生态系统与生态工程

系统的实际消费 、系统的有效 贡献等三方面进行核算。
图X3-5
[解析]生态工程的原理是“整体、协调、循环、再生”,图中的桑基鱼塘生态
工程实现了桑叶养蚕、蚕沙养鱼、塘泥作为桑树的肥料回到桑园,体现的
生态工程原理主要是物质循环。对该工程的经济效益分析,可从系统内部
的投入和产出、系统的实际消费和系统的有效贡献三方面进行核算。通过
7.位于珠江三角洲的南沙湿地中有红树林、芦苇荡、莲花池等,这对维持当 地的生态平衡起到了很大的作用。请回答下列问题: (1)南沙湿地构筑了丰富的湿地空间,其群落具有一定的空间结构,这是
空间异质性 的一种表现。
[解析]南沙湿地群落具有一定的空间结构,进而表现出空间异质性。
(2)若向南沙湿地再投放800只白鹭,则与之前相比,其K值将 不变 ,原因 是 K值由环境资源量等决定,与迁入量无关 。
2.创新发展现代农业,保证粮食安全是我国的一项根本政策。下列有关说法正
确的是 ( A )
A.温室大棚技术的完善和普及,有效地提高了蔬菜产量,这和提高光能利用率 有关 B.大量使用化肥和农药,降低了劳动强度,也提高了农作物产量,应继续坚持下去 C.农业机械收割玉米和小麦的秸秆粉碎后直接还田,疏松了土壤,提高了能量利 用率 D.大力推广稻田养蟹(鸭)、麦田养鸡等农田互作模式能有效提升农产品的营养 价值
(3)某小组应用基因工程方法开展适用于该生态工程的抗虫植物改良研究。
为提高将重组DNA分子导入受体细胞的效率,除考虑导入方法、筛选条件、 防止污染外,还需考虑的主要因素有 重组DNA的质量和浓度、受体细胞的 生长状态与密度 (答出2点即可)。农杆菌介导法是目前植物转基因的常用
方法,该方法的基本过程是农杆菌感染植物时, 携带目的基因的Ti质粒转移到受体细胞 ,并将其插入受体细胞的基因组
社会效益。 (2)农业生态工程:以 生态学 原理为依据,有效地促进了物质循环、能量流 动、 信息流动 的畅通,人与环境和谐相处,经济、生态环境和社会效益的
同步发展,是实现农业现代化过程中保证农业可持续发展的一种生产方式。
庭院生态工程是一种小型的农业生态工程。
(3)农业生态工程的主要技术
物质的良性循环
[解析] 温室大棚技术提高了(蔬菜的)光能利用率,从而提高了农田产出,A项 正确; 大量使用农药,造成环境污染,是不可持续的发展模式,要努力改变这种状 况,B项错误; 玉米和小麦的秸秆直接还田,能量的利用率并没有提高,发展生态农业可以 提高能量利用率,C项错误; 农田互作模式属于生态农业,能减少农药的使用量,有效提高能量利用率,农 田总产出增多,但不一定能有效提高农产品的营养价值,D项错误。
发展草业、牧业、林业结合
起来
为全社会提供能效 将农作物秸秆、生活垃圾
高、
等发酵处理,利用沼气作为清
的
对环境影响小、可持 洁可再生能源;开发利用太阳
2.农业生态工程 (1)农业:主要包括种植业和 畜牧业 。种养结合的优化设计是按照 生态和经济规律 ,以各种农畜产品的社会需求量、资源状况和经济效益
为基础,进行综合优化,使系统从总体上获得最佳的经济效益、生态效益和
X3-3是垃圾资源化、无害化处理的一种方案:
请回答下列问题:
(1)该生态系统中属于分解者的生物 有 蚯蚓、苍蝇、细菌(微生物) 。
该生态工程主要利用了 物质的良性循环 技术。
图X3-3
[解析]该生态系统中属于分解者的生物有蚯蚓、苍蝇、细菌等。该生态工 程主要利用了物质的良性循环技术,尽可能让废物资源化。
题组训练
1.充分利用环境各部分的不同属性 和所涉及农作物及养殖物生存所需 要的特定环境,将其有机结合在一起 的做法,属于农业生态工程的( C ) A.物质的良性循环技术 B.洁净可再生的新能源开发技术 C.立体养殖技术 D.种植业与畜牧业合理优化技术
[解析] 立体养殖是在传统养殖模式的 基础上发展起来的,可以看作多种传统 养殖模式的一种高效结合,它充分利用 环境的各部分的不同属性和所涉及农 作物及养殖物生存所需要的特定环境, 将其有机结合在一起,完整的利用了环 境的各个不同的部分,在相同面积的土 地上发挥最大效益。C符合题意。
B 的生态工程。
A.物质循环利用
B.清洁及可再生能源系统组合利用
C.山区小流域综合治理与开发
D.节水和废水处理与应用
图X3-3
[解析]该生态系统中能利用发酵技术产生沼气开发生物能,从该角度看,应 属于清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程。
(4)种植业和 畜牧业 是人类食物生产系统的两大支柱,两者结合的优化设计 需要按照 生态和经济 规律进行综合优化,使系统从总体上获得最佳的经 济效益、生态效益和社会效益。
[解析]种植业和畜牧业是人类食物生产系统的两大支柱,两者结合需要按 照生态和经济规律进行综合优化设计,使系统从总体上获得最佳效益。
6.某农场的农业生态工程简图如图X3-4所示:
请回答:
(1)在评价养殖效益时,除了人工投入
等成本外,往往采用单位时间内饲料
投入量和体重净增长量(可采用相关参数
图X3-4
系统内部的投入和产出可以看出该生态系统内各子
系统中各种产品对其他子系统的贡献;系统的实际
消费指的是来自外部的物质输入,如饲料、化肥等;
系统的有效贡献,也就是该生态系统对系统外部的
物质输出,包括劳动者自身消费和出售部分。
图X3-5
(2)若要提高该工程的经济效益,可采用农业生产的 间种 技术在桑基上再种植大豆,也可采用农业
中。欲获得稳定遗传的抗虫性强的转基因植物品种,则转入的抗虫基因必 须能在受体细胞中 稳定和高效地表达 。
[解析]为提高将重组DNA分子导入受体细胞的效率,除了考虑导入方法、筛选 条件、防止污染这些具体的操作外,还需考虑导入这一步骤的两个对象:重组 DNA和受体细胞,可以分别考虑它们的质量和数量。准确来说,包括重组DNA 的质量和浓度、受体细胞的生长状态和密度。农杆菌是一种原核生物,除了 含有拟核之外还含有Ti质粒,这种质粒上有一段可转移DNA,即T-DNA。当植 物受伤后,伤口处分泌酚类化合物,吸引农杆菌移向这些细胞,此时农杆菌中的 Ti质粒上的T-DNA就能转移到植物细胞中的染色体DNA上。故在植物转基因 中,农杆菌介导法的基本过程是将携带目的基因的Ti质粒转移到受体细胞,并 将其插入受体细胞的基因组中。欲获得稳定遗传的抗虫性强的转基因植物品 种,则转入的抗虫基因必须能在受体细胞中稳定和高效地表达。
技术
洁净可再生的新能 源开发技术
种植业和畜牧业
合理优化技术
废物资源化,提高 优化组合种植业、畜牧业
实现物质良性循环
意义
能量转化效率,减少 等产业结构,以求得最大化的
和多途径利用
环境污染
经济效益和生态效应
实例
桑基鱼塘
太阳能、生物能、 退耕还林、退耕还草
风能等
提醒: 建立生态农业系统的最终目的是实现对能量的多级利用,提高能量的利用 率,使能量尽可能多地流向对人类有益的部分。
新能源开发技术。
图X3-4
[解析]由于该生态工程对生产过程中产生的废物进行再次利用,故其核心技
术是物质的良性循环技术;在果园中同时种植蔬菜,属于典型的间种技术;在
沼气池的基础上增添了脱硫塔等设施,能减少硫化物的释放,故优化了洁净
可再生的新能源开发技术。
(3)在无人为因素干预下,养殖鱼类种群呈“S”形曲线增长,若养鱼场中迁入捕
资源化处理
养殖业等
生态工程的类型
主要内容
在农业中的应用
对工业废水、生活 在干旱和半干旱地区开展
节水和废水处理与 污水等实施减量、回 雨水和地表水的收集,实施节
应用的生态工程 收、再生、再循环措 水灌溉
施
技术
清山洁区及小可流再生域能综合治 小流域综合治理和 将治坡、治沟、修梯田与
理源与系开统发组的合利生用态工程 利用
转换成干物质量)作为评价指标,其中体重净增长量为 次级 生产量。
[解析]由于饲养动物属于第二次的有机物质的生产,故体重的净增长量为次 级生产量(同化量-呼吸消耗量)。
(2)该生态工程的核心技术是 物质的良性循环技术 。若在果园中同时种植 蔬菜,属于 间种 技术。图中的沼气
工程是在沼气池的基础上增添了脱硫 塔等设施,更加优化了 洁净可再生 的
(2)从资源与环境的角度来看,④⑤途径优于③途径的主要原因是 可以充分地利用垃圾中的物质(或实现对物质的良性循环和多途径利用) 和 减少环境污染等。
[解析]从资源与环境的角度来看, ④⑤途径优于③途径的主要原因 是④⑤途径可以充分地利用垃圾 中的物质且减少了环境污染等。
图X3-3
(3)该生态系统中能利用发酵技术产生沼气开发生物能,从该角度看,应属于
[解析]90年代,当地政府对南沙湿地进行了人工改造,根据生物的不同习性, 设计多种立体养殖技术,打造有特色的生态旅游工程,吸引了大量的游客。
8.[2018·浙江11月选考节选] 某农业生态工程示意图如图X3-5,回答下列问题: (1)该农业生态工程体现的生态工程原理主要是 物质循环 。对该工程的经 济效益分析,可从系统内部的投入和产出、
3.某农业生态工程的部分结构如图X3-1所示。下列叙述错误的是 ( C )
A.农业生态工程以生态学原理为依据,有利于可持续发展
B.该农业生态工程的核心技术是物质
的良性循环技术
C.为提高或恢复土壤肥力,可对农作物
进行间种 D.实施秸秆的多途径利用,可提高能量利用率
图X3-1
[解析] 对农作物进行间种可充分利用光能和CO2,不能明显起到提高或恢复 土壤肥力的作用,C错误。
1.生态工程的主要类型 (1)基本原理:整体、协调、 循环 (2)研究对象: 社会—经济—自然
(3)主要类型
、再生。 复合生态系统。
生态工程的类型
主要内容
在农业中的应用
将生活垃圾中的有机物、人畜
物质循环利用 的生
城市生活垃圾进 的粪便等转化为优质生态复合肥,
行减量化、无害化、
态工程
将农作物秸秆“过腹还田”、发展
浙江省
小综合3
生态系统与生态工程
在生态系统动态变化过程中,有两个基本功能起主要作用,一是通过一定互相协 调的结构与功能所形成的动态平衡;二是以多层营养结构为基础的物质转化、 分解与再生。这两个功能效率高低决定着生态系统的兴衰及稳定状态。
运用生态系统的成分和营养结构间的关系、生态系统的物质循环和能量 流动这一功能,生物之间的竞争、捕食、寄生、共生等种间关系,生物既能适应 环境也能影响环境等关系,依据生态工程原理,明确生态工程学研究对象,运用 工程学手段,“模拟生态系统原理而建成的生产工艺体系”,模拟设计最优化的人 工生态系统,以取得预期的最佳生态效益和经济效益,即生态工程。
[解析]种群的K值由环境资源量决定,与迁入量无关,所以若向南沙湿地再投 放800只白鹭,则与之前相比,其K值将不变。
(3)90年代,当地政府就关注到南沙湿地这一不可多得的生态资源,有意识地 进行了人工改造,如有序开挖河道,根据生物的不同习性,设计多种 立体养殖 技术,放养不同的鱼虾,以及种植红树林和芦苇、荷花等,打造有 特色的 生态旅游 工程,吸引了大量的游客。
4.图X3-2为某农业生态工程的模式图,下列叙述错误的是
(B )
A.建立沼气池可提高人类对光合产物中的能量
利用率
B.沼渣、沼液还田的主要目的是为农作物提供
有机物
C.该生态工程中应用了物质的良性循环技术
D.该生态工程实现了物质多途径利用
图X3-2
[解析] 建立沼气池,可以提高人类对光合产物中的能量利用率,A正确;
农作物不能直接利用有机物,而沼渣、沼液
还田的主要目的是为农作物提供含N、P、K
等的无机盐,B错误;
分析图示可知,该生态工程充分利用了农作物
源自文库
秸秆、人与畜的粪便等废弃物中的物质,应用
了物质的良性循环技术,C正确;
图X3-2
该生态工程实现了物质多途径利用,D正确。
5.绿色城市的重要标志之一是实现垃圾的“减量化、资源化和无害化”。图
食养殖鱼类幼体的乌鳢鱼,将使“S”形 曲线中的 K值 下降,通过生态系统 的 自我(或负反馈) 调节,乌鳢鱼和
养殖鱼类的数量将趋于相对平衡。
图X3-4
[解析]无人为因素干预下,鱼类种群自然生长呈“S”形曲线增长,如果迁入捕 食养殖鱼类幼体的乌鳢鱼,将会使养殖鱼类的环境容纳量下降,即K值下降, 通过生态系统的自我调节,可使二者的数量趋于相对平衡。
生态工程的 种植业和畜牧业合理优化 技术放
养适量的鸡鸭等动物以调整该工程的产业结构。
图X3-5
[解析]间种指的是在同一块地上同时期按一定行数的比例间隔种植两种以上的作物, 共生期长,往往是高棵作物和矮棵作物间种,比如桑基中种植大豆。而套种指的是在 一种作物生长的后期,种上另一种作物,其共同生长时间短,比如在小麦生长后期播种 玉米。我国农业生态工程的主要技术包括物质的良性循环技术、洁净可再生的新能 源开发技术以及种植业和畜牧业合理优化技术。在桑基鱼塘生态工程中放养适量鸡 鸭等动物,指的便是种植业和畜牧业合理优化技术。