2019高考生物大一轮复习 现代生物科技专题 第4讲 生态工程真题演练 新人教版选修3.doc

第4讲 生态工程 1．(2014年重庆卷)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)对该废弃采石场进行整理和覆土，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上图所示。t0→t1，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；t1→t3，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。 【答案】(1)分解者　种子或其他繁殖体　增强　竞争 (2)整体性(系统论) 【解析】(1)t0→t1，植物残体及凋落物中的有机物被生态系统中的分解者分解成无机物，使土壤条件得到改善。改造的废弃采石场的土壤中存在一些种子或其他繁殖体，所以在群落演替过程中植物物种数会增加。t1→t3，由于人工林中的植物物种数增加，所以人工林的自我调节能力逐渐增强，导致人工林的抵抗力稳定性也逐渐增加。在一个群落中，植物之间因光照、土壤中的水分和无机盐等因素而具有竞争关系。(2)生态工程的整体性原理是指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。 2．(2013年广东卷)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，结果如表所示。 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/(μgkg－1) 527 1 079 765 黑麦草叶绿素含量/(mgg－1) 2.0 2.1 2.3 黑麦草每盆干重/g 1.7 2.3 2.7 黑麦草PAHs含量/(μgkg－1) 401 651 428 (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。 【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 【解析】(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，用含生物质炭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。 3．(2011年全国新课标卷)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。 【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　物种多样性 (4)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统) 【解析】(1)依据题干信息分析，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；流经兼氧池时，微生物能通过有氧呼吸和无氧呼吸分解有机物。(2)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、物种多样性原理、系统学和工程学原理等。 4．(2011年江苏卷)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。 【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) 【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)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。