第四章生態工程一、選擇題(每小題5分，共60分)1．下列敘述違背生態工程中生態學原理的是()A．充分考慮環境因子對生物的影響B．盡可能減少種間競爭所產生的耗損C．實現生態系統的良性循環D．以單一種群獲得經濟效益的最大化解析：設計生態工程的目的是在促進自然界良性循環的前提下，充分發揮資源的生產能力，防治環境污染，達到生態效益與經濟效益的同步發展。答案：D2．我國南方桑基魚塘是低洼稻田挖深做塘，塘內養魚，塘基上種桑，用桑養蠶，蠶糞養魚，魚糞肥塘，塘泥肥田、肥桑，從而獲得稻、魚、蠶三豐收，大大提高了系統生產力。這種模式主要應用了生態工程遵循的哪個原理()A．系統學和工程學原理 B．整體性原理C．物種多樣性原理 D．物質循環再生原理解析：我國南方水網地區的桑基魚塘模式，主要應用了生態工程的系統學和工程學原理，即把很多單個生產系統通過優化組合，有機地整合在一起，成為一個新的高效生態系統，大大提高了系統生產力。答案：A3．人類設計生態工程的根本目標是()A．促進自然界良性循環的前提下，達到生態效益與經濟效益的同步發展B．促進自然界良性循環的前提下，防治環境污染，提高經濟效益C．防治環境污染，達到生態效益與經濟效益的同步發展D．促進自然界良性循環的前提下，充分發揮資源的生產潛力，防治環境污染，達到生態效益與經濟效益的同步發展解析：由生態工程的概念可知，防止環境污染，對造成環境污染和破壞的傳統生產方式進行改善，促進人類杜會和自然環境的和諧發展都是生態工程建設的目的。答案：D4．生態工程是人類學習自然生態系統“智慧”的結晶，是生態學、工程學、系統學、經濟學等學科交叉而產生的新興學科。下列選項中屬于生態工程所遵循的原理的是()①協調與平衡原理②個別與特殊的原理③系統學和工程學原理④整體性原理⑤能量流動原理⑥物質循環再生原理⑦因地制宜原理⑧物種多樣性原理A．①②⑤⑦⑧ B．①③④⑥⑧C．①③④⑤⑧ D．②③④⑥⑦解析：個別與特殊的原理、因地制宜原理并不是生態工程所要遵循的原理。能量在生態系統中是單向流動的，而不是循環流動的。答案：B5．下列關于我國生態工程與西方國家生態工程的比較，正確的是()①西方國家的生態工程以治理環境污染和恢復破壞的生態系統為主要目標，我國的生態工程則以經濟和社會效益為主要目標②西方國家的生態工程應用范圍比我國小③我國的生態工程難以像西方國家那樣，設計出標準化、易操作的生態工程樣板A．①②③ B．②C．③ D．②③解析：發達國家與我國的生態工程建設強調的重點有所不同。西方國家的生態工程除了治理環境污染的目標外，主要是通過介于工程和依靠自然恢復力的一種中間途徑，集中于對破壞的生態系統進行生態恢復；我國的生態工程走有中國特色的道路，不但要重視對生態環境的保護，更要注重與經濟、社會效益的結合。總體來看，發達國家的生態工程應用范圍比我國小，也不那么強調經濟效益。不過，目前我國的生態工程還有一些不足之處，如缺乏定量化模型指導，難以設計出標準化、易操作的生態工程樣板等。答案：D6．要實現人與自然的和諧發展，下列措施最合理的是()A．通過生物技術手段，轉化淀粉生產可再生能源B．使用化學農藥防治病蟲害，保證糧食穩產C．發展生態農業，實現物質和能量的多級利用D．大力開墾濕地，擴大糧食種植面積解析：本題考查的是與生態工程有關的問題。人與自然的和諧發展就是可持續的發展，即實現物質的循環利用和能量的多級利用，并且人類的發展不應該以破壞生態環境為代價。轉化淀粉生產可再生能源，不是可持續發展，沒有實現物質的循環利用。化學農藥污染環境。開墾濕地會破壞原有的生態平衡。答案：C7．下列措施最可能與人類的可持續發展原則不相符的是()A．森林的采伐量小于生長量B．人工魚塘生產者的能量小于消費者的能量C．農田從收獲中輸出的氮素多于補充的氮素D．農田施用的無機氮多于生物固定的氮素解析：森林的采伐量小于生長量，是人們合理利用森林資源的一個基本要求，不影響森林生態系統的生存及其穩定性。農田施用化肥，人工魚塘養魚喂飼料屬正常現象，農田輸出的氮素多于補充的氮素會影響農田的土壤肥力，導致土壤缺氮，影響再生產與可持續發展。故正確答案為C。答案：C8．下列哪項敘述完全符合生態經濟()①建立“原料→產品→原料→產品”的無廢料生產體系②在資源不增加甚至減少的條件下實現經濟增長③在經濟產出不變甚至增加的條件下，使環境排放的廢棄物大大減少④先生產后治理，提高經濟效益A．①② B．①②③C．②③ D．②③④解析：生態經濟主要是通過實行“循環經濟”的原則，使一個系統產出的污染物，成為本系統或者另一個系統的生產原料，從而實現廢棄物的資源化；在資源不增加甚至減少的條件下實現經濟增長，或者在經濟產出不變甚至增加的條件下，使環境排放的廢棄物大大減少；不能誤認為只要發展了生態經濟就可以先生產，后治理。答案：B9．某草原牧區，在進行草場建設時，既注重不同牧草種類的搭配種植，又對單位面積內的放牧量做了一定控制。這種做法體現了()A．實行“循環經濟”的原則B．低消耗，多效益原則C．遵循物種多樣性和協調與平衡原理D．建立社會—經濟—自然復合系統解析：在進行草場建設時，注重不同牧草種類的搭配種植，使生物多樣性增加，遵循了物種多樣性原理；對單位面積內的放牧量做了一定控制，考慮了生物與環境的協調與平衡，從而保證生態系統的穩定，遵循了協調與平衡原理。答案：C10．下列關于生態工程基本原理的說法，不正確的是()A．物質循環再生的原理，在于使各種生態系統的物質循環可以順利進行，實現廢棄物的資源化B．物種多樣性原理，是各種生物之間通過食物鏈的相互作用，使各種生物種群數量保持基本穩定C．整體性原理，是考慮自然系統的規律，所有的人類活動必須完全以生態系統為核心D．系統整體性原理是指系統各組分之間要有適當的比例關系解析：整體性原理是指在生態工程建設時，不但要考慮自然生態系統的規律，還要考慮經濟和社會等系統的影響力。物質循環再生的原理，在于物質能夠在各種生態系統實現區域小循環和全球地質大循環，循環往復，分層分級利用，主要特點是廢棄物的資源化；物種多樣性原理闡述生物種類多，生態系統具有較高的抵抗力穩定性，容易保持穩定；系統整體性原理是指系統各組分之間要有適當的比例關系，才能順利完成能量、物質、信息等的轉化和流通。答案：C11．石油農業與無廢棄物農業相比，其主要優點是()A．物質可以循環利用，對環境幾乎沒有破壞性B．使用植物易于吸收的化肥作肥料，在促進植物快速生長的同時也有助于周圍環境的凈化C．以煤和石油等原料為動力，極大地提高了生產效率D．是一種低投入高產出的農業生產方式解析：石油農業與無廢棄物農業各有優缺點，石油農業以煤和石油等原料為動力，極大地提高了生產效率。答案：C12．如圖是“無廢棄物農業”物質和能量流動圖，該圖所體現的主要生態工程原理是()A．物種多樣性原理 B．整體性原理C．物質循環再生原理 D．協調與平衡原理解析：植樹造林在環保上的作用有很多，如涵養水源、調節氣候、防風固沙、防止土地沙化、保持碳—氧的正常比例等。提供木材不是樹林在環保上的作用。答案：C二、非選擇題(共40分)13．(8分)長江的水體污染主要是由于流入長江的次級河流在流經城鎮時，城市中的生活污水、工業廢水大量排入河流，造成河流污染。某小組利用人工浮床技術對次級河流中水質凈化分析，實驗裝置如下圖。(1)圖中植物的作用是________________________。該植物采收后，可以直接用作________，也可干燥處理后用來提取____________等金屬。(2)此案例屬__________、生態工程的實例，它遵循的生態工程原理是________________________________________________________________________(寫其中一個)。(3)該小組利用人工浮床開展了“菰(茭白)和菖蒲對生活污水凈化效果的研究”，你認為該實驗裝置應該準備________組，應采取的處理措施是：_________________________________________________________________________________________________。(4)為了避免實驗誤差，你認為每個實驗裝置中的植物株數應________________。(5)該工程能有效防止“水華”發生，提高水體的透明度。其原因是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)該小組實驗結果如表，從此表中看出，該小組研究的因變量為____________________，你能從表中得出的結論是________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)吸收水中的化學元素飼料銅、鋅、汞(2)城市環境協調與平衡原理、整體性原理，物質循環再生原理等(寫出一個即可)(3)4一組只栽茭白，一組只栽菖蒲，一組混合等量的茭白和菖蒲，一組空白對照(不栽植物)(4)相等且多數(5)一方面浮床植物在生長過程中能利用水中的氮、磷污染物，減少藻類生長所需的無機鹽；另一方面又能通過遮光作用來抑制水體中藻類的生長繁殖(6)污水中N、P含量的變化兩種植物不論單獨種植還是等量混合種植凈化效果均明顯高于對照組(菖蒲對總磷的去除效果明顯高于菰和菖蒲混合種植)14．(18分)珠江三角洲的農民充分利用自然條件，建立了該地特有的蔗基魚塘和桑基魚塘。請據圖回答下面的問題。(1)這種人工生態系統最基本的生物因素是____________________。要使它長期穩定發展，除了有穩定的________來源，各類生物要______________。(2)建立這一生態系統的目的是使生產者固定的能量________________________；其能量利用率高的原因是在營養結構上具有________的特點。(3)蠶糞、蔗葉進入魚塘經過________的作用，又被桑基、蔗基所利用。蠶糞中的氨經過________的作用，形成了________________被植物利用。(4)概括地說，該生態系統功能的維持，取決于它的____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：建立該人工生態系統的目的是使能量最大限度地流向對人類最有益的部分，因其食物鏈相對較短，能量損耗較少，故能量利用率較高；生態系統功能的維持有賴于它的各功能類群(生產者、消費者及分解者)之間能量流動和物質循環相對穩定。答案：(1)生產者和分解者能量保持相對穩定(2)流向對人類最有益的部分食物鏈短(3)分解者硝化細菌硝酸鹽和亞硝酸鹽(4)生產者、消費者和分解者之間的能量流動和物質循環在較長的時間內保持相對的穩定性15．(14分)如圖所示的是澳大利亞某一流域的某農業生態系統，據圖完成下列各題。(1)農業生態系統是人類按照自身的需要，用一定的手段來調節農業生物種群和非生物環境間的相互作用，通過合理地調整________________________，進行農產品生產的生態系統，在此生態系統中________起關鍵作用。(2)該生態系統與一般農田生態系統相比，其________穩定性較強，收入的波動性較小。從能量流動的角度分析，流入該生態系統的總能量是由____________固定的太陽能總量；從物質循環角度分析，該農場留有一定面積的休耕地，其意義是使土壤中的________把秸稈、羊糞等有機物分解成無機物，從而提高________。(3)地球上最大的生態系統是____________，它具有多層次的自我調節能力，這種能力的基礎是__________________，這種結構和