新2017高考生物一輪復(fù)習(xí) 第十單元 現(xiàn)代生物科技專題 第38講 生態(tài)工程學(xué)案（含解析）北師大版

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1、 第38講 生態(tài)工程 考點(diǎn)一　生態(tài)工程的基本原理 1．生態(tài)工程的概念 應(yīng)用生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)的有關(guān)理論和系統(tǒng)論方法，以生態(tài)環(huán)境保護(hù)與社會經(jīng)濟(jì)協(xié)同發(fā)展(可持續(xù)發(fā)展)為目的，對人工生態(tài)系統(tǒng)、人類社會環(huán)境和資源進(jìn)行保護(hù)、改造、治理、調(diào)控和建設(shè)的綜合工藝技術(shù)體系或綜合工藝過程。 2．生態(tài)工程的相關(guān)理論 (1)系統(tǒng)論 ①定義：指相互聯(lián)系的諸要素的綜合體。 ②系統(tǒng)的基本特征 a．系統(tǒng)是一個(gè)有序的有機(jī)整體； b．一個(gè)系統(tǒng)執(zhí)行特定的功能； c．系統(tǒng)具有較強(qiáng)的整體功能； d．系統(tǒng)的組成成分之間發(fā)生相互作用； e．系統(tǒng)具有一定的邊界。 (2)生物之間的共生、抗生理論 ①含義：生態(tài)系統(tǒng)

2、中的所有生物都與其他生物之間存在著各種各樣的普遍聯(lián)系和相互作用。 ②共生、抗生的關(guān)系 生物種群間的共生關(guān)系是生態(tài)工程中的生物之間相互利用、相互促進(jìn)、互為防護(hù)的重要機(jī)制。 ③意義：利用這些基本原理建造生態(tài)工程，是保證其穩(wěn)定性、提高綜合效益的重要保障。 (3)生物多樣性理論 ①理論依據(jù)：在自然的生態(tài)系統(tǒng)中，由于其生物種群數(shù)量較豐富，結(jié)構(gòu)及營養(yǎng)關(guān)系復(fù)雜，因而具有較高的穩(wěn)定性。而人為的生態(tài)系統(tǒng)(例如農(nóng)田)，其種群組成單一，穩(wěn)定性很低。 ②意義：為了保證生態(tài)工程所構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的穩(wěn)定性，而且能夠創(chuàng)造良好的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益，在生態(tài)工程設(shè)計(jì)和實(shí)施的過程中，必須以生物多樣性為重要原則。

3、 (4)食物鏈理論 ①食物鏈的作用：生態(tài)系統(tǒng)中的生物通過食物鏈彼此聯(lián)系，可以將某種形式的能量和物質(zhì)轉(zhuǎn)變成另一種形式的能量和物質(zhì)。 ②通過食物鏈的轉(zhuǎn)化形式 a．可以把一種生物產(chǎn)品轉(zhuǎn)化成為另一種類型的生物產(chǎn)品； b．可以使低能量的生物產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為高能量的生物產(chǎn)品； c．可以將一些低價(jià)值的產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)楦邇r(jià)值的產(chǎn)品； d．可以通過食物鏈某一環(huán)節(jié)生物產(chǎn)品的增加或減少，調(diào)節(jié)另一環(huán)節(jié)的生物產(chǎn)品數(shù)量； e．在人為的生態(tài)工程系統(tǒng)中，可以通過對食物鏈各環(huán)節(jié)的調(diào)控，改變物質(zhì)、能量的轉(zhuǎn)移途徑和富集方式。 [診斷與思考] 1．判斷下列說法的正誤 (1)生態(tài)工程是無消耗、多效益的工程(　×　) (2)“

4、無廢棄物農(nóng)業(yè)”遵循的是物種共生、抗生理論(　×　) (3)某草原牧區(qū)，在進(jìn)行草場建設(shè)時(shí)，既注重不同牧草種類的搭配種植，又對單位面積內(nèi)的放牧量做了一定控制，體現(xiàn)了物種多樣性原理和協(xié)調(diào)與平衡原理(　√　) (4)建立生態(tài)農(nóng)業(yè)時(shí)巧設(shè)、增設(shè)食物鏈的目的是使食物鏈延長，消耗能量環(huán)節(jié)增多，系統(tǒng)總能量利用率降低(　×　) (5)建立生態(tài)農(nóng)業(yè)時(shí)巧設(shè)、增設(shè)食物鏈的目的是使食物鏈延長，消耗能量環(huán)節(jié)增多，系統(tǒng)總能量利用率降低(　×　) 2．西部大開發(fā)中一項(xiàng)很重要的內(nèi)容就是生態(tài)工程建設(shè)。從協(xié)調(diào)與平衡理論出發(fā)，在我國西北地區(qū)植樹造林應(yīng)注意哪些問題？ 提示　栽種與西北氣候環(huán)境相適應(yīng)的樹種或草，并注意考慮環(huán)境的承

5、載力。 題組　生態(tài)工程的原理 1．我國西北土地沙化和鹽漬化非常嚴(yán)重，原因有多種，其中一個(gè)主要原因是超載放牧，導(dǎo)致草地退化。試分析上述事實(shí)主要違背了生態(tài)工程的什么理論(　　) A．系統(tǒng)論 B．物種共生、抗生理論 C．生物多樣性理論 D．食物鏈理論 答案　B 解析　物種共生、抗生理論是生態(tài)工程的基本原理之一，該原理的一個(gè)重要方面就是考慮環(huán)境承載力，即生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。 2．在遼寧西部的章古臺地區(qū)，最初進(jìn)行林帶建設(shè)時(shí)，單一種植了大片的樟子松林，由于沒有一條昆蟲與其天敵相生相克的食物鏈，使松毛蟲肆虐一時(shí)，這體現(xiàn)了________理論在生態(tài)工程的重要性(　　) A．物種共生

6、 B．系統(tǒng)論 C．食物鏈 D．生物多樣性 答案　C 解析　由于樟子松林中缺少制約松毛蟲的食物鏈存在，所以才造成松毛蟲成災(zāi)。 生態(tài)工程的基本理論— 考點(diǎn)二　農(nóng)業(yè)生態(tài)工程 1．我國農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的主要技術(shù) (1)物質(zhì)良性循環(huán)技術(shù) ①含義：利用不同種類生物存在相互利用、相互促進(jìn)關(guān)系的特性，建立起來的分級利用和各取所需的生態(tài)工程系統(tǒng)。 ②實(shí)例：在基塘循環(huán)模式中，充分利用基上的桑、蠶等生物與塘中的魚之間存在的食物及營養(yǎng)關(guān)系，構(gòu)建出了“?！Q→蠶沙→魚→塘泥→?！钡纳；~塘生態(tài)工程。 (2)生物立體布局技術(shù) ①含義：利用自然生態(tài)系統(tǒng)中不同物種的特點(diǎn)，通過合理組合，建立各種

7、形式的立體結(jié)構(gòu)，以達(dá)到充分利用空間，提高生態(tài)系統(tǒng)光能利用率和土地生產(chǎn)力，增加物質(zhì)生產(chǎn)的目的。 ②實(shí)例：這種生態(tài)農(nóng)業(yè)類型在我國普遍存在，數(shù)量較多，包括植物與植物、植物與動物、動物與動物等的立體布局，如蔗田種菇，稻田養(yǎng)魚，稻田養(yǎng)鴨，鰱魚、鳙魚、草魚、鯽魚、河蚌混養(yǎng)技術(shù)等。 (3)資源綜合開發(fā)技術(shù) ①含義：充分利用生態(tài)系統(tǒng)中的各種能源，通過工程措施與生物措施，將生態(tài)系統(tǒng)中的能源轉(zhuǎn)化為可以被人類直接利用的能量形式。 ②實(shí)例：包括太陽能利用技術(shù)、生物能利用技術(shù)(如沼氣)、農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品利用技術(shù)(如秸稈利用)等。 (4)水土流失綜合治理技術(shù) ①含義：主要是利用各種農(nóng)業(yè)耕作方法，減少表層土壤伴隨降水

8、的沖刷而產(chǎn)生的流失，保持水土。 ②實(shí)例：這類技術(shù)主要包括作物栽培耕作技術(shù)(如作物在同一水平面上耕種)、農(nóng)業(yè)工程改造技術(shù)(如梯田)、生物工程治理技術(shù)(如間作)等。其中生物工程治理技術(shù)是一種省力、省錢、高效、有前途的方法。 2．種植業(yè)生態(tài)工程 以栽培各種農(nóng)林植物為主的種植業(yè)生態(tài)工程是生態(tài)工程的重要類型，也是農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的基礎(chǔ)。其技術(shù)體系既包括傳統(tǒng)的間作、套作等精耕細(xì)作的技術(shù)，又包含對現(xiàn)代高新技術(shù)的綜合與配套應(yīng)用。 (1)農(nóng)作物系統(tǒng)生態(tài)工程：指對傳統(tǒng)的作物間作、套作進(jìn)行改進(jìn)，使之成為種植業(yè)生態(tài)工程的組成部分。如玉米、豆類間作模式；麥類、大豆、玉米套作模式；小麥、玉米復(fù)種模式等。 (2)農(nóng)林

9、復(fù)合系統(tǒng)生態(tài)工程：農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)又叫做混農(nóng)林業(yè)，是一種在全世界廣泛應(yīng)用的、持續(xù)有效的土地使用管理體系，其主要內(nèi)容就是進(jìn)行農(nóng)林間作。 3．養(yǎng)殖業(yè)生態(tài)工程 養(yǎng)殖業(yè)生態(tài)工程是一種以家養(yǎng)動物為主，應(yīng)用生態(tài)學(xué)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)的基本原理，采用生態(tài)工程方法，將相應(yīng)的人工養(yǎng)殖動物、植物、微生物等生物種群有機(jī)匹配，建立起來的穩(wěn)定、高效、持續(xù)的人工復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。 [診斷與思考] 1．判斷下列說法的正誤 (1)稻田養(yǎng)鴨利用了資源綜合開發(fā)技術(shù)(　×　) (2)?；~塘生態(tài)工程利用了水土流失綜合治理技術(shù)(　×　) (3)生物立體布局技術(shù)可以充分利用太陽輻射能和土地資源(　√　) 2．利用生物立體布局

10、技術(shù)建立農(nóng)業(yè)生態(tài)工程有什么意義？ 提示　它可以實(shí)現(xiàn)空間上多層次和時(shí)間上多序列的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，使各種生物處于不同的生態(tài)位，各得其所，相得益彰，既充分利用太陽輻射能和土地資源，又為農(nóng)作物形成一個(gè)良好的生態(tài)環(huán)境。 3．農(nóng)作物系統(tǒng)生態(tài)工程三種模式有哪些區(qū)別？ 提示　間作是指兩種以上的作物在同一季節(jié)成行間隔種植；套作是指在前一作物的生長后期，于株間或行間種植后一作物；復(fù)種是指在一塊地上一年內(nèi)種植、收獲兩季以上作物的種植方式。 題組一　分析我國農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的主要技術(shù) 1．在“?！Q→蠶沙→魚→塘泥→桑”的?；~塘生態(tài)工程中運(yùn)用的生態(tài)工程的技術(shù)是(　　) A．物質(zhì)良性循環(huán)技術(shù) B．生物立體布局

11、技術(shù) C．資源綜合開發(fā)技術(shù) D．水土流失綜合治理技術(shù) 答案　A 解析　基塘循環(huán)模式是充分利用基上的桑、蠶等生物與塘中的魚之間存在的食物與營養(yǎng)關(guān)系，建立起來的分級利用和各取所需的生態(tài)工程系統(tǒng)。 2．下列對生物立體布局技術(shù)的敘述中，不正確的是(　　) A．生物立體布局技術(shù)是利用自然生態(tài)系統(tǒng)中不同物種特點(diǎn)，合理組合，建立的立體結(jié)構(gòu) B．生物立體布局技術(shù)的目的是充分利用空間，提高光合作用效率和土地生產(chǎn)力 C．生物立體布局技術(shù)可以使不同生態(tài)位的生物各得其所，相得益彰 D．蔗田種菇、稻田養(yǎng)魚屬于該種生態(tài)農(nóng)業(yè)類型 答案　B 解析　生物立體布局技術(shù)的目的是提高光能利用率，而不能提高光合作

12、用效率。 題組二　分析種植業(yè)生態(tài)工程 3．下列關(guān)于農(nóng)作物系統(tǒng)生態(tài)工程的敘述中，錯(cuò)誤的是(　　) A．農(nóng)作物系統(tǒng)生態(tài)工程屬于種植業(yè)生態(tài)工程的組成部分 B．玉米、豆類間作模式屬于農(nóng)作物系統(tǒng)工程 C．間作、套作和復(fù)種模式都只應(yīng)用于農(nóng)作物系統(tǒng)生態(tài)工程 D．間作時(shí)要根據(jù)地力的強(qiáng)弱調(diào)整間作的寬度 答案　C 解析　間作、套作、復(fù)種等精耕細(xì)作技術(shù)屬于種植業(yè)生態(tài)工程，應(yīng)用于農(nóng)作物系統(tǒng)生態(tài)工程和農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)生態(tài)工程。 4．農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)生態(tài)工程是一種在全世界廣泛應(yīng)用、持續(xù)有效的土地使用管理體系，其主要內(nèi)容是(　　) A．玉米、豆類間作模式 B．麥類、大豆套作模式 C．小麥、玉米復(fù)種模式 D

13、．農(nóng)林間作模式 答案　D 解析　農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)工程的主要內(nèi)容是農(nóng)林間作模式，如棗糧間作模式、農(nóng)楊間作模式或橡膠茶樹間作模式。 題組三　分析養(yǎng)殖業(yè)生態(tài)工程 5．如圖為生態(tài)養(yǎng)豬模式。從圖中可知該生態(tài)工程屬于(　　) A．農(nóng)作物系統(tǒng)生態(tài)工程 B．農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)生態(tài)工程 C．養(yǎng)殖業(yè)生態(tài)工程 D．清潔及可再生資源系統(tǒng)組合利用的生態(tài)工程 答案　C 解析　生態(tài)養(yǎng)豬屬于養(yǎng)殖業(yè)生態(tài)工程。 6．桑基魚塘是將低洼稻田挖深作塘，塘內(nèi)養(yǎng)魚，塘基上種桑，用桑養(yǎng)蠶，蠶糞養(yǎng)魚，魚糞肥塘，塘泥肥田、肥桑，從而獲得稻、魚、蠶三豐收。這是哪方面的典型例子(　　) A．維持原有的生態(tài)平衡 B．根據(jù)人類的需要

14、建立新的生態(tài)平衡 C．加速生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) D．加速生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 答案　B 解析　?；~塘是人們根據(jù)生態(tài)工程的基本原理，按照人們的需求，設(shè)計(jì)并建立的具有一定穩(wěn)定性的生態(tài)農(nóng)業(yè)工程體系，此體系提高了物質(zhì)和能量的利用效率。 考點(diǎn)三　城市生態(tài)工程 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．環(huán)境控制工程 城市的環(huán)境工程必須盡量做到城市生態(tài)系統(tǒng)與所在地區(qū)的自然環(huán)境、人類社會環(huán)境以及建筑物等形成密切的聯(lián)系，并保持人、社會、環(huán)境在時(shí)間、空間上的最大和諧，保證人類與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。基于這樣的原則，城市環(huán)境控制工程應(yīng)主要包括以下內(nèi)容。 (1)大氣環(huán)境控制：在措施的制定上，嚴(yán)格

15、控制造成大氣污染的源頭，實(shí)施“清潔生產(chǎn)”。還應(yīng)加大城市大氣環(huán)境的人工調(diào)控力度，加強(qiáng)綠化建設(shè)，利用植物對各種有害氣體的吸收，改善空氣資源狀況。 (2)水資源控制：城市的水分調(diào)控是生態(tài)工程相當(dāng)重要的任務(wù)之一?？諝庵兴值暮恐饕峭ㄟ^以下兩種途徑進(jìn)行調(diào)控：增加城市綠地面積，通過綠色植物的蒸騰增加城市空氣中水分的含量；增加城市中的人工水體，如人工河、人工湖等。土壤中水分的調(diào)控主要途徑是限量開采地下水。對于城市居民的生活用水，應(yīng)大力推行一水多用，循環(huán)分級用水，減少水資源的浪費(fèi)。 (3)廢棄物控制：減少城市垃圾，可以從以下方面著手：一是減少不合理輸入，原料產(chǎn)品在產(chǎn)地進(jìn)行粗加工后再輸入城市；二是居民生

16、活垃圾采取分類包裝、垃圾站分類存放、統(tǒng)一回收的辦法進(jìn)行處理；三是制定規(guī)章制度，減少工業(yè)垃圾的排放并積極鼓勵(lì)回收利用。 (4)噪聲控制：各種噪聲都會在一定程度上危害人類健康。對于噪聲的控制，主要通過控制噪聲源、利用綠色植物建立隔離區(qū)和隔離帶以及利用人工建筑隔離噪聲。 (5)居住環(huán)境調(diào)控：在控制城市規(guī)模、盡量減少城市用地的基礎(chǔ)上，向空間發(fā)展，增加人均居住面積，提高居住環(huán)境的質(zhì)量。 2．生物控制工程 優(yōu)化的生物群落結(jié)構(gòu)是城市生態(tài)系統(tǒng)保持穩(wěn)定、高效、和諧的重要內(nèi)涵。包括人口的控制及其他生物的控制。 (1)人口的控制：對于城市人口應(yīng)主要從以下方面進(jìn)行調(diào)控：一是控制城市人口總量，降低對物質(zhì)、能量

17、的總體消費(fèi)；二是控制人口密度，改善城市生態(tài)環(huán)境；三是提高人口素質(zhì)，建設(shè)現(xiàn)代化城市。 (2)其他生物的控制：主要包括兩方面：一方面增加與擴(kuò)展有益生物，其中加強(qiáng)綠化是非常重要的組成部分，目的是建成多種綠色植物匹配的、優(yōu)美、高效、穩(wěn)定、和諧的城市綠色植物系統(tǒng)，同時(shí)為動物的生存提供環(huán)境。另一方面，抑制有害生物，可以通過無公害藥物和生物防治控制有害生物的種類與數(shù)量。 [診斷與思考] 1．判斷下列說法的正誤 (1)城市生態(tài)系統(tǒng)和其他生態(tài)系統(tǒng)一樣，也包含生物成分和非生物成分(　√　) (2)只要嚴(yán)格控制大氣污染的源頭，就可以保持城市生態(tài)系統(tǒng)具有清潔的空氣(　×　) (3)城市生態(tài)系統(tǒng)水資源的控制

18、只包含對居民的生活用水的控制(　×　) (4)城市生態(tài)系統(tǒng)的人口控制僅指對人口數(shù)量的控制(　×　) (5)對城市生態(tài)系統(tǒng)其他生物的控制主要指增加有益動物，同時(shí)抑制有害動物(　√　) 2．城市水環(huán)境的三個(gè)主要組成部分是什么？ 提示　空氣中的水、土壤水和生活用水。 題組一　城市生態(tài)工程的控制原則和原理 1．下列不屬于城市環(huán)境控制工程實(shí)施原則的是(　　) A．盡量做到城市生態(tài)系統(tǒng)與該地區(qū)的自然環(huán)境、人類社會環(huán)境以及建筑物等形成密切聯(lián)系 B．保持人、社會、環(huán)境在時(shí)間、空間上的最大和諧 C．保證人類與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展 D．加大城市大氣環(huán)境的人工控制力度，改善空氣資源狀況 答案　

19、D 解析　該項(xiàng)內(nèi)容屬于大氣環(huán)境控制的措施。 2．下列措施中不符合城市生態(tài)工程建設(shè)基本原理的是(　　) A．城市規(guī)劃，分區(qū)建設(shè)工業(yè)區(qū)、居住區(qū)、生態(tài)綠地等 B．大力推廣“環(huán)境友好技術(shù)”和低污染清潔生產(chǎn)工藝 C．采用浮床工藝法等手段治理水污染 D．用法律手段嚴(yán)禁汽車上路，造紙廠、酒廠生產(chǎn)，以斷絕污染的源頭 答案　D 解析　對城市環(huán)境的治理用生態(tài)工程的方法進(jìn)行綜合治理。首先在城市規(guī)劃和布局方面，要進(jìn)行城市生態(tài)分區(qū)，合理分布工業(yè)區(qū)、居住區(qū)、生態(tài)綠地等；其次，推廣“環(huán)境友好技術(shù)”和低污染清潔生產(chǎn)工藝，以減少污染的產(chǎn)出；再次，采用各種手段治理污染，進(jìn)行廢棄物的資源化利用。 題組二　城市生態(tài)

20、工程的控制措施 3．下列不屬于水資源控制途徑的是(　　) A．增加綠地面積 B．增加城市中的人工水體 C．限量開采地下水 D．提高人口素質(zhì)、建設(shè)現(xiàn)代化城市 答案　D 解析　提高人口素質(zhì)、建設(shè)現(xiàn)代化城市是人口控制的途徑。 4．隨著工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)，垃圾問題已經(jīng)成為近年來困擾城市健康發(fā)展的重要因素。下列不屬于垃圾控制措施的是(　　) A．減少不合理輸入 B．原材料直接輸入城市，減少中間環(huán)節(jié) C．生活垃圾分類包裝，分類存放，統(tǒng)一回收 D．減少工業(yè)垃圾的排放 答案　B 解析　減少城市垃圾應(yīng)將原料產(chǎn)品在產(chǎn)地進(jìn)行粗加工后再輸入城市，減少不合理輸入。 考點(diǎn)四　生態(tài)工程的

21、綜合運(yùn)用 1．生態(tài)工程應(yīng)用的主要類型 (1)構(gòu)建物質(zhì)能量的多層分級利用系統(tǒng) 典型實(shí)例：利用秸稈養(yǎng)殖家畜，培養(yǎng)食用菌、蚯蚓等的生產(chǎn)設(shè)計(jì)。利用糖化技術(shù)先把秸稈變成家畜愛吃的飼料，家畜食用后排出的糞便及秸稈的殘?jiān)脕砼囵B(yǎng)食用菌，生產(chǎn)食用菌的殘余料又可以用來繁殖蚯蚓，飼養(yǎng)動物，最后再把利用后剩余的殘?jiān)€田，收效較好。 (2)建立水陸交換的物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng) 典型實(shí)例：桑基魚塘。在生態(tài)工程設(shè)計(jì)實(shí)施的過程中，將地挖低作池塘、填高作田基，塘中混養(yǎng)多種魚類，基上種桑。在這種桑基魚塘的生態(tài)工程系統(tǒng)中，基上種桑，桑葉養(yǎng)蠶，蠶沙養(yǎng)魚，魚糞肥沃塘泥，塘泥就近肥桑，形成了?！Q→魚→桑的水陸交換物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)。

22、 (3)實(shí)現(xiàn)“廢物”再生的環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng) 在“廢物”再生環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，可以將收獲植物的一部分作為畜禽的飼料，發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)，畜禽的糞便作為肥料肥田或培育防護(hù)林，農(nóng)田或防護(hù)林又可以吸收工廠排出的CO2等氣體，凈化空氣；利用工廠余熱作為建造溫室的能源，發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)，可以收到很好的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。 (4)建立多功能污水自凈系統(tǒng) 人們模仿生態(tài)系統(tǒng)自身保持穩(wěn)態(tài)的復(fù)雜體系，建造一連串的“氧化塘”，利用水中的菌類、藻類以及一些高等水生植物分解水中的有機(jī)物質(zhì)，放出氧氣，并吸收水中的重金屬離子，達(dá)到改良水質(zhì)的目的。在這一系統(tǒng)中，細(xì)菌分解有機(jī)物可以為其他植物提供營養(yǎng)物質(zhì)。塘底的污泥可以作為制造沼氣的原

23、料，沼氣可以直接提供給生活使用，沼液可以肥田。在改良后的水體中進(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖，魚類取食藻類以及其他水生生物。 (5)構(gòu)建多功能聯(lián)合生產(chǎn)系統(tǒng) 應(yīng)用結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的原理，可以構(gòu)建出農(nóng)、林、牧、漁一體化的生態(tài)工程系統(tǒng)。在這樣的系統(tǒng)中，種植、養(yǎng)殖和加工配套結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對一定的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，使農(nóng)、林、牧、漁各行業(yè)合理規(guī)劃，全面發(fā)展。 2．生態(tài)工程的意義 (1)從全球的角度來看，目前的生態(tài)環(huán)境問題相當(dāng)嚴(yán)重，已經(jīng)發(fā)展到非解決不可的地步。 (2)目前，在全世界范圍內(nèi)都已經(jīng)普遍認(rèn)識到：今后全人類必須走“可持續(xù)發(fā)展”的道路。但直到目前為止，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的具體技術(shù)工藝還沒有真正形成。 (3)從生態(tài)

24、工程的理論與技術(shù)體系的角度來看，其最終目標(biāo)就是要實(shí)現(xiàn)“社會經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境同步發(fā)展”，因此，生態(tài)工程必將成為全世界共同、穩(wěn)步、協(xié)調(diào)發(fā)展的重要工藝技術(shù)。 [診斷與思考] 1．判斷下列說法的正誤 (1)構(gòu)建物質(zhì)能量的分層分級利用系統(tǒng)，可以大大提高營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率(　×　) (2)“廢物”再生可以提高物質(zhì)和能量的利用率(　√　) (3)用于污水凈化的生物往往是需氧型生物(　√　) (4)生態(tài)工程僅可以充分利用各種資源，但不利于可持續(xù)發(fā)展(　×　) 2．從生態(tài)工程的理論與技術(shù)體系的角度來看，其最終目標(biāo)是什么？ 提示　實(shí)現(xiàn)“社會經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境同步發(fā)展”。 題組　生態(tài)工程的綜合

25、應(yīng)用 1．下列關(guān)于生態(tài)工程的敘述中，錯(cuò)誤的是(　　) A．它是無消耗、多效益的工程 B．追求經(jīng)濟(jì)與生態(tài)的雙贏 C．實(shí)現(xiàn)了廢物資源化的良性循環(huán) D．實(shí)現(xiàn)了能量的多級利用 答案　A 解析　生態(tài)工程屬于少消耗、多效益的工程。 2．20世紀(jì)以來農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，大量化肥農(nóng)藥的使用，在糧食產(chǎn)量大幅度提高的同時(shí)，也使食品的質(zhì)量安全持續(xù)下降。于是生態(tài)農(nóng)業(yè)成了世界共同關(guān)注的焦點(diǎn)。下圖表示一種“甘薯＋奶牛＋沼氣＋花木＋龍蝦＋食用菌”生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，試據(jù)圖回答有關(guān)問題： (1)圖中所示生態(tài)系統(tǒng)的主要成分是________________，屬于該生態(tài)系統(tǒng)分解者的有_________________

26、_____。 (2)圖中可以組成的捕食食物鏈?zhǔn)莀_______________。 (3)該生態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)遵循了__________________________________________等生態(tài)學(xué)原理，從而大大提高了能量利用率。 (4)甘薯藤青貯的主要操作是：甘薯藤切段→填壓進(jìn)入青貯窖中→密封一段時(shí)間。其目的在于________________________________________________________________________ _______________________________________________________________

27、_________。 答案　(1)甘薯、花木等生產(chǎn)者　沼氣微生物、食用菌、底泥中的腐生微生物等　(2)甘薯→奶?！?3)物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理(答出“物質(zhì)循環(huán)再生原理”亦可)　(4)通過微生物厭氧發(fā)酵，初步分解甘薯藤中的有機(jī)物，有利于奶牛的消化吸收 知識網(wǎng)絡(luò)　答題語句 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 要語強(qiáng)記 1．生態(tài)工程涉及到的相關(guān)理論有系統(tǒng)論，生物之間的共生、抗生理論，生物多樣性理論和食物鏈理論。 2．物質(zhì)良性循環(huán)技術(shù)指的是利用不同種類生物存在相互利用、相互促進(jìn)關(guān)系的特性，建立起來的分級利用和各取所需的生態(tài)工程系統(tǒng)。 3．種植業(yè)生態(tài)工程技術(shù)包括傳統(tǒng)的間作、套作以及現(xiàn)代高新技術(shù)

28、的綜合與配套應(yīng)用。 4．城市生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境控制主要指對水資源和大氣環(huán)境的控制。 探究高考　明確考向 1．(2014·重慶，7Ⅰ)為治理某廢棄采石場的生態(tài)環(huán)境，對其進(jìn)行了公園化建設(shè)。 (1)對其進(jìn)行整理和覆土，并選擇適生植物進(jìn)行人工造林，不同恢復(fù)時(shí)期的植物物種數(shù)如上圖所示。t0→t1，植物殘?bào)w及凋落物中的有機(jī)物被生態(tài)系統(tǒng)中的__________轉(zhuǎn)化為無機(jī)物，使土壤條件得到改善；同時(shí)由于人工林土壤中存在________________，導(dǎo)致群落中植物物種數(shù)增加；t1→t3，人工林抵抗力穩(wěn)定性的變化是____________；群落中植物物種數(shù)逐漸增加，物種之間________加劇。 (

29、2)通過人工林建設(shè)和園林景觀構(gòu)建，既改善了生態(tài)環(huán)境，又可提高社會和經(jīng)濟(jì)效益，這主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的________________原理。 答案　(1)分解者　種子或繁殖體　增強(qiáng)　競爭　(2)整體性(系統(tǒng)論) 解析　(1)t0→t1，植物殘?bào)w及凋落物中的有機(jī)物被生態(tài)系統(tǒng)中的分解者分解成無機(jī)物，使土壤條件得到改善。改造的廢棄采石場的土壤中存在一些種子或其他繁殖體，所以在群落演替過程中植物物種數(shù)會增加。t1→t3，由于人工林中的植物物種數(shù)增加，所以人工林的自我調(diào)節(jié)能力逐漸增強(qiáng)，導(dǎo)致人工林的抵抗力穩(wěn)定性也逐漸增加。在一個(gè)群落中，植物之間因光照、土壤中的水分和無機(jī)鹽等因素而具有競爭關(guān)系。(2)生態(tài)工

30、程的整體性原理是指進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時(shí)，不但要考慮到自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，更重要的是，還要考慮到經(jīng)濟(jì)和社會等系統(tǒng)的影響力。 2．(2013·廣東，26)污水處理廠的污泥富含有機(jī)質(zhì)和無機(jī)成分，可用作肥料，但其多環(huán)芳烴(PAHs)等有機(jī)污染物含量通常較高，施入土壤會帶來二次污染，生物質(zhì)炭是由作物廢棄秸稈等炭化而成，將污泥、含7%生物質(zhì)炭的污泥均堆放一段時(shí)間后用于盆栽實(shí)驗(yàn)，研究它們對黑麥草生長及PAHs遷移的影響，結(jié)果見下表： 測定項(xiàng)目 紅壤 紅壤＋污泥 紅壤＋含7%生物質(zhì)炭的污泥 土壤PAHs含量(μg/kg) 527 1079 765 黑麥草葉綠素含量(mg/g) 2.0 2

31、.1 2.3 黑麥草每盆干重(g) 1.7 2.3 2.7 黑麥草PAHs含量(μg/kg) 401 651 428 (1)生物質(zhì)炭孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，能改善土壤的通氣狀況，使根系細(xì)胞____________加強(qiáng)，________合成增加，從而促進(jìn)根系對土壤養(yǎng)分的吸收。 (2)由表可知，施用含生物質(zhì)炭的污泥______________________，從而促進(jìn)黑麥草生長；污泥的施用使土壤和黑麥草的PAHs含量________，但生物質(zhì)炭的輸入____________________________，從而降低PAHs污染的風(fēng)險(xiǎn)，由此可見，生物質(zhì)炭有望用作污泥改良劑，促進(jìn)污泥的推廣

32、應(yīng)用，污泥的應(yīng)用符合生態(tài)工程的____________________________________原理。 答案　(1)呼吸作用　ATP　(2)能增加黑麥草葉綠素含量　升高　能降低土壤和黑麥草中PAHs的含量　物質(zhì)循環(huán)再生 解析　(1)生物質(zhì)炭能改善土壤的通氣狀況，促進(jìn)細(xì)胞的呼吸作用，使得細(xì)胞的呼吸作用加強(qiáng)，合成ATP，為根系主動吸收養(yǎng)分提供能量。(2)由表可知，施用含有生物質(zhì)炭的污泥中黑麥草葉綠素的含量較多，從而促進(jìn)黑麥草的生長，污泥施用后土壤和黑麥草的PAHs含量增加，生物質(zhì)炭的輸入則能降低土壤和黑麥草中PAHs的含量。污泥中含有大量的有機(jī)質(zhì)和無機(jī)成分，施用污泥的目的是使其中的養(yǎng)分被

33、充分吸收利用，因此利用了物質(zhì)循環(huán)再生的生態(tài)工程原理。 3．(2011·江蘇，29)池塘養(yǎng)殖普遍存在由于餌料、魚類排泄物、換水不及時(shí)等引起的水體污染現(xiàn)象，研究者設(shè)計(jì)了一種循環(huán)水池塘養(yǎng)殖系統(tǒng)(如圖所示)。請回答下列問題： (1)與自然池塘相比，人工養(yǎng)殖池塘生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力穩(wěn)定性________。人工養(yǎng)殖池塘水體的N、P含量容易升高，會引起水體的富營養(yǎng)化；藻類等浮游生物大量繁殖，加之死亡后被微生物分解，引起水體的溶氧量下降，造成魚類等死亡，進(jìn)一步破壞了生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)，這種調(diào)節(jié)方式稱為________。 (2)與傳統(tǒng)養(yǎng)殖池塘相比，該養(yǎng)殖系統(tǒng)增加的生態(tài)工程設(shè)施有__________________

34、__________?？梢酝ㄟ^在這些設(shè)施內(nèi)栽植水生植物、放養(yǎng)濾食動物等措施，起到對水體的________________，有效減少水體中的N、P等含量。 (3)該養(yǎng)殖系統(tǒng)設(shè)計(jì)為前一池塘上層水流入后一池塘底部，實(shí)現(xiàn)水層交換，其目的有______________________、______________________。 (4)該養(yǎng)殖系統(tǒng)中串聯(lián)的池塘不宜過多，因?yàn)開_____________________________________ ________________________________________________________________________。

35、(5)保持池塘水體中適當(dāng)?shù)腘、P含量是必要的，該養(yǎng)殖系統(tǒng)可以通過______________、____________________進(jìn)行調(diào)控。 答案　(1)高　正反饋　(2)生態(tài)塘和潛流濕地　凈化作用　(3)增加水中的溶氧量　提高餌料的利用率　(4)后面池塘水體中的N和P含量(濃度)越來越高　(5)補(bǔ)水和排水　水泵控制水的流量(循環(huán)頻次) 解析　(1)群落的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，其抵抗力穩(wěn)定性越高，恢復(fù)力穩(wěn)定性越低，人工養(yǎng)殖池塘營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單，恢復(fù)力穩(wěn)定性高，抵抗力穩(wěn)定性低。負(fù)反饋調(diào)節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)，本題中因水體富營養(yǎng)化導(dǎo)致藻類大量繁殖，藻類死亡后使水體溶氧量下降，造成魚類的死亡，這是正反饋調(diào)節(jié)。(2)由圖可知，該養(yǎng)殖系統(tǒng)比傳統(tǒng)養(yǎng)殖池塘增加了生態(tài)塘和潛流濕地，這些設(shè)施內(nèi)的水生植物、濾食動物可以凈化水體、吸收水體中的礦質(zhì)元素。(3)前一池塘的上層植物進(jìn)行光合作用含有較多的氧氣，這些浮游植物及剩余的餌料到下一個(gè)池塘的底部后又可以被利用，提高了餌料的利用率。(4)因營養(yǎng)的聚積使后面池塘中的N和P含量會越來越高。(5)由于是人工養(yǎng)殖系統(tǒng)，可以自主調(diào)節(jié)池塘里的水，以控制N、P含量。 15