5 生 态 工 程
专 题 5
生 态 工 程
3. 基本原理：
(1)
物质循环再生原理
：物质在生态系统中_________、分层分
循环往复级利用。
(2)
物种多样性原理
：物种繁多而复杂的生态系统具有较高的_____________。
抵抗力稳定性(3)协调与平衡原理：处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑___________。
环境承载力(4)整体性原理：进行生态工程建设时，不但要考虑_________自然生态_____的规律，还要考虑到___________等系统的影响力。
系统经济和社会【网络概览】
【知识梳理】
一、生态工程的基本原理
1.
建设目的：
遵循自然界_________的规律，充分发挥资源的
物质循环生产潜力，防止_________，达到_________和_________的同
环境污染经济效益生态效益步发展。
2.
特点：_______、多效益、_______的工程体系。
少消耗可持续(5)系统学和工程学原理。
①系统的结构决定功能原理：生态工程通过_______________，改变和优化结构达到改善系统功能的目的。
②系统整体性原理：系统各组分之间要有适当的_________，比例关系完成能量、物质、信息等的转换和流通，实现_________大于总体功能各部分之和的效果。
1
4.生态经济
：
(1)原则：“_________”。
循环经济(2)结果：使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的_________。生产原料(3)目的：实现_______________。
废弃物的资源化(4)实现循环经济最重要的手段之一：_________。
生态工程
考点一 生态工程的基本原理 1.传统经济与生态经济：(1)传统经济。
①方式：大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式。②特点：不注重生态环境的保护，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。(2)生态经济。
①方式：实现了原料→产品→原料→产品的生产体系，实现了废弃物资源化的循环经济。
②特点：少消耗、多效益、可持续。
2.生态工程发展的前景：
(1)“生物圈2号”生态工程实验的启示：认识到与自然和谐共处的重要性，深化了对_________的认识。
自然规律
(2)发展前景：需要走有中国特色的道路，即不但要重视对生态环境的保护，更要注重与___________效益的结合。
经济、社会2
(2)系统整体性原理。
①含义：指总体功能大于各部分之和，即
1+1>2。原因是系统
保持有很高的生产力，具体是指互利共生的生物体现系统整体性原理。
②举例：如藻类和珊瑚虫、大豆和根瘤菌、地衣植物中的藻类和真菌等。
【深度思考】
常见生态工程主要遵循的原理分析
(1)单一人工林比天然混合林稳定性低，易爆发虫害——物种多样性原理。
(2)草原确定合理载畜量，不能过度放牧——协调与平衡原理。(3)引种考虑适应环境——协调与平衡原理。
(4)林业生态工程建设，既考虑种树又考虑生活问题——系统整体性原理。
【高考警示】
整体性原理≠系统整体性原理
(1)整体性原理。
①含义：指社会、经济、自然三方面协调统一，保障整个系统的稳定与平衡。
②举例：林业建设中自然系统、社会系统与经济系统的关系问
题，即种树的同时考虑经济收入、粮食、燃料等问题。
【延伸探究】
(1)试分析图中沼气池中生物的代谢类型是什么。
提示：沼气池中的生物分解沼气池中的有机物，是异养型生物，并且沼气池中的生物将有机物不彻底氧化分解，是厌氧型生物。(2)该生态系统中，生产者有哪些？
提示：农作物、桑、果树以及农场中的杂草。
3
【高考警示】
污染物并不是不能利用的资源
对环境造成危害的污染物，采取一定的措施和技术，进行回收和循环利用，这样不但能够减少环境污染，而且提高了资源的
利用效率，减少了资源的浪费。
【盲点判断】
1.生态农业的指导思想是环境与经济协调发展。 ( )√2.生态工程是无消耗、多效益的工程。 ( )
×3.设计良性循环的农业生态系统时，应遵循的基本原则是追求经济效益的最大化。 ( )
×4.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，体现了遵循物种多样性和协调与平衡原理。 ( )
√
【网络概览】
5.建立生态农业时巧设、增设食物链的目的是使食物链延长，消耗能量环节增多，系统总能量利用率降低。 ( )×6.矿山废弃地生态修复工程的关键是优先选择农作物以提高经济效益。 ( )
×7.我国在西部地区实行退耕还林还草工程，这一工程属于大区域生态系统恢复工程。 ( )
√4
【盲点判断点拨】
1. 生态农业是基于生态效益、经济效益与社会效益一体的生态
工程，而并非只强调经济效益。
2.
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。
3.
良性生态农业能最大限度地提高物质和能量利用率，减少环境污染，增加生态系统稳定性。当追求经济效益最大化的时候，
环境的污染情况不能保证。
6.矿山废弃地很少有动植物，而且土壤也被严重破坏，所以关
键是要先进行植被恢复和土壤微生物群落的重建。
7.大区域生态系统恢复工程主要是针对控制我国西北地区大范围的荒漠化的发展和水土流失，改善生态环境，提高人民生活水平而提出的退耕还林还草等生态工程。
(2)该系统工程的核心之一是沼气池，如下图所示。
①在图中用箭头标出生产过程中物质循环的方向。
②如果将“无机物→农田”这一环节去掉，对生态农业系统有
何影响？
。
4.遵循物种多样性和协调与平衡原理都是生态工程建设应当遵
循的原理。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。
5.生态农业中巧设食物链，提高了生态系统的抵抗力稳定性，实现了能量的多级利用，使能量尽可能多地流向对人类有益的
地方，系统总能量利用率并没有降低。
【通关典题】
(2014·常州模拟)南京古泉生态农场是生态农业的典范。该农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、养蘑菇、种
桑养蚕、种植果树等多个生产过程有机地结合起来，形成一种
高效良性的循环，取得良好的生态效益。请就此生态农场的特
点，完成下列问题：
(1)该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的
、 和 原理。
(3)根据生态工程的物种多样性原理，有人认为生态农业建设中，应使食物链和营养级越长越多越好。请你结合所学知识，分析该结论是否正确，为什么？ 。
5
【解题指南】解答本题的关键：
(1)
注意题目中农业类型是
“
生态农业
”
，物质可以循环利用，
比传统农业生物种类多。
(2)联系能量流动特点：单向流动、逐级递减，生产者能量不能支撑过长的食物链。
答案：(1)物质循环再生原理 物种多样性原理 整体性(2)①如右图所示：
②土壤中的无机物得不到补充，物质循环受到破坏，土壤肥力下降
(3)不正确。因为食物链越长，各食物链中的
生物数量越难以达到一定规模，影响经济效益；营养级越多，
高层次营养级生物获得的能量越少，该营养级生物数量也越少
【解题金手指】
常见生态工程主要遵循的原理分析
(1)单一人工林比天然混合林稳定性低，易爆发虫害——物种
多样性原理。
(2)草原确定合理载畜量，不能过度放牧——协调与平衡原理。(3)引种考虑适应环境——协调与平衡原理。
(4)林业生态工程建设，既考虑种树又考虑生活问题——系统整体性原理。
【解析】(1)生态工程中的生态农业是建立在物质循环再生原
理、物种多样性原理和整体性等原理基础上的，在实现经济效
益的同时，也取得了良好的生态效益和社会效益。
(2)
物质循环的特点是循环往复、分层分级利用，从而达到取
之不尽、用之不竭的目的。如果把
“无机物→农田”这一环节去掉，势必会造成物质循环受到破坏，土壤中无机物得不到及时补充，土壤肥力会下降。
(3)从能量流动逐级递减的特点分析，食物链不能无限延长，一般维持在4～
5
个营养级。
【延伸探究】
(1)试分析图中沼气池中生物的代谢类型是什么。
提示：沼气池中的生物分解沼气池中的有机物，是异养型生物，并且沼气池中的生物将有机物不彻底氧化分解，是厌氧型生物。(2)该生态系统中，生产者有哪些？
提示：
农作物、桑、果树以及农场中的杂草。
【加固训练】(2014·鸡西模拟)在政府的大力支持下，部分村镇的农民率先建起了以沼气池为中心的生态工程。下图是某同学绘制的一个庭院生态工程的示意图，分析并回答下列问题：
6
(1)该生态系统的“基石”是 。沼气池中有产甲烷菌和不产甲烷菌等微生物，其生态学作用主要是作为
。
(2)构建这种以沼气池为中心的生态模式所依据的最主要的生
态学原理是 。在沼气发酵的过程中，有一种
微生物有除臭作用，这种微生物是
，它的除臭过程是 。(3)某养殖户把自己的养鸡场、养猪场、鱼塘和桑园也纳入该生态园，并把多个单个的生产系统通过优化组合有机地整合在一起，改善了系统的功能，这体现了生态工程中
原理。
【解析】(1)生产者是生态系统的
“
基石
”
，该生态系统中黄瓜、
番茄等蔬菜是生产者。沼气池中的产甲烷菌和不产甲烷菌等微
生物是生态系统中的分解者。(2)该生态系统依据的原理是物质循环再生原理。沼气发酵过程中的臭气是氨气，常利用硝化细菌的硝化作用除去氨气。(3)把多个单个的生产系统通过优化组合有机地整合在一起，提高了生态系统的复杂性，从而改善了生态系统的功能，这体现了生态工程中系统的结构决定功能原理。(4)生态系统中食物链的营养级之间的能量传递效率
不变，但生态系统的营养结构变复杂了。
【通关典题】
(2014·随州模拟)某城市在建设过程中，更加注重生态文明的建设。如利用人工建立的湿地公园对生活污水进行净化处理，形成藻菌共生的污水净化系统，还可以利用藻类蛋白养鱼、养鸭等获得良好的经济效益。下面是利用人工湿地净化生活污水的原理简图。请据图回答问题：
(4)生态农业是一个在生态上能自我维持的农业生产系统，其
特点是在保持和改善系统内的生态平衡、不对其周围环境造成明显改变的情况下，求得最大生产力和可持续发展。下列关于生态农业的叙述不正确的是 。
A.生态农业中食物链的营养级之间的能量传递效率大大提高了B.生态农业比传统农业的抵抗力稳定性高
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，对病虫害一般采用生物防治的方法
答案：(1)黄瓜、番茄等蔬菜 分解者
(2)物质循环再生原理 硝化细菌 将氨气转化为亚硝酸盐和硝酸盐
(3)
系统的结构决定功能
(4)A
(1)输入人工湿地的能量为 。(2)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具有 结构。该人工湿地的建立体现了生态工程的基本原理有 等。(3)该人工湿地中的芦苇、藻类等植物生长迅速，其主要原因是 。
7
(4)细菌、真菌等微生物的分解作用是净化污水的重要途径，为了提高分解的效率，可采取的有效措施是______________
。
(5)用恰当的箭头和文字完成该人工湿地的碳循环图解。
【解题指南】解答本题时，需要明确以下两点：
(1)
生活污水中含有较多的有机物，其内的能量被分解者利用，
是流入该生态系统的能量之一。
(2)
细菌、真菌净化污水是通过呼吸作用进行的。有氧呼吸能
把有机物彻底分解，
O 2充足情况下，净化更彻底。
答案：(1)光能和污水中有机物中的化学能
(2)
垂直 物质循环再生原理、协调与平衡原理
(3)
细菌、真菌等微生物分解污水中的有机物为植物生长提供
了充足的氮、磷等矿质养料和光合作用所需的
CO 2(4)
向水体中适当通入空气
(6)某生物兴趣小组在实地调查了该人工湿地后，在大力赞赏
利用湿地对生活污水进行净化处理的同时，还向相关部门提出
了应加强对重点污染源的控制这一合理的建议，其依据的生态
学理由是
。
【解析】
输入人工湿地的能量有各种植物通过光合作用固定的
太阳能和生活污水中有机物中的化学能。不同的生物生活在不
同的层次，这体现了群落的垂直结构。人工湿地中的细菌、真
菌分解污水中的有机物产生大量的氮、磷，被人工湿地中的芦
苇、藻类等植物吸收，使其生长迅速。湿地中的细菌、真菌多数为需氧型微生物，为提高其分解效率，可向水体中通入一定量的空气。
(5)见下图：
(6)生态系统的自我调节能力是有限的
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【延伸探究】
(1)图中黑藻和绿藻能否直接吸收污水中的有机物？为什么？提示：
不能。污水中的有机物需要被分解者分解成无机物之后，
植物才能吸收。
(2)引起芦苇、绿藻和黑藻上中下分布的环境因素是什么？
提示：
光照强度。
【加固训练】阅读下列材料，回答问题：
现在我国提出城市“绿色”概念，追求“绿色”的含义除了包
括城市绿化、绿色生活方式与消费理念外，还应包括尊重自然、
珍爱生命，追求天人合一的生态伦理道德等。
“绿色”城市需
要我们从自己做起，从身边的小事做起。
(1)北京市的绿地总面积和人均绿地面积在逐年上升，与此同时，大量的非本地树种、草种“侵入”了首都，而大量的本地
物种却遭受冷遇。你认为外来物种的入侵可能会产生的后果是
次上采取保护战略和保护措施。
此方案中①②过程需要每一位市民的参与，具体做法是 ；④⑤过程利用的生物属于生态系统的何种成分？ ；从对资源的充分利用角度分析，④⑤途径优于③途径的原因是 。
【解题金手指】
有关生态工程问题的三点注意事项
(1)
涉及的学科知识：包括生态学和系统学。生态学主要涉及
物质的循环利用以及能量的多级利用问题。
(2)
生态工程最终目的：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同步发展。
(3)治理环境不能依赖于生态工程：生态工程恢复力有限，不能误认为只要有生态工程就可以走发达国家“先污染、破坏，后治理”的老路。
(2)垃圾实际上是被人们放错了地方的资源，实现垃圾的“减量化、资源化和无害化”是“绿色”城市的重要标志之一。下
图是垃圾资源化、无害化处理的一种方案。
【解析】(1)大量盲目地引进外来物种会打破本地的生态平衡，
使本地物种的生存受到威胁。保护生物多样性，应在基因、物种、生态系统三个层次上加以保护。
(2)垃圾资源化和无害化，与每一位市民相关的是将生活垃圾分类处理，便于垃圾的分类利用。分解垃圾中有机物的生物属于分解者。③是垃圾经过焚烧，释放热能进行发电，这种情况会造成环境污染以及能量和物质的浪费。④和⑤经过分解者分解，逐步释放有机物中的化学能，能够充分地、分层次地多级利用垃圾中的物质和能量，减少环境污染。
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答案：(1)使本地物种的生存受到威胁 基因、物种、生态系
统
(2)
将生活垃圾分类处理 分解者
充分地分层次多级利用垃圾中的物质和能量，减少环境污染
(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利用，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 。
【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)
图中生态农业使用的都是有机肥，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，无由核膜包被的细胞核。
(4)蘑菇为分解者，可将有机物分解为CO 2等无机物，供蔬菜进行光合作用。
1.(2014·常熟模拟)下图是我国南方尝试的农业生态系统的结构模式图，它利用雏鸭旺盛的杂食性，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：
(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：
。
蘑菇房与蔬菜大棚相通，比单纯种植蔬菜和单纯培育蘑菇带来
的效益之和还要高，体现了生态工程中的 原理。
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，减少了对水的污染
(3)无由核膜包被的细胞核(无成形的细胞核)
(4)蘑菇呼吸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 系统整体性
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【加固训练1】
在社会主义新农村建设中，某县积极发展畜禽养殖和栽桑养蚕两大支柱产业。在生产总量不断提高的同时，该县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现资源的最大化利用，走出了一条适合本地区可持续发展的生态工程之
路。请分析下图回答问题：
(1)该生态工程所遵循的基本原理有_______________________
。
(2)该生态系统的能量流动从 开始，图中
属于消费者的生物有 。
(3)与传统农业生态系统相比，该生态系统更能净化环境，其主要原因是 。
(4)该生态系统为何能提高经济效益？ 。(5)根据该县地处水乡这一资源优势，请就该生态系统提出你的一条合理化建议：
。
(3)由图可知，该生态系统实现了废弃物再利用及无害化处理，因此更能净化环境。
(4)该生态系统实现了物质的循环利用和能量的多级利用，降低了生产成本，提高了农产品的产量。
(5)该生态系统中，蚕沙碎屑未被利用，可利用蚕沙碎屑养鱼，鱼塘的塘泥还可用作肥料。
【解析】(1)生态工程的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理及系统学和工程学原理。该生态工程依据的是物质循环再生、物种多样性和协调与平衡原理。
(2)生态系统的能量流动是从生产者固定太阳能开始的，因而该生态系统能量流动是从桑、油菜等生产者固定的太阳能开始，
消费者是蚕、禽、畜等。
答案：(1)物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理
(2)桑、油菜等生产者固定的太阳能 蚕、禽、畜(3)粪便等“废弃物”被及时利用
(4)实现了物质的循环利用和能量的多级利用，提高了农产品的产量；减少了化肥、农药的使用(降低了农业成本投入) (5)蚕沙碎屑用来养鱼；鱼塘塘泥用来肥田
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【延伸探究】(1)该生态系统是否延长了食物链？提示：
没有，只是实现了物质的循环再生。
(2)该生态系统通过什么生理过程获得能量？
提示：
光合作用。
②“四位一体”生态农业物质循环示意图
【解析】
本题考查我国北方典型的
“
四位一体
”生态农业模式的相关知识。“四位”指沼气池、猪禽舍、厕所及日光温室四部分，是庭院经济与生态农业相结合的一种生产模式。它的运行原理为：日光温室的增温效应可使蔬菜等作物在冬天也能正常生长，日光温室比裸地栽培温度相对要高，植物生长快，需水、需肥多，同时也使猪免受严寒而快速生长；温室内的植物为动物提供氧气，同时吸收二氧化碳；人、猪的粪尿及蔬菜废弃物等物质投入沼气池生产沼气，同时沼液和沼渣又是蔬菜的
【加固训练2】(2014·广安模拟)“四位一体”生态农业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、厕所与日光温室有机地组合在一起。如图
①是“四位一
体”农业生态工程模式图，图②是该系统物质循环的示意图，
请分析回答下列问题：
①“四位一体”农业生态工程模式
1.厕所 2.猪禽舍 3.沼气池进料口 4.溢流渠 5.沼气池
6.通风口 7.简易日光温室
(1)结合生态工程的原理，请补充图②中的连线并注解，从而完成该系统的物质循环示意图。
(2)该生态模式中建立了日光温室，日光温室和裸地栽培相比，
植物需水量和需肥量为什么相对要多一点
____________
。使用沼气池里的残渣为什么可以提高蔬菜的产量 。(3)“四位一体”农业生态工程应用了 等原理，与自然生态系统相比，它的稳定性有什么特点_______
。(4)举例说明“四位一体”农业生态工程有哪些生态效益
(至少两点)。
良好肥料，其中含有丰富的矿物质，能提高蔬菜的产量和质量。“四位一体”农业生态工程充分应用了物质循环再生和物种多样性等原理，提高了单位土地面积的产出，同时减少了环境污染，大大提高了农业的综合效益。
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答案：(1)
如图所示
【易错提醒】本题中最易出错的是第(1)
小题和第
(3)
小题。
(1)
解第
(1)小题时要考虑到人和猪之间的捕食关系，还要考虑动物的呼吸作用会产生CO 2供蔬菜利用，同时猪粪、人的生活垃圾、蔬菜的茎叶均可用来生产沼气，沼渣、沼液中的无机物可供植物利用。
(2)第(3)
小题中的稳定性要从抵抗力稳定性和恢复力稳定性两
方面考虑，要注意答案的全面性。
根据上述资料回答下列问题：
(1)杀藻剂处理水华与生物修复的方法相比，主要缺点是 和 ；挺水植物在该系统中的作用是 ，该修复系统经过一段时间运行后，群落结构趋于稳定，群落的这个变化过程属于 。
(2)日光温室比裸地栽培温度相对要高，植物生长快，所以需
水、需肥多 沼气池里的残渣含有丰富的矿物质，能提高蔬菜
的产量
(3)
物质循环再生和物种多样性 抵抗力稳定性较低，恢复力
稳定性较高
(4)①
使用清洁、高效的沼气，减少对薪柴的砍伐量，有利于植被保护和水土保持；②人、畜粪便的无害化处理，改善农村卫生条件；③沼渣、沼液的合理利用，提高了土壤肥力，从而减少化肥使用量(任选两点或其他合理答案)
2.(2014·惠州模拟)随着生活污水的大量排放，淡水湖泊水华频繁发生。人工打捞和投放大量化学杀藻剂紧急处理是常用的
治理方法。近年来，采用投放食浮游植物的鱼类和种植大型挺水植物构建生物修复系统的方法，获得了较好的效果。另外，环保部门采用跌水充氧技术对生活污水进行处理：生活污水首先进入沼气池，经过沼气池处理后的污水再用泵提升进入多级跌水池，跌水池分多格串行，内装组合填料，借助生长在填料上的微生物去除有机物，经过跌水池的污水一部分回流入沼气池，另一部分进入水耕型蔬菜池
(如图)。
(2)污水处理过程中有多种微生物参与，生长在填料上的微生物在该生态系统中属于 。经过水耕型蔬菜池处理后的水中 元素明显减少；水耕型蔬菜池中还生活着其他生物类群，水耕型蔬菜池就是一个小型的 。水耕型蔬菜如水芹菜、茭白的生长，对水中 的繁殖和生长起到了抑制作用，实现了水体净化，并进一步实现了生态系统的 多层次的循环利用。
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(3)为了检验污水处理的效果，常测定BOD 5
(5日生化需氧量)的
值，BOD
5
通常指20℃下，1 L污水中所含有机碳源在微生物氧
化时，5日内所消耗分子氧的毫克数。若假设原来
100 mL污水中的有机物含量为2.1 g，等价于1.8 g葡萄糖的耗氧量，污水处理后测得BOD5的值为190 mg/L，则污水净化率达到 左右(以BOD5减少的百分率表示)。
(4)上述资料中应用的生态工程的基本原理有 、
。
(3)原来100 mL
污水中含有相当于
1.8 g
葡萄糖的有机物，将这
些有机物全部分解的耗氧量为
1.8/180
×6×32=1.92(g)，即1 920 mg，则1 L污水需要耗氧19 200 mg，而污水处理后的BOD 5为190 mg/L，因此污水净化率为(19 200-190)/19 200
×
100%≈99%
。
(4)
该生态系统充分应用了生态工程的物种多样性原理、物质
循环再生原理和系统整体性原理。
3.(2014·吉林模拟)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。
【解析】(1)相对于生物修复法，化学处理法不仅污染环境，而且长时间使用杀藻剂会使藻类产生抗药性。挺水植物是生产者，可以通过光合作用将光能转化成化学能，将无机物转化成有机物。生态系统通过自我调节可以使群落趋于稳定。(2)生长在填料上的微生物能够去除有机物，因此它们属于分解者。水耕型蔬菜池中所有生物和无机环境构成一个小型的生态系统。该生态系统充分利用生物之间的联系和作用，不仅可以净化水体，而且实现了物质的循环利用和能量的多级利用。
答案：(1)
污染环境 使藻类产生抗药性 通过光合作用将光
能转化为化学能，固定在光合作用所制造的有机物中 生态系
统的自我调节
(2)
分解者 氮、磷 生态系统 藻类 物质
(3)99%
(4)物种多样性原理 物质循环再生原理(或系统整体性原理)
(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”)。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。
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【解析】(1)厌氧沉淀池主要是无氧呼吸，曝气池为有氧呼吸，
兼氧池两种方式均有。
(2)
生物群落是指生活在一定区域内所有生物个体的总称，生
态系统还包含有无机环境。植物池是水生环境，固定光能的是
水生植物，从食物链考虑，第一营养级是水生植物，其次是初
级消费者。
答案：(1)无氧和有氧
(2)
群落 一 水生植物 太阳
(3)
物质循环再生 物种多样性 系统学和工程学
(
任选两个即可)
(4)已破坏的生态环境
(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。造成富营养化
水体中鱼类大量死亡的原因有 等。(5)湿地面积的缩小会导致局部气候变恶劣、_____________ 等。
(6)湿地生态恢复工程就是采用 和 措施相结合的方法，如废水处理、 污染控制、土地处理工程以及 等，使受干扰的湿地得以恢复。
(3)生态系统的原理包括：整体性原理、协调与平衡原理、物
质循环再生原理、物种多样性原理、系统学和工程学原理。
(4)生态工程对恢复和重建受损生态环境的作用非常重要和有
效。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。
【加固训练1】(2014·大庆模拟)湿地是地球上生物生产力最大的生态系统之一。它是天然的蓄水池，并能过滤和分解水中
的污染物进而改善水质，被誉为
“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
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 被固定在有机物中，并沿着 进行传递。
【解析】(1)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合成有机物，再以有机物的形式沿着食物链(网) 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。稻田的物种多样性低，所以它的抵抗力稳定性比湖泊低。
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(4)自动净化能力是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气，造成
鱼类大量死亡。
(5)(6)见答案。
【加固训练2】(2014·济南模拟)下图为矿区废弃地生态恢复工程流程图，请据图回答：
【解析】(1)由于矿区废弃地水分状况很差，养分贫瘠，因此在植树、种草以前平整压实土地、人工制造表土，主要借助工程机械。
(2)矿区废弃地土壤条件太恶劣，不适宜农作物生长。(3)该生态工程建设时，要考虑生物适应性问题即协调与平衡原理，还要考虑生态效益与经济效益等相结合，即整体性原理。
答案：(1)调节水流量和控制洪水
(
蓄洪抗旱
)
、净化水质
(
答案合理即可)
(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
(5)
地下水位下降、生物多样性降低、迁飞鸟类绝迹(答案合理即可)
(6)
工程 生物 点源和非点源 植物物种的引进种植
(1)该恢复工程中，①②分别指 措施。
(2)恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？
(3)该生态工程所遵循的主要原理是
。
答案：(1)工程机械、制造表土、压实
(2)矿区废弃地土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长。(3)整体性原理、协调与平衡原理
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