- 生态工程的实例和发展前景
- 共850题
为了解决城市水污染问题，建立人工湿地公园可起到重要作用，根据如图回答相关问题．
（1）图中的人工湿地是一个生态系统，该生态系统中属于生产者的生物有______．对该生态系统滩涂沙土中小动物类群丰富度的研究时，由于鼠妇（俗称“潮虫”）、蚯蚓等小动物活动能力强，又因为身体微小，故常利用______取样进行采集、调查的方法．
（2）输入该生态系统的能量有______和______．
（3）人工湿地可以净化城市污水，但对污水排放量还要加以控制，原因是生态系统的______是有限的．
（4）近年来发现人工湿地还具有蓄洪防旱的功能，这主要是体现了生物多样性的______价值．
（5）实地调查中发现，该湿地物种丰富度逐渐增加，其群落演替类型是______．
正确答案
解析
解：（1）芦苇、绿藻、黑藻能够进行光合作用合成有机物，属于自养生物，因此它们属于生态系统成分中的生产者．土壤小动物较小，不能用标志重捕法；活动范围较大，不能用样方法．用取样器取样法调查其丰富度．
（2）该生态系统中能量来源有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．
（3）生态系统的自我调节能力是有限的，因此要控制污水排放量，不能超过它的承受能力．
（4）人工湿地还具有蓄洪防旱的功能属于生态功能，生态功能都属于间接利用价值．
（5）次生演替是指在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其它繁殖体的地方发生的演替．因此该群落演替类型是次生演替．
故答案为：
（1）芦苇、绿藻、黑藻 取样器
（2）生产者固定的太阳能 污水中有机物中的化学能
（3）自我调节能力
（4）间接
（5）次生演替
现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“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．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______（填“生态系统”“群落”或“种群”）．
（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）污水流经厌氧沉淀地、曝气池和兼氧池后得到初步净化．在这个过程中，微生物通过厌氧呼吸和需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．
（3）生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、物质循环再生和物种多样性等原理．
（4）一般来说，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）厌氧 需氧
（2）群落
（3）物质循环再生 物种多样性
（4）已被破坏的生态环境（或受损的生态系统）
北京奥林匹克公园南区建有一个复合垂直流人工湿地，展示了较新的生态污水（常富含N、P）处理技术．如图1示复合垂直流人工湿地构造示意图（箭头示水流方向），请分析回答下列问题：
（1）人工湿地的上行池和下行池中均栽有芦苇、香蒲、菖蒲、美人蕉等，它们在生态系统中属于______，并且都是挺水植物能有效抑制浮游藻类的生长，这是因为它们可以对浮游藻类起到______的作用．
（2）人工湿地的植物根系常形成一个网络样结构，网络中的根系不仅能直接吸附和吸收污水中的等营养物质，而且还为______的吸附和代谢提供了良好的环境条件，使它们能够通过______和______两种方式将污水中的有机物降解．
据此分析，硝化细菌和反硝化细菌分别生活在复合垂直流人工湿地的______池和______池流入湿地的污水在“先下后上”的过程中，与______充分接触，得到了明显净化．
有机氮
（3）污水脱氮过程离不开硝化细菌和反硝化细菌的作用，作用机理如图所示．
（4）经人工湿地处理的生活污水可作为非饮用水用于很多生产过程，不仅减少了污染还节约了水资源． 为了使复合垂直流人工湿地能够长期稳定的运行还需要控制进水口的水量和进水速率，一旦排入的污 水量超过一定的限度就有可能导致污染物无法被降解而使得复合垂直流人工湿地崩溃，从生态学的角度分析，这是因为______．
正确答案
解析
解：（1）有芦苇、香蒲、菖蒲、美人蕉等具有一定净化污水能力，在该生态系统成分中属于生产者，能通过光合作用合成有机物，并将太阳能（或光能）输入到该生态系统的第一营养级．以上植物都是挺水植物，体现了生态系统的垂直结构，因为它们可以对浮游藻类起到遮光，所以能有效抑制浮游藻类的生长．
（2）人工湿地的植物网络样结构的根系，不仅能直接吸附和吸收污水中的N、P等营养物质，而且还为分解者的吸附和代谢提供了良好的环境条件，使它们能够通过分解作用降解污水中的有机物．湿地基质常使用碎石等多种材质，碎石间留有一些空隙，以提供充足的氧气供根部进行呼吸作用．
（3）作用机理中可以看出，硝化细菌需要生活在有氧环境中，因此硝化细菌将生活在复合垂直流人工湿地的下行池，反硝化细菌需要无氧环境，因此生活在复合垂直流人工湿地的上行池中．流入湿地的污水在“先下后上”的过程中，与植物根系和微生物充分接触，得到了明显净化．
（4）一旦排入的污 水量超过一定的限度就有可能导致污染物无法被降解而使得复合垂直流人工湿地崩溃，从生态学的角度分析，这是因为生态系统的自我调节能力是有一定限度的．
故答案为：
（1）生产者 遮光
（2）无机盐（N、P） 分解者（微虫物） 有氧呼吸
（3）下行 上行 植物根系和微生物
（4）生态系统的自我调节能力是有一定限度的
污水处理厂的污泥富含有机质和无机成分，可用作肥料，但其多环芳烃（PAHs）等有机污染物含量通常较高，施入土壤会带来二次污染．生物质炭是由作物废弃秸秆等炭化而成．将污泥、含7%生物质炭的污泥均堆放一段时间后用于盆栽实验，研究它们对黑麦草生长及PAHs迁移的影响，结果见下表．
（1）生物质炭孔隙结构发达，能改善土壤的通气状况，使根系细胞______加强，______合成增加，从而促进根系对土壤养分的吸收．
（2）由表可知，施用含生物质炭的污泥______，从而促进黑麦草生长；污泥的施用使土壤和黑麦草的PAHs含量______，但生物质炭的输入能够______，从而降低PAHs污染的风险．由此可见，生物质炭有望用作污泥改良剂，促进污泥的推广应用．污泥的应用符合生态工程的______原理．
（3）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______进行改善，并提高生态系统的生产力．生态工程建设的目的就是遵循自然界______的规律，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．与传统工程相比较，生态工程是一类______的工程体系．
正确答案
解析
解：（1）根据题目的信息，生物质炭孔隙结构发达，能改善土壤的通气状况，所以促进根细胞的有氧呼吸，导致ATP合成增多，根细胞主要以主动运输吸收无机盐，需要消耗能量，ATP供应增多从而促进根系对土壤养分的吸收．
（2）根据题目及表格中的信息，盆栽试验表明，污泥、含7%生物质炭的污泥盆栽黑麦草比单纯红壤叶绿素含量及干重都高，表明施用含生物质炭的污泥，污泥富含无机成分能促进作物生长．表格中的数据信息可知，单纯红壤PAHs含量527，红壤+污泥PAHs含量是1079，红壤+7%生物质炭污泥PAHs含量是765，黑麦草的PAHs含量分别是401、651、428，都有所升高．仅对比红壤+污泥PAHs数据和红壤+7%生物质炭污泥PAHs数据可以发现生物质炭能够吸附污泥中的PAHs，从而降低PAHs污染的风险．污水处理后的无机物被植物重新吸收利用，符合生态工程的物质循环再生原理．
（3）一般来说，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传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力．生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规律，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．与传统工程相比较，生态工程是一类少消耗、高效益、可持续的工程体系．
故答案为：
（1）有氧呼吸 ATP
（2）无机营养物质含量丰富 均升高 吸附污泥中的PAHs 物质循环再生
（3）已被破坏的生态环境（或受损的生态系统） 传统生产方式 物质循环 少消耗、高效益、可持续
下列对城市垃圾的处理办法不妥当的是（ ）
正确答案
解析
解：A、对城市垃圾进行分类处理，并实现垃圾资源化利用，A正确；
B、对城市垃圾改露天放置为掩埋处理，地表种植植物，B正确；
C、对城市垃圾利用热解方法使垃圾分解，C正确；
D、对城市垃圾不能堆放在一块，通过微生物自然分解，D错误．
故选：D．
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