2019-2020年高考生物一轮复习 专题5 生态工程随堂训练 新人教版选修3.doc

2019-2020年高考生物一轮复习 专题5 生态工程随堂训练 新人教版选修3题组、生态工程1(xx年高考重庆卷)为治理某废弃采石场的生态环境，对其进行了公园化建设。(1)对其进行整理和覆土，并选择适生植物进行人工造林，不同恢复时期的植物物种数如图所示。t0t1，植物残体及凋落物中的有机物被生态系统中的_转化为无机物，使土壤条件得到改善；同时由于人工林土壤中存在_，导致群落中植物物种数增加；t1t3，人工林抵抗力稳定性的变化是_；群落中植物物种数逐渐增加，物种之间_加剧。(2)通过人工林建设和园林景观构建，既改善了生态环境，又可提高社会和经济效益，这主要体现了生态工程的_原理。解析：(1)在生态系统中，将有机物转化为无机物的生物是分解者。人工林土壤中存在种子或繁殖体，会导致群落物种数增多，进而使人工林自我调节能力增强，抵抗力稳定性增强。由于阳光等资源有限，群落中植物物种数增加，物种间竞争加剧。(2)人工林建设和园林景观构建，既改善了生态环境，又提高了社会和经济效益，这主要体现了生态工程的整体性原理。答案：(1)分解者种子或繁殖体增强竞争(2)整体性(系统论)2(xx年高考广东卷)污水处理厂的污泥富含有机质和无机成分，可用作肥料，但其多环芳烃(PAHs)等有机污染物含量通常较高，施入土壤会带来二次污染。生物质炭是由作物废弃秸秆等炭化而成。将污泥、含7%生物质炭的污泥均堆放一段时间后用于盆栽实验，研究它们对黑麦草生长及PAHs迁移的影响，结果见下表。测定项目红壤红壤污泥红壤含7%生物质炭的污泥土壤PAHs含量(g/kg)5271 079765黑麦草叶绿素含量(mg/g)2.02.12.3黑麦草每盆干重(g)1.72.32.7黑麦草PAHs含量(g/kg)401651428(1)生物质炭孔隙结构发达，能改善土壤的通气状况，使根系细胞_加强，_合成增加，从而促进根系对土壤养分的吸收。(2)由表可知，施用含生物质炭的污泥_，从而促进黑麦草生长；污泥的施用使土壤和黑麦草的PAHs含量_，但生物质炭的输入_，从而降低PAHs污染的风险。由此可见，生物质炭有望用作污泥改良剂，促进污泥的推广应用。污泥的应用符合生态工程的_原理。解析：本题主要考查细胞呼吸、生态系统的结构及生态工程的相关知识。(1)由题中信息可知，生物质炭能改善土壤的通气状况使氧气含量增加，从而促进了根细胞的有氧呼吸，根系对土壤中的矿质元素的吸收方式为主动运输，主动运输需要消耗能量(ATP)，而有氧呼吸能释放大量能量(ATP)。(2)由表中数据可看出黑麦草的干重与叶绿素含量呈正相关，用含生物质碳的污泥培养的黑麦草的叶绿素含量和每盆干重比用红壤、红壤污泥培养的黑麦草的叶绿素含量和每盆干重多，所以施用含生物质炭的污泥可提高黑麦草中叶绿素的含量，从而提高黑麦草光合作用，进而促进黑麦草的生长；表中数据显示施用污泥可使土壤和黑麦草中PAHs含量增加，施用生物质炭后测得的这些数值降低，说明生物质炭能降低土壤中PAHs的含量，从而降低PAHs污染的风险；生物质炭可作为污泥改良剂促进污泥被植物重新利用，同时降低环境污染，符合生态系统工程的物质循环再生原理。答案：(1)有氧呼吸ATP(2)使黑麦草叶绿素含量提高，促进光合作用的进行，有利于有机物的积累增加降低了土壤中PAHs的含量和黑麦草对PAHs的吸收和积累物质循环再生3池塘养殖普遍存在由于饵料、鱼类排泄物、换水不及时等引起的水体污染现象，研究者设计了一种循环水池塘养殖系统(如下图)。请回答下列问题：(1)与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性_。人工养殖池塘水体的N、P含量容易升高，会引起水体的富营养化；藻类等浮游生物大量繁殖、加之死亡后被微生物分解，引起水体的溶氧量下降，造成鱼类等死亡，进一步破坏了生态系统稳态，这种调节方式称为_。(2)与传统养殖池塘相比，该养殖系统增加的生态工程设施有_。可以通过在这些设施内栽植水生植物、放养滤食动物等措施，起到对水体的_，有效减少水体中的N、P等含量。(3)该养殖系统设计为前一池塘上层水流入后一池塘底部，实现水层交换，其目的有_、_。(4)该养殖系统中串联的池塘不宜过多，因为_。(5)保持池塘水体中适当的N、P含量是必要的，该养殖系统可以通过_、_进行调控。解析：(1)与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统中的组分较少，营养结构简单，抵抗力稳定性较低，恢复力稳定性较高。生态系统稳定性的维持是正反馈调节和负反馈调节共同作用的结果，正反馈调节使生态系统远离平衡状态，负反馈调节使生态系统维持在相对稳定的状态。(2)该生态系统属于人工设计的生态工程，与传统养殖池塘相比，增加了生态塘和潜流湿地等设施。生态塘和潜流湿地中的水生植物和滤食动物能够有效减少水体中N、P等的含量，起到净化水体的作用。(3)通过设备将前一池塘上层水导入下一个池塘的底部，可以实现上、下水层的交换，增加水中溶氧量和提高饵料利用率。(4)随着养殖塘中生物体排放的有机污水的积累，越靠后的养殖塘中微生物分解有机物产生的N、P含量会越高，从而造成水体富营养化，故该养殖系统中串联的池塘不宜过多。(5)为保持池塘水体中适当的N、P含量，可以通过不间断地补水和排水来实现，或者是通过水泵控制水的流量来实现。答案：(1)高正反馈(2)生态塘和潜流湿地净化作用(3)增加水中的溶氧量提高饵料的利用率(4)后面池塘水体中的N和P含量(浓度)越来越高(5)补水和排水水泵控制水的流量(循环频次)一、选择题1单一的人工林比天然混合林更容易遭受虫害，主要是不符合生态工程的哪项基本原理()A物质循环再生原理B协调与平衡原理C物种多样性原理 D系统整体性原理解析：人工林物种单一，容易遭受虫害，天然混合林物种多样性高，可以避免由于某个物种灭绝使生态系统结构和功能失衡。答案：C2下列有关生态工程的原理和事例中，错误的是()选项有关事例相关的生态工程原理A无废弃物农业遵循物质循环再生原理B在人工林中增加植被的层次遵循物种多样性原理C无锡太湖水体富营养化引起大面积水华违反协调与平衡原理D前面造林，后面砍林违反系统学和工程学原理解析：本题着重考查生态工程遵循物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理，D项中讲的是在追求生态效益时必须考虑到社会效益、经济效益，这明显是整体性原理。答案：D二、非选择题3生态农业是21世纪农业发展的方向，它遵循可持续发展的原则，以不危及后人发展为前提，在人类生产活动干预下，用科学的发展观，获取生物群体共生，生态和谐，质量安全，优质高效的农业生产载体，也可称为人工生态系统。生态农业建设的核心是：整体、协调、循环、再生、增效。整体是对整个国土进行科学规划；协调各业并使农业生产过程中的技术整合、生产与加工并重，销售与市场对接；循环是投入与产出及生产过程中物质、能量的良性利用；再生是向附加值递进；增效是指经济、生态、社会综合效益的可持续发展。(1)生态工程应在_、_、_等方面取得最佳效果并达到预期目标。(2)生态农业以_理论为依据，以_协调发展为前提，在一定区域内，因地制宜地规划、组织和开展多层次、多功能的农业生产。生态农业以保持生态系统内的_为主导思想，促进物质在系统内循环和重复使用，以最少的投入获取最大的经济效益和生态效益。(3)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。解析：(1)从材料中的最后一句话可知：生态工程应在经济、社会、生态环境等方面取得最佳效果并达到预期目标。(2)生态农业是按照生态学原理和经济学原理，运用现代科学技术成果和现代管理手段，以及传统农业的有效经验建立起来的，能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化农业。生态农业通过人工设计生态工程，协调发展与环境之间、资源利用与保护之间的矛盾，形成生态上与经济上两个良性循环，经济、生态、社会三大效益的统一。生态农业必须遵循协调和平衡原理。(3)生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，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传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。答案：(1)经济社会生态环境(2)生态学环境与经济生态平衡(3)已被破坏的生态环境(或受损的生态环境)4下图示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_、_。解析：(1)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)有机物经微生物的分解作用可转化为无机物，被植物利用。(3)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较作物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。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)物质循环再生原理生物多样性原理5现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池曝气池兼氧池植物池”，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)污水流经厌氧沉淀池、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，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了_(填“生态系统”“群落”或“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。(4)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。解析：(1)依据题干提供的信息分析，污水流经厌氧沉淀池时，有些微生物能通过无氧呼吸分解有机物；流经曝气池时，有些微生物能通过有氧呼吸分解有机物；流经兼氧池后，微生物能通过有氧呼吸和无氧呼吸分解有机物。(2)据本小题提供的信息可推知植物池中所有的生物构成了群落。植物处于食物链的第一营养级；植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于生产者所固定的太阳能。(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理、生物多样性原理、系统学和工程学原理等。(4)根据本小题中提供的信息可推测出，生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境或受损的生态系统进行修复。答案：(1)无氧和有氧(或细胞)(2)群落一生产者太阳(3)物质循环再生物种(生物)多样性(4)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)6下图是对有机废弃物进行处理的一种方案，请回答问题：(1)施用有机肥料有利于提高农作物的产量，原因是土壤微生物分解有机肥料所产生的_使农作物的光合作用强度得到提高。(2)从资源化、无害化角度分析，途径优于的原因是_。(3)少量有机废弃物排入河流，不会使河流中的生物种类和数量发生明显变化，这说明生态系统具有_能力。(4)焚烧塑料垃圾所产生的二英会诱发_基因突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。(5)能降解塑料的微生物属于生态系统的何种成分？_。应在_的土壤中寻找能降解塑料的微生物，从含有多种微生物的土壤中分离出这类微生物，需使用_培养基。若利用DNA重组技术将降解塑料的基因导入某些土壤微生物(如根瘤菌)中，则土壤中的塑料有望得到较快降解，该技术的核心是构建基因表达载体，此过程使用的酶有_。解析：(1)施用的有机肥料被土壤中的微生物通过细胞呼吸分解生成无机物(CO2和无机盐)，CO2和无机盐都可以提高农作物的光合作用强度，有利于提高农作物的产量。(2)对有机废弃物进行处理，既实现了物质和能量的多级利用，又减少了处理过程中产生的污染问题。(3)略。(4)正常细胞在致癌因子的作用下，原癌基因和抑癌基因发生突变，使正常细胞变成不受机体控制的癌细胞。焚烧塑料垃圾所产生的二英属于化学致癌因子。(5)能分解塑料的微生物属于生态系统成分中的分解者，将其体内控制分解塑料的基因分离出来，再利用基因工程技术导入某些土壤微生物体内，可得到能大量降解塑料的微生物，从而解除塑料带来的污染。基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。答案：(1)CO2和无机盐(2)通过多层分级利用有机废弃物，既充分利用有机物中的能量，又减少环境污染(3)自我调节(自我净化)(4)原癌基因和抑癌(5)分解者富含塑料垃圾选择限制性核酸内切酶、DNA连接酶7下面是利用人工湿地净化生活污水(主要含有机物)的原理简图。据图回答：(1)人工湿地是一个生态系统，其中芦苇、绿藻、黑藻属于_成分，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的_结构。(2)控制污水流入人工湿地的速率，除了有利于有机污染物被充分分解外，还有利于植物对_的充分吸收，使出水口处的水质达到排放要求。污水不能过量流入人工湿地，说明生态系统的_。(3)输入该人工湿地的能量有_。若将其改造为湿地公园，则群落的演替方式为_。改造时，要适当增加生物种类，这符合生态工程的_原理。(4)保护生物多样性最有效的措施是_。解析：本题考查对于城市污水治理的人工湿地生态系统的建设原理。(1)藻类和芦苇等能进行光合作用，属于人工湿地生态系统中的生产者，不同的植物在同一个群落中垂直方向上有明显的分层现象，属于群落的垂直结构。(2)湿地生态系统中的植物对污水中无机盐的吸收也是有一定限度的，因此要控制污水的流入速率，保证出水口的水质中的无机盐水平达到排放的要求。湿地虽然具有净化污水的能力，但生态系统的自我调节能力是有一定限度的，所以排放的污水不能过量。(3)生产者固定的太阳能和污水中有机物中的能量是流入该生态系统的总能量。在群落环境失去原有植被后发生的演替属于次生演替。适当增加群落物种的丰富度，可以提高生态系统的抵抗力稳定性，避免生态系统结构和功能的失衡，这符合生态工程的物种多样性原理。(4)生物多样性的保护分为就地保护和迁地保护，就地保护就是在原地对保护的生态系统或者物种建立自然保护区，这是保护生物多样性最有效的措施。答案：(1)生产者垂直(2)无机盐自我调节能力有一定的限度(3)太阳能和化学能次生演替物种多样性(4)就地保护(建立自然保护区)8湿地是地球上生物生产力最大的生态系统之一。它是天然的蓄水池，并能过滤和分解水中的污染物进而改善水质，被誉为“地球之肾”。湿地类型众多，如红树林、河流、湖泊和稻田等。(1)湿地由于其特殊的水文及地理特征，具有_等生态功能。(2)在红树林等湿地生态系统中，碳元素主要通过_过程被固定在有机物中，并沿着_进行传递。(3)与生物多样性丰富的湖泊相比，稻田的_稳定性较低。(4)调查表明，我国相当一部分湖泊已不同程度富营养化，原因是含氮、磷等元素丰富的污染物的排放量超过了湖泊_的限度，使其自动调节能力下降。富营养化水体中造成鱼类大量死亡的原因有_等。(5)湿地面积的缩小会导致局部气候恶劣、_等。(6)湿地生态恢复工程就是采用_和_措施相结合的方法，如废水处理、_污染控制、土地处理工程，以及_等，使受干扰的湿地得以恢复。解析：本题考查湿地生态系统的作用及湿地生态恢复工程的措施和方法。湿地可以调节水流量和控制洪水，可以补充地下水和作为人们的水源，同时还可以净化水质。生态系统中，二氧化碳通过光合作用被固定形成有机物，再以有机物的形式沿食物链传递。生物多样性越丰富，其抵抗力稳定性越高，恢复力稳定性越低。稻田的物种多样性低，所以它的抵抗力稳定性比湖泊低。自动净化能力是湖泊恢复到以前正常状态的能力，是有一定限度的，超过这个限度就会造成生态系统的破坏。水体富营养化导致藻类大量繁殖，产生毒素并消耗水中的氧，造成鱼类大量死亡。答案：(1)调节水流量和控制洪水(蓄洪抗旱)、净化水质(答案合理即可)(2)光合作用食物链(网) (3)抵抗力(4)自动净化能力溶氧量下降、有毒物质增加(5)地下水位下降、生物多样性降低、迁飞鸟类绝迹(答案合理即可)(6)工程生物点源和非点源植物物种的引进种植