高中生物2022年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第10單元 第36講　生態(tài)工程

第36講生態(tài)工程[目標(biāo)要求]1.簡述生態(tài)工程的原理。2.生態(tài)工程的實例?？键c一生態(tài)工程的基本原理1．生態(tài)工程與生態(tài)經(jīng)濟(jì)(1)生態(tài)工程①任務(wù)：修復(fù)和重建已遭到破壞的生態(tài)系統(tǒng)；改善傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。②目的：遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。③特點：與傳統(tǒng)工程相比，生態(tài)工程是一類少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。(2)生態(tài)經(jīng)濟(jì)①原則：“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”。②特點：使一個系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的生產(chǎn)原料。③目的：實現(xiàn)廢棄物的資源化。④手段：生態(tài)工程。2．生態(tài)工程的基本原理基本原理含義物質(zhì)循環(huán)再生原理物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復(fù)、分層分級利用物種多樣性原理物種繁多而復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的抵抗力穩(wěn)定性協(xié)調(diào)與平衡原理處理好生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，需要考慮環(huán)境承載力整體性原理既要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，還要考慮到經(jīng)濟(jì)和社會等系統(tǒng)的影響力系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理通過改變和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，達(dá)到改善系統(tǒng)功能的目的系統(tǒng)整體性原理系統(tǒng)各組分之間要有適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系，實現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果教材中的隱性知識源于選修3P102“小知識”：“石油農(nóng)業(yè)”是指大量使用化肥、農(nóng)藥、機械的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。由于需要大量的石油、煤、天然氣等作為原料或動力而得名。(1)生態(tài)農(nóng)業(yè)的指導(dǎo)思想是環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展(√)(2)生態(tài)工程是無消耗、多效益的工程(×)(3)“無廢棄物農(nóng)業(yè)”遵循的是物種多樣性原理(×)(4)在建設(shè)高新農(nóng)業(yè)時，沼氣池的建立遵循了物質(zhì)循環(huán)再生原理(√)(5)“總體功能大于各部分之和的效果”是利用系統(tǒng)整體性原理(√)(6)設(shè)計良性循環(huán)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)時，應(yīng)遵循的基本原則是追求經(jīng)濟(jì)效益的最大化(×)(7)根據(jù)協(xié)調(diào)與平衡原理，一個生態(tài)系統(tǒng)中種群的數(shù)量不應(yīng)超過環(huán)境容納量(√)(8)在應(yīng)用植物修復(fù)技術(shù)治理重金屬污染的土壤時，需選擇符合要求的植物，這遵循了生態(tài)工程的系統(tǒng)整體性原理(×)源于選修3P103圖5－1及P106圖5－3(1)圖甲充分體現(xiàn)了“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”原則，即使一個系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的生產(chǎn)原料，從而實現(xiàn)廢棄物的資源化。(2)圖乙體現(xiàn)了整體性原理，此原理建立在對系統(tǒng)成分的性質(zhì)及相互關(guān)系充分了解的基礎(chǔ)上，是解決生態(tài)環(huán)境問題的必要基礎(chǔ)。1．生態(tài)工程所遵循的五項基本原理項目理論基礎(chǔ)意義實例物質(zhì)循環(huán)再生原理物質(zhì)循環(huán)可避免環(huán)境污染，有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定和發(fā)展“無廢棄物農(nóng)業(yè)”物種多樣性原理生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性生物多樣性程度高，可提高系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)的生產(chǎn)力“三北防護(hù)林”建設(shè)中的單一林問題；珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性問題協(xié)調(diào)與平衡原理生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡生物的數(shù)量不超過環(huán)境承載力，可避免系統(tǒng)的失衡和破壞太湖富營養(yǎng)化問題、過度放牧等整體性原理社會、經(jīng)濟(jì)、自然構(gòu)成復(fù)合系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)系，保障生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定林業(yè)建設(shè)中自然系統(tǒng)與社會、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系問題系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理：分布式優(yōu)于集中式和環(huán)式改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以改善功能?；~塘系統(tǒng)整體性原理：總體功能大于各部分之和保持較高的系統(tǒng)生產(chǎn)力珊瑚礁中藻類和珊瑚蟲的關(guān)系提醒(1)單一人工林比天然混交林穩(wěn)定性低，易爆發(fā)蟲害——物種多樣性原理。(2)草原確定合理載畜量，不能過度放牧——協(xié)調(diào)與平衡原理。(3)引種考慮適應(yīng)環(huán)境——協(xié)調(diào)與平衡原理。(4)林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)，既考慮擴大植被面積又考慮當(dāng)?shù)厝说纳顔栴}——整體性原理。2．生態(tài)工程的整體性原理與系統(tǒng)整體性原理的比較項目整體性原理系統(tǒng)整體性原理內(nèi)容社會、經(jīng)濟(jì)、自然三方面協(xié)調(diào)統(tǒng)一強調(diào)整體大于各部分之和，即“1＋1>2”實例林業(yè)建設(shè)中自然系統(tǒng)、社會系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系問題，即種樹的同時考慮經(jīng)濟(jì)收入與糧食、燃料等問題藻類和珊瑚蟲，大豆和根瘤菌，地衣中藻類和真菌等考向生態(tài)工程的原理1．生態(tài)工程可以幫助我們構(gòu)筑尊崇自然、綠色發(fā)展的生態(tài)體系。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．生態(tài)工程是生態(tài)學(xué)與系統(tǒng)工程學(xué)的結(jié)合B．達(dá)到經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會的同步發(fā)展是生態(tài)工程的目的C．整體大于部分之和體現(xiàn)了生態(tài)工程的整體性原理D．考慮環(huán)境承載力體現(xiàn)了生態(tài)工程的協(xié)調(diào)與平衡原理答案C解析生態(tài)工程建設(shè)的目的是遵循物質(zhì)循環(huán)規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益同步發(fā)展，B正確；系統(tǒng)整體性原理：系統(tǒng)各組分間要有適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系，使得能量、物質(zhì)、信息等的轉(zhuǎn)換和流通順利完成，并實現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果，C錯誤；協(xié)調(diào)與平衡原理：生態(tài)系統(tǒng)的生物要適應(yīng)環(huán)境，且生物的數(shù)量不能超過環(huán)境承載力(環(huán)境容納量)的限度，D正確。2．生態(tài)工程建設(shè)的目的是遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。請回答下列有關(guān)生態(tài)工程的問題：(1)某生態(tài)工程以沼氣工程為中心，各類植物的秸稈、枝葉用來生產(chǎn)飼料喂養(yǎng)畜、禽、魚，人、畜、禽糞便作為原料生產(chǎn)沼氣，沼渣水返還農(nóng)田、菜園、果園、苗圃、魚塘，體現(xiàn)了生態(tài)工程的________________原理。該生態(tài)工程建設(shè)中，魚塘中每一種魚苗的投放量都不宜超過其______________。在該生態(tài)工程中，種植不同的農(nóng)作物、果樹，飼養(yǎng)多種畜禽，這體現(xiàn)了生態(tài)工程的______________原理。(2)上述生態(tài)系統(tǒng)工程把魚塘、農(nóng)田、果園等有機地組合在一起，優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，遵循________________原理。(3)從協(xié)調(diào)與平衡原理出發(fā)，在我國西北地區(qū)植樹造林應(yīng)注意哪些問題？_________________________________________________________________________________________________。(4)一般來說，生態(tài)工程的主要任務(wù)是對______________________進(jìn)行修復(fù)和重建，對造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。答案(1)物質(zhì)循環(huán)再生環(huán)境承載力(環(huán)境容納量)物種多樣性(2)系統(tǒng)學(xué)與工程學(xué)(或系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能)(3)所栽植物要適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境(4)已被破壞的生態(tài)系統(tǒng)考點二生態(tài)工程的實例和發(fā)展前景1．生態(tài)工程的類型與實例(連線)2．生態(tài)工程的發(fā)展前景(1)“生物圈2號”生態(tài)工程實驗的啟示：使我們認(rèn)識到人與自然和諧共處的重要性，深化了我們對自然規(guī)律的認(rèn)識。(2)我國生態(tài)工程的發(fā)展前景：我們需要走有中國特色的道路，即不但要重視對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，更要注重與經(jīng)濟(jì)、社會效益的結(jié)合。(1)礦山廢棄地生態(tài)修復(fù)工程的關(guān)鍵是優(yōu)先選擇農(nóng)作物以提高經(jīng)濟(jì)效益(×)(2)我國在西部地區(qū)實行退耕還林還草工程，這屬于大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程(√)(3)建立不同的生態(tài)工程要依據(jù)不同的原理，因地制宜，不能生搬硬套(√)(4)在進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時，應(yīng)積極利用自然生態(tài)系統(tǒng)的強大自我恢復(fù)力，節(jié)省投資(√)(5)即使有了生態(tài)工程，也不能走先污染后治理的路子(√)(6)濕地的恢復(fù)除利用生物工程外，還要依靠自然演替機制恢復(fù)其生態(tài)功能(√)人們建立圖示的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的主要目的是實現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)再生和能量的多級利用。該生態(tài)工程能產(chǎn)出無公害大米的原因是減少了化肥和農(nóng)藥的使用量，減輕了環(huán)境污染。將蘑菇房與蔬菜大棚相通可提高蔬菜產(chǎn)量，請從細(xì)胞代謝的角度分析，原因是蘑菇呼吸產(chǎn)生的二氧化碳可以供蔬菜進(jìn)行光合作用，使其光合作用增強。生態(tài)工程實例的歸納與比較實例問題原理對策案例農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程人多地少，資源有限物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理等建立農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程竇店村以沼氣工程為中心的生態(tài)工程小流域綜合治理生態(tài)工程水土流失比較嚴(yán)重整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、工程學(xué)原理等運用多種原理，應(yīng)用多種措施綜合治理甘肅隴南地區(qū)“九子登科”的治理模式大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程土地荒漠化協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理森林或草原植被恢復(fù)、水土保持等“三北”防護(hù)林生態(tài)工程，退耕還林還草生態(tài)工程濕地生態(tài)恢復(fù)工程濕地的縮小和破壞采用工程和生物措施相結(jié)合的方法，在濕地周圍建立緩沖帶江西鄱陽湖生態(tài)恢復(fù)工程礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程土體、土壤和植被，乃至整個地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的破壞系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理修復(fù)土地、恢復(fù)植被、重建土壤微生物群落赤峰市元寶山礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)工程城市環(huán)境生態(tài)工程環(huán)境污染協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理等用生態(tài)工程的方法對城市環(huán)境進(jìn)行綜合治理張家港、大連、廈門等環(huán)境保護(hù)模范城市考向生態(tài)工程實例3．我國珠江三角洲地區(qū)，為充分利用土地，創(chuàng)造了一種挖深魚塘、墊高基田、塘基植桑和甘蔗、塘內(nèi)養(yǎng)魚的高效人工生態(tài)系統(tǒng)——桑基魚塘和蔗基魚塘，如圖所示。據(jù)圖回答有關(guān)問題：(1)該生態(tài)工程能將蠶沙、蔗葉等變成魚類的餌料，塘泥中的微生物能將有機物轉(zhuǎn)化成無機物，為甘蔗、桑樹的光合作用提供無機營養(yǎng)，這一過程不但實現(xiàn)了廢棄物的______________，而且體現(xiàn)了______________的“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”原則。(2)該生態(tài)系統(tǒng)與一般的自然生態(tài)系統(tǒng)相比較，________________________穩(wěn)定性較低，所以需要人們不斷輸入物質(zhì)與能量。(3)?；~塘的生產(chǎn)方式與改造前的傳統(tǒng)耕作方式比較，主要的優(yōu)點有_______________(至少答兩點)。答案(1)資源化生態(tài)經(jīng)濟(jì)(2)抵抗力(3)減輕水患、提高經(jīng)濟(jì)效益、減少環(huán)境污染等4．(2020·湖南長沙長郡中學(xué)調(diào)研)“四位一體”(人居—種植—養(yǎng)殖—沼氣)生態(tài)農(nóng)業(yè)是我國北方典型的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，它以沼氣為紐帶，將養(yǎng)豬、養(yǎng)鴨、種植農(nóng)作物、養(yǎng)蘑菇、沼氣工程等多個生產(chǎn)過程有機地結(jié)合起來，成為一種高效良性的循環(huán)，生態(tài)效益得到了良性發(fā)展。如圖是該系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的示意圖，請分析回答下列問題：(1)生態(tài)工程建設(shè)的目的就是遵循自然界____________的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。與傳統(tǒng)工程相比較，生態(tài)工程是一類________________________的工程體系。(2)該生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者主要是________。動物糞便中的臭味主要來自氨，在沼氣池中，經(jīng)過____________(填生物名稱)的作用，可以形成硝酸鹽，被植物吸收利用。(3)該生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的建立要考慮環(huán)境承載力，處理好生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，這體現(xiàn)了生態(tài)工程的________原理。該生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的建立不但要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，還要考慮經(jīng)濟(jì)與社會等系統(tǒng)的影響力，這體現(xiàn)了生態(tài)工程的______________________________原理。(4)這種生產(chǎn)模式對環(huán)境的污染小，因為生產(chǎn)一種產(chǎn)品時產(chǎn)生的有機廢物變成了__________________________________。與普通的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)相比，“四位一體”生態(tài)農(nóng)業(yè)具有更大的產(chǎn)出投入比的原因主要是____________________________。答案(1)物質(zhì)循環(huán)少消耗、多效益、可持續(xù)(2)農(nóng)作物硝化細(xì)菌(3)協(xié)調(diào)與平衡整體性(4)生產(chǎn)另一種產(chǎn)品的原料(或另一種產(chǎn)品的投入)秸稈、人畜糞便中的能量被多級利用(或充分利用了廢棄物中的能量)解析(2)該生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者主要是種植的農(nóng)作物。硝化細(xì)菌可將氨氧化成硝酸鹽，硝酸鹽能夠被植物吸收利用。(3)協(xié)調(diào)與平衡原理的含義是處理好生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，需要考慮環(huán)境承載力(又稱環(huán)境容納量)，即環(huán)境所能養(yǎng)活的生物種群數(shù)量。整體性原理的含義是進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時，不但要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，還要考慮經(jīng)濟(jì)和社會等系統(tǒng)的影響力。(4)在這種生產(chǎn)模式中，生產(chǎn)一種產(chǎn)品時產(chǎn)生的有機廢物變成了生產(chǎn)另一種產(chǎn)品的原料或另一種產(chǎn)品的投入，因此對環(huán)境的污染減少。與普通的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)相比，“四位一體”生態(tài)農(nóng)業(yè)充分利用了秸稈、人畜糞便等廢棄物中的能量，因此具有更大的產(chǎn)出投入比。1．核心概念(1)(選修3P106)環(huán)境承載力(又稱環(huán)境容納量)是指某種環(huán)境所能養(yǎng)活的生物種群的最大數(shù)量。(2)(選修3P115)濕地生態(tài)恢復(fù)工程就是采用工程和生物措施相結(jié)合的方法，使受到干擾的濕地得以恢復(fù)。2．教材結(jié)論性語句(1)(選修3P102)生態(tài)經(jīng)濟(jì)主要是通過實行“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的原則，使一個系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的生產(chǎn)原料，從而實現(xiàn)廢棄物的資源化，而實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)最重要的手段之一就是生態(tài)工程。(2)(選修3P106)只有應(yīng)用整體性原理，才能統(tǒng)一協(xié)調(diào)當(dāng)前與長遠(yuǎn)、局部與整體、開發(fā)與建設(shè)之間的關(guān)系，保障生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定。(3)(選修3P111)小流域治理模式是我國農(nóng)民和技術(shù)人員的創(chuàng)舉，它是應(yīng)用生態(tài)工程的整體原理，協(xié)調(diào)與平衡原理，以及工程學(xué)等原理，通過保土蓄水、耕作措施、林草措施等工程和生物措施，層層設(shè)防來控制土壤侵蝕的。(4)(選修3P118)在肯定生態(tài)工程的作用，特別是對恢復(fù)和重建受損生態(tài)環(huán)境的重要作用的同時，不要忘記大自然固有的強大的生態(tài)恢復(fù)力量；更不能誤認(rèn)為只要有了生態(tài)工程，就可以走發(fā)達(dá)國家“先污染、破壞，后治理”的老路。1．(2020·江蘇，24改編)蚯蚓分解處理技術(shù)可實現(xiàn)固體廢物的減量化和資源化。下圖為某農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的示意圖，下列敘述錯誤的是()A．該生態(tài)系統(tǒng)中的蚯蚓屬于分解者B．該生態(tài)工程設(shè)計突出體現(xiàn)了物質(zhì)循環(huán)再生的原理C．農(nóng)作物、果樹等植物獲取的物質(zhì)和能量主要來自有機肥D．影響蚯蚓分解處理效率的因素有溫度、含水量等答案C解析生態(tài)系統(tǒng)的分解者主要是生態(tài)系統(tǒng)中營腐生生活的細(xì)菌和真菌等，蚯蚓以枯枝爛葉為食，也屬于分解者，A項正確；由題圖可知，該生態(tài)工程設(shè)計突出體現(xiàn)了物質(zhì)循環(huán)再生的原理，B項正確；植物獲取的物質(zhì)主要來自土壤和空氣，但生態(tài)系統(tǒng)中的能量是單向、不循環(huán)流動的，植物的能量主要通過光合作用固定，而不能利用有機物所含有的能量，有機肥中的大部分能量在被分解者分解時以熱能形式散失掉了，C項錯誤；溫度、含水量會影響蚯蚓的生命活動，進(jìn)而影響蚯蚓的分解處理效率，D項正確。2．(2019·江蘇，24改編)如圖為一富營養(yǎng)化河流生態(tài)修復(fù)工程的示意圖，下列敘述錯誤的是()A．曝氣可增加厭氧微生物降解有機污染物的能力B．吸附基質(zhì)增加了微生物附著的表面積，提高了凈化效果C．植物浮床有吸收水體氮、磷的能力，可減少富營養(yǎng)化D．增加水體透明度，恢復(fù)水草生長是該修復(fù)工程的目標(biāo)之一答案A解析結(jié)合題圖分析，曝氣孔通入的是空氣，空氣中的氧氣會降低厭氧微生物的分解能力，A錯誤；圖中吸附基質(zhì)由多個碎塊堆疊而成，會增加微生物附著的表面積，增大微生物的附著量，從而提高對河水的凈化效果，B正確；植物能夠利用水體中的含氮、磷的無機鹽進(jìn)行生長，從而降低了水體的富營養(yǎng)化，C正確；該修復(fù)工程通過微生物對河水中有機物的降解功能、植物對無機鹽的吸收功能，降低了水體的富營養(yǎng)化，防止了浮游藻類的生長，從而增加了水體的透明度，有利于水中的水草等進(jìn)行光合作用，D正確。3．(經(jīng)典高考題)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)時期的植物物種數(shù)如圖所示。t0→t1，植物殘體及凋落物中的有機物被生態(tài)系統(tǒng)中的______轉(zhuǎn)化為無機物，使土壤條件得到改善；同時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。(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競爭(2)整體性解析(1)t0→t1，植物殘體及凋落物中的有機物被生態(tài)系統(tǒng)中的分解者分解成無機物，使土壤條件得到改善。改造的廢棄采石場中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，導(dǎo)致人工林的抵抗力穩(wěn)定性也逐漸增加。在一個群落中，植物之間因光照、土壤中的水分和無機鹽等因素而具有競爭關(guān)系。(2)生態(tài)工程的整體性原理是指進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時，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。4．[2018·浙江11月選考，32(二)]某農(nóng)業(yè)生態(tài)工程示意圖如下，回答下列問題：(1)該農(nóng)業(yè)生態(tài)工程體現(xiàn)的生態(tài)工程原理主要是____________。對該工程的經(jīng)濟(jì)效益分析，可從系統(tǒng)內(nèi)部的投入和產(chǎn)出、__________________、系統(tǒng)的有效貢獻(xiàn)等三方面進(jìn)行核算。(2)若要提高該工程的經(jīng)濟(jì)效益，可采用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的________技術(shù)在桑基上再種植大豆，也可采用農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的______________________技術(shù)放養(yǎng)適量的雞鴨等動物以調(diào)整該工程的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。(3)某小組應(yīng)用基因工程方法開展適用于該生態(tài)工程的抗蟲植物改良研究。為提高將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞的效率，除考慮導(dǎo)入方法、篩選條件、防止污染外，還需考慮的主要因素有________________________________________________________________________(答出2點即可)。農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法是目前植物轉(zhuǎn)基因的常用方法，該方法的基本過程是農(nóng)桿菌感染植物時，__________________________________________________________________________________________________________________________________________________，并將其插入到受體細(xì)胞的基因組中。欲獲得穩(wěn)定遺傳的抗蟲性強的轉(zhuǎn)基因植物品種，則轉(zhuǎn)入的抗蟲基因必須能在受體細(xì)胞中____________________。答案(1)物質(zhì)循環(huán)再生系統(tǒng)的實際消費(2)間種種植業(yè)和畜牧業(yè)合理優(yōu)化(3)重組DNA的質(zhì)量和濃度、受體細(xì)胞的生長狀態(tài)與密度攜帶目的基因的Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞穩(wěn)定和高效地表達(dá)解析(1)農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的主要原理是物質(zhì)循環(huán)再生，農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的效益分析包括三方面：對系統(tǒng)的投入和產(chǎn)出、系統(tǒng)的實際消費、系統(tǒng)的有效貢獻(xiàn)等。(2)桑基上種植大豆屬于間種，?；戏硼B(yǎng)適當(dāng)?shù)碾u鴨等動物用到的技術(shù)是種植業(yè)和畜牧業(yè)合理優(yōu)化技術(shù)。(3)影響重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞的效率的因素主要有重組DNA的質(zhì)量和濃度、受體細(xì)胞的生長狀態(tài)與密度等。農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的基本過程：農(nóng)桿菌感染植物→攜帶目的基因的Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞→將其插入到受體細(xì)胞的基因組中。只有抗蟲基因在受體細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定和高效地表達(dá)，才能獲得穩(wěn)定遺傳的抗蟲性強的轉(zhuǎn)基因植物。5．(2020·全國Ⅱ，38)植樹造林、“無廢棄物農(nóng)業(yè)”、污水凈化是建設(shè)美麗中國的重要措施。回答下列有關(guān)生態(tài)工程的問題：(1)在植樹造林時，一般認(rèn)為，全部種植一種植物的做法是不可取的。因為與混合種植方式所構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)相比，按照種植一種植物方式所構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)，其抵抗力穩(wěn)定性________。抵抗力穩(wěn)定性的含義是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)“無廢棄物農(nóng)業(yè)”是我國利用生態(tài)工程的原理進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一種模式，其做法是收集有機物質(zhì)。包括人畜糞便、枯枝落葉等，采用堆肥和漚肥等多種方式，把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C肥料，再施用到農(nóng)田中。施用有機肥料的優(yōu)點是_________________________________________________________________________________(答出3點即可)。在有機肥料的形成過程中，微生物起到了重要作用，這些微生物屬于生態(tài)系統(tǒng)組分中的____________。(3)在污水凈化過程中，除發(fā)揮污水處理廠的作用外，若要利用生物來回收污水中的銅、鎘等金屬元素，請?zhí)峁┮粋€方案：____________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)低生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能保持原狀(不受損害)的能力(2)改善了土壤結(jié)構(gòu)；培育了土壤微生物；實現(xiàn)了土壤養(yǎng)分的循環(huán)利用分解者(3)種植能吸收這些金屬元素的水生植物，再從植物中回收金屬解析(1)按照種植一種植物方式所構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)，生物種類少，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單，生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性低。抵抗力穩(wěn)定性是指生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾，并使自身的結(jié)構(gòu)與功能保持原狀(不受損害)的能力。(2)有機肥料需經(jīng)微生物的分解作用，形成無機物才能被植物利用。因此施用有機肥料能培育土壤微生物，土壤微生物的活動又改善了土壤結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了土壤養(yǎng)分的循環(huán)利用。土壤中這些分解有機肥料的微生物屬于生態(tài)系統(tǒng)中的分解者。(3)若要利用生物來回收污水中的銅、鎘等金屬元素，則可種植能吸收這些金屬元素的水生植物，再將這些水生植物采集后從中回收金屬。課時精練1．(2020·安徽馬鞍山)馬鞍山南山鐵礦的凹山采礦場是華東第一大露天礦坑。2017年底閉坑，停止開采。這個功勛礦區(qū)將華麗轉(zhuǎn)身成為生態(tài)樂園，生態(tài)修復(fù)的總體方案正在規(guī)劃設(shè)計中。請回答下列問題：(1)實施生態(tài)工程時，需要考慮到礦工安置、市政建設(shè)、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型等問題，遵循生態(tài)工程的________原理。在應(yīng)用植物修復(fù)技術(shù)治理被重金屬污染的土壤時，需選擇符合要求的植物，遵循了生態(tài)工程的____________________原理。(2)廢礦區(qū)的鋅、銅等金屬離子含量較高，一般植物無法正常生長。為降低鋅的含量，科研人員將酵母菌的鋅轉(zhuǎn)運子(ZAT)基因?qū)氲綌M南芥中，增強了擬南芥對鋅的耐受性和吸收能力，這說明基因工程實現(xiàn)了____________________________。擬南芥為雙子葉植物，將重組質(zhì)粒導(dǎo)入其細(xì)胞中常用的方法是____________________。(3)生態(tài)樂園的建設(shè)需要引入一些景觀植物，其中重瓣榆葉梅是一種觀賞價值較高的園林樹種，但由于其雌蕊退化，一般很難用種子繁殖?？蒲腥藛T用微型繁殖技術(shù)可在短時間內(nèi)獲得大量的苗木。微型繁殖技術(shù)的原理是____________________，接種前需要對外植體消毒、對培養(yǎng)基滅菌的原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出兩點即可)。外植體通過______________________過程形成胚狀體或叢芽，誘導(dǎo)出試管苗，然后將試管苗移栽到大田，再培養(yǎng)成正常植株。答案(1)整體性協(xié)調(diào)與平衡(2)克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙(或不同物種間的基因交流或定向改變生物體的性狀)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法(3)植物細(xì)胞的全能性微生物寄生于植物細(xì)胞中、微生物與植物細(xì)胞競爭營養(yǎng)、微生物釋放有毒物質(zhì)危害植物細(xì)胞脫分化和再分化解析(1)實施生態(tài)工程時，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，如需要考慮到礦工安置、市政建設(shè)、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型等問題，這是遵循生態(tài)工程的整體性原理的具體體現(xiàn)。在應(yīng)用植物修復(fù)技術(shù)治理被重金屬污染的土壤時，需選擇符合要求的植物，即處理好生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，這體現(xiàn)了生態(tài)工程的協(xié)調(diào)與平衡原理。(2)借助基因工程“將酵母菌的鋅轉(zhuǎn)運子(ZAT)基因?qū)氲綌M南芥中，增強了擬南芥對鋅的耐受性和吸收能力”，這說明基因工程實現(xiàn)了定向改變生物體的遺傳性狀(克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙或不同物種間的基因交流)。擬南芥為雙子葉植物，將重組質(zhì)粒導(dǎo)入雙子葉植物細(xì)胞中常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。(3)微型繁殖技術(shù)是指快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)，其原理是植物細(xì)胞的全能性。為了防止微生物寄生于植物細(xì)胞中、與植物細(xì)胞競爭營養(yǎng)、釋放有毒物質(zhì)危害植物細(xì)胞，接種前需要對外植體消毒、對培養(yǎng)基滅菌。外植體(離體的植物器官、組織或細(xì)胞)通過脫分化形成愈傷組織，再通過再分化過程形成胚狀體或叢芽等。2．2018年全國開展了聲勢浩大的環(huán)保行動，如秦嶺北麓違建拆除、牡丹江“曹園”被查，對非法占用、毀損綠地的建筑物堅決予以拆除，恢復(fù)原有生態(tài)。請根據(jù)你所學(xué)的生態(tài)學(xué)知識分析回答下列相關(guān)問題：(1)盲目過度開發(fā)綠地，破壞植被，會使當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的____________能力降低，這是人們忽視了生物多樣性的________價值所致，而這些價值一旦喪失，很難恢復(fù)。(2)拆掉建筑后，留下大量人為痕跡，借助生態(tài)工程和大自然固有的強大的________力量，可使該拆遷地盡快恢復(fù)原貌。(3)為了更快恢復(fù)原有生態(tài)，當(dāng)?shù)卣疀Q定給拆遷地回填土壤，無償轉(zhuǎn)交當(dāng)?shù)厣罾щy群眾作為耕地使用，并無償提供適合當(dāng)?shù)厣L的多種經(jīng)濟(jì)苗木，這些做法體現(xiàn)了生態(tài)工程中的哪些原理？____________________________________________________________________。(寫出兩種即可)(4)回填土壤取自地底深層，營養(yǎng)物質(zhì)少且板結(jié)，請給出改良方法并簡要解釋原理。改良方案是____________，原理是______________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)自我調(diào)節(jié)間接(2)生態(tài)恢復(fù)(3)物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理(4)多施有機肥(合理即可)有機肥增加土壤微生物數(shù)量，既可增加肥力又可疏松土壤解析(1)肆意破壞植被，盲目追求經(jīng)濟(jì)價值，會降低生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力，是忽視了植被的間接價值所致。(2)拆遷地重新出現(xiàn)生物群落，借助生態(tài)工程和大自然固有的能力，使拆遷地恢復(fù)原貌，體現(xiàn)了生態(tài)恢復(fù)能力。(3)多種經(jīng)濟(jì)苗木體現(xiàn)了物種多樣性原理，適合當(dāng)?shù)厣L體現(xiàn)了協(xié)調(diào)與平衡原理，生態(tài)治理和居民生活統(tǒng)籌兼顧體現(xiàn)了整體性原理。(4)底層土壤板結(jié)源于缺少有機質(zhì)，土壤微生物少，可增施有機肥解決。3．池塘養(yǎng)殖普遍存在由于餌料、魚類排泄物、換水不及時等引起的水體污染現(xiàn)象，研究者設(shè)計了一種循環(huán)水池塘養(yǎng)殖系統(tǒng)(如圖)。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_______________________?？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)計為前一池塘上層水流入后一池塘底部，實現(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，因為_________________________________________________________________________________________________________________________。(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)高正反饋調(diào)節(jié)(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)補水和排水水泵控制水的流量(循環(huán)頻次)解析(1)人工養(yǎng)殖池塘生態(tài)系統(tǒng)中生物種類少，抵抗力穩(wěn)定性低，恢復(fù)力穩(wěn)定性高；N、P含量升高引起的穩(wěn)態(tài)失衡屬于正反饋調(diào)節(jié)。(2)養(yǎng)殖系統(tǒng)中增加生態(tài)塘和潛流濕地，在其中栽植水生植物、放養(yǎng)濾食動物，可對水體進(jìn)行凈化處理，減少水體中N、P等含量。(3)水層交換的目的是增加水中的溶氧量、提高餌料的利用率。(4)由于后面池塘水體中的N和P含量(濃度)越來越高，所以養(yǎng)殖系統(tǒng)中串聯(lián)的池塘不宜過多。(5)為了保持池塘水體中適當(dāng)?shù)腘、P含量，需對養(yǎng)殖系統(tǒng)進(jìn)行補水和排水或用水泵控制水的流量。4．珠江三角洲的農(nóng)民利用自然條件，建立該地特有的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)模式：?；~塘和蔗基魚塘。如圖為?；~塘和蔗基魚塘模式圖，請據(jù)圖回答下列問題：(1)該人工生態(tài)系統(tǒng)最基本的生物成分是________________________________。(2)建立這一生態(tài)系統(tǒng)的目的是使生產(chǎn)者固定的能量________________________，其能量利用率高的原因是在營養(yǎng)結(jié)構(gòu)上具有____________________的特點。(3)蠶糞等進(jìn)入魚塘經(jīng)過__________的作用，形成了________，被植物利用。(4)概括地說，該生態(tài)系統(tǒng)功能的維持，取決于它的___________________________________。(5)該系統(tǒng)能體現(xiàn)系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理嗎？__________，請簡要說明理由：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)生產(chǎn)者、分解者(2)流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠质澄镦湺?3)分解者無機物(4)生產(chǎn)者、消費者和分解者之間的物質(zhì)循環(huán)和能量流動在較長的時間內(nèi)保持動態(tài)平衡(5)能系統(tǒng)中的各組分及其相互關(guān)系是經(jīng)過精心設(shè)計的，是一種優(yōu)化結(jié)構(gòu)，各部分的功能得到充分發(fā)揮，使能量、物質(zhì)、信息的轉(zhuǎn)換和流通達(dá)到了總體功能大于各部分之和的效果解析生態(tài)系統(tǒng)最基本的成分為生產(chǎn)者和分解者，生產(chǎn)者、消費者和分解者之間的物質(zhì)循環(huán)和能量流動達(dá)到動態(tài)平衡是維持生態(tài)系統(tǒng)功能的必要條件。5．實施西部大開發(fā)，要切實搞好生態(tài)環(huán)境保護(hù)和建設(shè)，大力開展植樹種草、治理水土流失、防治沙漠化等。材料一據(jù)計算，要維持一個6口人的牧民家庭生活所需的食物，需飼養(yǎng)35～40頭牛，其中一半必須是母牛，以提供牛奶和繁殖小牛，其余為2～3頭公牛，15～18頭小母牛和幾頭小公牛。這一畜群所需的牧場面積取決于降雨量(因降雨量影響產(chǎn)草量)，在降雨量為250mm地區(qū)，約需400公頃放牧地。材料二“退耕還林工程”囊括25個省(區(qū)、市)和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)，共1897個縣(含市、區(qū)、旗)。到2010年，完成退耕地造林1467萬hm2，宜林荒山荒地造林1733萬hm2，陡坡耕地基本退耕還林，嚴(yán)重沙化耕地基本得到治理，工程區(qū)林草覆蓋率增加4.5個百分點，工程治理地區(qū)的生態(tài)狀況得到較大改善。(1)在生態(tài)工程中，人類應(yīng)用了______________________等學(xué)科的基本原理和方法，促進(jìn)了人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展。(2)在西部地區(qū)“退耕還林還草”的目的是________________________，從而能夠提高生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。(3)根據(jù)______________________________原理可知，西部地區(qū)的草場要注意合理放牧，需要考慮________________________，因為若超過其限度，就會引起_______________________。(4)一般來說，生態(tài)工程的目標(biāo)除了治理環(huán)境污