专题5 生态工程

专题5 生态工程知识梳理一、生态工程的基本原理1.生态工程的概念：人类应用等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的进行改善，并提高，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。

2.建设目的：遵循自然界的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止，达到和的同步发展。

3.特点：、多效益、的工程体系。

4.基本原理：(1)物质循环再生原理：物质在生态系统中_________、分层分级利用。

(2)物种多样性原理：物种繁多而复杂的生态系统具有较高的_____________。

(3)协调与平衡原理：处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑___________。

(4)整体性原理：进行生态工程建设时，不但要考虑______________的规律，还要考虑到___________等系统的影响力。

(5)系统学和工程学原理。

①系统的结构决定功能原理：生态工程通过_______________，达到改善系统功能的目的。

②系统整体性原理：系统各组分之间要有适当的，完成能量、物质、信息等的转换和流通，实现大于各部分之和的效果。

5.生态经济：(1)原则：“”。

(2)结果：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。

(3)目的：实现。

(4)实现循环经济最重要的手段之一：。

速记卡片1.生态工程的一个目的：经济效益和生态效益的同步发展。

2.生态工程的三个特点：少消耗、多效应、可持续。

3.生态经济的一个原则：“循环经济”。

4.生态工程的五个基本原理：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。

考点一生态工程的原理【典例】(2014·重庆理综)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题图所示。

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。

1.(2015•湖南师大附中月考)珠江三角洲的农民充分利用自然条件，建立该地特有的农业生态系统的良性循环模式：蔗基鱼塘和桑基鱼塘。

如图是蔗基鱼塘和桑基鱼塘的模式图，据图回答下列问题：(1)这种人工生态系统最基本的生物因素是。

要使它长期稳定发展，除了有稳定的________来源，各类生物要____________________。

(2)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过________的作用，释放出________，被植物利用。

(3)该生态系统把桑基鱼塘与蔗基鱼塘有机地组合在一起，优化了系统结构，遵循____________________原理。

(4)生态工程所遵循的基本原理有__________________、____________________、____________________、等。

【典例】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②、③优于④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，此过程使用到的酶有_____________ __。

1．(2011·新课标全国卷)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__________(生态系统、群落、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。

(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。

2．(2013·广东理综，26)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：(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。

3．(2011·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。

4．请据图回答问题。

(1)图一为窦店村综合发展生态工程示意图，该工程主要运用了哪些生态工程的基本原理？________ ________(至少答两项)。

此生态系统中的生产者有____ ____，生命活动所需的能量归根到底都来自________。

燃烧沼气为鸡舍增加照明时间，可以增加产蛋量，这属于________信息传递。

(2)图二为矿区废弃地的生态恢复工程流程图，该恢复工程中，①②分别指___ _和____ _措施。

该生态工程所遵循的主要原理是_______ _________。

(3)澳大利亚的大堡礁，生物多样性非常高，珊瑚虫和藻类组成了高效的植物——动物营养循环，因此珊瑚礁能够保持很高的系统生产力。

此生态系统体现了哪些生态工程的基本原理？______ _____。

5．(2014·湖南四市一模，40)某研究性学习小组参观长沙市郊建立的以沼气为中心、以保护生态环境为目标的“四位一体”生态农业(人居—种植—养殖—沼气)时绘出了如下模式图，请分析回答：(1)构建以沼气为中心的“四位一体”生态农业时所依据的主要生态学原理是___ __ ，该生态农业最大的优点是_____________ ____。

(2)该生态系统的生产者是___ _____，蘑菇在该生态系统的成分中属于____ ____。

在农业生产上，将蘑菇房与蔬菜大棚相通，可提高蔬菜产量，其原因是____ ____ __ ____ 。

(3)利用植物秸秆生产乙醇时，植物秸秆经预处理后，被微生物A所产生的________酶水解，转化成葡萄糖。

在控制________的情况下，能促进微生物B的发酵过程。

写出微生物B发酵过程的相关反应：___________ ________________。

(4)秸秆在沼气池中处理成沼渣后有利于植物的吸收利用，原因是_ ___。

(5)为进一步提高经济效益，养猪场引进了一头肉质优良的花猪，运用________(填“DNA 重组”“核移植”或“胚胎分割”)技术可实现利用当地品种生产花猪的设想。

6.(2014·河北邯郸高三模拟)江苏某县地处水乡，畜禽养殖和栽桑养蚕是当地农业的两大支柱产业。

在生产总量不断扩张的同时，该县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现了资源的最大化利用。

请分析该县农业生态系统结构(部分)示意图，回答问题。

(1)该农业生态系统的能量流动从桑等生产者开始，图中属于消费者的生物有。

(2)与传统农业生态系统相比，该农业生态系统更能净化环境，主要原因是被及时利用。

(3)该农业生态系统能提高，所以能提高经济效益，实现了物质和能量的多级利用，提高了，减少了。

(4)根据该县地处水乡这一资源优势，请就该农业生态系统提出你的一条合理化建议。

(5)该生态工程的建设遵循了哪些基本原理？、。

生态工程与传统工程相比较，具有少消耗、多效益、__ ___等特点。

7.(2014·雅礼中学月考)农业生产的高度发展，现代化畜禽养殖业的迅猛发展，均给生态环境带来了一系列污染问题，发展生态农业、保障农业的可持续发展势在必行。

下面是“种植、养殖、加工、沼气、肥料”五环产业并举和互补的生态农业良性循环模式图，请据图分析作答：(1)五环产业链生态农业一改传统经济模式，走生态经济之路，其主要实行___ _____原则。

(2)从生态系统的主要功能来分析，建立五环产业链生态农业的主要目的是______ ________ ___。

(3)沼气发酵过程中所产气体的主要成分为________和CO2。

(4)五环产业链生态农业遵循的生态工程原理主要是___________ _____、________ ___ 、_______ _____。