现代生物科技专题 第43讲 生态工程 选修3 1 生态工程的基本原理 2 生态工程的实例和发展前景 1 2010 全国 右图是一个农业生态系统模式图 关于该系统的叙述 错误的是 A 微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量B 多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率C 沼渣 沼液作为肥料还田 使能量能够循环利用D 沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者 C 在该农业生态系统中 农作物可以成为家畜的饲料和人的食物 家畜也能成为人的食物 沼气池中的微生物可以利用农作物秸秆 人和家畜粪便中的有机物 而沼液和沼渣可以为农作物提供肥料 沼气池发酵产生的沼气又能成为人类的能源物质 实现了能量的多级利用 提高了该生态系统的能量利用率 沼气池中的微生物利用的是无生命的有机物 因此在生态系统中的地位属于分解者 能量是不能循环利用的 所以C项的叙述是错误的 2 2009 山东 利用泥浆生物反应器处理污染土壤 原理是将污染土壤用水调成泥浆状 同时加入部分营养物质和菌种等 在有氧条件下剧烈搅拌 使污染物快速分解 由此推知 该反应器 A 能够实现物质循环B 主要处理有机污染C 可看作一个小型生态系统D 存在能量输入 传递 转化和散失 B 本题通过泥浆生物反应器的介绍考查了对于生态系统结构和功能的理解 解答本题的关键在于抓住题目中污染物的分解是在有氧条件下剧烈搅拌而使污染物快速分解 故而肯定是菌种进行有氧呼吸而分解有机物 故B正确 本题中的反应器中有土壤 营养物质和菌种 不满足生态系统 生物群落及其无机环境 的概念范畴 更谈不上生态系统功能中的物质的循环和能量的流动 A C D均错误 3 2008 广东 要实现人与自然的和谐发展 下列措施最合理的是 A 通过生物技术手段 转化淀粉生产可再生能源B 使用化学农药防治病虫害 保证粮食稳产C 发展生态农业 实现物质和能量的多级利用D 大力开垦湿地 扩大粮食种植面积 C 本题考查生态环境与环境保护的相关知识 要实现人与自然的和谐发展 就必须保持可持续发展 A项通过转基因技术等可转化淀粉生产可再生资源 但也可能会带来一些安全性问题 B项化学农药的使用会导致环境污染 而且长期使用某种化学农药也会导致病虫害的抗性增强 C项能实现无废弃物生产 有利于保持可持续发展 D项湿地面积大量减少 会导致蓄洪防旱等功能减弱 生态系统稳定性 环境 一 生态工程的基本原理 生态 高 二 生态工程的实例 1 导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么 解决措施有哪些 洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题 1 根本原因 长江上游乱砍滥伐森林 水源涵养和水土保持功能急剧降低 造成大量泥沙淤积河道 中游围湖造田 乱占河道 造成具有蓄洪作用的湖泊面积急剧减少 2 直接原因 1998年度的罕见降雨 但这也与全球温室气体排放量增加而导致的温度升高 气候异常有关 3 解决长江洪水泛滥的措施有 我国政府提出的 积极营造长江中上游水源涵养林和水土保持林 计划 即以生物措施为主 结合工程措施 提高森林覆盖率 退耕还湖 和改革不合理耕作方式等 在进行生态工程建设时 要考虑到怎样解决农村 尤其是湖区或山区的迁出人员 的能源来源问题以及如何提高农民的经济收入 4 洪灾的发生反映出传统的经济发展模式不注重生态环境的保护 没有考虑生态成本 经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价 2 从协调与平衡原理出发 想一想 在我国西北地区进行防护林建设时 应选择哪些树种 如果在该地区发展畜牧养殖业 你认为应该注意什么问题 1 可选择种植一些耐干旱 抗盐碱性的品种 如沙棘 山杏 刺槐 锦鸡儿 又称拧条 杜梨 沙枣 合欢 臭椿等 2 西北畜牧养殖应该注意牲畜数量不能超过草地的承载量 针对公共草地的过度放牧问题 应该实行草地承包 调动个人的管理积极性 减少过度放牧现象 另外 可以在有条件的地方 人工种植牧草 增加牧草产量 3 北京窦店村的生态工程和小流域综合治理生态工程应用的生态工程原理分别有哪些 1 北京窦店村的农村综合发展生态工程主要运用的生态工程基本原理有 物质循环再生原理 整体性原理 物种多样性原理等 2 小流域综合治理生态工程应用了生态工程的整体性原理 协调与平衡原理以及工程学等原理 4 如何用生态工程的方法对城市综合治理 1 首先在城市规划和布局方面 要进行城市生态分区 体现整体性原理 合理分布工业区 居住区 生态绿地 2 其次是推广 环境友好技术 和低污染清洁生产工艺 以减少污染的产出 3 采用各种手段治理污染 进行废弃物的资源化利用 4 建立健全法制进行监督 5 我国生态工程的发展前景如何 1 问题分析 我国目前的生态危机 不单纯是环境污染问题 而是环境污染与人口激增 环境与资源破坏 能源短缺等结合在一起的 并发症 2 特点 不但要重视对生态环境的保护 更要注重与经济 社会效益的结合 3 不足 A 缺乏定量化模型的指导 B 设计缺乏高科技含量 C 生态系统的调控缺乏及时准确的技术支持 D 缺乏理论性指导等 4 展望 随着我国社会 经济的发展以及可持续发展战略的实施 我国的生态工程一定会展现出广阔的发展前景 生态工程的基本原理 1 1 2 是生态工程基本原理的哪一个 A 物种多样性原理B 整体性原理C 协调与平衡原理D 系统学与工程学原理 D 本题考查对系统整体性原理的理解 1 1 2 体现的是总体功能大于各部分之和的效果 即运用了系统学与工程学原理中的系统整体性原理 在进行林业工程建设时 一方面要号召农民种树 另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题 如粮食 烧柴以及收入等问题 以上做法依据的生态工程原理是 A 系统整体性原理B 整体性原理C 系统结构决定功能原理D 以上都不是 B 本题考查生态工程的整体性原理 人类处在一个社会 经济 自然复合而成的巨大系统中 进行生态工程建设时 不但要考虑到自然生态系统的规律 更重要的是还要考虑到经济和社会等系统的影响力 整体性原理与系统整体性原理不是一回事 所谓生态工程的整体性原理 是指人类处在一个社会 经济 自然复合而成的巨大系统中 建立在对系统成分的性质及相互关系充分了解基础上的整体理论 是解决生态环境问题的必要基础 系统整体性原理是系统学和工程学原理主要内容之一 其含义是 系统各组分之间要有适当的比例关系 只有这样才能顺利完成能量 物质和信息等的转换和流通 并且实现总体功能大于各部分之和的效果 即 1 1 2 生态工程的实例和发展前景大区域生态系统恢复工程主要的治理对象为 A 山甸B 草原C 荒漠D 湖泊 C 本题考查大区域生态系统恢复工程 我国土地荒漠化严重 大区域生态系统恢复工程主要是治理土地荒漠化 控制荒漠化的发展和水土流失 改善生态环境 提高人民的生活水平 阅读下列材料 并回答问题 材料一黄土高原在西周时森林覆盖率约53 但由于常年战乱 人口激增 致使森林资源因战火焚烧 毁林开荒等多种因素而被严重破坏 生态环境严重恶化 地面失去植被保护后 不能涵养水源 致使黄土高原水土流失面积达90 材料二我国水土流失量每年约50亿吨 是世界水土流失最严重的国家之一 年流失N P K肥约4000万吨 材料三我国土地沙漠化以每年1560km2速度扩展 治理土地沙漠化最有效的措施是培植固沙植物 育林封沙 筑起绿色长城 改善生态环境 材料四目前 我国很多地区已经改变了以往靠单纯建设防护林体系来恢复生态环境的防护林工程 而是建立了一套比较符合经济 社会 环境相协调发展的 小流域综合治理 生态工程模式 1 森林生态系统往往群落结构复杂 抵抗力稳定性较强 因此 具有比较高的维持生态系统平衡的能力 材料一说明了 2 西部开发 首要目标是恢复或者改善当地的生态环境 影响我国西部各生态系统生物的结构 分布的主要非生物因素是 统的抵抗力稳定性是有一定限度的 当外界干扰超过这一限度时 生态系统平衡就会被破坏 森林具有涵养水源 保持水土的作用 水 生态系 3 小流域治理中主要应用的生态工程原理是 4 小流域综合治理的主要目标是 主要措施是 整体性原理 协调与平衡原理以及工程 定 持久 高效的复合系统 获得最大的生态和经济效益 通过保土蓄水 学原理 建立稳 耕作措施 林草措施等工程和生物措施 本题考查以治理水土流失为目的的小流域综合治理生态工程 小流域往往水土流失比较严重 超过了生态系统的自动调节能力 治理时应该应用生态工程的整体性原理 协调与平衡原理以及工程学原理 通过保土蓄水 耕作措施 林草措施等工程和生物措施 层层设防控制土壤侵蚀 以达到建立稳定 持久 高效的复合系统 获得最大的生态和经济效益的目的 小流域是指河流各级支流的集水区域 面积一般在3 50km2 小流域综合治理的 综合 表现在 从开始时的单纯造林和减水 减沙等工程 逐渐转移到生态经济型模式上 其目标是建立稳定 持久 复合的高效系统 获得最大的生态和经济效益