一方面要考慮貧困地區(qū)的農(nóng) 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(shè)計(jì)時(shí)要遵循整體性原理。(4) 三代塞罕壩人以堅(jiān)韌不拔的斗志和永不言敗的擔(dān)當(dāng)，將昔日黃沙 遮天、飛鳥不棲的荒原，建設(shè)成百萬畝的人工林海，同時(shí)提出“一手抓 造林，一手抓營(yíng)林”的理念，這些均體現(xiàn)了 “綠水青山就是金山銀山” 的科學(xué)

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(chǎng)建設(shè)者們?cè)凇包S沙遮天日，飛鳥無棲樹”的荒漠地 上營(yíng)造出 112 萬畝的世界上面積最大的一片人工林，同時(shí)提出“一手 抓造林,一手抓營(yíng)林”的理念，注重“多品種種植”等7.以前某地農(nóng)村農(nóng)作物秸稈都是作為燃料燃燒，而農(nóng)戶和家畜的糞便 等均作為肥料直接施入農(nóng)田，后來逐步開始進(jìn)行農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，下圖是現(xiàn)在當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)工程示意圖。(1) 試分析以前生產(chǎn)方式的主要不利影響：_ 。(2) 該生態(tài)工程的建設(shè)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(diǎn)。(3)當(dāng)?shù)厝讼ＭM(jìn)一步提高該系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。專家經(jīng)過考察后,

16、建議他們?cè)黾右粋€(gè)奶牛養(yǎng)殖項(xiàng)目。村民接受了專家的建議 并對(duì)原有的生產(chǎn)項(xiàng)目做了一些調(diào)整。他們需要調(diào)整的項(xiàng)目主要是(4)_ 現(xiàn)代生物技術(shù)可應(yīng)用于生態(tài)建設(shè)，例如_ 工程中抗蟲、抗病轉(zhuǎn)基因植物的種植減少了農(nóng)藥的使用；_ 工程中組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用，可對(duì)城市環(huán)境進(jìn)行綜合治理。又如_ 工程中胚胎移植可以用于保護(hù)瀕危野生動(dòng)物，保護(hù)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(nóng)作物秸稈作為燃料燃燒造成環(huán)境污染，農(nóng)戶和家畜的糞便 等均作為肥料直接施入農(nóng)田，造成能源和物質(zhì)的浪費(fèi)。(2)生態(tài)農(nóng)業(yè)依 據(jù)的生態(tài)學(xué)原理有物質(zhì)循環(huán)再生原理、 物種多樣性原理、整體性原理、 協(xié)調(diào)與平衡原

17、理。(3)增加奶牛養(yǎng)殖項(xiàng)目，應(yīng)對(duì)農(nóng)作物種類和數(shù)量以及 原養(yǎng)殖家畜的數(shù)量作出相應(yīng)的調(diào)整。(4)抗蟲、抗病轉(zhuǎn)基因植物的獲 得屬于基因工程，組織培養(yǎng)技術(shù)屬于細(xì)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(shí)現(xiàn)了能量的多 級(jí)利用，所以能量能夠更多地被人類利用。答案:(1)能源和物質(zhì)資源的浪費(fèi)，造成環(huán)境污染，農(nóng)業(yè)成本高等(2) 物質(zhì)循環(huán)再生原理、 物種多樣性原理、 整體性原理、 協(xié)調(diào)與平衡 原理(選填兩個(gè))少消耗、多效益、可持續(xù)(3) 種植的農(nóng)作物的種類和數(shù)量(或原養(yǎng)殖家畜的數(shù)量等)基因細(xì)胞胚胎(5) 充分利用了廢棄物中的能量，實(shí)現(xiàn)了能量的多級(jí)利用(廢棄物資 源化)8.英

18、國(guó)的一位生態(tài)學(xué)家曾指出，生態(tài)農(nóng)業(yè)必須具備以下條件：它必 須是一個(gè)自我維持系統(tǒng)，一切副產(chǎn)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(nóng)家肥料等方法來保持 土壤肥力。它必須實(shí)行多種經(jīng)營(yíng)，種植業(yè)用地與畜牧業(yè)用地的比例 要恰當(dāng)，這樣才能使系統(tǒng)自我維持，并增加農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和 生產(chǎn)出最大的生物量。請(qǐng)回答下列問題：(1) 上述條件強(qiáng)調(diào)的是生態(tài)農(nóng)業(yè)應(yīng)遵循 _ 原理,這是借鑒了_模式,這種模式的突出特點(diǎn)是_。(2) 上述條件強(qiáng)調(diào)的是 _ 原理禾廿_原理,這有利于_(3)_生態(tài)農(nóng)業(yè)設(shè)計(jì)是生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)實(shí)施的前提和依據(jù)。某研究性課題 小組在調(diào)查分析當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一個(gè)良性循 環(huán)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。假如你是該小組的成員，你認(rèn)為這個(gè)設(shè)計(jì)應(yīng)包括 哪些方面的內(nèi)容？解析:(1)條件通過農(nóng)家肥料等改善土壤結(jié)構(gòu)，培育土壤微生物，實(shí) 現(xiàn)土壤養(yǎng)分的循環(huán)利用，體現(xiàn)了物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復(fù)，分層分 級(jí)利用, 從而達(dá)到取之不盡、用之不竭的效果。借鑒了無廢棄物農(nóng)業(yè) 模式。 (2) 條件中“多種經(jīng)營(yíng)”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(dāng)”等體現(xiàn)了系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu)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(jié) 構(gòu) , 完善功能 , 增加生物量的產(chǎn)出。(3) 生態(tài)農(nóng)業(yè)的設(shè)計(jì)要考慮合理巧接食物鏈、物質(zhì)的循環(huán)再生