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5．1生态工程的基本原理一、选择题1．下列有关生态工程的说法正确的是()A．系统学和工程学是生态学的一个分支B．生态工程运用了系统学中的系统结构决定功能的原理C．生态工程的整体性原理主要是指生物与环境、生物与生物之间是不可分割的D．物种多样性原理要求引种的生物种类越多越好解析：选B系统学、工程学和生态学都是生态工程的基础。整体性原理是要求在进行生态工程建设时，不但要考虑自然生态系统的规律，更重要的是还要考虑到经济和社会等系统的影响。2．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，多效益原则C．遵循物种多样性和协调与平衡原理D．建立自然—社会—经济复合系统解析：选C物种多样性和协调与平衡原理都是生态工程建设中应当遵循的。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平衡，才能保证生态系统的稳定。3．地衣中的真菌和蓝藻互利共生，当把它们分开时，两者都不能正常生长，这体现了生态工程的()A．系统的结构决定功能原理B．物种多样性原理C．系统整体性原理D．协调与平衡原理解析：选C单独存在时，两种生物都不能很好地生活，但是在一起的时候就出现了一种“1＋1＞2”的效果，体现了系统整体性的原理。4．有关传统经济与生态经济的叙述，不正确的是()A．传统经济发展是以资源的过度开发、损毁、低效利用造成巨大环境污染为代价的B．有了生态工程就可以走“先污染、破坏，后治理”的道路C．生态工程是实现生态经济的重要手段之一D．只有坚持可持续发展，才能实现生态、社会、经济协调发展解析：选B生态工程不能解决所有的环境问题，不能走“先污染、破坏，后治理”的道路。5．我国南方桑基鱼塘是将低洼稻田挖深做塘，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所遵循的哪个原理()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．物质循环再生原理解析：选A我国桑基鱼塘模式遵循的是系统学和工程学原理中的系统的结构决定功能原理，利用此原理来改善和优化系统的结构，从而达到改善功能的效果，大大提高了系统的生产力。6．下列关于生态工程建设的叙述，不正确的是()A．在进行林业工程建设时，若违反整体性原理，就会出现“前面造林，后面砍树”的现象B．在发展畜牧养殖业时要合理放牧，考虑环境承载力，遵循协调和平衡的原理C．“三北防护林”建设若违背物种多样性原理，连年种植单一品种，会造成病虫害增加D．“桑基鱼塘”将鱼的粪便作为有机物还田，运用了能量循环再生原理解析：选D能量是单向流动的，不能循环利用。7．如图是某生态农场的生产流程，据图分析，下列说法错误的是()A．食用菌和蚯蚓在该生态系统中属于分解者B．该生态系统达到了能量多级利用的目的C．因生物种类增加，系统总能量利用效率降低D．循环利用有机废弃物，提高了系统的效益解析：选C该生态系统通过增加生物的种类，达到了能量多级利用、物质循环再生的目的，从而提高了能量的利用率，提高了生态系统的经济效益。腐生型的食用菌和蚯蚓在该生态系统中属于分解者。8．下图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。有关叙述不正确的是()A．将牛粪、猪粪直接投入沼气池，可以为微生物的生长提供物质和能量B．建立该系统遵循的主要原理是物质循环再生原理C．该系统的主要成分是蔬菜，人、牛、猪等均为消费者，它们构成食物网D．由于废物的再利用，提高了该系统中各营养级之间的能量传递效率解析：选D微生物可将牛粪、猪粪进行分解利用，A正确；生态农业遵循物质循环再生原理，实现物质的分层次多级利用，B正确；生态系统的主要成分是生产者，蔬菜、人、牛、猪可构成食物网，C正确；废物的再利用只能提高该系统中总能量的利用率，不能提高各营养级之间的能量传递效率，D错误。9．“三北防护林”工程建设既要考虑到树种的生态适应性，又要考虑到树种的多样性。这分别体现了生态工程的()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解析：选B引种时必须要注意引种的生物是否与当地的环境相协调，因此树种的生态适应性体现了协调与平衡原理；树种多样性体现了物种多样性原理。10．下列有关生态工程的描述，错误的是()A．生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系B．中国农民实施的“无废弃物农业”所包含的生态学原理是物质的循环再生C．林业工程建设主要遵循物质循环再生原理和系统整体性原理D．我国南方水网地区的桑基鱼塘模式体现了系统的结构决定功能的原理解析：选C与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系，A正确；“无废弃物农业”是物质循环再生原理在农业上应用的实例，B正确；进行林业工程建设时，要遵循物种多样性原理、协调与平衡原理及整体性原理，C错误；我国南方水网地区的桑基鱼塘模式，就是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，大大提高了系统的生产力，充分体现了系统的结构决定功能的原理，D正确。11．如图是“无废弃物农业”物质和能量的流动图，该图主要体现的生态工程原理是()A．物种多样性原理B．整体性原理C．物质循环再生原理D．协调与平衡原理解析：选C由图可知，该图突出了“无废弃物农业”，实现了物质的区域小循环，做到了物质的分层分级利用，因此主要体现了生态工程中的物质循环再生原理。12．农业的发展已由传统农业向现代农业转变，现代农业虽然产量大大提高，但又造成了严重的环境污染，因此我国农村现在大力推广生态农业。下列关于生态农业的叙述，不正确的是()A．生态农业中食物链和营养级越多越好B．生态农业的抵抗力稳定性比现代农业高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，人的作用非常突出解析：选A本题考查生态农业的优点和特点。生态农业属于人工生态系统，人的作用非常突出，一般食物链比现代农业多，但营养级不会太高，否则难以获得经济效益。二、非选择题13．珠江三角洲的农民充分利用自然条件，建立该地特有的农业生态系统的良性循环模式：桑基鱼塘和蔗基鱼塘。如图为桑基鱼塘和蔗基鱼塘模式图，据图回答下列问题：(1)该模式所依据的主要原理是____________________________，该人工生态系统最基本的生物成分是____________________。(2)建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量_________________；其能量利用率高的原因是其在营养结构上具有____________________________的特点。(3)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过__________的作用，形成了________，才能被植物利用。(4)概括地说，该生态系统功能的维持，取决于它的_______________。(5)该系统能体现系统学和工程学原理吗？请简要说明。解析：(1)桑基鱼塘、蔗基鱼塘模式主要遵循的是系统学和工程学原理中系统的结构决定功能原理。在一个生态系统中最基本的生物成分是生产者和分解者。(2)从图中可以看出桑基鱼塘、蔗基鱼塘模式能有效地利用代谢废物，提高了能量利用率，使更多的能量流向对人类最有益的部分。食物链越长，消耗的能量越多，所以缩短食物链可以提高能量利用率。(3)蚕粪、蔗叶所含的有机物不能被植物直接利用，必须通过分解者将其分解成无机物才能被植物吸收和利用。(4)首先明确生态系统的主要功能是能量流动和物质循环，故生态系统功能的维持，取决于它的生产者、消费者和分解者之间的物质循环和能量流动在较长的时间内是否保持动态平衡。(5)桑基鱼塘和蔗基鱼塘模式，一方面将很多单个生产系统优化组合，有机地结合在一起(系统的结构决定功能原理)，另一方面系统的各组分之间要有适当的比例关系(系统整体性原理)。答案：(1)系统的结构决定功能原理生产者、分解者(2)流向对人类最有益的部分食物链短，能量多级利用(3)分解者无机物(4)生产者、消费者和分解者之间的物质循环和能量流动在较长的时间内保持动态平衡(5)能。系统中的各组分及其相互关系是经过精心设计的，是一种优化结构，各部分的功能得到充分发挥，使能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成，并实现了总体功能大于各部分之和的效果。14．下图是我国南方尝试的农业生态系统的结构模式图，它利用雏鸭的杂食性，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，刺激水稻生长；用作物养猪、养鸭，用稻秆培育蘑菇、生产沼气，猪鸭粪、沼渣肥田，生产出无公害的大米与蛋肉类。请据图回答：(1)从生态学角度分析，人们建立图示的农业生态系统的主要目的是____________________________________________。该系统中将植物秸秆、动物粪便等废弃物合理地进行了应用，这体现了生态工程的________________原理。(2)该系统将多个生产系统通过优化组合，有机整合在一起，提高了系统生产力，这体现了生态工程中的______________________原理。生产的大米无公害的原因是______________________________________________。(3)在发酵装置里的B过程中起重要作用的微生物，其细胞结构与水稻细胞最主要的区别是____________________。(4)将蘑菇房与蔬菜大棚相通，可提高蔬菜产量，试分析其增产原因：______________________________________。解析：(1)图示农业生态系统通过建立沼气池，实现了废物资源化和能量的多级利用，其遵循的是物质循环再生原理。(2)图中生态农业施用的都是有机肥，减少了化肥和农药的使用量，因此生产的大米无公害。(3)发酵装置中的微生物主要是乳酸菌，为原核生物，无核膜包被的细胞核。(4)蘑菇为分解者，可将有机物分解为CO2等无机物，可供蔬菜进行光合作用。答案：(1)实现物质的循环再生和能量的多级利用物质循环再生(2)系统的结构决定功能减少了化肥和农药的使用量，减少了对环境的污染(3)无核膜包被的细胞核(或无成形的细胞核)(4)蘑菇呼吸作用产生的二氧化碳可以供蔬菜进行光合作用，使其光合作用增强