Question

15．图是以沼气为纽带建立的庭院生态系统的模式图．请据图回答下面的问题．
（1）该人工生态系统与自然生态系统相比，最大的优点是物质、能量的多级利用，使能量更多地流向对人类最有益的部分，最大的缺点是生物种类少，营养结构单一．
（2）在该生态系统内，如果人的能量70%来自农作物、20%来自鸡等家禽、10%来自猪，则人体如果获得100kJ 的能量，至少要消耗1100kJ能量的农作物．
（3）该庭院生态系统是利用了物质循环再生原理、整体性原理（填生态工程的基本原理）而设计的．

Answer 1

分析 1、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、环境自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．
2、生态工程依据的原理：
（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”．
3、能量传递效率的相关计算：
已知高营养级的能量，求低营养级能量时：（1）需最多能量：选最长食物链，按÷10%计算；（2）需最少能量：选最短食物链，按÷20%计算．
已知低营养级的能量，求高营养级能量时：（1）获得能量最多：选最短食物链，按×20%计算；（2）获得能量最少：选最长食物链，按×10%计算．

解答 解：（1）该人工生态系统与自然生态系统相比，最大的优点是物质、能量的多级利用，使能量更多地流向对人类最有益的部分，最大的缺点是生物种类少，营养结构单一．
（2）在该生态系统内，如果人的能量70%来自农作物、20%来自鸡等家禽、10%来自猪，则人体如果获得100kJ 的能量，至少要消耗（按照能量传递效率20%来计算）100×70%÷20%+100×20%÷20%÷20%+100×10%÷20%÷20%=1100千焦能量的农作物．
（3）该庭院生态系统是利用了物质循环再生原理、整体性原理而设计的．
故答案为：
（1）物质、能量的多级利用，使能量更多地流向对人类最有益的部分     生物种类少，营养结构单一
（2）1100
（3）物质循环再生原理  整体性原理

点评 本题考查生态系的结构和功能、生态农业和生态工程的原理，要求考生识记生态系统的组成成分及各成分的功能；掌握生态系统中能量传递效率的相关计算；识记生态工程依据的原理，能结合所学的知识准确答题．