课件34张PPT。5．2 生态工程的实例和发展前景专题5 生态工程学习导航专题5 生态工程一、生态工程的实例
1．农村综合发展型生态工程
(1)问题：农村人口多，人多地少，产出不足。
(2)对策：建立农村综合发展型生态工程，实现物质的_________________。
(3)案例：北京窦店村以____________为中心的物质多级循环利用工程。多级循环利用沼气工程2．小流域综合治理生态工程
(1)问题：河流各级支流的集水区域，____________严重。
(2)对策
①生态工程原理：整体性原理、协调与平衡原理以及工程学等原理。
②措施：____________、耕作措施、林草措施等工程和生物措施，层层设防来控制土壤侵蚀。
(3)案例：我国甘肃陇南地区“____________”治理模式。水土流失保土蓄水九子登科3．大区域生态系统恢复工程
(1)问题及原因
①问题：土地____________严重。
②原因：过度樵采(32%)，过度放牧(30%)，盲目开垦(27%),不合理利用水资源(9.6%)，其他(1.4%)。
(2)对策：森林或草原植被的恢复、____________等。
(3)案例：“三北防护林”生态工程。荒漠化水土保持4．湿地生态恢复工程
(1)湿地作用：湿地是地球上独特的生态系统，是水域和陆地的自然过渡形态。具有蓄洪防旱，_______________，控制土壤侵蚀，自然净化污水，为迁飞的鸟类和多种动、植物提供栖息地，为人们提供休闲娱乐的环境等功能。
(2)问题：人们对湿地进行____________，已经破坏了地球上80%的湿地资源。调节区域气候排水和围垦(3)对策
①采用____________措施相结合的方法，使受到干扰的湿地得以恢复。
②在湿地周围建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠____________等机制恢复其生态功能。
(4)案例：鄱阳湖的生态恢复工程。工程和生物自然演替5．矿区废弃地的生态恢复工程
(1)问题：土体、土壤和植被，乃至整个地区____________的破坏。
(2)对策：人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等，其中关键在于____________，以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。
(3)案例：我国赤峰市元宝山矿区生态恢复工程。生态系统植被恢复6．城市环境生态工程
(1)问题：固体废弃物污染、大气污染、噪声污染等方面。
(2)对策：用生态工程的方法对城市环境进行综合治理。
①在城市规划和布局方面，要进行________________，合理分布工业区、居住区、生态绿地等。
②推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺，以减少污染的产出。
③采用各种手段治理污染，进行废弃物的_________利用。
④加强监管。
(3)案例：张家港、大连、厦门等国家环境保护模范城市。城市生态分区资源化二、生态工程发展的前景
1．“生物圈2号”生态工程的实验及启示：人工生态工程太阳能温度大气和海洋CO2O2人自然自然生态系统2.对我国生态工程发展前景的分析与展望：
(1)生态工程特点
①重视对____________的保护；
②注重与经济、社会效益的结合。
(2)存在问题：
①难以设计出____________、易操作的生态工程样板。
②设计缺乏____________，生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术支持，缺乏理论性指导等。生态环境标准化高科技含量3．我国政府十分重视生态工程建设：以生态工程为技术支撑的“_______________”，其试点县和乡(村、农场)已有2 000多个。中国生态农业1．判一判
(1)北京窦店村以沼气工程为中心的生态工程属于城市环境生态工程。( )
(2)“生物圈2号”生态工程失败的原因是温度失调以及“大气和海洋”比例与地球相差甚远,导致空气中CO2猛增，O2减少。( )
(3)我国的生态工程应该以经济效益为主要目标。( )√××2．连一连
下列生态工程模式与典型实例或措施对应连线生态工程的实例分析物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理建立农村综合发展型生态工程①核心:沼气工程;
②优点:农林牧副渔全面发展,开发可更新资源,减少环境污染整体性原理、协调与平衡原理以及工程学等原理运用多种原理，应用多种措施综合治理①“综合”表现在同时考虑生态效益和经济效益；
②不同气候、不同自然条件和不同经济发展水平的地区，生态工程模式应各具特色大区域生态系统恢复工程协调与平衡原理、整体性原理、物种多样性原理退耕还林还草、植树造林等“三北”防护林建设中应注意的问题：
①考虑树种生态适应性；
②考虑树种多样性协调与平衡原理、整体性原理控制污染、退田还湖①主要措施：退耕还湖；
②主要困难：解决迁出湖区居民的生活和就业问题矿区废弃地的生态恢复工程系统学和工程学原理修复土地、恢复植被①改良表土；
②种植耐旱的灌木、草和树；
③合理确定载畜量城市环境生态工程协调与平衡原理 、整体性原理等城市绿化、污水净化、废弃物处理、合理布局等①防止大气污染：禁止使用含铅汽油;
②防止水污染：进行污水净化，减少或禁止污水排放特别提醒 (1)农村综合发展型生态工程中，沼气工程占重要地位。
(2)生态工程建设中，充分发挥自然生态系统的强大恢复力，同时考虑到恢复力有限,不能存有“先污染、破坏，后治理”的侥幸心理。 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：(1)构建以沼气为中心的“猪—沼—鱼—肥—果蔬”生态模式时所依据的生物学原理主要是_________________________________，该生态系统最大的优点是________________________________________________
______________________________________________。
(2)该生态系统的“基石”是____________，若要生产3 kg鸡肉最少需要水稻和大豆共________ kg。
(3)沼气池中有产甲烷菌和不产甲烷菌等微生物，其生态学作用主要是________________________。生态系统的能量流动和物质循环 提高物质和能量利用率，减轻环境污染(或答实现物质和能量的多级利用，减轻环境污染)水稻和大豆15分解有机物，产生沼气(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？_______________________________________________________________________________________________________。
(5)水稻、大豆的秸秆除了图中所示的用途外,还有哪些用途？(写出2个)
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
①作为饲料养猪；②作为工业原料，广泛用于造纸、制造建材、酒精和一次性包装盒等；③在直燃锅炉中进行充分彻底的燃烧，最大限度地转换成电能(写出2个合理答案即可)引入害虫天敌防治、激素防治、转基因培育抗害虫农作物等[解析] (1)构建生态农业所依据的生物学原理是物质的循环和能量的流动，构建农业生态系统的目的是实现物质和能量的多级利用，减少环境污染。(2)生态系统中生产者是基础，当能量以最高效率沿最短食物链传递时，需生产者最少，故生产3 kg鸡肉需要水稻和大豆最少3×5＝15(kg)。(3)沼气池中的微生物的作用是完成有机物的分解、产生沼气。(4)采用生物防治法既能保护环境又能有效防治害虫。
(1)图中以沼气为中心的“猪—沼—鱼—肥—果蔬”的生态模式是生态系统的一条食物链吗？为什么？
(2)该生态工程提高了生态系统的能量传递效率，使人类获得更大收益，对吗？
提示：(1)不是，食物链只有生产者和消费者，描述各营养级的捕食关系。
(2)不对，该生态工程通过充分利用分解者产生的能量，实现能量的多级利用，从而使人类获得更大收益。“猪—沼—茶”是华南山地丘陵地区常见的生态农业模式，由种植(茶树)、养殖(猪)、农户(人)和沼气生产(微生物)四个子系统构成。该生态农业模式( )
A．是由茶树、猪、人和微生物组成的生态系统
B．实现了物质和能量在系统中的多级循环利用
C．使整个生产过程进入了废物资源化的良性循环
D．注重系统内部的自身调节作用，不需要外部投入C解析：该生态农业系统除了茶树、猪、人和微生物外，还有农作物；在生态系统中物质可以循环利用，能量不能循环利用，只能是单向流动；生态农业系统需要从外部投入肥料、能量，才能正常运转；生态农业系统最大的优点是废物资源化的良性循环利用。生态工程建设1．生态系统技术设计的常用方法
(1)食物链(网)的“相接”。即连接平行的原来不相连接的种类，形成互利共生网络，提高效率，促进物质的良性循环。
(2)食物链(网)的“加环”。即在食物链(网)中增加一些环节，充分利用原来尚未利用的部分物质和能量,促使物质循环和能量流动路径更畅通,提高生态效益、经济效益和社会效益。2．中国和西方国家生态工程建设的区别“整体、协调、再生、循环”“天人合一”治理环境污染人多地少，人均资源占有量少经济发展水平高,人均土地、水资源占有量多生态环境与经济、社会效益相结合集中于对破坏的生态系统进行生态恢复缺乏定量化模型指导,难以设计出标准化、易操作的生态工程样板应用范围小，不重视经济效益特别提醒 中国和西方国家生态工程建设的差异
(1)西方国家的生态工程除了以治理环境污染为目标外，主要通过介于工程和自然恢复力的一种中间途径，集中对于破坏的生态系统进行生态恢复。
(2)中国的生态工程建设不但重视对生态环境的保护，更注重与经济和社会效益的结合。 由于国情不同，我国的生态工程建设需走中国特色的道路。以下观点正确的是( )
A．重视生态环境保护、经济效益和社会效益结合
B．我国还属于发展中国家，应把经济建设放在首位
C．加大投资力度，把生态建设工程放在首位
D．我国生态工程已十分成熟
[解析] 从我国的实际情况出发，我国生态工程建设的目的不仅仅在于保护生态环境，还应充分发挥生态系统的潜力，达到经济效益、社会效益和生态效益同步发展；我国生态工程还有许多不足，如缺少定量化模型的指导、设计缺乏高科技含量、调控缺乏准确的监测技术支持等。A(2014·山东济宁高二检测)下列关于生态工程建设的叙述正确的是( )
A．窦店村综合发展型生态工程是一个样板，各地可以照搬
B．在进行生态工程建设时，应根据实际，因地制宜
C．不同的生态工程体现的原理完全相同
D．生态工程建设目的只在于恢复生态
解析：任何生态工程都应根据实际，因地制宜，不能照搬，各生态工程体现的原理有所不同，生态工程建设应在重视生态环境保护基础上，考虑与经济、社会效益的结合。B本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放
1．“三北防护林”生态工程是哪种生态工程实例的案例( )
A．小流域综合治理生态工程
B．城市环境生态工程
C．大区域生态系统恢复工程
D．湿地生态恢复工程
解析：选C。“三北防护林”生态工程是大区域生态系统恢复工程的案例。
2．(2014·山东济宁高二检测)下列哪项生态系统对于蓄洪防旱、自然净化污水有重要的作用，被誉为地球的“肾脏”( )
A．城市生态系统 B．湿地生态系统
C．草原生态系统 D．森林生态系统
解析：选B。湿地被誉为地球的“肾脏”，具有蓄洪防旱、调节气候、控制土壤侵蚀、自然净化污水等功能。
3. 下列关于“生物圈2号”实验的叙述，错误的是( )
A．建立“生物圈2号”的目的是制造一个人工模拟的生命支持系统
B．“生物圈2号”中设置了生产者、消费者、分解者三大功能类群
C．“生物圈2号”完全模拟地球条件
D．“生物圈2号”在物质上与外界完全隔绝
解析：选C。“生物圈2号”是一个人工模拟的生命支持系统，但是它不可能完全模拟地球的各种结构和功能，因而最终失败。
4．(2014·深圳高二检测)如图是某生态工程示意图，下列有关说法错误的是( )
A．用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇，可增加经济效益
B．用残渣来培育食用菌和蛆蛹，实现了物质的多级利用
C．用蛆蛹粪便作为有机肥还田，运用了能量循环再生的原理
D．该生态工程的运转需要人的管理
解析：选C。生态系统中，能量沿食物链是逐级递减的，不能循环再生；用蛆蛹粪便作为有机肥还田，运用了物质循环再生的原理。
5．下列叙述不符合西方国家生态工程建设特点的是( )
A．强调经济效益，应用范围较广泛
B．集中治理环境污染的目标
C．采取介于工程和依靠自然恢复力的中间途径
D．集中对已破坏了的生态系统进行生态恢复
解析：选A。西方国家的生态工程除了治理环境污染的目标之外，主要是通过介于工程和依靠自然恢复力的一
种中间途径，集中对已破坏了的生态系统，特别是矿区废弃地以及湿地等进行生态恢复。但总体来看，发达国家的生态工程的应用范围比我国小，也不那么强调经济效益。
6．如图为窦店村综合发展生态工程示意图。请据图回答：
(1)该工程主要运用了生态工程的哪些基本原理？
________________________________________________________________________。
(2)这一生态系统的结构和功能有哪些特点？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)蓝绿萍的代谢类型是____________，在生态系统中的地位是________。
解析：以沼气为中心，通过能量的多级利用，遵循物质循环再生，物种多样性等原理，实现了生态、经济和社会效益的结合。
答案：(1)物质循环再生、整体性、物种多样性原理
(2)以沼气工程为核心，农林牧副渔各业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经济发展，降低了环境污染，促进了农村的可持续发展 (3)自养需氧型 生产者
1．农村综合发展型生态工程所遵循的原理主要是物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理、系统学和工程学原理等。
2．小流域综合治理生态工程所遵循的主要原理是协调与平衡原理、整体性原理等。
3．大区域生态系统恢复工程所遵循的主要原理是物种多样性原理、整体性原理和协调与平衡原理。
4．湿地生态恢复工程所遵循的原理主要是物种多样性原理、协调与平衡原理及整体性原理等。
5．矿区废弃地的生态恢复工程所遵循的原理主要是协调与平衡原理、整体性原理及系统学和工程学原理。
6．城市环境生态工程所遵循的主要原理是物质循环再生原理、整体性原理等。
1．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物质多级循环利用 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、经济和社会效益相结合
A．①② B．①②③
C．①②③④⑤ D．①②④⑤
解析：选C。农村综合发展型生态工程采用物质循环再生原理、整体性原理等，在资源有限的条件下，实现废物资源化，从而有较多产出，取得经济效益、社会效益和生态效益的全面提高。
2．“退耕还林还草”是哪种生态工程建设的措施( )
A．小流域综合治理 B．城市环境工程
C．草原生态恢复工程 D．湿地生态恢复工程
解析：选C。草原过度放牧会造成草原的退化和沙化，退耕还林还草适合于草原生态恢复工程。
3．如图所示为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于( )
A．湿地生态恢复的生态工程
B．节水和废水处理与应用的生态工程
C．小流域综合治理与开发的生态工程
D．清洁及可再生能源系统综合利用的生态工程
解析：选B。从图中可以看出，该工程是对肥水的处理过程，所以属于节水和废水处理与应用的生态工程。
4．甘肃某山区由于开采露天小铁矿等活动，自然生态系统完全被破坏，成为一片废墟。为尽快使该山区恢复到原有自然生态系统状态，应采取的最好措施是在这片废墟上( )
A．回填土壤，引进多种外来物种，重建新的生态系统
B．撤出人类全部活动，实行全面封闭，等待自然恢复
C．回填土壤，栽培当地经济农作物，发展农业生产
D．回填土壤，栽种多种当地原有的植物，实行封山育林
解析：选D。解答本题首先应明确题干中提供的信息：①原有的自然生态系统完全被破坏；②尽快恢复原状的最佳措施是回填土壤为栽种植物提供生存条件。然后再由选项并结合生态工程所遵循的基本原理作答。
5．城市生态系统是人类起主导作用的生态系统，其主导作用体现在( )
A．城市的一切设施是人制造的
B．人类对城市生态系统的发展起支配作用
C．消费者主要是人类
D．城市中动物、植物不多，分解者功能不强，人是主要种群
解析：选B。人能够有意识地主动参与生态系统的建设和发展，因而城市生态系统的发展中人起到重要的支配作用。
6．(2014·茂名高二检测)如图显示了经济发展与环境质量之间的关系，根据这种关系，发展中国家应认识到( )
A．环境污染不可避免，只能采取“先污染，后治理”的策略
B．后工业化阶段环境问题会自行解决
C．保护至关重要，必须杜绝兴建排污的工业
D．可以采取措施减少或避免生产过程中的环境污染问题
解析：选D。吸取西方发达国家发展过程中的一些经验教训，发展中国家就应少走弯路，避免出现“先污染，后治理”的现象，应提前采取相应措施，对必须建设的污染企业要进行污物处理。
7．(2014·山东曲阜高二检测)如图为桑基鱼塘生态系统，它是我国南方各省农村比较常见且行之有效的农业生态系统。下列有关说法不正确的是( )
A．该系统具有结构协调、种养合理、资源高效利用、内部良性循环、稳定持续发展的特点
B．该生态系统实现了光合产物的分层分级利用
C．桑树的凋落物、桑椹、蚕沙撒入鱼塘中，经池塘内食物链的作用实现了能量的重复利用
D．该体系中获得蚕丝、食品、鱼类以及沼气等，在经济上和保护农业生态环境上大有好处
解析：选C。在环境与经济协调发展的整体性原理指导下，根据系统的结构决定功能原理建立生态农业。提高了经济效益，实现了物质循环再生和能量的多级利用，但能量是不能重复利用的。
8．(2014·山东济宁高二检测)微山湖是山东境内的一个面积较大的湖泊，二十年前这里碧波万顷、鱼儿满湖、野鸭成群，还有“接天莲叶无穷碧，映日荷花别样红”的美丽景象。二十年来，湖区四周县市的工业快速发展，城市居民急增，大量的工业废水、生活污水、垃圾涌入该湖。湖水变得不仅浑浊，而且腥臭难闻。据有关专家说，近几年来，微山湖中已消失了一些物种，例如，四鼻孔鲤鱼、野鸭、水螅等。上述现象说明的道理主要是( )
A．掠夺式的开发是破坏生物多样性的主要原因
B．环境污染是破坏生物多样性的重要原因
C．外来物种入侵破坏了生物多样性
D．环境教育缺乏是破坏生物多样性的根本原因
解析：选B。由材料分析，由于工业快速发展，城市居民急增，因而大量的工业废水、生活污水、垃圾涌入该湖。湖水变得不仅浑浊，而且腥臭难闻，微山湖中已消失了一些物种。可见，环境污染是破坏生物多样性的重要原因。
9．“生物圈2号”是模拟地球生态系统、全封闭的人工生态循环系统，其建造目的是( )
A．验证人类在离开地球的情况下，利用人工生态工程，仅仅依靠太阳能，能否维持生存
B．验证人类在离开地球的情况下，完全依靠人工生态系统，能否生存
C．验证人类在人工生态系统中的存活能力
D．验证密闭立体钢架结构的人工生态系统建筑物是否适合人类居住
解析：选A。“生物圈2号”是模拟地球生态系统、全封闭的人工生态循环系统，在物质上与外界完全隔绝，但能量需要依靠外界的太阳光。其目的是验证人类在离开地球的情况下，利用人工生态工程，仅仅依靠太阳能，能否维持生存。
10．下列关于我国生态工程与西方国家生态工程的比较，正确的是( )
①西方国家的生态工程以治理环境污染和恢复破坏的生态系统为主要目标，我国的生态工程则以经济和社会效益为主要目标 ②西方国家的生态工程应用范围比我国小 ③我国的生态工程难以像西方那样，设计出标准化、易操作的生态工程样板
A．①②③ B．②
C．③ D．②③
解析：选D。发达国家与我国的生态工程建设强调的重点有所不同。西方国家的生态工程除了治理环境污染的目标外，主要是通过介于工程和依靠自然恢复力的一种中间途径，集中对已破坏的生态系统进行生态恢复；我国的生态工程走有中国特色的道路，不但要重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结合。总体来看，发达国家的生态工程的应用范围比我国小，也不那么强调经济效益。不过，目前我国的生态工程还有一些不足之处，如缺乏定量化模型指导，难以设计出标准化、易操作的生态工程样板等。
11．某校研究性学习小组同学前往市郊调查农业生态系统，经过交流和修改后绘制出一图，请据图回答有关问题：
(1)你认为该生态系统是否达到良性循环？请说明理由。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该生态系统内能量和物质多级利用的实现，是根据生态工程的____________________________原理设计的。
(3)沼气池中的生物的细胞中都存在的细胞器有________________。
(4)如果要提高农业生态系统的抵抗力稳定性，设计该农业生态系统的结构时，可根据生态系统中生物种群间的______________________关系，科学增加农田中的____________。
(5)请你评价以上农业生态系统方案的优点。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)由图示分析可知，该生态系统中的物质、能量都得到了充分的利用，达到了良性循环。(2)该生态农业依据的原理是生态系统物质循环再生原理，科学地实现了生态系统中各种成分的充分利用、能量多级利用，使能量流向对人类最有益的方向。(3)沼气池中存在的生物主要是厌氧微生物，如产甲烷杆菌等，多数属于原核生物，其细胞中都存在的细胞器只有核糖体。(4)生态系统抵抗力稳定性大小决定于生态系统中生物种类、营养结构的复杂程度，生物种类越多，营养结构越复杂，生态系统的自动调节能力越大，抵抗力稳定性越强。所以设计生态系统时，根据系统中生物种群间相互依存和相互制约关系，科学地增加生物种类，达到提高抵抗力稳定性的目的。(5)评价一个生态系统可从以下几个方面进行：①食物链设置是否合理，生态系统的各种成分能否充分利用；②物质、能量的多级利用；③减少农药化肥使用量，减少环境污染；④最大限度地使能量流向对人类最有益的部分。
答案：(1)达到了良性循环。因为在该生态系统中，物质和能量都得到了充分利用 (2)物质循环再生 (3)核糖体 (4)相互依存和相互制约 生物种类 (5)科学地利用了生态系统的各种成分；能量最大限度地朝向有利于人类的方向流动；减少化肥使用，从而减少环境污染；实现废弃物资源化利用
12．如图为矿区废弃地生态恢复工程流程图，请据图完成下列问题。
(1)该生态恢复工程中，①②分别指________________和________________措施。
(2)恢复植被的措施是植树和种草，那是否可以种植农作物，以获得农产品？为什么？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)该生态工程所遵循的主要原理：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：结合图示分析，矿区废弃地的生态恢复关键要做的就是植被的恢复，以及为植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。但是废弃地的水分状况、养分都是很差的，条件恶劣，所以首先要做的就是通过机械方法压实土地，人工制造表土，然后才可以植树、种草。恶劣的环境不适宜农作物的生长，因此代之以适应性强、耐旱的灌木、草和树。在该生态工程中植树、种草要多样化，不可以只种植单一品种，而且植树、种草所选的品种一定要适合当地的环境，要综合考虑矿区的实际情况。
答案：(1)工程机械措施 制造表土、压实
(2)不可以。因为矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长
(3)物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理等
13．长江的水体污染主要是由于流入长江的次级河流在流经城镇时，城市中的生活污水、工业废水大量排入河流，造成河流污染。某小组利用人工浮床技术对次级河流中水质净化分析，实验装置如图。
(1)图中植物的作用是________________。该植物采收后，可以直接用作________，也可干燥处理后用来提取____________等金属。
(2)此案例属________生态工程的实例，它遵循的生态工程原理是________________________________________________________________________。
(写其中一个)
(3)该小组利用人工浮床开展了“菰(茭白)和菖蒲对生活污水净化效果的研究”，你认为该实验装置应该准备________组，应采取的处理措施是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)为了避免实验误差，你认为每个实验装置中的植物株数应________________________。
(5)该工程能有效防止“水华”发生，提高水体的透明度。其原因是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)该小组实验结果如表，从此表中看出，该小组研究的因变量为________________________，从表中可以得出的结论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)人工浮床的原理就是利用浮床植物发达的根系吸收水中的氮、磷等大量化学元素，吸附大量悬浮物，靠其中的微生物降解和吞噬作用净化水中的污染物。浮床植物采收后，可以直接用作家畜饲料，也可干燥处理后用来提取铜、锌、汞等金属。(2)由于该工程是对流经城镇造成污染的河流进行净化，因而该工程属于城市环境生态工程；由于浮床植物采收后，可以直接用作饲料，也可干燥处理后用来提取铜、锌、汞等金属，获得了很高的经济效益，因而该工程采用了物质循环再生原理、整体性原理、协调与平衡原理等。(3)由于用菰(茭白)和菖蒲两种不同植物作为材料研究对生活污水的净化效果，因而要设置对照实验，既要相互对照，又要设置空白对照，具体为设置4组实验，一组只栽茭白，一组只栽菖蒲，一组栽混合等量的茭白和菖蒲，一组空白对照(不栽植物)。(4)每一实验组的植物数量应相同，且要具有一定数量，避免因统计误差对实验结果造成影响。(5)浮床植物在生长过程中既能利用水中的氮、磷污染物，又能通过遮光作用来抑制水体中藻类的生长繁殖，因而可有效防止“水华”发生，提高水体的透明度。
(6)由表可以看出：自变量为是否有植物及植物的种类，因变量为污水中N、P含量的变化(去除率)。由表中数据看出两种植物不论单独种植还是等量混合种植净化效果均明显高于对照组(菖蒲对总磷的去除效果明显高于菰和菖蒲混合种植)。
答案：(1)吸收水中的化学元素 饲料 铜、锌、汞
(2)城市环境 协调与平衡原理、整体性原理、物质循环再生原理等(写出一个即可)
(3)4 一组只栽茭白，一组只栽菖蒲，一组栽混合等量的茭白和菖蒲，一组空白对照(不栽植物)
(4)相等且多数
(5)一方面浮床植物在生长过程中能利用水中的氮、磷污染物，减少藻类生长所需的无机盐；另一方面又能通过遮光作用来抑制水体中藻类的生长繁殖
(6)污水中N、P含量的变化 两种植物不论单独种植还是等量混合种植净化效果均明显高于对照组(菖蒲对总磷的去除效果明显高于菰和菖蒲混合种植)
14．某地种植、养殖品种及生产的某些因素如下表。请根据生态学原理，选择种植、养殖生物各两种，设计一个良性循环的农业生态系统(以物质循环利用示意图的方式展示)。
种植
玉米、小麦、棉花、苹果
养殖
猪、鸡、牛、鸭
施肥
农家肥、化肥(25 kg/亩)
虫害
玉米螟、黏虫、棉铃虫
农药
适量
解析：设计农业生态系统中的核心是生产者和分解者，生产者是农作物，分解者是沼气杆菌，一般利用沼气杆菌发酵产生沼气是对农作物的剩余物综合利用的一种有效形式；此外发展食用菌生产也是一个方向。但在本题中不考虑发展食用菌的问题。利用沼气池吸纳各生产环节产生的废弃物，输出各生产环节所需要的营养和能量，实现无废物生产。
答案：如图所示：
