生态工程的实例和发展前景
[基础巩固练]
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
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
3．目前我国在矿产资源开发中，坚持“谁污染、谁治理”“谁破坏、谁恢复”的原则，建立健全矿区生态环境恢复治理的责任机制。下列关于矿区废弃地生态修复的叙述合理的是( )
A．矿区废弃地生态修复的关键是尽可能依靠自然演替恢复其生态功能
B．适用于矿区生态环境恢复的措施是开发农田，增加农民收入
C．该生态工程恢复所遵循的主要原理是整体性原理、协调与平衡原理
D．矿石的开采只是破坏生态环境，不会产生其他危害
4．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
5．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、蚕茧三丰收，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
6．下列关于大区域生态系统恢复工程的叙述，不正确的是( )
A．大区域生态系统恢复工程是人类征服、主宰自然的典型实例
B．我国大区域生态系统恢复工程的典型实例是“三北”防护林生态工程
C．大区域生态系统恢复工程包括一系列森林或草原植被的恢复工程和水土保持工程等
D．退耕还林、还草生态工程和防沙治沙生态工程都属于大区域生态系统恢复工程
7．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了不同的措施
D．该生态工程体现了经济效益与生态效益的统一
8．依据生态学原理对农村家庭生活用燃料、厨余垃圾和庭院养殖进行整体设计，构建的庭院生态系统如图所示。请回答下列问题：
(1)该生态工程设计将猪圈建在温室内的目的是农作物在生长过程中能为猪提供________；温室给猪的生长提供了适宜的________环境。
(2)该生态系统中的________________________都可以作为沼气池中发酵的原料。经过发酵产生的沼渣、沼液可以____________。沼气池中菌群属于该生态系统成分中的________。
(3)在农村，农作物秸秆大多被燃烧，为了避免燃烧产生的__________气体对温室效应的影响，提倡“无废弃物农业”，该模式遵循了____________原理。
(4)该生态工程设计的优点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[能力提升练]
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“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
10．“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
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，因此我国农村现在大力推广生态农业。下列关于生态农业的叙述，不正确的是( )
A．生态农业中食物链和营养级越多越好
B．生态农业的抵抗力稳定性比现代农业高
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，人的作用非常突出
12．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，城市居民激增，大量的工业废水、生活污水、垃圾涌入该湖。湖水变得不仅混浊，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
13．如图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(氧化塘)。请据图分析，下列叙述错误的是( )
A．图中A可以表示氧气，B可以表示二氧化碳、无机盐等
B．由图示看，氧化塘净化污水的途径有物理沉降和微生物的分解作用
C．氧化塘实现净化污水的原理主要是利用细菌和藻类的分解作用来分解有机污染物
D．随着距水面深度的不断增加，不同水层微生物的呼吸作用类型变化顺序可能是需氧型、兼性厌氧型、厌氧型
14．某城市在建设过程中，更加注重生态文明的建设。如利用人工建立的湿地公园对生活污水进行净化处理，形成藻菌共生的污水净化系统，还可以利用藻类蛋白养鱼、养鸭等获得良好的经济效益。下面是利用人工湿地净化生活污水的原理简图。请据图回答问题：
(1)输入人工湿地的能量为________________________________________________________________________。
(2)人工湿地中的芦苇属于挺水植物，绿藻属于浮游植物，黑藻属于沉水植物，这一现象体现了群落具有________结构。该人工湿地的建设体现了生态工程的基本原理有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________等。
(3)该人工湿地中的芦苇、藻类等植物生长迅速，其主要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)细菌、真菌等微生物的分解作用是净化污水的重要途径，为了提高分解的效率，可采取的有效措施是________________________________________________________________________。
(5)用恰当的箭头和文字完成该人工湿地的碳循环图解。
(6)某生物兴趣小组在实地调查了该人工湿地后，在大力赞赏利用湿地对生活污水进行净化处理的同时，还向相关部门提出了应加强对重点污染源的控制这一合理的建议，其依据的生态学理由是
________________________________________________________________________。
[素养养成练]
15．下面是窦店村综合发展生态工程示意图。请据图回答问题：
(1)这一生态工程的结构和功能有哪些特点？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)蓝绿萍的代谢类型是________，在生态系统中的地位是________。
(3)如图是某科研工作者为该村设计的垃圾资源化、无害化处理的一种方案，请据图回答问题：
①此方案中a、b过程需每一位居民的参与，参与的行动方式是________________________。
②过程d、e利用的生物属于生态系统的何种成分？________。
③从对资源的充分利用角度看，d、e途径比c途径突出的优点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
课后分层检测案15
1．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。
答案：D
2．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。
答案：B
3．解析：矿区废弃地生态修复的关键是植被恢复及其所必需的土壤微生物群落的重建；矿区废弃地的土地条件极端恶劣，甚至有严重重金属污染，植被难以恢复而农作物更难生长，大力开发农田，收益难以保证；该生态工程恢复所遵循的主要原理是整体性原理、协调与平衡原理；矿石的开采不仅破坏生态环境，还会产生其他危害，如地表塌陷等。
答案：C
4．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。
答案：A
5．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。
答案：A
6．解析：我国的大区域生态系统恢复工程是人类与自然和谐相处，保持可持续发展的典型实例，但人类并没有征服和主宰自然。
答案：A
7．解析：小流域综合治理生态工程运用了整体性原理、协调与平衡原理、工程学等原理，但没有运用物质循环再生原理。
答案：B
8．解析：(1)农作物光合作用产生的氧气可供猪利用，温室温度高，有利于猪维持体温，减少了猪自身的能量消耗。(2)人畜粪便、秸秆、厨余垃圾等可进入沼气池发酵产生沼气，沼渣、沼液作为肥(饲)料。沼气池中菌群属于分解者。(3)为了避免燃烧农作物秸秆产生的CO2对温室效应的影响，提倡“无废弃物农业”，通过废弃物的多级循环利用，使废弃物成为该系统或其他系统的原材料，因而该模式遵循了物质循环再生原理。(4)该生态工程减少废弃物产生，提高了物质利用效率。
答案：(1)氧气 温度
(2)人畜粪便、秸秆、厨余垃圾 作为肥(饲)料 分解者
(3)二氧化碳 物质循环再生
(4)节约能源；减少废弃物产生；提高物质利用效率
9．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。
答案：A
10．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。
答案：C
11．解析：生态农业属于人工生态系统，人的作用非常突出，一般情况下生态农业的食物链比传统农业多，但营养级不会太多，否则难以获得经济效益。
答案：A
12．解析：由题干“城市居民激增，大量的工业废水、生活污水、垃圾涌入该湖。湖水变得不仅混浊，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。
答案：B
13．解析：流入的污水经沉淀后被污泥中的微生物分解，分解产生的二氧化碳和无机盐又被藻类等生产者利用，A正确；整个过程中既有物理沉降又有微生物的分解作用，B正确；这个过程中细菌起分解作用，而藻类属于生产者，进行光合作用产生氧气和有机物，不能称为分解作用，C错误；随着距水面深度的增加，含氧量不断下降，不同水层的微生物呼吸作用类型可能依次是需氧型、兼性厌氧型和厌氧型，D正确。
答案：C
14．解析：输入人工湿地的能量有各种植物通过光合作用固定的太阳能和生活污水有机物中的化学能。不同的生物生活在不同的层次，这体现了群落的垂直结构。人工湿地中的细菌、真菌分解污水中的有机物产生大量的氮、磷，被人工湿地中的芦苇、藻类等植物吸收，导致其生长迅速。湿地中的细菌、真菌多数为需氧型微生物，为提高其分解有机物的效率，可不断向水体中通入一定量的空气。
答案：(1)光能和污水有机物中的化学能
(2)垂直 物质循环再生原理、协调与平衡原理
(3)细菌、真菌等微生物分解污水中的有机物为植物生长提供了充足的氮、磷等矿质养料和光合作用所需的CO2
(4)向水体中适当通入空气
(5)见下图
(6)生态系统的自我调节能力是有限的
15．解析：(1)该生态工程以沼气工程为中心，农、林、牧、副、渔各业全面发展，增加了劳动力的就业机会，促进了经济发展；同时又降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。(2)蓝绿萍的代谢类型是自养需氧型，属于生产者。(3)过程a、b是对垃圾的分类处理；过程d、e是利用分解者的分解作用处理有机废弃物，此过程既充分利用了废弃有机物中的能量，还充分地、分层次地多级利用了废弃有机物中的物质，并且减少了因燃烧带来的污染。
答案：(1)以沼气工程为中心，农、林、牧、副、渔各业全面发展，增加了就业机会，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
(2)自养需氧型 生产者
(3)①将生活垃圾分类处理 ②分解者 ③除利用了有机废弃物中的能量外，还充分地、分层次地多级利用了废弃物中的物质，并且减少了因燃烧带来的污染
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8
-生态工程的基本原理
[基础巩固练]
1．地衣中的真菌和藻类互利共生，当把它们分开时，两者都不能正常生长，这体现了生态工程的( )
A．系统的结构决定功能原理
B．物种多样性原理
C．系统整体性原理
D．协调与平衡原理
2．当珊瑚礁所处的环境恶化时，失去了共生藻类的珊瑚虫会因为死亡而导致珊瑚礁逐渐“白化”，失去其鲜艳的色彩，生物多样性也锐减。这体现了生态工程的什么原理( )
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
3．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
4．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
5．在20世纪六、七十年代，某地区开展退耕还林生态恢复工程，大规模种植马尾松一个品种，结果遭到松干蚧的毁灭性破坏。这一事例说明，在进行生态工程建设时，必须遵循( )
A．物质循环再生原理
B．物种多样性原理
C．协调与平衡原理
D．整体性原理
6．“三北防护林”工程建设中注意了以下两个问题：树种的生态适应性问题和树种的多样性问题。这分别体现了生态工程的哪个原理( )
A．系统学原理和物种多样性原理
B．协调与平衡原理和物种多样性原理
C．整体性原理和物种多样性原理
D．物种多样性原理和整体性原理
7．自开展“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、沉水植物等水生植物共计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体。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。
(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)生态工程的主要目的在于________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[能力提升练]
8．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．我国农民实施的“无废弃物农业”所包含的生态学原理是物质的循环再生原理
C．在林业工程建设时主要考虑的是自然生态系统的规律
D．我国南方地区的桑基鱼塘模式体现了系统的结构决定功能的原理
9．如图说明我国现有的生产模式严重违反了哪种生态工程原理( )
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
10．下图是我国北方典型的生态农业模式，它以沼气为纽带，将沼气池、猪禽舍、蔬菜栽培与日光温室有机地组合在一起。有关叙述错误的是( )
A．将牛粪、猪粪直接投入沼气池，可以为微生物的生长提供物质和能量
B．建立该系统遵循的主要原理是物质循环再生原理
C．该系统的主要成分是蔬菜，人、牛、猪等均为消费者，它们构成食物网
D．废物的再利用提高了该系统中各营养级之间的能量传递效率
11．2016年8月22日至24日，习近平总书记考察青海，走入三江源。习总书记指出“尊重自然、顺应自然、保护自然，坚决筑牢国家生态安全屏障，实现经济效益、社会效应、生态效益相统一。”下列说法错误的是( )
A．生态环境保护和生态文明建设是我国可持续发展的重要基础
B．实现循环经济的基本原理是物质循环再生原理
C．提高三江源生态系统的稳定性是筑牢国家生态安全屏障的重要举措
D．保护三江源生物多样性的最大成效是利用生物多样性的直接价值
12．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
13．粮桑渔畜生态农业系统是江浙平原水网地区典型的高效农业系统，如图表示这一农业生态系统的基本模式。请据图回答下列问题：
(1)从生态系统的组成成分上分析，该生态系统的生产者是________________________________________________________________________
(举出两个例子)，沼气池中的生物属于________(生态系统的成分)。
(2)该农业生态系统基本模式的建立，运用了________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(写出两种即可)等生态工程的基本原理。
(3)图示生态系统与传统生态系统相比，其具有的优点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)该生态工程建设中，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过________________。
(5)请根据下列物质交换关系补充方框中生态系统的成分：
[素养养成练]
14．如图是我国常见的一种生态农业示意图，请据图回答下列问题：
(1)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、__________________、__________________、__________________原理。农作物属于该生态系统成分中的________，沼气池中微生物的异化作用类型主要是________。
(2)画出该生态系统中由生产者与消费者构成的食物网。
(3)该生态系统建立的意义在于人为调整生态系统的能量流动关系，使能量____________________________，其最大生态效益是通过多层次分级利用有机废弃物中的物质，既充分利用了有机物中的________，又________________。
(4)从能量流动特点分析，若使地球以有限的资源供养更多的人，人的食物结构应增加________性食物的比例。
(5)一般来说，生态工程的主要任务是对______________________________进行修复、重建，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。
课后分层检测案14
1．解析：单独存在时，两种生物都不能很好地生活，但是在一起的时候就出现了一种“1＋1>2”的效果，体现了系统整体性的原理。
答案：C
2．解析：系统各组分之间要有适当比例关系，这样才能顺利完成能量、物质、信息的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，此为生态工程的系统整体性原理，题意体现的就是该原理。
答案：C
3．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
4．解析：生态农业不能实现能量循环，只能实现物质循环。
答案：D
5．解析：大规模种植马尾松一个品种，物种数量少，生态系统的抵抗力稳定性较弱，容易受虫害的威胁，这种做法违背了物种多样性原理。
答案：B
6．解析：协调与平衡原理指的是生物与环境的协调与平衡，种植的树木既不能因不适应环境而被淘汰，也不能成为破坏当地生态的“入侵物种”，因此考虑树种的生态适应性问题，体现了协调与平衡原理；考虑树种多样性问题，体现了物种多样性原理，B正确。
答案：B
7．解析：(1)此项生态工程依据的生态学原理有物质循环再生原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理和物种多样性原理等。(2)生态工程是人为控制下的生态系统，具有自我调节能力，主要利用的能源是太阳能。(3)生态工程的主要目的在于建造和调控人工生态系统，使生物与环境之间变得高度和谐。
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)建造和调控人工生态系统，使生物与环境之间变得高度和谐
8．解析：在林业工程建设时主要考虑的是整体性原理，进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。除此之外，社会习惯、法律制度等也都对生态工程建设有着重要影响。
答案：C
9．解析：出现能源大量消耗、污染物积累等现象是由于生态系统的物质循环途径发生了障碍，生产模式没有遵循物质循环再生原理。
答案：D
10．解析：微生物可将牛粪、猪粪进行分解利用；生态农业遵循物质循环再生原理，实现物质的分层次多级利用；生态系统的主要成分是生产者，蔬菜、人、牛、猪可构成食物网；废物的再利用只能提高该系统中总能量的利用率，不能提高各营养级之间的能量传递效率。
答案：D
11．解析：生物多样性的间接价值大于其直接价值，因此保护三江源生物多样性的最大成效是利用生物多样性的间接价值。
答案：D
12．解析：先生产后治理的经济发展模式不属于生态经济的范畴。
答案：B
13．解析：(1)生产者是能够利用无机物制造有机物的生物，如水稻、油菜、小麦、桑树、池塘中的浮游植物等。沼气池中的生物通过分解秸秆、残枝败叶中的有机物制造沼气，属于分解者。(2)图中的模式实现了物质的分层分级利用，即利用了物质循环再生原理；该模式种植不同的植物，饲养多种畜禽等动物，体现了生态工程的物种多样性原理；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，体现了系统学和工程学原理(或系统的结构决定功能原理)；这一生态工程模式主要适用于江浙平原而不适用于我国西北地区，这是因为在建立生态工程时还需要遵循协调与平衡原理；此外还在一定程度上体现了整体性原理。(3)与传统农业生态系统相比，图示农业生态系统具有的优点是使物质多级利用，提高了对能量的利用率，减少了对环境的污染。(4)生态系统中的每个种群都有一个最大的环境容纳量(K值)，因此鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过K值。(5)根据物质流动方向可以判定方框中生态系统的成分。
答案：(1)水稻、油菜、小麦、桑树、池塘中的浮游植物(选填两个) 分解者
(2)物质循环再生原理、物种多样性原理、系统学和工程学原理、整体性原理、协调与平衡原理(选填两个)
(3)使物质多级利用，提高了对能量的利用率，减少了对环境的污染
(4)环境容纳量(或K值)
(5)如图所示：
14．解析：(1)生态工程所遵循的原理有：整体性、协调与平衡、物质循环再生、物种多样性、系统学和工程学原理。农作物属于生产者，沼气池中微生物的异化作用类型主要是厌氧型。(2)根据能量流动关系即可绘制食物网。(3)生态农业可将废物资源化，实现能量的多级利用，既充分利用了能量，又减少了环境污染。(4)食物链越长，消耗的能量越多，因此增大植物性食物的比例，可减少能量的消耗，以供养更多的人。(5)生态工程的主要任务是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生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。
答案：(1)物质循环再生 物种多样性 系统学和工程学 生产者 厌氧型
(2)如图所示：
(3)尽可能多地流向对人类最有益的部分 能量 减少了环境污染
(4)植物
(5)已被破坏的生态环境(或受损的生态环境)
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