高中生物选修3优质课时作业9：5.1 生态工程的基本原理

专题5 生态工程

生态工程的基本原理

基础巩固

1．下列观点不符合生态农业建设思路的是()

A．调整产业结构，开发多种经营

B．保持生态系统内的生态平衡

C．以高能量获得农业的高产量

D．循环利用农业有机废弃物

2．生态工程建设的实质目的是()

A．减少生产消耗，增加生产效益

B．减少环境污染，发挥资源潜力

C．征服自然世界，主宰经济发展

D．遵循自然规律，实现可持续发展

3．下列叙述违背生态工程中生态学原理的是()

A．充分考虑环境因子对生物的影响

B．尽可能减少种间竞争所产生的耗损

C．实现生态系统的良性循环

D．以单一种群获得经济效益的最大化

4．我国南方桑基鱼塘是低洼稻田挖深做塘，塘内养鱼，塘基上种桑，用桑养蚕，蚕粪养鱼，鱼粪肥塘，塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕三丰收，大大提高了系统生产力。这种模式主要应用了生态工程的哪个原理()

A．系统学和工程学原理B．整体性原理

C．物种多样性原理D．物质循环再生原理

5．下图是“无废弃物农业”物质和能量流动图，该图所体现的主要生态工程原理是()

A．物种多样性原理B．整体性原理

C．物质循环再生原理D．协调与平衡原理

能力提升

6．我国西北土地沙化和盐渍化非常严重，原因有多种，其中一个主要原因是超载放牧，导致草地退化。试分析上述事实主要违背了生态工程的什么原理()

A．系统整体性原理B．协调与平衡原理

C．物种多样性原理D．整体性原理

7．在“三北”防护林工程建设中注意了以下两个问题：①考虑到树种的生态适应性问题；②考虑到树种多样性问题。这分别体现了生态工程的哪些原理()

A．系统学原理和物种多样性原理

B．协调与平衡原理和物种多样性原理

C．整体性原理和物种多样性原理

D．物种多样性原理与整体性原理

8．同学们在“设计某地人工生态林”时提出以下观点：①选择适合本地生长的树木种类；②尽量增加树木种类；③选择树种时注意不同品种生长的高度。上述观点提出时遵循的主要生

态工程建设原理是()

A．协调与平衡原理

B．物质循环再生原理

C．物种多样性原理

D．整体性原理

9．对生态农业原理中能量多级利用的理解正确的是()

A．尽可能设计一条很长的食物链

B．使流向人类的能量最多

C．实现“原料—产品—原料—产品”的生产模式

D．通过生物防治减少能量损失

10．某草原牧区，在进行草场建设时，既注重不同牧草种类的搭配种植，又对单位面积内的放牧量做了一定控制。这种做法体现了()

A．实行“循环经济”的原则

B．低消耗，多效益的原则

C．物种多样性和协调与平衡原理

D．建立自然—社会—经济复合系统

11．建设社会主义新农村的关键是发展生态农业，走可持续发展之路。下图是泰州某地尝试的生态农业模式图。它利用雏鸭旺盛的杂食性吃掉稻田里的杂草和害虫；利用鸭不间断的活动产生中耕浑水效果，既刺激了水稻生长，又促进了土壤中原有农药的分解；水稻的秸秆，用作养猪、养鸭、培育蘑菇、生产沼气，鸭粪、沼渣等肥田，从而生产出无污染大米与蛋肉类。请据图回答有关问题：

(1)该生态系统把很多单个生产系统通过优化组合有机地整合在一起，这体现了________________________________________________________________________原理。

(2)储存在生产者体内的能量最终去向是____________________________________。

(3)氮元素能在生物群落和无机环境中不断循环，为什么还要往农田中不断施加氮肥？

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)该生态系统的主要成分是_______________________________________。

12．“四位一体”(人居—种植—养殖—沼气)生态农业是我国北方典型的生态农业模式，它以沼气为纽带，将沼气池、猪禽舍、蔬菜栽培与日光温室有机地组合在一起。下图是该系统物质循环的示意图，请分析回答下列问题：

(1)图中有________条食物链。沼气的产生依赖该生态系统中的成分是________。

(2)该生态系统中能量能否循环利用？________。

(3)“四位一体”应用了__________________________等生态工程原理，与自然生态系统相比，它的抵抗力稳定性________(高/低)。

(4)举例说明“四位一体”农业有哪些生态效益？

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(至少写出两点)。

个性拓展

13．某校研究性学习小组同学前往市郊调查农业生态系统，经过交流和修改后绘制出下图，请据图回答有关问题：

(1)你认为该生态系统是否达到了良性循环？并请说明理由。

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)该生态系统内能量和物质多级利用的实现，是根据生态系统的__________________原理设计的。

(3)沼气池中存在的生物在其细胞中都存在的细胞器是______________。

(4)如果要提高农业生态系统的抵抗力稳定性，设计该农业生态系统的结构时，可根据生态系统中生物种群间的____________________________的关系，科学增加农田中的________________。

(5)请你评价以上农业生态系统方案的优点。

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

[答案]精析

1．C[以高能量获得农业的高产量是“石油农业”的做法，生态农业的设计要求是投入少，产出多。]

2．D[生态工程建设的目的是遵循自然界物质循环规律，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。其实质是实现经济的可持续发展。]

3．D[设计生态工程的目的是在促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展，D选项单纯追求经济效益，显然违背了生态学原理。]

4．A[我国南方水网地区的桑基鱼塘模式，主要应用了生态工程的系统学和工程学原理，即把很多单个生产系统通过优化组合，有机地整合在一起，成为一个新的高效生态系统，大大提高了系统生产力。]

5．C[题图突出了“无废弃物农业”，实现了物质的区域小循环以及物质和能量的分层分级利用，因此主要体现了物质循环再生原理。]

6．B[生态系统的生物数量不能超过环境承载力(环境容纳量)的限度，而超载放牧导致草地退化，违背了生态工程的协调与平衡原理，故B正确。]

7．B[“三北防护林工程”中考虑到树种的生态适应性问题是“避免系统的失衡和破坏”，考虑到树种多样性问题是为了“提高系统的抵抗力稳定性，提高系统的生产力”。]

8．C[协调与平衡原理的主要含义是生态系统的生物数量不能超过环境承载力(环境容纳量)的限度；物质循环再生原理的主要含义是物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用；物种多样性原理的主要含义是物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性；整体性原理的主要含义是生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响。题中观点遵循的主要原理是物种多样性原理。]

9．C[在农业生态系统中，要合理利用资源，实现物质的多级利用，使能量最大限度地流向人类或人类所需的产品。食物链过长，能量在食物链中流动时逐级消耗，人类所获得的能量太少。]

10．C[物种多样性和协调与平衡原理都是生态工程建设应当遵循的原理。进行牧区草场建设时，既要考虑系统结构和功能的复杂性，又要考虑生物与环境的协调与平衡，才能保证生态系统的稳定。]

11．(1)系统的结构决定功能(2)流向下一营养级、流向分解者(3)氮素不断通过产品输出该生态系统(4)水稻、杂草、蔬菜

[解析]系统的结构决定功能原理需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化

结构，达到改善系统功能的目的。储存在生产者体内的能量可流向分解者和下一营养级。农田生态系统要输出农产品。

12．(1)两分解者(2)不能(3)物质循环再生、物种多样性、整体性、系统学与工程学(任写2个即可)低(4)①使用清洁、高效的沼气，减少了对薪柴的砍伐量，有利于植被保护和水土保持；②人、畜粪便的无害化处理，改善了农村卫生条件；③沼渣、沼液的合理利用，提高了土壤肥力，从而减少化肥使用量；④减少农药用量，有利于环境保护

[解析]题图中有两条食物链，分别是蔬菜→人、蔬菜→猪→人，沼气是由分解者的分解作用产生的。能量在生态系统中不能循环利用。“四位一体”应用了物质循环再生、物种多样性、整体性、系统学与工程学原理等，由于该系统内生物种类和数目少，因而它的抵抗力稳定性较自然生态系统低。

13．(1)达到了良性循环。因为在该生态系统中，物质和能量得到了充分利用(2)物质循环再生(3)核糖体(4)相互依存和相互制约生物种类(5)科学地利用了生态系统的各种成分；能量最大限度地得到了利用，使能量朝向有利于人类的方向流动；减少化肥使用，从而减少了环境污染；实现了废弃物资源化利用

[解析](1)由图示分析可知，该生态系统中的物质、能量都得到了充分的利用，达到了良性循环。(2)该生态农业依据的原理是生态系统物质循环再生原理，科学地实现了对生态系统中各种成分的充分利用、能量多级利用，使能量流向了对人类最有益的方面。(3)沼气池中存在的生物主要是厌氧微生物，如产甲烷杆菌等，多数属于原核生物，其细胞中都存在的细胞器只有核糖体。(4)生态系统抵抗力稳定性大小决定于生态系统中生物种类、营养结构的复杂程度，生物种类越多，营养结构越复杂，生态系统的自我调节能力越大，抵抗力稳定性越强。所以设计生态系统时，根据系统中生物种群间相互依存和相互制约的关系，科学地增加生物种类，达到提高稳定性的目的。(5)评价一个生态系统可从以下几个方面进行：①食物链设置是否合理，生态系统的各种成分能否充分利用；②物质、能量的多级利用；③减少农药化肥使用量，减少环境污染；④最大限度地使能量流向对人类最有益的部分。