人教版高中生物选择性必修第2册 讲义 43 生态工程

4.3生态工程

0目标导航

教学目标

课程标准目标解读

人类活动对生态系统的动态平衡有着深1.举例说明生态学原理、采用系统工程

远影响，依据生态学原理保护环境是人的方法和技术，达到资源多层次和循环

类生存和可持续发展的必要条件。利用的目的，使特定区域中的人和自然

环境均受益。

2.形成“环境保护需要从我做起”的意

识。

教学重点

L生态工程的基本原理C

2.生态工程的实例。

教学难点

生态工程的基本原理。

&知识精讲

导

史,知识点01生态工程

1.概念：

生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对人工生

态系统进行分析、设计和调控、或对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而

提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会与自然环境和谐发展的系

统工程技术或综合工艺过程。

2.生态工程建设的目的与特点

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。

特点：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。

生、知识点02生态工程遵循的基本原理

生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循整体、协调、循

环、自生等生态学基本原理。

1.自生

由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系

统的自生。

(1)自生原理的条件

①遵循自生原理，需要在生态系统中有效选择生物组分并合理布设。

一般而言，应尽量提高生物多样性程度，利用种群之间互利共存关系，构建

复合的群落，这样即便某个种群消亡，其他种群也能弥补上来，从而有助于生态

系统维持自生能力。

②要维持系统的自生，就需要创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖，以

及它们形成互利共存关系的条件。

2.循环

在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅,

也保证主要物质或元素的转化率较高。

通过系统设计实现不断循环，使前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利

用，减少整个生产环节“废物”的产生。

3.协调

在进行生态工程建设时，生物与环境、生物与生物的协调与适应也是需要考

虑的问题。

处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量。如果

生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。

4.整体

进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社

会等系统的影响力。

整体性原理的原则：

①遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成

有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的；

②进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会

等系统的影响力。

③社会习惯、法律制度等也对生态工程建设有着重要影响。

整体指社会-经济-自然复合而成的巨大系统

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、开发建设与

环境保护之间的关系，保障生态系统的平衡和稳定。

*'知识点03生态工程的实例及发展前景

1.实例

农村综合发展型生态工程

问题人多地少，如何实现物质、能量的多级利用

主要原理自生、循环、协调、整体原理

对策建立综合发展型生态工程，实现物质的多级循环利用，保证在资源有

限的条件下有较多产出

实例北京郊区某村以沼气工程为中心的生态工程

湿地生态恢复工程

问题湿地面积的缩小和破坏引发的系列反应

主要原理自生原理、协调原理、整体原理

对策实施湿地恢复工程；控制污染、动植物物种引进、建立缓冲带等

实例厦门赏筲湖生态恢复工程

矿区废弃地的生态恢复工程

问题矿藏开采后造成土体、土壤和植被乃至整个生态系统的破坏；矿区极

端恶劣的土壤条件阻碍植被生长；影响土地景观，产生重金属污染

主要原理自生、协调、整体原理

对策人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、

土壤侵蚀控制、植被恢复工程(即：修复土地、恢复植被)

实例赤峰市元宝山矿区生态修复工程

2.发展前景

(1)对生态工程治理应持有的态度

在肯定生态工程的作用，特别是看到它在恢复、重建受损生态环境方面可发挥重

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“先污染、破坏，后治理”的老路。

(2)我国生态工程存在的问题

①缺乏定量化模型的指导，难以像“精确农业”那样设计出标准化、易操作的生

态工程样板。

②有些设计缺乏高科技含量。

③生态系统的调控尚缺乏及时准确的监测技术的支持。

④缺乏理论指导。

(3)我国目前面临的生态危机及对策

对策：发挥生态工程建设的作用，重视对生态环境的保护，更要注重与经济、社

会效益的结合。

3.我国生态工程的前景

我国党和政府高度重视生态文明建设，在党的十九大报告中，首次把美丽中

国作为建设社会主义现代化强国的重要目标，对生态文明建设提出了一系列新思

想、新目标、新要求和新部署，为建设美丽中国提供了指导方针和行动指南。中

华民族传承古老的天人合一理念，在发展中尊重自然、顺应自然、保护自然。今

天，古老的智慧融合了现代科学成就，生态工程的发展和应用，将在建设美丽中

国的过程中大有作为。

未来的人民，无论在乡村，还是在城市，都一定能“望得见山，看得见水，记得

住乡愁”。

庭院生态工程

“四位一体”充分应用了物质循邦和生物多样性等原理，

提商了单位土地圆积的产出，同时修少了环境汨染，大大提高

了农业的it合效拉.

“四位一体”生态工程物用循环示意图

B能力拓展

考点01生态工程的基本原理

生态工程是指应用生态系统中物质循环原理，结合系统工程的最优化方法设

计的分层多级利用物质的生产工艺系统，其目的是将生物群落内不同物种共生、

物质与能量多级利用、环境白净和物质循环再生等原理与系统工程的优化方法相

结合，达到资源多层次和循环利用的目的。

生态工程的基本原理是自生、循环、协调和整体。其中自生、循环、协调是

自然生态系统的功能，也是人类期望生态工程所能实现的功能或达到的状态；整

体既是指生态系统是一个有机整体，又是指人类应综合考虑社会、经济、自然等

多方面因素，以整体观指导生态工程建设。

1.自生

自生是指系统的自我维持与发展进化。生物是生态系统中最具有活力的组分。

从生命系统的结构层次上看，不论从细胞，还是到生物圈，只要存在“活”的组

分，那么生命活动就能自主进行，正常运转。自生原理涉及自组织、自我调节、

自我优化、自我更新和维持等机制。生态工程中，人的作用体现在两个环节，一

是根据种间关系及不同生物的生态位，合理布设生物组分和多样性水平，为一些

生物组分的相互作用提供机会；二是生态工程建成后，人类对它进行管理，保证

系统向着期望的方向发展。如果一个生态工程运转后逐渐衰弱甚至崩溃，又或几

乎完全依赖人工控制，那么些生态工程没有实现“自生”。

2.循环

理论基础：物质循环。物质在生物与环境之间循环往复。生态工程能实现资

源的循环利用，如无废弃物农业。遵循循环的原理可避免环境污染，有利于系统

的稳定性和发展。

3.协调

理论基础：生物与环境的协调与平衡。自然生态系统是长期演化和发展的结

果，在一定时间内，其结构和功能保持相对协调和稳定。生态系统的自我调节能

力是有限的，一旦超过限度，生态系统的结构和功能就可能被破坏。如樟子松林

的松毛虫会肆虐，几十亿株杨树会毁于一旦；为什么珊瑚礁区却能在养分稀少的

深海中保持着很高的生物多样性；水葫芦泛滥对生态系统造成的影响，生物多样

性的破坏有人为因素么？处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，还需要

考虑环境容纳量，才能使生态系统得以“自生”。

4.整体

理论基础：社会一经济一自然复合系统。整体性原理是系统原理要点之一。

指系统要素之间相互关系及要素与系统之间的关系以整体为主进行协调，局部服

从整体，使整体效果为最优。实际上就是从整体着眼，部分着手，统筹考虑，各

方协调，达到整体的最优化。

系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质和

信息等的转换和流通，并实现总体功能大于各部分之和的效果。

整体性原理要兼顾生态效益、社会效益和经济效益。针对复合生态系统建设

生态工程，要考虑自然生态系统的合理性、经济系统的利润和社会系统的效益。

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、开发建设与环境

保护之间的关系，保障生态系统的平衡和稳定。

在进行生态工程设计时，应先考虑整体原理，综合自然、经济和社会3个系

统的状态，协调局部与整体、开发与保护、当前与长远的关系，进而确定合理的

生态工程目标。生态工程的基本原理并不是孤立的，建设不同类型的生态工程时

有所侧重，但一般要综合考虑。

【典例1】豆科植物和固氮菌互利共生，当把它们分开时，两者的生长都要受到

损害，这体现的生态工程的原理是()

A.系统的结构决定功能原理B.整体性原理

C.系统整体性原理D.协调与平衡原理

【答案】C

【解析】

【分析】

本题考查了生态工程中各种原理的内容，掌握相关内容是解答本题的关键。

【解答】

题干为豆科植物和固氮菌互利共生，当把它们分开时，两者的生长都要受到损害,

属于系统整体性原理内容范畴。原理内容为：各组分之间要保持适当的比例，能

够完成物质循环、能量流动、信息传递等，而且具有整体大于部分之和的效果,

“即1+1>2"。综上,ABD错误,C正确。

故选C。

【典例2】设计生态工程的常用方法之一是给食物链（网）“加环”，下图就是一

种“加环”示意图。据图判断下列说法中正确的是（）

A.用残渣来培育食用菌和蛆蛹，提高了能量的传递效率

B.用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇，可增加经济效益

C.用蛆蛹粪便作有机肥还田，运用了能量物质循环再生原理

D.在离开人的管理条件下，该生态工程仍可以正常运转

【答案】B

【解析】试题分析：用残渣来培育食用菌和蛆蛹，提高了能量的利用率，故A错

误。用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇，可增加经济效益，故B正确。用蛆蛹粪

便作有机肥还田，运用了物质循环再生原理，但能量不能循环利用故c错误。该

生态系统人的作用很关键，在离开人的管理条件下，该生态工程不能正常运转,

故D错误。

考点：本题考查生态工程用关知识，意在考察考生对知识点的识记理解掌握程度。

【典例3】下面有关实例与生态工程原理不相匹配的是()

A.“无废弃物农业”一一物质循环再生原理

B.大豆和根瘤菌一一整体性原理

C.“三北”防护林一一物种多样性原理

D.太湖富营养化问题一一协调与平衡原理

【答案】B

【解析】试题分析：“无废弃物农业”主要体现了物质循环再生原理，A正确；

大豆和根瘤菌体现系统整体性原理，实现总体功能大于各部分之和的效果，即

错误；“三北”防护林体现物种多样性原理，使得生态系统具有较

高的抵抗力稳定性，C正确；太湖富营养化问题违背协调与平衡原理，D正确。

考点：生态工程原理。

点评：本题设计巧妙，考查了生态工程原理的相关知识，提升了学生提取信息、

分析问题的能力。

【典例4】居住在林区的农民“靠山吃山”是他们生活的根本。当进行林业工程

建设时，一方面号召农民种树，另一方面考虑林区农民的生活问题，使改善生态

和发展经济结合起来，才能真正做到造林护林。这种做法遵循的是()

A.物种多样性原理B.整体性原理C.生态位原理D.食物链原理

【答案】B

【解析】解：居住在林区的农民，“靠山吃山”是他们生活的根本。当进行林业

工程建设时，一方面号召农民种树，另一方面考虑林区农民的生活问题，使改善

生态和发展经济结合起来，才能真正做到造林护林。说明生态系统建设要考虑自

然、经济、社会的整体影响，因此依据的是整体性原埋。

故选：Bo

生态工程的基本原理：

（1）物质循环再生原理：物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用；

（2）物种多样性原理：物种繁多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：生态系统的生物数量不能超过环境承载力（环境容纳量）

的限度；

（4）整体性原理：生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响；

（5）系统学和工程学原理：系统的结构决定功能原理：要通过改善和优化系统

结构改善功能；

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，即.

本题比较基础，考查生态工程依据的生态学原理，要求考生识记生态工程依据的

生态学原理，能结合实例做出准确的判断，属于考纲识记和理解层次的考查。

【典例5】下列有关生态工程的基本原理的叙述，不正确的是（）

A.与石油农业相比，“无废弃物农业”最大的优点是遵循了物质循环再生的原

理

B.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

C.根据整体性原理，不仅需要考虑自然生态系统的规律，还需考虑经济和社会

等系统的影响力

D.“总体功能大于各部分之和的效果”遵循的是系统的结构决定功能原理

【答案】D

【解析】解：A、与石油农业相比，”无废弃物农业”最大的优点是遵循了物质

循环再生的原理，A正确；

B、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，B

正确；

C、根据整体性原理，不仅需要考虑自然生态系统的规律，还需考虑经济和社会

等系统的影响力，C正确；

D、“总体功能大于各部分之和的效果”遵循的是系统整体性原理，D错误.

故选：D.

生态工程的基本原理

(1)物质循环再生原理：物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用；

(2)物种多样性原理：物种繁多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：生态系统的生物数量不能超过环境承载力(环境容纳量)

的限度；

(4)整体性原理：生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响：

(5)系统学和工程学原理：系统的结构决定功能原理：要通过改善和优化系统

结构改善功能；

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，即“1+1>2”.

本题考查生态工程依据的生态学原理，要求考生识记生态工程依据的原理及实例,

能结合所学的知识准确判断各选项.

fii分层提分

题组A基础过关练

单项选择题

1.下列有关生态工程的叙述，错误的是（）

A.生态工程是生态学与系统工程学的有机结合

B.生态工程追求经济、生态和社会效益的同步发展

C.生态工程的基本特点是无消耗、无污染、高效益

D.生态工程可促进人类社会和自然环境的和谐发展

【答案】C

【解析】生态工程的理论基础是生态学与系统工程学，A正确；生态工程建设的

目的是达到经济效益和生态效益同步发展，B正确；生态工程是少消耗、多效益、

可持续的工程体系，C错误；生态工程促进人类社会和自然环境的和谐发展，D

正确。

2.下列关于生态工程的相关叙述中错误的是（）

A.生态工程是实现循环经济的最重要手段之一

B.农村综合发展型生态工程实现了物质和能量的循环利用

C.“平堤行洪、退田还湖、移民建镇”是湿地恢复工程的重要方针

D.城市环境生态工程建设的主要原理是协调与平衡原理、整体性原理

【答案】B

【解析】生态工程是实现循环经济的最重要手段之一，A正确；农村综合发展型

生态工程实现了物质的循环利用，而能量是不能循环利用的，B错误；“平堤行

洪、退田还湖、移民建镇”是湿地恢复工程的重要方针，C正确；城市环境生态

工程建设的主要原理是协调与平衡原理、整体性原理，D正确。故选山

3.城市生活垃圾提倡分类回收处理，实现废物资源化利用。与该做法关系最密切

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.系统学与工程学原理

【答案】C

【解析】城市生活垃圾要做到分类回收处理，实现废物资源化利用，这说明物质

能在生态系统中循环往复，因此，与该做法关系最密切的生态工程原理是物质循

环再生原理。C正确。

4.下列有关生态工程实例的叙述不正确的是（）

A.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

B.在对城市进行规划和布局时，要进行城市生态分区

C.在生态工程建设时，应积极利用自然生态系统的强大自我恢复力，节省投资

D.我国生态工程的应用范围比发达国家小，也不那么强调经济效益

【答案】D

【解析】我国在西部地区实行退耕还林还草生态工程和防沙治沙生态工程，都属

于大区域生态系统恢复工程,A正确；城市环境生态工程包括进行城市生态分区；

推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺，减少污染产出；治理污染，废弃

物资源化利用；建立健全法制进行监督，B正确；进行生态工程建设时，应该积

极利用自然生态系统强大的自我恢复力，节省投资，C正确；我国生态工程特点

是不但重视对生态环境的保护，更注重与经济、社会效益的结合，D错误。

5.下列观点不符合生态农业建设思路的是()

A.调整产业结构，开发多种经营B.保持生态系统内的生态平衡

C.以高能量获得农业的高产量D.循环利用农业废弃物

【答案】C

【解析】

【分析】

本题着重考查了生态农业工程的构建等方面的知识，意在考查考生能识记并理解

所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成一定知识网络的能力，并且具有

一定的分析能力和理解能力

【解答】

A.生态农业工程将种植、养殖、水产、园艺与林业、副业、加工业并进行优化,

A不符合题意；

B.生态农业是指运用生态学原理，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，B不符合题意；

C.生态农业建设要节能，以高能量获得农业的高产量是错的，C符合题意：

D.生态农业工程将农业废弃物的转化、再生和资源化等综合起来,D不符合题意。

故选Co

6.随着“绿水青山就是金山银山”理念的提出，生态经济的重要性日益增显。下

列有关叙述错误的是()

A.生态经济所遵循的主要原则是循环经济

B.生态工程的特点是无消耗、多效益、可持续

C.“无废弃物农业”遵循的基本原理是物质循环再生原理

D.在湿地的周围建立缓冲带可使湿地依靠自然演替机制恢复其生态功能

【答案】B

【解析】

【分析】

本题考查生态工程的原理，要求考生识记生态工程的基本原理及相关实例，能结

合所学的知识做出准确的判断，属于考纲识记和理解层次的考查。

【解答】

A.生态经济所遵循的主要原则是循环经济，A正确；

B.生态工程的特点是循环经济，少消耗、多效益、可持续，B错误；

C.“无废弃物农业”遵循的基本原理是物质循环再生原理.，C正确；

D.在湿地的周围建立缓冲带可使湿地依靠自然演替机制恢复其生态功能，D正确。

故选B。

A.各类植物的秸秆、枝叶用来生产饲料，人、畜、禽的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，这体现了生态工程的物质循环再

生原理

B.该生态工程种植不同的农作物、果树、苗木，饲养牛、猪、鸡等多种畜禽，

这体现了生态工程的物种多样性原理

C.该生态_L程建设模式的最大优点是能够实现能量和物质的循环利用

D.生态工程是一类少消耗、多收益、可持续的工程体系

【答案】C

【解析】解：A、各类植物的秸秆、枝叶用来生产饲料，人、畜、禽的粪便作为

原料生产沼气，沼渣水返还农田、菜园、果园、苗圃、鱼塘，实现了物质的循环

利用，这体现了生态工程的物质循环再生原理，A正确；

B、物种多样性原理的含义是：物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳

定性，可以在有限的资源的条件下，产生或容纳更多的生物量，提高系统生产力，

可见，该生态工程种植不同的农作物、果树、苗木，饲养牛、猪、鸡等多种畜禽，

这体现了生态工程的物种多样性原理，B正确；

C、该生态工程建设模式的最大优点是实现能量和物质的分层次多级利用，提高

了物质和能量的利用率，同时减少了对环境的污染，但不能实现能量的循环利用，

C错误；

D、生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系，是实现循环经济最重

要的手段之一，D正确。

故选：Co

生态农业是一个农业生态经济复合系统，将农业生态系统同农业经济系统综合统

一起来，以取得最大的生态经济整体效益。它也是农、林、牧、副、渔各业综合

起来的大农业，又是农业生产、加工、销售综合起来，适应市场经济发展的现代

农业。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、整体性原理和系统学和工程学原理。建立该人工生态系统的目的是实现对

能量的多级利用，提高能量的利用率，减少环境污染。

识记和理解生态工程的基本原埋以及较传统工程的优点，在此基础上从图示中提

取有效信息，对各选项进行分析判断。

8.如图是某农户家庭种、养系统示意图。下列有关叙述错误的是（）

【答案】C

【解析】

9.某生态工程的设计过程中，四位工程师依次表达了自己的设计理念。

甲：进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社

会等系统的影响力；乙：进行生态工程建设时，需要处理好生物与生物、生物与

环境的平衡与适应，需要考虑环境容纳量；丙：生态工程建设时，应尽量提高生

物多样性的程度，构建复合群落，有效选择生物组分并合理布设。丁：通过系统

设计，使前一环节产生的废物尽可能被后一环节利用，以减少整个生产环节中废

物的产生。

请问甲、乙、丙、丁四位工程师分别从哪个原理提出自己的理念？（）

A.整体、协调、自生、循环B.整体、自生、协调、循环

C.循环、协调、自生、整体D.循环、自生、协调、整体

【答案】A

【解析】

【分析】

本题考查生态工程依据的生态学原理，要求考生识记生态工程依据的原理及实例,

能结合所学的知识准确判断各选项。

【解答】

甲：考虑了自然生态规律的同事，也考虑经济和社会等的影响力，体现了生态工

程的“整体”原理。

乙：进行生态工程建设时，考虑了生物与生物、生物与环境的平衡与适应，考虑

了环境容纳量，体现了生态工程的“协调”原理。

丙：生态工程建设时，有效的选择生物组分并合理布设，创造有益于生物组分的

生长、发育、繁殖，以及它们形成互利共存关系的条件。体现了生态工程的“自

生”原理。

T：通过设计，考虑了物质循环再生，体现了生态工程的“循环”原理。综上所

述，A正确，BCD错误。

10.下图为某农业生态工程的模式图，下列叙述错误的是O

A.建立沼气池可提高人类对光合产物中的能量利用率

B.沼渣、沼液还田的主要目的是为农作物提供有机物

C.该生态工程中应用了物质的良性循环技术

D.该生态工程的设计体现了整体性原理

【答案】B

【解析】

【分析】

本题考查结合图解，考查生态工程，要求考生识记生态工程的原理，掌握生态系

统中能量流动的特点，能结合图中信息准确判断各选项。

【解答】

A.建立沼气池可提高人类对光合产物中的能量利用率，A正确；

B.沼渣、沼液作为肥料还田，还出后被分解者分解产生的无机物被农作物吸收利

用，B错误；

C.该生态工程中应用了物质的良性循环技术，C正确；

D.该生态工程的设计体现了整体性原理，D正确。

故选B。

题组B能力提升练

一、单项选择题

1.下列关于生态工程原理的叙述，正确的是()

A.“1+1>2”体现了生态工程的整体性原理

B.“前面造林，后面砍林”的现象违背了系统整体性原理

C.生态农业的建立，实现了物质和能量的多级循环利用

D.太湖大面积水华，违反了协调与平衡原理

【答案】D

【解析】

【分析】

本题考查生态工程的相关知识，要求考生识记生态工程的基本原理及生态恢复工

程的实例，掌握生态农业的意义，能结合所需的知识准确判断各选项。

【解答】

A.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，即体现了生态工程

的系统整体性原理，A错误；

B.整体性原理是指生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响，故发生“前

面造林，后面砍林”的现象，违背了整体性原理，B错误；

C.能量可以多级利用，但不能循环利用，C错误；

D.协调与平衡原理是指生态系统的生物数量不能超过环境承载力（环境容纳量）

的限度，太湖大面积水华，违反了协调与平衡原理，D正确。

故选Do

2.“无废弃物农业”是生态工程最早的模式之一。如图是“无废弃物农业”中对

有机废弃物进行处理的一种方案。有关叙述不正确的是（）

999

A.施用有机肥能为作物提供更多的营养物质和能量

B.从废弃物资源化、无害化角度分析，途径②、③优于④

C.该模式遵循自生、整体原理等基本原理

D.蚯蚓、沼气池中的微生物等分解者能有效促进物质循环利用

【答案】A

【解析】

【分析】

本题考查生态工程相关知识，属于识记理解水平。

【解答】

A.有机肥不能为植物提供能量，A错误；

B.对有机废弃物进行②、③的处理，既实现了物质和能量的多级利用，又减少了

④处理过程中产生的污染问题，所以从资源化、无害化角度分析，途径②、③优

于④，B正确；

C.“无废弃物农业”通过积极种植能够固氮的豆科植物，以及收集一切可能的有

机物质，采用堆肥和讴肥等方式，制成有机肥料，改善土壤结构，培育土壤微生

物，实现土壤中养分的循环利用，因此该模式遵循自生、整体原理等基本原理,

C正确；

D.通过蚯蚓、沼气池中的微生物等分解者能有效地促进系统中物质的循环利用，

D正确。

故选Ao

3.下列关于生态系统和生态工程的叙述，错误的是()

A.生态系统趋于稳定时，系统内的物质循环趋于自给自足

B.生态系统趋于稳定时，系统内能量的散失趋于逐渐减少

C.将破碎的生境恢复到被破坏前状态的工程举措，应遵循生态学原理

D.生态恢复是通过各种方法改良和重建已经退化或破坏了的生态系统

【答案】B

【解析】

【分析】

本题考查知识点为生态系统稳定性和生态工程的相关知识，意在考查考生对所学

生物学知识的理解能力和综合分析能力。

【解答】

A.生态系统趋于稳定时，系统内的物质循环趋于自给自足，A正确；

B.生态系统趋于稳定时，系统内组分别越多，营养级越多，能量的散失趋于逐渐

增多，B错误；

C.将破碎的生境恢复到被破坏前状态的工程举措，应遵循生态学原理，C正确：

D.生态恢复是通过各种方法改良和重建已经退化或破坏了的生态系统，D正确。

故选Bo

4.甲鱼的生理习性较特殊，使得甲鱼养殖水体因为大量饵料投放而污染严重。为

了改善甲鱼池水质，有人设计了下图所示的甲鱼养殖废水净化生态系统。有关叙

述不*正确的是()

中他养崎池出菜肿班池

A.蔬菜、浮游植物是该生态系统的主要成分

B.养殖池中的废水可以为蔬菜提供物质和能量

C.建立该生态系统主要依据的原理是物质循环再生

D.该系统中的物质循环离不开水体中微生物的分解作用

【答案】B

【解析】

【分析】

本题考查生态系统物质循环和能量流动的基本规律及生态工程的基本原理，意在

考查考生能运用所学知识，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行

解释、推理，做出合理的判断。

【解答】

A.生态系统中的主要成分是生产者，蔬菜、浮游植物是该生态系统的主要成分,

A正确；

B.废水中有机物，必须被分解者分解成无机物才能为蔬菜提供物质，生态系统中

能量流动是单向的，废水中有机物所含有的能量不能被植物所利用，B错误；

C.建立该生态系统主要依据的原理是物质循环再生，C正确；

D.该生态系统中的物质循环离不开水体中微生物的分解作用，D正确。

故选Bo

5.“无废弃物农业”是生态工程最早的模式之一。如图是“无废弃物农业”中对

有机废弃物进行处理的一种方案。有关叙述不正确的是()

A.施用有机肥能为作物提供更多的营养物质和能量

B.从废弃物资源化、无害化角度分析，途径②、③优于④

C.该模式遵循物质循环再生原理、整体性原理等基本原理

D.蚯蚓、沼气池中的微生物等分解者能有效促进物质循环利用

【答案】A

【解析】

【分析】

本题考查生态工程相关知识，属于识记理解水平。

【解答】

A.有机肥不能为植物提供能量，A错误；

B.对有机废弃物进行②、③的处理，既实现了物质和能量的多级利用，又减少了

④处理过程中产生的污染问题，所以从资源化、无害化角度分析，途径②、③优

于④，B正确；

C.“无废弃物农业”通过积极种植能够固氮的豆科植物，以及收集一切可能的有

机物质，采用堆肥和讴肥等方式，制成有机肥料，改善土壤结构，培育土壤微生

物，实现土壤中养分的循环利用，因此该模式遵循物质循环再生原理、整体性原

理等基本原理，C正确；

D.通过蚯蚓、沼气池中的微生物等分解者能有效地促进系统中物质的循环利用，

D正确。

故选Ao

6.随着城市化的发展，城市水污染问题日益突出。建立人工湿地公园是解决城市

水污染的一种有效途径，右面是人工湿地处理城市污水的示意图。下列有关说法

正确的是（）

人工湿地示意图

A.流经该生态系统的总能量要大于该系统生产者所固定的全部太阳能

B.挺水植物芦苇在湿地边沿随地势高低分布不同，属于群落的垂直结构

C.绿藻、黑藻可吸收城市污水中的有机物，并用于自身的光合作用

D.人工湿地净化污水时，体现了该湿地生态系统的恢复力稳定性

【答案】A

【解析】

【分析】

本题主要考查了生态系统的稳定性和群落结构等知识，意在考查考生的识记能力

和理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识，对生物学

问题作出准确的判断，难度适中。

【解答】

A、流经该湿地生态系统的总能量包括生态系统中生产者固定的全部太阳能和城

市污水中有机物中所包含的化学能，A正确；

B、生物群落的垂直结构指的是生物群落在垂直方向上具有明显的分层现象，而

挺水植物芦苇在湿地中随地势高低分布属于水平结构，B错误；

c.绿藻、黑藻只能利用污水中的无机盐、水等作为光合作用的原料，c错误；

D、人工湿地净化污水时，体现了该湿地生态系统的抵抗力稳定性，D错误。

故选：Ao

7.“无废弃物农业”是生态工程最早的模式之一。如图是无废弃物农业中对有机

废弁物进行处埋的一种方案。下列有关叙述错误的是（）

A.“物质循环再生”是“无废弃物农业”遵循的主要生态学原理

B.施用有机肥能为绿色植物提供更多的营养物质和能量

C.从资源化、无害化角度分析，途径②、③优于④

D.通过蚯蚓、沼气池中的微生物等分解者能有效地促进系统中物质的循环利用

【答案】B

【解析】“无废弃物农业”通过积极种植能够固氮的豆科植物，以及收集一切可

能的有机物质，采用堆肥和讴肥等方式，制成有机肥料，改善土壤结构，培育土

壤微生物，实现土壤中养分的循环利用，因此“物质循环再生”是“无废弃物农

业”遵循的主要生态学原理，A正确；施用有机肥能为绿色植物提供更多的营养

物质，但不能提供能量，B错误；对有机废弃物进行②、③的处理，既实现了物

质和能量的多级利用，又减少了④处理过程中产生的污染问题，所以从资源化、

无害化角度分析，途径②、③优于④，C正确；通过蚯蚓、沼气池中的微生物等

分解者能有效地促进系统中物质的循环利用，D正确。

二,填空题

8.某现代生态循环农一业示范区的发展模式如下图。

粮

正

食

新

功

牧

能

业

区

农业企业

回答下列问题：

（1）流经该生态系统的能量有o

（2）如果用焚烧的方式处理秸秆，带来的危害芍（答出2点即可）。

（3）回收的农业废弃物可投入_______中产生沼渣沼液。与施用化肥相比，茶

园施用沼渣、有机肥的优点有（答出2点即可）。

（4）与传统农业相比，该生态农业的优点有o从生态学角度分析，建

立该农业生态系统的主要目的是o

（5）建立该生态农业遵循的基本原理主要有（答出3点即可）。

【答案】（1）生产者固定的太阳能和人类投入的有机物中的能量

（2）污染空气、引发火灾、破坏土壤结构造成耕地质量下降等

（3）沼气池；改善土壤结构、培育土壤微生物、实现土壤养分及微量元素的循

环利用

（4）少消耗、多效益、可持续；实现生态系统内能量和物质的多级利用，提高

农产品的产量，减少环境污染（或合理地调整生态系统中的能量流动关系，提高

能量利用率，减少环境污染）

（5）物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理

【解析】

【试题解析】

【分析】

本题考查生态农业的效益。解题的关键是从材料中获取信息，需要考生结合实际

分析。

【解答】

（1）由图可知，流经该生态系统的能量有生产者固定的太阳能和人类投入的有

机物中的能量。

（2）如果用焚烧的方式处理秸秆，带来的危害有污染空气、引发火灾、破坏土

壤结构造成耕地质量下降等。

（3）回收的农业废弃物可投入沼气池中产生沼渣沼液。与施用化肥相比，茶

园施用沼渣、有机肥的优点改善土壤结构、培育土壤微生物、实现土壤养分及微

量元素的循环利用。

（4）与传统农业相比，该生态农业的优点有少消耗、多效益、可持续实现生

态系统内能量和物质的多利用，提高农产品的产量，减少环境污染（或合理地调

整生态系统中的能量流动关系，提高能量利用率，减少环境污染）。

（5）建立该生态农业遵循的基本原理主要有物质循环再生原理、整体性原理、

物种多样性原理。

题组C培优拔尖练

一、单项选择题

1.以下事例与其遵循的生态工程原理搭配不合理的是：（）

事例生态工程原理

①将单一树种的人工林改造成混合林物种多样性原理

②林业生态工程建设中既要封山育林，也要考虑农民生活问

协调与平衡原理

题

③利用农作物秸秆和牲畜粪便建立沼气池物质循环再生原理

④建立桑基鱼塘生产模式系统学和工程学原理

A.①B.②C.③D.@

【答案】B

【解析】解：A、将单一树种的人工林改造成混合林，依据的是物种多样性原理，

A正确；

B、林业生态工程建设中既要考虑种树也要考虑居民生活问题，依据的是整体性

原理，B错误；

C、利用农作物秸秆和牲畜粪便建立沼气池，依据的是物质循环再生原理,C正确；

D、建立桑基鱼塘生产模式，依据的是系统学和工程学原理，D正确。

故选:Bo

生态工程的基本原理：

（1）物质循环再生原理：物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用。

（2）物种多样性原理：物种繁多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：生态系统的生物数量不能超过环境承载力（环境容纳量）

的限度。

（4）整体性原理：生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响。

（5）系统学和工程学原理：系统的结构决定功能原理：要通过改善和优化系统

结构改善功能；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，

即“1+1>2”。

本题考查生态工程依据的生态学原理，要求考生识记生态工程依据的基本原理及

实例，能结合所学的知识做出准确的判断。

2.“猪一沼一茶”是华南山地丘陵地区常见的生态农业模式，由种植（茶树）、

养殖（猪）、农户（人）和沼气生产（微生物）四个子系统构成。该生态农业模

式（）

A.是由茶树、猪、人和微生物组成的生态系统

B.实现了物质和能量在系统中的多级循环利用

C.注重系统内部的自身调节作用，不需要外部投入

D.使整个生产过程进入了废物资源化的良性循环

【答案】D

【解析】

【分析】

本题意在考查考生对生态农业原理、优点等知识的掌握情况，同时综合考查了生

态系统的成分、能量流动的特点等知识，意在考查考生的识记能力、理解能力和

综合应用能力。

【解答】

A.该生态农业是由茶树、猪、人和微生物及这些生物所生存的环境组成的生态系

统，A错误；

B.该生态农业实现了物质在系统中的多级循环利用，同时提高了能量的利用效率

（能量不能循环利用），B错误；

C.该生态农业注重系统内部的自身调节作用，同时也需要外部能量的投入，C错

误；

D.由种植（茶树）、养殖（猪）、农户（人）和沼气生产（微生物）四个子系统构成的生

态农业，使整个生产过程进入了废物资源化的良性循环，D正确。

故选D。

3.用经过处理后的鸡粪沼液来培养小球藻，可降低沼液中的氨氮、总磷的含量。

下列叙述正确的是（）

A.鸡粪便中所含的能量属于鸡未摄入的能量

B.小球藻利用鸡粪便中的能量制造有机物的过程属于初级生产

C.对鸡粪沼液的处理能提高营养级之间能量的传递效率

D.用鸡粪沼液培养小球藻符合生态工程的物质循环再生原理

【答案】D

【解析】解：A、鸡粪便中所含的能量属于鸡摄入的能量，但不属于鸡同化的能

量，A错误：

B、小球藻制造有机物利用的是光能，不能利用鸡粪便中的能量，B错误；

C、对鸡粪沼液的处理，可实现能量的多级利用，提高能量的利用率，但不能提

高营养级之间能量的传递效率，C错误；

D、用鸡粪沼液培养小球藻，小球藻可从鸡粪沼液中获取无机盐，符合生态工程

的物质循环再生原理，D正确。

故选：Do

1、同化量二摄入上一营养级的能量-粪便中的能量=呼吸消耗以热能形式散失的能

量+流向下一营养级的能量+流向分解者的能量+未被利用的能量。

2、生态工程的基本原埋：

（1）物质循环再生原理：物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用；

（2）物种多样性原理：物种繁多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：生态系统的生物数量不能超过环境承载力（环境容纳量）

的限度；

（4）整体性原理：生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响；

（5）系统学和工程学原理：系统的结构决定功能原理：要通过改善和优化系统

结构改善功能；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,

本题考查生态系统的结构和功能，要求考生识记生态系统的组成成分，掌握各组

成成分的生物类别；识记生态系统中能量流动的过程，能结合所学的知识准确判

断各选项。

4.“要金山银山，更要青山绿水”，环境治理与经济可持续发展将是时代的主旋

律。根据这一思想和生态学知识。下列说法错误的是（）

A.生物圈是一个在物质和能量上都能自给自足的系统

B.面对温室效应加剧问题，主要通过各国节能减排来解决

C.生态农业利用的主要生态学原理是物质循环再生和能量多级利用

D.低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡

【答案】A

【解析】解：A、生物圈是一个在物质上能自给自足的生态系统，但需不断补充

能量，A错误；

B、面对温室效应加剧问题，主要通过各国节能减排来解决，B正确；

C、生态农业利用的主要生态学原理是物质循环再生和能量多级利用，C正确；

D、低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡，D正确。

故选：Ao

建立生态农业的目的是实现对能量的多级利用，提高能量的利用率，减少环境污

染。生态系统生物种类多，自我调节能力强，建立生态农业遵循的原理主要是物

质循环再生原理和能量多级利用原理。

本题主要考查生态农业的相关知识，要求考生识记生态系统的功能；识记生态农

业的概念及原理.，能结合所学的知识准确判断各叙说，属于考纲识记和理解层次

的考查。

5.下图表示温室内的“鱼一菜互生”人工种植养殖系统,该系统实现了“养鱼不

换水，种菜不用土和肥”的“鱼一菜互生”良性循环，为人们提供较多的蔬菜和

鱼。下列叙述错误的是O

A.蔬菜是生产者，可净化水质并为温室中的生物提供氧气

B.鱼类的粪便等被微生物分解后为蔬菜提供物质和能量

C.输入该生态系统太阳能的总量小于输出该系统的能量

D.建立该种植养殖系统依据的主要原理是物质循环再生

【答案】B

【解析】

【分析】

本题重在考查了生态系统的物质循环、能量流动的相关知识，意在考查考生的识

图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力;

能运用所学知识，准确判断问题的能力。

【解答】

A.由图示可知，蔬菜种植通过光合作用产生氧气，生长发育吸收水中的无机盐,

因此蔬菜种植可以为鱼类养殖提供净化水和氧气，A正确；

B.鱼类的粪便等被微生物分解后产生无机盐作为蔬菜的营养成分，但不能为蔬菜

提供能量，B错误；

C.由于该生态系统是人工种植养殖系统，输入该生态系统太阳能的总量小于输出

该系统的能量，C正确；

D.建立该种植养殖系统依据的主要原理是物质循环再生，D正确。

故选Bo

6.下列关于生态农业的相关叙述，正确的是（）

A.“桑基鱼塘”利用了系统的结构决定功能原理

B.生态农业是无消耗、多效益、可持续的工程体系

C.农业生态系统的抵抗力稳定性比自然生态系统高

D.“无废弃物农业”实现了物质和能量的循环利用

【答案】A

【解析】解：A、桑基鱼塘模式是把很多单个生态系统通过优化组合，有机地整

合在一起，成为一个新的高效的生态系统，大大提高了系统生产力，故主要体现

了系统的结构决定功能原埋，A正确；

B、生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系，B错误；

C、农业生态系统的生物种类比自然生态系统的少，故其抵抗力稳定性比自然生

态系统的低，C错误；

D、无废弃物农业主要体现了生态工程的物质循环再生原理，D错误。

故选：Ao

本题考查生态工程依据的生态学原理，要求考生识记生态工程依据的生态学原理,

能理论联系实际，运用所学的知识来解释，属于考纲识记和理解层次的考查。

7,某富营养化河流生态修复工程如图所示，下列叙述不正确的是（）

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.植物浮床能吸收水体中的氮、磷等，减少水体富营养化

D.增加水体透明度，能进一步恢复水体中水草的生长

【答案】A

【解析】解：A、曝气可增加溶氧量，进而降低厌氧微生物降解有机污染物的能

力,A错误；

B、吸附基质增加了微生物附着的面积，有利于微生物的生理活动，可促进有机

污染物的降解，因此能够提高净化效果，B正确；

CD、借助植物浮床，可使植物庞大的根系透过小孔牢牢的固定在水体中，植物的

根系从水体中吸收氮、磷等物质，可减少水体富营养化，增加水体透明度，恢复

水生植物生长，从而起到了改善和净化水质的效果，C、D正确。

故选：Ao

水体富营养化是指水体中氮、磷等植物营养物质的富集，引起藻类及其他浮游生

物迅速繁殖，导致水体溶氧量下降，进而引起水生生物死亡、水质恶化的现象。

利用需氧微生物与厌氧微生物能够降解有机污染物的作用、植物的根系能够从水

体中吸收氮、磷等矿质营养的作用，依据生态工程的基本原理进行合理设计，对

污染的生态环境进行修复，从而达到改善和净化水质的目的。

本题结合图解，考查生态恢复工程和治污生态工程，解答本题的关键是正确分析

题图，并从中提取有效信息，再结合治污生态工程的原理答题。

8.生态农业是能获得较高的经济、生态和社会效益的现代化农业。下列关于生态

农业的叙述不正确的是（）

A.该生态系统中食物链和营养级越多越好

B.比传统农业生态系统的抵抗力稳定性强

C.设计的主要原理是能量的多级利用和物质循环再生

D.属于人工生态系统，对病虫害一般采用生物防治

【答案】A

【解析】解：A、生态农业中食物链和营养级不是越多越好，且营养级越多消耗

的能量越多，A错误；

B、比传统农业生态系统的生物种类多，自我调节能力强，抵抗力稳定性也强，B

正确；

C、设计的主要原埋是能量的多级利用和物质循环再生，C正确；

D、属于人工生态系统，对病虫害一般采用生物防治，D正确。

故选：Ao

生态农业是一个农业生态经济复合系统，将农业生态系统同农业经济系统综合统

一起来，以取得最大的生态经济整体效益。它也是农、林、牧、副、渔各业综合

起来的大农业，又是农业生产、加工、销售综合起来，适应市场经济发展的现代

农业。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、整体性原理和系统学和工程学原理。

本题考查生态农业的相关知识，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的

内在联系，并应用相关知识解决问题的能力。

9.如图是“果一畜一沼”循环农业模式的简图，该模式兼顾了农业的经济效益、

社会效益和生态效益，优化了农业生态系统的结构和功能。下列相关叙述正确的

A.长期使用沼液和沼渣的土壤中有机质含量显著提高，微生物活动活跃

B.动物的同化量有呼吸作用散失和以粪便的形式被分解者利用两种去向

C.果树和蔬菜为生产者，常采用标志重捕法调查果蔬叶片上蚣虫的种群密度

D.与传统农业相比，该模式能提高能量传递效率和物质循环再利用率

【答案】A

【解析】解：A、长期使用沼液和沼渣的土壤中有机质含量显著提高，微生物活

动活跃，A正确；

B、动物粪便中的能量不属于同化量，一个营养级所同化的能量二呼吸散失的能量

+被下一营养级同化的能量+分解者释放的能量，但对于最高营养级的情况有所不

同，它所同化的能量二呼吸散失的能量+分解者分解释放的能量，B错误；

C、果树和蔬菜为生产者，常采用样方法调查果蔬叶片上螃虫的种群密度,C错误；

D、与传统农业相比，该模式能提高能量利用率（不能提高能量传递效率）和物

质循环再利用率，D错误。

故选：Ao

1、生态农业是一个农业生态经济复合系统，将农业生态系统同农业经济系统综

合统一起来，以取得最大的生态经济整体效益。它也是农、林、牧、副、渔各业

综合起来的大农业，又是农业生产、加工、销售综合起来，适应市场经济发展的

现代农业。

2、样方法的适用范围：植物以及活动能力弱、活动范围小的动物；标志重捕法

的适用范围：活动能力强、活动范围广的动物。

3、可以认为，一个营养级所同化的能量二呼吸散失的能量+被下一营养级同化的

能量十分解者释放的能量。但对于最高营养级的情况有所不同，它所同化的能量

二呼吸散失的能量+分解者分解释放的能量。

本题结合图解，考查生态农业的相关知识，要求考生识记生态系统的功能；识记

估算种群密度常用的方法；识记生态农业的概念及原理，能结合所学的知识准确

答题。

二、填空题

10.“无废城市”是一种先进的城市管理理念，远景目标是最终实现整个城市固

体废物产生量最小，资源化利用充分和处置安全的“无废社会”。我国有多个城

市将垃圾分类和污水处理纳入法制框架，利用微生物和如下污水处埋反应器，分

解有机污染物，实现对污水的高效处理。回答下列问题：

出水

污泥排放、

灰M反应器

(1)生态工程的主要任务是对进行修复、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，其中生态

经济主要遵循的原则是O

(2)根据垃圾分类的需求，请你列举出城市垃圾的处理办法：

(3)污水处埋反应器中微生物的代谢类型为,属于生态系统的—

(成分)。应用此技术遵循的原理主要是(选择下列序号填写)，实现

环境与经济效益的双赢。

a.促进物质循环再生b.物种多样性原理C.整体性原理

(4)用污水处理反应器处理海产品加工的高盐度废水时，常常出现处理效率极

低的问题，可能的原因是