专题过关检测卷(五)
(测试时间：90分钟 评价分值：100分)
一、选择题(本大题共14小题，1～10小题每小题3分，11～14小题每小题5分，共50分。每小题只有一个选项符合题意。)
1．“三北防护林工程”建设中，应当特别注意的生态工程原理是( )
A．物种多样性原理和整体性原理
B．协调与平衡原理和物种多样性原理
C．协调与平衡原理和物质循环再生原理
D．系统工程学原理
解析：建设三北防护林时，由于环境恶劣，所以应当考虑到生物与环境的协调和平衡问题，同时对于当地的物种多样性又不会造成破坏，这是成功建设的起点。
答案：B
2．下列关于湿地生态系统的作用的说法，不正确的是( )
A．防风固沙、护岸固堤
B．对维持生物圈的碳—氧平衡和水循环起重要作用
C．调节水流量和控制洪水
D．在一定范围内消除污染
解析：湿地生态系统具有蓄洪防旱、调节区域气候、控制土壤侵蚀、自然净化污水、为迁飞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。
答案：B
3．生物氧化塘是利用藻类和细菌处理污水的一种生态系统。下图是生物氧化塘内部分成分之间的关系，相关分析错误的是( )
A．生物氧化塘利用了生态工程的物质循环再生、物种多样性等原理
B．在该氧化塘中引进硝化细菌有利于对污水的处理
C．B层中的藻类和细菌具有种间互助关系
D．出水处只要对细菌数量进行有效控制便可排放
解析：由图可知生物氧化塘利用了物质循环再生和物种多样性等原理，且B层中的藻类和细菌具有种间互助关系。如果在该塘中引进硝化细菌，则可将产生的多余NH3转变为NO，利于污水的净化。而污水经处理后是否达到排放标准，不仅需要对细菌等微生物数量进行控制，还要对主要污染物进行检测，合格后才能排放。
答案：D
4．我国南方桑基鱼塘是低洼稻田挖深做塘，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。这种模式主要应用了生态工程遵循的哪个原理( )
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
解析：桑基鱼塘模式，就是把很多单个生产系统通过优化组合有机地整合在一起，成为一个高效生态系统，大大提高了系统的生产力。该模式建立主要运用了系统学和工程学原理。
答案：A
5．下列关于湿地生态恢复工程的叙述错误的是( )
A．该工程采用工程和生物措施相结合的方法
B．要建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰
C．对湿地的恢复，只注意退耕还湿地或建立自然保护区就可以
D．湿地的恢复除利用生物工程手段外，还要依靠自然演替机制恢复其生态功能
解析：湿地生态恢复工程也是一具综合性的工程，需要多种措施相结合，如控制污染、引进动植物物种、建立缓冲带等。还要依靠自然演替机制恢复其生态功能，而不是简单地依靠生物工程手段，如退耕还湿地或建立自然保护区就可以的。
答案：C
6．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，这体现了生态工程什么原理( )
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
解析：将豆科植物和固氮菌分开，破坏了它们的整体性，所以这体现了系统整体性原理。
答案：C
7．旱灾对生物多样性造成的损害影响深远，在短期内无法得到恢复，有的影响甚至具有不可逆性。对此理解正确的是( )
A．生态系统不具有抵抗干旱、保持自身相对稳定的能力
B．生态系统对干旱不具有自我调节能力
C．随着干旱时间的延长、程度的加深，生态系统的恢复力稳定性逐渐增强
D．某种生物灭绝后，它在食物网中的位置不可能由其他生物来代替
解析：随着干旱时间的延长、程度的加深，生态系统遭到破坏的程度也在加深，其抵抗力稳定性逐渐减小，恢复力稳定性逐渐增强。某种生物灭绝后，它在食物网中的位置可以由其他营养级的生物来代替。
答案：C
8．某草原牧区在进行草场建设时既注重不同牧草种类的搭配种植，又对单位面积内的放牧量做了一定控制。这种做法体现了( )
A．实行“循环经济”的原则
B．低消耗、多效益原则
C．遵循物种多样性和协调与平衡原理
D．建立自然—社会—经济复合系统
解析：遵循物种多样性和协调与平衡原理都是生态工程建设中应当遵循的原理。进行牧区草场建设时，既要考虑系统结构和功能的复杂性，又要考虑生物与环境的协调平衡，才能保证生态系统的稳定。
答案：C
9．“生物圈2号”给我们的启示是( )
A．应该从宇宙中寻找类似于地球的环境，当地球不适宜人类居住时进行宇宙移民
B．只要设计合理，地球毁灭时，人类可以在类似于“生物圈2号”的结构中生存
C．“生物圈2号”的结构、生物种类、空间配置等还需要改进
D．自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝，人类仍然没有能力完全模拟出自然生态系统，人类只有一个生活地——地球
答案：D
10．在帮助农民发展经济的同时，一定要注意一些实际问题，如“苹果树不宜在热带地区栽种”“柑橘不宜在北方地区栽种”，这主要体现了生态工程的什么原理( )
A．整体性原理
B．物种多样性原理
C．协调与平衡原理
D．物质循环再生原理
解析：所谓协调与平衡原理是指生物与环境的协调与平衡，协调主要是指生物要适应环境，因此引种时要注意引种的生物是否与当地环境相协调，不能盲目引种或栽种。
答案：C
11．农业的发展已由传统农业向现代农业转变，现代农业虽然产量大大提高，但又造成了严重的环境污染，因此我国现在农村大力推广生态农业，下列关于生态农业的叙述错误的是( )
A．生态农业中食物链和营养级越多越好
B．生态农业的恢复力稳定性比现代农业低
C．生态农业设计的指导原则是能量的多级利用和物质的循环再生
D．生态农业属于人工生态系统，人的作用非常突出
解析：生态农业的目的是废物资源化，使能量更多地流向对人类有益的部分，所以营养级并非越多越好；总体上看，生态农业设计比现代农业生物间关系复杂，所以抵抗力稳定性较高，恢复力稳定性比现代农业低；生态农业中人的作用仍然非常关键。
答案：A
12．生物柴油是以植物油和动物油脂等为原材料制成的燃料。研究表明生物柴油燃烧后SO2和颗粒物质排放很少，特别是CO等有害气体的排放量比化石燃料低11%～53%。下列不是使用生物柴油的优点是( )
A．净化空气 B．缓解温室效应 C．可再生 D．减少酸雨危害
解析：植物油和动物油脂的主要成分是脂肪，脂肪在体外燃烧的产物是二氧化碳和水，与化石燃料燃烧相比，其突出优点是减少空气污染，缓解温室效应和减少酸雨的危害，并且是可再生的能源。
答案：A
13．下列对城市垃圾的处理办法不妥当的是( )
A．对垃圾进行分类处理，并实现垃圾资源化利用
B．改露天放置为掩埋处理，地表种植植物
C．利用热解方法使垃圾分解
D．垃圾堆放在一块，通过微生物自然分解
解析：堆放城市垃圾既有碍城市的美观，同时又会占据空间，浪费资源，影响人们的身心健康。
答案：D
14．在社会主义新农村建设中，四川某地通过新建沼气池和植树造林，构建了新型农业生态系统(如下图所示)。下列有关叙述不正确的是( )
A．该生态系统中，处于第二营养级的生物有人和家禽、家畜
B．该生态系统中，人的作用非常关键，植物是主要成分
C．该生态系统的建立提高了各营养级间的能量传递效率
D．沼气池的建造和植树造林提高了该生态系统的稳定性
解析：农业生态系统是一个人工生态系统，其生产者主要是农作物和林地的植物；人和家禽、家畜构成了生态系统的第二营养级；农作物的秸秆和人、家禽家畜的粪便被分解者分解，产生的沼气被人利用，沼渣则被农作物所利用。在这个生态系统中巧设和增设了食物链，提高了生态系统的稳定性，实现了物质的多级利用，提高了能量的利用率，能量传递效率一般为10%～20%。
答案：C
二、非选择题(本大题共3小题，共50分)
15．自2000年10月开展“南京莫愁湖物理生态示范实验研究”开始，相继引种了浮水植物、沉水植物共计10余种，在围隔区内已经形成了以沉水植物为优势的水生植物群落。试验区内营养盐的浓度得到有效控制，如试验区内氨氮和总氮仅分别为试验区外的1/13和1/5，有效地改善了水质。阅读材料回答下列问题：
(1)此项生态工程依据的生态学原理有________________、___________________、_________________、_______________________和___________________。
(2)生态工程的调控机制是__________________________，主要利用的能源是__________。
(3)一些发达国家的生态工程建设主要依据生态系统的__________________，达到了以____________为主，__________为辅的程度。而在我国的生态工程建设中，__________仍起着较大作用，强调按预期目标，因地制宜地调整复合生态系统的结构和功能。
(4)生态工程的主要目的在于________________________________________________________________________。
解析：生态工程的建设一是要遵循生态学原理，另外还要注意对于人与自然和谐发展的调控。目前，我国的生态工程和西方国家的生态工程建设所处的阶段不同，因而追求的目标也不尽相同，但总之都是为了使生物和环境之间变得高效和谐。
答案：(1)物质循环再生原理 协调与平衡原理
整体性原理 系统学和工程学原理 物种多样性原理 (2)人为辅助下的自我调节 太阳能 (3)自我调节理论 回归自然 人为调控 人为调控 (4)建造和调控人工生态系统，使生物与环境之间变得高效和谐
16．下图表示某地农林牧渔生产体系初级模式的生态系统图解。分析回答下列问题：
(1)若考虑鱼池生态系统，该生态系统中的非生物物质和能量主要包括____________________________等。从生态系统类型上划分，该生态系统属于________生态系统。
(2)若考虑森林生态系统，该生态系统中的主要特点之一是________________________________能够长期处于较稳定的状态。
(3)生态农业设计的是生态农业建设实施的前提和依据。某研究性课题小组在分析调查当地农业生产实际情况的基础上，设计了一个良性循环的农业生态系统。假若你是该小组的成员，你认为这个设计应包括哪些方面的内容？
解析：设计良性循环的农业生态系统，即要满足能量的多级利用和物质的循环再生，要设计合理的食物链，从而提高整个生态系统的总体功能和综合效益。
答案：(1)阳光、热能、空气、水分和无机盐 湿地
(2)种群的密度和群落的结构及功能 (3)①研究设计合理的食物链组成或合理巧接食物链；②实现生态系统中能量的多级利用；③实现生态系统中物质循环再生或实现可持续发展或“原料→产品→原料→产品”；④设计合理的生态系统营养结构或物质循环和能量流动，提高抵抗力稳定性；⑤提高整个系统的总体功能和综合效益；⑥绘制出生态系统的结构模式图；⑦写出设计报告。
17．下图是某中学研究性学习小组的同学在学习了生态系统及生态工程的知识后，设计指导的农业生态系统图解。请结合课本知识回答有关问题。
(1)该生态系统有三大优点：①实现了物质和能量________________，提高了经济效益；②实现了废物的______________；③减少了______________。
(2)该农业生态系统中主要成分是农作物等生产者，但起决定作用的是________，各种生物所利用的能量最终来源于________。蘑菇和蚯蚓及沼气池中生物在该生态系统中属于________。
(3)该类型在我国属于________型生态工程，可实现经济效益、社会效益和________的全面提高。
(4)该系统设计主要运用的生态学原理是________________________________________________________________________。
(5)某养殖户把自己的养鸡场、养猪场、鱼塘和桑园也纳入该生态园，并把很多单个生产系统通过优化组合有机地整合在一起，改善了系统的功能，这体现了生态工程________________________________________________________________________原理。
答案：(1)多级高效利用 资源化利用 环境污染
(2)人 光能 分解者 (3)农村综合发展 生态效益 (4)物质循环再生原理、(整体性原理、物种多样性原理) (5)系统的结构决定功能
专题知识整合
1．生态工程原理及应用。
人类应用自然生态系统、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，对已经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，追求生态、经济、社会效益的统一。生态工程遵循物质循环再生，物种多样性、协调与平衡、整体性等基本原理。生态工程在实践中得到了广泛应用，但生态工程不能解决所有的环境问题，不能走“先污染、后治理”的道路。
例1 下列关于湿地生态恢复工程的叙述错误的是( )
A．该工程采用工程和生物措施相结合的方法
B．要建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰
C．对湿地的恢复，只注意退耕还湿地或建立自然保护区就可以
D．湿地的恢复除利用生物工程手段外，还要依靠自然演替机制恢复其生态功能
解析：湿地生态也是一个综合性工程，需要多种措施相结合，控制污染。引进动植物物种，恢复受干扰的湿地，还要建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰，还要依靠自然演替机制恢复其生态功能，不是简单地依靠生物工程手段，如退耕还湿地或建立自然保护区就可以的。
答案：C
名师点睛：生态工程遵循物质循环再生，物种多样性、协调与平衡、整体性等基本原理。
2．生态工程的前景。
生态学是生态工程的科学基础，只有在透彻研究自然界生态规律的基础上，紧密结合社会的发展需要，才能提出系统可行的生态工程措施，为人类社会的可持续发展以及与自然的和谐共处服务。
例2下图为矿区生态恢复工程流程图，请据图完成下列问题：
(1)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？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)该生态工程所遵循的主要原理：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析：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)不可以。因为矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长 (2)物种多样性原理、协调和平衡原理、整体性原理
名师点睛：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。
第1节 生态工程的基本原理
一、生态工程
生态工程建设的目的就是遵循自然界________的规律，充分发挥________的生产潜力，防止________，达到________效益和________效益的同步发展。与传统的工程相比，生态工程是一类________、________、________的工程体系。
物质循环 资源 环境污染 经济 生态 少消耗 多效益 可持续
二、生态经济
生态经济主要是通过实行“________”的原则，使一个系统产出的________，能够成为本系统或另一个系统的________，从而实现________的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一就是________。
循环经济 污染物 生产原料 废弃物 生态工程
三、生态工程所遵循的基本原理
生态工程所遵循的基本原理有____________原理、____________原理、____________原理、________原理和________________原理。
物质循环再生 物种多样性 协调与平衡 整体性 系统学和工程学
一、选择题
1．下列关于生态工程的叙述，不正确的是( )
A．当人类赖以生存的生态系统出现严重的问题时，生态工程应运而生
B．生态工程能够减少环境污染
C．生态工程以牺牲环境和资源为前提，生产出更多的产品
D．生态工程力求达到生态效益、经济效益和社会效益的协调统一
解析：A项为生态工程产生的前提条件。B项为生态工程的意义。D项为生态工程的原理。C项错误，不是牺牲而应是保护生态环境。
答案：C
2．“1＋1>2”是生态工程基本原理的哪一个( )
A．物种多样性原理
B．整体性原理
C．协调与平衡原理
D．系统学和工程学原理
解析：系统整体性原理是系统学和工程学原理的分支，并不是整体性原理，故不能选B项。
答案：D
3．建设生态农业时巧设、增设食物链的目的不包括( )
A．努力实现物质的分层次多级利用
B．减轻对环境的污染，提高抵抗力稳定性
C．加强生物防治，控制有害生物的危害
D．实现物质和能量的循环，使废物资源化
解析：生态农业能实现物质循环利用，物质分层次多级利用；实现了能量的多级利用，提高了能量利用率；减少了环境污染，提高了生态系统的抵抗力稳定性；生态农业不能实现能量循环，只能实现物质循环。
答案：D
4．物种多样性原理是生态工程遵循的原理之一，其理论基础是( )
A．物质循环 B．生态系统的稳定性
C．1＋1>2 D．生物与环境的协调
解析：生态系统的物种多样性程度越高，生态系统的抵抗力稳定性越高。
答案：B
5．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，这主要体现了生态工程的什么原理( )
A．物质循环再生原理 B．协调与平衡原理
C．物种多样性原理 D．系统整体性原理
解析：物质循坏再生原理是指物质能在生态系统中循环往复，分层利用，A不符合题意；协调与平衡原理是指生态系统的生物数量不能超过坏境承载力(坏境容纳量)的限度，B不符合题意；物种多样性原理是指物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性，单一的人工林比天然混合林更容易遭受虫害主要就是违背了物种多样性原理，C符合题意；系统整体性原理：系统各组分之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部分之和的效果，即“1＋1＞2”，D不符合题意。
答案：C
6．有一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：在原有的气候条件未发生巨大变化之前，能做到在原有的土质上栽种多种当地原有的植物，并实行封山育林，减少人为因素的破坏，是已遭到破坏的生态系统恢复到原有自然生态系统状态的最好措施，D正确。
答案：D
7．珊瑚虫与藻类共生，提高了珊瑚礁生态系统的生产力，其原理是( )
A．系统结构决定功能原理
B．物种多样性原理
C．系统整体性原理
D．协调与平衡原理
解析：珊瑚礁之所以能够保持很高的系统生产力，得益于珊瑚虫和藻类组成的高效的植物—动物营养循环。实现总体功能大于部分之和的效果，即“1＋1＞2”，因此，其遵循的是系统整体性原理。
答案：C
8．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
A
无废弃物农业
遵循物质循环再生原理
B
在人工林中增加植被的层次
遵循物种多样性原理
C
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
D
前面造林，后面砍林
违反系统学和工程学原理
解析：D项所述的是在追求生态效益时必须考虑到社会效益、经济效益，属于整体性原理。
答案：D
9.下图说明我国现有的生产模式严重违反了什么生态工程原理( )
A．整体性原理
B．协调与平衡原理
C．系统的结构决定功能原理
D．物质循环再生原理
解析：从图中不难看出，能源消耗逐年增多，综合污染物排放量也在增加，这是由于对于污染废弃物的利用缺乏设计，同时能量的利用率不高所致。
答案：D
10．下列哪项叙述完全符合生态经济( )
①建立“原料－产品－原料－产品”的无废料生产体系
②在资源不增加甚至减少的条件下实现经济增长
③在经济产出不变甚至增加的条件下，向环境排放的废弃物大大减少
④先生产后治理，提高经济效益
A．①② B．①②③
C．②③ D．②③④
解析：先生产后治理的模式发展经济不属于生态经济的范畴。
答案：B
二、非选择题
11．在社会主义新农村建设中，某县积极发展畜禽养殖和栽桑养蚕两大支柱产业。在生产总量不断提高的同时，该县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现资源的最大化利用，走出了一条适合本地区可持续发展的生态工程之路。请分析下图回答问题。
(1)该生态工程所遵循的基本原理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(至少写两种)
(2)该生态系统的能量流动从__________开始，图中属于消费者的有__________。
(3)与传统农业生态系统相比，该生态系统更能净化环境，主要原因是________________________________________________________________________。
(4)该生态系统为何能提高经济效益？
________________________________________________________________________。
(5)根据该县地处水乡这一资源优势，请就该生态系统提出你的一条合理化建议。
________________________________________________________________________。
解析：(1)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、系统学和工程学原理。该生态工程依据的是物质循环再生、物种多样性和协调与平衡原理。(2)生态系统的能量流动是从生产者开始的，即桑、油菜，消费者是蚕、禽、畜等。(3)由题图可知，该生态系统实现了废物再利用及无害化处理，因此更能净化环境。(4)该生态系统实现了物质和能量的多级利用，降低了生产成本，提高了农产品的产量。(5)该生态系统中，蚕沙碎屑未被利用，可利用蚕沙养鱼，鱼塘的塘泥还可作肥料。
答案：(1)物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理(任选两种)
(2)桑、油菜等生产者固定的太阳能 蚕、禽、畜
(3)粪便等“废弃物”被及时利用
(4)实现了物质和能量的多级利用，提高了农产品的产量；减少了化肥、农药的使用(降低农业成本投入)
(5)蚕沙碎屑养鱼，鱼塘塘泥肥田
12．根据以下材料，回答问题。
据国家林业局发布的一项调查表明，我国已经成为受荒漠化危害最为严重的国家之一。目前，全国四分之一以上的田地荒漠化，每年因荒漠化造成的直接经济损失达540亿元，因此在实施西部大开发过程中，要切实搞好生态环境的保护和建设，大力开展植树种草、治理水土流失、防治沙漠化等活动。
(1)从生态因素分析，改善西部地区生态环境必须首先解决的非生物因素是________。
(2)“退耕还林(还草)”所依据的主要生态工程原理是__________________；其目的是提高生态系统的______________。
(3)保护环境、保持生态系统稳定性的关键是保护森林。近年来，首都北京等地频繁出现“沙尘暴”，源头主要来自黄土高原和内蒙古地区。这说明森林等植被在__________等方面起重要作用；另外我国在西北植树造林方面依据生态工程的______________原理，要注意树种不要过于单一。
解析：本题考查了必修教材内容中决定生物的生态因素之一，即非生物因素——水，并联系西北地区特定的地理条件得出。同时也考查了生态工程建设中物种多样性原理的应用，“退耕还林(还草)”提高了物种多样性的同时，植被具有的特殊生态功能，如防风固沙、保持水土、涵养水源等随之体现，改善了西北气候，进而形成良性循环。
答案：(1)水
(2)物种多样性原理 自我调节能力
(3)防风固沙 物种多样性
13．某校研究性学习小组的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下图，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？并说明理由。________________________________________________________________________。
(2)该生态系统内能量和物质多级利用的实现，是根据生态系统的________________原理设计的。
(3)沼气池中存在的生物在其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相互依存和相互制约原理，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，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，生态系统的自我调节能力越大，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，物质和能量得到了充分利用
(2)物质循环再生 (3)核糖体 (4)生物种类
(5)科学地利用了生态系统的各种成分；能量最大限度地得到了利用，使能量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
课件28张PPT。生物选修3（人教版）专题5 生态工程
第2节 生态工程的实例
和发展前景
要点突破知识点1 生态工程的实例例1 “十一五”期间农业部计划在全国建设10 000个资源良性循环的生态新村。农村沼气的综合利用将是其中重点发展的内容，沼气综合利用指人畜粪便经沼气池发酵后，所产生的沼气、沼液、沼渣作为下一级生产活动的原料、肥料、饲料、添加剂和能源等，进行再利用。以下是一组沼气生态农业的问题。据此完成(1)～(3)题。 (1)沼气是有机物质在厌氧环境中，通过微生物发酵作用，产生的一种可燃性气体，其主要成分是甲烷。有机物变成沼气的过程主要分为两道工序：首先是分解细菌将粪便、秸秆中的复杂有机物分解成简单有机物和CO2，再在甲烷菌的作用下将CO2还原成甲烷，甲烷菌也从中获得能量而生长。由此可见，分解细菌和甲烷菌的同化作用类型分别为________和________；甲烷菌在生态系统中的成分属于______。(2)沼气发酵菌种在8～60 ℃范围内都能发酵产气，并且温度越高，发酵越活跃。这是因为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)下图是某地农民以沼气为纽带建立的农业生态系统。①该生态工程主要运用了哪些基本原理？
________________________________________________________________________。
②通过实践证明，这种生态系统较为理想，不仅有很好的生态效益，而且也为农民增加了经济效益，其原因是充分利用了____________中的能量。建立这种生态系统的目的就是为了________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
③动物粪便中的臭味主要来自氨，在沼气池中经______________的作用，可以形成________被植物吸收利用。解析：(1)沼气池中的分解细菌可将粪便 、秸秆中的复杂有机物分解为简单有机物和CO2，因此分解细菌的同化作用类型为异养型；而甲烷菌将CO2还原成甲烷，并从中获得能量而生长，所以甲烷菌应是自养型生物。(2)微生物发酵过程必须有酶的催化，在一定范围内，随着温度的升高，酶的活性增强。(3)①从图中分析可看出该生态工程设计主要运用了物质循环再生原理、整体性原理②建立以沼气为纽带的农业生态系统的目的是充分调整能量流动关系，使能量流向对人类最有益的部分。③沼气池中的臭味主要来自于氨，氨经硝化细菌的硝化作用形成硝酸盐可被植物吸收利用。答案：(1)异养型 自养型 生产者 (2)在一定范围内，随着温度的升高，酶的活性增强 (3)①物质循环再生原理、整体性原理 ②各营养级 使能量流向对人类最有益的部分 ③硝化细菌硝化 硝酸盐
名师点睛：生态农业：
(1)生态农业的概念。
生态农业是以生态学理论为依据，以环境与经济协调发展为前提，在一定区域内，因地制宜地规划、组织和开展多层次、多功能的农业生产。 (2)生态农业的基本原理。
生态学的基本原理是发展生态农业的主要理论基础。我们知道，生态系统中能量多级利用和物质循环再生是生态学的一条基本原理，而食物链则是生态系统能量流动和物质循环的主要渠道，因此食物链既是一条能量转换链，又是一条物质传递链，从经济上看还是一条增值链。因此，遵循这一原理，就可以合理设计食物链，充分利用当地自然资源，利用动物、植物和微生物之间的相互依存关系，使生态系统中的物质和能量被分层次地充分利用，使生产一种产品时所产生的有机废物成为生产另一种产品的投入，也就是实行无废物生产，提供尽可能多的洁净产品，既充分有效利用机械设备、化肥、农药，又减少环境污染。
(3)生态农业的特点。
生态农业可以实现对物质和能量的多级利用，提高能量利用率，减少对能源和资源的消耗，减少环境污染。知识点2 生态工程的发展前景1．“生物圈2号”生态工程的实验及启示。
(1)目的：制造一个人工模拟的生命支持系统，以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。
(2)组成 ：密封的钢架构型＋7种模拟生态群落区＋两个大气扩张室＋阳光。
(3)失败的原因：主要是温度失调；空气中的CO2含量猛增，O2量减少，不足以维持人及动物的生存。 (4)启示：使我们认识到与自然和谐共处的重要性，深化了我们对自然规律的认识。
2．对我国生态工程发展前景的分析与展望。
(1)西方国家的生态工程的特点：目的是治理环境污染，集中对破坏的生态系统进行生态恢复，应用范围小，不太强调经济效益。
(2)我国的生态工程的特点：不但重视对生态环境的保护，更注重与经济、社会效益的结合。(3)我国的生态工程存在的问题：缺乏定量化模型的指导，难以设计出标准化、易操作的生态工程样板；设计缺乏高科技含量；缺乏理论性指导等。
(4)发展前景：符合国情，有政府支持，得到了广泛的应用。随着我国社会、经济的发展，以及可持续发展战略的实施，我国的生态工程一定会展现出广阔的发展前景。例2 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：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，集中于对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，更要注意与经济、社会效益的结合。从总体来看，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、易操作的样板等。
答案：D名师点睛：中国与西方国家生态工程建设的区别如下表所示。本节小结核心归纳
1．生态工程建设应遵循适应性和高效性原则，突出社会－经济－自然生态系统的整体与功能，促进生态环境的保护和产业的发展。
2．生态工程建设要考虑到有利于人类和自然两个方面，突出低消耗、多效益和可持续的特征。
3．恢复植被是生态恢复工程的第一步。
4．生态工程建设除了依据生态学原理外，还应依据整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理、系统学和工程学原理。正误判断
1．技术设计是生态工程建设的核心环节。( )
2．人工湿地是模拟自然湿地生态系统的自净功能而建设的。( )
3．生态恢复工程的第一步是恢复食物链。( )
4．我国西部地区环境恶化的实质是植被减少。( )
5．退田还湖属于大区域生态系统恢复工程。( )1．√
2．√
3．×
提示：生态恢复工程的第一步是恢复植被。
4．×
提示：我国西部地区环境恶化的实质是水土资源的丧失。
5．×
提示：属于湿地生态恢复工程。第2节 生态工程的实例和发展前景
一、生态工程的实例
1．农村综合发展型生态工程。
问题：怎样用有限资源，取得________、________、________效益全面提高？
对策：建立农村综合发展型生态工程。
案例：北京郊区窦店村的以________为中心的物质多级循环利用工程。
2．小流域综合治理生态工程。
问题：小流域(河流各级支流的集水区域)水土流失比较严重。
对策：应用生态工程的整体原理、____________原理，以及工程学等原理，通过保土蓄水、耕作措施、林草措施等工程和生物措施，层层设防来控制________。
案例：甘肃陇南地区的“九子登科”治理模式。
3．大型区域生态系统恢复工程。
问题：荒漠化(原因：________、过度放牧、________、不合理利用水资源)。
对策：实施了一系列森林或草原植被恢复的生态工程、水土保持的生态工程等。
案例：________工程、________工程、________工程等。
4．湿地生态恢复工程。
问题：地球80%的湿地资源遭破坏。
对策：采用工程和生物措施相结合，如废水处理、_____________污染控制、土地处理工程、植物物种的引进种植及建立缓冲带等，使受干扰的湿地得以恢复。
案例：鄱阳湖生态恢复工程。
5．矿区废弃地的生态恢复工程。
问题：矿区土体、土壤和植被乃至整个地区生态系统的破坏。
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，关键是________及其所必需的______________的重建。
案例：赤峰市元宝山矿区生态恢复工程。
6．城市环境生态工程。
问题：城市严重的环境污染，如过量垃圾、煤不完全燃烧、汽车尾气、噪音等。
对策：进行城市________；推广“________技术”和低污染清洁生产工艺，减少污染产出；治理污染，________________利用；建立监督法制。
案例：加强绿地建设；采用水生植物、湿地生态净化工程；采用______________净化污水；垃圾分类处理；树立________________典范。
1．经济效益 社会效益 生态 沼气工程
2．协调与平衡 土壤侵蚀
3．过度樵采 盲目开垦 生态 风能 集水
4．点源和非点源
5．植被恢复 土壤微生物群落
6．生态分区 环境友好 废弃物的资源化 浮床生态工艺法 城市环境建设的
二、生态工程发展的前景
1．“生物圈2号”实验：制造__________________________系统，验证人类离开地球，仅靠太阳能能否维持生存，但经过4年试验，以失败告终。
启示：使我们认识到与自然和谐共处的重要性，深化了我们对自然规律的认识，即自然界给人类提供的生命支持服务是________。
2．我国生态工程发展前景。
分析：不但要重视对生态环境的保护，更要注重与________________的结合。
不足：缺乏____________的指导，缺乏高科技含量。
前景：随着社会、经济发展以及可持续发展战略的实施，发展前景广阔。
1．一个人工模拟的生命支持 无价之宝
2．经济、社会效益 定量化模型
一、选择题
1．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．生态工程建设的目的只在于恢复生态
解析：生态工程建设应因地制宜，根据实际情况而定。
答案：B
2．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
3．下列关于生态农业的叙述，不正确的是( )
A．生态农业实现了对能量和物质的多级利用
B．生态学的基本原理是发展生态农业的主要理论基础
C．生态农业使废物资源化，提高能量的转化效率，减少了环境污染
D．农业生态系统的抵抗力稳定性比自然生态系统高
解析：生态农业由于物种多样性低，自我调节能力弱，故抵抗力稳定性比自然生态系统低。
答案：D
4．为了控制和治理沙尘暴等异常气候，必须在内蒙古和黄土高原种草植树，下列有关此问题的说法，不正确的是( )
A．要选择一些耐干旱的树种和草种
B．选择经济林木和优良牧草栽种，这样既增加了植被的覆盖率又获得了较高的经济效益
C．注意林木和草种的多样性，以提高人造林和人工草原的生态稳定性
D．有水利条件的地方，要有计划地营造基本草场防护林，以林护草，草林结合
解析：内蒙古高原、黄土高原干旱缺水，环境条件恶劣，大面积种草植树，要选择耐旱草种和树种，同时要注意草种和林木的多样化，以提高人工草原和人造林的生态稳定性。在水利条件好的地方，要有计划地营造草场防护林，以林护草，草林结合，形成营养结构合理、抵抗力稳定性强的人工草原和人工林。
答案：B
5．据生态系统的结构和功能，下列叙述不正确的是( )
A．水产养殖中，为充分利用生产者所固定的能量，应以营养级高的鱼类为养殖对象
B．“桑基鱼塘”是人工建立的良性循环系统
C．为保护草原，应做到适应放牧
D．在我国西部大开发中应用“退耕还林”的措施
解析：由于食物链越长，能量损耗越大，所以水产养殖业中，为充分利用生产者所固定的能量，应以食物链短的鱼类为养殖对象。
答案：A
6．下列关于生态工程建设的叙述，错误的是( )
A．应遵循生态学原理
B．实现社会－经济－自然的整体与功能的统一
C．生态工程建设的核心环节是系统分析
D．生态工程设计常用方法有食物链的“相接”和“加环”
解析：生态工程建设的基本过程包括拟定目标与实施调查、系统分析、可行性评价与决策和技术设计等。其核心环节为技术设计。
答案：C
7．下列哪项生态系统对于蓄洪防旱、自然净化污水具有非常重要的作用( )
A．小流域综合治理生态工程
B．湿地生态系统
C．草原生态系统
D．森林生态系统
解析：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，其他生态系统在本题所叙述的两方面作用较小。
答案：B
8．下列关于小流域综合治理生态工程的叙述，错误的是( )
A．该工程的主要目的是治理小流域的水土流失问题
B．该生态工程运用了整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理以及系统学和工程学原理
C．该生态工程针对不同的地形采取不同的措施
D．该生态工程做到了经济效益与生态效益相统一
解析：小流域综合治理生态工程中主要解决的问题为水土流失，要针对不同的地形采取不同的措施，遵循协调与平衡原理。同时要注重种树与当地居民的经济、社会、生活联系起来，遵循了整体性原理，而并未充分体现物质循环再生原理。
答案：B
9．生态农业比一般农业( )
A．投入多，产出多，污染少，可持续发展能力强
B．投入少，产出多，污染少，可持续发展能力强
C．投入一样，产出相当，污染少，可持续发展能力强
D．投入和产出都较少，污染相同，可持续发展能力强
解析：在生态农业中，实现了废弃物资源化，利用了物质循环再生原理，因此投入少，污染少，同时产出多，可持续发展能力强。
答案：B
10．下图是某生态农业的示意图，下列说法不正确的是( )
A．用残渣来培育食用菌和蛆蛹，实现了废物的资源化
B．该生态农业提高了能量利用率
C．用蛆蛹粪便作有机肥还田，运用了物质循环原理
D．离开人的管理，该生态工程仍可以正常运转
解析：生态农业中人的作用非常关键，离开人的管理，生态系统无法正常运转。生态农业实现了废物的资源化，利用了物质循环的原理，提高了能量利用率。
答案：D
二、非选择题
11．下图为矿区废弃地的生态恢复工程流程图，请据图回答问题。
(1)恢复工程中，①②分别指____________________________、______________________措施。
(2)恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？
________________________________________________________________________。
(3)该生态工程所遵循的主要原理是
________________________________________________________________________。
解析：该矿区恢复工程体现整体性原理、协调与平衡原理。首先因土壤水肥状况差，压实土地，制造表土；其次选择种植适合生长的树、草进而在生态效益的基础上，协调发展经济效益和社会效益。
答案：(1)机械方法平整压实土地 人工制造表土
(2)矿区土壤条件恶劣不适宜农作物的生长
(3)整体性原理、协调与平衡原理
12．广东湿地资源丰富，湿地类型多，面积大，分布广，密度高。近数十年来，由于对湿地的盲目开垦和不合理利用，对湿地生物资源过度开发等原因，不少湿地已遭受到严重的破坏。湿地具有重要的生态、经济、社会功能，有“地球之肾”之称，必须采取切实措施保护和合理利用湿地资源。
(1)湿地被誉为“地球之肾”，具有____________、____________、控制土壤侵蚀、________________________，为迁飞的鸟类和多种动植物提供栖息地，以及为人们提供休闲娱乐的环境等功能。
(2)为了恢复遭受到严重破坏的湿地，应采用______________和______________相结合的方法，还应建立________，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。
(3)在红树林等湿地生态系统中，碳元素主要通过______________过程被固定在有机物中，并沿着__________进行传递。
(4)与自然的湿地(如红树林、湖泊)相比，稻田的________稳定性较高。
(5)调查表明，我国相当一部分湖泊已不同程度富营养化，原因是含氮、磷等元素丰富的污染物的排放量超过湖泊________________的限度，使其自动调节能力下降。富营养化水体中造成鱼类大量死亡的原因有_______________________________________________________________________________________________________________________________________________等。
解析：(1)湿地被誉为“地球之肾”，具有蓄洪防旱，调节区域气候，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等功能。(2)湿地生态恢复工程采用了工程和生物措施相结合的方法，使受到干扰的湿地得以恢复，还应建立缓冲带，使其依靠自然演替等机制恢复其生态功能。(3)生态系统中碳元素以CO2的形式主要通过光合作用进入生物群落，沿食物链进行传递。(4)由于稻田生态系统物种比较单一，其抵抗力稳定性低，但恢复力稳定性较高。(5)自动净化能力是湖泊恢复到以前正常状态的能力，是有限度的，超过了限度就会造成破坏，且这种破坏不可逆。水体富营养化导致藻类大量繁殖，产生毒素和消耗水中的氧，造成鱼类大量死亡。
答案：(1)蓄洪防旱 调节区域气候 自然净化污水
(2)工程 生物措施 缓冲带 自然演替
(3)光合作用 食物链 (4)恢复力
(5)自动净化能力 溶氧量下降 有毒物质增加
13．下图是我国南方开始尝试的农业生态系统的结构模式图，其中利用植物秸秆中的原料生产的燃料乙醇，是一种“绿色能源”，可减少对石油资源的依赖。请据图回答：
(1)该生态系统的主要成分是________________。鸭与害虫、杂草的关系是______________。蘑菇在该生态系统中的成分属于______________。
(2)生态系统的主要功能是物质循环和能量流动，从生态学角度分析，人们建立图示的农业生态系统的主要目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)植物秸秆经预处理后，应该利用微生物A所产生的____________________酶进行水解，使之转化成发酵所需的葡萄糖。若从土壤中分离获取微生物A，应采用具有__________________功能的培养基，培养基中的碳源为______________。
(4)发酵阶段常用的微生物B是______________，产生乙醇时的细胞呼吸类型是______________。
答案：(1)水稻、杂草 捕食(竞争) 分解者
(2)实现生态系统内能量和物质的多级利用，提高农产品的产量，减少环境污染(合理地调整生态系统中的能量流动关系，提高能量利用率，减少环境污染)
(3)纤维素 选择 纤维素
(4)酵母菌 无氧呼吸
