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【名师策划】2013高考生物夺标系列 专题22 生态工程。一、考纲解读考纲下载考纲解读命题规律命题趋势1.简述生态工程的原理()1.掌握生态工程遵循的原理及应用。2.会分析生态工程的实例及其所用的基本原理。在新课标全国卷中出现过对生态工程的概念和基本原理的考查本专题命题可与生态系统、生态农业、可持续发展相结合以简答题为主，综合性较强，一般不单独考查生态工程，但涉及生态工程部分的命题点难度不会太大、多以记忆与理解为主。一般难度系数在0.75左右，预计这种题型在2013年命题还会继续。2.生态工程的实例()二、热点题型分析热点题型 以生态系统的知识为基础，解答生态工程的原理与应用题【例1】城市生活垃圾要做到分类、回收、利用，实现废物资源化利用。与该做法关系最密切的生态工程原理是（）A物种多样性原理 B整体性原理 C物质循环再生原理 D系统学原理 【解析】城市生活垃圾要做到分类、回收、利用，实现废物资源化利用。所以是废物利用，利用的原理是物质循环再生，所以C选项正确。【答案】C【例2】材料一、实施沼气工程，是我国政府为改善农村环境和发展农村经济大力推广的一种生态工程。材料二、地衣中的真菌和蓝藻互利共生，当把它们分开时，两者都不能正常生长。材料三、居住在林区的农民，“靠山吃山”是他们生活的根本。当进行林业工程建设时，一方面号召农民种树，另一方面考虑林区农民的生活问题，使改善生态和发展经济结合起来，才能真正做到造林护林。生态工程的基本原理包括：物质循环再生原理；物种多样性原理；协调与平衡原理；系统整体性原理整体性原理 系统结构功能原理。上述材料所依据的生态工程主要原理依次是：A B C D 【例3】四川在线报道，攀枝花市仁和区裕仁工贸养鸡场地处沙沟村，占地面积120亩，现每年存栏鸡50000只，其中产蛋鸡30000只，日产鸡粪0.5吨左右。从前，养鸡场里没有粪便处理及排污设施，数万只鸡产生的粪便随意堆放在露天的空地上，浓重的臭味招来大批蚊蝇。遇上下雨，大部分鸡粪被冲到下水管道中，流入周围的鱼塘。“再这样下去，会破坏当地的生态环境，引起周围村民的不满，我们的经济效益也无法保证。”鸡粪中含有较多的营养物质并未被消化，因此，可添加其他饲料养猪。下图所示为某地区农民采用的笼养蝇蛆法形成的食物网。请据图完成有关问题：（1）此生态系统中，第一营养级的生物是_；蝇蛆以粪便等有机物为食，在该生态系统中，它属于_。该生态系统中，最长的食物链有_个营养级。（2）该生态系统体现了生物学的什么原理？_。（3）自然生态系统生产的有机物保持在生态系统内部，基本上可以自给自足。但此生态系统与自然生态系统相比，必须经常输入大量的物质，如_等，此外还可能消耗一定的_等能源。（4）此生态系统的维持，除了取决于物质和能量的供应外，主要取决于_的作用。为了使该系统进一步向着对人类有益的方向发展，应该再采取哪些措施？_。【例4】在社会主义新农村建设中，某县积极发展畜禽养殖和栽桑养蚕两大支柱产业。在生产总量不断提高的同时,，县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现资源的最大化利用，走出了一条适合本地区可持续发展的生态工程之路。请分析下图,并回答问题：(1)该生态工程所遵循的基本原理是 (至少写2种)。(2)该生态系统的能量流动从 开始,图中属于消费者的生物有 。(3)与传统农业生态系统相比,该生态系统更能净化环境,其主要原因是 。 (4)该生态系统为何能提高经济效益？ 。 (5)根据该县地处水乡这一资源优势,请你就该生态系统提出一条合理化建议。 。【例5】现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池曝光池兼氧池植物池”，其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后，可用于浇灌绿地。回答问题：（1）经厌氧沉淀池。曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中，微生物通过 呼吸将有机物分解。（2）植物池中，水生生物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了 （生态系统、菌落、种群）。在植物池的食物网中，植物位于第 营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于 所固定的 能。（3）生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、 和 等原理。一般来说，生态工程的主要任务是对 进行修复，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。【例6】到2010年前，流经渭南、宝鸡、杨凌、咸阳、西安5市(区)的渭河流域54个县区的污水处理厂和垃圾处理场要全部建成投运。近日，陕西省人民政府出台陕西省渭河流域综合治理五年规划(2008年2012年)(以下简称“规划”)，国家和陕西将投资133亿元治理渭河，到2012年，基本消灭渭河干流黑臭现象，使流域生态环境显著改善，打造生态型渭河，使渭河沿线成为三秦大地的绿色长廊。根据上述材料，回答下列问题：（1）生态系统工程建设的目的就是遵守 的规律，达到 和 同步发展。（2）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，而实现循环经济最重要的手段之一就是 。（3）农业的发展对于我国这样一个农业大国来讲具有战略意义，理想的农业是（ ） A传统农业B石油农业C现代农业D生态农业【例7】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”生态模式时主要依据的生态学原理 是 ，该生态系统最大的优点是 。 （2）该生态系统的“基石”是 ，若要生产3kg鸡肉最少需要水稻和大豆共kg。 （3）沼气池中的产甲烷菌在生态学上的作用主要是 。 （4）若农田内有害虫发生，采用何种措施既能保护环境又能有效防治害虫？（写出2种） （5）从生态系统的物质循环分析，焚烧秸秆对农田生态系统的影响是_，焚烧秸杆主要破坏了生态工程的哪一原理？_。【解析】（1）建立生态系统依据的生态学原理是物质循环再生原理，其优点有提高物质和能量利用率，减轻环境污染。（2）生态系统的基石是生产者，即水稻和大豆，最少消耗低营养级的量，能量传递效率按20%计算，即最少消耗水稻和大豆3/20%=15kg。（3）产甲烷菌属于分解者，将有机物分解成沼气。（4）既保护环境又防治害虫的方法有引入害虫天敌防治、激素防治、转基因培育抗害虫农作物等。（5）焚烧秸秆将秸秆中的大部分化学元素以气体的形式释放的大气中，加大了物质的输出，破坏了物质循环再生原理。【例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、养磨菇、种桑养蚕、种植果树等多个生产过程有机地结合起来，成为一种高效良性的循环，生态效益达到了良性发展。请就此生态农场的特点，完成下列问题：（1）该生态农场充分体现了生态工程基本原理的_原理和_原理。（2）该系统的核心之一是沼气池，在沼气发酵过程中，有一种微生物具有除臭作用，这种微生物是_，它的除臭过程是_，该微生物是生态系统成分的_。（3）据生态工程中的物种多样性原理这一理论，有人认为生态农业建设中，应使食物链和营养级越多越长越好。请你结合所学有关生态工程原理，分析该结论是否正确？为什么？题型攻略 【知识储备】农业生态系统的设计方案应当符合以下原则：应当能够体现生态学原理与现代农业技术相结合的原则；应当能够构成一个合理的生产结构；应当体现充分利用自然界的物质和能量资源；应当体现减少环境污染的原则；应当充分考虑经济、社会和生态的综合效益；所设计的农业生态系统，从理论上看应当能够实现良性循环。【易错指导】理清生态工程具体实例所运用到的生态学原理。(1)单一人工林比天然混和林稳定性低，易爆发虫害物种多样性原理；(2)草原确定合理载畜量,不能过度放牧协调平衡原理；(3)引种考虑适应环境协调平衡原理； (4)林业生态工程建设,既考虑种树又考虑生活问题整体性原理。(5)整体性原理(6)整体性原理和系统整体性原理的比较：整体性原理指社会、经济、自然三方面协调统一，保障整个系统的稳定与平衡，例如林业建设中自然系统、社会系统与经济系统的关系问题，即种树的同时考虑经济收入、粮食、燃料等问题。系统整体性原理指整体大于部分之和，即1+1>2。目的是保持系统有很高的生产力，具体是指互利共生的生物体现系统整体性原理，如藻类和珊瑚虫、大豆和根瘤菌、地衣植物中藻类和真菌等。三、测试题一、选择题（共10小题，每题10分，共100分）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2. 下列关于生态工程的叙述中，错误的是（ ）A生态工程是生态学与系统工程学的结合 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生态工程促进人类社会和自然环境的和谐发展3.建设生态工程时，应遵循物种多样性原理，这是由于()A.生物多样性能解决生物与环境的协调与平衡问题B.丰富的物种是发展农、林、牧、渔的基础.生物多样性程度越高，生态系统的抵抗力稳定性就越强.生物多样性是丰产丰收的基础4.实施沼气工程，是我国政府为改善农村环境和发展农村经济大力推广的一种生态工程。它遵循的原理主要是()A.系统整体性原理 B.物种多样性原理C.协调与平衡原理 D.物质循环再生原理【答案】D【解析】物质循环再生原理：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。5.地衣中的真菌和蓝藻互利共生，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什么原理A.系统结构功能原理 B.整体性原理C.系统整体性原理 D.协调与平衡原理6.居住在林区的农民，“靠山吃山”是他们生活的根本。当进行林业工程建设时，一方面号召农民种树，另一方面考虑林区农民的生活问题，使改善生态和发展经济结合起来，才能真正做到造林护林。这种做法遵循的是()A.物种多样性原理 B.整体性原理C.协调与平衡原理 D.系统学原理7.下列哪种生态系统对于蓄洪防旱具有非常重要的作用A.小流域综合治理生态工程 B.湿地生态系统C.草原生态系统 D.森林生态系统【答案】B【解析】湿地被誉为“地球之肾”，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等功能。【点评】本题考查个生态系统对人类的作用。在学习过程中，同学们可以通过列表比较各生态系统对人的作用以加深记忆。8.矿山废弃地生态修复工程的关键是（ ）A优先选择农作物以提高经济效益B选择合适的养殖动物以增加物种多样性C植被恢复和土壤微生物群落的重建D尽可能依靠自然演替恢复其生态功能9.下列关于我国生态工程与西方国家生态工程的比较，正确的是（）西方国家的生态工程以治理环境污染和恢复破坏的生态系统为主要目标，我国的生态工程则以经济和社会效益为主要目标西方国家的生态工程应用范围比我国小我国的生态工程难以像西方那样，设计出标准化、易操作的生态工程样板A. B. C. D.10.下列描述中不符合“生物圈号”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.人类早晚会建立第二个“生物圈”，无须担心地球环境恶化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】“生物圈号”实验使人们认识到人与自然和谐共处的重要性，深化了人们对自然规律的认识，自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝，目前人类仍然没有能力去完全模拟出自然生态系统。二、非选择题（共50分）11.材料：根据国家林业局发布的一项调查表明，我国已经成为受荒漠化危害最为严重的国家之一。目前，全国1/4以上的土地荒漠化，每年因荒漠化造成的直接经济损失达500亿元。因此，在实施西部大开发过程中，要切实搞好生态环境的保护和建设，大力开展植树造林、治理水土流失、防治沙漠化等活动。根据上述材料完成下列问题：（1）从生态因素分析，改善西部地区生态环境必须首先解决的非生物因素是_。（2）“退耕还林还草”所依据的主要生态工程原理是_，其目的是提高生态系统的_。（3）保护环境、保持生态系统稳定性的关键是保护森林。近年来，首都北京等地频繁出现了“沙尘暴”，源头主要来自黄土高原和内蒙古地区。这说明森林等植被在_等方面起重要作用；另外我国在西北植树造林方面应依据生态工程的_原理，要注意树种不要过于单一。12.完成下列有关城市生态系统的问题：（1）城市生态系统的组成包括_；城市环境生态工程应注意三个方面，首先在城市规划和布局方面，要进行城市_，其次是推广“环境友好技术”和_工艺，采用各种手段进行污染治理；同时要建立健全_进行监督。（2）城市环境生态工程需要注意的一个方面是采用各种手段治理污染，就城市污水治理完成问题：其中对污水的治理可采用的方法主要有_、_以及_等。我国科技工作人员创造了浮床生态工艺法来净化污水，就属于上述的_生态净化工程。浮床生态工艺法净化污水过程中所培养的植物是否都可以作为饲料?为什么?13.下图为窦店村综合发展生态工程示意图。请据图完成问题：(1)该工程主要运用了哪些生态工程的基本原理？。（2）这一生态系统的结构和功能有哪些特点？。（3）蓝绿萍的代谢类型是，在生态系统中的地位是 。【解析】窦店村农村综合发展生态工程是以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程：作物秸秆用来生产食用菌和饲料；饲料喂养家禽；人、畜粪尿作为原料生产沼气；沼液用于水产养殖业；沼渣为蔬菜施肥和喂养畜禽，从而达到了物质利用的良性循环，缓解了农村“三料”的缺乏问题，提高了土地产出水平；同时一些加工品和农产品可以输出到市场出售。因此该生态工程主要运用了物质循环再生原理、整体性原理和物种多样性原理。该生态工程以沼气工程为核心，农林牧副渔各业全面发展，增加了劳动力就业机会，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。14.某地种植、养殖品种及生产的某些因素如下表。请根据生态学原理，选择种植、养殖生物各两种，设计一个良性循环的农业生态系统（以物质循环利用示意图的方式展示）。种植玉米、小麦、棉花、苹果养殖猪、鸡、牛、鸭施肥农家肥、化肥（25 kg/亩）虫害玉米螟、黏虫、棉铃虫农药适量【答案】如下图所示：【点评】本题综合考查了同学们的信息处理能力、用图形回答问题的能力。属于对理解、推理和应用层次的考查。15.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下图。请回答下列问题： （1）该生态工程设计将猪圈养在温室内的目的是：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）该生态工程设计的优点是 。 16下图为我国长江中下游地区某地的生态结构图，根据所提供的信息完成下列有关问题：（1）将正确的选项填在上图相应的空白格内。A.流域蓄水能力降低 B.围湖造田C.水土流失 D.旱涝增多（2）为了保障本地区农业的良性持续发展，目前应当采取的主要措施是_。A.计划生育，控制人口 B.绿化造林，兴修水利C.退耕还湖，扩大水域面积 D.发展乡镇企业，增加人均收入（3）围湖造田对本地区水患的影响在于：A._；B._。（4）该地区旱涝发生的规律是：A._，B._。（5）1998年夏季，长江中下游地区发生了有史以来最大的洪涝灾害，是天灾还是人祸？你是怎样理解的？17. “四位一体”（人居种植养殖沼气）生态农业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。下图是该系统物质循环的示意图，请分析回答下列问题：（1）图中有几条食物链？ 。（2）该生态系统中能量能否循环利用？ 。该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是 。（3）举2例说明“四位一体”农业有哪些生态效益? 。 （4）从图中可知，人类生活中所需的能源来自于太阳能、沼气等。利用这些能源与利用煤炭相比，它突出的优点是 。【解析】（1）生物间由于食物关系而形成的联系称作食物链。食物链是由生产者和消费者组成，不包括非生物的物质和能量、分解者。因此，该图中只有两条食物链：蔬菜人；蔬菜猪人。（2）能量是不可以循环利用的，使用后就转为其他形式储存或者以热能的形式散失。生态农场的最大优点是废物资源化，从而实现了能量和物质的多级利用，提高能量的利用率，加快物质循环的速度。（3）图中利用农业生产中的废弃物、人和动物的粪便等作为原料发酵产生沼气（产热量高、燃烧后只产生水和二氧化碳），以沼气为燃料或者用于照明，减少稻草等直接燃烧产生的污染，保护植物；人和动物的粪便用于发酵，改善农村卫生条件；发酵后的沼渣、沼液用作肥料，提高了土壤肥力，从而减少化肥用量。（4）沼气、太阳能等清洁能源的利用减少了煤炭燃烧中产生的二氧化碳、灰尘、二氧化硫等的排放。- 18 -
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