其能量利用率高的原因是其在营养结构上具有____________________________的特点。 (3)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过__________的作用,形成了________,才能被植物利用。 (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。
解析:(1)桑基鱼塘、蔗基鱼塘模式主要遵循的是系统学和工程学原理中系统的结构决定功能原理。在一个生态系统中最基本的生物成分是生产者和分解者。(2)从图中可以看出桑基鱼塘、蔗基鱼塘模式能有效地利用代谢废物,提高了能量利用率,使更多的能量流向对人类最有益的部分。食物链越长,消耗的能量越多,所以缩短食物链可以提高能量利用率。(3)蚕粪、蔗叶所含的有机物不能被植物直接利用,必须通过分解者将其分解成无机物才能被植物吸收和利用。(4)首先明确生态系统的主要功能是能量流动和物质循环,故生态系统功能的维持,取决于它的生产者、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是否保持动态平衡。(5)桑基鱼塘和蔗基鱼塘模式,一方面将很多单个生产系统优化组合,有机地结合在一起(系统的结构决定功能原理),另一方面系统的各组分之间要有适当的比例关系(系统整体性原理)。
答案:(1)系统的结构决定功能原理 生产者、分解者 (2)流向对人类最有益的部分 食物链短,能量多级利用
(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、信息等的转换和流通顺利完成,并实现了总体功能大于各部分之和的效果。
14.下图是我国南方尝试的农业生态系统的结构模式图,它利用雏鸭的杂食性,吃掉稻田里的杂草和害虫;利用鸭不间断的活动产生中耕浑水效果,刺激水稻生长;用作物养猪、养鸭,用稻秆培育蘑菇、生产沼气,猪鸭粪、沼渣肥田,生产出无公害的大米与蛋肉类。请据图回答:
(1)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____________________________________________。该系统中将植物秸秆、动物粪便等废弃物合理地进行了应用,这体现了生态工程的________________原理。
(2)该系统将多个生产系统通过优化组合,有机整合在一起,提高了系统生产力,这体
现了生态工程中的______________________原理。生产的大米无公害的原因是______________________________________________。
(3)在发酵装置里的B过程中起重要作用的微生物,其细胞结构与水稻细胞最主要的区别是____________________。
(4)将蘑菇房与蔬菜大棚相通,可提高蔬菜产量,试分析其增产原因:______________________________________。
解析:(1)图示农业生态系统通过建立沼气池,实现了废物资源化和能量的多级利用,其遵循的是物质循环再生原理。(2)图中生态农业施用的都是有机肥,减少了化肥和农药的使用量,因此生产的大米无公害。(3)发酵装置中的微生物主要是乳酸菌,为原核生物,无核膜包被的细胞核。(4)蘑菇为分解者,可将有机物分解为CO2等无机物,可供蔬菜进行光合作用。
答案:(1)实现物质的循环再生和能量的多级利用 物质循环再生 (2)系统的结构决定功能 减少了化肥和农药的使用量,减少了对环境的污染 (3)无核膜包被的细胞核(或无成形的细胞核) (4)蘑菇呼吸作用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
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