2021届高考生物新人教版一轮复习课后集训：42生态工程 学案
展开42 生态工程
1．某地以前是个农业结构单一、生态环境恶劣的地方，现在已经改造成如下的农、林、牧、渔综合发展的农业生态村，据相关资料和所学知识回答下面的问题：
(1)该生态工程建设遵循了____________、____________等原理，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，实现了________效益和________效益的同步发展。
(2)与单一作物的农田相比，该生态系统的自我调节能力较________(填“强”或“弱”)。
(3)桑园设计成立体农业，树上养蚕，地面养鸡，这是体现了群落的________结构。
(4)池塘内营养级最高的生物为________，其中鱼和虾的种间关系是________。
[解析] (1)生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展；其遵循的基本原理有物质循环再生原理、整体性原理、协调与平衡原理、物种多样性原理等。
(2)该农业生态工程实现了物质和能量的多级利用，其自我调节能力比单一的农业生态系统强。
(3)桑园设计成立体农业，树上养蚕，地面养鸡，体现了群落的垂直结构。
(4)根据图中食物网分析，鱼和虾处于最高营养级，它们都可以以微藻为食，所以两者之间存在竞争关系，且鱼还可以以虾的幼体为食，说明两者之间还存在捕食关系。
[答案] (1)物质循环再生 协调与平衡、整体性、物种多样性(任意两个) 经济 生态 (2)强 (3)空间(垂直；垂直结构和水平) (4)虾、鱼 捕食和竞争
2．(2019·重庆东北大学附中高三模拟)请回答下列与城市生态系统有关的问题。
(1)城市生态系统是由自然系统、经济系统和社会系统所组成的人工生态系统，该系统的组成成分仍然包括生产者、消费者、分解者和_______________，但其营养结构相对________(填“简单”或“复杂”)。
(2)城市生态系统和自然生态系统都离不开物质循环和能量流动。下列表格中A、B、C三处与备选项序号的对应关系是：A对应________，B对应________，C对应________。
| 自然生态系统 | 城市生态系统 |
有机物来源 | ② | A |
能量来源 | B | C |
备选项：①太阳能；②本系统的生产者合成；③其他生态系统。
(3)城市化进程的加快也带来了严重的环境污染等问题。某公司新近研究的垃圾“无害化”处理项目的生产流程如下：
该公司上述对垃圾的处理方法对传统生产方式进行了_______，一定程度上解决了垃圾污染问题。“无害化”主要是指____________，这主要体现了生态工程的______________原理。
[解析] (1)无论是人工生态系统还是自然生态系统，生态系统的组成成分均包括生产者、消费者、分解者和非生物物质和能量，但人工生态系统(如城市生态系统)的营养结构相对简单。
(2)城市生态系统有机物来源可以是②本系统的生产者合成以及由③其他生态系统输入；能量以物质为载体，自然生态系统的能量来源是①太阳能；城市生态系统的能量来源为①太阳能和③其他生态系统输入的有机物中的能量。故A对应②③，B对应①，C对应①③。
(3)由垃圾“无害化”处理项目的生产流程可知，该公司对垃圾采取先分类然后再将不同垃圾作为生产原料，使之形成对人类有用的产品。故上述对垃圾的处理方法是对传统生产方式进行了改善，一定程度上解决了垃圾污染问题。“无害化”主要是指使污染物转变为生产原料，实现废弃物的资源化，这主要体现了生态工程的物质循环再生原理。
[答案] (1)非生物物质和能量 简单 (2)②③ ① ①③ (3)改善 使污染物转变为生产原料，实现废弃物的资源化 物质循环再生
3．我国是受荒漠化危害最为严重的国家之一。近年来，保定地区频受沙尘暴之苦，保护、大力开展植树种草、治理水土流失、防止沙漠化等是当前的紧要任务。
(1)据研究，我市沙尘暴的沙主要来自黄土高原和内蒙古高原，西部生态环境的改变首先要解决的非生物因素是____________。
(2)在退耕还林、还草过程中，要注意树种、草种不要过于单一。这种做法所依据的主要生态工程原理是______________________，其目的是提高生态系统的抵抗力稳定性。
(3)近年来大力推广的生态农业是一个自我维持的生态系统，其特点是保持和完善系统内的生态平衡，其设计原则是能量的________和物质的________，以求得最大的生产力和可持续发展。我国农民收集一切可能的有机物质使其转变为有机肥料、保持土壤肥力的做法称为________农业。
(4)某科研小组想利用基因工程技术培育抗旱植物用于治理水土流失。将抗旱基因导入植物细胞采用最多的方法是________。要检测抗旱基因是否插入到受体细胞的DNA中，采用的是________技术。若检测结果表明抗旱基因已经插入到受体细胞的DNA中，则培育的植株________(填“一定”或“不一定”)具有抗旱性状。
[解析] (1)影响生物的非生物因素有阳光、温度和水，黄土高原和内蒙古高原严重缺水，所以西部生态环境的改变首先要解决的非生物因素是水。
(2)为提高生态系统的抵抗力稳定性，在退耕还林、还草过程中，要遵循物种多样性原理，要注意树种、草种不要过于单一。
(3)设计生态农业要遵循能量的多级利用和物质的循环再生原则，以求得最大的生产力和可持续发展。由于有机肥料能被微生物分解，所以被称为无废弃物农业。
(4)将目的基因导入植物细胞、动物细胞和微生物细胞的常用方法分别是农杆菌转化法、显微注射法、Ca2＋处理法。常采用DNA分子杂交技术检测抗旱基因是否插入到受体细胞的DNA中。抗旱基因插入到受体细胞的DNA中，还需要经过表达才能使植株具有抗旱性状。
[答案] (1)水 (2)物种多样性 (3)多级利用 循环再生 无废弃物 (4)农杆菌转化法 DNA分子杂交 不一定
4．如图是一个庭院生态系统模式图，请据图回答下列问题：
(1)从生态学角度，一个家庭庭院也是一个________生态系统，在这个生态系统中有生产者、消费者和分解者，也存在能量流动和物质循环。
(2)在庭院生态系统中系统的实际消费，也就是________________，如饲料、化肥等；系统的有效贡献，也就是这个庭院生态系统对系统外部的物质输出，包括________和________部分。
(3)该生态系统用到了农业生态工程技术中的物质的良性循环技术，__________，种植业和畜牧业合理优化技术。
(4)该庭院生态工程从总体上想要达到的目的是实现经济效益、________效益和社会效益。
(5)建立该生态系统的生态工程遵循____________________________________________原理。
[解析] (1)家庭庭院是人工设计的一个生态系统，属于人工生态系统。
(2)因为是人工设计并管理的生态系统，庭院生态系统中系统的实际消费是来自外部的物质输入，人为加入的；庭院生态系统对系统外部的物质输出，就是人为使用生态系统内能量的过程，包括农户自身消费和出售部分。
(3)物质的良性循环技术，种植业，畜牧业合理优化技术以及洁净可再生的新能源开发技术是在生态系统中常用的几种技术。
(4)人工生态系统的目的实现经济效益、生态效益和社会效益。
(5)整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理是建立一个生态系统的基本原理。
[答案] (1)人工 (2)来自外部的物质输入 农户自身消费 出售 (3)洁净可再生的新能源开发技术 (4)生态 (5)整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生
5．长江的水体污染是由于流入长江的次级河流(城市生活污水)污染引起的，某研究小组利用人工浮床技术对次级河流中水质净化进行研究，实验装置如图1所示。
图1 表2
(1)图中植物的作用是________________。该植物采收后，可干燥处理后用来提取Cu、Zn、Hg、Pb等金属，则该植物________(填“适合”或“不适合”)做家畜饲料。
(2)人类对城市生活污水的治理应用了生态工程的哪些原理？_________________________________________(写一个即可)。
(3)该小组利用人工浮床开展了“茭白和菖蒲对生活污水净化效果的研究”。为了避免实验误差，你认为每个实验装置中的植物株数应________。
(4)该小组实验结果如上表2所示，从此表中看出，该小组研究的因变量为________________，你从表中得出的结论是
______________________________________________________
_____________________________________________________。
[解析] (1)人工浮床的原理就是利用浮床植物发达的根系吸附大量悬浮物，靠其中的微生物降解和吞噬作用净化水中的污染物，其次浮床植物在生长过程中还能利用水中的氮、磷污染物；另外人工浮床通过遮光作用来抑制水体中藻类的生长繁殖，可有效防止“水华”发生，提高水的透明度；可干燥处理后用来提取Cu、Zn、Hg、Pb等金属，则该植物不适合做家畜饲料，防止随着食物链进行生物富集，对人体造成伤害。
(2)人类对城市生活污水的治理应用了生态工程的协调与平衡、整体性等原理。
(3)每一实验组的植物数量应该相同，而且具有一定的数量，避免因统计误差对实验结果的影响。
(4)据表分析：自变量是种植的植物种类，因变量是污水中的N、P含量，结论是两种植物不论单独种植还是等量混合种植，净化效果均明显高于对照组。
[答案] (1)吸收水中的化学元素 不适合 (2)城市环境协调与平衡、整体性原理等(答出一点即可) (3)多株且相等 (4)污水中N、P含量 两种植物不论单独种植还是等量混合种植，净化效果均明显高于对照组(或菖蒲对总磷的去除效果明显高于茭白和混合种植)
