精做06 生态工程的基本原理和实例
1.(2013·广东)污水处理厂的污泥富含有机质和无机成分,可用作肥料,但其多环芳烃(PAHs)等有机污染物含量通常较高,施入土壤会带来二次污染,生物质炭是由作物废弃秸秆等炭化而成,将污泥、含7%生物质炭的污泥均堆放一段时间后用于盆栽实验,研究它们对黑麦草生长及PAHs迁移的影响,结果见下表:2-1-c-n-j-y
测定项目
红壤
红壤+污泥
红壤+含7%生物质炭的污泥
土壤PAHs含量(μg/kg)
527
1 079
765
黑麦草叶绿素含量(mg/g)
2.0
2.1
2.3
黑麦草每盆干重(g)
1.7
2.3
2.7
黑麦草PAHs含量(μg/kg)
401
651
428
(1)生物质炭孔隙结构发达,能改善土壤的通气状况,使根系细胞____________加强,________合成增加,从而促进根系对土壤养分的吸收。21教育网
(2)由表可知,施用含生物质炭的污泥______________________________,从而促进黑麦草生长;污泥的施用使土壤和黑麦草的PAHs含量________________,但生物质炭的输入______________________________________,从而降低PAHs污染的风险,由此可见,生物质炭有望用作污泥改良剂,促进污泥的推广应用,污泥的应用符合生态工程的_____________原理。
【答案】(1)呼吸作用 ATP
(2)能增加黑麦草叶绿素含量 升高 能降低土壤和黑麦草中PAHs的含量 物质循环再生
2.回答下列与生态工程有关的问题:
(1)—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,与传统的工程相比,生态工程具有少消耗、多效益、________等特点。21·世纪*教育网
(2)生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生、协调与平衡、___________、___________和物种多样性等原理。人畜粪便用于农作物的生产主要符合___________原理;连年种植单一品种造成病虫害增加主要违反了__________原理。【21cnj*y.co*m】
(3)“猪一沼一果”是我国一种常见的生态农业模式,以沼气为纽带,带动畜牧业、林果业等相关农业产业共同发展。该生态农业中的所有生物共同组成了___________(填“生态系统” “群落”或“种群”);该生态农业模式能实现能量的________。21*教*育*名*师
【答案】(1)己被破坏的生态系统(或受损的生态系统) 可持续
(2)整体性 系统学和工程学 物质循环再生 物种多样性
(3)群落 多级利用(多途径利用)
要符合物质循环再生原理;连年种植单一品种造成病虫害增加主要违反了物种多样性原理。(3)“猪一沼一果”生态农业中的所有生物共同组成了群落。该生态农业模式能实现能量的多级利用(多途径利用)。【21教育名师】
3.江苏某农户创建的冬季生态型种植养殖模式如下图所示。请据图回答下列问题:
(1)牛棚内产生的_________可扩散进入蔬菜大棚,提高蔬菜的光合效率;蔬菜光合作用产生的__________可扩散进入牛棚。21世纪教育网
(2)秸秆除了作为牛的饲料外,还可与牛粪混合堆入进行发酵,腐熟的产物肥效提高,这是因为___________________________________________________。这种肥料用于蔬菜栽培可以提高蔬菜产量。21·cn·jy·com
(3)在牛的品系、饲料品种和用量不变的条件下,采用这种养殖模式,牛的生长速率明显提高,其主要原因是____________________________________________________。21cnjy.com
(4)牛棚保温所需的热能来源于牛身散热、地热、___________和__________。
(5)从生态系统主要功能的角度分析,这种种植养殖模式较好地实现了__________________。
【答案】(1)二氧化碳 氧气
(2)发酵微生物将有机物分解为无机物
(3)牛棚内温度较高,因而牛维持体温消耗的能量较少
(4)太阳光能 发酵产热
(5)物质的循环利用和能量的高效利用
是牛棚内温度较高,因而牛维持体温消耗的能量较少。(4)牛棚保温所需的热能来源于牛自身散热、地热和太阳光能、发酵产热。(5)从生态系统主要功能的角度分析,这种种植养殖模式较好地实现了物质的循环利用和能量的高效利用。www.21-cn-jy.com
4.下图是江苏某农村因地制宜建设的生态农业园示意图,请据图回答下列问题:
(1)该生态农业园建设主要依据的生态工程原理有__________________________(至少2个)。
(2)池塘养鱼时,通常采用多鱼种混合放养模式(上层为食浮游生物的鳙鱼,中层为食草的草鱼,下层为杂食性的鲫鱼等)。从群落结构分析,这种养殖模式的优点是___________________。
(3)防治果树虫害时,常利用性引诱剂来诱捕害虫或干扰交配,从而降低害虫种群密度。这属于生态系统中的________________(信息类型)传递在农业生产中的应用。2·1·c·n·j·y
(4)流入该生态农业园的总能量有________________________________和人工输入的能量,人工输入的能量有________________(至少2项)等。该生态农业园增加了“蝇蛆养殖、食用菌种植”等项目,其意义是________________________________________________________。
(5)根据图示,用箭头表示生态系统三类生物成分之间的能量流动关系。
【答案】(1)物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理等
(2)充分利用了生态系统的空间和食物资源
(3)化学信息
(4)稻麦蔬菜、草莓、梨等生产者固定的太阳能 种子、幼苗、鸡苗、鸭苗、牛犊、电力、石油等 实现了生态系统物质和能量的多级利用、减少了环境污染www-2-1-cnjy-com
(5)如图所示
总能量是稻麦蔬菜、草莓、梨等生产者固定的太阳能和人工输入的能量;人工输入的能量有种子、幼苗、鸡苗、鸭苗、牛犊、电力、石油等。该生态农业园增加了“蝇蛆养殖、食用菌种植”等项目,该项目实现了生态系统物质和能量的多级利用、减少了环境污染。(5)生产者的能量可以流向消费者和分解者,消费者的能量可以流向分解者,图中分解者的能量还可以流向消费者(如蝇蛆养殖→鸡鸭养殖),由此画出该生态系统三类生物成分之间的能量流动关系图。21*cnjy*com
5.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___________________(写一个即可)。21-cnjy*com
(3)该小组利用人工浮床开展了”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:__________________________。
【答案】(1)吸收水中的化学元素 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,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
性原理等。(3)要利用人工浮床开展了”茭白和菖蒲对生活污水净化效果”的研究,该实验装置应该准备4组,一组只栽茭白,一组只栽菖蒲,一组混合等量的茭白和菖蒲,一组空白对照。(4)为了避免实验误差,每个实验装置中的植物株数应相等且多数。(5)该工程能有效防止”水华”发生,提高水体的透明度。其原因是一方面浮床植物在生长过程中能利用水中的氮、磷,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。【21·世纪·教育·网】
6.城市中由于经济发展和人口增长,污水排放量增加。为解决居民生活饮用水问题,某水厂建设了水源生态湿地。下面为人工湿地群落组成简图,请据图回答问题:
(1)湿地中各种生物共同构成一个________。沼泽湿地在蓄洪防旱方面有重要作用,这体现了生物多样性的___________价值。
(2)输入该人工湿地的能量是______________。
(3)湿地中芦苇、绿藻和黑藻等植物的分层配置,体现了群落的________结构。群落中物种组成的多少称为____________。
(4)控制污水流入人工湿地的速率,除有利于有机污染物被充分分解外,还有利于植物充分吸收污水中的无机盐,使出水口处的水质达到饮用标准。废水不能过量流入人工湿地,说明生态系统的_________________________________。
(5)实地调查中发现、该湿地物种丰富度逐渐增加,其群落演替类型是__________。
(6)在此基础上,可进一步建立一个集污水净化、休闲、养鱼为一体的新型人工生态系统,其主要目的是设法调整能量关系,使____________________________。
【答案】(1)生物群落 间接
(2)太阳能和污水有机物中的化学能
(3)垂直 丰富度
(4)自我调节能力是有一定限度的
(5)次生演替
(6)使能量持续高效地流向对对人类最有益的部分
有一定生物的基础上进行的,属于次生演替。(6)建立集污水净化、休闲、养鱼为一体的新型人工生态系统,主要目的是调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对对人类最有益的部分,实现生态效益、社会效益和经济效益的统一。【21教育】