5.2生态工程的实例和发展前景
1．下列关于矿区废弃地危害的叙述，错误的是( )
A．造成了土地、土壤的破坏
B．阻碍植被的生长
C．可能产生严重的重金属污染
D．对现今生存的生物无多大影响
解析：选D。矿藏开采后，造成土体、土壤和植被乃至整个地区生态系统的破坏，矿区极端恶劣的土地条件又会阻碍植被的生长，还可能造成严重的重金属污染。
2．下列叙述不符合西方国家生态工程建设特点的是( )
A．强调经济效益，应用范围广泛
B．集中治理环境污染的目标
C．采取介于工程和自然恢复力的中间途径
D．集中对已破坏的生态系统进行恢复
解析：选A。目前，西方国家的生态工程应用范围比我国小，也不那么强调经济效益。
3．(2011年西安中学高二检测)下列关于我国生态工程与西方国家生态工程的比较，正确的是( )
①西方国家的生态工程以治理环境污染和恢复破坏的生态系统为主要目标，我国的生态工程则以经济和社会效益为主要目标 ②西方国家的生态工程应用范围比我国小③我国的生态工程难以像西方国家那样，设计出标准化、易操作的生态工程样板
A．①②③ B．②
C．③ D．②③
解析：选D。发达国家与我国的生态工程建设强调的重点有所不同。西方国家的生态工程除了治理环境污染的目标外，主要是通过介于工程和依靠自然恢复力的一种中间途径，集中于对破坏的生态系统进行生态恢复；我国的生态工程走有中国特色的道路，不但要重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社会效益的结合。总体来看，发达国家的生态工程应用范围比我国小，也不那么强调经济效益。不过，目前我国的生态工程还有一些不足之处，如缺乏定量化模型指导，难以设计出标准化、易操作的生态工程样板等。
4．我国的湿地面积仅次于加拿大和俄罗斯，居世界第三位。湿地是地球上独特的生态系统，是水域和陆地的自然过渡形态，因此它具有多种多样的作用，下列选项中不属于湿地生态系统的作用的是( )
A．是世界上生产能力最强的生态系统
B．调节区域气候
C．为迁飞的鸟类和多种动植物提供栖息地
D．蓄洪防旱
解析：选A。湿地被誉为地球的“肾脏”，具有蓄洪防旱，调节区域气候，控制土壤侵蚀，自然净化污水，为迁飞的鸟类和多种动植物提供栖息场地，以及为人们提供休闲娱乐的环境等功能。但它的生产能力并不是世界上最强的，生产能力最强的生态系统是森林生态系统。
5．请仔细读图，然后指出该生态农业的优点。
(1)生态农业设计的基本原理是①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
②________________________________________________________________________。
(2)生态农业的优越性表现在________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在“农作物―→猪―→农户”这条食物链中，若农作物通过光合作用产出300摩尔氧气，则农作物同时产出______摩尔葡萄糖，农户从猪中获取的能量最多相当于________摩尔的葡萄糖。
解析：本题考查农村综合发展型生态工程建设遵循的原理和优势，以及应用能力、理解分析能力等。生态系统中能量多级利用和物质循环再生是生态学的基本理论，食物链是能量流动和物质循环的主渠道。这样，各种农产品的生产互相协调，互惠互利，实现了能量和物质的多级利用；人们可以利用生物种群之间的关系，对生物种群进行人为调节；用天敌减轻生物危害，用生产农产品的废弃物做饲料和肥料，减轻农药和化肥对环境的污染。能量和物质在食物链中传递按10%、20%逐级递减。
答案：(1)①生态系统中能量多级利用和物质循环再生
②环境与经济协调发展
(2)各种农产品的生产互相协调，互惠互利，实现了能量和物质的多级利用 (3)50 2
(紧扣教材，思考感悟)
【讨论】
1．在这一案例中，主要运用了哪些生态工程的基本原理？(教材P117)
答案：物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理等。
2．这一生态系统的结构和功能有哪些特点？有哪些值得借鉴的做法？(教材P117)
答案：这个案例以沼气工程为核心，农林牧副渔各业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了社会经济发展；同时又降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。
3．小流域的综合治理，“综合”表现在哪些方面？(教材P118)
答案：“综合”表现在它一改以前的单纯造林和蓄水、减沙等工程模式，同时考虑到了生态效益和经济效益，不但注重通过还林、还草、筑坝等措施达到蓄水、降低土壤侵蚀的生态效果，还考虑到了如何提高人们的生活水平。
4．为什么要针对不同的地形采取不同的措施？这体现了生态工程的什么原理？(教材P118)
答案：山顶土壤条件、气候条件恶劣，不宜蓄水，交通不便，改造成本高，适宜封山，依靠自然恢复力来恢复植被；山腰、荒地等土壤，虽然水分条件较好，但是仍不适宜种植农作物，对于这样的地方可以自然恢复，也可以人为种植适宜的林木、草或果树等，加快植被恢复速度，这样既能降低土壤侵蚀，又能创造一定的经济效益；对沟底而言，应建设堤坝系统，它可以蓄水和淤积土地，还能够减少山体的崩塌和滑坡，保证人民的生命财产安全；对坡地和山脚农田来说，土壤、水分条件良好，交通也较方便，土地生产力高，适宜种植农作物来解决人们的粮食和收入等问题，但是在坡地上要水平梯田种植，以减少水土流失。根据不同的地形采取不同的措施，既要考虑到生态效益，又要考虑到人们的生活和收入问题，这体现了生态工程协调与平衡、因地制宜的原理和思想。
5．从这一案例看，当地是怎么做到经济效益和生态效益相统一的？这一模式在其他小流域能够照搬吗？(教材P118)
答案：上题分析中已解答了经济效益与生态效益的统一问题。这种模式在其他小流域不能照搬，还是要因地制宜地进行生态工程建设，不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区，其生态工程的模式应各具特色。
6．国家为什么投入巨大的人力和物力兴建三北防护林工程？这一工程为什么需要如此漫长的时间？(教材P120)
答案：三北防护林横跨中国13个省551个县，对我国具有重要的意义：生态环境的质量关系到这一地区人民的生产和生活问题，对维护社会稳定具有重要意义；更重要的是，这一地区的生态环境关系到下游地区人民的生产、生活和经济发展，如黄河上游的水土流失容易导致下游地区的洪水泛滥，而危害巨大的沙尘暴的发生也与这一地区的土地沙漠化关系密切；同时这里自然矿产资源丰富，对我国的经济发展和国家安全具有重要战略意义。
这一地区区域广阔，气候、自然条件复杂，总体经济发展水平较低等情况也决定了这个工程需要较长的时间，非一朝一夕之功。
7．这一工程横跨多个省区，根据协调与平衡原理和生物多样性原理，不同地区在造林设计上应当注意什么问题？(教材P120)
答案：这一工程横跨中国13个省55个县。不同地区在造林设计上应当注意的问题是：首先应考虑树种的生态适应性问题，种植适宜品种，宜林则林，宜灌则灌，宜草则草；其次要考虑树种的多样性，保证防护林体系的稳定性；不同地区应根据当地情况采取不同的策略，如条件恶劣的地区应该结合自然恢复力，而农区的防护林中农田防护林网可能占较大比重。
8．当初人们为什么要围湖造田？(教材P121)
答案：主要原因：我国历来人多地少，在“以粮为纲”的年代，围湖造田，种植农作物，以生产更多的粮食；片面强调经济发展，没有认识到湖泊的巨大生态调节功能也是重要原因。
9．为什么说退耕还湖是一项巨大的系统工程？实施这一工程面临的主要困难是什么？(教材P121)
答案：退耕还湖不仅包括退耕地为湖区，还包括退耕后湖区上游以及湖区周围的生态环境保护工作；更重要的是原耕地上居民的迁移，要解决迁出居民的生活和就业等问题，这是退耕还湖工程的主要困难。
10．地处湖区上游的人们对湿地恢复生态工程有什么责任？(教材P121)
答案：保护环境，减少水土流失和水污染。例如，减少工厂、生活污水往水体中的排放，农田中减少化肥和农药的施用量等。
1．被誉为地球的“肾脏”的生态系统是( )
A．森林生态系统 B．草原生态系统
C．海洋生态系统 D．湿地生态系统
解析：选D。湿地的作用：具有蓄洪防旱，调节区域气候，控制土壤侵蚀，自然净化污水，为迁飞的鸟类和多种动植物提供栖息地，以及为人们提供休闲娱乐的环境等功能。
2．小流域治理模式应用了生态工程的多种原理，下面哪项不包括在其中( )
A．整体性原理 B．协调与平衡原理
C．工程学原理 D．物质循环再生原理
解析：选D。小流域治理是一种综合工程，单纯只从一个方面着手，不能从根本上解决问题。就是说小流域水土流失是一种“综合症”，用头疼医头、脚疼医脚的办法是不行的，必须进行综合治理，就像“九子登科”模式一样，工程和生物措施同时进行，层层设防才能控制土壤侵蚀。整体性原理、协调与平衡原理、工程学原理，都是着眼于整体，通过调整产业结构、优化土地利用、加强农林牧结合等措施，最终建立稳定、持久、高效的复合生态系统。这是一种宏观架构，而物质循环再生程序相比之下则是一种微观操作。
3．建设生态农业时巧设、增设食物链的目的不包括( )
A．实现物质的分层次多级利用
B．实现能量的循环，使废物资源化
C．加强生物防治，控制有害生物的危害
D．减轻污染，提高抵抗力稳定性
解析：选B。物质可以循环，而能量是单向流动的，生态农业的设计实现了能量的多级利用。
4．(2011年重庆高二检测)小流域综合治理生态工程不能解决的问题是( )
A．防止区域内水土流失
B．有利于保存土壤内的氮、磷、钾等养分
C．使土地优化利用
D．长期干旱无雨
解析：选D。小流域综合治理生态工程能解决很多问题，但不能从根本上改变气候，不能解决长期干旱无雨的问题。
5．“生物圈2号”实验失败的直接原因主要是( )
①温度失调 ②CO2含量增高
③O2含量减少 ④生物群落不全
A．①② B．②③
C．①②③ D．①②③④
解析：选C。审题时注意题目所说的是“直接原因”。“生物圈2号”实验失败的直接原因有温度失调、大气和海洋比例失调、CO2含量猛增、O2含量减少、多种动物灭绝等。
6．(2011年河南洛阳高二检测)如图显示了经济发展与环境质量之间的关系，根据这种关系，发展中国家认识到( )
A．环境污染不可避免，只能采取“先污染，后治理”的策略
B．后工业化阶段环境问题会自行解决
C．保护至关重要，必须杜绝兴建大量排污的工业
D．可以采取措施减少或避免生产过程中的环境污染问题
解析：选D。吸取西方发达国家发展过程中的一些经验教训，我们发展中国家就应少走弯路，避免出现“先污染，后治理”的现象，应提前采取相应措施，对必须建设的污染企业要进行污物处理。
7．(2011年江西南昌高二检测)如图表示利用自然生态系统净化污水的一种大面积、敞开式污水处理池塘(即氧化塘)，请据图分析，下列叙述错误的是( )
A．由图示看，氧化塘净化污水途径有物理沉降和生物分解
B．图中A表示的物质是氧气和有机物，B表示的物质是二氧化碳和矿物质等
C．随着距水面深度的不断增加，不同水层微生物的新陈代谢类型也在发生着变化，其中它们的异化作用类型的变化是需氧型―→兼性厌氧型―→厌氧型
D．氧化塘实现净化污水的原理主要是利用细菌和藻类寄生关系来分解有机污染物
解析：选D。从图中可以看出，对流入的污水进行处理主要是利用物理沉降、微生物的分解和藻类植物的光合作用进行的。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、水、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。不同水层由于受到物理扩散、生物消耗等因素的影响，水中溶解氧气量随水深度的增长而减少，其中生存的生物类群也会因此而变化。
8．在生态工程建设中，注重生物多样性原理的主要意义是( )
A．提高生态系统的抵抗力稳定性，为各类生物的生存提供多种机会和条件
B．提高生态系统的恢复力稳定性，为各类生物的生存提供多种机会和条件
C．保持生态系统内各种群的密度固定不变
D．单纯追求农业或林业的最大产量
解析：选A。生态系统中，生物种类越多，营养结构越复杂，生态系统的自动调节能力越大，抵抗力稳定性越强，恢复力稳定性越弱，在生态工程建设中，要遵循物种多样性原理，提高生态系统的抵抗力稳定性，使其稳定发展。
9．下列关于“生物圈2号”实验的叙述错误的是( )
A．建立“生物圈2号”的目的是制造一个人工模拟的生态系统
B．“生物圈2号”中设置了生产者、消费者、分解者三大功能类群
C．“生物圈2号”完全模拟地球条件
D．“生物圈2号”实验的失败，使人们认识到与自然和谐共处的重要性
解析：选C。“生物圈2号”是一个人工模拟的生态系统，但是它不可能完全模拟地球的各种结构和功能，因而最终失败。
10．(2011年盐城高二检测)如图为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于( )
A．湿地生态恢复的生态工程
B．节水和废水处理与应用的生态工程
C．小流域综合治理与开发的生态工程
D．清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程
解析：选B。该生态工程是一个农业生态工程，还达不到湿地生态恢复工程小流域综合开发的规模与层次，只是体现了对水的合理利用和开发，也没有上升到清洁可再生能源的系统组合利用的层次。
11．(2011年天津高二检测)下图为矿区生态恢复工程流程图，请据图完成下列问题：
(1)该生态恢复工程中，①②分别指__________________和________________________措施。
(2)恢复植被的措施是植树和种草，那是否可以种植农作物，以获得农产品？为什么？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)该生态工程所遵循的主要原理：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：结合图示分析，矿区废弃地的生态恢复关键要做的就是植被的恢复，以及为植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。但是废弃地的水分状况、养分都是很差的，条件恶劣，所以首先要做的就是通过机械方法压实土地，人工制造表土，然后才可以植树、种草。恶劣的环境不适宜农作物的生长，因此代之以适应性强、耐旱的灌木、草和树。在该生态工程中植树、种草要多样化，不可以只种植单一品种，而且植树、种草所选的品种一定要适合当地的环境，要综合考虑矿区的实际情况。
答案：(1)工程机械措施 制造表土、压实
(2)不可以。因为矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长
(3)物种多样性原理、协调和平衡原理、整体性原理
12．湿地是地球上生物生产力最大的生态系统之一。它是天然的蓄水库，并能过滤和分解水中的污染物进而改善水质，被喻为“地球之肾”。湿地类型众多，如红树林、河流、湖泊和稻田等。
(1)湿地由于其特殊的水文及地理特征，具有______________________________和________________________等生态功能。
(2)在红树林等湿地生态系统中，碳元素主要通过________________________________过程被固定在有机物中，并沿着________进行传递。
(3)与生物多样性丰富的湖泊相比，稻田的________稳定性较低。
(4)调查表明，我国相当一部分湖泊已不同程度富营养化，原因是含氮、磷等元素丰富的污染物的排放量超过了湖泊________________________________的限度，使其自动调节能力下降。富营养化水体中造成鱼类大量死亡的原因有________________________________，________________________________等。
解析：(1)湿地包括沼泽和沿海滩涂，我国的湿地种类众多。湿地可以调节水流量和控制洪水，可以补充地下水和作为人们的水源，同时还可以净化水质。(2)生态系统中，二氧化碳通过光合作用被固定形成有机物，再以有机物的形式沿食物链传递。(3)生物多样性越丰富，其抵抗力稳定性越高，恢复力稳定性越低。稻田的物种多样性不丰富，所以它的抵抗力稳定性比湖泊低。(4)自动净化能力使湖泊恢复到以前正常状态的能力是有限度的，超过了限度就会造成破坏，且这种破坏不可逆。水体富营养化导致藻类大量繁殖，产生毒素并消耗水中的氧，造成鱼类大量死亡。
答案：(1)调节水流量和控制洪水(蓄洪抗旱) 净化水质 (2)光合作用 食物链(网) (3)抵抗力 (4)自动净化能力 溶氧量下降 有毒物质增加
13．下图为我国长江中下游地区某地的生态结构图，根据所提供的信息完成下列有关问题：
(1)将正确的选项填在上图相应的空白格内。
A．流域蓄水能力降低 B．围湖造田
C．水土流失 D．旱涝增多
(2)为了保障本地区农业的良性持续发展，目前应当采取的主要措施( )
A．计划生育、控制人口
B．绿化造林、兴修水利
C．退耕还湖、扩大水域面积
D．发展乡镇企业、增加人均收入
(3)围湖造田对本地区水患的影响在于：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
(4)该地区旱涝发生的规律是：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
(5)1998年夏季，长江中下游地区发生有史以来最大的洪涝灾害，是天灾还是人祸？你是怎样理解的？
答案：(1)①C ②B ③A ④D (2)C
(3)减少了湖区的水域面积，降低了流域的蓄洪能力 降低了湖泊对洪水的调节能力，增加了干流的排洪负荷
(4)梅雨过强、梅雨期过长则涝灾发生 梅雨期过短、梅雨过弱则旱灾发生
(5)既是天灾，也是“人祸”，长期以来，由于对生态环境保护不强，森林资源被乱砍乱伐，造成长江中下游水土流失严重，中下游湖泊泥沙淤积，再加上长江中下游围湖造田，湖泊面积萎缩，蓄水调节功能减弱。说是“天灾”，恰逢长江中下游地区梅雨季节，我国受厄尔尼诺现象的影响，降水量猛增，降雨集中，持续时间长。
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