- 生态工程
- 共1119题
如图1所示我国农村采用的一种沼气池的剖面示意图．使用时由进料口放进农作物的废弃物如秸秆、杂草、树叶等以及人、畜的粪便，然后加满水到一定位置以留下贮气空间．经过一定时间的发酵之后，便有沼气产生．
（1）在沼气发酵过程中，进行着非常复杂的微生物代谢活动．其呼吸类型主要有好氧型和厌氧型两种．若此发酵池加满料之后不再续加原料，试参考图氧气含量变化曲线，在图2中画出沼气池中两种类型微生物的数量消长规律．______
（2）微生物群体生长随着时间的推移而发生有规律地变化，请你简单阐述微生物生长由对数期向稳定期转变的原因．______
（3）农药的广泛使用一方面保障了农作物产量的提高，另一方面也造成严重的环境污染．一般来说，施用农药的80%会残留在作物秸秆和土壤中．人们发现，农药残留物在沼气发酵过程中会被部分降解．若能从发酵液中分离出可以降解农药残留物的微生物，将会具有极高的应用价值．请你应用所学知识，设计一个从发酵液中分离出可降解农药残留物微生物的方案（只要求写出思路及工作程序，不要求具体的操作步骤及过程）．______
已经具备的条件：①当地大量使用的农药；②从发酵池中采集到的微生物混合样品；③配制好并经灭菌处理的液体培养基，并等量分装成若干瓶；④培养瓶、恒温箱等各种必需的实验器具．
（4）发酵材料中含有的动、植物蛋白质可以在微生物的作用下分解，其分解过程可用下面的简图表示：
A、B、C、D、E分别表示不同在微生物的作用下进行的，其中的自养型生物有______，异养型生物有______．
（5）农作物秸秆直接用于生产沼气还是有些“奢侈”，其中的物质（主要指蛋白质、糖等有机物）和能量还可以转变成具有很高经济效益的产品．请你设计一个能够更有效地利用作物秸秆中物质和能量的方案（最好使用概念图表达），以便在获得生态效益的同时，尽量争取更大的经济效益．______
提示：方案应体现物质的多级利用和能量的充分利用，并使产品能产生较高的经济效益．（答案合理即可）
正确答案
解析
解：（1）甲为好氧型微生物，开始时发酵池中氧气含量较多，甲大量繁殖，数目不断增多；随着发酵池中氧气的消耗，氧气含量不断减少，甲数量不断减少．乙为厌氧型微生物，开始时发酵池中氧气含量较多，乙的繁殖受到抑制；随着发酵池中氧气的消耗，氧气含量不断减少，乙大量繁殖，数量不断增多；随着营养物质的消耗，有害代谢产物的积累，pH的变化等，微生物增殖的速率下降，死亡的数目增加，新增和死亡的数量趋于平衡，乙的数量保持稳定；最后由于环境越来越恶劣，越来越不利于生存，死亡率不断增加，出生率不断降低，乙的数量不断减少．
（2）微生物生长由对数期向稳定期转变的原因：随着营养物质的消耗，有害代谢产物的积累，pH的变化等，微生物增殖的速率下降，死亡的数目增加，新增和死亡的数量趋于平衡．
（3）从发酵液中分离出可以降解农药残留物的微生物，具体步骤如下：①向各培养瓶中加入等量的当地大量使用的农药；②将从发酵池中采集到的微生物混合样品接种到加入了农药的若干份液体培养基中；③在适宜的环境条件中培养；④测量各培养瓶内农药的含量；⑤农药含量最低的培养瓶内的微生物既为具有较强的降解农药残留物功能的种类．
（4）A、B、C、D、E分别表示不同在微生物的作用下进行的，自养型生物是指能将无机物合成有机物，故其中的自养型生物有D、E；异养型生物只能利用现成的有机物，故其中异养型生物有A、B、C．
（5）为了在获得生态效益的同时，尽量争取更大的经济效益，能够更有效地利用作物秸秆中物质和能量，现设计如下方案：
故答案为：
（1）
（2）随着营养物质的消耗，有害代谢产物的积累，pH的变化等，微生物增殖的速率下降，死亡的数目增加，新增和死亡的数量趋于平衡
（3）①向各培养瓶中加入等量的当地大量使用的农药；②将从发酵池中采集到的微生物混合样品接种到加入了农药的若干份液体培养基中；③在适宜的环境条件中培养；④测量各培养瓶内农药的含量；⑤农药含量最低的培养瓶内的微生物既为具有较强的降解农药残留物功能的种类（注：①答案第一点必须强调等量；②不要求答出可降解农药残留的微生物的纯化和扩大培养．③此答案不是惟一答案）
（4）D、E A、B、C
（5）
农业生产的高度发展，现代化畜禽养殖业的迅猛发展，均给生态环境带来了一系列污染问题，发展生态农业、保障农业的可持续发展势在必行．下面是“种植、养殖、加工、沼气、肥料”五环产业并举和互补的生态农业良性循环模式图，请据图分析作答：
（1）五环产业链生态农业一改传统经济模式，走生态经济之路，其主要实行______原则．
（2）从生态系统的主要功能来分析，建立五环产业链生态农业的主要目的是______．
（3）沼气发酵过程中所产气体的主要成分为______和CO2．
（4）五环产业链生态农业遵循的生态工程原理主要是______、______、______．
（5）该生态农业的优点主要表现在______、______．
正确答案
解析
解：（1）五环产业链生态农业一改传统经济模式，走生态经济之路，其主要实行循环经济原则．
（2）从生态系统的主要功能来分析，建立五环产业链生态农业的主要目的是使生产者同化的物质和能量更多地流向对人类有益的部分．
（3）沼气发酵过程中所产气体的主要成分为CH4（甲烷）和CO2．
（4）五环产业链生态农业遵循的生态工程原理主要是物质循环再生原理、系统学和工程学原理、整体性原理、物种多样性原理．
（5）该生态农业的优点主要表现在减少了环境污染、提高了综合效益．
故答案为：
（1）循环经济
（2）使生产者同化的物质和能量更多地流向对人类有益的部分
（3）CH4（甲烷）
（4）物质循环再生原理、系统学和工程学原理、整体性原理、物种多样性原理（答对其中三个即得分）
（5）减少了环境污染 提高了综合效益
（1）该生态系统的“基石”是______．沼气池中有产甲烷菌和不产甲烷菌等微生物，其生态学作用主要是作为______．
（2）构建这种以沼气池为中心的生态模式所依据的最主要的生态学原理是______．在沼气发酵的过程中，有一种微生物有除臭作用，这种微生物是______，它的除臭过程是______．
（3）某养殖户把自己的养鸡场、养猪场、鱼塘和桑园也纳入该生态工程，并把多个单个的生产系统通过优化组合有机地整合在一起，改善了系统的功能，这体现了生态工程中______原理．
（4）生态农业是一个在生态上能自我维持的农业生产系统，其特点是在保持和改善系统内的生态平衡、不对其周围环境造成明显改变的情况下，求得最大生产力和可持续发展．下列关于生态农业的叙述不正确的是______．
A．生态农业中食物链的营养级之间的能量传递效率大大提高了
B．生态农业比传统农业的抵抗力稳定性高
C．生态农业设计的指导原则是能量的多级利用和物质的循环再生
D．生态农业属于人工生态系统，对病虫害一般采用生物防治的方法．
正确答案
解析
解：（1）生产者是生态系统的基石，故该生态系统的“基石”是黄瓜等蔬菜．沼气池中有产甲烷菌和不产甲烷菌等微生物，其生态学作用主要是分解有机物，产生沼气，属于分解者．
（2）据图示可知，该生态系统可充分利用废物再生，使能量尽可能的流向人类，故构建这种以沼气池为中心的生态模式时所依据的最主要生态学原理是物质循环再生原理，该生态工程最大的优点是物质循环利用，能量多级利用．沼气发酵的过程中，硝化细菌可将氨氧化成亚硝酸和硝酸起到除臭作用，故这种微生物是硝化细菌．
（3）某养殖户把自己的养鸡场、养猪场、鱼塘 和桑园也纳入该生态园，并把多个单个生产系统通过优化组合有机地整合在一起，改善了系统的功能，这体现了生态工程系统结构决定功能原理．
（4）A、生态农业中食物链的营养级之间能量传递效率未提高，但由于能量更多的流向人类，故能量利用效率升高，A错误；
B、生态农业比传统农业物种多，食物链复杂，故抵抗力稳定性高，B正确；
C、生态农业设计的指导原则是能量的多级利用和物质的循环再生，C正确；
D、生态农业属于人工生态系统，对病虫害一般采用生物防治，D正确．
故选：A．
故答案为：
（1）黄瓜、番茄等蔬菜 分解者
（2）物质循环再生原理 硝化细菌 将氨气转化为亚硝酸盐和硝酸盐
（3）系统的结构决定功能
（4）A
江苏某县地处水乡，畜禽养殖和栽桑养蚕是当地农业的两大支柱产业．在生产总量不断扩张的同时，该县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现了资源的最大化利用．请分析该县农业生态系统结构（部分）示意图，回答问题．
（1）该农业生态系统的能量流动从桑等生产者______开始，图中属于消费者的生物有______．
（2）与传统农业生态系统相比，该农业生态系统更能净化环境，主要原因是______被及时利用．
（3）该农业生态系统为何能提高经济效益？实现了物质和能量的多级利用，提高了______，减少了______．
（4）根据该县地处水乡这一资源优势，请就该农业生态系统提出你的一条合理化建议．______．
（5）该生态工程的建设遵循了哪些基本原理？______、______．生态工程与传统工程相比较，具有少消耗、多效益、______等特点．
正确答案
解析
解：（1）该农业生态系统的能量流动从桑等生产者固定太阳能开始，图中属于消费者的生物有蚕、禽、畜．
（2）与传统农业生态系统相比，该农业生态系统更能净化环境，主要原因是粪便等废弃物被及时利用．
（3）该农业生态系统实现了物质和能量的多级利用，提高了农产品的产量，减少了化肥、农药的使用（农业投入），因此能提高经济效益．
（4）根据该县地处水乡这一资源优势，在该农业生态系统中可以蚕沙碎屑养鱼，鱼塘塘泥肥田．
（5）该生态工程的建设遵循了物质循环再生原理、整体性原理、协调与平衡原理、系统的结构决定功能原理等基本原理．生态工程与传统工程相比较，具有少消耗、多效益、可持续等特点．
故答案为：
（1）固定太阳能 蚕、禽、畜
（2）粪便等废弃物
（3）农产品的产量 化肥、农药的使用（农业投入）
（4）蚕沙碎屑养鱼，鱼塘塘泥肥田（只要合理均给分）
（5）物质循环再生原理、整体性原理、协调与平衡原理、系统的结构决定功能原理（任答两项） 可持续
“粮桑渔塘”农业生态系统是江浙平原水网地区典型的高效农业系统，如图表示这一农业生态系统的基本模式．据图示判断下列说法错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、沼气池的建立使物质得以充分利用，实现了能量的多级利用，同时减少了环境污染，故A正确；
B、该生态农业调整食物链，实现了物质的循环利用，提高了能量利用率，但不能改变能量传递效率，故B错误；
C、我国西北地区气候比较干旱，并且水资源不足，不适宜这种生态工程模式，故C正确；
D、这种生态农业系统通过改善和优化系统的结构达到改善系统功能的效果，故D正确．
故选：B．
正确答案
解析
解：A、①②③④的做法体现了物质循环再生原理，A正确；
B、根据物种多样性原理，应在植树造林时种植多种树木，而在园中往往根据实际需要种植某种树木，B错误；
C、根据协调与平衡原理，用于畜牧养殖的草场要保持合理的放牧量，C错误；
D、该县在坚持产业发展的同时注重环境保护，体现了整体性原理，D错误．
故选：BCD．
如图是某生态农场生产流程示意图，据图判断，下列说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、能量流动的特点是：单向流动、逐级递减，因此无法实现能量的循环利用，A错误；
B、生态系统中，通过绿色植物的光合作用能将光能转变成化学能储存在有机物中，能量就从无机环境流入生物群落；每一生产环节都获得产品，提高了生态效益和经济效益，B正确；
C、蚯蚓利用食用菌杂屑属于分解者的分解作用，不属于食物链中的营养级，C错误；
D、生产环节的增多、食物链延长，实现了能量的多级利用，提高了该系统总能量利用效率，D错误．
故选：ACD．
（1）流入这一生态系统的能量是______，能量流动的特点是______．
（2）图示的生态系统能充分利用废弃物中的能量，形成“无废弃物农业”，这主要是遵循生态工程的______原理，与此密切相关的生物为______．
（3）在充分利用能量，减少环境的污染的同时，通过饲养家禽、家畜，栽培食用菌，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，体现了生态工程______原理．
（4）如果要提高农业生态系统的稳定性，一方面，对生态系统的利用不能超过生态系统的______能力，另一方面，应实施相应的物质和能量投入，例如______，以保证生态系统内部结构和功能的协调．
正确答案
解析
解：（1）生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，即 农作物固定的太阳．生态系统中能量流动的特点是单向流动、逐级递减．
（2）“无废弃物农业”充分体现变废为宝，使物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用，这遵循生态工程的物质循环再生原理，（腐生的）细菌和真菌（食用菌）
作为生态系统中分解者，将人畜粪便、枯枝落叶等中的有机物分解为无机物，实现了物质循环利用．
（3）在充分利用能量，减少环境的污染的同时，通过饲养家禽、家畜，栽培食用菌，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，考虑了自然、经济、社会的整体影响，遵循了生态工程整体性原理．
（4）生态系统的稳定性具有相对性．当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时，便可能导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃．如果要提高农业生态系统的稳定性，一方面，对生态系统的利用不能超过生态系统的自我调节能力，另一方面，应实施相应的物质和能量投入，例如施肥、灌溉和控制病虫害，以保证生态系统内部结构和功能的协调．
故答案为：
（1）农作物固定的太阳能 单向流动、逐级递减
（2）物质循环再生 （腐生的）细菌和真菌（食用菌）
（3）整体性
（4）自我调节 施肥、灌溉和控制病虫害
某地大力发展农家乐，构建旅游与生态并举的生态农业．池塘养鱼垂钓，水稻长势喜人，农民正忙着进行除草、治虫、施肥等生产活动．根据生态学的原理，分析回答下列问题：
（1）从生态系统的成分看，池塘中的藻类属于该生态系统中的______，它们在群落垂直方向上的分布具有分层现象，这种现象与不同水域深度的______有密切相关．
（2）从能量流动的角度分析，农民除草、治虫的目的是______．
（3）从物质循环的角度分析，稻田生态系统中要不断施加氮肥，主要原因是______．
（4）假定某种群当年数量是一年前种群数量的λ倍，图1为λ值随时间的变化曲线．图2为该系统能量流动示意图[单位：J/（m2•d）]，请分析回答：
图l中该种群数量在ad段的增长曲线呈______型，e点种群数量比d点______．图2中由草食动物流入分解者的能量除包含其尸体残骸中的能量外，还包含______中的能量．该生态系统中第二、三营养级间的能量传递效率是______．
（5）随着规模扩大，游客增多，有些废弃物和垃圾扔进池塘，但并未引起生态系统的破坏，原因是______．
正确答案
解析
解：（1）从生态系统的成分看，池塘中的藻类属于该生态系统中的生产者，它们在群落垂直方向上的分布具有分层现象，这种现象与不同水域深度光照强度有密切相关．
（2）从能量流动的角度分析，农民除草、治虫的目的是调整能量流动的方向，使能量更多的流向水稻．
（3）从物质循环的角度分析，稻田生态系统中要不断施加氮肥，主要原因是稻田中的氮元素随农产品的输出不断减少，需要及时补充．
（4）图l中该种群在ad段λ大于1，故该种群数量在ad段的增长曲线呈S型．该种群数量在ad段λ小于1，故e点种群数量比d点减少．图2中由草食动物流入分解者的能量除包含其尸体残骸中的能量外，还包含肉食动物粪便中的能量．根据能量守恒定律，终极消费者的同化量为16+5=21，肉食动物的同化量为21+272+90=383，草食动物的同化量为383+2265+720=3368，该生态系统中第二营养级为草食动物，第三营养级为肉食动物，故生态系统中第二、三营养级间的能量传递效率是
（5）随着规模扩大，游客增多，有些废弃物和垃圾扔进池塘，但由于生态系统具有一定的自我调节能力，因此并未引起生态系统的破坏．
故答案为：
（1）生产者 光照强度
（2）调整能量流动方向，使能量更多的流向水稻
（3）稻田中的氮元素随农产品输出不断减少，需及时补充
（4）S 减少 肉食动物的粪便 11.4%（11.37%）
（5）生态系统具有一定的自我调节能力
如图是江苏某农村因地制宜建设的生态农业园示意图，请分析回答：
（1）该生态农业园建设主要依据的生态工程原理有______（至少2个）．
（2）池塘养鱼时，通常采用多鱼种混合放养模式（上层为食浮游生物的鳙鱼，中层为食草的草鱼，下层为杂食性的鲫鱼等）．从群落结构分析，这种养殖模式的优点是______．
（3）防治果树虫害时，常利用性引诱剂来诱捕害虫或干扰交配，从而降低害虫种群密度．这属于生态系统中的______（信息类型）传递在农业生产中的应用．
（4）流入该生态农业园的总能量有______和人工输入的能量，人工输入的能量有______（至少2项）等．该生态农业园增加了“蝇蛆养殖、食用菌种植”等项目，其意义是______．
（5）根据图示，在答题纸相应位置用箭头表示生态系统三类生物成分之间的能量流动关系．
正确答案
解析
解：（1）该生态农业园建设主要依据的生态工程原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理等．
（2）池塘养鱼时，通常采用多鱼种混合放养模式（上层为食浮游生物的鳙鱼，中层为食草的草鱼，下层为杂食性的鲫鱼等），这种养殖模式充分利用了生态系统的空间和食物资源，缓解生物间的竞争．
（3）防治果树虫害时，常利用性引诱剂来诱捕害虫或干扰交配，从而降低害虫种群密度，其中性引诱剂属于生态系统中的化学信息传递在农业生产中的应用．
（4）流入该生态农业园的总能量是稻麦蔬菜、草莓、梨等生产者固定的太阳能和人工输入的能量；人工输入的能量有种子、幼苗、鸡苗、鸭苗、牛犊、电力、石油等．该生态农业园增加了“蝇蛆养殖、食用菌种植”等项目，该项目实现了生态系统物质和能量的多级利用、减少了环境污染．
（5）生产者的能量可以流行消费者和分解者，消费者的能量可以流行分解者，图中分解者的能量还可以流行消费者（如蝇蛆养殖→鸡鸭养殖），因此该生态系统三类生物成分之间的能量流动关系如图：
故答案为：
（1）物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理等
（2）充分利用了生态系统的空间和食物资源
（3）化学信息
（4）（稻麦蔬菜、草莓、梨等）生产者固定的太阳能
种子、幼苗、鸡苗、鸭苗、牛犊、电力、石油等
实现了生态系统物质和能量的多级利用、减少了环境污染
（5）如下图
（1）该农业生态系统中的能量流动是从______开始的．该农业生态系统中家禽、家畜属于第______营养级．
（2）沼渣沼液中的有机物可被土壤中的细菌、真菌等微生物分解，这些微生物在生态系统成分中属于______．
（3）某块麦田收割后一直未再耕种，不久后长满杂草等植物．群落的这种动态变化称为______．
（4）与森林生态系统相比，该系统的营养结构比较简单，抵抗力稳定性比较______．
正确答案
解析
解：（1）该农业生态系统中的能量流动是从生产者固定太阳能开始的．该农业生态系统中家禽、家畜属于第二营养级．
（2）沼渣沼液中的有机物可被土壤中的细菌、真菌等微生物分解，说明这些微生物是分解者．
（3）退耕的农田发生的演替属于群落演替中的次生演替．
（4）与森林生态系统相比，该农田系统的营养结构比较简单，属于抵抗力稳定性比较低．
故答案为：
（1）农作物、树木等生产者固定太阳能 二
（2）分解者
（3）群落演替
（4）低
（2015秋•潍坊期末）图是无废弃物农业生态系统示意图，下列有关分析错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、该图体现了生态工程的物质循环再生原理，A正确；
B、该生态系统的主要成分是作物，B错误；
C、该系统实现了废弃物资源化，减少了环境污染，C正确；
D、分解者在该系统中有不可替代的作用，D正确．
故选：B．
生态农业是运用生态学原理建立起来的综合农业生产体系．如图1是某生态农场的模式图，图2是沼液加入鱼塘后的变化示意图，请据图回答：
（1）输入该生态系统的能量主要是______，蘑菇在生态系统的成分中属于______，秸秆在该生态系统中的用途是______．
（2）图2的BC时间段中，溶解氧的相对含量增加的原因是______．
（3）与传统农业生态系统相比，该生态农场的优点是______（请写出两个方面）．
正确答案
解析
解：（1）输入该生态系统的能量主要是太阳能．蘑菇是营腐生生活的生物，在生态系统的成分中属于分解者，秸秆在该生态系统中的用途是沼气发酵的原料和培养蘑菇的基质．
（2）图2的BC时间段中，溶解氧的相对含量增加的原因是沼液中的无机盐有利于藻类植物的大量繁殖，植物光合作用产生大量的氧气．
（3）与传统农业生态系统相比，该生态农场的优点是能量多级利用、物质循环再生、减少环境污染、提高经济效益等．
故答案为：
（1）太阳能（光能） 分解者 沼气发酵的原料和培养蘑菇的基质
（2）沼液中的无机盐有利于藻类植物的大量繁殖，植物光合作用产生大量的氧气
（3）能量多级利用、物质循环再生、减少环境污染、提高经济效益等
正确答案
解析
解：A、生态系统的主要成分为生产者，故A错误；
B、农作物只能通过光合作用固定光能，不能固定其它形式的能量，因此图中家畜→农作物、沼气池→农作物这两个箭头不能代表能量的流动，故B正确；
C、沼气池是密封的，里面的氧气浓度很低，因此沼气池中的微生物多数是厌氧型的分解者，故C错误；
D、多途径利用农作物提高了能量的利用率，但是不能改变农作物到家畜的能量传递效率，故D错误．
故选：B．
如图是某地建立的人工生态系统示意图．请分析回答：
（1）从生态系统能量流动的角度分析，建立该人工生态系统的主要目的是______，农田经常灭鼠的目的是______．
（2）下列有关该人工生态系统的说法，正确的是______（多选）．
A．使废物资源化
B．减少了化肥等工业产品的投入量，有利于环境保护
C．抵抗力稳定性低于自然生态系统
D．人占有主导地位，是其他生物生存的基础
（3）蘑菇和蚯蚓在该生态系统中属于______．
（4）如图表示在一定时间内，农田中某一地段蚯蚓数量的变化，在图中B点时，蚯蚓种群的年龄组成属于______型．K值的含义是______，如果环境条件发生改变，该值______（填“能”或“不能”）发生改变．
正确答案
解析
解：（1）从生态系统能量流动的角度分析，建立该人工生态系统的主要目的是实现能量的多级利用，提高能量的利用率．农田经常灭鼠的目的是合理调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分．
（2）建立的该人工生态系统有利于使废物资源化，减少了化肥等工业产品的投入量，有利于环境保护，但由于动植物种类较少，其抵抗力稳定性低于自然生态系统．生产者占有主导地位，是其他生物生存的基础．
（3）蘑菇和蚯蚓分解沼渣和沼液中的有机物，故它们在该生态系统中属于分解者．
（4）在图中B点后，蚯蚓种群的数量继续增加，故在图中B点时蚯蚓种群的年龄组成属于增长型．K值的含义是环境所能承载的这一种群的最大值．如果环境条件发生改变，K值能发生改变，如环境条件变得更加适宜，K值将变大；环境条件变得更加恶劣，K值将变小．
故答案为：
（1）实现能量的多级利用，提高能量的利用率 （合理调整生态系统的能量流动关系，）使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
（2）ABC
（3）分解者
（4）增长 环境所能承载的这一种群的最大值 能
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