- 生态工程的实例和发展前景
- 共850题
最近，科学家发明了一种新型的稳定塘污水生态处理系统，取得良好效果．稳定塘是一种人工构筑、以净化污水为目的工程设施，具有围堤、防渗层等．稳定塘包括好氧塘、兼性塘、厌氧塘等．其结构如下图，稳定塘污水生态处理系统的主要指标见下表，请分析上述材料，回答下列问题：
（1）从表中数据可以发现：不同的稳定塘水深差异明显．这主要是与稳定塘生态系统中的分解者对______的需求不同有关．
（2）好氧塘内藻类生长通常比正常情况要快，其主要原因是______．
（3）污水在厌氧塘中停留时间特别长的原因主要是______．同时，废水不能过量流入厌氧塘，说明生态系统的______能力有限．经过稳定塘处理的污水，再流经潜流湿地，就能作为农业、工业用水．该系统主要依据了生态工程中______、______等原理．
（4）由于人们长期向湖泊、河流中大量捧放生活污水（和某些工农业废水），导致水华现象频繁发生．通过人工打捞、投放大量化学杀藻剂等紧急处理是常用的治理方法．近年来，人们还采用投放食浮游植物的鱼类、种植大型挺水植物和人工浮床等方法构建生物修复系统，收到较好的效果．与杀藻剂处理水华相比，生物修复方法的主要优点是______和______．
正确答案
解析
解：（1）好氧塘含有的主要生物是藻类、好氧菌；兼性塘含有的主要生物是细菌、真菌、原生动物、藻类等；厌氧塘含有的主要生物是厌氧菌；根据稳定塘含有的生物可知这与水塘深度不同所含的溶氧量不同引起的． 故答案为：溶氧量（或氧气）
（2）好氧塘内藻类能进行光合作用将无机物合成有机物，分解者进行分解作用，将分解有机物生成无机物． 故答案为：分解者分解有机物，藻类提供CO2和无机盐
（3）分解者进行分解作用，将分解有机物生成无机物．污水中有机物浓度高，但厌氧塘中只含有厌氧菌，厌氧菌分解大量有机物所需时间长．污水过多，还有有机物过多，超过了生态系统的自我调节能力．污水生态处理系统主要依据了生态工程中多样性原理、物质循环再生原理等原理． 故答案为：厌氧塘处理污水中有机物浓度高，其厌氧菌分解大量有机物所需时间长 自我调节物种 多样性原理 物质循环再生原理
（4）生物净化的原理是指生物通过自身的代谢，使环境中的污染物数量减少，浓度下降，毒性减轻，有害成分转化、分解，直至消失的过程．包括绿色植物的净化和微生物的净化作用．如：植树造林，污水处理． 故答案为：减少环境污染 保护生物多样性（或不杀伤天敌，或不会使藻类产生抗药性，答案合理即给分）
目前，一些地区采用人工浮床治理水体污染．下列不属于人工浮床的优点的是（ ）
正确答案
解析
解：A、浮床上的植物采收的绿色植物体有的可以用做饲料，有的在干燥后可以提取铜、锌、汞等金属，可以收割增加经济效益，A正确；
B、植物能吸收水中的NO3-，PO4-3等，降低水中氮、磷等含量，减轻水体富营养化，B正确；
C、人工浮床净化水体的机理主要是浮床遮光，抑制浮游藻类的生长繁殖，防止水华发生，C正确；
D、浮床下方水体氧浓度升高，可以提供鱼类和水生昆虫的栖息地，增加微生物种类和数量，D错误．
故选：D．
（1）稳定塘一般会出现藻类增多现象，影响出水水质．在稳定塘中种植挺水植物可使藻类密度下降，也可以引进______以控制藻类的过度繁殖．从稳定塘输出的CO2______（大于、小于或等于）输入稳定塘的CO2．
（2）底栖动物通过滤食污染物也可以改善水质．处理后的出水和流入污水相比，明显减少的元素是______，即便这样氧化塘每天处理污水的量是有限的，说明生态系统的______．
（3）流经该生态系统的总能量是______．输入第一营养级的能量，一部分______，一部分用于生长、发育和繁殖等生命活动，储存在生产者的有机物中．
（4）稳定塘依据的最主要的生态工程原理是______．在引入生物种类上可以利用生态系统的信息传递，因为信息能够______，以维持生态系统的稳定．
正确答案
解析
解：（1）为了维持该生态系统的稳态，还要引进以以藻类为食的动物控制藻类的过度繁殖．从稳定塘输出的CO2大于输入稳定塘的CO2．
（2）由图可知，细菌和藻类生活在一起彼此有利，细菌通过分解有机物，为藻类生长提供二氧化碳，N、P矿物质等；藻类的光合作用为细菌的分解作用提供氧气和有机物．生态系统的自我调节能力是有限的．
（3）流经该生态系统的总能量是生活污水中有机物含有的能量，藻类固定的太阳能．输入第一营养级的能量，一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了，一部分用于生长、发育和繁殖等生命活动，储存在生产者的有机物中．
（4）稳定塘依据的最主要的生态工程原理是物质循环再生原理，在引入生物种类上可以利用生态系统的信息传递，因为信息能够调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定．
故答案为：
（1）以藻类为食的动物 大于
（2）N、P 自我调节能力有限
（3）生活污水中有机物含有的能量和生产者固定的太阳能 在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了
（4）物质循环再生原理 调节生物的种间关系
如图是对有机废弃物进行处理的一种方案，请回答问题：
（1）施用有机肥料有利于提高农作物的产量，原因是土壤微生物分解有机肥料所产生的______使农作物的光合作用强度得到提高．
（2）从资源化、无害化角度分析，途径②、③优于④的原因是______．
（3）少量有机废弃物排入河流，不会使河流中的生物种类和数量发生明显变化．这说明生态系统具有______能力．
（4）焚烧塑料垃圾所产生的二噁英会诱发______基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞．
（5）有机废弃物中含有许多塑料，能降解塑料的微生物属于生态系统的何种成分？______．应在______的土壤中寻找能降解塑料的微生物，将其分离出来．若利用DNA重组技术将降解塑料的基因导入某些土壤微生物中，则土壤中的塑料有望得到较快降解，该技术的核心是______．
正确答案
CO2和无机盐
通过多层分级利用有机废弃物的物质，既充分利用有机物中的能量、又减少环境污染
自我调节（自动调节、自我净化或维持自身稳定）
原癌基因和抑癌
分解者
富含塑料垃圾
基因表达载体的构建
解析
解：（1）有机肥料施入土壤以后，经土壤微生物的作用会转化成腐殖质，腐殖质进一步分解，不但可释放出氮（N）、磷（P）、钾（K）等肥料元素，供作物不断地吸收利用；而且有机质分解后还能不断地释放出大量的二氧化碳（CO2）和水分，提高光合作用强度．
（2）从资源化的角度分析，途径②③优于④是由于多层次分级利用有机废弃物的物质，能充分利用有机物中的能量；从无害化角度分析途径②③优于④是由于减少了环境污染．
（3）少量有机废弃物排入河流，不会使河流中的生物种类和数量发生明显变化，这说明生态系统具有一定的自我调节能力．
（4）正常细胞变为癌细胞是由于原癌基因和抑癌基因发生基因突变．
（5）能降解塑料的微生物属于分解者，能降解塑料的微生物可以从富含塑料垃圾的土壤中寻找，从含有多种微生物的土壤中分离出这类微生物．若利用DNA重组技术将降解塑料的基因导入某些土壤微生物中，则土壤中的塑料有望得到较快降解，该技术的核心是基因表达载体的构建．
故答案为：
（1）CO2和无机盐
（2）通过多层分级利用有机废弃物的物质，既充分利用有机物中的能量、又减少环境污染（答出充分利用废弃物中的能量，减少环境污染即可）
（3）自我调节（自动调节、自我净化或维持自身稳定）
（4）原癌基因和抑癌
（5）分解者 富含塑料垃圾 基因表达载体的构建
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、浮床下方水体氧浓度降低，D错误．
故选：BC．
污水净化处理系统处理污水的流程为“厌氧沉淀池→曝气池→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．下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池中微生物呼吸作用类型分别是：无氧呼吸、有氧呼吸、有氧或无氧或兼性厌氧型，A错误；
B、植物所需的能量由其呼吸作用提供，B错误；
C、生态工程遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、系统学和工程学、物质循环再生和物种多样性等原理，C错误；
D、植物池中经过植物的光合作用，可以产生氧气，所以植物池前部的溶解氧含量比后部的少，D正确．
故选：D．
①该生态系统的群落由植物和蚯蚓构成
②该生态系统中的蚯蚓属于分解者
③该生态系统的群落既有垂直结构，也存在水平结构
④输入该生态系统的总能量是其植物所固定的太阳能．
正确答案
解析
解：①群落是某一区域的所有生物，包括所有的植物、动物和微生物，①错误；
②该生态系统选用蚯蚓等生物作为分解者，能够分解有机物，增加了生物多样性，体现了协调与平衡原理，②正确；
③群落的结构包括垂直结构和水平结构，该生态系统都具有，③正确；
④输入该生态系统的总能量是其植物所固定的太阳能和污水有机物中的化学能，④错误．
故选：D．
池塘养殖普遍存在由于饵料、鱼类排泄物、换水不及时等引起的水体污染现象，研究者设计了一种循环水池塘养殖系统（如图）．请回答下列问题：
（1）与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统的恢复力稳定性______（高、低、不变）．
（2）与传统养殖池塘相比，该养殖系统增加了一些生态工程设施，通过在这些设施内栽培水生植物、放养滤食动物等措施，可以对水体起到______，有效抑制水体污染．
（3）潜流湿地中的水生植物可以从塘水中吸收N、P，用于构成ATP和细胞生物膜的基本支架______．
（4）该养殖系统设计为前一池塘上层水流人后一池塘底部，实现了水层交换，有利于______．
正确答案
解析
解：（1）与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统中物种种类少，营养结构简单，自我调节能力弱，因此抵抗力稳定性低，恢复力稳定性高．
（2）与传统养殖池塘相比，该养殖系统增加了一些生态工程设施，通过在这些设施内栽培水生植物、放养滤食动物等措施，可以对水体起到净化作用，有效抑制水体污染．
（3）潜流湿地中的水生植物可以从塘水中吸收N、P，用于构成ATP和细胞生物膜的基本支架磷脂双分子层．
（4）该养殖系统设计为前一池塘上层水流人后一池塘底部，实现了水层交换，有利于增加水中的溶氧量、提高饵料的利用率．
故答案为：
（1）高
（2）净化作用
（3）磷脂双分子层
（4）增加水中的溶氧量、提高饵料的利用率
下面是生物滤池--水生植物塘生态污水处理流程图，有关叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、生物滤池是利用水中的水生植物的吸收作用和微生物的分解作用协同净化水资源的过程，利用了物质循环再生的原理，A正确；
B、生物滤池中的微生物能够将污水中的有机物分解为无机物供水生植物吸收，B正确；
C、水生植物塘和人工湿地的主要功能相同，都是微生物分解有机质和水生植物吸收矿质元素，C正确；
D、生物滤池就是生态工程中处理污水的典型实例，D正确．
故选：ABCD．
生物氧化塘是利用藻类和细菌处理污水的一种生态系统．如图是生物氧化塘内部分成分之间的关系，相关分析正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、生物氧化塘利用了生态工程的物质循环再生、物种多样性等原理，A正确；
B、如果在该塘中引进硝化细菌，则可将产生的多余NH3转变为NO3-，利于污水的净化，B正确；
C、A层中有机物被各种微生物分解，产生的产物到B层中可与细菌代谢产物一同被藻类利用产生O2，而O2又可被好氧型细菌所利用，因此B层中的藻类和细菌具有种间互助关系，C正确；
D、污水经处理后是否达到排放标准，不仅需要对细菌等微生物数量进行控制，还要对主要污染物进行检测，合格后才能排放，D错误．
故选：ABC．
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