2017-2018学年高中生物人教版 选修3 专题5 生态工程 5.1生态工程的基本原理 同步训练
一、单选题
1．在帮助农民发展经济的同时，一定要注意一些实际问题，如“香蕉不宜在北方地区栽种”、“苹果树不宜在热带地区栽种”，这主要体现了生态工程的什么原理（ ）
A．整体性原理 B．协调与平衡原理
C．物种多样性原理 D．物质循环再生原理
2．单一的人工林比天然混合林的稳定性低，容易遭受害虫危害，这体现了生态工程的（ ）
A．物质循环与再生利用原理 B．协调与平衡原理
C．物种多样性原理 D．整体性原理
3．根据系统学和工程学原理，如图结构示意图表示的系统工作最可靠的是（ ）
A． B．
C． D．
4．农村综合发展型生态工程的优点包括（ ）
①能量的多级利用 ②物质循环再生 ③废物资源化
④生物相互依存，体现了整体性 ⑤做到了生态、经济和社会效益三结合
A．①② B．①②③ C．①②③④⑤ D．①②④⑤
5．下列关于生态工程的叙述，正确的是（ ）
A．北京窦店村综合发展型生态工程建立了良好的能量和物质的循环再生程序
B．在城市环境治理中，实现垃圾分类处理体现了整体性原理
C．在植树造林中要特别注意生态工程的协调与平衡原理与物种多样性原理
D．我国的生态工程应该以经济效益和社会效益为主要目标
6．我国南方桑基鱼塘是低洼稻田挖深做瑭，塘内养鱼，塘基上种桑，用桑养蚕，蚕粪养鱼，鱼粪肥塘，塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕三丰收，大大提高了系统生产力，这种模式主要遵循了生态工程的（ ）
A．系统学和工程学原理 B．整体性原理
C．物种多样性原理 D．物质循环再生原理
7．如图是无废弃物农业生态系统示意图，下列有关分析错误的是（ ）
A．该图体现了生态工程的物质循环再生原理
B．该生态系统的主要成分是人
C．该系统实现了废弃物资源化，减少了环境污染
D．分解者在该系统中有不可替代的作用
8．豆科植物和固氮菌互利共生，当把它们分开时，两者的生长都要受到损害，这体现了生态工程的（ ）
A．系统的结构决定功能原理 B．整体性原理
C．系统整体性原理 D．协调与平衡原理
9．下列实例与其体现的主要生态工程原理对应正确的是（ ）
A．合理放牧→协调与平衡原理
B．天然混合林→物质循环再生原理
C．农作物合理密植→物种多样性原理
D．无废弃物农业→整体性原理
10．在我国西部大开发的战略中，“保护天然林”和“退耕还林（草）”是两项重要内容，采取此措施的首要目标是（ ）
A．改善生态环境 B．发展畜牧业
C．增加木材产量 D．开展生态旅游
11．我国西北一些地区年降雨量小于450mm，只适宜种植灌木和草，但却被硬性规定种植属于乔木的杨树，以致到处都是“杨家将”。生态的不适应使许多地方的杨树长成半死不活的“小老头”状，远不如当地树种那样有较高的生态适应性，结果防护林成为残败的“灰色长城”。其失败的原因主要是违背了（ ）
A．物种多样性原理 B．协调与平衡原理
C．系统整体性原理 D．物质循环再生原理
12．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、经济学等学科的交叉而产生的新兴学科。下列选项中属于生态工程所遵循的原理的是（ ）
①协调与平衡原理
②个别与特殊原理
③系统学与工程学原理
④整体性原理
⑤能量循环流动原理
⑥物质循环再生原理
⑦因地制宜原理
⑧物种多样性原理．
A．①②⑤⑦⑧ B．①③④⑥⑧ C．①③④⑤⑧ D．②③④⑥⑦
二、非选择题
13．研究性学习小组参观某市市郊建立的以沼气为中心，以保护生态环境为目标的“猪-沼-鱼-肥-果蔬”生态模式时绘出了如下模式图，请分析回答下列问题：
（1）构建以沼气为中心的“猪-沼-鱼-肥-果蔬”生态模式时，基本无废弃物排放，所依据的生态学原理是 ,另外，该生态系统把很多单个生产系统通过优化组合有机地整合在一起，这体现了 原理。
（2）该生态系统的“基石”是 ，能量的最终来源是 。
（3）氮元素能在生物群落和无机环境中不断循环，为什么还要往农田中不断施加氮肥呢？ 。
（4）若农田内有害虫发生，采用何种措施既能保护环境又能有效防治害虫？
14．我国科学工作者已经成功培育了转基因抗虫棉,从而减少了农药的使用，减少了水土污染。请回答下列问题：
（1）在培育转基因抗虫棉时,最关键的技术环节是 ，其作用是使目的基因在受体细胞稳定存在、复制并且表达。选取受体细胞，一般用 细胞,将目的基因导人受体细胞的常用方法是 导入受体细胞后还需要采用 技术培育成抗虫植株。
（2）转基因操作工具之一是限制性核酸内切酶，该酶所具有的特异性具体表现在：一种限制酶只能 。当限制酶的切割位点在识别序列中轴线的两侧时，切割产生的是 末端。
（3）桑基鱼塘生态农业模式将蚕粪喂鱼，塘泥肥田，提高了经济效益，也有良好的生态效益,但这种模式并不适合全国各地，只有在南方降水较多、气候温暖的地区才适用。以上表述体现了生态工程的 原理。
15．柴静的纪录片[穹顶之下]引发了全国人民对雾霾的关注和讨论，而天津港火灾爆炸事故遗址将在彻底清理后建设海港生态公园，这再次将生态环境与生态经济推上舆论的焦点。生态工程建设已经成为社会关注的热点。请回答下列问题：
（1）某生态工程以沼气工程为中心，各类植物的秸杆、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，沼渣水返还农田、菜园、果园、苗圃、渔塘，主要体现了生态工程的 原理。该生态工程建设中，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其 。该生态系统把鱼塘、农田、果园等有机地组合在一起，优化了系统结构，遵循 原理。
（2）在上述的生态工程中，种植不同的农作物、果树，饲养多种畜禽，这体现了生态工程的 原理。
（3）一般来说，生态工程的主要任务是对 进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。
（4）在应用植物修复技术治理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 原理。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】“香蕉不宜在北方地区栽种”、“苹果树不宜在热带地区栽种”，说明这些生物不适应当地生态环境，这主要体现了生态工程中生物与环境之间要遵循协调与平衡原理。
故答案为：B
【分析】协调与平衡原理：处理好生物与环境的协调与平衡，除了考虑生物的生态适应性外，还需要考虑环境承载力(或环境容纳量)。
2．【答案】C
【知识点】生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、物质循环与再生利用原理指的是生态系统的物质循环，具有反复利用和全球性循环利用的特点，A不符合题意；
B、协调与平衡原理指的是生物与环境的协调平衡，主要考虑环境容纳量，B不符合题意；
C、物种多样性原理指的是生态系统的抵抗力稳定性与物种多样性复杂程度成正比，能够维持生态系统的平衡，C符合题意；
D、整体性原理指的是生物与环境、生物与生物之间的协同进化为有机整体，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】生态工程所遵循的基本原理 ：
项目 理论基础 意义 实例
物质循环再生原理 物质循环 可避免环境污染及影响系统的稳定和发展 无废弃物农业
物种多样性原理 生态系统的稳定性 生物多样性程度高，可提高系统的抵抗力稳定性 “三北”防护林建设中的单纯林问题，珊瑚礁生态系统的生物多样性问题
协调与平衡原理 生物与环境的协调与平衡 可避免系统的失衡和破坏 太湖富营养化问题
整体性原理 社会、经济、自然复合系统 统一协调各种关系，保障系统的平衡和稳定 林业建设中自然系统、社会、经济系统的关系问题
系统学和工程学原理 系统的结构决定功能
原理：分布式优于集中式和环式 改变和优化系统的结构以改善功能 桑基鱼塘
系统整体性
原理：整体大于部分
保持很高的系统生产力 珊瑚礁藻类和珊瑚虫的关系
3．【答案】D
【知识点】生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】分析结构示意图，A表示集中式，B、C表示环式，D表示分布式，而分布式优于集中式和环式，进而改善优化系统结构和功能。
故答案为：D
【分析】系统学和工程学原理：生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。另外，系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1＋1＞2”。
4．【答案】C
【知识点】生态农业工程
【解析】【解答】农村综合发展型生态工程利用了物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理，实现了废物资源化和能量的多级利用，达到了了生态、经济和社会效益三结合。
故答案为：C
【分析】农村综合发展型生态工程是一个物质和能量多级利用的工程，运用物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理，实现了废物资源化和能量的多级利用，达到了了生态、经济和社会效益三结合。
5．【答案】B,C
【知识点】生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】发展型生态工程建立了良好物质的循环再生程序，提高了能量的利用效率，A错误；垃圾分类处理体现了整体性原理，B正确；植树造林中要特别注意生态工程的协调与平衡原理与物种多样性原理，C正确；生态工程应该生态平衡为主要目标，兼顾经济效益和社会效益，D错误。
【分析】本题考查生态工程的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络结构的能力。
6．【答案】A
【知识点】生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】我国的桑基鱼塘模式，遵循的是系统学和工程学原理中的系统结构决定功能原理，利用此原理改善和优化系统的结构，从而达到功能改善的效果，大大提高了系统生产力。
故答案为：A
【分析】生态工程所遵循的基本原理 ：
①物质循环再生原理：物质能够在各类生态系统中，进行区域小循环和全球地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。
②物种多样性原理：一般而言，物种繁多而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：处理好生物与环境的协调与平衡，除了考虑生物的生态适应性外，还需要考虑环境承载力(或环境容纳量)。
④整体性原理：人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中，进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。
⑤系统学和工程学原理：生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。另外，系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1＋1＞2”。
7．【答案】B
【知识点】生态农业工程
【解析】【解答】A、生态农业体现了物质循环再生和能量多级利用的基本原理，A不符合题意；
B、该生态系统的主要成分是生产者，B符合题意；
C、该系统实现了废弃物资源化，减少了环境污染，C不符合题意；
D、分解者可以将有机物分解成无机物，促进物质循环，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】生态农业是一个将农业生态系统与农业经济系统综合统一起来取得最大生态经济整体效益的农业生态经济复合系统。物质循环再生原理：物质能够在各类生态系统中，进行区域小循环和全球地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。
8．【答案】C
【知识点】生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】系统整体性原理的含义是：系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1+1＞2”。豆科植物和固氮菌互利共生，当把它们分开时，两者的生长都要受到损害，这说明“1+1＞2”，体现了生态工程的系统整体性原理，C项正确，A、B、D三项均错误。
故答案为：C
【分析】生态工程所遵循的基本原理 ：
①物质循环再生原理：物质能够在各类生态系统中，进行区域小循环和全球地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。
②物种多样性原理：一般而言，物种繁多而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：处理好生物与环境的协调与平衡，除了考虑生物的生态适应性外，还需要考虑环境承载力(或环境容纳量)。
④整体性原理：人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中，进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。
⑤系统学和工程学原理：生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。另外，系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1＋1＞2”。
9．【答案】A
【知识点】生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、合理放牧体现了协调与平衡原理，A符合题意；
B、天然混合林体现的是物种多样性原理，B不符合题意；
C、农作物合理密植体现了协调与平衡原理，C不符合题意；
D、无废弃物农业体现的是物质循环再生原理，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】生态工程所遵循的基本原理 ：
项目 理论基础 意义 实例
物质循环再生原理 物质循环 可避免环境污染及影响系统的稳定和发展 无废弃物农业
物种多样性原理 生态系统的稳定性 生物多样性程度高，可提高系统的抵抗力稳定性 “三北”防护林建设中的单纯林问题，珊瑚礁生态系统的生物多样性问题
协调与平衡原理 生物与环境的协调与平衡 可避免系统的失衡和破坏 太湖富营养化问题
整体性原理 社会、经济、自然复合系统 统一协调各种关系，保障系统的平衡和稳定 林业建设中自然系统、社会、经济系统的关系问题
系统学和工程学原理 系统的结构决定功能
原理：分布式优于集中式和环式 改变和优化系统的结构以改善功能 桑基鱼塘
系统整体性
原理：整体大于部分
保持很高的系统生产力 珊瑚礁藻类和珊瑚虫的关系
10．【答案】A
【知识点】生态工程的概念及其目标
【解析】【解答】“西部大开发，环保先行”，所以在此战略中提出了“保护天然林”和“退耕还林（草）”两项重要内容，采取此措施的首要目标是改善生态环境。
故答案为：A
【分析】生态工程简介
①任务：修复和重建已遭到破坏的生态系统；改善传统的生产方式，提高生态系统的生产力。
②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。
③特点：与传统工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。
11．【答案】B
【知识点】生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】在进行生态工程建设时，生物与环境的协调与平衡也是需要考虑的问题之一。杨树不适宜栽种在少雨的地方，这种做法违背了协调与平衡原理。
故答案为：B
【分析】生态工程所遵循的基本原理
①物质循环再生原理：物质能够在各类生态系统中，进行区域小循环和全球地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。
②物种多样性原理：一般而言，物种繁多而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：处理好生物与环境的协调与平衡，除了考虑生物的生态适应性外，还需要考虑环境承载力(或环境容纳量)。
④整体性原理：人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中，进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。
⑤系统学和工程学原理：生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。另外，系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1＋1＞2”。
12．【答案】B
【知识点】生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】生态工程依据的生态学原理包括：①协调与平衡原理、③系统学与工程学原理、④整体性原理、⑥物质循环再生原理、⑧物种多样性原理。
故答案为：B
【分析】生态工程所遵循的基本原理 ：
①物质循环再生原理：物质能够在各类生态系统中，进行区域小循环和全球地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。
②物种多样性原理：一般而言，物种繁多而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：处理好生物与环境的协调与平衡，除了考虑生物的生态适应性外，还需要考虑环境承载力(或环境容纳量)。
④整体性原理：人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中，进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。
⑤系统学和工程学原理：生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。另外，系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1＋1＞2”。
13．【答案】（1）生态系统的物质循环再生；系统学和工程学
（2）水稻和大豆；太阳能
（3）氮素不断通过产品从该生态系统输出
（4）引入害虫天敌防治、激素防治、转基因培育抗害虫农作物等
【知识点】生态农业工程
【解析】【解答】（1）建立生态系统依据的生态学原理是物质循环再生原理，其优点有提高物质和能量利用率，减轻环境污染。该生态系统把很多单个生产系统通过优化组合有机地整合在一起，这体现了系统学和工程学原理。（2）生态系统的基石是生产者，即水稻和大豆。能量的最终来源是太阳能。（3）虽然氮元素能在生物群落和无机环境中不断循环，由于氮素不断通过产品输出该生态系统，所以仍然要不断往农田中不断施加氮，才能保证农作物对氮素的需求。（4）既保护环境又防治害虫的方法有引入害虫天敌防治、激素防治、转基因培育抗害虫农作物等。
【分析】农村综合发展型生态工程：核心是沼气工程，优点是开发可更新资源，减少环境污染。
生态工程所遵循的基本原理
①物质循环再生原理：物质能够在各类生态系统中，进行区域小循环和全球地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。
②物种多样性原理：一般而言，物种繁多而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：处理好生物与环境的协调与平衡，除了考虑生物的生态适应性外，还需要考虑环境承载力(或环境容纳量)。
④整体性原理：人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中，进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。
⑤系统学和工程学原理：生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。另外，系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1＋1＞2”。
14．【答案】（1）基因表达载体的构建；体；农杆菌转化法；植物组织培养
（2）识别特定的核苷酸（DNA）序列，并在特定的位点切割；黏性（末端）
（3）物质循环再生以及协调与平衡原理
【知识点】基因工程的应用；生态工程依据的生态学原理；基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】（1）在培育转基因抗虫棉时，即基因工程的最关键技术环节是基因表达载体的构建。选用受体细胞植物中一般选用体细胞，将目的基因导入受体细的常用方法是农杆菌转化法，导入受体细胞后还需要采用植物组织培养技术培育成抗虫植株。（2）限制酶中一种酶只能识别特定的核苷酸序列并在特定的位点切割。如果是在中轴线的两侧切割，产生的末端是黏性末端。（3）以蚕粪便喂鱼，塘泥肥田，体现的是生态系统中的物质循环再生原理。但这种模式并不适合全国各地，只有在南方降水较多、气候温暖的地区才适用体现了生态系统的协调与平衡原理，故是物质循环再生以及协调与平衡原理。
【分析】（1）基因工程中受体细胞的选择：受体细胞常用植物受精卵或体细胞(经组织培养)、动物受精卵(一般不用体细胞)、微生物(大肠杆菌、酵母菌)等。要合成糖蛋白、有生物活性的胰岛素则必须用真核生物酵母菌(需内质网、高尔基体的加工、分泌)；一般不用支原体，原因是它营寄生生活；一定不能用哺乳动物成熟的红细胞，原因是它无细胞核，也没有核糖体等细胞器，不能合成蛋白质。（2）常用的转化方法： ①将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是 农杆菌转化法（是双子叶植物中常用方法，因为它易感染双子叶植物，其Ti质粒的T-DNA可转移至受体细胞，并整合到受体细胞上。），其次还有 基因枪法和 花粉管通道法等。 ②将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是 显微注射技术。方法的受体细胞多是 受精卵。 ③将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是 繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少 ，最常用的原核细胞是 大肠杆菌 ，其转化方法是：先用 Ca2+ 处理细胞，使其成为 感受态细胞 ，再将 重组表达载体DNA分子 溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。
15．【答案】（1）物质循环再生；环境容纳量；系统的结构决定功能
（2）物种多样性
（3）已破坏的生态系统
（4）协调与平衡
【知识点】生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】（1）该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，沼渣水返还农田、菜田、果园、苗圃、鱼塘，体现了生态工程的物质循环再生原理。该生态工程建设中，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其环境容纳量（K值）。生态系统把鱼塘、农田、果园等有机地组合在一起，优化了系统结构，遵循系统的结构决定功能的原理。（2）该生态工程种植不同的农作物、果树、苗木，饲养牛、猪、鸡等多种畜禽，这体现了生态工程的物种多样性原理。（3）生态农业所遵循的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理。生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境（或受损的生态系统）进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。（4）在应用植物修复技术治理签发污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这遵循了生态工程的协调与平衡原理。
【分析】生态工程所遵循的基本原理：
项目 理论基础 意义 实例
物质循环再生原理 物质循环 可避免环境污染及影响系统的稳定和发展 无废弃物农业
物种多样性原理 生态系统的稳定性 生物多样性程度高，可提高系统的抵抗力稳定性 “三北”防护林建设中的单纯林问题，珊瑚礁生态系统的生物多样性问题
协调与平衡原理 生物与环境的协调与平衡 可避免系统的失衡和破坏 太湖富营养化问题
整体性原理 社会、经济、自然复合系统 统一协调各种关系，保障系统的平衡和稳定 林业建设中自然系统、社会、经济系统的关系问题
系统学和工程学原理 系统的结构决定功能
原理：分布式优于集中式和环式 改变和优化系统的结构以改善功能 桑基鱼塘
系统整体性
原理：整体大于部分
保持很高的系统生产力 珊瑚礁藻类和珊瑚虫的关系
1 / 12017-2018学年高中生物人教版 选修3 专题5 生态工程 5.1生态工程的基本原理 同步训练
一、单选题
1．在帮助农民发展经济的同时，一定要注意一些实际问题，如“香蕉不宜在北方地区栽种”、“苹果树不宜在热带地区栽种”，这主要体现了生态工程的什么原理（ ）
A．整体性原理 B．协调与平衡原理
C．物种多样性原理 D．物质循环再生原理
【答案】B
【知识点】生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】“香蕉不宜在北方地区栽种”、“苹果树不宜在热带地区栽种”，说明这些生物不适应当地生态环境，这主要体现了生态工程中生物与环境之间要遵循协调与平衡原理。
故答案为：B
【分析】协调与平衡原理：处理好生物与环境的协调与平衡，除了考虑生物的生态适应性外，还需要考虑环境承载力(或环境容纳量)。
2．单一的人工林比天然混合林的稳定性低，容易遭受害虫危害，这体现了生态工程的（ ）
A．物质循环与再生利用原理 B．协调与平衡原理
C．物种多样性原理 D．整体性原理
【答案】C
【知识点】生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、物质循环与再生利用原理指的是生态系统的物质循环，具有反复利用和全球性循环利用的特点，A不符合题意；
B、协调与平衡原理指的是生物与环境的协调平衡，主要考虑环境容纳量，B不符合题意；
C、物种多样性原理指的是生态系统的抵抗力稳定性与物种多样性复杂程度成正比，能够维持生态系统的平衡，C符合题意；
D、整体性原理指的是生物与环境、生物与生物之间的协同进化为有机整体，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】生态工程所遵循的基本原理 ：
项目 理论基础 意义 实例
物质循环再生原理 物质循环 可避免环境污染及影响系统的稳定和发展 无废弃物农业
物种多样性原理 生态系统的稳定性 生物多样性程度高，可提高系统的抵抗力稳定性 “三北”防护林建设中的单纯林问题，珊瑚礁生态系统的生物多样性问题
协调与平衡原理 生物与环境的协调与平衡 可避免系统的失衡和破坏 太湖富营养化问题
整体性原理 社会、经济、自然复合系统 统一协调各种关系，保障系统的平衡和稳定 林业建设中自然系统、社会、经济系统的关系问题
系统学和工程学原理 系统的结构决定功能
原理：分布式优于集中式和环式 改变和优化系统的结构以改善功能 桑基鱼塘
系统整体性
原理：整体大于部分
保持很高的系统生产力 珊瑚礁藻类和珊瑚虫的关系
3．根据系统学和工程学原理，如图结构示意图表示的系统工作最可靠的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】分析结构示意图，A表示集中式，B、C表示环式，D表示分布式，而分布式优于集中式和环式，进而改善优化系统结构和功能。
故答案为：D
【分析】系统学和工程学原理：生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。另外，系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1＋1＞2”。
4．农村综合发展型生态工程的优点包括（ ）
①能量的多级利用 ②物质循环再生 ③废物资源化
④生物相互依存，体现了整体性 ⑤做到了生态、经济和社会效益三结合
A．①② B．①②③ C．①②③④⑤ D．①②④⑤
【答案】C
【知识点】生态农业工程
【解析】【解答】农村综合发展型生态工程利用了物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理，实现了废物资源化和能量的多级利用，达到了了生态、经济和社会效益三结合。
故答案为：C
【分析】农村综合发展型生态工程是一个物质和能量多级利用的工程，运用物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理，实现了废物资源化和能量的多级利用，达到了了生态、经济和社会效益三结合。
5．下列关于生态工程的叙述，正确的是（ ）
A．北京窦店村综合发展型生态工程建立了良好的能量和物质的循环再生程序
B．在城市环境治理中，实现垃圾分类处理体现了整体性原理
C．在植树造林中要特别注意生态工程的协调与平衡原理与物种多样性原理
D．我国的生态工程应该以经济效益和社会效益为主要目标
【答案】B,C
【知识点】生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】发展型生态工程建立了良好物质的循环再生程序，提高了能量的利用效率，A错误；垃圾分类处理体现了整体性原理，B正确；植树造林中要特别注意生态工程的协调与平衡原理与物种多样性原理，C正确；生态工程应该生态平衡为主要目标，兼顾经济效益和社会效益，D错误。
【分析】本题考查生态工程的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络结构的能力。
6．我国南方桑基鱼塘是低洼稻田挖深做瑭，塘内养鱼，塘基上种桑，用桑养蚕，蚕粪养鱼，鱼粪肥塘，塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕三丰收，大大提高了系统生产力，这种模式主要遵循了生态工程的（ ）
A．系统学和工程学原理 B．整体性原理
C．物种多样性原理 D．物质循环再生原理
【答案】A
【知识点】生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】我国的桑基鱼塘模式，遵循的是系统学和工程学原理中的系统结构决定功能原理，利用此原理改善和优化系统的结构，从而达到功能改善的效果，大大提高了系统生产力。
故答案为：A
【分析】生态工程所遵循的基本原理 ：
①物质循环再生原理：物质能够在各类生态系统中，进行区域小循环和全球地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。
②物种多样性原理：一般而言，物种繁多而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：处理好生物与环境的协调与平衡，除了考虑生物的生态适应性外，还需要考虑环境承载力(或环境容纳量)。
④整体性原理：人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中，进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。
⑤系统学和工程学原理：生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。另外，系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1＋1＞2”。
7．如图是无废弃物农业生态系统示意图，下列有关分析错误的是（ ）
A．该图体现了生态工程的物质循环再生原理
B．该生态系统的主要成分是人
C．该系统实现了废弃物资源化，减少了环境污染
D．分解者在该系统中有不可替代的作用
【答案】B
【知识点】生态农业工程
【解析】【解答】A、生态农业体现了物质循环再生和能量多级利用的基本原理，A不符合题意；
B、该生态系统的主要成分是生产者，B符合题意；
C、该系统实现了废弃物资源化，减少了环境污染，C不符合题意；
D、分解者可以将有机物分解成无机物，促进物质循环，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】生态农业是一个将农业生态系统与农业经济系统综合统一起来取得最大生态经济整体效益的农业生态经济复合系统。物质循环再生原理：物质能够在各类生态系统中，进行区域小循环和全球地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。
8．豆科植物和固氮菌互利共生，当把它们分开时，两者的生长都要受到损害，这体现了生态工程的（ ）
A．系统的结构决定功能原理 B．整体性原理
C．系统整体性原理 D．协调与平衡原理
【答案】C
【知识点】生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】系统整体性原理的含义是：系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1+1＞2”。豆科植物和固氮菌互利共生，当把它们分开时，两者的生长都要受到损害，这说明“1+1＞2”，体现了生态工程的系统整体性原理，C项正确，A、B、D三项均错误。
故答案为：C
【分析】生态工程所遵循的基本原理 ：
①物质循环再生原理：物质能够在各类生态系统中，进行区域小循环和全球地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。
②物种多样性原理：一般而言，物种繁多而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：处理好生物与环境的协调与平衡，除了考虑生物的生态适应性外，还需要考虑环境承载力(或环境容纳量)。
④整体性原理：人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中，进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。
⑤系统学和工程学原理：生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。另外，系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1＋1＞2”。
9．下列实例与其体现的主要生态工程原理对应正确的是（ ）
A．合理放牧→协调与平衡原理
B．天然混合林→物质循环再生原理
C．农作物合理密植→物种多样性原理
D．无废弃物农业→整体性原理
【答案】A
【知识点】生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、合理放牧体现了协调与平衡原理，A符合题意；
B、天然混合林体现的是物种多样性原理，B不符合题意；
C、农作物合理密植体现了协调与平衡原理，C不符合题意；
D、无废弃物农业体现的是物质循环再生原理，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】生态工程所遵循的基本原理 ：
项目 理论基础 意义 实例
物质循环再生原理 物质循环 可避免环境污染及影响系统的稳定和发展 无废弃物农业
物种多样性原理 生态系统的稳定性 生物多样性程度高，可提高系统的抵抗力稳定性 “三北”防护林建设中的单纯林问题，珊瑚礁生态系统的生物多样性问题
协调与平衡原理 生物与环境的协调与平衡 可避免系统的失衡和破坏 太湖富营养化问题
整体性原理 社会、经济、自然复合系统 统一协调各种关系，保障系统的平衡和稳定 林业建设中自然系统、社会、经济系统的关系问题
系统学和工程学原理 系统的结构决定功能
原理：分布式优于集中式和环式 改变和优化系统的结构以改善功能 桑基鱼塘
系统整体性
原理：整体大于部分
保持很高的系统生产力 珊瑚礁藻类和珊瑚虫的关系
10．在我国西部大开发的战略中，“保护天然林”和“退耕还林（草）”是两项重要内容，采取此措施的首要目标是（ ）
A．改善生态环境 B．发展畜牧业
C．增加木材产量 D．开展生态旅游
【答案】A
【知识点】生态工程的概念及其目标
【解析】【解答】“西部大开发，环保先行”，所以在此战略中提出了“保护天然林”和“退耕还林（草）”两项重要内容，采取此措施的首要目标是改善生态环境。
故答案为：A
【分析】生态工程简介
①任务：修复和重建已遭到破坏的生态系统；改善传统的生产方式，提高生态系统的生产力。
②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。
③特点：与传统工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。
11．我国西北一些地区年降雨量小于450mm，只适宜种植灌木和草，但却被硬性规定种植属于乔木的杨树，以致到处都是“杨家将”。生态的不适应使许多地方的杨树长成半死不活的“小老头”状，远不如当地树种那样有较高的生态适应性，结果防护林成为残败的“灰色长城”。其失败的原因主要是违背了（ ）
A．物种多样性原理 B．协调与平衡原理
C．系统整体性原理 D．物质循环再生原理
【答案】B
【知识点】生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】在进行生态工程建设时，生物与环境的协调与平衡也是需要考虑的问题之一。杨树不适宜栽种在少雨的地方，这种做法违背了协调与平衡原理。
故答案为：B
【分析】生态工程所遵循的基本原理
①物质循环再生原理：物质能够在各类生态系统中，进行区域小循环和全球地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。
②物种多样性原理：一般而言，物种繁多而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：处理好生物与环境的协调与平衡，除了考虑生物的生态适应性外，还需要考虑环境承载力(或环境容纳量)。
④整体性原理：人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中，进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。
⑤系统学和工程学原理：生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。另外，系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1＋1＞2”。
12．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、经济学等学科的交叉而产生的新兴学科。下列选项中属于生态工程所遵循的原理的是（ ）
①协调与平衡原理
②个别与特殊原理
③系统学与工程学原理
④整体性原理
⑤能量循环流动原理
⑥物质循环再生原理
⑦因地制宜原理
⑧物种多样性原理．
A．①②⑤⑦⑧ B．①③④⑥⑧ C．①③④⑤⑧ D．②③④⑥⑦
【答案】B
【知识点】生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】生态工程依据的生态学原理包括：①协调与平衡原理、③系统学与工程学原理、④整体性原理、⑥物质循环再生原理、⑧物种多样性原理。
故答案为：B
【分析】生态工程所遵循的基本原理 ：
①物质循环再生原理：物质能够在各类生态系统中，进行区域小循环和全球地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。
②物种多样性原理：一般而言，物种繁多而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：处理好生物与环境的协调与平衡，除了考虑生物的生态适应性外，还需要考虑环境承载力(或环境容纳量)。
④整体性原理：人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中，进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。
⑤系统学和工程学原理：生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。另外，系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1＋1＞2”。
二、非选择题
13．研究性学习小组参观某市市郊建立的以沼气为中心，以保护生态环境为目标的“猪-沼-鱼-肥-果蔬”生态模式时绘出了如下模式图，请分析回答下列问题：
（1）构建以沼气为中心的“猪-沼-鱼-肥-果蔬”生态模式时，基本无废弃物排放，所依据的生态学原理是 ,另外，该生态系统把很多单个生产系统通过优化组合有机地整合在一起，这体现了 原理。
（2）该生态系统的“基石”是 ，能量的最终来源是 。
（3）氮元素能在生物群落和无机环境中不断循环，为什么还要往农田中不断施加氮肥呢？ 。
（4）若农田内有害虫发生，采用何种措施既能保护环境又能有效防治害虫？
【答案】（1）生态系统的物质循环再生；系统学和工程学
（2）水稻和大豆；太阳能
（3）氮素不断通过产品从该生态系统输出
（4）引入害虫天敌防治、激素防治、转基因培育抗害虫农作物等
【知识点】生态农业工程
【解析】【解答】（1）建立生态系统依据的生态学原理是物质循环再生原理，其优点有提高物质和能量利用率，减轻环境污染。该生态系统把很多单个生产系统通过优化组合有机地整合在一起，这体现了系统学和工程学原理。（2）生态系统的基石是生产者，即水稻和大豆。能量的最终来源是太阳能。（3）虽然氮元素能在生物群落和无机环境中不断循环，由于氮素不断通过产品输出该生态系统，所以仍然要不断往农田中不断施加氮，才能保证农作物对氮素的需求。（4）既保护环境又防治害虫的方法有引入害虫天敌防治、激素防治、转基因培育抗害虫农作物等。
【分析】农村综合发展型生态工程：核心是沼气工程，优点是开发可更新资源，减少环境污染。
生态工程所遵循的基本原理
①物质循环再生原理：物质能够在各类生态系统中，进行区域小循环和全球地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。
②物种多样性原理：一般而言，物种繁多而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：处理好生物与环境的协调与平衡，除了考虑生物的生态适应性外，还需要考虑环境承载力(或环境容纳量)。
④整体性原理：人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中，进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。
⑤系统学和工程学原理：生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。另外，系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1＋1＞2”。
14．我国科学工作者已经成功培育了转基因抗虫棉,从而减少了农药的使用，减少了水土污染。请回答下列问题：
（1）在培育转基因抗虫棉时,最关键的技术环节是 ，其作用是使目的基因在受体细胞稳定存在、复制并且表达。选取受体细胞，一般用 细胞,将目的基因导人受体细胞的常用方法是 导入受体细胞后还需要采用 技术培育成抗虫植株。
（2）转基因操作工具之一是限制性核酸内切酶，该酶所具有的特异性具体表现在：一种限制酶只能 。当限制酶的切割位点在识别序列中轴线的两侧时，切割产生的是 末端。
（3）桑基鱼塘生态农业模式将蚕粪喂鱼，塘泥肥田，提高了经济效益，也有良好的生态效益,但这种模式并不适合全国各地，只有在南方降水较多、气候温暖的地区才适用。以上表述体现了生态工程的 原理。
【答案】（1）基因表达载体的构建；体；农杆菌转化法；植物组织培养
（2）识别特定的核苷酸（DNA）序列，并在特定的位点切割；黏性（末端）
（3）物质循环再生以及协调与平衡原理
【知识点】基因工程的应用；生态工程依据的生态学原理；基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】（1）在培育转基因抗虫棉时，即基因工程的最关键技术环节是基因表达载体的构建。选用受体细胞植物中一般选用体细胞，将目的基因导入受体细的常用方法是农杆菌转化法，导入受体细胞后还需要采用植物组织培养技术培育成抗虫植株。（2）限制酶中一种酶只能识别特定的核苷酸序列并在特定的位点切割。如果是在中轴线的两侧切割，产生的末端是黏性末端。（3）以蚕粪便喂鱼，塘泥肥田，体现的是生态系统中的物质循环再生原理。但这种模式并不适合全国各地，只有在南方降水较多、气候温暖的地区才适用体现了生态系统的协调与平衡原理，故是物质循环再生以及协调与平衡原理。
【分析】（1）基因工程中受体细胞的选择：受体细胞常用植物受精卵或体细胞(经组织培养)、动物受精卵(一般不用体细胞)、微生物(大肠杆菌、酵母菌)等。要合成糖蛋白、有生物活性的胰岛素则必须用真核生物酵母菌(需内质网、高尔基体的加工、分泌)；一般不用支原体，原因是它营寄生生活；一定不能用哺乳动物成熟的红细胞，原因是它无细胞核，也没有核糖体等细胞器，不能合成蛋白质。（2）常用的转化方法： ①将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是 农杆菌转化法（是双子叶植物中常用方法，因为它易感染双子叶植物，其Ti质粒的T-DNA可转移至受体细胞，并整合到受体细胞上。），其次还有 基因枪法和 花粉管通道法等。 ②将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是 显微注射技术。方法的受体细胞多是 受精卵。 ③将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是 繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少 ，最常用的原核细胞是 大肠杆菌 ，其转化方法是：先用 Ca2+ 处理细胞，使其成为 感受态细胞 ，再将 重组表达载体DNA分子 溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。
15．柴静的纪录片[穹顶之下]引发了全国人民对雾霾的关注和讨论，而天津港火灾爆炸事故遗址将在彻底清理后建设海港生态公园，这再次将生态环境与生态经济推上舆论的焦点。生态工程建设已经成为社会关注的热点。请回答下列问题：
（1）某生态工程以沼气工程为中心，各类植物的秸杆、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，沼渣水返还农田、菜园、果园、苗圃、渔塘，主要体现了生态工程的 原理。该生态工程建设中，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其 。该生态系统把鱼塘、农田、果园等有机地组合在一起，优化了系统结构，遵循 原理。
（2）在上述的生态工程中，种植不同的农作物、果树，饲养多种畜禽，这体现了生态工程的 原理。
（3）一般来说，生态工程的主要任务是对 进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。
（4）在应用植物修复技术治理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 原理。
【答案】（1）物质循环再生；环境容纳量；系统的结构决定功能
（2）物种多样性
（3）已破坏的生态系统
（4）协调与平衡
【知识点】生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】（1）该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，沼渣水返还农田、菜田、果园、苗圃、鱼塘，体现了生态工程的物质循环再生原理。该生态工程建设中，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其环境容纳量（K值）。生态系统把鱼塘、农田、果园等有机地组合在一起，优化了系统结构，遵循系统的结构决定功能的原理。（2）该生态工程种植不同的农作物、果树、苗木，饲养牛、猪、鸡等多种畜禽，这体现了生态工程的物种多样性原理。（3）生态农业所遵循的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理。生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境（或受损的生态系统）进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。（4）在应用植物修复技术治理签发污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这遵循了生态工程的协调与平衡原理。
【分析】生态工程所遵循的基本原理：
项目 理论基础 意义 实例
物质循环再生原理 物质循环 可避免环境污染及影响系统的稳定和发展 无废弃物农业
物种多样性原理 生态系统的稳定性 生物多样性程度高，可提高系统的抵抗力稳定性 “三北”防护林建设中的单纯林问题，珊瑚礁生态系统的生物多样性问题
协调与平衡原理 生物与环境的协调与平衡 可避免系统的失衡和破坏 太湖富营养化问题
整体性原理 社会、经济、自然复合系统 统一协调各种关系，保障系统的平衡和稳定 林业建设中自然系统、社会、经济系统的关系问题
系统学和工程学原理 系统的结构决定功能
原理：分布式优于集中式和环式 改变和优化系统的结构以改善功能 桑基鱼塘
系统整体性
原理：整体大于部分
保持很高的系统生产力 珊瑚礁藻类和珊瑚虫的关系
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