專題5生態工程生態工程的基本原理1．實現循環經濟的最重要的手段之一是()A．發展“石油農業” B．生態工程C．清除污染物 D．禁止產出污染物解析：生態經濟主要是通過實行“循環經濟”的原則，使一個系統產出的污染物，能夠成為本系統或者另一個系統的生產原料，從而實現廢棄物的資源化，而實現循環經濟最重要的手段之一就是生態工程。答案：B2．生態恢復工程的第一步是()A．恢復這一地區的生物群落B．恢復植被C．形成合理、高效的食物鏈D．保持一定的動物數量解析：綠色植物是生態系統最基本的成分，所以要恢復生態環境首先得恢復植被。答案：B3．下列關于生態工程的理解錯誤的是()A．生態工程依據的是生態學、經濟學和工程學的原理B．研究對象為自然的生態系統C．總體目標是可持續發展D．以整體觀為指導，在系統水平上進行研究，以整體調控為處理手段解析：生態工程的研究對象為“自然—社會—經濟復合生態系統”。答案：B4．在松毛蟲肆虐的時候，遼寧西部章古臺地區的幾十億株楊樹毀于一旦，這是由于違背了()A．物種多樣性原理 B．協調與平衡原理C．整體性原理 D．物質循環再生原理解析：這是該地區的楊樹林的物種太單一，生態系統的自我調節能力太差造成的，這違背了物種多樣性原理。答案：A5．長江三角洲地區，特別是太湖和杭嘉湖地區的糧、桑、魚、豬、湖羊系統，是一種典型的水陸物質和能量交換型生態工程。農民挖池塘排水種稻谷，并利用塘泥堆積的高地種果樹、種桑，低濕處種茭白，平畦種菜，水面種菱藕，水下養魚、蝦，魚池上建豬舍，豬糞落到水中喂魚，桑葉養蠶，蠶沙喂魚，菱葉、魚糞沉到水底為塘泥，湖羊吃草，湖羊糞和塘泥養桑。該生態系統有良好的生態效益和經濟效益。請據此回答下列問題。(1)該生態系統中的生產者是________________________________________________________________________________，消費者是____________________________________________________________________________________________________。這體現了生態系統的______________。(2)各種動植物之間通過________關系相互聯系，從而形成______________________的渠道。(3)根據上述材料分析判斷，下列敘述不符合生態學原理的是()A．物質經過多級利用，實現了良性循環B．每一級生產環節都獲得了產品，提高了生態經濟效益C．由于食物鏈延長，能量逐級損耗，系統總能量利用率降低D．由于各級產物都可以利用，減少了廢棄物的污染(4)這個生態工程中沒有廢棄物的產生，屬于無廢棄物農業，與石油農業相比，其主要優點是_____________________________________________________________________________________，其缺點是____________________________________________________________________________________________________。(5)該系統能體現系統學和工程學原理嗎？請簡要說明。____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：在該水陸物質和能量交換型生態工程中物種種類繁多，系統結構復雜，各種動植物之間通過食物鏈、食物網相互聯系，從而形成物質循環和能量流動渠道，該生態系統屬典型的無廢棄物農業，與石油農業相比，最大優點是實現了物質循環利用，對環境的污染與破壞程度小。該系統實現結構優化，各部分功能得以充分發揮，從而使能量、物質、信息等流動達1＋1大于2的效果。答案：(1)稻、果樹、桑樹、茭白、菱藕和草豬、湖羊、魚、蠶物種多樣性(2)食物物質循環和能量流動(3)C(4)物質循環利用，對環境的破壞性很小生產效率低，難以適應人口的快速增長(5)能。系統中的各組分及其相互關系是經過精心設計的，是一種優化結構，各部分的功能得到充分發揮，使能量、物質、信息等的轉換和流通達到總體功能大于各部分之和的效果A級基礎鞏固1．如圖是“無廢棄物農業”物質和能量流動圖，該圖所體現的主要生態工程原理是()A．物種多樣性原理 B．整體性原理C．物質循環再生原理 D．協調與平衡原理解析：由圖解沼氣池的應用可知，無廢棄物農業利用的原理是物質循環再生原理。答案：C2．生態工程建設的實質目的是()A．減少生產消耗，增加生產效益B．減少環境污染，發揮資源潛力C．征服自然世界，主宰經濟發展D．遵循自然規律，實現可持續發展解析：生態工程建設的目的是遵循自然界物質循環規律，充分發揮資源的生產潛力，防止環境污染，達到經濟效益和生態效益的同步發展。其實質是實現經濟的可持續發展。答案：D3．下列措施中不符合城市生態工程建設基本原理的是()A．城市規劃，分區建設工業區、居住區、生態綠地等B．大力推廣“環境友好技術”和低污染清潔生產工藝C．采用浮床工藝法等手段治理環境污染D．用法律手段嚴禁汽車上路及造紙廠、酒廠生產，以斷絕污染的源頭解析：嚴禁汽車上路及造紙廠、酒廠生產，一方面會嚴重阻滯經濟發展，另一方面也不能達到“斷絕污染源頭”的目的。答案：D4．要實現人與自然的和諧發展，下列措施最合理的是()A．通過生物技術手段，轉化淀粉生產可再生能源B．使用化學農藥防治病蟲害，保證糧食穩產C．發展生態農業，實現物質和能量的多級利用D．大力開墾濕地，擴大糧食種植面積解析：本題考查的是與生態工程有關的問題。人與自然的和諧發展就是可持續的發展，即實現物質的循環利用和能量的多級利用，并且人類的發展不應該以破壞生態環境為代價。轉化淀粉生產可再生能源，不是可持續發展，沒有實現物質的循環利用。化學農藥污染環境。開墾濕地會破壞原有的生態平衡。答案：C5．在人類的生產活動中，為了不受大自然的懲罰，必須具備的正確觀點是()A．只有講求生態效益，才能獲得穩定的經濟效益B．遵循生態系統自身規律，大力擴展耕地面積C．保護對人類有益的生物資源，消滅對人類不利的種群D．優先考慮經濟效益，充分開發、利用自然資源解析：大力擴展耕地面積、消滅對人類不利的種群都會破壞生態環境，人類活動必須在考慮生態效益的前提下實現一定的經濟效益，才能實現可持續發展。答案：AB級能力訓練6．珠江三角洲的農民充分利用自然條件，建立了該地特有的蔗基魚塘和桑基魚塘。請據圖回答下面的問題。(1)這種人工生態系統最基本的生物因素是______________。要使它長期穩定發展，除了有穩定的________來源，各類生物要_________________。(2)建立這一生態系統的目的是使生產者固定的能量______________________________；其能量利用率高的原因是在營養結構上具有________________的特點。(3)蠶糞、蔗葉進入魚塘經過__________________的作用，又被桑基、蔗基所利用。蠶糞中的氨經過__________的作用，形成了________________________________被植物利用。(4)概括地說，該生態系統功能的維持，取決于它__________________________________________________________________。解析：建立該人工生態系統的目的是使能量最大限度地流向對人類最有益的部分，因其食物鏈相對較短，能量損耗較少，故能量利用率較高；生態系統功能的維持有賴于它的各功能類群(生產者、消費者及分解者)之間能量流動和物質循環相對穩定。答案：(1)生產者和分解者能量保持相對穩定(2)流向對人類最有益的部分食物鏈短(3)分解者硝化細菌硝酸鹽和亞硝酸鹽(4)生產者、消費者和分解者之間的能量流動和物質循環在較長的時間內保持相對的穩定性7．如圖為桑基魚塘的物質和能量交換模式圖，據圖回答下列問題。(1)該生態工程體現了__________________________________________________________________________________________等生態工程的基本原理(選答兩項)。(2)通過現代生物技術可提高傳統生態工程的效益，要通過基因工程培育抗病甘蔗，需要的工具酶是________________，可通過_______________________________________________________技術將導入了目的基因的甘蔗細胞培養成植株。若要檢測轉基因甘蔗細胞染色體上是否插入了目的基因，可采用________________技術。(3)為大量繁殖良種豬，可采用胚胎移植技術。該技術首先要對母豬注射____________，做超數排卵處理，以獲得更多的良種豬卵母細胞，然后培養到____________期，與經過__________處理的良種豬精子進行體外受精，將早期胚胎移植到本地母豬體內發育成小豬。受體對移入子宮的外來胚胎基本上不會發生____________反應，為胚胎在受體內的存活提供了可能。解析：(1)由模式圖知桑葉被蠶食用，蠶沙投入魚塘后被魚類食用，甘蔗被人利用，糖渣被豬食用，而豬糞則可以被魚類利用，這體現了物質循環再生原理；為了提高魚塘生態系統的自我調節能力，增加了生物的種類，增加了食物鏈，體現了物種多樣性原理；在獲取農畜產品的同時還要對此系統進行必要的物質和能量的投入，使生物與環境既協調又平衡即體現了協調與平衡原理。(2)基因工程操作時必需的工具酶是限制性核酸內切酶和DNA連接酶；導入了目的基因的甘蔗細胞培養成植株可采取植物組織培養技術；抗病基因是否整合到甘蔗細胞的染色體上，可采取含目的基因的基因組作探針與基因組DNA雜交的方法檢測。(3)為使母豬“超數排卵”需向其體內注射促性腺激素；良種豬的卵母細胞只有在培養到減數第二次分裂中期才具有與精子結合的能力，而良種豬精子在體外受精前需獲能處理；受體胚胎移植存活的生理學基礎是受體胚胎與母體子宮不發生免疫排斥反應。答案：(1)物質循環再生原理、物種多樣性原理、協調與平衡原理、整體性原理(2)限制性核酸內切酶、DNA連接酶植物組織培養DNA分子雜交(3)促性腺激素MⅡ中獲能免疫排斥8．根據以下材料，回答問題。據國家林業局發布的一項調查表明，我國已經成為受荒漠化危害最為嚴重的國家之一。目前，全國四分之一以上的田地荒漠化，每年因荒漠化造成的直接經濟損失達540億元，因此在實施西部大開發過程中，要切實搞好生態環境的保護和建設，大力開展植樹種草、治理水土流失、防治沙漠化等活動。(1)從生態因素分析，改善西部地區生態環境必須首先解決的非生物因素是________。(2)“退耕還林(還草)”所依據的主要生態工程原理是__________________；其目的是提高生態系統的______________。(3)保護環境、保持生態系統穩定性的關鍵是保護森林。近年來，首都北京等地頻繁出現“沙塵暴”，源頭主要來自黃土高原和內蒙古地區。這說明森林等植被在___________________________________等方面起重要作用；另外我國在西北植樹造林方面依據生態工程的______________原理，要注意樹種不要過于單一。解析：本題考查了必修教材內容中決定生物的生態因素之一，即非生物因素——水，并聯系西北地區特定的地理條件得出。同時也考查了生態工程建設中物種多樣性原理的應用，“退耕還林(還草)”提高了物種多樣性的同時，植被具有的特殊生態功能，如防風固沙、保持水土、涵養水源等隨之體現，改善了西北氣候，進而形成良性循環。答案：(1)水(2)物種多樣性原理自我調節能力(3)防風固沙物種多樣性9．某校研究性學習小組的同學前往市郊調查農業生態系統，經過交流和修改后繪制出下圖，請據圖回答有關問題。(1)你認為該生態系統是否達到良性循環？并說明理由。___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)該生態系統內能量和物質多級利用的實現，是根據生態系統的________________原理設計的。(3)沼氣池中存在的生物在其細胞中都存在的細胞器有________________。(4)如果要提高農業生態系統的抵抗力穩定性，設計該農業生態系統的結構時，可根據生態系統中生物種群間的相互依存和相互制約原理，科學增加農田中的________________。(5)請你評價以上農業生態系統方案的優點。________________________________