第35講生態工程

考點生態工程

|考點自主椅理|夯基固本提精華

1.生態工程的探討原理和探討對象

［原理：整體、協調、幽、圍生

i探討對象：社會一經濟一自然復合生態系統

2.生態工程的主要類型

(1)物質循環利用生態工程：①城市生活垃圾進行減量化、無害化、資源化處理;②農村發

展養殖業,將農作物秸稈“過腹還田”等。

(2)節水和廢水處理與應用生態工程：農業區域實施節水澆灌技術,城市、工業開發節水性

質的生態系統；對廢水、污水等實施減量、回收、再生和再循環的措施。

(3)山區小流域綜合治理與開發生態工程：利用小流域自然資源，將治坡、治溝、修梯田與

發展草業、牧業、林業結合o

(4)清潔及可再生能源系統組合利用生態工程：生產沼氣,開發利用太陽能、風能等清潔及

可再生能源。

3.生態工程在農業中的應用

(1)庭院生態工程：進行物質和能量的多級利用。

如圖是某家庭庭院生態工程示意圖：

①從生態學角度分析,人們建立圖示的農業生態系統的主要目的是實現物質的循環再生和能

量的多級利用;該系統中將植物秸稈、動物糞便等廢棄物合理地進行了利用，這體現了生態

工程的物質循環再生原理。

②該生態工程能生產出無公害大米的緣由是削減了化肥和農藥的運用量，削減了環境污染。

③將蘑菇房與蔬菜大棚相通可提高蔬菜產量，緣由是蘑菇呼吸產生的二氧化碳可以供蔬菜進

行光合作用，使其光合作用增加。

(2)農業生態工程：依據生態和經濟規律,種養結合，優化設計。

(3)農業生態工程主要技術

①物質的良性循環技術。

②干凈可再生的新能源開發技術。

③種植業和畜牧業合理優化技術。

④套種、間獨、輪種制度;立體養殖技術;生物防治技術等。

教材.V選S考

一真題感悟

(2024?4月浙江選考節選)回答與生態工程有關的問題：

(1)對農作物秸稈多途徑利用的基本過程示意圖如下，貫穿全過程的核心技術是技

術。其中“過腹還田”的詳細途徑是。將秸稈和動物糞便等通過微生物發酵產生沼

氣，這是利用了農業生態工程中的技術。

(2)農業生產上，畜牧業依靠和受制于種植業，可以通過種植業和畜牧業的技術提

高經濟和社會效益?！巴烁€林”后，林地的增加可以削減,更有利于受損生態系

統的復原。運用農藥能有效限制農業害蟲，但也使生態系統的削減，因此利用生物

的進行生物防治是今后的發展方向。

解析本題有關生態工程的問題，題目難度低，答案在課本中都能找到。其中秸稈“過腹還

田”就是利用家畜等對秸稈進行消化，產生的糞便可以肥田，相比焚燒秸稈，這樣對秸稈的

利用可以提高經濟、生態和社會效益，其詳細途徑是秸稈一家畜一糞便一農田。

答案(1)物質良性循環秸稈一家畜一糞便一農田干凈可再生的新能源開發(2)合理

優化水土流失生物多樣性種間關系

真題溯源、本題組對應選修三P68-79生態工程

1.馬世駿教授依據中國大量的樸實的生態工程實踐，歸納出“整體、協調、循環、再生”的

生態工程原理，并明確生態工程學的探討對象是社會一經濟一自然復合生態系統。

2.在我國，生態工程的發展特殊快速，其應用領域起初主要是農業生態工程以及節水和廢水

處理與應用的生態工程,現在已經擴大到很多生態產業，如物質循環利用的生態工程,山區

小流域綜合治理與開發的生態工程,清潔及可再生能源系統組合利用的生態工程,住宅、小

區和城鎮建設生態工程，荒山、荒坡、灘涂、濕地以及礦山廢棄地生態復原工程,生態旅游

工程，綠色化學工程,生物多樣性愛護和持續利用工程等方方面面。

3.農業生態工程以生態學原理為依據,將種植、養殖、水產、園藝與林業、副業、加工業等

進行優化，將農業廢棄物的轉化、再生及資源化等綜合起來,將節能、應用清潔能源、生態

建筑以及人口限制、生物多樣性愛護等結合起來。生態農業有效地促進了物質循環、能量流

消、信息流淌的暢通,人與環境和諧相處，經洗、生態環境和社會效益的同步發展,是實現

農業現代化過程中保證農業可持續發展的一種生產方式。

4.我國農業生態工程的主要技術有：物質良性循環技術、干凈可再生的新能源開發技術和種

植業和畜牧業合理優化技術。另外還包括針對耕作方式和種植制度,設計套種、間種和輪種

制度；利用動物的不同習性，設計立體養殖技術；利用生物種間關系,發展生物防治技術等。

5.傳統工業化農業生產的危害：更多土地成為可耕地，造成水土流失嚴峻;過量運用化肥導

致環境的破壞和土壤肥力下降;農藥大量運用，不僅污染環境,還使得生物多樣性削減。我

們應當將農業與生態工程結合起來，發展生態農業。只有這樣，農夫問題、農業問題和農村

問題才能比較徹底的解決。

|考點應試角度|明確,尚戰規律

角度生態工程

1.下圖為農業生態工程中各成分的組成和相互關系的示意圖，據圖回答:

光

沼氣

⑴圖示為農業生態工程中的________生態系統，其主要技術是

(2)與傳統農業相比，生態農業充分利用了,實現了對物質和能量的多級利用，提

高了能量的利用率。

(3)該生態系統中，的作用特別突出，既作為消費者發揮作用，也能調整生物的

，從而保證生態系統的可持續發展。

(4)下列措施不屬于物質循環利用的生態工程類型是o

A.農作物秸稈的“過腹還田”

B.在干旱地區開展雨水和地表水的收集

C.把人畜糞便轉化為復合肥

D.利用蚯蚓等處理城市生活垃圾，蚓糞殘渣作肥料

解析(1)圖示為農業生態工程中的庭院生態系統，其主要技術有物質的良性循環技術以及

種植業和畜牧業合理優化技術。(2)與傳統農業相比，生態農業充分利用了廢棄物中的能量,

可實現對物質和能量的多級利用，提高了能量的利用率。

(3)該庭院生態系統中，人既是作為消費者發揮作用，同時也調整各種生物之間的關系。(4)

農作物秸稈的“過腹還田”利用了物質循環再生原理，A錯誤；在干旱地區開展雨水和地表

水的收集不屬于物質循環再生，B正確；把人畜糞便轉化為復合肥是利用了物質循環再生原

理，C錯誤；利用蚯蚓等處理城市生活垃圾，蚓糞殘渣作肥料利用了物質循環再生原理，D

錯誤。

答案(1)庭院物質的良性循環技術種植業和畜牧業合理優化技術(2)廢棄物中的能

量(3)人種間關系(4)B

2.(2024?浙江高考節選)某農戶建立了小型的“蔬菜一雞、豬一沼氣”系統。請回答：

(1)這一系統屬于人工干預下的_______生態系統，其生物組成成分包括生產者、消費者和

。在分析該生態系統的經濟效益時，除了考慮這三者的投入與產出外，還要考慮

________的投入。

(2)在該生態系統中，利用發酵技術產生沼氣開發生物能屬于的生態工程。

A.生物多樣性愛護和持續利用

B.節水和廢水處理與利用

C.山區小流域綜合治理與開發

D.干凈及可再生能源系統組合利用

解析(1)“蔬菜一雞、豬一沼氣”系統屬于人工干預下的庭院生態系統，該生態系統的生

物組成成分包括生產者、分解者和消費者。在分析該生態系統的經濟效益時，除了考慮這三

者的投入與產出外，還要考慮勞動者的投入。(2)利用發酵技術產生沼氣開發生物能屬于干

凈及可再生能源系統組合利用的生態工程。

答案(1)庭院分解者勞動者(2)D

3.下面是關于生態工程的問題。請回答：

某農業生態工程基地依據生態和規律，對種植業和養殖業進行了優化設計。通過套

種、間種和等技術的應用，使種植的農作物為該生態系統組成成分中的—

供應更多的食物。在農業生產中盡量不施用農藥，其目的是。

A.削減水土流失B.削減土壤肥力

C.削減環境污染D.削減生物多樣性

解析對種植業和養殖業進行優化設計的依據是生態和經濟規律，以各種農畜產品的社會需

求量、資源狀況和經濟效益為基礎，進行綜合優化。套種、間種和輪種制度是實現農業生態

工程優化不行缺少的技術。在農業生態系統中農作物是生產者，它為消費者供應了不行或缺

的食物。不同于傳統農業，在生態農業生產中盡量不施用農藥，其目的是削減環境污染，因

為大量運用農藥造成環境污染，也使得生物多樣性快速削減。

答案經濟輪種消費者C

?歸納總結

1.對生態工程詳細實例所遵循的原理的幾個易錯點

(1)單一人工林比自然混合林穩定性低，易爆發蟲害一一物種多樣性原理。

(2)草原確定合理載畜量，不能過度放牧一一平衡原理。

(3)引種考慮適應環境一一協調原理。

(4)林業生態工程建設，既考慮種樹又考慮生活問題一一系統整體性原理。

2.農業生態系統的設計原則

(1)應當能夠體現生態學原理與現代農業技術相結合的原則。

(2)應當能夠構成一個合理的生產結構。

(3)應當充分利用自然界的物質和能量資源。

(4)應當體現削減環境污染的原則。

(5)應當充分考慮經濟、社會和生態的綜合效益。

(6)所設計的農業生態系統，從理論上看應當能夠實現良性循環。

課后限時訓練

（時間：40分鐘分數：100分）

碰笏券基礎，練速度

1.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.運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

解析實現物質和能量的多級利用，實行無廢棄物生產，大力發展生態農業，最有利于可持

續發展。

答案C

2.設計良性循環的農業生態系統時，應遵循的基本原則是（）

A.充分利用自然界的物質和能量

B.追求經濟效益的最大化

C.盡量削減有害生物的種類

D.提高沼氣池的轉化效率

解析良性生態農業能最大限度提高物質和能量利用率，削減環境污染，增加生態系統穩定

性。

答案A

3.生態農業是一個生態上自我維持的農業生產系統，其特點是在保持和改善系統內的生態平

衡、不對其四周環境造成明顯變更的狀況下，求得最大生產力和可持續發展。下列不屬于生

態農業生產方式的是（）

A.病蟲害的生物防治

B.作物輪作、套種

C.運用化肥提高作物產量

D.秸稈等農業廢棄物的資源化利用

解析運用化肥可以引起水體富養化，造成環境污染，不屬于生態農業生產方式。

答案C

4.下列關于生態工程的敘述中，錯誤的是（）

A.它是無消耗、多效益的工程

B.追求經濟與生態的雙贏

C.實現了廢物資源化的良性循環

D.實現了能量的多級利用

解析生態工程屬于少消耗、多效益的工程，而不是不消耗，A錯誤。

答案A

5.某農場的農業生態工程簡圖如下：

|貯氣罐|——，生產、生活|

|養雞場上、沼氣，

麗麗氣工程I------------

?養魚場卜'一「卜召渣|、沼渣“沼液

I贏，飼料??顆粒,機肥

請回答：

⑴在評價養殖效益時，除了人工投入等成本外，往往采納單位時間內飼料投入量和體重凈

增長量（可采納相關參數轉換成干物質量）作為評價指標,其中體重凈增長量為________生產

量，該值的大小取決于飼料到飼養動物的能量________O

（2）該生態工程的核心技術是o若在果園中同時種植蔬菜，屬于技術。圖

中的沼氣工程是在沼氣池的基礎上增加了脫硫塔等設施，更加優化了的新能源開發

技術。

（3）在無人為因素干預下，養殖魚類種群呈“S”形增長，若養魚場中遷入捕食養殖魚類幼體

的烏鰻魚，將使“S”形曲線中的下降，通過生態系統的調整，烏鰻魚和

養殖魚類的數量將趨于相對平衡。

解析養殖的家畜家禽屬于消費者，消費者同化過程屬于次級生產過程，其體重凈增長量是

次級生產量。家畜家禽養殖中飼料中的能量越多轉換成動物體內能量，飼料轉化效益越高。

該生態工程的核心技術是物質的良性循環技術。同時種植蔬菜和果樹屬于間作。沼氣工程、

脫硫塔等設施等屬干凈可再生的新能源開發技術。養魚場中遷入捕食養殖魚類幼體的烏鰻魚

使環境容納量下降，肯定范圍內干擾，系統通過自身負反饋調整維持穩定。

答案（1）次級傳遞效率（2）物質的良性循環技術間種干凈可再生（3）4值自我

（或負反饋）

6.（2024?3月紹興模擬節選）下圖為某農戶通過種植農作物，養殖豬、鴨，興建沼氣池等

措施構建了新型農業生態系統。

糧食、

人工、化肥蔬菜、I~~I肉、蛋市場

水果I豬、鴨1農戶1:

『人工、飼料興化肥、種子等

水稻、玉米

黃瓜、番茄、

草莓、葡萄等

沼氣

沼渣

I果’酒產秸稈、廢棄的根、葉m沼等氣1---池--I-

請回答:

該系統有效促進了物質循環、能量流淌和的暢通，經濟、生態環境和社會效益的同

步發展。運用化肥能在短期內能提高農作物產量，但過量運用會降低作物的產量和質量，降

低經濟效益，還會導致環境的破壞和的下降，進而影響農業生產的可持續發展。用

動物糞便和農作物秸稈，通過發酵技術產生沼氣為農戶供應能源，利用了農業生態工程技術

的技術。

解析農業生態工程有效促進了物質循環、能量流淌和信息流淌的暢通，經濟、生態環境和

社會效益的同步發展。傳統的石油農業大量運用化肥，運用化肥能在短期內提高農作物產量,

但過量運用會降低作物的產量和質量，降低經濟效益，還會導致環境的破壞和土壤肥力的下

降，進而影響農業生產的可持續發展。用動物糞便和農作物秸稈，通過發酵技術產生沼氣為

農戶供應能源，利用了農業生態工程技術的干凈可再生的新能源開發技術。

答案信息流淌土壤肥力干凈可再生的新能源開發

7.(2024?綠色聯盟適應性考試節選)綠色城市的重要標記之一是實現垃圾的“減量化、資

源化和無害化”。下圖是垃圾資源化、無害化處理的一種方案：

(1)該生態系統中屬于分解者的生物有-該生態工程主要利用了的原理。

(2)從資源與環境的角度來看，④⑤途徑優于③途徑的主要緣由是和削減環境污染

等。

⑶種植業和是人類食物生產系統的兩大支柱，兩者結合的優化設計須要依據

—規律進行綜合優化，使系統從總體上獲得最佳的經濟效益、生態效益和社會效益。

解析(1)該生態系統中屬于分解者的生物有蚯蚓、蒼蠅、細菌等。該生態工程主要利用了

物質循環利用的原理，因為該系統相比傳統農業充分利用了廢棄物，削減了污染物排放，實

現了價值的增殖。（2）從資源與環境的角度來看，④⑤途徑優于③途徑的主要緣由是實現對

物質的良性循環和多途徑利用和削減環境污染等。（3）種植業和畜牧業（或養殖業）是人類食

物生產系統的兩大支柱，兩者結合的優化設計須要依據生態和經濟規律進行綜合優化，使系

統從總體上獲得最佳的經濟效益、生態效益和社會效益。

答案（1）蚯蚓、蒼蠅、細菌（微生物）物質循環利用

⑵可以充分地利用垃圾中的物質（或對物質的良性循環和多途徑利用）（3）畜牧業生態

和經濟

8.浙江嘉興某縣地處水鄉，畜禽養殖和栽桑養蠶是當地農業的兩大支柱產業。在生產總量不

斷擴張的同時，該縣堅持在發展中解決環境問題，優化生態環境，實現了資源的最大化利用。

請分析該縣農業生態系統結構（部分）示意圖，回答問題：

（1）該農業生態系統的能量流淌從起先，圖中屬于消費者的生物有。

（2）與傳統農業生態系統相比，該農業生態系統更能凈化環境，主要緣由是。

（3）該農業生態系統為何能提高經濟效益？o

（4）從生態系統穩定性看，該農業生態系統比簡潔的農田生態系統不易發生蟲害的緣由是

,請說出兩種依據生物學原理防治害蟲的方法：。

⑸依據該縣地處水鄉這一資源優勢，請就該農業生態系統提出一條合理化建議。

解析（1）生態系統的能量輸入是從生產者（如桑等農作物）固定太陽能起先；干脆或間接以

生產者為食的為消費者，如蠶、畜、禽。（2）與傳統農業相比該生態系統對物質進行了多級

利用，如利用糞便等合成有機肥，削減了對化肥的運用，降低了成本，減輕了對環境的污染。

（3）該生態系統實現了物質的循環利用和能量的多級利用，提高了能量的利用率，降低了生

產成本，從而使產量提高。（4）該生態系統生物群落結構相對困難，自我調整實力提高。利

用生物的種內關系或種間關系來誘殺害蟲，如利用捕食關系引入天敵，利用性引誘劑進行防

治害蟲等。（5）由于地處水鄉，蠶沙碎屑可以養魚，池塘塘泥可以肥田等。

答案（1）桑等生產者固定太陽能蠶、畜、禽（2）糞便等“廢棄物”被剛好利用（3）實

現了物質和能量的多級利用，提高了農產品的產量；削減了化肥、農藥的運用（降低農業投

入）（4）養分結構較困難，自我調整實力較強天敵防治、激素防治、種植轉基因抗蟲作物

（5）蠶沙碎屑養魚，池塘塘泥肥田

'j苣?東提考能，探技怯

9.（2024?名校聯盟第三次聯考）稻、魚、萍混合種養模式，是一種以水田為基礎、水稻生產

為中心，通過放養魚類、綠萍等，形成新的稻田生態系統。下列關于該類農田生態系統特點

的敘述，錯誤的是（）

A.通過增加生物種類，增加其穩定性

B.人的作用突出，朝著對人類有益的方向發展

C.有機物基本上保持在系統內部，能夠實現物質的自給自足

D.有利于物質和能量的多級利用，增加生產效益

解析該類農田生態系統有大量農產品輸出，同時有大量物質輸入，是個開放系統，物質不

是自給自足的，C錯誤。

答案C

10.在我國北方一些地區冬季采納了“四位一體”（“四位”指沼氣池、豬禽舍、廁所及日光

溫室）的農業生態工程模式。下列關于此模式的敘述，錯誤的是（）

A.溫室和豬禽舍間CO?和Oz的擴散，有利于提高產量

B.禽畜維持體溫消耗的能量削減，生長速率提高

C.糞便、落葉作為沼氣發酵原料，沼液沼渣可作為肥料

D.溫室保溫所需的熱能都來自于生物呼吸產熱

解析溫室能透光不與外界相隔，既能接受太陽光又能保溫，所以溫室保溫所需的熱能主要

來自太陽能。

答案D

11.礦山廢棄地生態修復工程的關鍵是（）

A.優先選擇農作物以提高經濟效益

B.選擇合適的養殖動物以增加物種多樣性

C.植被復原和土壤微生物群落的重建

D.盡可能依靠自然演替復原其生態功能

解析礦山廢棄地很少有動植物，而且土壤也被嚴峻破壞，所以關鍵是先要進行植被復原和

土壤微生物群落的重建。

答案C

12.現有一生活污水凈化處理系統，處理流程為“厭氧沉淀池一曝氣池一兼氧池一植物池”，

其中植物池中生活著水生植物、昆蟲、魚類、蛙類等生物。污水經凈化處理后，可用于澆灌

綠地。請回答下列問題：

⑴污水流經厭氧沉淀池、曝氣池和兼氧池后得到初步凈化。在這個過程中，微生物通過

呼吸將有機物分解。

（2）植物池中，水生植物、昆蟲、魚類、蛙類和底泥中的微生物共同組成了（填“生

態系統”“群落”或“種群”）。在植物池的食物網中，植物位于第養分級。植物

池中全部蛙類獲得的能量最終來源于所固定的能。

（3）一般來說，生態工程的主要任務是對進行修復，對造成環境污染和破壞的生產

方式進行改善，并提高生態系統的生產力。

解析（1）依據題干信息分析，污水流經厭氧沉淀池時，有些微生物能通過厭氧呼吸分解有

機物；流經兼氧池時，微生物既能進行需氧呼吸，又能進行厭氧呼吸。（2）依據本小題供應

的信息可推知植物池中全部的生物構成了群落。植物處于食物鏈的第一養分級。植物池中全

部的蛙類獲得的能量最終來源于生產者固定的太陽能。（3）依據本小題中供應的信息可推想,

生態工程的主要任務是對已被破壞的生態環境或受損的生態系統進行修復。

答案（1）需氧和厭氧（或細胞）（2）群落一生產者太陽（3）己被破壞的生態環境

（或受損的生態系統）

13.一青年農夫利用自己學習的生態學學問，在自家庭院里建了一個小型生態農業，年創收

上萬元。下圖是該家庭生態工程的模式圖，請據圖分析回答問題。

（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，突出的優點是。

（2）該生態工程中的能量能夠更多地被人類利用，緣由是。

（3）生態工程建設的目的就是遵循自然界的規律，充分發揮資源的生產潛力，防止

環境污染,達到經濟效益和生態效益的同步發展。與傳統工程相比較，生態工程具有—

的特點。

（4）據生態工程中的物種多樣性這一原理，有人認為生態農業建設中，應使食物鏈和養分級

越長越多越好，你是否支持這一觀點？。

解析（1）該生態農業削減了燃燒煤炭所產生的污染。（2）該生態工程充分利用了廢棄物中的

能量，實現了能量的多級利用，使能量能夠更多地被人類利用。（3）生態工程建設的目的就

是遵循自然界物質循環的規律，充分發揮資源的生產潛力，防止環境污染，達到經濟效益和

生態效益的同步發展。生態工程的特點是少消耗、多效益、可持續。（4）不支持，因為食物

鏈越長，養分級越多，則能量損耗越多，不能充分利用能量。

答案（1）削減了燃燒煤炭所產生的污染（2）充分利用了廢棄物中的能量，實現了能量的多

級利用（3）物質循環少消耗、多效益、可持續（4）否

14.某小組對市郊一農業生態系統進行調查后，經過溝通繪制出了如圖所示的生態工程示意

圖。據圖回答有關問題：

農

物

家畜

1I

沼

培

秸

渣

養

稈

菌

、

基

渣

沼

原

等

液

料

作

肥

料

沼渣

（1）該生態系統中的主要成分是,圖中的食用菌屬于生態系統成分中的,

該生態系統中，屬于其次養分級的生物有o

（2）建立這一生態系統的目的是使農作物固定的太陽能持續、高效地；該生態系統

的能量利用率較高與物質的利用密不行分。

（3）請畫出該農業生態系統的食物網。

（4）該生態系統的建設主要依據生態工程建設的原理。

解析（1）生態系統的主要成分是生產者，即圖中的農作物。食用菌屬于腐生真菌，在生態

系統中屬于分解者。以農作物為食的生物屬于其次養分級，包括人和家禽、家畜。（2）建立

生態農業的目的是調整能量流淌關系，使能量持續高效地流向對人類最有益的部分，由于實

現了能量的多級利用，所以該生態系統的能量利用率較高。（3）該農業生態系統中的食物網

有兩條食物鏈：農作物一家禽、家畜一人；農作物一人。（4）該生態系統實現了物質的循環

利用、分級利用，并且削減了環境污染，所以該生態農業的設計遵循物質循環利用原理。

答案（1）農作物（生產者）分解者人和家禽、家畜（2）流向對人類最有益的部分多級

（循環、重復）（3）農作物一家禽、家畜一人（4）物質循環利用

15.在政府的大力支持下，部分村鎮的農夫摯友領先建起了以沼氣池為中心的生態工程。如

圖是某同學繪制的一個庭院生態工程示意圖，分析并回答下列問題：

I沼渣__|沼氣池中發酵

（1）該生態系統的