5．1 生态工程的基本原理
[学习目标] 1.简述生态工程的概念，关注生态工程的建设。2.简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容，分析生态环境问题及解决对策。
方式一 云南，“彩云之南”，我国一个美丽的省份，有丰富的动植物资源，也有众多水域分布，更是远近闻名的旅游胜地。但是2009年至2012年间，这片美丽的土地，却在承受着巨大的痛苦——旱灾。这是天灾还是人祸？下图是相关的图片。
结合这幅图，同学们思考以下几个问题：
(1)在云南持续发生这样的大旱，原因到底是什么？
(2)经济的发展带来社会进步，但是我们的环境问题却越来越严重，我们到底需要什么样的经济发展的新思路才能避免对环境的破坏呢？
方式二 金字塔农场是一种设想的未来农业发展模式(如图)，由埃里克·埃林森教授和迪克森·戴斯波米尔教授联手设计。在农田资源有限的地球，如何满足日益增长的人口对食物的需求是所有政府必须要面对和解决的问题。金字塔农场正是一个富有创意的解决之道。除了种植水果和蔬菜外，金字塔农场还装有一个加热和加压系统，能够将污水转换成水和碳，为机器和照明设备提供能量。金字塔农场实质就是一个完整的生态系统，这个农场的设计需要遵循什么原理，还有，这样的金字塔农场有何优点，有没有值得改进的地方，就让我们通过本节课来一起了解吧！
一、关注生态工程建设
1．生态工程概念
涉及学科
生态学和系统学等
技术手段和方法
通过系统设计、调控和技术组装，对已被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
结果
提高生态系统的生产力，促进人类社会和自然环境的和谐发展
特点
是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系
2.生态工程建设
(1)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。
(2)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。
(3)原因：传统经济模式正在毁坏水、大气、土壤和生物资源，消耗地球赠给我们的自然资本。
3．生态经济
(1)原则：循环经济。
(2)特点：一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化。
(3)手段：生态工程。
归纳总结
1．石油农业
(1)特点：大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式。因对石油、煤、天然气等能源有高度的依赖性而得名。
(2)弊端：不注重生态环境的保护，没有考虑环境成本，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。
2．生态工程与石油农业的区别
项目
生态工程
石油农业
基本原理
生态学、系统学
工程学
调节机制
人为辅助下的自我调节
人为调控
与环境的关系
协调
破坏环境
主要能源
太阳能
化学能
生物多样性
得到保护
减少
例1 生态经济所遵循的主要原则和实现的重要手段分别是( )
A．循环经济和生态工程
B．整体性原则和生态工程
C．循环经济和工程学手段
D．无污染原则和生态工程
答案 A
解析 生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一就是生态工程。
例2 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．生态工程以充分利用环境和资源为前提，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
答案 C
解析 生态工程是旨在解决环境与经济发展协调问题的一门新学科，所以先有生态系统的破坏后有生态工程；生态工程建设的目的就是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。
二、生态工程所遵循的基本原理
1．物质循环再生原理
(1)含义：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)实例：“无废弃物农业”。
2．物种多样性原理
(1)内容：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，可以在有限的资源条件下，产生或容纳更多的生物量，提高系统生产力。
(2)实例
①反面：辽宁西部章古台地区的樟子松林，由于没有一条昆虫与其天敌相生相克的食物链，松毛虫肆虐一时，樟子松林遭到严重破坏，甚至消失。
②正面：由珊瑚虫和某些藻类共生组成的珊瑚礁区，物种繁多，系统稳定。
3．协调与平衡原理
处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力(又称环境容纳量)，即某种环境所能养活的生物种群的最大数量。如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。
4．整体性原理
(1)含义：进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。
(2)实例：在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴以及收入等问题。
5．系统学和工程学原理
(1)系统的结构决定功能原理
①含义：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。
②实例：我国南方水网地区的桑基鱼塘模式。
(2)系统整体性原理：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”。
归纳总结
1．生态工程遵循的基本原理归纳
项 目
理论基础
意义
实例
物质循环再生原理
物质循环
可避免环境污染及其对系统稳定和发展的影响
“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及系统生产力
三北防护林建设中的单纯林问题
协调与
平衡原理
生物与环境的协调与平衡
生物数量不超过环境承载力，可避免系统的失衡和破坏
太湖富营养化问题
整体性
原理
自然—社会—经济复合系统
统一协调各种关系，保障系统的平衡与稳定
在林业建设中，自然系统与社会、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：总体功能大于各部分之和
保持很高的系统生产力
珊瑚礁藻类和珊瑚虫的关系
2.整体性原理≠系统整体性原理
(1)整体性原理是指人类处在一个社会、经济、自然复合而成的巨大系统中。建立在对系统成分的性质及相互关
系充分了解基础上的整体理论，是解决生态环境问题的必要基础。
(2)系统整体性原理属于系统学和工程学原理之一。系统整体性是指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、物质和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。
例3 下图是“无废弃物农业”物质和能量流动图，该图所体现的主要生态工程原理是( )
A．物种多样性原理 B．整体性原理
C．物质循环再生原理 D．协调与平衡原理
答案 C
解析 分析题图可知，该图突出了“无废弃物农业”，实现了物质的区域小循环，做到了物质的分层分级利用，因此主要体现了生态工程中的物质循环再生原理。
例4 在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴以及收入等。以上做法依据的生态工程原理是( )
A．系统整体性原理
B．整体性原理
C．系统的结构决定功能原理
D．以上都不是
答案 B
解析 进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是还要考虑到经济和社会等系统的影响力，这应属于整体性原理。
例5 下列有关生态工程的描述，错误的是( )
A．生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系
B．中国农民实施的“无废弃物农业”所包含的生态学原理是物质的循环再生
C．林业工程建设主要遵循物质循环再生原理和系统整体性原理
D．我国南方水网地区的桑基鱼塘模式体现了系统的结构决定功能的原理
答案 C
解析 与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系；“无废弃物农业”是物质循环再生原理在农业上应用的实例；进行林业工程建设时，要遵循物种多样性原理、协调与平衡原理及整体性原理；我国南方水网地区的桑基鱼塘模式，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，成为一个新的高效生态系统，大大提高了系统的生产力，充分体现了系统的结构决定功能的原理。
1．下列关于生态工程的叙述中，错误的是( )
A．它是无消耗、多效益的工程
B．追求经济与生态的双赢
C．实现废物资源化的良性循环
D．实现了能量的多级利用
答案 A
解析 生态工程是人类应用自然生态系统、系统学等学科的基本原理和方法，设计了促进分层多级利用物质的生产工艺系统，达到经济效益与生态效益的同步发展。与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。
2．实现循环经济的最重要的手段之一是( )
A．发展“石油农业” B．生态工程
C．清除污染物 D．禁止产出污染物
答案 B
解析 生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一就是生态工程。
3．下列措施中不符合城市生态工程建设基本原理的是( )
A．城市规划，分区建设工业区、居住区、生态绿地等
B．大力推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺
C．采用浮床工艺法等手段治理环境污染
D．用法律手段严禁汽车上路及造纸厂、酒厂生产，以断绝污染的源头
答案 D
解析 严禁汽车上路及造纸厂、酒厂生产，一方面会严重阻滞经济发展，另一方面也不能达到“断绝污染源头”的目的。
4．我国南方桑基鱼塘是将低洼稻田挖深做塘，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所遵循的哪个原理( )
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
答案 A
解析 我国桑基鱼塘模式遵循的是系统学和工程学原理中的系统的结构决定功能原理，利用此原理来改善和优化系统的结构，从而达到功能改善的效果，大大提高了系统的生产力。
5．一青年农民利用自己学习的生态学知识在自家庭院里建了一个小型农业生态系统。下面是该家庭生态工程的模式图，请据图分析回答问题：
(1)从图中可知，人类生活中所需的能源来自太阳能、沼气等。利用这些能源与利用煤炭相比，突出的优点是________________。
(2)该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是___________________。
(3)生态工程建设的目的就是遵循自然界____________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。与传统的工程相比较，生态工程是一类______________________________的工程体系。
(4)生态工程所遵循的基本原理是：________________、________________、协调与平衡原理、________________以及系统学和工程学原理。
(5)据生态工程中的物种多样性这一原理，有人认为生态农业建设中，食物链和营养级越长越多越好。请你结合所学的有关生态工程原理，分析该结论是否正确并说明理由。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)减少了污染 (2)充分利用了废弃物中的能量，实现了能量的多级利用 (3)物质循环 少消耗、多效益、可持续 (4)物质循环再生原理 物种多样性原理 整体性原理 (5)不正确。因为食物链越长，各食物链中的生物数量越难以达到一定规模，影响经济效益；营养级越多，高层次营养级获得的能量越少，该营养级生物数量也越少
解析 (1)太阳能、沼气等新能源相对于煤炭等化石能源来说，可再生、几乎没有污染，减少了燃烧煤炭所产生的污染。(2)通过沼气池，利用了粪便等废弃物中的能量，实现了能量的多级利用。(3)防止环境污染，达到经济效益与生态效益的同步发展，应用了生态工程物质循环的原理；与传统工程相比，生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续。(4)生态工程遵循的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理与系统学和工程学原理。(5)食物链越长，营养级越多，则能量损耗越多，能量的利用率越低，不符合生态工程建设的目的。
[对点训练]
题组一 关注生态工程建设
1．下列选项的叙述完全符合生态经济的是( )
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
答案 B
解析 生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济。
2．生态工程建设的实质目的是( )
A．减少生产消耗，增加生产效益
B．减少环境污染，发挥资源潜力
C．征服自然世界，主宰经济发展
D．遵循自然规律，实现可持续发展
答案 D
解析 生态工程建设的目的是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。其实质是实现经济的可持续发展。
题组二 生态工程所遵循的基本原理
3．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，这体现的生态工程的原理是( )
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
解析 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。将豆科植物和固氮菌分开，破坏了它们的整体性，两者的生长都受到损害，这体现了系统整体性原理。
4．自然林区内的马尾松一般不容易发生虫害，但在一些人工马尾松林中，却常常会发生严重的松毛虫危害。你认为上述现象最可能与下列哪项原理有关( )
A．物质循环再生原理 B．协调与平衡原理
C．整体性原理 D．物种多样性原理
答案 D
解析 单一品种的人工马尾松林不稳定，易受破坏；物种繁多而复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。
5．生态农业是一个在生态上自我维持的农业生产系统，其特点是在保持和改善系统内的生态平衡、不对其周围环境造成明显改变的情况下，求得最大生产力和可持续发展。下列关于生态农业的叙述中，不正确的是( )
A．生态农业中食物链的营养级之间能量传递效率大大提高了
B．生态农业比传统农业的抵抗力稳定性高
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，对病虫害一般采用生物的方法防治
答案 A
解析 生态农业中生态系统的营养结构变复杂了，但食物链的营养级之间的能量传递效率不变，A项错误。
6．如图是某生态农场的生产流程，据图分析，下列说法错误的是( )
A．食用菌和蚯蚓在该生态系统中属于分解者
B．该生态系统达到了能量多级利用的目的
C．因生物种类增加，系统总能量利用效率降低
D．循环利用有机废弃物，提高了系统的效益
答案 C
解析 该生态系统通过增加生物种类，达到了能量多级利用、物质循环再生的目的，从而提高了能量的利用率，提高了生态系统的经济效益；腐生型的食用菌和蚯蚓在该生态系统中属于分解者。
[综合强化]
7．下图为我国南方比较常见的桑基鱼塘农业生态系统。请分析回答下列问题：
(1)在不考虑人工投入的情况下，流经该生态系统的总能量(总初级生产量)是________________________________________。人们将蚕沙(蚕的粪便)投入鱼塘，被鱼等水生生物食用，蚕沙中所含的能量主要属于第________营养级。
(2)鱼等水生生物的排泄物及未被利用的有机物和底泥，其中一部分经过________________作用后可作为肥料，返回桑基，培育桑树。
(3)建立该人工生态系统的目的是实现对能量的________________，提高能量的利用率。与种植单一作物的农田相比，该生态系统的自我调节能力________。
(4)建立该生态系统遵循的原理主要是________________________、____________________。
答案 (1)生产者(或桑树)通过光合作用固定的太阳能总量 一 (2)分解者(或微生物)的分解 (3)多级(或充分)利用 较强 (4)物质循环再生原理 物种多样性原理
解析 (1)粪便中的能量是未被生物同化的能量，故某一营养级生物粪便中的能量是上一营养级同化的能量。即蚕沙中的能量是生产者同化的能量。(2)有机物经微生物的分解作用可转化为无机物，被植物利用。(3)人工生态系统可以实现对能量的多级利用，从而提高能量的利用率。自我调节能力的强弱取决于生态系统物种的丰富度，该生态系统的生物种类较作物单一的农田生态系统复杂，故该生态系统自我调节能力较强。(4)该生态系统主要遵循了物质循环再生原理和物种多样性原理。
8．南京古泉生态农场是生态农业的典范。该农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、养蘑菇、种桑养蚕、种植果树等多个生产过程合理地有机结合起来，实现高效良
性的循环，生态效益达到了良性发展。请就此生态农场的特点，回答下列问题：
(1)该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的____________________、____________________和________原理。
(2)该系统工程的核心之一是沼气池，沼气的制作如图所示：
①在图中标出箭头，表示生产过程中的物质循环。
②如果将“无机物―→农田”这一环节去掉，对生态农业系统有何影响？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)物质循环再生原理 物种多样性原理 整体性 (2)①如图所示
②土壤中的无机物得不到补充，物质循环受到破坏，土壤肥力下降
解析 该生态农场的设计布局，体现了物质循环再生原理、物种多样性原理及整体性原理等；若将“无机物→农田”这一环节去掉，将会使物质循环回路受阻，最终导致土壤肥力下降。
课件38张PPT。5.1 生态工程的基本原理专题5 生态工程[学习目标]
1.简述生态工程的概念，关注生态工程的建设。
2.简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容，分析生态环境问题及解决对策。方式一 云南，“彩云之南”，我国一个美丽的省份，有丰富的动植物资源，也有众多水域分布，更是远近闻名的旅游胜地。但是2009年至2012年间，这片美丽的土地，却在承受着巨大的痛苦——旱灾。这是天灾还是人祸？右图是相关的图片。结合这幅图，同学们思考以下几个问题：
(1)在云南持续发生这样的大旱，原因到底是
什么？
(2)经济的发展带来社会进步，但是我们的环境问题却越来越严重，我们到底需要什么样的经济发展的新思路才能避免对环境的破坏呢？方式二 金字塔农场是一种设想的未来农业发展模式(如图)，由埃里克·埃林森教授和迪克森·戴斯波米尔教授联手设计。在农田资源有限的地球，如何满足日益增长的人口对食物的需求是所有政府必须要面对和解决的问题。金字塔农场正是一个富有创意的解决之道。除了种植水果和蔬菜外，金字塔农场还装有一个加热和加压系统，能够将污水转换成水和碳，为机器和照明设备提供能量。金字塔农场实质就是一个完整的生态系统，这个农场的设计需要遵循什么原理，还有，这样的金字塔农场有何优点，有没有值得改进的地方，就让我们通过本节课来一起了解吧！新知导学达标检测内容索引新知导学1.生态工程概念一、关注生态工程建设系统设计修复重建生产力自然环境少消耗可持续生态学2.生态工程建设
(1)目的：遵循自然界 的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到 和 的同步发展。
(2)特点：与传统工程相比，生态工程是一类 、多效益、 的工程体系。
(3)原因：传统经济模式正在毁坏水、 、土壤和 ，消耗地球赠给我们的自然资本。物质循环经济效益生态效益少消耗可持续大气生物资源3.生态经济
(1)原则： 。
(2)特点：一个系统产出的 ，能够成为本系统或者另一个系统的
，从而实现废弃物的资源化。
(3)手段： 。循环经济污染物生产原料生态工程1.石油农业
(1)特点：大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式。因对石油、煤、天然气等能源有高度的依赖性而得名。
(2)弊端：不注重生态环境的保护，没有考虑环境成本，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。归纳总结2.生态工程与石油农业的区别例1 生态经济所遵循的主要原则和实现的重要手段分别是
A.循环经济和生态工程
B.整体性原则和生态工程
C.循环经济和工程学手段
D.无污染原则和生态工程√答案解析 生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一就是生态工程。解析例2 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.生态工程以充分利用环境和资源为前提，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√答案解析 生态工程是旨在解决环境与经济发展协调问题的一门新学科，所以先有生态系统的破坏后有生态工程；生态工程建设的目的就是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。解析1.物质循环再生原理
(1)含义：物质能够在各类生态系统中，进行 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)实例：“ ”。二、生态工程所遵循的基本原理区域小循环无废弃物农业2.物种多样性原理
(1)内容：一般而言，物种繁多而复杂的生态系统具有较高的___________
_____，可以在有限的资源条件下，产生或容纳更多的 ，提高系统生产力。
(2)实例
①反面：辽宁西部章古台地区的樟子松林，由于没有一条昆虫与其天敌相生相克的食物链，松毛虫肆虐一时，樟子松林遭到严重破坏，甚至消失。
②正面：由珊瑚虫和某些藻类共生组成的珊瑚礁区，物种繁多，系统稳定。抵抗力稳定性生物量3.协调与平衡原理
处理好 的协调与平衡，需要考虑环境承载力(又称环境容纳量)，即某种环境所能养活的生物种群的最大数量。如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的 。生物与环境失衡和破坏4.整体性原理
(1)含义：进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是，还要考虑到 等系统的影响力。
(2)实例：在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴以及收入等问题。经济和社会5.系统学和工程学原理
(1)系统的结构决定功能原理
①含义：生态工程需要考虑系统内部 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。
②实例：我国南方水网地区的 。
(2)系统整体性原理：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 ，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1＋1＞2”。不同组分桑基鱼塘模式转换和流通1.生态工程遵循的基本原理归纳归纳总结2.整体性原理≠系统整体性原理
(1)整体性原理是指人类处在一个社会、经济、自然复合而成的巨大系统中。建立在对系统成分的性质及相互关系充分了解基础上的整体理论，是解决生态环境问题的必要基础。
(2)系统整体性原理属于系统学和工程学原理之一。系统整体性是指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、物质和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。例3 下图是“无废弃物农业”物质和能量流动图，该图所体现的主要生态工程原理是
A.物种多样性原理
B.整体性原理
C.物质循环再生原理
D.协调与平衡原理√答案解析 分析题图可知，该图突出了
“无废弃物农业”，实现了物质的
区域小循环，做到了物质的分层分
级利用，因此主要体现了生态工程中的物质循环再生原理。解析例4 在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴以及收入等。以上做法依据的生态工程原理是
A.系统整体性原理 B.整体性原理
C.系统的结构决定功能原理 D.以上都不是√答案解析 进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是还要考虑到经济和社会等系统的影响力，这应属于整体性原理。解析例5 下列有关生态工程的描述，错误的是
A.生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系
B.中国农民实施的“无废弃物农业”所包含的生态学原理是物质的循环
再生
C.林业工程建设主要遵循物质循环再生原理和系统整体性原理
D.我国南方水网地区的桑基鱼塘模式体现了系统的结构决定功能的原理√答案解析解析 与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系；“无废弃物农业”是物质循环再生原理在农业上应用的实例；进行林业工程建设时，要遵循物种多样性原理、协调与平衡原理及整体性原理；我国南方水网地区的桑基鱼塘模式，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，成为一个新的高效生态系统，大大提高了系统的生产力，充分体现了系统的结构决定功能的原理。学习小结生态工
程的基
本原理关注生态
工程建设建设目的：达到 和 的同步发展
特点：少消耗、多效益、可持续生态经济原则：循环经济
特点：_____________
手段：生态工程经济效益生态效益废弃物资源化生态工
程的基
本原理基本原理 原理
物种多样性原理
协调与平衡原理
原理系统学和
工程学原理系统的结构决定功能原理
系统整体性原理物质循环再生整体性达标检测1.下列关于生态工程的叙述中，错误的是
A.它是无消耗、多效益的工程
B.追求经济与生态的双赢
C.实现废物资源化的良性循环
D.实现了能量的多级利用12345答案√解析 生态工程是人类应用自然生态系统、系统学等学科的基本原理和方法，设计了促进分层多级利用物质的生产工艺系统，达到经济效益与生态效益的同步发展。与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。解析2.实现循环经济的最重要的手段之一是
A.发展“石油农业” B.生态工程
C.清除污染物 D.禁止产出污染物答案12345解析 生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一就是生态工程。解析√3.下列措施中不符合城市生态工程建设基本原理的是
A.城市规划，分区建设工业区、居住区、生态绿地等
B.大力推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺
C.采用浮床工艺法等手段治理环境污染
D.用法律手段严禁汽车上路及造纸厂、酒厂生产，以断绝污染的源头12345答案√解析 严禁汽车上路及造纸厂、酒厂生产，一方面会严重阻滞经济发展，另一方面也不能达到“断绝污染源头”的目的。解析123454.我国南方桑基鱼塘是将低洼稻田挖深做塘，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所遵循的哪个原理
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.物质循环再生原理答案√解析 我国桑基鱼塘模式遵循的是系统学和工程学原理中的系统的结构决定功能原理，利用此原理来改善和优化系统的结构，从而达到功能改善的效果，大大提高了系统的生产力。解析123455.一青年农民利用自己学习的生态学知识在自家庭院里建了一个小型农业生态系统。下面是该家庭生态工程的模式图，请据图分析回答问题：答案解析(1)从图中可知，人类生活中所需的能源来自太阳能、沼气等。利用这些能源与利用煤炭相比，突出的优点是___________。减少了污染解析 太阳能、沼气等新能源相对于煤炭等化石能源来说，可再生、几乎没有污染，减少了燃烧煤炭所产生的污染。(2)该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是______________
_____________________________________。答案解析 通过沼气池，利用了粪便等废弃物中的能量，实现了能量的多级利用。解析12345弃物中的能量，实现了能量的多级利用充分利用了废(3)生态工程建设的目的就是遵循自然界____________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。与传统的工程相比较，生态工程是一类_______________________的工程体系。答案解析 防止环境污染，达到经济效益与生态效益的同步发展，应用了生态工程物质循环的原理；与传统工程相比，生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续。解析12345物质循环少消耗、多效益、可持续(4)生态工程所遵循的基本原理是：________________、______________、协调与平衡原理、___________以及系统学和工程学原理。答案解析 生态工程遵循的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理与系统学和工程学原理。解析12345物质循环再生原理物种多样性原理整体性原理(5)据生态工程中的物种多样性这一原理，有人认为生态农业建设中，食物链和营养级越长越多越好。请你结合所学的有关生态工程原理，分析该结论是否正确并说明理由。
____________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案解析 食物链越长，营养级越多，则能量损耗越多，能量的利用率越低，不符合生态工程建设的目的。解析12345不正确。因为食物链越长，各食物链中的生物数量越难以达到一定规模，影响经济效益；营养级越多，高层次营养级获得的能量越少，该营养级生物数量也越少5．2 生态工程的实例和发展前景
[学习目标] 1.结合生态工程的实例，分析相关的生态工程原理。2.评述生态工程发展前景，举例说出我国生态工程的特点。3.尝试设计简单的生态工程。
方式一 进入21世纪，伴随着人类生产、生活方式的变化及乡村城市化和城乡一体化的深入，农业已从传统的生产形式逐步转向景观、生态、健康、医疗、教育、观光、休闲、度假等方向。农业观光园的出现，就等于扩大了人类的生存空间，为人类生存和需求创造了更好的、更易适应的环境条件。
结合以上内容请同学们思考下面问题：
(1)农业观光园有什么样的价值？
(2)结合本地的实际，请你来设计一个有特色的农业观光园，你有何设想？
可能我们也没有办法一下子想出一个理想的方案，那我们就来看看一些具体的例子吧。看看专家们在碰到具体的生态学问题时是如何处理的？
方式二 上海血铅超标事件
2011年9月初，康桥地区儿童在入园、入学前进行体检当中，陆续发现部分儿童血液的含铅量超标，此后对当地1 306名儿童进行血铅检测，发现49名儿童血铅超标，其中以1～3岁儿童为主。联合调查组认定，血铅超标主要是儿童接触环境中含铅灰尘经消化系统摄入体内所致。
结合以上内容，大家思考一下，在经济发达的上海出现此类严重的污染事件，说明了什么？面对严重的环境污染问题，我们有什么样的具体措施？我们可以从今天要学习的内容中找到一些可以借鉴的方法和思路。
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，实现物质的多级循环利用。
(3)案例：北京窦店村以沼气工程为中心的物质多级利用工程。
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，水土流失严重。
(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：保土蓄水、耕作措施、林草措施等工程和生物措施，层层设防来控制土壤侵蚀。
(3)案例：我国甘肃陇南地区“九子登科”治理模式。
3．大区域生态系统恢复工程
(1)问题及原因
①问题：土地荒漠化严重。
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：森林或草原的植被恢复、水土保持等。
(3)案例：“三北防护林”生态工程。
4．湿地生态恢复工程
(1)湿地作用：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，以及为人们提供休闲娱乐的环境等功能。
(2)问题：人们对湿地进行排水和围垦已经破坏了地球上80%的湿地资源。
(3)对策
①采用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。
②在湿地周围建立缓冲带，以减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。
(4)案例：鄱阳湖的生态恢复工程。
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生态系统的破坏。
(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，其中关键在于植被恢复，以及为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。
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，要进行城市生态分区，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采取各种手段治理污染，进行废弃物的资源化利用。④加强监管。
(3)案例：张家港、大连、厦门等环境保护模范城市。
归纳总结 生态工程实例归纳与比较
实例
问题
原理
对策
案例
农村综合发展型生态工程
人多地少，资源有限
物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理
建立综合发展型生态工程
窦店村以沼气工程为中心的生态工程
小流域综合治理生态工程
水土流失比较严重
整体性原理、协调与平衡原理、工程学原理
运用多种原理，应用多种措施综合治理
甘肃陇南地区“九子登科”治理模式
大区域生态系统恢复工程
土地荒漠化
协调与平衡原理、整体性原理
退耕还林还草、植树造林等
“三北”防护林生态工程，退耕还林还草生态工程
湿地生态恢复工程
湿地的缩小和破坏
控制污染、退田还湖
江西鄱阳湖生态恢复工程
矿区废弃地的生态恢复工程
生态环境的破坏
系统学和工程学原理
修复土地、恢复植被
赤峰市元宝山矿区生态恢复工程
城市环境生态工程
环境污染
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
张家港、大连、厦门等环境保护模范城市
例1 下列生态工程模式与典型实例或措施对应有错误的一项是( )
A．农村综合发展型生态工程——北京郊区窦店村物质多级循环利用工程
B．小流域综合治理生态工程——甘肃陇南地区的“九子登科”治理模式
C．大区域生态系统恢复工程——“生物圈2号”生态恢复工程
D．湿地生态系统恢复工程——平堤行洪，退田还湖，移民建镇
答案 C
解析 大区域生态系统恢复工程的对策是实施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，典型实例是退耕还林还草生态工程、“三北”防护林生态工程等。
例2 下列措施不适合用于矿区生态环境恢复的是( )
A．机械法整平压实土地
B．人工制造表土，植树种草
C．排石整地，改良优化土壤
D．开发农田，广种农作物，增加农民收入
答案 D
解析 矿区废弃地的土地条件极端恶劣，植被难以恢复而农作物更难以生长，大力发展农田，收效难以保证，不符合生态工程的整体性原理。
二、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)设计目的：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)失败原因：温度失调；“大气和海洋”比例与地球相差甚远，导致空气中CO2的含量猛增，O2量减少，不足以维持人及动物的生存。
(3)启示：使人们认识到人与自然和谐共处的重要性，深化了对自然规律的认识，尽管科学技术已经很发达了，但人类仍然没有能力完全模拟出自然生态系统。
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：我国生态工程建设，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。
(2)存在问题
①我国生态工程难以设计出标准化、易操作的生态工程样板。
②设计缺乏高科技含量，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。
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“中国生态农业”，其试点县和乡已有2 000多个。
归纳总结
1．中国和西方国家生态工程建设的区别
比较项目
中国
西方国家
目标或思想
“整体、协调、再生、循环”“天人合一”
治理环境污染、进行生态恢复
背景条件
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
建设重点
生态环境与经济、社会效益结合
集中于对被破坏的生态系统进行生态恢复
缺点
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
应用范围小，不强调经济效益
2.生态农业常见类型
(1)桑基鱼塘模式：人工建立的高产稳产的农业生态系统。做到蚕粪养鱼，鱼粪肥塘，塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕茧三丰收，如图所示：
(2)沼气农田立体养殖模式：通过控制温室内的温度、光照、气体和水肥等因素，缩短生产周期，大幅度提高粮食、蔬菜和水果的产量和质量，如图所示：
例3 下列描述中不符合“生物圈2号”实验给人的启示的是( )
A．人要与自然和谐共处
B．加深对自然规律的认识，按自然规律办事
C．人类早晚会建立第2个“生物圈”，无须担心地球恶化
D．大自然给人类提供的支持与服务可谓无价之宝
答案 C
解析 “生物圈2号”工程使我们认识到与自然和谐共处的重要性，迄今为止，人类仍然没有能力去完全模拟出自然生态系统，自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝。
例4 下图是某同学绘制的我国北方农区的一种“四位一体”的生态家园示意图，其中沼气池、猪舍、厕所和日光温室等保持了合理的结构和比例。下列说法正确的是( )
A．在农村发展沼气有利于保护林草植被
B．该工程充分体现了物种多样性的原理
C．保持生物比例合理遵循了整体性原理
D．能量可随着沼气的使用而流入生物体内
答案 A
解析 在农村发展沼气可以解决生活燃料问题，有利于保护林草植被；该工程实现能量和物质的多级利用，充分体现了物质循环再生的原理；保持生物比例合理遵循了协调与平衡原理。
生态工程的实例和发展前景
1．下列关于我国生态工程与西方发达国家生态工程的比较中，正确的是( )
①西方国家的生态工程以治理环境污染和恢复被破坏的生态系统为主要目标，我国的生态工程注重生态环境与经济、社会效益相结合 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设计出标准化、易操作的生态工程样板
A．①②③ B．②
C．③ D．②③
答案 A
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，更要注重与经济、社会效益相结合；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。
2．如图为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于( )
A．物质循环利用的生态工程
B．山区小流域综合治理与开发的生态工程
C．节水和废水处理与应用的生态工程
D．清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程
答案 C
解析 从题图中看出，该生态工程实现了废水的循环利用。
3．下列有关生态工程的原理和事例中，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
答案 D
解析 D项中讲的是在追求生态效益时必须考虑到社会效益、经济效益，这明显是整体性原理。
4．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
答案 B
解析 小流域综合治理生态工程主要解决的问题为水土流失，要针对不同的地形采取不同措施，遵循协调与平衡原理，同时要注重造林、蓄水和减沙工程与当地居民的经济、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。
5．生态农业建设是建设社会主义新农村的重要内容之一。下面是两种生态农业模式：
模式1 鸡—猪—鱼立体养殖模式：一亩鱼池配6～8头猪，100～120只鸡，鱼池中各种鱼的比例大致为：鲢鱼占20%，草鱼占40%，鲤鱼、鳙鱼占40%，每亩投放鱼苗4 500尾。每天从鸡舍中收集新鲜的鸡粪晒干，经初步发酵后混入一定量饲料喂猪，猪粪喂鱼。
模式2 “四位一体”生态模式：以太阳能为动力，以沼气为纽带，将日光温室、沼气池、蔬菜种植和温室养猪相结合的一种新型农业生产模式。
请分析回答有关问题：
(1)在模式1中，必须注意某种鱼的投入数量，不宜超过该鱼在生态系统中的________________。鱼塘中不同鱼类生活在不同水层，体现了生物群落在垂直结构上具有________的现象。
(2)下图表示的是某池塘中鲢鱼平均尾重变化情况。
由曲线可知，生物体的生长呈________型曲线，根据图示结果，最佳捕捞时间是在投放后的________个月左右。
(3)模式2中，光能输入生态系统的途径是_______________________________，沼气池中的产甲烷杆菌在生态系统中属于________(成分)。
(4)建立以沼气为纽带的“四位一体”生态工程主要遵循的生态工程原理是____________________。
答案 (1)环境容纳量 分层 (2)“S” 8 (3)生态系统中的生产者通过光合作用固定光能 分解者 (4)物质循环再生原理
解析 (1)当种群数量达到或超过某一生态系统的环境容纳量时，该生态系统中生物间的竞争加剧，甚至导致死亡，从而引起种群数量下降，因此投放鱼的数量不应超过环境容纳量；不同的鱼类生活在不同的水层，体现了群落中的生物在垂直结构上具有分层现象。(2)由图可知，该生物体的生长呈现“S”型曲线，当投放8个月左右时，鲢鱼的平均尾重达到最大值并基本保持不变，因此是最佳捕捞时间。(3)模式2中的生产者只能通过光合作用固定太阳光能，因此光能进入模式2的途径是通过光合作用完成的。(4)该生态工程实现了物质的循环利用，实现了经济的良性发展，因此建立以沼气为中心的“四位一体”生态工程主要遵循的生态工程原理是物质循环再生原理。
[对点训练]
题组一 生态工程的实例
1．下列不属于我国生态工程建设实例的是( )
A．沼气工程 B．桑基鱼塘
C．防沙治沙工程 D．焚烧城市生活垃圾
答案 D
解析 焚烧城市生活垃圾一方面未实现废物资源化，另一方面会产生污染，不属于我国生态工程建设实例。
2．我国赤峰市元宝山矿区生态恢复工程是矿区废弃地生态恢复工程的实例，除煤矿外，金矿、铁矿等也存在很多的废弃地需要进行矿区生态恢复工程建设。这些生态恢复工程中最重要的内容都是( )
A．矿区布局规划
B．停止矿物开采
C．改良土壤，恢复植被
D．隔离重建，综合利用
答案 C
解析 煤矿、金矿、铁矿等矿区的生态恢复工程中最重要的是改良表土，恢复植被，但要因地制宜。
3．西方发达国家生态工程建设强调的重点是( )
A．经济效益
B．依靠生态工程途径
C．大面积地进行生态工程建设
D．集中对开矿后的废弃地和湿地进行生态恢复
答案 D
解析 西方国家的生态工程主要集中于对被破坏的生态系统进行生态恢复。
4．设计生态工程的常用方法之一是给食物链(网)“加环”，下图就是一种“加环”示意图，据图判断下列说法错误的是( )
A．用玉米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．图中的箭头可表示物质循环和能量流动
D．该生态工程的运转离不开人的管理
答案 C
解析 用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇、用残渣来培育食用菌和蛆蛹实现了废弃物的资源化，实现了物质的多级循环利用；该生态工程的正常运转离不开人的管理；将蛆蛹粪便还田，运用了物质循环再生原理，但是能量是不能循环利用的。
题组二 生态工程的发展前景
5．下列有关“生物圈2号”实验的叙述，正确的是( )
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”是与外界环境完全隔绝的系统
C．“生物圈2号”的实验失败，说明人类没有可能与自然和谐相处
D．“生物圈2号”的实验失败，说明了人类不能再进行探索自然模拟自然的实验
答案 A
解析 “生物圈2号”是一种人工生态系统，进行该实验的目的是建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；该实验的失败使我们认识到与自然和谐共处的重要性，深化了对自然规律的认识；是人类继续探索自然、模拟自然的实验基础。
6．“菇—菜”立体栽培(如图)是充分利用温室大棚等设施的光、温度环境优势，按照空间层次分布，形成优势互补和资源高效利用的生态农业模式之一。有关叙述不正确的是( )
A．图中“X”可代表CO2，“Y”可代表O2
B．该生态系统中食用菌属于分解者
C．菌渣作为有机肥为蔬菜提供了能量
D．该模式遵循了物质循环再生等生态工程原理
答案 C
解析 菌渣作为有机肥，被微生物分解后产生无机盐和CO2，提供给蔬菜，而不是为蔬菜提供能量。
7．下列有关生态工程的叙述，不正确的是( )
A．为了实现可持续发展，经济发展必须符合生态学规律，改变“人类能征服自然”的错误观念，走生态经济之路
B．“无废弃物农业”所采用的肥料一般是采用人畜粪便、枯枝落叶、残羹剩饭、河泥等通过堆肥和沤肥等方式转变成的有机肥，也可适量地使用化肥
C．众多的生物通过食物链关系相互依存，就可以在有限的资源条件下，产生或容纳更多的生物量，提高系统生产力
D．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
答案 B
解析 “无废弃物农业”不包括使用化肥。
8．微山湖是山东境内的一个面积较大的湖泊，二十年前这里是碧波万顷、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，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
答案 B
解析 分析题干“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，微山湖中已消失了一些物种。”可知，环境污染是破坏生物多样性的重要原因。
[综合强化]
9．下列做法依据的生态工程原理依次是( )
①在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题 ②珊瑚虫与藻类共生，提高了珊瑚礁生态系统的生产力 ③我国古代的“无废弃物农业” ④在西北降水量少的地区种植灌木和草
a．物种多样性原理 b．整体性原理 c．系统的结构决定功能原理 d．物质循环再生原理 e．系统整体性原理 f．协调与平衡原理
A．b、e、d、f B．b、a、d、c
C．d、c、b、a D．e、a、b、c
答案 A
解析 号召农民种树，同时又考虑其生活，应用的是整体性原理；珊瑚虫与藻类共生依据的是系统整体性原理；“无废弃物农业”依据的是物质循环再生原理；在降水量少的地区种植灌木和草依据的是协调与平衡原理。
10．从下图信息可以看出我国现有的生产模式严重地违反了生态工程的哪个原理( )
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
答案 D
解析 分析题图可知，该生产模式污染物排放量高，能源消耗多，说明该生产模式没有遵循物质循环再生原理。
11．下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．保护环境至关重要，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
答案 D
解析 吸取西方发达国家发展过程中的一些经验教训，我们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进行污物处理。
12．下列有关生态工程的说法不正确的是( )
A．超载放牧导致草地退化，主要违背协调与平衡原理
B．矿区生态环境的恢复工程中，关键的措施是植被恢复
C．小流域治理的目标是造林和减水、减沙等
D．城市生活垃圾实现废物资源化利用的依据是物质循环再生原理
答案 C
解析 小流域治理工程的目标是建立稳定、持久、高效的复合系统，获得最大的生态和经济效益。
13．江苏某农户创建的冬季生态型种植养殖模式如图所示，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。
(2)秸秆除了作为牛的饲料外，还可与牛粪混合堆放进行________。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。
(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__________________________________________________。
(4)牛棚保温所需的热能来源于牛自身散热、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
解析 据图可知，作为生产者的蔬菜与作为消费者的牛，可以互通氧气和二氧化碳，进而使氧气和二氧化碳得到充分的利用；作物的秸秆和牛粪可以通过微生物的发酵作用及时使有机物分解成无机物，加速物质的循环过程；题图的设计能够充分利用光能，使牛棚的温度保持较高的水平，这使得牛因维持体温而消耗的能量减少，更多的有机物用于牛的生长和发育，因此，牛的生长速率明显提高；微生物的发酵作用能够产生大量的热能，可以用来保持牛棚的温度。
14．(2013·广东，26)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，结果如下表：
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 (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。
(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)有氧呼吸 ATP (2)使黑麦草叶绿素含量提高，促进光合作用的进行，有利于有机物的积累 增加 降低了土壤PAHs含量和黑麦草对PAHs的吸收与积累 物质循环再生
15．下图是一个人工农业生态系统模式图(大棚温度、CO2浓度等可适当控制)。请据图回答下列问题：
(1)图中该生态系统能量流动的源头是________。沼气池中的微生物在该生态系统的成分中属于__________。沼气燃烧后生成的CO2通入大棚内的作用是________________，从而提高农作物的产量。
(2)相对一般农业生态系统而言，此生态系统能提高经济效益，主要原因是充分利用了________________中的能量，形成“无废弃物农业”，这主要遵循了生态工程的________________原理。
(3)植物秸秆除作为禽畜的饲料外，还可以被微生物产生的________酶水解，最终生成葡萄糖，进而转化成乙醇作为燃料。葡萄糖转化成乙醇的反应式为___________________。在充分利用能量、减少环境污染的同时，通过饲养家禽、家畜，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，这主要体现了生态工程的______________原理。
答案 (1)太阳能 分解者 可以增加大棚中CO2浓度，提高植物光合作用的强度 (2)粪便等废弃物 物质循环再生 (3)纤维素 C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量 整体性
解析 (1)图中该生态系统能量流动的源头是太阳能。沼气池中的微生物是该生态系统的分解者。沼气燃烧后生成的CO2通入大棚内，可以增加大棚中CO2浓度，提高植物光合作用的强度，从而提高农作物的产量。(2)该生态系统充分利用了粪便等废弃物中的能量，因此相对一般农业生态系统而言，此生态系统能提高经济效益；“无废弃物农业”主要遵循了生态工程的物质循环再生原理。(3)植物秸秆的主要成分是纤维素，因此可被纤维素酶水解。在充分利用能量、减少环境污染的同时，通过饲养家禽、家畜，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，这主要体现了生态工程的整体性原理。
课件41张PPT。5.2 生态工程的实例和发展前景专题5 生态工程[学习目标]
1.结合生态工程的实例，分析相关的生态工程原理。
2.评述生态工程发展前景，举例说出我国生态工程的特点。
3.尝试设计简单的生态工程。方式一 进入21世纪，伴随着人类生产、生活方式的变化及乡村城市化和城乡一体化的深入，农业已从传统的生产形式逐步转向景观、生态、健康、医疗、教育、观光、休闲、度假等方向。农业观光园的出现，就等于扩大了人类的生存空间，为人类生存和需求创造了更好的、更易适应的环境条件。结合以上内容请同学们思考下面问题：
(1)农业观光园有什么样的价值？
(2)结合本地的实际，请你来设计一个有特色的农业观光园，你有何设想？
可能我们也没有办法一下子想出一个理想的方案，那我们就来看看一些具体的例子吧。看看专家们在碰到具体的生态学问题时是如何处理的？方式二 上海血铅超标事件
2011年9月初，康桥地区儿童在入园、入学前进行体检当中，陆续发现部分儿童血液的含铅量超标，此后对当地1 306名儿童进行血铅检测，发现49名儿童血铅超标，其中以1～3岁儿童为主。联合调查组认定，血铅超标主要是儿童接触环境中含铅灰尘经消化系统摄入体内所致。
结合以上内容，大家思考一下，在经济发达的上海出现此类严重的污染事件，说明了什么？面对严重的环境污染问题，我们有什么样的具体措施？我们可以从今天要学习的内容中找到一些可以借鉴的方法和思路。新知导学达标检测内容索引新知导学1.农村综合发展型生态工程
(1)问题：农村人口多， ，产出不足。
(2)对策：建立农村 生态工程，实现物质的 。
(3)案例：北京窦店村以 为中心的物质多级利用工程。一、生态工程的实例人多地少综合发展型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、 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。水土流失协调与平衡保土蓄水九子登科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：森林或草原的植被恢复、 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：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，以及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。
(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 ，以减少人类的干扰，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。调节区域气候排水和围垦工程和生物缓冲带自然演替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 ，以及为植被恢复所必需的________
____群落的重建。
(3)案例：我国赤峰市元宝山矿区生态恢复工程。生态系统植被恢复土壤微生物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“ ”和 ，以减少污染的产出。
③采取各种手段治理污染，进行废弃物的 利用。④加强监管。
(3)案例：张家港、大连、厦门等环境保护模范城市。城市生态分区环境友好技术低污染清洁生产工艺资源化生态工程实例归纳与比较归纳总结例1 下列生态工程模式与典型实例或措施对应有错误的一项是
A.农村综合发展型生态工程——北京郊区窦店村物质多级循环利用工程
B.小流域综合治理生态工程——甘肃陇南地区的“九子登科”治理模式
C.大区域生态系统恢复工程——“生物圈2号”生态恢复工程
D.湿地生态系统恢复工程——平堤行洪，退田还湖，移民建镇√答案解析 大区域生态系统恢复工程的对策是实施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，典型实例是退耕还林还草生态工程、“三北”防护林生态工程等。解析例2 下列措施不适合用于矿区生态环境恢复的是
A.机械法整平压实土地
B.人工制造表土，植树种草
C.排石整地，改良优化土壤
D.开发农田，广种农作物，增加农民收入√答案解析 矿区废弃地的土地条件极端恶劣，植被难以恢复而农作物更难以生长，大力发展农田，收效难以保证，不符合生态工程的整体性原理。解析1.“生物圈2号”生态工程的实验及启示
(1)设计目的：制造一个人工模拟的 系统，以验证人类在离开地球的情况下，利用 ，仅仅依靠 ，能否维持生存。
(2)失败原因： 失调；“ ”比例与地球相差甚远，导致空气中 的含量猛增，O2量减少，不足以维持人及动物的生存。
(3)启示：使人们认识到 和谐共处的重要性，深化了对________的认识，尽管科学技术已经很发达了，但人类仍然没有能力完全模拟出
。二、生态工程的发展前景生命支持人工生态工程太阳能温度大气和海洋CO2人与自然自然规律自然生态系统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：我国生态工程建设，要重视对 的保护，更要注重与 、社会效益的结合。
(2)存在问题
①我国生态工程难以设计出 、 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 支持，缺乏 指导等。生态环境经济标准化易操作高科技含量监测技术理论性3.我国政府十分重视生态工程建设
以 为技术支撑的“中国生态农业”，其试点县和乡已有2 000多个。生态工程1.中国和西方国家生态工程建设的区别归纳总结2.生态农业常见类型
(1)桑基鱼塘模式：人工建立的高产稳产的农业生态系统。做到蚕粪养鱼，鱼粪肥塘，塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕茧三丰收，如图所示：(2)沼气农田立体养殖模式：通过控制温室内的温度、光照、气体和水肥等因素，缩短生产周期，大幅度提高粮食、蔬菜和水果的产量和质量，如图所示：例3 下列描述中不符合“生物圈2号”实验给人的启示的是
A.人要与自然和谐共处
B.加深对自然规律的认识，按自然规律办事
C.人类早晚会建立第2个“生物圈”，无须担心地球恶化
D.大自然给人类提供的支持与服务可谓无价之宝√答案解析 “生物圈2号”工程使我们认识到与自然和谐共处的重要性，迄今为止，人类仍然没有能力去完全模拟出自然生态系统，自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝。解析解析 在农村发展沼气可以解决生活燃料问题，有利于保护林草植被；该工程实现能量和物质的多级利用，充分体现了物质循环再生的原理；保持生物比例合理遵循了协调与平衡原理。例4 下图是某同学绘制的我国北方农区的一种“四位一体”的生态家园示意图，其中沼气池、猪舍、厕所和日光温室等保持了合理的结构和比例。下列说法正确的是答案A.在农村发展沼气有利于保护林草植被
B.该工程充分体现了物种多样性的原理
C.保持生物比例合理遵循了整体性原理
D.能量可随着沼气的使用而流入生物体内
√解析学习小结生态工
程的实
例和发
展前景实例 生态工程
小流域综合治理生态工程
大区域生态系统恢复工程
工程
矿区废弃地的生态恢复工程
生态工程发展
前景 生态工程的实验及启示
对我国生态工程发展前景的分析与展望农村综合发展型湿地生态恢复城市环境“生物圈2号”达标检测1.下列关于我国生态工程与西方发达国家生态工程的比较中，正确的是
①西方国家的生态工程以治理环境污染和恢复被破坏的生态系统为主要目标，我国的生态工程注重生态环境与经济、社会效益相结合 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设计出标准化、易操作的生态工程样板
A.①②③ B.② C.③ D.②③12345答案√解析解析 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，更要注重与经济、社会效益相结合；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。12345解析 从题图中看出，该生态工程实现了废水的循环利用。2.如图为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于
A.物质循环利用的生态工程
B.山区小流域综合治理与开发的生态工程
C.节水和废水处理与应用的生态工程
D.清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程答案12345解析√3.下列有关生态工程的原理和事例中，错误的是12345答案解析 D项中讲的是在追求生态效益时必须考虑到社会效益、经济效益，这明显是整体性原理。解析√4.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主要解决的问题为水土流失，要针对不同的地形采取不同措施，遵循协调与平衡原理，同时要注重造林、蓄水和减沙工程与当地居民的经济、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。12345答案√解析123455.生态农业建设是建设社会主义新农村的重要内容之一。下面是两种生态农业模式：
模式1 鸡—猪—鱼立体养殖模式：一亩鱼池配6～8头猪，100～120只鸡，鱼池中各种鱼的比例大致为：鲢鱼占20%，草鱼占40%，鲤鱼、鳙鱼占40%，每亩投放鱼苗4 500尾。每天从鸡舍中收集新鲜的鸡粪晒干，经初步发酵后混入一定量饲料喂猪，猪粪喂鱼。模式2 “四位一体”生态模式：以太阳能为动力，以沼气为纽带，将日光温室、沼气池、蔬菜种植和温室养猪相结合的一种新型农业生产模式。
请分析回答有关问题：
(1)在模式1中，必须注意某种鱼的投入数量，不宜超过该鱼在生态系统中的___________。鱼塘中不同鱼类生活在不同水层，体现了生物群落在垂直结构上具有_____的现象。环境容纳量分层答案解析12345解析 当种群数量达到或超过某一生态系统的环境容纳量时，该生态系统中生物间的竞争加剧，甚至导致死亡，从而引起种群数量下降，因此投放鱼的数量不应超过环境容纳量；不同的鱼类生活在不同的水层，体现了群落中的生物在垂直结构上具有分层现象。12345(2)下图表示的是某池塘中鲢鱼平均尾重变化情况。由曲线可知，生物体的生长呈________型曲线，根据图示结果，最佳捕捞时间是在投放后的___个月左右。“S”8答案解析12345解析 由图可知，该生物体的生长呈现“S”型曲线，当投放8个月左右时，鲢鱼的平均尾重达到最大值并基本保持不变，因此是最佳捕捞时间。12345(3)模式2中，光能输入生态系统的途径是___________________________
_______________，沼气池中的产甲烷杆菌在生态系统中属于_________
(成分)。生态系统中的生产者通过光合作用固定光能分解者答案解析 模式2中的生产者只能通过光合作用固定太阳光能，因此光能进入模式2的途径是通过光合作用完成的。解析12345(4)建立以沼气为纽带的“四位一体”生态工程主要遵循的生态工程原理是____________________。物质循环再生原理答案解析 该生态工程实现了物质的循环利用，实现了经济的良性发展，因此建立以沼气为中心的“四位一体”生态工程主要遵循的生态工程原理是物质循环再生原理。解析12345专题5 生态工程
总结提升
知识建网
要语必背
1．转基因生物主要在食物安全、生物安全和环境安全三个方面存在争论。
2．对待转基因技术的正确做法是：趋利避害，不能因噎废食。
3．治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞或组织用于治疗疾病。
4．生殖性克隆是指将克隆技术用于生育，即用于产生人类个体。
5．设计试管婴儿是指体外受精形成的胚胎在植入母体孕育前，根据人们的需要，将胚胎的一个细胞取出，进行某些遗传学诊断。当检测结果符合人们需要时，再把胚胎植入母体孕育。
6．生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料，从而实现废物资源化。
7．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。
一、试管婴儿与设计试管婴儿的区别
1．试管婴儿
将精子和卵子从人体中取出来，在人工提供的生活条件下(通常在试管中)进行受精，并让体外受精的受精卵在试管中发育，再把发育到一定阶段的胚胎移植到“代孕母亲”的子宫内，继续发育直至诞生。过程如下：
2．设计试管婴儿
在试管婴儿培育的技术基础上，在早期胚胎移入母体子宫之前，对胚胎进行遗传学诊断，如诊断血型、诊断性别、诊断HLA的类型等，有选择性地把胚胎植入母体子宫，以达到生出所需类型婴儿的一种技术手段。过程如下：
3．二者的主要区别
与试管婴儿培育过程相比，设计试管婴儿培育过程多了遗传学诊断，即③④过程。
例1 所谓“设计试管婴儿”，实际上就是指体外受精形成的胚胎(几个细胞期)在植入母体孕育前，根据人们的需要，将胚胎的一个细胞取出，进行某些基因检测。当检测结果符合人们需要时，再把胚胎植入母体孕育。一般我们所说的试管婴儿，不必经过基因检测这一步骤。“设计试管婴儿”与“试管婴儿”，均用到了下列哪些生物技术手段( )
A．细胞核移植技术
B．体外受精技术
C．植入前遗传学诊断技术
D．胚胎分割技术
答案 B
解析 二者都用了体外受精和胚胎移植技术，而设计试管婴儿在植入前还要进行遗传学诊断。
二、石油农业、生态农业与精确农业
“石油农业”是指大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式，因对石油等能源有高度的依赖性而得名。它把农业生产这一复杂的生物过程，变成了简单的机械过程和化学过程。由于其投入高，产出也高，对粮食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用。但同时它所产生的废弃物和有害物质的数量也很庞大，大大削弱了农业生态系统的稳定性和持续生产力，并造成日益严重的农产品污染和环境污染等问题。
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。生态农业以保持生态系统内的生态平衡为主导思想，促进物质在系统内循环和重复使用，以最少的投入获取最大的经济效益和生态效益。
精确农业(precisionagriculture，PA)，或称精细农业、精准农业，是大约30年前在美国明尼苏达大学的土壤学者倡导下开始探索的环境保护型农业的通称。作为基于信息高科技的集约农业，PA将遥感、地理信息系统、全球定位系统等技术与作物生长模型、作物—土壤养分动态等农学技术，以及传感技术、电脑控制喷洒施肥装置等农业机械技术结合起来。
例2 建设社会主义新农村的关键是发展生态农业，走可持续发展之路。如图是泰州某地尝试的生态农业模式图。它利用雏鸭旺盛的杂食性吃掉稻田里的杂草和害虫；利用鸭不间断的活动产生中耕浑水效果，既刺激了水稻生长，又促进了土壤中原有农药的分解；水稻的秸秆，用于养猪、养鸭、培育蘑菇、生产沼气，鸭粪、沼渣等肥田，从而生产出无污染大米与肉蛋类。请据图回答有关问题：
(1)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)储存在生产者体内的能量最终去向是________________________________。
(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？
________________________________________________________________________。
(4)该生态系统的主要成分是______________________。
答案 (1)系统的结构决定功能 (2)流向下一营养级、流向分解者 (3)氮元素不断通过产品输出该生态系统
(4)水稻、杂草、蔬菜
解析 系统的结构决定功能原理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。储存在生产者体内的能量可流向分解者和下一营养级。农田生态系统要输出农产品，所以要不断补充氮元素。
三、生态农业的设计
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；减少对能源和资源的消耗，减少环境污染。具体优点突出表现在：
(1)减少化肥使用量，降低农业投入。
(2)收获多种产品，增加经济效益。
(3)净化环境，降低人和家畜的发病率。
4．生态农业空间方面的设计
包括“平面空间”和“垂直空间”
(1)“平面空间”：在一定的区域内，确定各种农作物的种类和各种农业产业所占的比例及分布区域，是比较宏观的，即农业区规划或农业规划布局。
(2)“垂直空间”：利用生态学的原理，将不同的种群科学地组合成复合生产系统，达到最充分、最合理地利用环境资源的目的。可以微观地解决一个比较小的范围内的生态组合，例如一片稻田、一个庭院、一座小山、一个池塘等。在一片农田中应该从地上和地下两个方面科学搭配。地上部分包括不同作物在不同层次空间上茎、叶的配置，最大限度地利用光、热、水、气等自然资源。地下部分是要使不同农作物的根系分布在不同的土层中，以便更好地利用土壤中的矿质元素。我国南方的桑基鱼塘就是人工建立的高产、稳产的生态农业系统。
例3 有位农民在自家庭院里搞了一个小型生态农业，使0.25亩的庭院创收达几万元。其物质和能量流动如图所示，下列对该系统的叙述中不正确的是( )
A．该系统中，人的因素非常关键，其中生产者是葡萄
B．该系统体现了物质、能量多级利用和高效转化
C．该系统内蚯蚓和甲烷菌为分解者
D．猪在其中为三级消费者
答案 D
解析 从生态系统的角度看，一个家庭庭院也是一个人工生态系统，在这个生态系统中有生产者、消费者和分解者，并且人的作用非常突出。该生态系统属于一种小型的农业生态工程，体现了物质和能量的多级利用和高效转化。猪以鸡粪为食，猪从鸡中获得的能量为零，猪不属于三级消费者。
1．下列有关生物技术安全和伦理问题的观点不合理的是( )
A．对于转基因技术，我们应该趋利避害，理性看待
B．我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆
C．我国不发展、不生产、不储存生物武器，并反对其扩散
D．对于基因检测应该保护个人遗传信息的隐私权
答案 B
解析 我们应该利用转基因技术为人类造福。我国禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆，利用治疗性克隆生产一些人造器官可用于医学治疗。
2．下列关于生物技术的安全性和伦理性问题的分析，不合理的观点是( )
A．转基因生物进入自然界后不会与野生物种杂交而威胁其他生物的生存
B．运用基因重组技术可以将致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器
C．我国的政策是反对生殖性克隆
D．转基因生物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原
答案 A
解析 转基因生物有可能会在近缘物种之间通过花粉杂交，造成基因库的污染；克隆技术还不成熟，克隆人会带来社会伦理问题等，所以我国反对生殖性克隆，但不反对治疗性克隆；某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原或者引起中毒。
3．下列选项是科学家对自身克隆结果的预测及理由，其中正确的是( )
A．克隆产物是科学家，因为克隆是形成完全一样的产品
B．克隆产物是普通人，因为科学知识是后天获得的，而非遗传
C．只能克隆部分器官，不可能克隆完整的人，因为克隆技术有限
D．克隆产物与该科学家完全一样，因为遗传物质完全来自科学家
答案 B
解析 科学家对自身克隆的结果应该是得到与科学家生物学特征基本一致的人，而这个人不一定会成为科学家，因为科学知识是后天获得的，而非遗传；动物的克隆已经成为现实，也就是说，克隆人不存在技术上的障碍。
4．转基因作物是通过转基因技术对农作物进行精确的改造而产生的，转基因作物一方面在产量、抗逆性及品质等方面有显著改进，极大地降低了农业生产成本；另一方面，科学家通过动物实验发现转基因作物可能对人类健康存在着危害。2000年2月27日，英国首相布莱尔为此发表了一篇文章，文中说：“毫无疑问，转基因作物对人类健康和环境有可能带来危害，保护公众和环境的安全，现在是，将来也是政府的首要任务。但与此同时，这种新的科技成果将给人类带来更多的利益，这也是毋庸置疑的。”就以上材料，你认为下列说法欠妥的是( )
A．转基因技术应用的基本原理是基因重组，转基因作物是转基因技术的一种产物
B．如果转基因作物产生了对人类健康及环境的负面影响，我们应该反对转基因技术
C．科学家必须在现有知识与技术的基础上，尽量考虑转基因作物可能存在的风险及采取相应的防范措施
D．国家必须对转基因作物的研究制定相应的法律法规，并进行严格管理与有效控制
答案 B
解析 转基因作物是通过基因工程实现的，基本原理是基因重组；由于科学发展水平的限制，在转基因生物中有时会出现一些人们意想不到的后果，因此，科学家必须在现有知识与技术的基础上，尽量考虑转基因作物可能存在的风险及采取相应的防范措施；国家必须对转基因作物的研究制定相应的法律法规，并进行严格管理与有效控制。
5．下列关于湿地生态恢复工程的叙述，错误的是( )
A．可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，只是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
答案 C
解析 湿地生态恢复工程是一个综合性的工程，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。对湿地的恢复不仅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，还要依靠自然演替机制恢复其生态功能。
6．为了解决粮食生产和环境保护问题，实现农业可持续发展，当前科学、有效的途径是( )
①合理开发海洋，寻找新的粮食资源 ②控制人口增长，协调人与自然和谐发展 ③增加化肥和农药的使用，提高作物产量 ④开荒辟地，围湖造田，扩大粮食种植面积
⑤利用现代生物技术，培育具有较高光合效率的作物品种
A．①②⑤ B．①②③
C．①③④ D．③④⑤
答案 A
解析 实现农业可持续发展，要防止片面追求当前和局部的利益，而忽视长远和整体利益，而③④就属于获得当前的、局部的利益而忽视了长远和整体利益的实例。
7．如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．微生物能利用农作物通过光合作用储存的能量
B．多途径利用农作物可提高该系统的能量利用率
C．沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用
D．沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者
答案 C
解析 在该农业生态系统中，农作物可以成为家畜的饲料和人的食物，家畜也能成为人的食物，沼气池中的微生物可以利用农作物的秸秆、人和家畜粪便中的有机物，而沼液和沼渣又可以为农作物提供肥料，沼气池发酵产生的沼气又能成为人类的能源物质，实现了能量的多级利用，提高了该生态系统的能量利用率。沼气池中的微生物在该生态系统中的地位属于分解者；能量不能循环利用。
8．下图表示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．由图示看，氧化塘净化污水的途径有物理沉降和生物分解
B．图中A表示的物质是氧气和有机物，B表示的物质是二氧化碳和矿物质等
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．氧化塘实现净化污水的原理主要是利用细菌和藻类的寄生关系来分解有机污染物
答案 D
解析 从图中可以看出，对流入的污水进行处理主要是利用物理沉降、微生物的分解和藻类植物的光合作用进行的。由图可知，细菌和藻类生活在一起彼此有利，细菌通过分解有机物，为藻类生长提供二氧化碳、水、矿物养料；藻类的光合作用为细菌的分解作用提供氧气和有机物；不同水层由于受到物理扩散、生物消耗等因素的影响，水中溶氧量随水深度的增加而减少，其中生存的生物类群也会因此而变化。
9．随着世界上第一位“试管婴儿”在英国的诞生，这项技术被称为医学史上的一大奇迹，开创了生殖医学领域的新纪元。“试管婴儿之父”罗伯特·爱德华兹也因此荣获2010年诺贝尔生理学或医学奖。请回答下列问题：
(1)“试管婴儿”所依据的生物学原理是__________，是指通过__________和__________等技术而产生的婴儿。
(2)“试管婴儿”的培育过程如下图所示。“试管婴儿”的问世，不仅解决了人类不孕的问题，也加快了优良种畜的繁殖速度。
①若利用上图来繁殖优良种畜，必须获得大量离体的卵子，常用的采卵方法是用________________处理后，从输卵管中冲取卵子，或从活体动物卵巢中吸取卵母细胞。
②图中C过程进行的细胞分裂方式是__________。
(3)哺乳动物发情排卵后，不管雌性动物妊娠与否，都会产生黄体，并维持一段时间，称为黄体期。在这段时间里，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的，这就为供体胚胎移入受体子宫内继续发育提供了____________________。
(4)“试管婴儿”与“设计试管婴儿”技术，二者在作用上有什么区别？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)有性生殖 体外受精 胚胎移植 (2)①促性腺激素 ②有丝分裂 (3)相同的生理环境 (4)前者主要用于治疗不孕夫妇的不孕症，后者可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等的疾病
解析 试管婴儿是有性生殖，具体过程包括体外受精和胚胎移植，在胚胎工程中，促进排卵可用促性腺激素处理。“设计试管婴儿”的主要目的是用于治疗疾病，“试管婴儿”的主要目的是解决不孕不育问题。
10．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。请据图回答下面的问题：
(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，各类生物要________________。
(2)建立此生态系统的目的是使生产者固定的能量________________________________；其能量利用率高的原因是在营养结构上具有__________的特点。
(3)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过________的分解作用，又被桑基、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____________________________。
答案 (1)生产者和分解者 能量 保持相对稳定
(2)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能量流动和物质循环在较长的时间内保持相对的稳定性
解析 建立该人工生态系统的目的是使能量最大限度地流向对人类最有益的部分，因其食物链相对较短，能量损耗较少，故能量利用率较高；生态系统功能的维持有赖于它的各功能类群(生产者、消费者及分解者)之间能量流动和物质循环相对稳定。
课件43张PPT。总结提升专题5 生态工程系统构建规律整合内容索引跟踪训练系统构建知识建网生物安全基因检测循环再生协调与平衡整体性综合发展型城市环境要语必背1.转基因生物主要在食物安全、生物安全和环境安全三个方面存在争论。
2.对待转基因技术的正确做法是：趋利避害，不能因噎废食。
3.治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞或组织用于治疗疾病。
4.生殖性克隆是指将克隆技术用于生育，即用于产生人类个体。
5.设计试管婴儿是指体外受精形成的胚胎在植入母体孕育前，根据人们的需要，将胚胎的一个细胞取出，进行某些遗传学诊断。当检测结果符合人们需要时，再把胚胎植入母体孕育。6.生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料，从而实现废物资源化。
7.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。规律整合1.试管婴儿
将精子和卵子从人体中取出来，在人工提供的生活条件下(通常在试管中)进行受精，并让体外受精的受精卵在试管中发育，再把发育到一定阶段的胚胎移植到“代孕母亲”的子宫内，继续发育直至诞生。过程如下：一、试管婴儿与设计试管婴儿的区别2.设计试管婴儿
在试管婴儿培育的技术基础上，在早期胚胎移入母体子宫之前，对胚胎进行遗传学诊断，如诊断血型、诊断性别、诊断HLA的类型等，有选择性地把胚胎植入母体子宫，以达到生出所需类型婴儿的一种技术手段。过程如下：3.二者的主要区别
与试管婴儿培育过程相比，设计试管婴儿培育过程多了遗传学诊断，即③④过程。例1 所谓“设计试管婴儿”，实际上就是指体外受精形成的胚胎(几个细胞期)在植入母体孕育前，根据人们的需要，将胚胎的一个细胞取出，进行某些基因检测。当检测结果符合人们需要时，再把胚胎植入母体孕育。一般我们所说的试管婴儿，不必经过基因检测这一步骤。“设计试管婴儿”与“试管婴儿”，均用到了下列哪些生物技术手段
A.细胞核移植技术 B.体外受精技术
C.植入前遗传学诊断技术 D.胚胎分割技术答案√解析 二者都用了体外受精和胚胎移植技术，而设计试管婴儿在植入前还要进行遗传学诊断。解析“石油农业”是指大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式，因对石油等能源有高度的依赖性而得名。它把农业生产这一复杂的生物过程，变成了简单的机械过程和化学过程。由于其投入高，产出也高，对粮食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用。但同时它所产生的废弃物和有害物质的数量也很庞大，大大削弱了农业生态系统的稳定性和持续生产力，并造成日益严重的农产品污染和环境污染等问题。二、石油农业、生态农业与精确农业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。生态农业以保持生态系统内的生态平衡为主导思想，促进物质在系统内循环和重复使用，以最少的投入获取最大的经济效益和生态效益。
精确农业(precisionagriculture，PA)，或称精细农业、精准农业，是大约30年前在美国明尼苏达大学的土壤学者倡导下开始探索的环境保护型农业的通称。作为基于信息高科技的集约农业，PA将遥感、地理信息系统、全球定位系统等技术与作物生长模型、作物—土壤养分动态等农学技术，以及传感技术、电脑控制喷洒施肥装置等农业机械技术结合起来。例2 建设社会主义新农村的关键是发展生态农业，走可持续发展之路。如图是泰州某地尝试的生态农业模式图。它利用雏鸭旺盛的杂食性吃掉稻田里的杂草和害虫；利用鸭不间断的活动产生中耕浑水效果，既刺激了水稻生长，又促进了土壤中原有农药的分解；水稻的秸秆，用于养猪、养鸭、培育蘑菇、生产沼气，鸭粪、沼渣等肥田，从而生产出无污染大米与肉蛋类。请据图回答有关问题：解析 系统的结构决定功能原理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。储存在生产者体内的能量可流向分解者和下一营养级。农田生态系统要输出农产品，所以要不断补充氮元素。(1)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。系统的结构决定功能答案解析(2)储存在生产者体内的能量最终去向是___________________________。流向下一营养级、流向分解者(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？_________________________________。氮元素不断通过产品输出该生态系统(4)该生态系统的主要成分是_________________。水稻、杂草、蔬菜答案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。三、生态农业的设计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；减少对能源和资源的消耗，减少环境污染。具体优点突出表现在：
(1)减少化肥使用量，降低农业投入。
(2)收获多种产品，增加经济效益。
(3)净化环境，降低人和家畜的发病率。
4.生态农业空间方面的设计
包括“平面空间”和“垂直空间”
(1)“平面空间”：在一定的区域内，确定各种农作物的种类和各种农业产业所占的比例及分布区域，是比较宏观的，即农业区规划或农业规划布局。 (2)“垂直空间”：利用生态学的原理，将不同的种群科学地组合成复合生产系统，达到最充分、最合理地利用环境资源的目的。可以微观地解决一个比较小的范围内的生态组合，例如一片稻田、一个庭院、一座小山、一个池塘等。在一片农田中应该从地上和地下两个方面科学搭配。地上部分包括不同作物在不同层次空间上茎、叶的配置，最大限度地利用光、热、水、气等自然资源。地下部分是要使不同农作物的根系分布在不同的土层中，以便更好地利用土壤中的矿质元素。我国南方的桑基鱼塘就是人工建立的高产、稳产的生态农业系统。例3 有位农民在自家庭院里搞了一个小型生态农业，使0.25亩的庭院创收达几万元。其物质和能量流动如图所示，下列对该系统的叙述中不正确的是A.该系统中，人的因素非常关
键，其中生产者是葡萄
B.该系统体现了物质、能量多
级利用和高效转化
C.该系统内蚯蚓和甲烷菌为分
解者
D.猪在其中为三级消费者答案√解析解析 从生态系统的角度看，一个家庭庭院也是一个人工生态系统，在这个生态系统中有生产者、消费者和分解者，并且人的作用非常突出。该生态系统属于一种小型的农业生态工程，体现了物质和能量的多级利用和高效转化。猪以鸡粪为食，猪从鸡中获得的能量为零，猪不属于三级消费者。跟踪训练1.下列有关生物技术安全和伦理问题的观点不合理的是
A.对于转基因技术，我们应该趋利避害，理性看待
B.我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆
C.我国不发展、不生产、不储存生物武器，并反对其扩散
D.对于基因检测应该保护个人遗传信息的隐私权答案√12345678910解析 我们应该利用转基因技术为人类造福。我国禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆，利用治疗性克隆生产一些人造器官可用于医学治疗。解析2.下列关于生物技术的安全性和伦理性问题的分析，不合理的观点是
A.转基因生物进入自然界后不会与野生物种杂交而威胁其他生物的生存
B.运用基因重组技术可以将致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器
C.我国的政策是反对生殖性克隆
D.转基因生物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原答案√12345678910解析 转基因生物有可能会在近缘物种之间通过花粉杂交，造成基因库的污染；克隆技术还不成熟，克隆人会带来社会伦理问题等，所以我国反对生殖性克隆，但不反对治疗性克隆；某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原或者引起中毒。解析3.下列选项是科学家对自身克隆结果的预测及理由，其中正确的是
A.克隆产物是科学家，因为克隆是形成完全一样的产品
B.克隆产物是普通人，因为科学知识是后天获得的，而非遗传
C.只能克隆部分器官，不可能克隆完整的人，因为克隆技术有限
D.克隆产物与该科学家完全一样，因为遗传物质完全来自科学家答案√解析 科学家对自身克隆的结果应该是得到与科学家生物学特征基本一致的人，而这个人不一定会成为科学家，因为科学知识是后天获得的，而非遗传；动物的克隆已经成为现实，也就是说，克隆人不存在技术上的障碍。解析123456789104.转基因作物是通过转基因技术对农作物进行精确的改造而产生的，转基因作物一方面在产量、抗逆性及品质等方面有显著改进，极大地降低了农业生产成本；另一方面，科学家通过动物实验发现转基因作物可能对人类健康存在着危害。2000年2月27日，英国首相布莱尔为此发表了一篇文章，文中说：“毫无疑问，转基因作物对人类健康和环境有可能带来危害，保护公众和环境的安全，现在是，将来也是政府的首要任务。但与此同时，这种新的科技成果将给人类带来更多的利益，这也是毋庸置疑的。”就以上材料，你认为下列说法欠妥的是12345678910A.转基因技术应用的基本原理是基因重组，转基因作物是转基因技术的
一种产物
B.如果转基因作物产生了对人类健康及环境的负面影响，我们应该反对
转基因技术
C.科学家必须在现有知识与技术的基础上，尽量考虑转基因作物可能存
在的风险及采取相应的防范措施
D.国家必须对转基因作物的研究制定相应的法律法规，并进行严格管理
与有效控制解析答案√12345678910解析 转基因作物是通过基因工程实现的，基本原理是基因重组；由于科学发展水平的限制，在转基因生物中有时会出现一些人们意想不到的后果，因此，科学家必须在现有知识与技术的基础上，尽量考虑转基因作物可能存在的风险及采取相应的防范措施；国家必须对转基因作物的研究制定相应的法律法规，并进行严格管理与有效控制。12345678910解析 湿地生态恢复工程是一个综合性的工程，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。对湿地的恢复不仅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，还要依靠自然演替机制恢复其生态功能。5.下列关于湿地生态恢复工程的叙述，错误的是
A.可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，只是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
态功能答案√12345678910解析6.为了解决粮食生产和环境保护问题，实现农业可持续发展，当前科学、有效的途径是
①合理开发海洋，寻找新的粮食资源 ②控制人口增长，协调人与自然和谐发展 ③增加化肥和农药的使用，提高作物产量 ④开荒辟地，围湖造田，扩大粮食种植面积 ⑤利用现代生物技术，培育具有较高光合效率的作物品种
A.①②⑤ B.①②③
C.①③④ D.③④⑤答案√解析12345678910解析 实现农业可持续发展，要防止片面追求当前和局部的利益，而忽视长远和整体利益，而③④就属于获得当前的、局部的利益而忽视了长远和整体利益的实例。123456789107.如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.微生物能利用农作物通过光合作用储存的能量
B.多途径利用农作物可提高该系统的能量利用率
C.沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用
D.沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者答案√解析12345678910解析 在该农业生态系统中，农作物可以成为家畜的饲料和人的食物，家畜也能成为人的食物，沼气池中的微生物可以利用农作物的秸秆、人和家畜粪便中的有机物，而沼液和沼渣又可以为农作物提供肥料，沼气池发酵产生的沼气又能成为人类的能源物质，实现了能量的多级利用，提高了该生态系统的能量利用率。沼气池中的微生物在该生态系统中的地位属于分解者；能量不能循环利用。123456789108.下图表示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12345678910A.由图示看，氧化塘净化污水的途径有物理沉降和生物分解
B.图中A表示的物质是氧气和有机物，B表示的物质是二氧化碳和矿物质等
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.氧化塘实现净化污水的原理主要是利用细菌和藻类的寄生关系来分解有
机污染物答案√解析12345678910解析 从图中可以看出，对流入的污水进行处理主要是利用物理沉降、微生物的分解和藻类植物的光合作用进行的。由图可知，细菌和藻类生活在一起彼此有利，细菌通过分解有机物，为藻类生长提供二氧化碳、水、矿物养料；藻类的光合作用为细菌的分解作用提供氧气和有机物；不同水层由于受到物理扩散、生物消耗等因素的影响，水中溶氧量随水深度的增加而减少，其中生存的生物类群也会因此而变化。123456789109.随着世界上第一位“试管婴儿”在英国的诞生，这项技术被称为医学史上的一大奇迹，开创了生殖医学领域的新纪元。“试管婴儿之父”罗伯特·爱德华兹也因此荣获2010年诺贝尔生理学或医学奖。请回答下列问题：
(1)“试管婴儿”所依据的生物学原理是__________，是指通过_________和__________等技术而产生的婴儿。12345678910有性生殖体外受精胚胎移植解析 试管婴儿是有性生殖，具体过程包括体外受精和胚胎移植，在胚胎工程中，促进排卵可用促性腺激素处理。“设计试管婴儿”的主要目的是用于治疗疾病，“试管婴儿”的主要目的是解决不孕不育问题。解析答案(2)“试管婴儿”的培育过程如图所示。“试管婴儿”的问世，不仅解决了人类不孕的问题，也加快了优良种畜的繁殖速度。①若利用右图来繁殖优良种畜，必须获得大量离体的卵子，常用的采卵方法是用____________处理后，从输卵管中冲取卵子，或从活体动物卵巢中吸取卵母细胞。
②图中C过程进行的细胞分裂方式是__________。促性腺激素有丝分裂答案12345678910(3)哺乳动物发情排卵后，不管雌性动物妊娠与否，都会产生黄体，并维持一段时间，称为黄体期。在这段时间里，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的，这就为供体胚胎移入受体子宫内继续发育提供了_________________。
(4)“试管婴儿”与“设计试管婴儿”技术，二者在作用上有什么区别？
______________________________________________________________
__________________________。相同的生理环境前者主要用于治疗不孕夫妇的不孕症，后者可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等的疾病答案12345678910解析 建立该人工生态系统的目的是使能量最大限度地流向对人类最有益的部分，因其食物链相对较短，能量损耗较少，故能量利用率较高；生态系统功能的维持有赖于它的各功能类群(生产者、消费者及分解者)之间能量流动和物质循环相对稳定。10.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。请据图回答下面的问题：12345678910(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，各类生物要_______________。生产者和分解者能量保持相对稳定解析答案(2)建立此生态系统的目的是使生产者固定的能量_____________________
____；其能量利用率高的原因是在营养结构上具有__________的特点。
(3)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过________的分解作用，又被桑基、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___________________
_____________________________________________________________。流向对人类最有益的部分食物链短分解者硝化细菌硝酸盐和亚硝酸盐生产者、消费者和分解者之间的能量流动和物质循环在较长的时间内保持相对的稳定性答案12345678910
