高中生物生态工程的建设情况综合综合题

(12分)罗氏沼虾属于热带虾类，营养丰富，味道鲜美，个体大，生长快，易养殖，市场前景广阔，现已成为我国南方地区重点发展的特优水产品之一。沼虾是一种杂食性虾类，适宜生活在水质清新、溶氧量高，水温为24～30℃水体中。请回答：
（1）罗氏沼虾的日常管理较有学问，投饲多了虾吃不完影响水质，一些残余动物性饵料被微生物分解，导致水体富营养化、溶氧量降低，沼虾的数量减少。水温降到16℃时，罗氏沼虾行动迟缓，且不摄食，水温降到14℃以下时开始死亡。由此可见，沼虾的种群数量变动主要是由        调节的。
（2）为控制水体污染，专家建议在养殖塘中人工引入植物浮床及沉水植物(如下图)。由图可见，养殖塘中鸢尾、苦草与轮叶黑藻形成群落（空间结构）的        。它们通过与浮游藻类竞争阳光和N、P等无机盐，抑制藻类生长，改善水质，此简易工程属于            的生态工程。

（3）输入该养殖塘的总能量       (填大于、等于或小于)总初级生产量。为了维持水质洁净，持续获得高产，人工引入植物浮床及沉水植物时往往需要考虑植物的种类、数量及比例，这主要体现了生态工程的             原理。
（4）近几年不少地方开展了稻田养殖，充分利用稻田良好的生态条件，获得稻、虾双丰收。这项农业生态工程的              技术能按照生态和经济规律对产业进行综合优化，求得了生态效益和经济效益的最大化。

如图是某地建立的生态农场示意图。请分析回答：

（1）从生态系统能量流动的角度分析，建立人工生态系统的意义是               。
（2）下列有关人工生态系统的说法，正确的是       （多选）。

A．使废物资源化，实现了物质的循环再生，提高了能量的传递效率

B．减少了化肥等工业产品的投入量，有利于环境保护

C．抵抗力稳定性低于自然生态系统

D．人占有主导地位，是其他生物生存的基础

（3）对于土壤中如蚯蚓等小动物类群丰富度的研究，常采用              的方法进行采集、调查；在进行丰富度的统计时，计名计算法适用于                     的群落。
（4）在农田中释放人工合成的性外激素除去害虫属于       信息传递；一只黑脊鸥的亲鸟对小鸟发出报警鸣叫时，小鸟作出隐蔽反应，属于        信息传递。

请回答下列问题：
（1）在政府的大力支持下，部分村镇的农民朋友们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，分析回答：

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       。
②构建这种以沼气池为中心的生态模式时所依据的最主要生态学原理是        ,该生态工程最大的优点是                          。
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___________原理。
④生态农业是一个生态上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
（2）在DNA 测序工作中,需要将某些限制性核酸内切酶的限制位点在 DNA上定位,使其成DNA 分子中的物理参照点。这项工作叫做“限制性核酸内切酶图谱的构建”。假设有以下一项实验：用限制性核酸内切酶 HindⅢ，BamHⅠ和二者的混合物分别降解一个 4kb（1kb即1千个碱基对）大小的线性DNA 分子，降解产物分别进行凝胶电泳，在电场的作用下，降解产物分开，如下图所示。

据此分析，这两种限制性核酸内切酶在该DNA 分子上的限制位点数目是以下哪一组？
A．HindⅢ 2个，BamHⅠ 1个             B．HindⅢ 2个，BamHⅠ 3个
C．HindⅢ 1个，BamHⅠ 2个              D．HindⅢ和BamHⅠ各2个

2009年12月7日，联合国气候变化大会在丹麦首都哥本哈根开幕。大会宗旨是如何减少CO₂的全球排放量。生态学家研究出生态农业可以减少农业生产中CO₂的排放，“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，将沼气池、猪禽舍、蔬菜栽培与日光温室有机地组合在一起。下图是该系统物质循环的示意图，请分析回答下列问题。

(1) 该“四位一体”生态农业的核心是                 。沼气池中存在的生物在细胞中都有的细胞器是                        。
(2)该生态系统中的能量能否循环利用？________。该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是充分利用了废弃物中的能量，使能量能够________________          。
(3)从图中可知，人类生活中所需的能源来自于                等。利用这些能源与利用煤炭相比，它突出的优点是                                                 。
(4)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，生态工程具有_______________________等特点。

生态农业建设是建设社会主义新农村的重要内容之一。下面是两种生态农业模式：模式l：鸡—猪— 鱼立体 养殖模式：一亩鱼池配6～8头猪，10 0～120只鸡， 鱼池中各种鱼的比例大致为：花白鲢占20%，草鱼占40％，鲤鱼、鳙鱼占40%，每亩投放鱼苗4500尾。每天从鸡舍中收集新鲜 的鸡粪晒干，经初步发酵后混入一定量饲料喂猪，猪粪喂鱼。
模式2：“四位一体 ”生态模式：以太阳能为动力，以沼气为纽带，将日光温室、沼气池、蔬菜种植和温室养猪相结合的一种新的农业生产模式。
请分析回答有关问题：
(1)在模式1中，必须注意某种鱼的投入数量，不宜超过该鱼在生态系统中的        。鱼塘中不同鱼类生活在不同水层，体现了生物群落在垂直 结构上具有         的现象。
(2)下图表示某 池塘中鲢鱼平均尾重变化情况，由曲线可知， 生物体的生长呈        型曲线，根据图示结果分析，鱼生长速度最快的是在      月左右。

(3)模式2中 ，光能输入生态系统的途径是    ，沼气池中的产甲烷杆菌在生态系统中属于   (成分)。
(4)建立以沼气为中心的“四位一体”生态工程主要遵循的生态工程原理是                        。

生态护坡是综合生态学、工程学和系统学等学科的知识，利用植被对斜坡进行保护的综合技术。下图为某种海岸生态护坡及部分食物网示意图，请回答下列有关问题：

（1）研究人员在建造海岸生态护坡前，采用___________法调查此地的植物丰富度和种群密度，运用此方法要注意____________________________________。
（2）上图坡地生态系统中，人们在中低潮带引种一些耐盐的植物如互花米草、白茅等，在高潮带和超高潮带种植柽柳、樟毛等相对耐干旱的植物，这主要体现了群落的________结构。
（3）人们通过沙滩培土、引种等措施，使植被稀少的荒滩短期内出现物种比较丰富的坡地生物群落，这种演替类型属于                。
（4）经观察和测定灌草丛带中的几种生物种群及同化量 （图中字母代表）如上图。图中沙氏变色蜥与小型地面肉食性动物之间的关系为__________和___________；沙氏变色蜥在食物网中所处的营养级为第_______________营养级。能量从第一营养级到第二营养级的传递效率是_____________（用图中字母表示）。

下图1是某池塘生态系统中部分生物之间的关系图，请据图回答问题。

（1）图1的种间关系有                    。各种生物之间的捕食与被捕食过程，体现了生态系统有                      等功能。
（2）由于食性不同，鱼塘中鱼类、贝类等生物具有分层现象，群落的这种空间结构称 为          ，意义是                       。
（3）该生态系统中，能量流向贝类后，将发生一系列变化，如图2所示：
能量由贝类流向水禽的传递效率可表示为          (用字母表示）。图2中C表示        ，贝类养殖业中一般需要提髙食物的利用率即            的比值(用字母表示）。水禽、鱼类的粪便量等于          （用字母表示）。

2010年11月在坎昆举行的全球气候大会的重要议题之一是确立各国“X气体”减排目标；如果坎昆会议制定的所有目标均顺利完成，全球“X气体”排放量可能下降60%，平均气温也将下降2摄氏度，请据此资料回答：

（1）资料中所说的“X气体”主要是指      ，各国气体排放均会对全球气候造成影响，说明生态系统的物质循环具有的特点是      。
（2）上图1为生态系统中该气体的生成和构成该气体的某种元素的循环过程，其中甲、乙、丙、丁构成系统的        ，箭头表示物质循环方向，则乙是______，过程⑤表示______   作用。
（3）设过程③④代表的生物之间有如图2所示的食物关系，若E种群的能量为5．8×10⁹ kJ，B种群的能量为1．3×10⁸ kJ，D种群的能量为1．5×10⁸ kJ，能量传递效率为10%，则A种群的能量是        kJ；此过程体现了生态系统的能量流动具有         的特点。
（4）新型生态农业遵循能量多级利用和        的生态学原理，使废物资源化，提高农产品的产量并减少环境污染。

生态护坡就是综合工程力学、土壤学、生态学和植物学等学科的基本知识对斜坡或边坡进行保护，形成由植被或工程植被组成的综合护坡技术。下图为某种泥质海岸生态护坡的模式图。据图分析：

（1）上图坡地生态系统中，人们在中低潮带引种一些耐盐的植物如互花米草、白茅等，在高潮带和超高潮带种植像柽柳、樟毛等相对耐干旱的植物，这主要体现了群落的          结构。
（2）人们通过对沙滩培土、引种等措施，使寸草不生的荒滩短期内出现物种比较丰富的坡地生物群落，这说明                。
（3）经观察和测定灌草丛带中的几种生物种群及其获得的能量值如图。图中沙氏变色蜥与小型地面肉食性动物之间的关系为           ；沙氏变色蜥在食物网中所处的营养级为           。若字母代表能量值，则b～e中能确定大小的是             ，图中能量从第一营养级到第二营养级的传递效率是            （用图中字母表示）。
（4）研究人员向此坡地引入沙棘种植在海挡林带和灌草丛带，结果沙棘在灌草丛带的长势明显好于海挡林带，经分析两地带中土壤肥力和土壤含水量如下表

某研究者提出“土壤含水量是沙棘生长的限制因素”，并进行了实验验证：将生长状况相似的沙棘分为A、B两组种植，A组土壤含水量和土壤肥力与灌草丛带相同，B组设计方案为               ，结果A组长势显著高于B组，证实了研究者的假设。
（5）目前生态护坡在河流、堤岸、高速公路等许多方面逐渐取代传统的砖石、混凝土护坡，请列举生态护坡的优点：            。

查干湖位于吉林省西部松花江畔，在20世纪50～60年代湖水面积很大，70年代末期逐渐缩小趋于干涸。为改善生态环境，当地政府引松花江水入湖，给查干湖注入了新的生命。回答下列问题：
（1）查干湖生态环境恢复过程中，发生的演替类型属于          ；生态环境的恢复，使当地旅游业得到空前发展，体现了生物多样性的        价值。
（2）查干湖的浮游植物属于生态系统组成成分中的         ；该湖泊中的鱼类，由于食物种类和栖息场所的不同分布于不同水层，这属于群落的         结构。
（3）当湖泊受到轻微污染时，能通过物理沉降、化学分解和           很快消除污染，说明生态系统具有自我调节能力，其基础是           。
（4）在查干湖的早期恢复过程中，要向湖中投放现成的有机物质，防止该生态系统崩溃，从能量流动的角度分析，原因是               。

由于湿地独特的水文条件，使得湿地生态系统具有与其他生态系统不同的特点，对全球气候变化有重要影响。下表是湿地生态系统与其他部分生态系统碳（有机碳）储量的比较。请回答：

（1）碳循环是组成生物体的碳元素在       之间不断循环的过程。
（2）从表格数据看出，湿地生态系统将有助于缓解温室效应，原因是           。目前，湿地生态系统面积正逐步缩小，退耕还湖、还湿地势在必行，还湿地过程中生物群落的演替类型为        演替。
（3）生态学家对某湿地生态系统的营养结构和能量流动情况进行调查，得到下图1所示的食物网和图2中的能量数据：

①图1中未体现的生态系统组成成分有               ，C和E的关系为                。
②能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为          。第一营养级能量除了一部分流向第二营养级外，还有的去向是            、            等。

低碳经济和绿色生活方式越来越受到人们重视，如图表示碳循环局部示意图，分析回答：

（1）碳在生物群落内以________的形式进行流动，煤是“高碳”能源，通过燃烧，碳主要以________的形式进入大气圈。
（2）图中表示生产者的字母是__________，若因环境污染造成生产者锐减，则F、D的数量将________。
（3）流入该生态系统的总能量为____________，能量流动的特点是________________。若D增加1千克，则至少需消耗E________千克。物质循环与能量流动的关系是________________。
（4）假设图中的D属于珍稀濒危物种，将其引入某动物园繁育的保护措施属于________。

某生态农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、培育蘑菇、种桑养蚕、种植果树等多个生产过程合理地有机结合起来，成为一种高效良性的循环，生态效益达到了良性发展。请就此生态农场的特点，完成下列问题：

(1)该生态农场能充分体现生态工程基本原理中的物种多样性原理、系统学与工程学、     、     和
            原理。
(2)该系统工程的核心之一是沼气池，沼气的制作如图1所示。
①在图中标出箭头，表示生产过程中的物质循环。
②如果将“无机物——农田”这一环节去掉，对生态农业系统的影响是                。
(3)在该生态农场中存在如图2所示的物质循环过程，该过程中家畜产出的粪便成为食用菌的生产原料，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济的最重要手段之一就是     。
(4)据生态工程中的物种多样性这一原理，有人认为生态农业建设中，食物链和营养级越长越多越好。请你结合所学的有关生态工程原理，分析该结论是否正确       。理由是           。

如图是我国南京古泉生态农场的以沼气为纽带,联动农作物种植、蚯蚓养殖、养鱼、养鸡、养鸭等产业的物质循环利用示意图。请据图回答问题。

(1)图中蘑菇房中的蘑菇属于生态系统成分中的       。
(2)某同学据图写出一条捕食食物链:果树→蚯蚓→鸡,该食物链   (填“正确”或“不正确”)。
(3)利用沼气燃烧为鸡舍延长照明时间,提高产蛋率;利用性外激素诱捕果园中的害虫。这些实例体现了生态系统的    在农业生产中的应用。
(4)果园与森林相比,其抵抗力稳定性 (填“高”或“低”),原因是__________________________。
(5)此生态农业与传统农业相比,明显的优势是    和    。
(6)假设如图是建成生态农场前的部分物质循环示意图,请画出与该图对应的能量流动图解。

(15分)
材料一：毛角蛋白Ⅱ型中间丝（KlFⅡ）基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIFⅡ基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。

（1）过程①构建的重组表达载体除具有KlFⅡ基因外，还必须有启动子、终止子以及标记基因等。其中标记基因的作用是                                     。
（2）在过程②中，用__________处理能将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞.在培养过程中，需将成纤维细胞置于pH值约为      培养液中，并且放在含95％的空气加5％CO₂的混合气体的培养箱中进行培养。
（3）在过程③中，卵母细胞除可从活体输卵管中采集外．还可以从已宰杀的母羊___________中获取；成熟卵（母）细胞在核移植前需要进行去核处理，同时用微型吸管吸走            。
材料二：近年来我省大庆市太康县对大棚农业的发展，收到了很好的经济效益。请据图回答有关问题。

(4)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                _________________________________________，图中生态农业主要是借鉴了“无废气物农业”，主要体现了生态工程__________原理。与此密切相关的生物为_____    _________。
(5)在充分利用能量、减少环境污染的同时，通过饲养家禽、家畜，栽培食用菌，不仅提高了农民经济收入，还使保护环境和发展经济相互协调，体现了生态工程的__________原理。