2019-2020生物人教版选修3检测：专题5.1 生态工程的基本原理 12页

专题 5 生态工程 5.1 生态工程的基本原理 一、选择题 题型一 关注生态工程建设 1．下列关于生态工程的说法，错误的是( ) A．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 B．能防止环境破坏和环境污染 C．遵循生态系统物质循环规律，能提高能量利用率 D．生态工程能解决所有环境问题 答案 D 解析 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，B、C 正确； 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，在实践 中得到了广泛应用，但生态工程不能解决所有的环境问题，A 正确，D 错误。 2．下列关于生态工程的叙述，错误的是( ) A．生态工程是生态学与工程学的结合 B．生态工程追求经济与生态的双赢 C．生态工程是无消耗、多效益的工程 D．应用物种多样性和物质循环再生原理 答案 C 解析 生态工程是生态学、工程学、系统学等学科的交叉结合而产生的新兴 学科，它实现了物质循环利用和能量的多级利用，但并不是无消耗，生态工程追 求的是经济和生态效益的同步发展，C 错误。 3．下列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在资源利用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．①②④ B．①②③ C．①③④ 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，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化。 先生产后治理“肯定会破坏环境”，不符合生态经济。 4．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。 题型二 生态工程所遵循的基本原理 5．如图是“无废弃物农业”物质和能量流动图，该图主要体现了生态工程的 什么基本原理( ) 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 由图可知，“无废弃物农业”实现了物质的区域小循环，以及物质和 能量的分层分级利用，因此主要体现了生态工程的物质循环再生原理。 6．在上世纪六、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 答案 B 解析 大规模种植马尾松一个品种，物种种类少，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。 7．协调与平衡原理主要指( ) A．生物对环境的适应及环境对生物的承载力 B．系统各组分之间要有适当的比例关系 C．自然系统、经济系统、社会系统协调统一 D．物质循环和能量流动协调统一 答案 A 8．如果生物的数量超过了环境承载力的限度，会违背生态工程的哪一基本原 理( ) A．整体性原理 B．系统性原理 C．协调与平衡原理 D．工程学原理 答案 C 解析 如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起生态系统的失衡 和破坏，这违背了生态工程的协调与平衡原理。 9．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。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。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，因为往往是以上因素导致了农民对森林、灌丛的过量砍伐。这依据的 生态工程原理是整体性原理。 10．在我国珠江三角洲地区，桑基鱼塘模式有良好的经济效益和生态效益。 它遵循的是系统的结构决定功能的原理，这种原理的突出特点是( ) A．优化结构，改善系统的功能 B．重视调整系统内各组分之间的比例关系 C．为农作物和牲畜营造良好的生活条件 D．设计成自然—社会—经济复合系统 答案 A 解析 系统学和工程学原理包括系统的结构决定功能原理和系统整体性原 理。系统的结构决定功能原理：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。故选 A。 11．根据系统学和工程学原理，下列示意图表示的系统工作最可靠的是( ) 答案 D 解析 分析题图可知，A 表示集中式，B、C 表示环式，D 表示分布式，采用 分布式结构工作的可靠性优于采用集中式和环式结构。 12．通常情况下，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，那里的生物多样性也将锐减，从而造成系统的崩溃。 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 答案 C 解析 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”。题中所举实例体现的是生态工程的系统整体性原理。 二、非选择题 13．如图是我国南京古泉生态农场的以沼气为纽带，联动农作物种植、蚯蚓 养殖、养鱼、养鸡、养鸭等产业的物质循环利用示意图。 请据图回答： (1)图中蘑菇房中的蘑菇属于生态系统成分中的________。 (2)某同学据图写出一条捕食食物链：果树→蚯蚓→鸡，该食物链________(填 “正确”或“不正确”)。 (3)利用沼气燃烧为鸡舍延长照明时间，提高产蛋率；利用性外激素诱捕果园 中的害虫。这些实例体现了生态系统的________在农业生产中的应用。 (4)果园与森林相比，其抵抗力稳定性________(填“高”或“低”)，原因是 __________________________________________________。 (5)此生态农业与传统农业相比，明显的优势有____________________和 ______________________________________。 答案 (1)分解者 (2)不正确 (3)信息传递 (4)低 果园生物种类少，营养结 构简单 (5)实现了能量的多级利用 减轻了对环境的污染(或实现了废物资源化 等)(顺序可以颠倒，答出两点即可) 解析 (1)蘑菇不能利用无机物合成有机物，其利用的是粪便、沼渣、沼液中 的有机物，属于分解者。 (2)蚯蚓属于分解者，不参与捕食食物链的构成。 (3)光照、性外激素分别属于物理信息和化学信息。这些实例是信息传递在农 业生产中的具体应用。 (4)与果园相比，森林的生物种类更多，营养结构更复杂，其抵抗力稳定性更 高。 (5)生态农业的优点在于实现了能量多级利用、物质循环再生，从而降低了环 境污染。 14．如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 系统的结构 决定功能原理 解析 (1)在不考虑人工投入的情况下，生态系统的总能量是生产者通过光合 作用固定的能量。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)有机物经分解者的分解作用可转化为无机物被植物利用。 (3)该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比作物 种类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)建立桑基鱼塘农业生态系统遵循的原理主要是物质循环再生原理与系统的 结构决定功能原理。 一、选择题 1．下列关于生态工程的叙述，不正确的是( ) A．生态工程研究的对象是社会—经济—自然复合生态系统 B．“退耕还林”“退耕还草”属于生态工程的内容 C．生态工程应遵循“整体、协调、循环、再生”的原则 D．实施生态工程的目的是环境保护 答案 D 解析 生态工程研究的对象是社会—经济—自然复合生态系统，其目的不单 纯是环境保护，而是要实现社会、经济、自然的协调发展，共同进步。 2．与“无废弃物农业”相比，“石油农业”主要优点是( ) A．物质可以循环利用，对环境几乎没有破坏性 B．使用植物易于吸收的化肥作肥料，在促进植物快速生长的同时也有助于周 围环境的净化 C．以煤和石油等原料为动力，极大地提高了生产效率 D．是一种低投入高产出的农业生产方式 答案 C 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，需要 以煤和石油等为原料或动力，对环境污染严重但也极大地提高了生产效率。 3．如图所示说明我国现有的生产模式严重违反了哪一生态工程原理( ) 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 答案 D 解析 分析题图可知，我国现有的生产模式造成了能源大量消耗和污染物的 积累，说明该生产模式没有遵循物质循环再生原理。 4．生态系统内即使某个物种由于某种原因死亡，也会很快有其他物种占据它 原来的生态位置，从而避免了系统结构或功能的失衡。这体现了生态工程的什么 原理( ) A．协调与平衡原理 B．物种多样性原理 C．物种循环再生原理 D．整体性原理 答案 B 解析 生态系统内的某个物种由于某种原因死亡，很快有其他物种占据它原 来的生态位置。这是由于生态系统中存在许多物种，它们之间具有复杂的营养关 系。在同一个营养级的生物有多种，它们不会因某个物种的消失而受到严重影响， 而是可以发生替代，体现了物种的多样性原理。 5．某草原牧区，在进行草场建设时，既注重不同牧草种类的搭配种植，又对 单位面积内的放牧量做了一定控制。这种做法体现了( ) A．实行“循环经济”的原则 B．低消耗，多效益原则 C．物种多样性和协调与平衡原理 D．自然—社会—经济复合系统 答案 C 解析 在进行草场建设时，注重不同牧草种类的搭配种植，这体现了物种多 样性原理；在进行草场建设时，对单位面积内的放牧量做了一定控制，这体现了 协调与平衡原理。 6．在帮助农民发展经济的同时，一定要注意一些实际问题，如“香蕉不宜在 北方地区栽种”“苹果树不宜在热带地区栽种”，这主要体现了生态工程的( ) A．整体性原理 B．协调与平衡原理 C．物种多样性原理 D．物质循环再生原理 答案 B 解析 生物只有在一定适宜的环境才能正常生长，所以“香蕉不宜在北方地 区栽种”“苹果树不宜在热带地区栽种”，主要体现了生态工程的协调与平衡原 理。 7．地衣中的藻类和真菌互利共生，若分开，两者都不能正常生长，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．整体性原理 答案 C 解析 互利共生体现了生态工程的系统整体性原理，该原理是指系统各组分 之间有适当的比例关系，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”。 8．下列关于生态工程建设的叙述，不正确的是( ) A．在进行林业工程建设时，若违反整体性原理，就会出现“前面造林，后面 砍林”的现象 B．在发展畜牧养殖业时要合理放牧，考虑环境承载力，遵循协调与平衡的原 理 C．“三北”防护林建设若违背物种多样性原理，连年种植单一品种，会造成 病虫害增加 D．“桑基鱼塘”将鱼的粪便作为有机物还田，运用了能量循环再生原理 答案 D 解析 能量不能循环利用，能量是单向流动的，“桑基鱼塘”将鱼的粪便作 为有机物还田，运用了物质循环再生原理，D 错误。 二、非选择题 9．海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在适应环境变化和应对 雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”，也可称之为“水弹性城市”。 请结合生态工程相关知识，分析回答下面问题： (1)海绵城市可看作生命系统中的________层次。该层次具有________、 ________和________的功能。海绵城市的构建，能形成绿色的生态基础设施，对 提高城市的________能力也大有裨益。 (2)建设海绵城市的一个通常做法是做到雨水回收利用，这体现了生态工程建 设的______________原理；城市蓄水池内不仅安装了现代化的雨水净化系统，还 种植了许 多 水 生植 被 辅 助 净化 ， 这 些植 物 的 引 种需 遵 循 生态 工 程 建 设的 ____________原理；建设海绵城市的目的之一是“扩大公共产品有效投资，提高 新型城镇化质量，促进人与自然和谐发展”，体现了生态工程建设的________原 理。 答案 (1)生态系统 物质循环 能量流动 信息传递 自我调节 (2)物质循 环再生 协调与平衡 整体性 解析 (1)海绵城市可看作生命系统中的生态系统层次，生态系统具有物质循 环、能量流动和信息传递三个方面的功能，构建海绵城市提高了城市生态系统的 自我调节能力。 (2)雨水回收利用体现了物质循环再生原理；引种植物时需考虑与当地气候等 条件相适应，应遵循协调与平衡原理；要促进经济、社会、生态协调发展，应遵 循整体性原理。 10．某生态学家曾指出，生态农业必须具备以下条件：①它必须是一个自我 维持系统，一切副产品都要再循环，尽量减少损失，提倡使用固氮植物、作物轮 作以及正确处理和使用农家肥料等技术来保持土壤肥力；②它必须实行多种经营， 种植业用地与畜牧业用地比例要恰当，这样才能使系统自我维持，并增加农业生 态系统的稳定性和生产出最大的生物量。请回答下列问题。 (1)上述条件①强调的是生态农业应遵循________________原理，这是借鉴了 ________________ 模 式 ， 这 种 经 济 模 式 的 突 出 特 点 是 ____________________________________________。 (2)上述条件②所强调的是________________和______________________。这 有利于__________________________________。 (3)生态农业设计是生态农业建设实施的前提和依据。某研究性课题小组在调 查分析当地农业生产实际情况的基础上，设计了一个良性循环的农业生态系统。 假 设 你 是 该 小 组 的 成 员 ， 你 认 为 这 个 设 计 应 包 括 哪 些 方 面 的 内 容 ？ ____________________________________。 答案 (1)物质循环再生 无废弃物农业 物质循环利用，无废弃物，无环境 污染 (2)物种多样性原理 系统的结构决定功能原理 维持系统较高的抵抗力稳定 性，优化结构，完善功能，增加生物量的产出 (3)①研究设计合理的食物链组成或合理巧接食物链；②实现生态系统中能量 的多级利用；③实现生态系统中物质循环再生(或实现可持续发展或“原料—产品 —原料—产品”)；④设计合理的生态系统营养结构或物质循环和能量流动，提高 抵抗力稳定性；⑤提高整个系统的总体功能和综合效益；⑥绘制出生态系统的结 构模式图；⑦写出设计报告 解析 (1)分析条件①“一切副产品都要再循环”，由此可见，强调的是生态 农业应遵循物质循环再生原理，这是借鉴了无废弃物农业模式，这种经营模式的 突出特点是物质循环利用，无废弃物，无环境污染。 (2)条件②中“多种经营”等体现了生态工程中的物种多样性原理，“种植业 用地与畜牧业用地比例要恰当”等体现了系统的结构决定功能原理，这有利于维 持系统较高的抵抗力稳定性，优化结构，完善功能，增加生物量的产出。 (3)生态农业的设计要考虑合理巧接食物链、物质循环再生和能量的多级利用、 提高生态系统的稳定性等。 11．研究性学习小组参观某市市郊建立的以沼气为中心，以保护生态环境为 目标的“猪—沼—鱼—肥—果蔬”生态模式时绘出了如下模式图，请分析回答： (1)构建以沼气为中心的“猪—沼—鱼—肥—果蔬”生态模式时，基本无废弃 物排放，其所依据的生态学原理是______________原理，另外，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)该生态系统的“基石”是____________，能量的最终来源是________。 (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 加氮肥呢？___________________________________________。 (4)若农田内有虫害发生，采用何种措施既能保护环境又能有效防治害虫？ ____________________________________________________。 答案 (1)物质循环再生 系统学和工程学(或系统的结构决定功能) (2)水稻和大豆 太阳能 (3)氮元素不断通过产品输出该生态系统 (4)引入害虫天敌防治、激素防治、转基因培育抗害虫农作物等 解析 (1)构建以沼气为中心的“猪—沼—鱼—肥—果蔬”生态模式时，基本 无废弃物排放，即一个系统产生的废弃物成了另一个系统的资源，其所依据的生 态学原理是物质循环再生原理；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，这体现了系统学和工程学原理(或系统的结构决定功能原理)。 (2)生产者是生态系统的基石，故该生态系统的“基石”是水稻和大豆。输入 生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，因此能量的最终来源是太阳能。 (3)氮元素能在生物群落和无机环境中不断循环，但是氮元素也不断通过产品 输出该生态系统，因此还要往农田中不断施加氮肥。 (4)若农田内有害虫发生，需要引入害虫的天敌防治、激素防治、转基因培育 抗害虫农作物等，这样既能保护环境又能有效防治害虫。