高中生物2022年高考生物一轮复习 第10单元 第36讲　生态工程

第36讲生态工程[目标要求]1.简述生态工程的原理。2.生态工程的实例。考点一生态工程的基本原理1．生态工程与生态经济(1)生态工程①任务：修复和重建已遭到破坏的生态系统；改善传统的生产方式，提高生态系统的生产力。②目的：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。③特点：与传统工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。(2)生态经济①原则：“循环经济”。②特点：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手段：生态工程。2．生态工程的基本原理基本原理含义物质循环再生原理物质在生态系统中循环往复、分层分级利用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整体性原理既要考虑自然生态系统的规律，还要考虑到经济和社会等系统的影响力系统学和工程学原理系统的结构决定功能原理通过改变和优化系统的结构，达到改善系统功能的目的系统整体性原理系统各组分之间要有适当的比例关系，实现总体功能大于各部分之和的效果教材中的隐性知识源于选修3P102“小知识”：“石油农业”是指大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式。由于需要大量的石油、煤、天然气等作为原料或动力而得名。(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)“无废弃物农业”遵循的是物种多样性原理(×)(4)在建设高新农业时，沼气池的建立遵循了物质循环再生原理(√)(5)“总体功能大于各部分之和的效果”是利用系统整体性原理(√)(6)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(×)(7)根据协调与平衡原理，一个生态系统中种群的数量不应超过环境容纳量(√)(8)在应用植物修复技术治理重金属污染的土壤时，需选择符合要求的植物，这遵循了生态工程的系统整体性原理(×)源于选修3P103图5－1及P106图5－3(1)图甲充分体现了“循环经济”原则，即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，从而实现废弃物的资源化。(2)图乙体现了整体性原理，此原理建立在对系统成分的性质及相互关系充分了解的基础上，是解决生态环境问题的必要基础。1．生态工程所遵循的五项基本原理项目理论基础意义实例物质循环再生原理物质循环可避免环境污染，有利于系统的稳定和发展“无废弃物农业”物种多样性原理生态系统的稳定性生物多样性程度高，可提高系统的抵抗力稳定性，提高系统的生产力“三北防护林”建设中的单一林问题；珊瑚礁生态系统的生物多样性问题协调与平衡原理生物与环境的协调与平衡生物的数量不超过环境承载力，可避免系统的失衡和破坏太湖富营养化问题、过度放牧等整体性原理社会、经济、自然构成复合系统统一协调各种关系，保障生态系统的平衡和稳定林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题系统学和工程学原理系统的结构决定功能原理：分布式优于集中式和环式改善和优化系统的结构以改善功能桑基鱼塘系统整体性原理：总体功能大于各部分之和保持较高的系统生产力珊瑚礁中藻类和珊瑚虫的关系提醒(1)单一人工林比天然混交林稳定性低，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，既考虑扩大植被面积又考虑当地人的生活问题——整体性原理。2．生态工程的整体性原理与系统整体性原理的比较项目整体性原理系统整体性原理内容社会、经济、自然三方面协调统一强调整体大于各部分之和，即“1＋1>2”实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与粮食、燃料等问题藻类和珊瑚虫，大豆和根瘤菌，地衣中藻类和真菌等考向生态工程的原理1．生态工程可以帮助我们构筑尊崇自然、绿色发展的生态体系。下列相关叙述错误的是()A．生态工程是生态学与系统工程学的结合B．达到经济、生态和社会的同步发展是生态工程的目的C．整体大于部分之和体现了生态工程的整体性原理D．考虑环境承载力体现了生态工程的协调与平衡原理答案C解析生态工程建设的目的是遵循物质循环规律，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同步发展，B正确；系统整体性原理：系统各组分间要有适当的比例关系，使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成，并实现总体功能大于各部分之和的效果，C错误；协调与平衡原理：生态系统的生物要适应环境，且生物的数量不能超过环境承载力(环境容纳量)的限度，D正确。2．生态工程建设的目的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。请回答下列有关生态工程的问题：(1)某生态工程以沼气工程为中心，各类植物的秸秆、枝叶用来生产饲料喂养畜、禽、鱼，人、畜、禽粪便作为原料生产沼气，沼渣水返还农田、菜园、果园、苗圃、鱼塘，体现了生态工程的________________原理。该生态工程建设中，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其______________。在该生态工程中，种植不同的农作物、果树，饲养多种畜禽，这体现了生态工程的______________原理。(2)上述生态系统工程把鱼塘、农田、果园等有机地组合在一起，优化了系统结构，遵循________________原理。(3)从协调与平衡原理出发，在我国西北地区植树造林应注意哪些问题？_________________________________________________________________________________________________。(4)一般来说，生态工程的主要任务是对______________________进行修复和重建，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。答案(1)物质循环再生环境承载力(环境容纳量)物种多样性(2)系统学与工程学(或系统的结构决定功能)(3)所栽植物要适应当地的环境(4)已被破坏的生态系统考点二生态工程的实例和发展前景1．生态工程的类型与实例(连线)2．生态工程的发展前景(1)“生物圈2号”生态工程实验的启示：使我们认识到人与自然和谐共处的重要性，深化了我们对自然规律的认识。(2)我国生态工程的发展前景：我们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，更要注重与经济、社会效益的结合。(1)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(×)(2)我国在西部地区实行退耕还林还草工程，这属于大区域生态系统恢复工程(√)(3)建立不同的生态工程要依据不同的原理，因地制宜，不能生搬硬套(√)(4)在进行生态工程建设时，应积极利用自然生态系统的强大自我恢复力，节省投资(√)(5)即使有了生态工程，也不能走先污染后治理的路子(√)(6)湿地的恢复除利用生物工程外，还要依靠自然演替机制恢复其生态功能(√)人们建立图示的农业生态系统的主要目的是实现物质的循环再生和能量的多级利用。该生态工程能产出无公害大米的原因是减少了化肥和农药的使用量，减轻了环境污染。将蘑菇房与蔬菜大棚相通可提高蔬菜产量，请从细胞代谢的角度分析，原因是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。生态工程实例的归纳与比较实例问题原理对策案例农村综合发展型生态工程人多地少，资源有限物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理等建立农村综合发展型生态工程窦店村以沼气工程为中心的生态工程小流域综合治理生态工程水土流失比较严重整体性原理、协调与平衡原理、工程学原理等运用多种原理，应用多种措施综合治理甘肃陇南地区“九子登科”的治理模式大区域生态系统恢复工程土地荒漠化协调与平衡原理、整体性原理森林或草原植被恢复、水土保持等“三北”防护林生态工程，退耕还林还草生态工程湿地生态恢复工程湿地的缩小和破坏采用工程和生物措施相结合的方法，在湿地周围建立缓冲带江西鄱阳湖生态恢复工程矿区废弃地的生态恢复工程土体、土壤和植被，乃至整个地区生态系统的破坏系统学和工程学原理修复土地、恢复植被、重建土壤微生物群落赤峰市元宝山矿区生态恢复工程城市环境生态工程环境污染协调与平衡原理、整体性原理等用生态工程的方法对城市环境进行综合治理张家港、大连、厦门等环境保护模范城市考向生态工程实例3．我国珠江三角洲地区，为充分利用土地，创造了一种挖深鱼塘、垫高基田、塘基植桑和甘蔗、塘内养鱼的高效人工生态系统——桑基鱼塘和蔗基鱼塘，如图所示。据图回答有关问题：(1)该生态工程能将蚕沙、蔗叶等变成鱼类的饵料，塘泥中的微生物能将有机物转化成无机物，为甘蔗、桑树的光合作用提供无机营养，这一过程不但实现了废弃物的______________，而且体现了______________的“循环经济”原则。(2)该生态系统与一般的自然生态系统相比较，________________________稳定性较低，所以需要人们不断输入物质与能量。(3)桑基鱼塘的生产方式与改造前的传统耕作方式比较，主要的优点有_______________(至少答两点)。答案(1)资源化生态经济(2)抵抗力(3)减轻水患、提高经济效益、减少环境污染等4．(2020·湖南长沙长郡中学调研)“四位一体”(人居—种植—养殖—沼气)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，将养猪、养鸭、种植农作物、养蘑菇、沼气工程等多个生产过程有机地结合起来，成为一种高效良性的循环，生态效益得到了良性发展。如图是该系统物质循环的示意图，请分析回答下列问题：(1)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。(2)该生态系统中的生产者主要是________。动物粪便中的臭味主要来自氨，在沼气池中，经过____________(填生物名称)的作用，可以形成硝酸盐，被植物吸收利用。(3)该生态农业模式的建立要考虑环境承载力，处理好生物与环境的协调与平衡，这体现了生态工程的________原理。该生态农业模式的建立不但要考虑自然生态系统的规律，还要考虑经济与社会等系统的影响力，这体现了生态工程的______________________________原理。(4)这种生产模式对环境的污染小，因为生产一种产品时产生的有机废物变成了__________________________________。与普通的农业生态系统相比，“四位一体”生态农业具有更大的产出投入比的原因主要是____________________________。答案(1)物质循环少消耗、多效益、可持续(2)农作物硝化细菌(3)协调与平衡整体性(4)生产另一种产品的原料(或另一种产品的投入)秸秆、人畜粪便中的能量被多级利用(或充分利用了废弃物中的能量)解析(2)该生态系统中的生产者主要是种植的农作物。硝化细菌可将氨氧化成硝酸盐，硝酸盐能够被植物吸收利用。(3)协调与平衡原理的含义是处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力(又称环境容纳量)，即环境所能养活的生物种群数量。整体性原理的含义是进行生态工程建设时，不但要考虑自然生态系统的规律，还要考虑经济和社会等系统的影响力。(4)在这种生产模式中，生产一种产品时产生的有机废物变成了生产另一种产品的原料或另一种产品的投入，因此对环境的污染减少。与普通的农业生态系统相比，“四位一体”生态农业充分利用了秸秆、人畜粪便等废弃物中的能量，因此具有更大的产出投入比。1．核心概念(1)(选修3P106)环境承载力(又称环境容纳量)是指某种环境所能养活的生物种群的最大数量。(2)(选修3P115)湿地生态恢复工程就是采用工程和生物措施相结合的方法，使受到干扰的湿地得以恢复。2．教材结论性语句(1)(选修3P102)生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则，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，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一就是生态工程。(2)(选修3P106)只有应用整体性原理，才能统一协调当前与长远、局部与整体、开发与建设之间的关系，保障生态系统的平衡和稳定。(3)(选修3P111)小流域治理模式是我国农民和技术人员的创举，它是应用生态工程的整体原理，协调与平衡原理，以及工程学等原理，通过保土蓄水、耕作措施、林草措施等工程和生物措施，层层设防来控制土壤侵蚀的。(4)(选修3P118)在肯定生态工程的作用，特别是对恢复和重建受损生态环境的重要作用的同时，不要忘记大自然固有的强大的生态恢复力量；更不能误认为只要有了生态工程，就可以走发达国家“先污染、破坏，后治理”的老路。1．(2020·江苏，24改编)蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化。下图为某农业生态系统的示意图，下列叙述错误的是()A．该生态系统中的蚯蚓属于分解者B．该生态工程设计突出体现了物质循环再生的原理C．农作物、果树等植物获取的物质和能量主要来自有机肥D．影响蚯蚓分解处理效率的因素有温度、含水量等答案C解析生态系统的分解者主要是生态系统中营腐生生活的细菌和真菌等，蚯蚓以枯枝烂叶为食，也属于分解者，A项正确；由题图可知，该生态工程设计突出体现了物质循环再生的原理，B项正确；植物获取的物质主要来自土壤和空气，但生态系统中的能量是单向、不循环流动的，植物的能量主要通过光合作用固定，而不能利用有机物所含有的能量，有机肥中的大部分能量在被分解者分解时以热能形式散失掉了，C项错误；温度、含水量会影响蚯蚓的生命活动，进而影响蚯蚓的分解处理效率，D项正确。2．(2019·江苏，24改编)如图为一富营养化河流生态修复工程的示意图，下列叙述错误的是()A．曝气可增加厌氧微生物降解有机污染物的能力B．吸附基质增加了微生物附着的表面积，提高了净化效果C．植物浮床有吸收水体氮、磷的能力，可减少富营养化D．增加水体透明度，恢复水草生长是该修复工程的目标之一答案A解析结合题图分析，曝气孔通入的是空气，空气中的氧气会降低厌氧微生物的分解能力，A错误；图中吸附基质由多个碎块堆叠而成，会增加微生物附着的表面积，增大微生物的附着量，从而提高对河水的净化效果，B正确；植物能够利用水体中的含氮、磷的无机盐进行生长，从而降低了水体的富营养化，C正确；该修复工程通过微生物对河水中有机物的降解功能、植物对无机盐的吸收功能，降低了水体的富营养化，防止了浮游藻类的生长，从而增加了水体的透明度，有利于水中的水草等进行光合作用，D正确。3．(经典高考题)为治理某废弃采石场的生态环境，对其进行了公园化建设。(1)对其进行整理和覆土，并选择适生植物进行人工造林，不同恢复时期的植物物种数如图所示。t0→t1，植物残体及凋落物中的有机物被生态系统中的______转化为无机物，使土壤条件得到改善；同时由于人工林土壤中存在______________，导致群落中植物物种数增加；t1→t3，人工林抵抗力稳定性的变化是_______；群落中植物物种数逐渐增加，物种之间________加剧。(2)通过人工林建设和园林景观构建，既改善了生态环境，又可提高社会和经济效益，这主要体现了生态工程的________________原理。答案(1)分解者种子或繁殖体增强竞争(2)整体性解析(1)t0→t1，植物残体及凋落物中的有机物被生态系统中的分解者分解成无机物，使土壤条件得到改善。改造的废弃采石场中的土壤中存在一些种子或其他繁殖体，所以在群落演替过程中植物物种数会增加。t1→t3，由于人工林中的植物物种数增加，所以人工林的自我调节能力逐渐增强，导致人工林的抵抗力稳定性也逐渐增加。在一个群落中，植物之间因光照、土壤中的水分和无机盐等因素而具有竞争关系。(2)生态工程的整体性原理是指进行生态工程建设时，不但要考虑到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力。4．[2018·浙江11月选考，32(二)]某农业生态工程示意图如下，回答下列问题：(1)该农业生态工程体现的生态工程原理主要是____________。对该工程的经济效益分析，可从系统内部的投入和产出、__________________、系统的有效贡献等三方面进行核算。(2)若要提高该工程的经济效益，可采用农业生产的________技术在桑基上再种植大豆，也可采用农业生态工程的______________________技术放养适量的鸡鸭等动物以调整该工程的产业结构。(3)某小组应用基因工程方法开展适用于该生态工程的抗虫植物改良研究。为提高将重组DNA分子导入受体细胞的效率，除考虑导入方法、筛选条件、防止污染外，还需考虑的主要因素有________________________________________________________________________(答出2点即可)。农杆菌转化法是目前植物转基因的常用方法，该方法的基本过程是农杆菌感染植物时，__________________________________________________________________________________________________________________________________________________，并将其插入到受体细胞的基因组中。欲获得稳定遗传的抗虫性强的转基因植物品种，则转入的抗虫基因必须能在受体细胞中____________________。答案(1)物质循环再生系统的实际消费(2)间种种植业和畜牧业合理优化(3)重组DNA的质量和浓度、受体细胞的生长状态与密度携带目的基因的Ti质粒转移到受体细胞稳定和高效地表达解析(1)农业生态工程的主要原理是物质循环再生，农业生态工程的效益分析包括三方面：对系统的投入和产出、系统的实际消费、系统的有效贡献等。(2)桑基上种植大豆属于间种，桑基上放养适当的鸡鸭等动物用到的技术是种植业和畜牧业合理优化技术。(3)影响重组DNA导入受体细胞的效率的因素主要有重组DNA的质量和浓度、受体细胞的生长状态与密度等。农杆菌转化法的基本过程：农杆菌感染植物→携带目的基因的Ti质粒转移到受体细胞→将其插入到受体细胞的基因组中。只有抗虫基因在受体细胞内稳定和高效地表达，才能获得稳定遗传的抗虫性强的转基因植物。5．(2020·全国Ⅱ，38)植树造林、“无废弃物农业”、污水净化是建设美丽中国的重要措施。回答下列有关生态工程的问题：(1)在植树造林时，一般认为，全部种植一种植物的做法是不可取的。因为与混合种植方式所构建的生态系统相比，按照种植一种植物方式所构建的生态系统，其抵抗力稳定性________。抵抗力稳定性的含义是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)“无废弃物农业”是我国利用生态工程的原理进行农业生产的一种模式，其做法是收集有机物质。包括人畜粪便、枯枝落叶等，采用堆肥和沤肥等多种方式，把它们转变为有机肥料，再施用到农田中。施用有机肥料的优点是_________________________________________________________________________________(答出3点即可)。在有机肥料的形成过程中，微生物起到了重要作用，这些微生物属于生态系统组分中的____________。(3)在污水净化过程中，除发挥污水处理厂的作用外，若要利用生物来回收污水中的铜、镉等金属元素，请提供一个方案：____________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)低生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力(2)改善了土壤结构；培育了土壤微生物；实现了土壤养分的循环利用分解者(3)种植能吸收这些金属元素的水生植物，再从植物中回收金属解析(1)按照种植一种植物方式所构建的生态系统，生物种类少，营养结构简单，生态系统的抵抗力稳定性低。抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰，并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力。(2)有机肥料需经微生物的分解作用，形成无机物才能被植物利用。因此施用有机肥料能培育土壤微生物，土壤微生物的活动又改善了土壤结构，实现了土壤养分的循环利用。土壤中这些分解有机肥料的微生物属于生态系统中的分解者。(3)若要利用生物来回收污水中的铜、镉等金属元素，则可种植能吸收这些金属元素的水生植物，再将这些水生植物采集后从中回收金属。课时精练1．(2020·安徽马鞍山)马鞍山南山铁矿的凹山采矿场是华东第一大露天矿坑。2017年底闭坑，停止开采。这个功勋矿区将华丽转身成为生态乐园，生态修复的总体方案正在规划设计中。请回答下列问题：(1)实施生态工程时，需要考虑到矿工安置、市政建设、产业转型等问题，遵循生态工程的________原理。在应用植物修复技术治理被重金属污染的土壤时，需选择符合要求的植物，遵循了生态工程的____________________原理。(2)废矿区的锌、铜等金属离子含量较高，一般植物无法正常生长。为降低锌的含量，科研人员将酵母菌的锌转运子(ZAT)基因导入到拟南芥中，增强了拟南芥对锌的耐受性和吸收能力，这说明基因工程实现了____________________________。拟南芥为双子叶植物，将重组质粒导入其细胞中常用的方法是____________________。(3)生态乐园的建设需要引入一些景观植物，其中重瓣榆叶梅是一种观赏价值较高的园林树种，但由于其雌蕊退化，一般很难用种子繁殖。科研人员用微型繁殖技术可在短时间内获得大量的苗木。微型繁殖技术的原理是____________________，接种前需要对外植体消毒、对培养基灭菌的原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出两点即可)。外植体通过______________________过程形成胚状体或丛芽，诱导出试管苗，然后将试管苗移栽到大田，再培养成正常植株。答案(1)整体性协调与平衡(2)克服远缘杂交不亲和的障碍(或不同物种间的基因交流或定向改变生物体的性状)农杆菌转化法(3)植物细胞的全能性微生物寄生于植物细胞中、微生物与植物细胞竞争营养、微生物释放有毒物质危害植物细胞脱分化和再分化解析(1)实施生态工程时，不但要考虑到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力，如需要考虑到矿工安置、市政建设、产业转型等问题，这是遵循生态工程的整体性原理的具体体现。在应用植物修复技术治理被重金属污染的土壤时，需选择符合要求的植物，即处理好生物与环境的协调与平衡，这体现了生态工程的协调与平衡原理。(2)借助基因工程“将酵母菌的锌转运子(ZAT)基因导入到拟南芥中，增强了拟南芥对锌的耐受性和吸收能力”，这说明基因工程实现了定向改变生物体的遗传性状(克服远缘杂交不亲和的障碍或不同物种间的基因交流)。拟南芥为双子叶植物，将重组质粒导入双子叶植物细胞中常用农杆菌转化法。(3)微型繁殖技术是指快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，其原理是植物细胞的全能性。为了防止微生物寄生于植物细胞中、与植物细胞竞争营养、释放有毒物质危害植物细胞，接种前需要对外植体消毒、对培养基灭菌。外植体(离体的植物器官、组织或细胞)通过脱分化形成愈伤组织，再通过再分化过程形成胚状体或丛芽等。2．2018年全国开展了声势浩大的环保行动，如秦岭北麓违建拆除、牡丹江“曹园”被查，对非法占用、毁损绿地的建筑物坚决予以拆除，恢复原有生态。请根据你所学的生态学知识分析回答下列相关问题：(1)盲目过度开发绿地，破坏植被，会使当地生态系统的____________能力降低，这是人们忽视了生物多样性的________价值所致，而这些价值一旦丧失，很难恢复。(2)拆掉建筑后，留下大量人为痕迹，借助生态工程和大自然固有的强大的________力量，可使该拆迁地尽快恢复原貌。(3)为了更快恢复原有生态，当地政府决定给拆迁地回填土壤，无偿转交当地生活困难群众作为耕地使用，并无偿提供适合当地生长的多种经济苗木，这些做法体现了生态工程中的哪些原理？____________________________________________________________________。(写出两种即可)(4)回填土壤取自地底深层，营养物质少且板结，请给出改良方法并简要解释原理。改良方案是____________，原理是______________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)自我调节间接(2)生态恢复(3)物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理(4)多施有机肥(合理即可)有机肥增加土壤微生物数量，既可增加肥力又可疏松土壤解析(1)肆意破坏植被，盲目追求经济价值，会降低生态系统的自我调节能力，是忽视了植被的间接价值所致。(2)拆迁地重新出现生物群落，借助生态工程和大自然固有的能力，使拆迁地恢复原貌，体现了生态恢复能力。(3)多种经济苗木体现了物种多样性原理，适合当地生长体现了协调与平衡原理，生态治理和居民生活统筹兼顾体现了整体性原理。(4)底层土壤板结源于缺少有机质，土壤微生物少，可增施有机肥解决。3．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恢复力稳定性____________。人工养殖池塘水体的N、P含量容易升高，会引起水体的富营养化；藻类等浮游生物大量繁殖、加之死亡后被微生物分解，引起水体的溶氧量下降，造成鱼类等死亡，进一步破坏了生态系统稳态，这种调节方式称为________________。(2)与传统养殖池塘相比，该养殖系统增加的生态工程设施有_______________________。可以通过在这些设施内栽植水生植物、放养滤食动物等措施，起到对水体的_________________，有效减少水体中的N、P等含量。(3)该养殖系统设计为前一池塘上层水流入后一池塘底部，实现水层交换，其目的有_________________、______________________。(4)该养殖系统中串联的池塘不宜过多，因为_________________________________________________________________________________________________________________________。(5)保持池塘水体中适当的N、P含量是必要的，该养殖系统可以通过______________、______________________进行调控。答案(1)高正反馈调节(2)生态塘和潜流湿地净化作用(3)增加水中的溶氧量提高饵料的利用率(4)后面池塘水体中的N和P含量(浓度)越来越高(5)补水和排水水泵控制水的流量(循环频次)解析(1)人工养殖池塘生态系统中生物种类少，抵抗力稳定性低，恢复力稳定性高；N、P含量升高引起的稳态失衡属于正反馈调节。(2)养殖系统中增加生态塘和潜流湿地，在其中栽植水生植物、放养滤食动物，可对水体进行净化处理，减少水体中N、P等含量。(3)水层交换的目的是增加水中的溶氧量、提高饵料的利用率。(4)由于后面池塘水体中的N和P含量(浓度)越来越高，所以养殖系统中串联的池塘不宜过多。(5)为了保持池塘水体中适当的N、P含量，需对养殖系统进行补水和排水或用水泵控制水的流量。4．珠江三角洲的农民利用自然条件，建立该地特有的农业生态系统良性循环模式：桑基鱼塘和蔗基鱼塘。如图为桑基鱼塘和蔗基鱼塘模式图，请据图回答下列问题：(1)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在营养结构上具有____________________的特点。(3)蚕粪等进入鱼塘经过__________的作用，形成了________，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？__________，请简要说明理由：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)生产者、分解者(2)流向对人类最有益的部分食物链短(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、信息的转换和流通达到了总体功能大于各部分之和的效果解析生态系统最基本的成分为生产者和分解者，生产者、消费者和分解者之间的物质循环和能量流动达到动态平衡是维持生态系统功能的必要条件。5．实施西部大开发，要切实搞好生态环境保护和建设，大力开展植树种草、治理水土流失、防治沙漠化等。材料一据计算，要维持一个6口人的牧民家庭生活所需的食物，需饲养35～40头牛，其中一半必须是母牛，以提供牛奶和繁殖小牛，其余为2～3头公牛，15～18头小母牛和几头小公牛。这一畜群所需的牧场面积取决于降雨量(因降雨量影响产草量)，在降雨量为250mm地区，约需400公顷放牧地。材料二“退耕还林工程”囊括25个省(区、市)和新疆生产建设兵团，共1897个县(含市、区、旗)。到2010年，完成退耕地造林1467万hm2，宜林荒山荒地造林1733万hm2，陡坡耕地基本退耕还林，严重沙化耕地基本得到治理，工程区林草覆盖率增加4.5个百分点，工程治理地区的生态状况得到较大改善。(1)在生态工程中，人类应用了______________________等学科的基本原理和方法，促进了人类社会和自然环境的和谐发展。(2)在西部地区“退耕还林还草”的目的是________________________，从而能够提高生态系统的自我调节能力。(3)根据______________________________原理可知，西部地区的草场要注意合理放牧，需要考虑________________________，因为若超过其限度，就会引起_______________________。(4)一般来说，生态工程的目标除了治理环境污