高中 | 二 生态工程的实例和发展前景 题目答案及解析

稿件来源:高途

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选择性必修二 生物与环境

第四章 人与环境

第3节 生态工程

二 生态工程的实例和发展前景

科研人员对西湖的富营养化问题进行生态修复,回答以下问题。

湖泊生态系统可以通过自我调节能力使之具有                                                                的相对稳定,叫做该生态系统的稳定性。

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保持或恢复自身结构和功能

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湖泊生态系统可以通过自我调节能力使之具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,叫做生态系统的稳定性。

研究员为探究菹草、苦草两种沉水植物抑制浮游藻类的途径在西湖的不同区域进行实验,结果如下:

$\rm 1$:水样中总氮($\rm TN$)、总磷($\rm TP$);

$\rm 2$:水样中叶绿素$\rm a$含量等指标

①图$\rm 1$说明:                                                                。(至少答出两点)

②据图$\rm 2$可知,沉水植物可以抑制“水华”的爆发,水样中的叶绿素$\rm a$含量可以反映                的多少。

③根据图$\rm 1$和图$\rm 2$分析                (“$\rm N$”或“$\rm P$”)对浮游藻类的生长影响更大,依据是                                                                

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种植菹草和苦草均能有效降低水体的总氮和总磷,菹草更能有效降低总氮,苦草更能有效降低总磷;浮游藻类;$\\rm N$;与苦草相比菹草降低总氮更明显,水样中叶绿素$\\rm a$含量更低,说明浮游藻类的数量更少

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①图$\rm 1$说明用两种沉水植物处理后,水体中的总氮($\rm TN$)、总磷($\rm TP$)含量均下降,说明种植菹草和苦草均能有效降低水体的总氮和总磷;用菹草处理的水体中总氮($\rm TN$)含量下降值比苦草处理的大,说明菹草更能有效降低总氮;而用苦草处理的水体中总磷($\rm TP$)含量下降值比菹草处理的大,说明苦草更能有效降低总磷。

②浮游藻类细胞内含有叶绿素,水样中的叶绿素$\rm a$含量可以指一定程度上代表浮游藻类的多少。由图$\rm 2$可知,用两种沉水植物处理后,水样中叶绿素$\rm a$含量均明显下降,而水样中叶绿素$\rm a$含量与浮游藻类有关,说明沉水植物可以抑制“水华”的爆发。

③叶绿素$\rm a$多代表浮游藻类多,由图$\rm 2$知菹草处理后的叶绿素$\rm a$更少,说明菹草处理对浮游藻类的生长影响更大,而由图$\rm 1$可知,菹草处理比苦草处理时$\rm N$降低的更多,所以由此可见$\rm N$对浮游藻类的生长影响更大。

鉴于细菌对水域生态系统的变化具有反应迅速等特点,环境监测部门提取不同处理区水体细菌的$\rm 16\;\rm s-rDNA$(能体现不同菌属之间的差异)进行$\rm PCR$,电泳结果如下图$\rm 3$所示:

据图推测,种植菹草和苦草可以较好实现生态修复,种植苦草比种植菹草的修复效果                (填“强”、“弱”或“相同”)。请根据实验结果做出合理的解释                                                                

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弱;处理后水体细菌的丰富度增加(细菌种类增加;细菌的多样性增加)

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$\rm 16\;\rm s-rDNA$能体现不同菌属之间的差异,$\rm 16\;\rm s-rDNA$条带越多说明细菌种类多,因而能说明生态修复效果更好,据图$\rm 3$可知,菹草和苦草处理区水体细菌的$\rm 16\;\rm s-rDNA$电泳条带都比无草的对照组多,且种植菹草的水体中$\rm 16\;\rm s-rDNA$电泳条带更多,因而可说明菹草和苦草处理后水体细菌的丰富度均大于无草处理后水体细菌的丰富度,种植菹草和苦草可以较好实现生态修复,且种植苦草比种植菹草的修复效果弱。

扬州的一些河流面临与杭州西湖相似的水体富营养化问题,请结合上述信息和生态修复的协调性原理,对夏季扬州的这些河流生态系统提出至少两条修复措施                                                                

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措施①:混合种植适合本地生长的多种沉水植物;措施②:减少工业、农业、生活污水中的$\\rm N$$\\rm P$等污染物的排放措施

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由上述试验可知:种植菹草和苦草,使水体中的总氮($\rm TN$)、总磷($\rm TP$)含量均下降;菹草和苦草处理后水体细菌的丰富度增加,可以较好实现生态修复,因此,对夏季扬州的这些河流生态系统的措施有:措施一:种植菹草和苦草,使水体中的总氮($\rm TN$)、总磷($\rm TP$)含量均下降,改善水体富营养化问题。措施二:种植多种适合本地生长的沉水植物,并比较其修复水体的能力,选择最合适的沉水植物大量种植。措施三:减少工业、农业、生活污水中的$\rm N$$\rm P$等污染物的排放,从源头上减轻水体富营养化。措施四:混合种植适合本地生长的多种沉水植物。措施五:增加水体中的细菌丰富度,实现生态修复。

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