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生態(tài)工程 A組　基礎(chǔ)過關(guān) 1.生態(tài)農(nóng)業(yè)是一個生態(tài)上自我維持的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng),其特點是在保持和改善系統(tǒng)內(nèi)的生態(tài)平衡、不對其周圍環(huán)境造成明顯改變的情況下,求得最大生產(chǎn)力和可持續(xù)發(fā)展。下列不屬于生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的是(　　) A.病蟲害的生物防治 B.作物輪作、套種 C.使用化肥提高作物產(chǎn)量 D.秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用 答案　C　使用化肥可以引起水體富營養(yǎng)化,造成環(huán)境污染,不屬于生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。 2.下列關(guān)于生態(tài)工程的敘述中,錯誤的是(　　) A.它是無消耗、多效益的工程 B.追求經(jīng)濟與生態(tài)的雙贏 C.實現(xiàn)了廢物資源化的良性循環(huán) D.實現(xiàn)了能量的多級利用 答案　A　生態(tài)工程屬于少消耗、多效益的工程,而不是不消耗,A錯誤。 3.下面為一庭院生態(tài)系統(tǒng)各成分的組成和相互關(guān)系的示意圖,下列關(guān)于該生態(tài)系統(tǒng)的分析中,正確的是(　　) A.建立該生態(tài)系統(tǒng)的目的是實現(xiàn)物質(zhì)和能量的循環(huán)利用,提高經(jīng)濟效益 B.若在果樹間間作綠肥類雜草,能導(dǎo)致該系統(tǒng)中生物多樣性增加,可能能有效控制果園中某些害蟲的數(shù)量從而減少對果樹的危害 C.在庭院中飼養(yǎng)雞鴨能提高生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)的利用效率,增加產(chǎn)量,但由于食物鏈延長,生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞效率會降低 D.在庭院中建沼氣池處理垃圾、糞便和植物枝葉,目的是盡可能減少分解者獲得的能量,從而使能量流向?qū)θ擞幸娴牟糠? 答案　B　生態(tài)系統(tǒng)中的能量不能循環(huán)利用;增加生物的多樣性,可提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性;能量沿食物鏈傳遞的效率與食物鏈的長短無關(guān)。 4.“豬—沼—茶”是華南山地丘陵地區(qū)常見的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式,由種植(茶樹)、養(yǎng)殖(豬)、農(nóng)戶(人)和沼氣生產(chǎn)(微生物)四個子系統(tǒng)構(gòu)成。該生態(tài)農(nóng)業(yè)模式(　　) A.是由茶樹、豬、人和微生物組成的生態(tài)系統(tǒng) B.實現(xiàn)了物質(zhì)和能量在系統(tǒng)中的多級循環(huán)利用 C.使整個生產(chǎn)過程進入了廢物資源化的良性循環(huán) D.注重系統(tǒng)內(nèi)部的自身調(diào)節(jié)作用,不需要外部投入 答案　C　該生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)除了茶樹、豬、人和微生物外,還有農(nóng)作物和其他成分;在生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)可以循環(huán)利用,能量不能循環(huán)利用,只能單向流動;生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)需要從外部獲得肥料、能量等,才能正常運轉(zhuǎn);生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)最大的優(yōu)點是進入了廢物資源化的良性循環(huán)。 5.某小組對市郊一農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)進行調(diào)查后,經(jīng)過交流繪制出了如圖所示的生態(tài)工程示意圖。據(jù)圖回答有關(guān)問題: (1)該生態(tài)系統(tǒng)中的主要成分是　　　　　,圖中的食用菌屬于生態(tài)系統(tǒng)成分中的　　　　　,該生態(tài)系統(tǒng)中,屬于第二營養(yǎng)級的生物有　　　　　。 (2)建立這一生態(tài)系統(tǒng)的目的是使農(nóng)作物固定的太陽能持續(xù)、高效地　　　　　;該生態(tài)系統(tǒng)的能量利用率較高與物質(zhì)的　　　　　利用密不可分。 (3)請畫出該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)。 (4)該生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)主要根據(jù)生態(tài)工程建設(shè)的　　　　　原理。 答案　(1)農(nóng)作物(生產(chǎn)者)　分解者　人和家禽、家畜　(2)流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧《嗉?循環(huán)、重復(fù))　 (3)　(4)物質(zhì)循環(huán)利用 解析　(1)生態(tài)系統(tǒng)的主要成分是生產(chǎn)者,即圖中的農(nóng)作物。食用菌屬于腐生真菌,在生態(tài)系統(tǒng)中屬于分解者。以農(nóng)作物為食的生物屬于第二營養(yǎng)級,包括人和家禽、家畜。(2)建立生態(tài)農(nóng)業(yè)的目的是調(diào)整能量流動關(guān)系,使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?由于實現(xiàn)了能量的多級利用,所以該生態(tài)系統(tǒng)的能量利用率較高。(3)該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)有兩條食物鏈:農(nóng)作物→家禽、家畜→人;農(nóng)作物→人。(4)該生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)了物質(zhì)的循環(huán)利用、分級利用,并且減少了環(huán)境污染,所以該生態(tài)農(nóng)業(yè)的設(shè)計遵循物質(zhì)循環(huán)利用原理。 6.污水處理廠的污泥富含有機質(zhì)和無機成分,可用作肥料,但其多環(huán)芳烴(PAHs)等有機污染物含量通常較高,施入土壤會帶來二次污染。生物質(zhì)炭是由作物廢棄秸稈等炭化而成。將污泥、含7%生物質(zhì)炭的污泥均堆放一段時間后用于盆栽實驗,研究它們對黑麥草生長及PAHs遷移的影響,結(jié)果見下表。 測定項目 紅壤 紅壤+污泥 紅壤+含7%生物質(zhì)炭的污泥 土壤PAHs含量(μg/kg) 527 1 079 765 黑麥草葉綠素含量(mg/g) 2.0 2.1 2.3 黑麥草每盆干重(g) 1.7 2.3 2.7 黑麥草PAHs含量(μg/kg) 401 651 428 (1)生物質(zhì)炭孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達,能改善土壤的通氣狀況,使根系細胞　　　　加強,合成增加,從而促進根系對土壤養(yǎng)分的吸收。 (2)由表可知,施用含生物質(zhì)炭的污泥　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　,從而促進黑麥草生長;污泥的施用使土壤和黑麥草的PAHs含量　　　　,但生物質(zhì)炭的輸入　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　,從而降低PAHs污染的風險。由此可見,生物質(zhì)炭有望用作污泥改良劑,促進污泥的推廣應(yīng)用。污泥的應(yīng)用符合生態(tài)工程的　　　　原理。 答案　(1)需氧呼吸　ATP　(2)使黑麥草葉綠素含量提高,促進光合作用的進行,有利于有機物的積累　增加　降低了土壤PAHs含量和黑麥草對PAHs的吸收與積累　物質(zhì)循環(huán)再生 解析　本題考查細胞呼吸、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及生態(tài)工程的相關(guān)知識。(1)由題中信息可知,生物質(zhì)炭能改善土壤的通氣狀況使氧氣含量增加,從而促進了根細胞的需氧呼吸,根系對土壤中的礦質(zhì)元素的吸收方式為主動轉(zhuǎn)運,主動轉(zhuǎn)運需要消耗能量(ATP),而需氧呼吸能釋放大量能量(ATP)。(2)由表中數(shù)據(jù)可看出黑麥草的干重與葉綠素含量呈正相關(guān),所以施用含生物質(zhì)炭的污泥可提高黑麥草中葉綠素的含量,從而提高光合作用,促進黑麥草的生長;表中數(shù)據(jù)顯示施用污泥作肥料可使土壤和黑麥草中PAHs含量增加,施用生物質(zhì)炭后測得的數(shù)值降低,說明生物質(zhì)炭能降低土壤中PAHs的含量;污泥可作為原料被生態(tài)系統(tǒng)重新利用,降低了環(huán)境污染,符合生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理。 7.下面是關(guān)于植物克隆和生態(tài)工程的問題。請回答: (1)為培育能高效吸收和富集重金屬鎘的轉(zhuǎn)基因植物,將野外采得的某植物幼葉消毒后,用酶混合液處理,獲得了原生質(zhì)體。酶混合液中含有適宜濃度的甘露醇,其作用是①　　　　。 (2)將目的基因?qū)朐|(zhì)體,經(jīng)培養(yǎng)形成愈傷組織,再通過②　　　　　　得到分散的胚性細胞,發(fā)育成③　　　,生長發(fā)育后獲得轉(zhuǎn)基因植株。 (3)愈傷組織繼代次數(shù)過多會喪失細胞全能性的表達能力,下列原因錯誤的是④　　　　。 A.愈傷組織發(fā)生遺傳變異 B.愈傷組織不能分散成單細胞 C.愈傷組織中激素平衡發(fā)生改變 D.愈傷組織對外源激素敏感性發(fā)生改變 (4)某農(nóng)業(yè)生態(tài)工程基地按照生態(tài)和⑤　　　　規(guī)律,對種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)進行了優(yōu)化設(shè)計。通過套種、間種和⑥　　　　等技術(shù)的應(yīng)用,使種植的農(nóng)作物為該生態(tài)系統(tǒng)組成成分中的⑦　　　　提供更多的食物。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中盡量不施用農(nóng)藥,其目的是⑧　　　　。 A.減少水土流失 B.減少土壤肥力 C.減少環(huán)境污染 D.減少生物多樣性 答案　(1)①維持滲透壓　(2)②液體懸浮培養(yǎng)?、叟郀铙w (3)④B　(4)⑤經(jīng)濟　⑥輪種?、呦M者?、郈 解析　(1)酶混合液中含有適宜濃度的甘露醇,可以維持一定的滲透壓,保持去壁后的原生質(zhì)體的正常形態(tài)。(2)導(dǎo)入目的基因的原生質(zhì)體經(jīng)誘導(dǎo)形成愈傷組織后,采用液體懸浮培養(yǎng)獲得分散的胚性細胞,胚性細胞可發(fā)育成胚狀體,進而發(fā)育成植株個體。(3)愈傷組織細胞繼代培養(yǎng)次數(shù)過多會由于植物激素平衡改變不能分化成胚狀體而失去全能性,也有可能發(fā)生遺傳變異,致使其對外源激素敏感性改變,而失去全能性。愈傷組織分化形成胚狀體不需要分散成單個細胞。(4)構(gòu)建農(nóng)業(yè)生態(tài)工程基地需遵循生態(tài)和經(jīng)濟規(guī)律,對種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)進行優(yōu)化設(shè)計。如種植業(yè)中采用套種、間種和輪種等技術(shù),可使農(nóng)作物為消費者提供更多的食物。另外,為減少環(huán)境污染,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中盡量不施用農(nóng)藥。 B組　能力提升 1.如圖為某庭院生態(tài)系統(tǒng)的組成和相互關(guān)系示意圖,下列敘述中正確的是(　　) 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 A.流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的能量來自生產(chǎn)者固定的光能和飼料中的化學能 B.物質(zhì)多級利用,提高了該生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率 C.物質(zhì)和能量的循環(huán)利用,提高了該生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)濟效益 D.該庭院生態(tài)系統(tǒng)中,人只是作為消費者發(fā)揮作用 答案　A　自然生態(tài)系統(tǒng)的能量一般只來源于生產(chǎn)者固定的太陽能,但在庭院生態(tài)系統(tǒng)中人為添加的飼料中的能量也流入了本生態(tài)系統(tǒng),A正確;物質(zhì)能夠多級利用,提高了該生態(tài)系統(tǒng)的能量利用率,但不能提高能量的傳遞效率,B錯誤;物質(zhì)可以循環(huán)利用,但是能量不能循環(huán)利用,是逐級遞減的,C錯誤;在庭院生態(tài)系統(tǒng)中,人除了作為消費者發(fā)揮作用之外,還起到主導(dǎo)作用,能夠調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),改變能量的流動方向,D錯誤。 2.有關(guān)人工高產(chǎn)魚塘生態(tài)系統(tǒng)的敘述,正確的是(　　) A.輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量大于該系統(tǒng)生產(chǎn)者所固定的全部太陽能 B.該魚塘生態(tài)系統(tǒng)的植物在種群的空間特征上,具有明顯的分層分布現(xiàn)象 C.硝化細菌能利用光能將CO2和H2O合成糖類等有機物,故硝化細菌屬于生產(chǎn)者 D.植物為魚類提供了食物,魚類為植物提供了無機鹽,實現(xiàn)了系統(tǒng)中能量的循環(huán)利用 答案　A　輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量除了生產(chǎn)者固定的太陽能之外,還有人為投入的有機物中的能量,大于該系統(tǒng)生產(chǎn)者所固定的全部太陽能,A項正確;在空間特征上具有明顯的分層分布現(xiàn)象是群落水平的特征,不是種群水平的特征,B項錯誤;硝化細菌合成有機物利用的不是光能,C項錯誤;能量在生態(tài)系統(tǒng)中單向流動,不能循環(huán),D項錯誤。 3.下列不屬于生態(tài)工程的是(　　) 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 A.沼氣工程 B.桑基魚塘 C.長江兩岸加固河堤 D.退耕還林還草 答案　C　長江兩岸加固河堤屬于水利工程。 4.一青年農(nóng)民利用自己學習的生態(tài)學知識,在自家庭院里建了一個小型生態(tài)農(nóng)業(yè),年創(chuàng)收上萬元。下圖是該家庭生態(tài)工程的模式圖,請據(jù)圖分析回答問題。 (1)從圖中可知,人類生活中所需的能源來自于太陽能、沼氣等。利用這些能源與利用煤炭相比,突出的優(yōu)點是　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)該生態(tài)工程中的能量能夠更多地被人類利用,原因是　　　　　。 (3)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,達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。與傳統(tǒng)工程相比較,生態(tài)工程具有　　　　　的特點。 (4)據(jù)生態(tài)工程中的物種多樣性這一原理,有人認為生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)中,應(yīng)使食物鏈和營養(yǎng)級越長越多越好,你是否支持這一觀點?　　　　　。 答案　(1)減少了燃燒煤炭所產(chǎn)生的污染　(2)充分利用了廢棄物中的能量,實現(xiàn)了能量的多級利用　(3)物質(zhì)循環(huán)　少消耗、多效益、可持續(xù)　(4)否 解析　(1)該生態(tài)農(nóng)業(yè)減少了燃燒煤炭所產(chǎn)生的污染。(2)該生態(tài)工程充分利用了廢棄物中的能量,實現(xiàn)了能量的多級利用,使能量能夠更多地被人類利用。(3)生態(tài)工程建設(shè)的目的就是遵循自然界物質(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,達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。生態(tài)工程的特點是少消耗、多效益、可持續(xù)。(4)不支持,因為食物鏈越長,營養(yǎng)級越多,則能量損耗越多,不能充分利用能量。 5.某城市在建設(shè)過程中,更加注重生態(tài)文明的建設(shè)。如利用人工建立的濕地公園對生活污水進行凈化處理,形成藻菌共生的污水凈化系統(tǒng),還可以利用藻類蛋白養(yǎng)魚、養(yǎng)鴨等獲得良好的經(jīng)濟效益。下面是利用人工濕地凈化生活污水的原理簡圖。請據(jù)圖回答問題: (1)輸入人工濕地的能量為　　　　　　　　　　　　　。 (2)人工濕地中的蘆葦屬于挺水植物,綠藻屬于浮游植物,黑藻屬于沉水植物,這一現(xiàn)象體現(xiàn)了群落具有　　　　結(jié)構(gòu)。該人工濕地的建設(shè)體現(xiàn)了生態(tài)工程的基本原理有　　　　　　　　　等。 (3)該人工濕地中的蘆葦、藻類等植物生長迅速,其主要原因是　　　　　　　　 　　　　　　。 (4)細菌、真菌等微生物的分解作用是凈化污水的重要途徑,為了提高分解的效率,可采取的有效措施是　　　　。 (5)某生物興趣小組在實地調(diào)查了該人工濕地后,在大力贊賞利用濕地對生活污水進行凈化處理的同時,還向相關(guān)部門提出了應(yīng)加強對重點污染源的控制這一合理的建議,其依據(jù)的生態(tài)學理由是　　　　　　　　　。 答案　(1)光能和污水有機物中的化學能　(2)垂直　物質(zhì)循環(huán)再生原理、協(xié)調(diào)與平衡原理　(3)細菌、真菌等微生物分解污水中的有機物為植物生長提供了充足的氮、磷等礦質(zhì)養(yǎng)料和光合作用所需的CO2　(4)向水體中適當通入空氣　(5)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有限的 解析　輸入人工濕地的能量有各種植物通過光合作用固定的太陽能和生活污水中的化學能。不同的生物生活在不同的層次,這體現(xiàn)了群落的垂直結(jié)構(gòu)。人工濕地中的細菌、真菌分解污水中的有機物產(chǎn)生大量的氮、磷,被人工濕地中的蘆葦、藻類等植物吸收,導(dǎo)致其生長迅速。濕地中的細菌、真菌多數(shù)為需氧型微生物,為提高其分解效率,可不斷向水體中通入一定量的空氣。