- 生态工程的实例和发展前景
- 共850题
如图1为处理生活污水的工艺流程图．请分析回答下列问题：
（1）人工湿地生态系统是通过物理、化学及生化反应三重协同作用净化污水．从图中可以看出，参与净水的生物类群除消费者外，其它属于生态系统的______．
（2）流经该人工湿地的能量，除______固定的能量外，还来自______．某段时间内，大量含N，P的生活污水注入该人工湿地，在其他条件都适宜的情况下，黑藻、绿藻的种群数量增长曲线可能是图2中的______．
（3）人工湿地中的芦苇属于挺水植物，绿藻属于浮游植物，黑藻属于沉水植物，这一现象体现了群落的______结构．通过芦苇中空的通气组织，由根部为细菌、真菌的呼吸作用提供______．
（4）人工湿地实现对污水的净化，体现出生物多样性的______价值．定期从人工湿地收获各种动植物产品，有利于深度净化水质，原因是______．
正确答案
解析
解：（1）从图中可以看出，该湿地中黑藻绿藻等属于生产者，浮游动物等属于消费者，细菌真菌等属于分解者．参与净水的生物类群除消费者外还有分解者．
（2）该生态系统中能量来源有芦苇、绿藻、黑藻等属于生产者固定的太阳能和生活污水中有机物中的化学能，比自然生态系统多了一个有机物中的化学能．大量含N，P的生活污水注入该人工湿地，在其他条件都适宜的情况下，黑藻、绿藻的种群数量增长曲线可能是图2①J型曲线增长．
（3）生物群落中群落的垂直结构就是指分层现象，植物分层现象能够充分利用光照等环境资源．芦苇属于挺水植物，绿藻属于浮游植物，黑藻属于沉水植物，它们能充分的利用光能，体现了生物群落的垂直结构．通过芦苇中空的通气组织，由根部为细菌、真菌的呼吸作用提供氧气．
（4）间接使用价值，一般表现为涵养水源、净化水质、巩固堤岸、防止土壤侵蚀、降低洪峰、改善地方气候、吸收污染物、调节碳氧平衡、在调节全球气候变化中的作用等，主要指维持生态系统的平衡的作用等等．芦苇、水浮莲与浮游藻类均属于生产者，在好氧塘中不同种类的植物会争夺阳光、养料等，即它们之间为竞争关系．水质中的污染物主要是含N、P的有机物，被动植物体吸收后，定期收获以上动植物产品，可净化水质．即将水体中N、P输出该系统．
故答案为；
（1）生产者和分解者
（2）芦苇、黑藻和绿藻（生产者） 污水中的有机物 ①
（3）垂直 氧气（O2）
（4）间接（生态） 通过产品输出降低水体中的N、P等物质（合理即可）
（1）填料表面附着的细菌、真菌等微生物从生态系统成分来看，这两种微生物属于______．细菌、真菌等微生物的能量主要来源于______
（2）为了更好的判断MBBR的处理效果，需要很好的控制其中的微生物数量，因此需要时刻了解微生物中各种群的数量变化，对某种群数量的调查最简单直接的是采用______法，利用的仪器主要是______、______．若要调查其中物种的丰富度则应采用______法．
（3）为了提高此装置的污水处理能力，需要获得去污能力更强的细菌，若在自然界发现某细菌具有很强的去污能力，则应采用______培养基进行筛选，同时在纯化过程中采用______、______．
正确答案
解析
解：（1）填料表面附着的细菌、真菌起到净化水质的作用，表明这两种微生物；属于分解者细菌、真菌等微生物的能量主要来源于污水中有机物的化学能．
（2）微生物种群数量一般采用抽样调查法，利用血细胞计数板和显微镜来计数．物种丰富度调查采用取样器取样法．
（3）对微生物采用选择性培养基进行筛选，微生物的纯化采用平板划线法和稀释涂布平板法．
故答案为：
（1）分解者 污水中有机物的化学能
（2）抽样调查 血细胞计数板 显微镜 取样器取样
（3）选择性 平板划线法 稀释涂布平板法
随着养殖业的发展，养殖场每天排放大量的粪便、饲料残渣，严重影响周边人、畜的饮水安全．如图是某奶牛场污水处理流程图．
请分析并回答：
（1）进入厌氧池的污水，主要是通过池中______将其中的有机物分解．
（2）氧化塘中的水生植物、昆虫等各种生物共同构成了______．输入氧化塘的能量有______，这些能量与厌氧池中降解的产物共同参与到氧化塘食物网中的新陈代谢过程，并沿着食物链中的______逐级迁移转化，最后转变成水生作物、鱼、鸭等产物，从而获得可观的经济效益．
（3）此污水处理系统的建立，提高了能量的______效率．沼渣、粪渣等可作为食用菌的培养材料，又实现了物质的______，从而使经济效益和生态效益同步发展．
正确答案
解析
解：（1）进入厌氧池的污水中含有有机物，池中微生物进行分解作用，进而净化污水．
（2）氧化塘中的水生植物、昆虫等各种生物共同构成了生物群落；输入氧化塘的能量有太阳能和粪便、饲料残渣中的化学能；能量沿着食物链中的营养级逐级迁移转化，最后转变成水生作物、鱼、鸭等产物．
（3）此污水处理系统的建立，提高了能量的利用效率；沼渣、粪渣等可作为食用菌的培养材料，又实现了物质的 循环再生，从而使经济效益和生态效益同步发展．
故答案为：
（1）微生物的分解作用
（2）生物群落 太阳能和化学能 营养级
（3）利用 循环再生
（2015春•烟台期中）目前，在一些城市，科研人员采用“浮床生态工艺法”治理水体污染，这种浮床生态工艺法净化水体的机理不包括（ ）
正确答案
解析
解：A、植物不能吸收水中的悬浮物，A错误；
B、水体富营养化指的是水中富含N、P等营养物质，栽培的植物可以吸收利用水中的无机盐，从而降低水体富营养化程度，B正确；
C、浮床可以遮挡光照，使得水体中的藻类不能进行光合作用，抑制其繁殖从而避免水华的发生，C正确；
D、浮床生态工艺法能使水生生物得到自然恢复，使水域生态系统逐步达到相对稳定状态，D正确．
故选：A．
奶牛场每天排放大量的粪便、饲料残渣，如不处理会严重影响周边人、畜的饮水安全等．如图是某奶牛场废水处理流程图．请据图分析下列说法错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、废水流入厌氧池前先经稀释处理，是为了防止微生物在高浓度废水中失水过多死亡，A正确；
B、适当减缓废水的流速，延长废水与微生物、水生植物的接触时间，有利于废水中有机物的充分分解和分解后产生的无机物的吸收，降低污染物含量，B正确；
C、输入此氧化塘的能量有塘中生产者固定的太阳能和流入的废水中有机物含有的化学能；氧化塘前部的有机物含量较高，需氧微生物大量消耗氧气分解有机物，故溶解氧含量比后部的低，C错误；
D、挺水植物能适当遮光，不利于藻类的光合作用，从而减少藻类的数量，D正确．
故选：C．
Ⅰ．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．
（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那些原理？______
（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）该小组实验结果如表所示，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______．
Ⅱ．为进一步探究菖蒲的作用，该研究小组又进行了实验，实验结果如图2．
（注解：图中a、b、c、d分别从不同地点采集的生活污水、工业污水、混合污水、普通池塘水4种水样；BOD表示水中有机污染物经微生物分解的需氧量）
（5）处理后a、b、c、d 4种水样中的总氮量均下降到较低的水平，其原因是______．4种水样中，有机污染物浓度最高的是______（填图中字母）．
（6）该实验的目的是______．
正确答案
解析
解：（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、整体性原理等．
（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，结论是污水中的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．
（5）水样中的含氮无机盐被菖蒲吸收，则处理后a、b、c、d 4种水样中的总氮量均下降到较低的水平．a水中有机污染物经微生物分解的需氧量最高，说明4种水样中，有机污染物浓度最高．
（6）该实验的目的是探究菖蒲对不同种类污水的净化作用．
故答案为：
（1）吸收水中的化学元素 不适合
（2）协调与平衡、整体性原理等
（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）
（5）水样中的含氮无机盐被菖蒲吸收 a
（6）探究菖蒲对不同种类污水的净化作用
移动床生物膜反应器是一种新型污水生化处理技术，它的主要原理是污水连续经过装有悬浮填料的反应器时，附着在填料内外表面的微生物形成“生物膜”，通过“生物膜”上的微生物作用，使污水得到净化．以下叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、生物膜”上附着的微生物在生态系统中属于分解者，A错误；
B、“生物膜”上附着的微生物进行有氧呼吸或无氧呼吸，B正确；
C、人们试图模拟生物膜的选择透过性功能，设计出一种具有选择透过性的膜结构进行海水淡化处理和污水处理，而题干中的生物膜利用的是微生物，C错误；
D、该反应器利用的是微生物的分解作用，所以对有机废水有很好的净化效果，而对无机废水不起作用，D错误．
故选：B．
随着养殖业的发展，养殖场每天排放大量的粪便、饲料残渣，严重影响周边人、畜的饮水安全．下图是某奶牛场污水处理流程图．
请分析并回答：
（1）进入厌氧池的污水，主要是通过池中______（填生态系统成分）将其中的有机物分解，这类生物代谢类型都是______．
（2）此污水处理系统的建立，提高了能量的______效率．沼渣、粪渣等可作为食用菌的培养材料，进而使经济效益和生态效益同步发展，这体现了生态工程的______原理和______原理．
（3）检测水质是否达标，通常以水中大肠杆菌的密度为指标，需要添加伊红美蓝配制______培养基，通过______法灭菌，用______法接种以对菌种进行计数．
正确答案
解析
解：（1）进入厌氧池的污水中含有有机物，池中分解者（微生物）进行分解作用，进而净化污水，其代谢类型为异养厌氧型．
（2）此污水处理系统的建立，提高了能量的利用效率；沼渣、粪渣等可作为食用菌的培养材料，又实现了物质的循环再生，从而使经济效益和生态效益同步发展，现了生态工程的物质的循环再生原理和协调与平衡原理．
（3）伊红美蓝培养基用于鉴别大肠杆菌，属于鉴别培养基，需要高压蒸汽灭菌．可以稀释涂布平板法法接种以对大肠杆菌菌种进行计数．
故答案为：
（1）分解者 异养厌氧型
（2）利用 物质的循环再生 协调与平衡
（3）鉴别 高压蒸汽灭菌 稀释涂布平板法
现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池→曝光池→兼氧池→植物池”，其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物．污水经净化处理后，可用于浇灌绿地．回答问题：
（1）污水流经厌氧沉淀池．曝气池和兼氧池后得到初步净化．在这个过程中，微生物通过______呼吸将有机物分解．
（2）植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了______．（生态系统、群落、种群）．在植物池的食物网中，植物位于第______营养级．植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于______ 所固定的能．
（3）生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、和______等原理．
（4）一般来说，生态工程的主要任务是对______ 进行修复，对造成环境污染和破坏的______生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力．
正确答案
解析
解：（1）微生物通过细胞呼吸（有氧和无氧呼吸）将有机物分解．
（2）群落是指生活在一定的自然区域内，相互之间具有直接或间接的各种生物种群的总和，所以植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了群落．在食物网中，植物位于第一营养级，属于生产者．生态系统的最终能量来源是生产者固定的太阳能．
（3）生态农业所遵循的基本原理有物质循环再生原则、物种多样性原则、协调平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理．
（4）生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境（或受损的生态系统）进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力．
故答案为：
（1）有氧和无氧（或细胞）
（2）群落 一 生产者 太阳
（3）物质循环再生、物种多样性、系统学和工程学
（4）已被破坏的生态环境 （或受损的生态系统）
①浸种催芽：将大小均匀的蚕豆种子，在250C等适宜条件下浸泡、催芽，待大部分根长至1-2cm左右，即可选作实验材料．
②采集池塘水样：从校园池塘的5个不同地段采集水样．
③待检测水样处理根尖及恢复培养：选取步骤①中根长度一致、生长良好的种子30粒，随机均分为6组，分别放入5个盛有待检测水样和1个盛有蒸馏水的培养皿中，液体量以浸没根尖为限．在25℃下处理24h后，取出种子，用蒸馏水漂洗三次，洗净后再置入铺有湿润滤纸的瓷盘中，25‘C下再恢复培养24h．
④制作蚕豆根尖临时装片：切取各培养条件下获得的蚕豆根尖，用卡诺氏液固定细胞中的染色体后，按正常步骤制作根尖临时装片．
⑤观察统计实验结果．请回答有关问题：
（1）在进行池塘水样采集时，应注意______，以保证水样的代表性．
（2）用检测水样处理后，需要在250C下恢复培养24h的目的是______．
（3）制作蚕百根尖临时装片的主要步骤是______（以文字和箭头表示），在低倍镜下观察到的根尖分生区细胞的特点是______．
（4）微核的产生属于______变异．选择间期细胞作为观察统计微核的原因是______．
正确答案
解析
解：（1）取样要求随机取样，不能有主观意愿．
（2）蚕豆根尖微核测试被列为国家监测水质污染的规范方法之一，检测水样处理后，蚕豆根尖细胞产生变异，但变异数目较少．在250C下恢复培养24h，主要让变异细胞在适宜温度下增殖产生更多的变异细胞，利于观察更多的微核．
（3）制作临时装片的主要步骤是解离→漂洗→染色→制片，根尖分生区细胞的特点是细胞呈正方形、排列紧密．
（4）处于分裂期的细胞产生缺失着丝点的染色体片段，当子细胞进入下一次分裂间期时，它们便浓缩在主核之外，形成了微核．微核是在有丝分裂后期产生的，且微核游离于主核之外，所以应在细胞核存在时观察，即在分裂间期观察．
故答案为：（1）采集不同河段水样（随机取采样）
（2）使更多发生变异的细胞进入下一细胞周期的间期，可以观察到更多微核
（3）解离→漂洗→染色→制片 细胞呈正方形、排列紧密
（4）染色体结构变异 间期细胞核保持完整，有利于细胞核与微核区分开来，如果选分裂期，由于染色体的形态位置不固定，同时显微镜放大倍数有限，不易区分染色体与微核．
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