课件21张PPT。第四章 生态工程第一节 生态工程及其原理一二一二一二1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 第四章 生态工程
第一节 生态工程及其原理
一、选择题
1.下列不属于生态工程建设目的的是( )
A.对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善
B.防止环境污染
C.单纯追求粮食产量
D.促进人类社会和自然环境的和谐发展
解析:根据生态工程的概念可知,防止环境污染,对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善,促进人类社会和自然环境的和谐发展都是生态工程建设的目的。单纯追求粮食产量有可能影响整个生态系统的和谐发展。
答案:C
2.某林区曾大规模营造马尾松纯林,结果遭到松干蚧的毁灭性打击。这一事例说明在进行生态工程建设时,必须遵循( )
A.系统学原理 B.物种多样性原理
C.物质循环再生原理 D.工程学原理
解析:题干指出,单一品种的马尾松林不稳定,易受破坏。物种多而繁杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性,因此说明在进行生态工程建设时,必须遵循物种多样性原理。
答案:B
3.下列哪种措施不符合生态工程所遵循的物质循环再生原理?( )
A.秸秆还田
B.大量施用有机肥
C.作物秸秆等残留物作燃料
D.采集河泥作肥料
解析:在稳定的良性循环的生态系统中,是不会有废弃物和污染物产生的。因为在自然生态系统中,上一个环节产生的废料,是下一个环节的原料,实现废弃物的资源化。生态工程遵循了物质循环再生原理。在农业生态系统中,秸秆还田、使用河泥或其他有机肥,就是充分利用生态系统的废弃物,改善土壤的结构,增加土壤中的矿质元素,实现物质的循环利用。秸秆燃烧挥发掉大量的能被作物利用的成分,造成了生态系统的物质浪费和环境污染。
答案:C
4.生物的数量超过了环境的承载力后,就会引起生态系统的( )
A.整体性被破坏 B.系统性被破坏
C.失衡和破坏 D.物种多样性被破坏
解析:每个生态系统都有其自身所能承载的最大容量,一旦超过环境承载力(环境容纳量),就会引起系统的失衡和破坏。
答案:C
5.下列关于生态工程的说法,正确的是( )
A.系统学和工程学是生态学的一个分支
B.生态工程主要运用了系统学中的系统结构决定功能的原理
C.生态工程的整体性原理主要指生物与环境之间是不可分割的
D.物种多样性原理要求引种的生物种类越多越好
解析:系统学和工程学不是生态学的分支,而是独立的一门科学;生态工程的整体性原理是指自然生态系统是通过生物与环境、生物与生物之间的协同进化而形成的一个不可分割的有机整体;外来物种可能导致当地生态平衡遭到破坏。
答案:B
6.稻—鸭—萍共作是一种新兴的生态农业模式,其中,水生植物红萍(满江红)适合生长于荫蔽环境,可作为鸭子的饲料,鸭子能吃有害昆虫并供肥,促进水稻生长。对以此模式形成的生态系统,下列叙述错误的是( )
A.该生态系统的主要功能是物质循环和能量流动
B.鸭子既属于初级消费者,又属于次级消费者
C.生物群落由水稻、红萍、鸭子和有害昆虫组成
D.水稻和红萍分层分布,能提高光能利用率
解析:生物群落是指生活在一定的自然区域内,相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和。C项中漏掉了其他动植物和微生物等。
答案:C
7.“稻田养鱼”这种养殖方式近年来在许多地方得到推广,在稻田生态系统中,虽有危害水稻的病菌、害虫和杂草,但鱼的活动可起到除虫、松土和增氧的作用,最终取得稻、鱼双丰收,大大增加了农民的收入。此外,在遭遇虫害时,一些水稻会释放某些物质,吸引害虫的天敌将害虫消灭,从而维持生态系统的稳定。下列有关说法中正确的是( )
A.在稻田生态系统中,种间关系只有捕食一种
B.稻田生态系统属于农田生态系统,不属于湿地生态系统
C.若发现稻田中某杂草具有药用价值,则说明生物多样性具有间接使用价值
D.发展生态农业的优点是可以实现能量的多级利用和物质循环再生
解析:发展生态农业的优点是可以实现能量的多级利用和物质循环再生。稻田生态系统是人工湿地生态系统,种间关系有捕食、竞争、寄生等。若发现稻田中某杂草具有药用价值,则说明生物多样性具有直接使用价值。
答案:D
8.据图判断,下列叙述不符合生态学原理的是( )
A.物质经过多级利用,实现了良性循环
B.每一级生产环节都获得产品,提高了生态经济效益
C.由于食物链延长,能量逐级损耗,系统总能量利用率降低
D.由于各级产物都可以利用,减少了废物和污染
解析:生态农业模式,需要进一步应用生态工程的基本原理,选项A符合物质循环再生原理;选项B对物质循环再生进行进一步阐述;选项C与能量多级利用提高利用率矛盾;选项D在物质循环再生的基础上,阐述了“污染物是放在错误地点的原料”的含义。
答案:C
9.图示为利用自然生态系统净化污水的一种大面积、敞开式污水处理池塘(即氧化塘)。请据图分析下列叙述错误的是( )
A.氧化塘实现净化污水原理主要利用细菌和藻类的寄生关系来分解有机污染物
B.图中A、B分别表示的物质是氧气和二氧化碳、矿物质等
C.随着距水面深度的不断增加,不同水层微生物的新陈代谢类型也在发生着变化,其中它们的异化作用类型的变化是需氧型→兼性厌氧型→厌氧型
D.由图示看,氧化塘净化污水途径有物理沉降和生物分解
解析:细菌和藻类不是寄生关系。藻类释放氧气供细菌所需,细菌分解有机物释放二氧化碳,产生无机盐供藻类所需,从而使污水得到净化。图中A、B分别表示的物质是氧气和二氧化碳、矿物质等。随着距水面深度的不断增加,不同水层微生物的新陈代谢类型也在发生着变化,其中它们的异化作用类型的变化是需氧型→兼性厌氧型→厌氧型。由图示知,氧化塘净化污水途径有物理沉降和生物分解。
答案:A
二、非选择题
10.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了“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应依据生态工程的 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的生态因素之一:非生物因素——水,可联系西北地区特定的地理条件得出。“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:防风固沙、保持水土、涵养水源等也随之体现,从而改善西北地区的气候,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
11.珠江三角洲的农民充分利用自然条件,建立了该地特有的蔗基鱼塘和桑基鱼塘。根据图示回答问题。
(1)这种人工生态系统最基本的生物因素是 。要使它长期稳定发展,除了有稳定的 来源,各种生物要 。?
(2)建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量 ;?
其能量利用效率高的原因是其在营养结构上具有 的特点。?
(3)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过 的作用可被桑基、蔗基所利用。蚕粪中的氨经过 的作用,形成了 ,被植物利用。?
(4)概括地说,该生态系统功能的维持,取决于它的?
。?
(5)该生态系统把桑基鱼塘与蔗基鱼塘有机地组合在一起,优化了系统结构,遵循 原则。?
解析:在这个人工生态系统中,有四种成分:非生物的物质和能量(水、土壤、阳光等),生产者(蔗、桑、绿藻),消费者(各种鱼、蚕等),分解者(细菌),它们共同组成了一个相互依存的整体。生产者和分解者是不可缺少的生物成分,除有稳定的能量来源外,各类生物只有保持相对稳定,生态系统才能长期稳定发展。这一生态系统能量利用效率高的原因是食物链短,营养级少。在这个生态系统中,分解者的作用很重要,蚕粪中的氨经硝化细菌的作用可以形成亚硝酸盐和硝酸盐,被甘蔗、桑利用。该生态系统功能的维持,取决于它的成员之间的物质循环和能量流动的动态平衡。
答案:(1)生产者和分解者 能量 保持相对稳定
(2)尽量多地流向对人类最有益的部分 食物链短
(3)分解者 硝化细菌 硝酸盐和亚硝酸盐
(4)生产者、消费者和分解者之间的物质循环和能量流动在较长时间内保持动态平衡
(5)结构与功能相协调
课件14张PPT。第二节 生态工程实例一二一二一二1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 第二节 生态工程实例
一、选择题
1.“石油农业”是指大量施用化肥、农药,使用机械的农业生产方式。由于需要大量的石油、煤、天然气等作为原料或动力而得名。该生产模式的缺点不包括( )
A.高投入 B.高污染
C.不符合可持续发展 D.高产出
解析:“石油农业”不仅投入高,而且会造成资源的破坏和农业环境污染,致使土壤板结,粮食产量下降。
答案:D
2.下列观点不符合生态农业建设思路的是( )
A.循环利用农业有机废弃物
B.调整产业结构,开展多种经营
C.保持生态系统内的生态平衡
D.焚烧秸秆
解析:从题干中很容易看出D项既污染环境,又违背了物质循环利用的原理。
答案:D
3.留民营村生态农业系统的突出特点是( )
A.以实施沼气工程为中心
B.建立了良好的物质多级循环利用程序
C.创造了较多的劳动力就业机会
D.最早推出“无公害蔬菜”
答案:B
4.树林具有防风固沙和改善气候的作用,为了防治西部地区土地的沙漠化,我国在西部地区投入大量的人力物力营造防护林,在树种的选择上,下列哪一种做法最好?( )
A.选择成本低廉的树种
B.选择单一树种,营造纯种树林
C.选择速生、抗病的树种
D.选择多种当地的树种,增加物种多样性
解析:我国西部地区严重缺水,土地沙漠化,营造防护林,在树种的选择上应尽量选择当地的树种,以适应当地气候、水土等条件,选择多种而不是一种,是为了增加物种多样性,提高生态系统稳定性。
答案:D
5.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,这种生态农业模式( )
A.实现了物质和能量在系统中的多级循环利用
B.使整个生产过程进入了废物资源化的良性循环
C.提高了食物链中各营养级之间的能量传递效率
D.注重系统内部的自身调节作用,不需要外部投入
解析:生态系统中的能量不能循环利用,所以A项错;食物链中各营养级之间的能量传递效率不会因环节的增多而发生改变,所以C项错;桑基鱼塘的生态农业模式虽然更加注重系统内部的自身调节作用,但依然需要外部的投入,所以D项错。
答案:B
6.在我国闽东南地区试验了一种“果树—牧草—禽畜—食用菌—沼气”的生态农业模式,该模式( )
A.实现了物质和能量在系统中的多级循环利用
B.能够使废弃物资源化,减少对环境的污染
C.在沼气使用过程中提高了能量传递效率
D.具有良好的自我调节能力,因而不需外部能量投入
解析:该生态农业模式实现了能量的多级利用和物质的循环再生,提高了能量的利用率,能够使废弃物资源化,减少环境污染;生态系统能量流动的特点是逐级递减,因而仍需外部能量投入。
答案:B
7.下图是一个农业生态系统模式图,关于该系统的叙述,错误的是( )
A.微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量
B.沼渣、沼液作为肥料还田,使能量能够循环利用
C.多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率
D.沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者
解析:流经生态系统的总能量是农作物通过光合作用储存的能量;物质可以循环利用,能量不可以循环利用;该农业生态系统多途径利用农作物,实现了物质的循环利用,提高了能量的利用效率;沼气池中的微生物属于该生态系统的分解者。
答案:B
8.下图为某农户创建的冬季生态型种植养殖模式,相关叙述错误的是( )
生态型种植养殖模式图
A.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
B.该系统原本流向分解者的能量更多地流向了人,提高了能量的传递效率
C.该系统具有结构协调、资源高效利用、内部良性循环、稳定持续发展的特点
D.该生态系统与自然生态系统相比较,抵抗力稳定性相对较弱
解析:设计生态农业实现能量的多级利用和物质的循环再生,提高了能量利用率,并没有提高能量的传递效率。
答案:B
9.塔式蚯蚓污水处理系统(下图所示)采用人造湿地原理,利用植物根系和蚯蚓,通过泥、沙、小石、大石四层过滤,这样重复几次后可实现农村生活污水的达标排放。下列有关分析正确的是( )
A.该生态系统的群落由植物和蚯蚓构成
B.该生态系统选用蚯蚓等生物,体现了协调与平衡原理
C.该生态系统的群落有垂直结构,不存在水平结构
D.输入该生态系统的总能量是其植物所固定的太阳能
解析:该生态系统中的生物除了植物和蚯蚓之外,还包括泥、沙、小石、大石中的微生物;该生态系统的群落既有垂直结构,还存在水平结构;该生态系统是人工生态系统,输入该生态系统的总能量除了其植物所固定的太阳能之外,还应包括生活污水中的化学能。
答案:B
10.会仙湿地是目前广西湖泊类型湿地中最大的一片湿地,也是广西热带、亚热带岩溶峰林地貌中最具研究价值的典型喀斯特岩溶湿地,但是,随着水葫芦、福寿螺等外来物种的入侵,会仙湿地的生物多样性锐减和生境退化严重,加上周边村民不断围垦以及全球气候变暖,湿地退化严重,引起环保专家对会仙自然环境的关注。下列有关叙述正确的是( )
A.湿地的破坏不会影响该生态系统中生物多样性的间接价值
B.负反馈调节是湿地生态系统自我调节能力的基础
C.会仙湿地群落的物种丰富度会长时间保持不变
D.会仙湿地生态系统如果遭受严重破坏,物种会大量减少,恢复力稳定性降低
解析:生态系统的间接价值是指对生态系统起调节功能的价值,题干所述的现象影响生态系统多样性的间接价值;负反馈调节在生态系统中普遍存在,是生态系统自我调节能力的基础;群落中物种数量的多少称为物种丰富度,水葫芦、福寿螺等外来物种的入侵,导致会仙湿地的生物多样性锐减,物种丰富度下降;恢复力稳定性与生态系统的组分、食物网的复杂程度有关,生态系统的组分和食物网越复杂,恢复力稳定性越弱,抵抗力稳定性越强。
答案:B
二、非选择题
11.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 。?
(3)动物粪便中的臭味主要来自氨,在沼气池中经 作用,可以形成 被植物吸收利用。?
解析:(1)从题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)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)硝化细菌的硝化 硝酸盐
12.下图为某生态农业结构图,据所学知识回答有关问题。
(1)你认为该生态系统是否达到了良性循环?并请说明理由:?
。?
(2)该生态系统内能量和物质的多级利用的实现,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,可以根据生态系统中生物种群间的 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物质的充分利用和能量的多级利用,使能量流向对人类最有益的部分。(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和营养结构的复杂程度,所以设计生态系统时,应根据系统中生物种群间相互依存和相互制约的关系,科学地增加生物种类,以达到提高抵抗力稳定性的目的。(5)评价一个生态系统可以从以下几个方面考虑:①食物链设置是否合理,生态系统的各种成分能否充分被利用;②物质、能量是否充分利用;③能否减少农药化肥使用量,减轻环境污染;④是否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)相互依存和相互制约 生物种类 (5)通过延长食物链,科学地利用了农业生态系统中的各种成分;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;能够减少化肥的使用量,从而减少环境污染
