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备考2023年高考生物学二轮复习20 生态工程
一、单选题
1.(2023高三上·永州模拟)天津桥园盐碱地生态修复运用了简单的“填—挖方”技术,将地形设计成21个坑塘洼地,用来收集酸性雨水,中和碱性土壤,形成适宜于不同群落生长的环境(如下图)。在洼地及盐碱地上混合播种不同植物种子,最终形成一个能自我繁衍、美丽的人造生态湿地公园。下列有关叙述错误的是( )
A.混合播种不同植物种子可促进土壤的改良,从而缩短修复时间
B.桥园盐碱地的生态修复遵循整体、协调、循环、自生等生态学原理
C.修复后的桥园公园生态系统的抵抗力稳定性较修复前有所上升
D.发展该湿地公园的生态旅游体现了生物多样性的间接价值
2.(2022高三上·佛山月考)我国力争在2060年前实现碳中和。为了实现碳中和目标,要减少温室气体排放量。通过“鱼食昆虫杂草-鱼粪肥田”的方式设计的稻鱼共生系统,实现了废弃物资源化。科研人员测算了稻鱼共生系统和水稻单作系统的温室气体排放量,结果如下表,下列说法正确的是()
生产力式 化肥 农药 饲料 合计
氮肥 复合肥 小麦 玉米
稻鱼共生 278.2 1116.2 43.2 222.6 265.5 1925.7
水稻单作 459.0 1578.5 51.5 0 0 2089
单位:(kg CO2·eq/hm2)
A.水稻单作系统化肥和农药的施用量均更高,会有更大的经济效益和生态效益
B.相比水稻单作系统,稻鱼共生系统投入的饲料增加,更不利于实现碳中和目标
C.相比稻鱼共生系统,水稻单作系统没有消费者,自我调节能力差,抵抗力稳定性低
D.稻鱼共生系统增强了土壤肥力,其设计体现了循环、自生等生态学基本原理
3.(2022高三上·山东月考)某果园长期在果树下饲养柴鸡,柴鸡主要以果园的杂草及蝼蛄等害虫为食,辅助人工补喂饲料,同时鸡粪可以滋养林地。下列有关该种养模式的叙述,错误的是( )
A.柴鸡在该果园生态系统中属于消费者,至少占两个营养级
B.流入该果园生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量
C.该模式对鸡粪的合理利用,遵循了生态工程的循环原理
D.柴鸡是影响果园中的蝼蛄种群数量变化的密度制约因素
4.(2022高三上·山东开学考)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
5.(2022高三上·湖南开学考)海珠湿地公园是由万亩果园转变而来的,如今,其生态环境逐渐恢复,野生动物纷纷回归。下列叙述错误的是( )
A.海珠湿地公园可称为一个生态系统
B.由果园转变为湿地,果树的生态位发生了改变
C.海珠湿地公园的建设遵循自生、协调和整体等原理
D.海珠湿地公园中物质和能量可循环利用
6.(2021高三上·澄海月考)如图表示粮桑渔畜生态农业系统的基本模式。根据图示判断,下来叙述正确的是( )
A.沼气池的建立利用了微生物的有氧呼吸原理
B.该生态农业系统有效的提高了能量的传递效率
C.该生态农业系统中的主要成分是水稻、桑、鸡、鱼等生物
D.该生态农业系统通过改善生态系统的结构改善了生态系统功能
7.(2021高三上·重庆市开学考)“稻-萍-蟹”立体生态农业,是把稻田与浮萍、河蟹有机结合起来。河蟹可捕食杂草、水生昆虫,并能提高土壤含氧量和肥力;浮萍覆盖水面能抑制杂草生长。该生态农业模式实现了水稻、河蟹的“双丰收”。下列相关叙述正确的是( )
A.该模式可提高该生态系统中的能量传递效率
B.该模式通过调整种间关系,使能量更多的流向对人类有益的部分
C.河蟹和水生动物的排泄物为水稻的生长提供了物质和能量
D.输入该生态系统的总能量为水稻所固定的太阳能
8.(2020高三上·莆田月考)绿水青山就是金山银山,为加大对已破坏生态环境的保护与治理力度,下列有关生态工程的,原理和实例中,分析不正确的是( )
选项 有关实例 相关的生态工程原理
A 在人工林中增加植被层次 遵循物种多样性原理
B 前面造林,后面砍林 违背整体性原理
C 我国西北地区大量种植杨树,导致许多地方的杨树长成半死不活的“小老头”状 违背系统学和工程学原理
D 沼气工程建设 遵循物质循环再生原理
A.A B.B C.C D.D
9.(2022高三上·山东开学考)三江源地区位于青藏高原腹地,是长江、黄河和澜沧江的源头汇水区,被誉为“中华水塔”。20世纪,因气候变化和人为干扰,三江源地区环境恶化,草地严重退化,水土流失加剧,为此我国政府启动了多项保护措施,大幅度的减畜工作是其中一项。下图为三江源地区实施减畜工程前后载畜压力指数(草地现实载畜量与草地理论载畜量的比值)的变化,下列说法错误的是( )
A.减畜工程使草地产草量提高,进而使草地载畜压力指数降低
B.修复退化的草场可种植各种灌木和乔木,以提高其稳定性
C.载畜后,草地仍处于超载状态,恢复和治理的重点,应继续放在减畜减压上
D.现实载畜量高于理论载畜量使草场退化,违背了生态工程的协调原理
10.(2017高三上·天津月考)下列有关生态工程的原理和实例中,错误的是( )
选项 有关事例 相关的生态工程原理
① 无废弃物农业 遵循物质循环再生原理
② 在人工林中增加植被的层次 遵循物种多样性原理
③ 无锡太湖水体富营养化引起大面积水华 违反协调与平衡原理
④ 前面造林,后面砍林 违反系统学和工程学原理
A.① B.② C.③ D.④
二、多选题
11.(2022高二下·南京期末)运用生态学原理可以解决实际生产中的问题,下列说法正确的是( )
A.大量引入外来物种能增加当地生态系统的物种多样性,提高生态系统的稳定性
B.“桑基鱼塘”生态系统中用蚕沙喂鱼,可提高能量的利用率
C.依据生态工程的循环原理,应该对秸秆进行焚烧,灰烬还田
D.开车和步行相比、吃肉和吃素食相比,前者均会增大人类的生态足迹
12.下图是根据生态工程原理设计的“多功能生物氧化塘”工艺流程示意图,下列关于该工艺的叙述,正确的是( )
A.该设计能净化污水,原因是植物和藻类的协同作用
B.该设计运用了自生原理
C.如果污水中有机物较少,则应采用流程Ⅰ、Ⅱ
D.该工艺不仅能净化污水,还可使污水资源化
13.(2021高二下·邢台月考)某村庄以前是个农业结构单一、生态环境恶劣的地方,现在已经被改造成农、林、牧、渔综合发展的农业生态村,如图所示。下列关于该生态工程的叙述,正确的是( )
A.池塘内营养级最高的生物是虾和鱼,二者是竞争关系
B.该生态工程实现了废弃物的资源化利用,提高了能量利用效率
C.该生态工程遵循了物质循环再生和物种多样性等原理
D.树上养蚕,地面养鸡,实现了空间资源的充分利用
14.(2021高二下·徐州期末)甲鱼养殖池的水体因为大量投放饵料而污染严重。为了改善甲鱼养殖池水质,有人设计了下图所示的甲鱼养殖池水的净化生态系统,有关叙述正确的是( )
A.建立该生态系统主要依据的是物质循环再生原理
B.微生物的分解作用可以加速该生态系统中的物质循环
C.输入该生态系统的总能量是蔬菜通过光合作用固定的太阳能总量
D.蔬菜获得养殖池水中的物质和能量,既增加效益又降低环境污染
15.(2021高二下·连云港期末)下列关于生态系统和生态工程的叙述,正确的是( )
A.生态系统中遗传基因库越丰富,营养结构越复杂,恢复力稳定性越强
B.生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续
C.治理沙漠的目的是要消除沙漠,改善环境
D.退耕还林、还湖可防止由于过度开垦土地种植粮食所导致的水土流失
三、综合题
16.(2022高三上·山东开学考)在我国农村70%的农户缺少燃料、饲料、肥料,由于上述“三料”都依赖作物的秸秆、骨骼、麦麸等农副产品和薪、柴等生物质(植物利用太阳光能将二氧化碳和水合成的有机物),迫使农民不断地对林灌草地进行滥采滥伐,导致严重的水土流失,对生态环境造成很大的破坏。2020年中国碳中和国际峰会提出,争取“2060年前实现碳中和”。“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。回答下列有关问题:
(1)如图为农村沼气池结构简图,进料口添加的物质为人畜粪便、秸秆,出料口的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;沼气可以做燃料。沼气工程充分利用了 原理,实现了能量的 ,大大提高了能量利用率
(2)保护林冠草地改善水土流失,体现了生物多样性的 价值。
(3)生态环境改善后,吸引了很多鸟类和小动物迁入、定居,使林灌草地生机盎然,人类对林灌草地滥采滥伐到保护的过程,体现了人类在该地生物群落演替中的作用是 。
(4)如图表示碳循环示意图,其中甲、乙、丙、丁表示生态系统的组成成分,①—⑧表示过程:甲表示 ;②表示 。碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以 形式进行的。生态系统中的生产者、消费者和分解者获取碳元素的方式分别是生产者 ,消费者通过食物网取食利用,分解者 。
(5)为尽早实现“碳中和”,我们一方面要通过 增加生产者的光合作用对CO2吸收,抵消二氧化碳的排放,另一方面可通过 等措施减少二氧化碳的排放。
17.(2022高三上·安徽月考)2020年9月,国家主席习近平在第七十五届联合国大会上提出,中国将力争于2060年前实现碳中和,该战略是实现社会生态转型的重要推手。回答下列问题:
(1)影响碳中和的主要障碍是 。碳中和失衡不仅会导致温室效应,还会导致生物多样性锐减,保护生物多样性的关键是 ,最主要的保护措施是 。
(2)碳循环发生在 之间,物质循环具有 的特点。
(3)我国政府从1983年就开始在农村推广沼气工程。将牲畜的粪便作为沼气池发酵的原料,不仅可以提供能源,沼气池中的沼渣还可以作为肥料还田,通过 ,进而被植物吸收。从能量角度分析沼气工程的意义是 。
(4)绿水青山就是金山银山,发展多种多样的绿色生态农业的目的是提高生物多样性的价值,其中生物多样性的 价值明显大于它的 价值。开展植树造林,提高森林覆盖率,一般多选择本地物种的原因有 ,“宜乔则乔,宜灌则灌”涉及生态工程的 原理。
18.(2022高二下·三门峡期末)党的十九大报告中,首次提出“美丽中国”的生态文明建设新思想。生态工程的发展和应用,将在美丽中国的建设中大有作为。以创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念为引领,“无废城市”建设的任务之一就是污水处理。请回答下列有关问题。
(1)生态工程建设的目的就是遵循生态学规律,充分发挥 ,防止 ,达到经济效益和生态效益同步发展。
(2)居民生活污水的大量排放,导致部分淡水水系因蓝藻和绿藻等大量繁殖而出现让人讨厌的 现象。这说明,当外界干扰的强度超过了生态系统的 时,生态系统的 降低,生态平衡会遭到破坏。
(3)生活污水和工业废水的处理绝大多数采用微生物处理技术,这些微生物在生态系统中属于 。此外在水体中,还会种植一些莲、荷等浮水和挺水植物。一方面,莲、荷可以与蓝藻等 ,抑制藻类的大量繁殖;另一方面莲、荷可以吸收微生物降解产生的无机营养和污水中重金属离子。这种污水处理技术遵循了 等生态工程原理。
19.(2022高二下·重庆市月考)植树造林、“无废弃物农业”、污水净化是建设美丽中国的重要措施。如我国南方某地环保部门向遭受严重污染的某湖泊中引入一些苦草、黑藻等沉水植物和螺蛳等底栖动物来修复该生态系统。
(1)“无废弃物农业”是我国利用生态工程的原理进行农业生产的一种模式,其做法是收集有机物质,包括人畜粪便、枯枝落叶等,采用堆肥和沤肥等多种方式,把它们转变为有机肥料,再施用到农田中。施用有机肥料的优点是 (答出2点即可)。
(2)在修复生态系统时要控制污水流入的速率,较慢的流入速率有利于有机污染物被充分分解,还有利于植物对无机盐的充分吸收,防止水体富营养化。该生态系统修复后物种丰富度逐渐增加,其群落演替类型是 。该生态系统得到修复后,为保护生物多样性不再被破坏,应采取的最有效的措施是 。
(3)向湖泊中引入污染物净化能力较强的水生植物来修复该生态系统,主要遵循生态工程中 原理。
(4)在污水净化过程中,除发挥污水处理厂的作用外,若要利用生物来回收污水中的铜、镉等金属元素,请提供一个方案:
20.(2022高二下·博罗月考)浙江安吉的余村坚定践行从“靠山吃矿”走向“养山富山”的生态文明之路,成为中国美丽乡村的生态典范。请回答下列问题:
(1)余村三面青山环抱,竹海连绵,植被覆盖率非常高,具有极佳的山地小气候,对该生态系统起到重要的调节作用,这主要体现了生物多样性的 价值。
(2)余村践行的生态文明之路实质上是群落 的过程,通过治理,矿山变为青山,说明人类活动可以 。
(3)以毛竹为食的竹鼠遇到天敌无路可逃时,会前肢撑地,后腿蹬地,并露出锋利的门齿,发出警告声,借以躲避猎捕,由此说明生态系统中信息传递的作用是 。
(4)实践证明,余村人“养山富山”之路使当地生态系统的抵抗力稳定性不断增强,理由是 。
(5)为充分利用农作物秸秆,可将秸秆加工成饲料喂养牲畜,搜集牲畜粪便进入沼气池,将发酵产生的沼气作燃料,沼渣作肥料,其意义是 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】生态系统的稳定性;生态工程依据的生态学原理;生物多样性的价值
【解析】【解答】A、混合播种不同植物种子可增加生物多样性,可促进土壤的改良,加快群落演替,从而缩短修复时间,A正确;
B、进行生态工程建设需遵循生态学规律,桥园盐碱地的生态修复遵循整体、协调、循环、自生等生态学原理,B正确;
C、修复前生态系统整体脆弱,营养结构简单,所以抵抗力稳定性低,修复后的桥园公园生态系统营养结构复制,抵抗力稳定性较修复前有所上升,C正确;
D、据分析可知,发展该湿地公园的生态旅游体现了生物多样性的直接价值,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、生态工程的基本原理: (1)自生:在生态系统中由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。 (2)循环: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的被后一环节利用,减少整个生产环节废物的产生。 (3)协调:生物与生物、生物与环境的协调与适应。 (4)整体:遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例。不同组分之间用构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。
2、生物多样性的价值:(1)直接价值:食用、药用、科研、农业生产原料、文学艺术创作等。 (2)间接价值:体现在调节生态系统的功能等方面。如植物进行光合作用,制造有机物、固氮、供氧等功能;森林和草地具有防风固沙、水土保持作用,湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候。 (3)潜在价值:目前尚不清楚的价值。
2.【答案】D
【知识点】生态系统的稳定性;生态工程依据的生态学原理;生物与生活
【解析】【解答】A、水稻单作系统化肥和农药的施用量较高,但化肥和农药的使用会污染环境,因此生态效益较低,且经济效益也低于稻鱼共生模式,A错误;
B、稻鱼共生系统投入的饲料增加,提高了物质的利用效率,最终的温室气体排放量较低,利于碳中和,B错误;
C、水稻单作系统存在消费者,例如蝗虫等,C错误;
D、稻鱼共生系统中鱼粪肥田增强了土壤肥力,其设计体现了循环(鱼粪肥田)、自生(效选择生物组分并合理布设)等生态学基本原理,D正确。
故答案为:D。
【分析】 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
(1)抵抗力稳定性:生态系统 抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状 (不受损害)的能力。
特点:一般来说,生态系统的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高,反之则越低 。
(2)恢复力稳定性:生态系统受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
3.【答案】B
【知识点】生态系统的结构;生态工程依据的生态学原理;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、柴鸡主要以杂草和蝼蛄等害虫为食,杂草为第一营养级,各种害虫为第二营养级及以上,所以柴鸡至少占两个营养级,A正确;
B、该生态系统需要辅助人工补喂饲料,因此流入该果园生态系统的总能量是生产者固定的太阳能以及人工输入的能量的总和,B错误;
C、鸡粪的合理利用促进了生态系统的物质迁移与转化,遵循了生态工程的循环原理,C正确;
D、食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的,为密度制约因素,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、生态系统组成成分: ①生产者:合成有机物,储存能量;为消费者提供食物和栖息场所。 ②消费者:加快物质循环,帮助植物传粉和传播种子。③分解者:将有机物分解成无机物,供生产者重新利用。④非生物的物质和能量:光、水、空气、无机盐等。
2、生态系统的能量流动:(1)源头:太阳能。(2)流经生态系统的总能量:生产者固定的太阳能总量。(3)传递途径:食物链和食物网。(4)散失途径:通过呼吸作用以热能的形式散失。(5)特点:单向流动,逐级递减。
3、生态工程的基本原理:
(1)自生:在生态系统中由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。
(2)循环: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的被后一环节利用,减少整个生产环节废物的产生。
(3)协调:生物与生物、生物与环境的协调与适应。
(4)整体:遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例。不同组分之间用构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。
4.【答案】C
【知识点】生态系统的稳定性;治污生态工程;生物多样性的价值
【解析】【解答】A、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;
B、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;
C、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;
D、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。
故答案为:C。
【分析】1、生物多样性的价值:
(1)直接价值: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。
(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。
(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
2、生态浮床是指将植物种植于浮于水面的床体上,体现了群落的空间结构,可以为鸟类及鱼类提供栖息环境和食物,其处理污水具有简单有效、花费少、耗能低和无二次污染等优势,同时浮床还可以美化环境。
5.【答案】D
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位;生态工程依据的生态学原理;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、湿地公系统所有成分,所以可称为一个生态系统,A正确;
B、由果园变为湿地,优势物种变化了,所以果树的生态位发生了改变,B正确;
C、整体性原理是指生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响,例如湿地公园既能改善生态环境,又能提高社会和经济效益,在湿地修复过程中,应合理搭配植物以提高系统的生物多样性,体现了生态工程的自生原理,C正确;
D、生态系统中能量单优势向流动,不能循环利用,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源的情况,以及与其他物种的关系等。
2、生态工程的基本原理:
(1)自生:在生态系统中由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。
(2)循环: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的被后一环节利用,减少整个生产环节废物的产生。
(3)协调:生物与生物、生物与环境的协调与适应。
(4)整体:遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例。不同组分之间用构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。
3、生态系统能量流动的特点:单向流动,逐级递减。
6.【答案】D
【知识点】生态系统的结构;生态农业工程;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、沼气池是一个密封的无氧的环境中,一些杆菌和甲烷菌等细菌通过无氧呼吸把这些物质分解,产生甲烷,可以燃烧,用于照明、取暖等,A错误;
B、该模式提高了能量的利用率,但是不能改变能量的传递效率,B错误;
C、生态系统的成分除了生产者(水稻、桑等)、消费者(鸡、鱼等),还应包括分解者和非生物的物质和能量,C错误;
D、图中通过改善生态系统的结构改善了生态系统功能,遵循了结构决定功能的原理,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。
(1)组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者加快生态系统的物质循环,有利于生产者的传粉或种子的传播,主要指动物,分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。
(2)营养结构是指食物链和食物网。
2、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者,因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动,逐级递减。
摄入的能量有两个去向,一是成为粪便被分解者利用,二是同化的能量;其中,同化的能量又有两个去向,一是可以作为呼吸作用消耗掉,二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为:一、死后的遗体(分解者分解),二、次级消费者摄入量(流入下一营养级)。
摄入量=同化量+粪便量;
同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能;
生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量;
能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
4、生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递,三者缺一不可;物质循环是生态系统的基础,能量流动是生态系统的动力,信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态;信息传递是双向的,能量流动是单向的,物质循环具有全球性。
5、生态农业使废弃物资源化,实现了农业生态系统中物质循环再生和能量的多级利用。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。
7.【答案】B
【知识点】生态农业工程
【解析】【解答】A、该模式可提高该生态系统中的能量利用率,但不能提高能量传递效率,A错误;
B、“稻-萍-蟹”立体生态农业,河蟹可捕食杂草、水生昆虫,浮萍覆盖水面能抑制杂草生长,该生态农业模式实现了水稻、河蟹的“双丰收”,该模式通过调整种间关系,科学合理地调整生态系统中能量流动关系,使能量更多的流向对人类有益的部分,B正确;
C、河蟹和水生动物的排泄物中所含的能量被分解者分解最终以热能的形式散失,并没有流入水稻,能量流动是单向的,分解者把有机物转化为无机物,供水稻利用,C错误;
D、输入该系统的总能量除了水稻固定的太阳能,还有浮萍、杂草等生产者固定的太阳能,D错误。
故答案为:B。
【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。
8.【答案】C
【知识点】生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、在人工林中增加植被的层次属于增加了生物的种类,遵循了物种多样性原理,A正确;
B、前面造林,后面砍林,属于没有考虑到经济和社会等系统的影响力,这违背了整体性原理,B正确;
C、我国西北地区大量种植杨树,导致许多地方的杨树长成半死不活的“小老头”状,属于没有考虑生物与环境的适应性,违背了协调与平衡原理,C错误;
D、沼气工程建设实现了物质的循环利用,遵循了物质循环再生原理,D正确。
故答案为:C。
【分析】生态工程依据的生态学原理:(1)物质循环再生原理:物质能在生态系统中循环往复,分层分级利用;(2)物种多样性原理:物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性;(3)协调与平衡原理:生态系统的生物数量不能超过环境承载力(环境容纳量)的限度;(4)整体性原理:生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响;(5)系统学和工程学原理:系统的结构决定功能原理:要通过改善和优化系统结构改善功能;系统整体性原理:系统各组分间要有适当的比例关系,使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成,并实现总体功能大于各部分之和的效果,即“1+1>2”。
9.【答案】B
【知识点】生态系统的稳定性;生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、减畜工程有利于草地恢复生长,使草地产草量提高,同时也使草地载畜压力指数降低,A正确;
B、种植植物应考虑当地的环境,本地区环境条件特殊,不能种植各种各种灌木和乔木以提高其稳定性,B错误;
C、减畜后草地仍处于超载状态,由于草场的恢复需要一定的时间,因此,恢复和治理的重点应继续放在减畜减压上,C正确;
D、现实载畜量高于理论载畜量,超过了草场的最大承载量,因而使草场退化,这违背了生态工程的协调原理,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性;生态系统之所以能维持相对稳定,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;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;生态系统的稳定性具有相对性,当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。
2、生态工程原理:自生原理、循环原理、协调原理和整体原理。
10.【答案】D
【知识点】生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】无废弃物农业,遵循物质循环再生原理,A不符合题意。在人工林中增加植被的层次,遵循物种多样性原理,B不符合题意。水体富营养化引起大面积水华,违反协调与平衡原理,C不符合题意。前面造林,后面砍林,遵循系统学和工程学原理,D符合题意。
故答案为:D
【分析】生态工程遵循物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统和工程原理。
(1)物质循环再生原理:物质能在生态系统中循环往复,分层分级利用,如无废弃物农业;
(2)物种多样性原理:物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性;
(3)协调与平衡原理:生物要适应环境,且生态系统的生物数量不能超过环境承载力(环境容纳量)的限度;
(4)整体性原理:生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响;
(5)系统学和工程学原理:系统的结构决定功能原理:要通过改善和优化系统结构改善功能;系统整体性原理:系统各组分间要有适当的比例关系,使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成,并实现总体功能大于各部分之和的效果,即“1+1>2”。
11.【答案】B,D
【知识点】生态工程依据的生态学原理;生态农业工程
【解析】【解答】A、引入新物种不一定能增加当地的生物多样性,可能会导致生态入侵而破坏当地的生物多样性,A错误;
B、桑基鱼塘”生态系统中将蚕粪喂鱼,实现了物质和能量的多级利用,提高了能量的利用率,B正确;
C、对垃圾进行焚烧没有体现循环原理,应该对垃圾进行分类并资源化利用,如通过微生物的分解作用,将有机物转化成无机物,供农作物吸收利用,C错误;
D、生活方式不同,生态足迹的大小可能不同,低碳出行、多吃素食等可减少人类对资源的消耗,因而可有效减小生态足迹,D正确。
故答案为:BD。
【分析】1、生态工程的基本原理:
(1)自生:在生态系统中由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。
(2)循环: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的被后一环节利用,减少整个生产环节废物的产生。
(3)协调:生物与生物、生物与环境的协调与适应。
(4)整体:遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例。不同组分之间用构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。
2、生物多样性丧失的原因:
(1)人类活动:对野生物种生存环境的破坏,使栖息地丧失或碎片化。还有掠夺式利用如过度采伐、滥捕乱猎。
(2)环境污染。
(3)农业和林业品种的单一化。
(4)外来物种的盲目引入。
12.【答案】A,B,D
【知识点】生态工程的概念及其目标;生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】“多功能生物氧化塘”较好地运用了自生原理,利用植物和藻类的协同作用,不仅能净化污水,还可使污水资源化。如果污水中有机物的含量高,则采用流程Ⅰ、Ⅱ;如果污水中有机物的含量低,则采用流程Ⅲ、Ⅳ。
【分析】 多功能生物氧化塘将污水里面的部分废物,当做一种资源,经过沉砂、厌氧生物的作用,变成植物、藻类等可以利用的无机物,实现废物的循环利用,物质的再生。一系列的转化作用后,水可以用于养殖和灌溉,说明部分污水已经变成可利用的水。藻类和植物的工作效果相同,由此判断二者的关系。
13.【答案】B,C,D
【知识点】生态农业工程
【解析】【解答】A、图解显示,池塘内营养级最高的生物为虾、鱼,鱼能吃虾幼体,且两者都可以吃桡足类,故鱼和虾的种间关系是捕食和竞争,A错误;
BC、该生态工程建设遵循了物质循环再生、协调与平衡、物种多样性等原理,充分发挥资源的生产潜力,实现了废弃物的资源化利用,提高了能量利用效率,防止环境污染,实现了经济效益和生态效益的同步发展,BC正确;
D、树上养蚕,地面养鸡,设计成立体农业,运用了群落的空间结构,实现了空间资源的充分利用,D正确。
故答案为:BCD。
【分析】1、生态工程与生态经济
(1)生态工程建设的目的: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)生态工程的特点:少消耗、多效益、可持续。
(3)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另一个系统的生产原料,从而实现废弃物的资源化。2、生态工程的基本原理: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、系统学和工程学原理。
14.【答案】A,B
【知识点】生态工程依据的生态学原理;生态农业工程
【解析】【解答】A、物质循环再生原理是物质能在生态系统中循环往复,分层分级利用,建立该生态系统主要依据的是物质循环再生原理,A正确;
B、微生物可以分解有机物,供生产者重新利用,微生物的分解作用可以加速该生态系统中的物质循环,B正确;
C、该生态系统为人工生态系统,输入该生态系统的总能量是蔬菜通过光合作用固定的太阳能和人工输入的饵料等能量,C错误;
D、蔬菜可获得养殖池水中的物质,但能量不能循环利用,D错误。
故答案为:AB。
【分析】1、生态工程依据的基本原理: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、系统学和工程学原理。
2、生态系统中能量流动的特点是:单向流动、逐级递减。
15.【答案】B,D
【知识点】生态系统的稳定性;生态工程的概念及其目标;生态恢复工程
【解析】【解答】A、生态系统中遗传基因库越丰富,营养结构越复杂,其抵抗性稳定性越强,恢复力稳定性越弱,如热带雨林,A错误;
B、生态工程是在人的参与下,遵循“整体、协调、循环、再生”的原理,以达到“少消耗、多效益、可持续”的目的,B正确;
C、治理沙漠的目的是为了固沙、保水、改善环境以及缺水用水的问题,并不是为了消除沙漠,C错误;
D、退耕还林、退耕还湖可以防止因过度开垦而导致的水土流失问题,能够改善和恢复环境,使人与自然更加和谐,D正确。
故答案为:BD。
【分析】1、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性;生态系统之所以能维持相对稳定,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;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;生态系统的稳定性具有相对性,当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩渍。
2、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,通过系统设计、调控和技术组装,对已被破坏的生态环境进行修复、重建,对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力,从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。
3、生态工程建设目的: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。(少消耗、多效益、可持续)。
4、生态经济:主要是通过实行“循环经济“原则,使一个系统产生出的污染物,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,而实现循环经济最重要的手段之一是生态工程。
5、
实例 问题 实例 原理 对策 案例
大区域生态系统恢复工程 土地荒漠化 大区域生态系统恢复工程 协调与平衡原理、整体性原理 退耕还林还草、植树造林等 “三北”防护林、退耕还林还草工程
16.【答案】(1)循环;多级利用
(2)间接
(3)人类活动可以影响群落演替的速度和方向
(4)生产者;生产者的呼吸作用;CO2;通过光合作用或化能合成作用固定CO2;通过分解作用分解植物的残枝败叶、动物的遗体残骸和排遗物中的含碳有机物
(5)植树造林;开发新能源
【知识点】群落的演替;生态工程依据的生态学原理;生物多样性的价值;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】(1)沼气池生态工程以废弃物为原料对废弃物进行了再利用,遵循了循环原理。沼气可以作为燃料为人类供能,沼渣可以用来养蘑菇,为人类及家禽家畜提供食物,实现了能量的多级利用,提高了能量的利用率。
(2)保护林冠草地改善水土流失,属于生态方面的调节功能,属于生物多样性的间接价值。
(3)人类可以滥砍滥伐,也可以植树造林,充分体现了人类活动可以影响群落演替的速度和方向。
(4)据图可知,乙与大气中的CO2存在双箭头,乙是生产者,乙、丙、丁的箭头都指向甲,因此甲是分解者,丙和丁是消费者。②表示生产者的呼吸作用,释放CO2进入大气中。大气中的碳主要通过植物光合作用进入生物群落,生物群落中的碳通过动植物的呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的燃烧等方式可以回到大气中,碳在无机环境和生物群落之间是以二氧化碳形式进行循环的。生产者主要通过光合作用和化能合成作用获取碳元素,从而使无机碳转化为有机碳进入生物群落;消费者通过摄食生产者和低营养级的消费者来获取碳元素,这种获取方式建立在捕食关系上;分解者通过分解生产者和消费者的遗体、残骸等来获取碳元素。
(5)为尽早实现“碳中和”,我们一方面,可以通过植树造林、种草等增加生产者的光合作用对CO2的吸收。另一方面,绿色清洁能源的开发,如风电、核电、水力发电等,都减少了CO2的排放。
【分析】1、生物多样性的价值:
①直接价值: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。
②间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。
③潜在价值:目前人类不清楚的价值。
2、生态系统的结构包括组成成分和营养结构,组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量,营养结构是指食物链和食物网。
17.【答案】(1)大量化石燃料的燃烧使CO2短期内大量排至大气中,造成温室效应;协调人和自然环境之间的关系;就地保护
(2)生物群落与无机环境;全球性
(3)分解者的分解作用;实现对能量的多级利用,大大提高能量的利用率
(4)间接;直接;本地物种有较高生态适应性;避免外来物种入侵,保证本地生态系统安全性;协调
【知识点】研究能量流动的实践意义;生态工程依据的生态学原理;生态系统的物质循环;生物多样性的价值;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】(1)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,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”。大量化石燃料的燃烧使CO2短期内大量排至大气中,造成温室效应,是碳中和的主要障碍。生物多样性锐减的原因是生物的生存环境被破坏,所以保护生物多样性的关键是协调人和自然环境之间的关系,最主要的保护措施是就地保护,建立自然保护区。
(2)碳循环:组成生物体的C元素,不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境的循环过程。碳(C)在生物圈(生物群落和无机环境之间)中以CO2的形式进行循环,故具有全球性的特点。
(3)沼渣中含有有机物,经分解者分解为水、无机盐、CO2等无机物,被植物吸收。沼气作为能源使生产者固定的太阳能被充分利用,实现了实现对能量的多级利用,大大提高能量的利用率。
(4)直接价值是指对人类有食用、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实用意义。间接价值(也叫生态功能),是指对生态系统起到重要调节功能。间接价值大于直接价值。本地物种适应了本地环境,是本地生态系统的一部分,不会破坏稳定性,外来物种有可能造成数量爆发,危害稳定性。“宜乔则乔,宜灌则灌”,充分考虑了生物与环境、生物与生物的协调与适应。
【分析】1、保护生物多样性的措施:(1)就地保护:主要形式是建立自然保护区,是保护生物多样性最有效的措施。(2)易地保护:将濒危生物迁出原地,移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心,进行特殊的保护和管理,是对就地保护的补充。(3)建立濒危物种种质库,保护珍贵的遗传资源。(4)加强教育和法制管理,提高公民的环境保护意识。
2、生态系统碳循环:(1)碳在无机环境中的存在形式主要是碳酸盐和二氧化碳;(2)碳在生物群落中的存在形式主要是含碳有机物;(3)碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环;(4)碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动;(5)碳循环过程为:无机环境中碳进出生物群落的途径是光合作用、化能合成作用,而生物群落中的碳进入无机环境的途径有呼吸作用。
3、生态农业使废弃物资源化,实现了农业生态系统中物质循环再生和能量的多级利用,提高能量的利用率,减少环境污染。
4、生物多样性的价值:(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,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。(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
18.【答案】(1)资源的生产潜力;环境污染
(2)水华;自我调节能力;抵抗力稳定性
(3)分解者;竞争阳光等资源;物质循环再生、协调与平衡
【知识点】生态系统的结构;生态系统的稳定性;生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】(1)生态工程应遵循主要原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、整体性原理、系统整体性原理、协调与平衡原理。生态工程建设最终的目的是 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;经济效益和生态效益同步发展。
(2)居民生活污水的大量排放,污水经过分解者的作用之后使水体中N、P元素增多,导致部分淡水水系因蓝藻和绿藻等大量繁殖而出现让人讨厌的水华现象。这说明外界干扰的强度超过了生态系统的自我调节能力,使生态系统的抵抗力稳定性降低,生态平衡可能会被打破。
(3)污水处理过程中有多种微生物参与,这些微生物在生态系统中属于分解者,能分解有机物为无机物,可供给植物吸收利用。此外在水体中,还会种植一些莲、荷等浮水和挺水植物。一方面,莲、荷可以与蓝藻等竞争阳光等资源,并且这些植物在竞争中占有优势,从而能抑制藻类的大量繁殖;另一方面莲、荷可以吸收并利用微生物降解产生的无机营养和污水中重金属离子,从而达到了净化污水的目的。污水处理工程的设计遵循了物质循环再生、协调与平衡等生态工程原理,同时也能提高经济和生态效益。
【分析】1、生态工程的基本原理:
(1)自生:在生态系统中由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。
(2)循环: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的被后一环节利用,减少整个生产环节废物的产生。
(3)协调:生物与生物、生物与环境的协调与适应。
(4)整体:遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例。不同组分之间用构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。
2、生态系统的稳定性:
(1)形成原因: 生态系统具有一定的自我调节能力。
(2)调节基础:负反馈调节。
(3)特点:生态系统的自我调节能力是有限的,当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的自我调节能力会迅速丧失,生态系统原状难以恢复。
3、生态系统的组成成分: ①生产者:包括光合自养型生物和化能自养型生物,能够合成有机物储存能量,并为消费者提供食物和栖息场所。 ②消费者:包括大多数动物、寄生植物、寄生细菌等,能够加快物质循环,帮助植物传粉和传播种子。 ③分解者:包括腐生细菌和真菌、腐生动物,将有机物分解成无机物,供生产者重新利用。 ④非生物的物质和能量:光、水、空气、无机盐等。
19.【答案】(1)改善了土壤结构、培育了土壤微生物、实现了土壤养分的循环利用
(2)次生演替;就地保护
(3)自生
(4)种植能吸收这些金属元素的水生植物,来吸收污水中的金属元素,然后再从植物中回收金属元素
【知识点】群落的演替;生态工程依据的生态学原理;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】(1)施用有机肥料的优点是改善了土壤结构、培育了土壤微生物、实现了土壤养分的循环利用等。
(2)该生态系统修复后物种丰富度逐渐增加,而遭受严重污染的某湖泊中有土壤结构,而且可能还包含有某些植物的繁殖体,因此其群落演替类型是次生演替;生态系统得到修复后,为保护生物多样性不再被破坏,应采取就地保护的措施,因为就地保护是保护生物多样性最有效的保护措施。
(3)向湖泊中引入污染物净化能力较强的水生植物来修复该生态系统,以实现生态系统的自我调节、自我更新和维持,从而达到修复的目的,这主要遵循生态工程中自生原理。
(4)要利用生物来回收污水中的铜、镉等金属元素,可以通过种植能吸收这些金属元素的水生植物,来吸收污水中的金属元素,然后再从植物中回收金属元素。
【分析】1、群落的演替类型
(1)初生演替:开始于原生裸地或原生芜原(完全没有植被并且也没有任何植物繁殖体存在的裸露地段)上的群落演替。
过程:裸岩→地衣→苔藓→草本→灌木→乔木→森林
例子:沙丘、火山岩、冰川泥等。
(2)次生演替:开始于次生裸地或次生芜原(不存在植被,但在土壤或基质中保留有植物繁殖体的裸地)上的群落演替。
过程:一年生杂草→多年生杂草→灌木→乔木林
例子:火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田等。
2、保护生物多样性的措施
(1)就地保护。
(2)易地保护。
(3)利用生物技术对濒危物种的基因进行保护。
(4)加强立法、执法和宣传教育。
20.【答案】(1)间接
(2)(次生)演替;改变演替的速度和方向
(3)调节生物的种间关系以及维持生态系统的稳定
(4)增加生物多样性,使生态系统营养结构复杂化,自我调节能力强
(5)减少环境污染,实现对能量的多级利用,提高能量的利用率
【知识点】群落的演替;生态系统中的信息传递;生态工程依据的生态学原理;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)间接价值是指对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能),因此余村三面青山环抱,竹海连绵,植被覆盖率非常高,具有极佳的山地小气候,对该生态系统起到重要的调节作用,体现了生物多样性的间接价值。
(2)余村践行从“靠山吃矿”走向“养山富山”的生态文明之路,实质上是群落(次生)演替的过程。通过人为的治理,矿山变为青山,说明人类活动可以改变演替的速度和方向。
(3)信息传递在生态系统中的作用包括三方面:(1)个体:生命活动的正常进行,离不开信息的传递。(2)种群:生物种群的繁衍,离不开信息的传递。(3)群落和生态系统:能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。故由此说明生态系统中信息传递的作用是调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
(4)营养结构越复杂,抵抗力稳定性就越强。余村人“养山富山”之路增加生物多样性,使生态系统营养结构复杂化,自我调节能力增强,生态系统的抵抗力稳定性也不断增强。
(5)秸秆和牲畜粪便中有大量能量没有被利用,而且秸秆焚烧和牲畜粪便会造成环境污染。生态农业将秸秆加工成饲料喂养牲畜,搜集牲畜粪便进入沼气池,将发酵产生的沼气作燃料,沼渣作肥料,这样可以减少环境污染,实现对能量的多级利用,提高能量的利用率。
【分析】1、生物多样性的价值:包括直接价值、间接价值、潜在价值;直接价值:是指能为人类提供形式多样的食物、纤维、燃料和建材等。间接价值:是指对生态平衡、生物圈稳态的调节功能。潜在价值:指目前人类尚不清楚的价值。
2、群落演替的类型:(1)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,初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。(2)次生演替: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,次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。群落演替的特点可描述为:(1)群落发展有顺序、有规律地向一个方向发展,因而是能预见的。演替是由群落引起物理环境改变的结果,即演替是由群落控制的。(3)演替以稳定的生态系统为发展顶点,即形成顶极群落。人类活动会改变群落演替的方向和速度。
3、生态系统中信息的种类:
(1)物理信息:生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,如蜘蛛网的振动频率。
化学信息:生物在生命活动中,产生了一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸,动物的性外激素等。
(3)行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,如孔雀开屏。
4、生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。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。
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备考2023年高考生物学二轮复习20 生态工程
一、单选题
1.(2023高三上·永州模拟)天津桥园盐碱地生态修复运用了简单的“填—挖方”技术,将地形设计成21个坑塘洼地,用来收集酸性雨水,中和碱性土壤,形成适宜于不同群落生长的环境(如下图)。在洼地及盐碱地上混合播种不同植物种子,最终形成一个能自我繁衍、美丽的人造生态湿地公园。下列有关叙述错误的是( )
A.混合播种不同植物种子可促进土壤的改良,从而缩短修复时间
B.桥园盐碱地的生态修复遵循整体、协调、循环、自生等生态学原理
C.修复后的桥园公园生态系统的抵抗力稳定性较修复前有所上升
D.发展该湿地公园的生态旅游体现了生物多样性的间接价值
【答案】D
【知识点】生态系统的稳定性;生态工程依据的生态学原理;生物多样性的价值
【解析】【解答】A、混合播种不同植物种子可增加生物多样性,可促进土壤的改良,加快群落演替,从而缩短修复时间,A正确;
B、进行生态工程建设需遵循生态学规律,桥园盐碱地的生态修复遵循整体、协调、循环、自生等生态学原理,B正确;
C、修复前生态系统整体脆弱,营养结构简单,所以抵抗力稳定性低,修复后的桥园公园生态系统营养结构复制,抵抗力稳定性较修复前有所上升,C正确;
D、据分析可知,发展该湿地公园的生态旅游体现了生物多样性的直接价值,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、生态工程的基本原理: (1)自生:在生态系统中由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。 (2)循环: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的被后一环节利用,减少整个生产环节废物的产生。 (3)协调:生物与生物、生物与环境的协调与适应。 (4)整体:遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例。不同组分之间用构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。
2、生物多样性的价值:(1)直接价值:食用、药用、科研、农业生产原料、文学艺术创作等。 (2)间接价值:体现在调节生态系统的功能等方面。如植物进行光合作用,制造有机物、固氮、供氧等功能;森林和草地具有防风固沙、水土保持作用,湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候。 (3)潜在价值:目前尚不清楚的价值。
2.(2022高三上·佛山月考)我国力争在2060年前实现碳中和。为了实现碳中和目标,要减少温室气体排放量。通过“鱼食昆虫杂草-鱼粪肥田”的方式设计的稻鱼共生系统,实现了废弃物资源化。科研人员测算了稻鱼共生系统和水稻单作系统的温室气体排放量,结果如下表,下列说法正确的是()
生产力式 化肥 农药 饲料 合计
氮肥 复合肥 小麦 玉米
稻鱼共生 278.2 1116.2 43.2 222.6 265.5 1925.7
水稻单作 459.0 1578.5 51.5 0 0 2089
单位:(kg CO2·eq/hm2)
A.水稻单作系统化肥和农药的施用量均更高,会有更大的经济效益和生态效益
B.相比水稻单作系统,稻鱼共生系统投入的饲料增加,更不利于实现碳中和目标
C.相比稻鱼共生系统,水稻单作系统没有消费者,自我调节能力差,抵抗力稳定性低
D.稻鱼共生系统增强了土壤肥力,其设计体现了循环、自生等生态学基本原理
【答案】D
【知识点】生态系统的稳定性;生态工程依据的生态学原理;生物与生活
【解析】【解答】A、水稻单作系统化肥和农药的施用量较高,但化肥和农药的使用会污染环境,因此生态效益较低,且经济效益也低于稻鱼共生模式,A错误;
B、稻鱼共生系统投入的饲料增加,提高了物质的利用效率,最终的温室气体排放量较低,利于碳中和,B错误;
C、水稻单作系统存在消费者,例如蝗虫等,C错误;
D、稻鱼共生系统中鱼粪肥田增强了土壤肥力,其设计体现了循环(鱼粪肥田)、自生(效选择生物组分并合理布设)等生态学基本原理,D正确。
故答案为:D。
【分析】 抵抗力稳定性和恢复力稳定性
(1)抵抗力稳定性:生态系统 抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状 (不受损害)的能力。
特点:一般来说,生态系统的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高,反之则越低 。
(2)恢复力稳定性:生态系统受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
3.(2022高三上·山东月考)某果园长期在果树下饲养柴鸡,柴鸡主要以果园的杂草及蝼蛄等害虫为食,辅助人工补喂饲料,同时鸡粪可以滋养林地。下列有关该种养模式的叙述,错误的是( )
A.柴鸡在该果园生态系统中属于消费者,至少占两个营养级
B.流入该果园生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量
C.该模式对鸡粪的合理利用,遵循了生态工程的循环原理
D.柴鸡是影响果园中的蝼蛄种群数量变化的密度制约因素
【答案】B
【知识点】生态系统的结构;生态工程依据的生态学原理;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、柴鸡主要以杂草和蝼蛄等害虫为食,杂草为第一营养级,各种害虫为第二营养级及以上,所以柴鸡至少占两个营养级,A正确;
B、该生态系统需要辅助人工补喂饲料,因此流入该果园生态系统的总能量是生产者固定的太阳能以及人工输入的能量的总和,B错误;
C、鸡粪的合理利用促进了生态系统的物质迁移与转化,遵循了生态工程的循环原理,C正确;
D、食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的,为密度制约因素,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、生态系统组成成分: ①生产者:合成有机物,储存能量;为消费者提供食物和栖息场所。 ②消费者:加快物质循环,帮助植物传粉和传播种子。③分解者:将有机物分解成无机物,供生产者重新利用。④非生物的物质和能量:光、水、空气、无机盐等。
2、生态系统的能量流动:(1)源头:太阳能。(2)流经生态系统的总能量:生产者固定的太阳能总量。(3)传递途径:食物链和食物网。(4)散失途径:通过呼吸作用以热能的形式散失。(5)特点:单向流动,逐级递减。
3、生态工程的基本原理:
(1)自生:在生态系统中由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。
(2)循环: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的被后一环节利用,减少整个生产环节废物的产生。
(3)协调:生物与生物、生物与环境的协调与适应。
(4)整体:遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例。不同组分之间用构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。
4.(2022高三上·山东开学考)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
【答案】C
【知识点】生态系统的稳定性;治污生态工程;生物多样性的价值
【解析】【解答】A、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;
B、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;
C、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;
D、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。
故答案为:C。
【分析】1、生物多样性的价值:
(1)直接价值: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。
(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。
(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
2、生态浮床是指将植物种植于浮于水面的床体上,体现了群落的空间结构,可以为鸟类及鱼类提供栖息环境和食物,其处理污水具有简单有效、花费少、耗能低和无二次污染等优势,同时浮床还可以美化环境。
5.(2022高三上·湖南开学考)海珠湿地公园是由万亩果园转变而来的,如今,其生态环境逐渐恢复,野生动物纷纷回归。下列叙述错误的是( )
A.海珠湿地公园可称为一个生态系统
B.由果园转变为湿地,果树的生态位发生了改变
C.海珠湿地公园的建设遵循自生、协调和整体等原理
D.海珠湿地公园中物质和能量可循环利用
【答案】D
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位;生态工程依据的生态学原理;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、湿地公系统所有成分,所以可称为一个生态系统,A正确;
B、由果园变为湿地,优势物种变化了,所以果树的生态位发生了改变,B正确;
C、整体性原理是指生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响,例如湿地公园既能改善生态环境,又能提高社会和经济效益,在湿地修复过程中,应合理搭配植物以提高系统的生物多样性,体现了生态工程的自生原理,C正确;
D、生态系统中能量单优势向流动,不能循环利用,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源的情况,以及与其他物种的关系等。
2、生态工程的基本原理:
(1)自生:在生态系统中由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。
(2)循环: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的被后一环节利用,减少整个生产环节废物的产生。
(3)协调:生物与生物、生物与环境的协调与适应。
(4)整体:遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例。不同组分之间用构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。
3、生态系统能量流动的特点:单向流动,逐级递减。
6.(2021高三上·澄海月考)如图表示粮桑渔畜生态农业系统的基本模式。根据图示判断,下来叙述正确的是( )
A.沼气池的建立利用了微生物的有氧呼吸原理
B.该生态农业系统有效的提高了能量的传递效率
C.该生态农业系统中的主要成分是水稻、桑、鸡、鱼等生物
D.该生态农业系统通过改善生态系统的结构改善了生态系统功能
【答案】D
【知识点】生态系统的结构;生态农业工程;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、沼气池是一个密封的无氧的环境中,一些杆菌和甲烷菌等细菌通过无氧呼吸把这些物质分解,产生甲烷,可以燃烧,用于照明、取暖等,A错误;
B、该模式提高了能量的利用率,但是不能改变能量的传递效率,B错误;
C、生态系统的成分除了生产者(水稻、桑等)、消费者(鸡、鱼等),还应包括分解者和非生物的物质和能量,C错误;
D、图中通过改善生态系统的结构改善了生态系统功能,遵循了结构决定功能的原理,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。
(1)组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者加快生态系统的物质循环,有利于生产者的传粉或种子的传播,主要指动物,分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。
(2)营养结构是指食物链和食物网。
2、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者,因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动,逐级递减。
摄入的能量有两个去向,一是成为粪便被分解者利用,二是同化的能量;其中,同化的能量又有两个去向,一是可以作为呼吸作用消耗掉,二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为:一、死后的遗体(分解者分解),二、次级消费者摄入量(流入下一营养级)。
摄入量=同化量+粪便量;
同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能;
生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量;
能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
4、生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递,三者缺一不可;物质循环是生态系统的基础,能量流动是生态系统的动力,信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态;信息传递是双向的,能量流动是单向的,物质循环具有全球性。
5、生态农业使废弃物资源化,实现了农业生态系统中物质循环再生和能量的多级利用。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。
7.(2021高三上·重庆市开学考)“稻-萍-蟹”立体生态农业,是把稻田与浮萍、河蟹有机结合起来。河蟹可捕食杂草、水生昆虫,并能提高土壤含氧量和肥力;浮萍覆盖水面能抑制杂草生长。该生态农业模式实现了水稻、河蟹的“双丰收”。下列相关叙述正确的是( )
A.该模式可提高该生态系统中的能量传递效率
B.该模式通过调整种间关系,使能量更多的流向对人类有益的部分
C.河蟹和水生动物的排泄物为水稻的生长提供了物质和能量
D.输入该生态系统的总能量为水稻所固定的太阳能
【答案】B
【知识点】生态农业工程
【解析】【解答】A、该模式可提高该生态系统中的能量利用率,但不能提高能量传递效率,A错误;
B、“稻-萍-蟹”立体生态农业,河蟹可捕食杂草、水生昆虫,浮萍覆盖水面能抑制杂草生长,该生态农业模式实现了水稻、河蟹的“双丰收”,该模式通过调整种间关系,科学合理地调整生态系统中能量流动关系,使能量更多的流向对人类有益的部分,B正确;
C、河蟹和水生动物的排泄物中所含的能量被分解者分解最终以热能的形式散失,并没有流入水稻,能量流动是单向的,分解者把有机物转化为无机物,供水稻利用,C错误;
D、输入该系统的总能量除了水稻固定的太阳能,还有浮萍、杂草等生产者固定的太阳能,D错误。
故答案为:B。
【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。
8.(2020高三上·莆田月考)绿水青山就是金山银山,为加大对已破坏生态环境的保护与治理力度,下列有关生态工程的,原理和实例中,分析不正确的是( )
选项 有关实例 相关的生态工程原理
A 在人工林中增加植被层次 遵循物种多样性原理
B 前面造林,后面砍林 违背整体性原理
C 我国西北地区大量种植杨树,导致许多地方的杨树长成半死不活的“小老头”状 违背系统学和工程学原理
D 沼气工程建设 遵循物质循环再生原理
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、在人工林中增加植被的层次属于增加了生物的种类,遵循了物种多样性原理,A正确;
B、前面造林,后面砍林,属于没有考虑到经济和社会等系统的影响力,这违背了整体性原理,B正确;
C、我国西北地区大量种植杨树,导致许多地方的杨树长成半死不活的“小老头”状,属于没有考虑生物与环境的适应性,违背了协调与平衡原理,C错误;
D、沼气工程建设实现了物质的循环利用,遵循了物质循环再生原理,D正确。
故答案为:C。
【分析】生态工程依据的生态学原理:(1)物质循环再生原理:物质能在生态系统中循环往复,分层分级利用;(2)物种多样性原理:物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性;(3)协调与平衡原理:生态系统的生物数量不能超过环境承载力(环境容纳量)的限度;(4)整体性原理:生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响;(5)系统学和工程学原理:系统的结构决定功能原理:要通过改善和优化系统结构改善功能;系统整体性原理:系统各组分间要有适当的比例关系,使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成,并实现总体功能大于各部分之和的效果,即“1+1>2”。
9.(2022高三上·山东开学考)三江源地区位于青藏高原腹地,是长江、黄河和澜沧江的源头汇水区,被誉为“中华水塔”。20世纪,因气候变化和人为干扰,三江源地区环境恶化,草地严重退化,水土流失加剧,为此我国政府启动了多项保护措施,大幅度的减畜工作是其中一项。下图为三江源地区实施减畜工程前后载畜压力指数(草地现实载畜量与草地理论载畜量的比值)的变化,下列说法错误的是( )
A.减畜工程使草地产草量提高,进而使草地载畜压力指数降低
B.修复退化的草场可种植各种灌木和乔木,以提高其稳定性
C.载畜后,草地仍处于超载状态,恢复和治理的重点,应继续放在减畜减压上
D.现实载畜量高于理论载畜量使草场退化,违背了生态工程的协调原理
【答案】B
【知识点】生态系统的稳定性;生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、减畜工程有利于草地恢复生长,使草地产草量提高,同时也使草地载畜压力指数降低,A正确;
B、种植植物应考虑当地的环境,本地区环境条件特殊,不能种植各种各种灌木和乔木以提高其稳定性,B错误;
C、减畜后草地仍处于超载状态,由于草场的恢复需要一定的时间,因此,恢复和治理的重点应继续放在减畜减压上,C正确;
D、现实载畜量高于理论载畜量,超过了草场的最大承载量,因而使草场退化,这违背了生态工程的协调原理,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性;生态系统之所以能维持相对稳定,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;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;生态系统的稳定性具有相对性,当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。
2、生态工程原理:自生原理、循环原理、协调原理和整体原理。
10.(2017高三上·天津月考)下列有关生态工程的原理和实例中,错误的是( )
选项 有关事例 相关的生态工程原理
① 无废弃物农业 遵循物质循环再生原理
② 在人工林中增加植被的层次 遵循物种多样性原理
③ 无锡太湖水体富营养化引起大面积水华 违反协调与平衡原理
④ 前面造林,后面砍林 违反系统学和工程学原理
A.① B.② C.③ D.④
【答案】D
【知识点】生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】无废弃物农业,遵循物质循环再生原理,A不符合题意。在人工林中增加植被的层次,遵循物种多样性原理,B不符合题意。水体富营养化引起大面积水华,违反协调与平衡原理,C不符合题意。前面造林,后面砍林,遵循系统学和工程学原理,D符合题意。
故答案为:D
【分析】生态工程遵循物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统和工程原理。
(1)物质循环再生原理:物质能在生态系统中循环往复,分层分级利用,如无废弃物农业;
(2)物种多样性原理:物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性;
(3)协调与平衡原理:生物要适应环境,且生态系统的生物数量不能超过环境承载力(环境容纳量)的限度;
(4)整体性原理:生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响;
(5)系统学和工程学原理:系统的结构决定功能原理:要通过改善和优化系统结构改善功能;系统整体性原理:系统各组分间要有适当的比例关系,使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成,并实现总体功能大于各部分之和的效果,即“1+1>2”。
二、多选题
11.(2022高二下·南京期末)运用生态学原理可以解决实际生产中的问题,下列说法正确的是( )
A.大量引入外来物种能增加当地生态系统的物种多样性,提高生态系统的稳定性
B.“桑基鱼塘”生态系统中用蚕沙喂鱼,可提高能量的利用率
C.依据生态工程的循环原理,应该对秸秆进行焚烧,灰烬还田
D.开车和步行相比、吃肉和吃素食相比,前者均会增大人类的生态足迹
【答案】B,D
【知识点】生态工程依据的生态学原理;生态农业工程
【解析】【解答】A、引入新物种不一定能增加当地的生物多样性,可能会导致生态入侵而破坏当地的生物多样性,A错误;
B、桑基鱼塘”生态系统中将蚕粪喂鱼,实现了物质和能量的多级利用,提高了能量的利用率,B正确;
C、对垃圾进行焚烧没有体现循环原理,应该对垃圾进行分类并资源化利用,如通过微生物的分解作用,将有机物转化成无机物,供农作物吸收利用,C错误;
D、生活方式不同,生态足迹的大小可能不同,低碳出行、多吃素食等可减少人类对资源的消耗,因而可有效减小生态足迹,D正确。
故答案为:BD。
【分析】1、生态工程的基本原理:
(1)自生:在生态系统中由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。
(2)循环: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的被后一环节利用,减少整个生产环节废物的产生。
(3)协调:生物与生物、生物与环境的协调与适应。
(4)整体:遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例。不同组分之间用构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。
2、生物多样性丧失的原因:
(1)人类活动:对野生物种生存环境的破坏,使栖息地丧失或碎片化。还有掠夺式利用如过度采伐、滥捕乱猎。
(2)环境污染。
(3)农业和林业品种的单一化。
(4)外来物种的盲目引入。
12.下图是根据生态工程原理设计的“多功能生物氧化塘”工艺流程示意图,下列关于该工艺的叙述,正确的是( )
A.该设计能净化污水,原因是植物和藻类的协同作用
B.该设计运用了自生原理
C.如果污水中有机物较少,则应采用流程Ⅰ、Ⅱ
D.该工艺不仅能净化污水,还可使污水资源化
【答案】A,B,D
【知识点】生态工程的概念及其目标;生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】“多功能生物氧化塘”较好地运用了自生原理,利用植物和藻类的协同作用,不仅能净化污水,还可使污水资源化。如果污水中有机物的含量高,则采用流程Ⅰ、Ⅱ;如果污水中有机物的含量低,则采用流程Ⅲ、Ⅳ。
【分析】 多功能生物氧化塘将污水里面的部分废物,当做一种资源,经过沉砂、厌氧生物的作用,变成植物、藻类等可以利用的无机物,实现废物的循环利用,物质的再生。一系列的转化作用后,水可以用于养殖和灌溉,说明部分污水已经变成可利用的水。藻类和植物的工作效果相同,由此判断二者的关系。
13.(2021高二下·邢台月考)某村庄以前是个农业结构单一、生态环境恶劣的地方,现在已经被改造成农、林、牧、渔综合发展的农业生态村,如图所示。下列关于该生态工程的叙述,正确的是( )
A.池塘内营养级最高的生物是虾和鱼,二者是竞争关系
B.该生态工程实现了废弃物的资源化利用,提高了能量利用效率
C.该生态工程遵循了物质循环再生和物种多样性等原理
D.树上养蚕,地面养鸡,实现了空间资源的充分利用
【答案】B,C,D
【知识点】生态农业工程
【解析】【解答】A、图解显示,池塘内营养级最高的生物为虾、鱼,鱼能吃虾幼体,且两者都可以吃桡足类,故鱼和虾的种间关系是捕食和竞争,A错误;
BC、该生态工程建设遵循了物质循环再生、协调与平衡、物种多样性等原理,充分发挥资源的生产潜力,实现了废弃物的资源化利用,提高了能量利用效率,防止环境污染,实现了经济效益和生态效益的同步发展,BC正确;
D、树上养蚕,地面养鸡,设计成立体农业,运用了群落的空间结构,实现了空间资源的充分利用,D正确。
故答案为:BCD。
【分析】1、生态工程与生态经济
(1)生态工程建设的目的: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)生态工程的特点:少消耗、多效益、可持续。
(3)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另一个系统的生产原料,从而实现废弃物的资源化。2、生态工程的基本原理: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、系统学和工程学原理。
14.(2021高二下·徐州期末)甲鱼养殖池的水体因为大量投放饵料而污染严重。为了改善甲鱼养殖池水质,有人设计了下图所示的甲鱼养殖池水的净化生态系统,有关叙述正确的是( )
A.建立该生态系统主要依据的是物质循环再生原理
B.微生物的分解作用可以加速该生态系统中的物质循环
C.输入该生态系统的总能量是蔬菜通过光合作用固定的太阳能总量
D.蔬菜获得养殖池水中的物质和能量,既增加效益又降低环境污染
【答案】A,B
【知识点】生态工程依据的生态学原理;生态农业工程
【解析】【解答】A、物质循环再生原理是物质能在生态系统中循环往复,分层分级利用,建立该生态系统主要依据的是物质循环再生原理,A正确;
B、微生物可以分解有机物,供生产者重新利用,微生物的分解作用可以加速该生态系统中的物质循环,B正确;
C、该生态系统为人工生态系统,输入该生态系统的总能量是蔬菜通过光合作用固定的太阳能和人工输入的饵料等能量,C错误;
D、蔬菜可获得养殖池水中的物质,但能量不能循环利用,D错误。
故答案为:AB。
【分析】1、生态工程依据的基本原理: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、系统学和工程学原理。
2、生态系统中能量流动的特点是:单向流动、逐级递减。
15.(2021高二下·连云港期末)下列关于生态系统和生态工程的叙述,正确的是( )
A.生态系统中遗传基因库越丰富,营养结构越复杂,恢复力稳定性越强
B.生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续
C.治理沙漠的目的是要消除沙漠,改善环境
D.退耕还林、还湖可防止由于过度开垦土地种植粮食所导致的水土流失
【答案】B,D
【知识点】生态系统的稳定性;生态工程的概念及其目标;生态恢复工程
【解析】【解答】A、生态系统中遗传基因库越丰富,营养结构越复杂,其抵抗性稳定性越强,恢复力稳定性越弱,如热带雨林,A错误;
B、生态工程是在人的参与下,遵循“整体、协调、循环、再生”的原理,以达到“少消耗、多效益、可持续”的目的,B正确;
C、治理沙漠的目的是为了固沙、保水、改善环境以及缺水用水的问题,并不是为了消除沙漠,C错误;
D、退耕还林、退耕还湖可以防止因过度开垦而导致的水土流失问题,能够改善和恢复环境,使人与自然更加和谐,D正确。
故答案为:BD。
【分析】1、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性;生态系统之所以能维持相对稳定,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;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;生态系统的稳定性具有相对性,当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩渍。
2、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,通过系统设计、调控和技术组装,对已被破坏的生态环境进行修复、重建,对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力,从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。
3、生态工程建设目的: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。(少消耗、多效益、可持续)。
4、生态经济:主要是通过实行“循环经济“原则,使一个系统产生出的污染物,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,而实现循环经济最重要的手段之一是生态工程。
5、
实例 问题 实例 原理 对策 案例
大区域生态系统恢复工程 土地荒漠化 大区域生态系统恢复工程 协调与平衡原理、整体性原理 退耕还林还草、植树造林等 “三北”防护林、退耕还林还草工程
三、综合题
16.(2022高三上·山东开学考)在我国农村70%的农户缺少燃料、饲料、肥料,由于上述“三料”都依赖作物的秸秆、骨骼、麦麸等农副产品和薪、柴等生物质(植物利用太阳光能将二氧化碳和水合成的有机物),迫使农民不断地对林灌草地进行滥采滥伐,导致严重的水土流失,对生态环境造成很大的破坏。2020年中国碳中和国际峰会提出,争取“2060年前实现碳中和”。“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。回答下列有关问题:
(1)如图为农村沼气池结构简图,进料口添加的物质为人畜粪便、秸秆,出料口的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;沼气可以做燃料。沼气工程充分利用了 原理,实现了能量的 ,大大提高了能量利用率
(2)保护林冠草地改善水土流失,体现了生物多样性的 价值。
(3)生态环境改善后,吸引了很多鸟类和小动物迁入、定居,使林灌草地生机盎然,人类对林灌草地滥采滥伐到保护的过程,体现了人类在该地生物群落演替中的作用是 。
(4)如图表示碳循环示意图,其中甲、乙、丙、丁表示生态系统的组成成分,①—⑧表示过程:甲表示 ;②表示 。碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以 形式进行的。生态系统中的生产者、消费者和分解者获取碳元素的方式分别是生产者 ,消费者通过食物网取食利用,分解者 。
(5)为尽早实现“碳中和”,我们一方面要通过 增加生产者的光合作用对CO2吸收,抵消二氧化碳的排放,另一方面可通过 等措施减少二氧化碳的排放。
【答案】(1)循环;多级利用
(2)间接
(3)人类活动可以影响群落演替的速度和方向
(4)生产者;生产者的呼吸作用;CO2;通过光合作用或化能合成作用固定CO2;通过分解作用分解植物的残枝败叶、动物的遗体残骸和排遗物中的含碳有机物
(5)植树造林;开发新能源
【知识点】群落的演替;生态工程依据的生态学原理;生物多样性的价值;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】(1)沼气池生态工程以废弃物为原料对废弃物进行了再利用,遵循了循环原理。沼气可以作为燃料为人类供能,沼渣可以用来养蘑菇,为人类及家禽家畜提供食物,实现了能量的多级利用,提高了能量的利用率。
(2)保护林冠草地改善水土流失,属于生态方面的调节功能,属于生物多样性的间接价值。
(3)人类可以滥砍滥伐,也可以植树造林,充分体现了人类活动可以影响群落演替的速度和方向。
(4)据图可知,乙与大气中的CO2存在双箭头,乙是生产者,乙、丙、丁的箭头都指向甲,因此甲是分解者,丙和丁是消费者。②表示生产者的呼吸作用,释放CO2进入大气中。大气中的碳主要通过植物光合作用进入生物群落,生物群落中的碳通过动植物的呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的燃烧等方式可以回到大气中,碳在无机环境和生物群落之间是以二氧化碳形式进行循环的。生产者主要通过光合作用和化能合成作用获取碳元素,从而使无机碳转化为有机碳进入生物群落;消费者通过摄食生产者和低营养级的消费者来获取碳元素,这种获取方式建立在捕食关系上;分解者通过分解生产者和消费者的遗体、残骸等来获取碳元素。
(5)为尽早实现“碳中和”,我们一方面,可以通过植树造林、种草等增加生产者的光合作用对CO2的吸收。另一方面,绿色清洁能源的开发,如风电、核电、水力发电等,都减少了CO2的排放。
【分析】1、生物多样性的价值:
①直接价值: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。
②间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。
③潜在价值:目前人类不清楚的价值。
2、生态系统的结构包括组成成分和营养结构,组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量,营养结构是指食物链和食物网。
17.(2022高三上·安徽月考)2020年9月,国家主席习近平在第七十五届联合国大会上提出,中国将力争于2060年前实现碳中和,该战略是实现社会生态转型的重要推手。回答下列问题:
(1)影响碳中和的主要障碍是 。碳中和失衡不仅会导致温室效应,还会导致生物多样性锐减,保护生物多样性的关键是 ,最主要的保护措施是 。
(2)碳循环发生在 之间,物质循环具有 的特点。
(3)我国政府从1983年就开始在农村推广沼气工程。将牲畜的粪便作为沼气池发酵的原料,不仅可以提供能源,沼气池中的沼渣还可以作为肥料还田,通过 ,进而被植物吸收。从能量角度分析沼气工程的意义是 。
(4)绿水青山就是金山银山,发展多种多样的绿色生态农业的目的是提高生物多样性的价值,其中生物多样性的 价值明显大于它的 价值。开展植树造林,提高森林覆盖率,一般多选择本地物种的原因有 ,“宜乔则乔,宜灌则灌”涉及生态工程的 原理。
【答案】(1)大量化石燃料的燃烧使CO2短期内大量排至大气中,造成温室效应;协调人和自然环境之间的关系;就地保护
(2)生物群落与无机环境;全球性
(3)分解者的分解作用;实现对能量的多级利用,大大提高能量的利用率
(4)间接;直接;本地物种有较高生态适应性;避免外来物种入侵,保证本地生态系统安全性;协调
【知识点】研究能量流动的实践意义;生态工程依据的生态学原理;生态系统的物质循环;生物多样性的价值;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】(1)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,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”。大量化石燃料的燃烧使CO2短期内大量排至大气中,造成温室效应,是碳中和的主要障碍。生物多样性锐减的原因是生物的生存环境被破坏,所以保护生物多样性的关键是协调人和自然环境之间的关系,最主要的保护措施是就地保护,建立自然保护区。
(2)碳循环:组成生物体的C元素,不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境的循环过程。碳(C)在生物圈(生物群落和无机环境之间)中以CO2的形式进行循环,故具有全球性的特点。
(3)沼渣中含有有机物,经分解者分解为水、无机盐、CO2等无机物,被植物吸收。沼气作为能源使生产者固定的太阳能被充分利用,实现了实现对能量的多级利用,大大提高能量的利用率。
(4)直接价值是指对人类有食用、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实用意义。间接价值(也叫生态功能),是指对生态系统起到重要调节功能。间接价值大于直接价值。本地物种适应了本地环境,是本地生态系统的一部分,不会破坏稳定性,外来物种有可能造成数量爆发,危害稳定性。“宜乔则乔,宜灌则灌”,充分考虑了生物与环境、生物与生物的协调与适应。
【分析】1、保护生物多样性的措施:(1)就地保护:主要形式是建立自然保护区,是保护生物多样性最有效的措施。(2)易地保护:将濒危生物迁出原地,移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心,进行特殊的保护和管理,是对就地保护的补充。(3)建立濒危物种种质库,保护珍贵的遗传资源。(4)加强教育和法制管理,提高公民的环境保护意识。
2、生态系统碳循环:(1)碳在无机环境中的存在形式主要是碳酸盐和二氧化碳;(2)碳在生物群落中的存在形式主要是含碳有机物;(3)碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环;(4)碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动;(5)碳循环过程为:无机环境中碳进出生物群落的途径是光合作用、化能合成作用,而生物群落中的碳进入无机环境的途径有呼吸作用。
3、生态农业使废弃物资源化,实现了农业生态系统中物质循环再生和能量的多级利用,提高能量的利用率,减少环境污染。
4、生物多样性的价值:(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,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。(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
18.(2022高二下·三门峡期末)党的十九大报告中,首次提出“美丽中国”的生态文明建设新思想。生态工程的发展和应用,将在美丽中国的建设中大有作为。以创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念为引领,“无废城市”建设的任务之一就是污水处理。请回答下列有关问题。
(1)生态工程建设的目的就是遵循生态学规律,充分发挥 ,防止 ,达到经济效益和生态效益同步发展。
(2)居民生活污水的大量排放,导致部分淡水水系因蓝藻和绿藻等大量繁殖而出现让人讨厌的 现象。这说明,当外界干扰的强度超过了生态系统的 时,生态系统的 降低,生态平衡会遭到破坏。
(3)生活污水和工业废水的处理绝大多数采用微生物处理技术,这些微生物在生态系统中属于 。此外在水体中,还会种植一些莲、荷等浮水和挺水植物。一方面,莲、荷可以与蓝藻等 ,抑制藻类的大量繁殖;另一方面莲、荷可以吸收微生物降解产生的无机营养和污水中重金属离子。这种污水处理技术遵循了 等生态工程原理。
【答案】(1)资源的生产潜力;环境污染
(2)水华;自我调节能力;抵抗力稳定性
(3)分解者;竞争阳光等资源;物质循环再生、协调与平衡
【知识点】生态系统的结构;生态系统的稳定性;生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】(1)生态工程应遵循主要原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、整体性原理、系统整体性原理、协调与平衡原理。生态工程建设最终的目的是 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;经济效益和生态效益同步发展。
(2)居民生活污水的大量排放,污水经过分解者的作用之后使水体中N、P元素增多,导致部分淡水水系因蓝藻和绿藻等大量繁殖而出现让人讨厌的水华现象。这说明外界干扰的强度超过了生态系统的自我调节能力,使生态系统的抵抗力稳定性降低,生态平衡可能会被打破。
(3)污水处理过程中有多种微生物参与,这些微生物在生态系统中属于分解者,能分解有机物为无机物,可供给植物吸收利用。此外在水体中,还会种植一些莲、荷等浮水和挺水植物。一方面,莲、荷可以与蓝藻等竞争阳光等资源,并且这些植物在竞争中占有优势,从而能抑制藻类的大量繁殖;另一方面莲、荷可以吸收并利用微生物降解产生的无机营养和污水中重金属离子,从而达到了净化污水的目的。污水处理工程的设计遵循了物质循环再生、协调与平衡等生态工程原理,同时也能提高经济和生态效益。
【分析】1、生态工程的基本原理:
(1)自生:在生态系统中由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。
(2)循环: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的被后一环节利用,减少整个生产环节废物的产生。
(3)协调:生物与生物、生物与环境的协调与适应。
(4)整体:遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例。不同组分之间用构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。
2、生态系统的稳定性:
(1)形成原因: 生态系统具有一定的自我调节能力。
(2)调节基础:负反馈调节。
(3)特点:生态系统的自我调节能力是有限的,当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的自我调节能力会迅速丧失,生态系统原状难以恢复。
3、生态系统的组成成分: ①生产者:包括光合自养型生物和化能自养型生物,能够合成有机物储存能量,并为消费者提供食物和栖息场所。 ②消费者:包括大多数动物、寄生植物、寄生细菌等,能够加快物质循环,帮助植物传粉和传播种子。 ③分解者:包括腐生细菌和真菌、腐生动物,将有机物分解成无机物,供生产者重新利用。 ④非生物的物质和能量:光、水、空气、无机盐等。
19.(2022高二下·重庆市月考)植树造林、“无废弃物农业”、污水净化是建设美丽中国的重要措施。如我国南方某地环保部门向遭受严重污染的某湖泊中引入一些苦草、黑藻等沉水植物和螺蛳等底栖动物来修复该生态系统。
(1)“无废弃物农业”是我国利用生态工程的原理进行农业生产的一种模式,其做法是收集有机物质,包括人畜粪便、枯枝落叶等,采用堆肥和沤肥等多种方式,把它们转变为有机肥料,再施用到农田中。施用有机肥料的优点是 (答出2点即可)。
(2)在修复生态系统时要控制污水流入的速率,较慢的流入速率有利于有机污染物被充分分解,还有利于植物对无机盐的充分吸收,防止水体富营养化。该生态系统修复后物种丰富度逐渐增加,其群落演替类型是 。该生态系统得到修复后,为保护生物多样性不再被破坏,应采取的最有效的措施是 。
(3)向湖泊中引入污染物净化能力较强的水生植物来修复该生态系统,主要遵循生态工程中 原理。
(4)在污水净化过程中,除发挥污水处理厂的作用外,若要利用生物来回收污水中的铜、镉等金属元素,请提供一个方案:
【答案】(1)改善了土壤结构、培育了土壤微生物、实现了土壤养分的循环利用
(2)次生演替;就地保护
(3)自生
(4)种植能吸收这些金属元素的水生植物,来吸收污水中的金属元素,然后再从植物中回收金属元素
【知识点】群落的演替;生态工程依据的生态学原理;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】(1)施用有机肥料的优点是改善了土壤结构、培育了土壤微生物、实现了土壤养分的循环利用等。
(2)该生态系统修复后物种丰富度逐渐增加,而遭受严重污染的某湖泊中有土壤结构,而且可能还包含有某些植物的繁殖体,因此其群落演替类型是次生演替;生态系统得到修复后,为保护生物多样性不再被破坏,应采取就地保护的措施,因为就地保护是保护生物多样性最有效的保护措施。
(3)向湖泊中引入污染物净化能力较强的水生植物来修复该生态系统,以实现生态系统的自我调节、自我更新和维持,从而达到修复的目的,这主要遵循生态工程中自生原理。
(4)要利用生物来回收污水中的铜、镉等金属元素,可以通过种植能吸收这些金属元素的水生植物,来吸收污水中的金属元素,然后再从植物中回收金属元素。
【分析】1、群落的演替类型
(1)初生演替:开始于原生裸地或原生芜原(完全没有植被并且也没有任何植物繁殖体存在的裸露地段)上的群落演替。
过程:裸岩→地衣→苔藓→草本→灌木→乔木→森林
例子:沙丘、火山岩、冰川泥等。
(2)次生演替:开始于次生裸地或次生芜原(不存在植被,但在土壤或基质中保留有植物繁殖体的裸地)上的群落演替。
过程:一年生杂草→多年生杂草→灌木→乔木林
例子:火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田等。
2、保护生物多样性的措施
(1)就地保护。
(2)易地保护。
(3)利用生物技术对濒危物种的基因进行保护。
(4)加强立法、执法和宣传教育。
20.(2022高二下·博罗月考)浙江安吉的余村坚定践行从“靠山吃矿”走向“养山富山”的生态文明之路,成为中国美丽乡村的生态典范。请回答下列问题:
(1)余村三面青山环抱,竹海连绵,植被覆盖率非常高,具有极佳的山地小气候,对该生态系统起到重要的调节作用,这主要体现了生物多样性的 价值。
(2)余村践行的生态文明之路实质上是群落 的过程,通过治理,矿山变为青山,说明人类活动可以 。
(3)以毛竹为食的竹鼠遇到天敌无路可逃时,会前肢撑地,后腿蹬地,并露出锋利的门齿,发出警告声,借以躲避猎捕,由此说明生态系统中信息传递的作用是 。
(4)实践证明,余村人“养山富山”之路使当地生态系统的抵抗力稳定性不断增强,理由是 。
(5)为充分利用农作物秸秆,可将秸秆加工成饲料喂养牲畜,搜集牲畜粪便进入沼气池,将发酵产生的沼气作燃料,沼渣作肥料,其意义是 。
【答案】(1)间接
(2)(次生)演替;改变演替的速度和方向
(3)调节生物的种间关系以及维持生态系统的稳定
(4)增加生物多样性,使生态系统营养结构复杂化,自我调节能力强
(5)减少环境污染,实现对能量的多级利用,提高能量的利用率
【知识点】群落的演替;生态系统中的信息传递;生态工程依据的生态学原理;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)间接价值是指对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能),因此余村三面青山环抱,竹海连绵,植被覆盖率非常高,具有极佳的山地小气候,对该生态系统起到重要的调节作用,体现了生物多样性的间接价值。
(2)余村践行从“靠山吃矿”走向“养山富山”的生态文明之路,实质上是群落(次生)演替的过程。通过人为的治理,矿山变为青山,说明人类活动可以改变演替的速度和方向。
(3)信息传递在生态系统中的作用包括三方面:(1)个体:生命活动的正常进行,离不开信息的传递。(2)种群:生物种群的繁衍,离不开信息的传递。(3)群落和生态系统:能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。故由此说明生态系统中信息传递的作用是调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
(4)营养结构越复杂,抵抗力稳定性就越强。余村人“养山富山”之路增加生物多样性,使生态系统营养结构复杂化,自我调节能力增强,生态系统的抵抗力稳定性也不断增强。
(5)秸秆和牲畜粪便中有大量能量没有被利用,而且秸秆焚烧和牲畜粪便会造成环境污染。生态农业将秸秆加工成饲料喂养牲畜,搜集牲畜粪便进入沼气池,将发酵产生的沼气作燃料,沼渣作肥料,这样可以减少环境污染,实现对能量的多级利用,提高能量的利用率。
【分析】1、生物多样性的价值:包括直接价值、间接价值、潜在价值;直接价值:是指能为人类提供形式多样的食物、纤维、燃料和建材等。间接价值:是指对生态平衡、生物圈稳态的调节功能。潜在价值:指目前人类尚不清楚的价值。
2、群落演替的类型:(1)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,初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。(2)次生演替: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,次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。群落演替的特点可描述为:(1)群落发展有顺序、有规律地向一个方向发展,因而是能预见的。演替是由群落引起物理环境改变的结果,即演替是由群落控制的。(3)演替以稳定的生态系统为发展顶点,即形成顶极群落。人类活动会改变群落演替的方向和速度。
3、生态系统中信息的种类:
(1)物理信息:生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,如蜘蛛网的振动频率。
化学信息:生物在生命活动中,产生了一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸,动物的性外激素等。
(3)行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,如孔雀开屏。
4、生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。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。
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