Question

17．某研究性学习小组参观某农场建立的以沼气为中心、以保护生态环境为目标的“四位一体”生态农业（人居-种植-养殖-沼气）时绘出了如下模式图，请分析回答下列问题．

（1）构建以沼气为中心的“四位一体”生态农业时所依据的主要生态学原理是物质循环再生原理，该生态农业最大的优点是提高物质和能量利用率，减轻环境污染（或实现物质和能量的多级利用，减少环境污染）．
（2）建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量尽可能多地流向对人类最有效益的部分；
其能量利用效高的原因是其在营养结构上具有多级利用特点；在农业生产上，将蘑菇房与蔬菜大棚相通，可提高蔬菜产量，其原因是蘑菇细胞呼吸放出二氧化碳，为蔬菜的光合作用提供原料．
（3）利用植物秸秆生产乙醇时，植物秸秆经预处理后，被微生物A所产生的纤维素酶水解，转化成葡萄糖．在控制通气的情况下，能促进微生物B的发酵过程．写出微生物B发酵过程的相关反应方程式：C₆H₁₂O₆ $\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+少量能量．
（4）秸秆在沼气池中处理成沼渣后有利于植物的吸收利用，原因是微生物将秸秆中的有机物分解为无机物．
（5）该生态系统把种植、养殖、沼气和人居有机地组合在一起，优化了系统结构，改善了系统功能，从而又遵循系统结构决定功能原理．

Answer 1

分析 1、分析题图：图示为当地生态工程示意图．其中农作物为生产者，是生态系统的主要成分；家禽和人为消费者；食用菌、沼气池中的微生物为分解者．
2、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．

解答 解：（1）该生态农业生态模式时主要依据的生态学原理是物质循环再生，该生态系统最大的优点是提高物质和能量利用率，减轻环境污染．
（2）建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量尽可能多地流向对人类最有效益的部分；其能量利用效高的原因是其在营养结构上具有多级利用特点；因为蘑菇细胞呼吸放出二氧化碳，为蔬菜的光合作用提供原料，所以在农业生产上，将蘑菇房与蔬菜大棚相通，可提高蔬菜产量．
（3）利用植物秸秆生产乙醇时，植物秸秆经预处理后，被微生物A所产生的纤维素酶水解，转化成葡萄糖．在控制通气的情况下，能促进微生物B的酒精发酵过程．微生物B酒精发酵过程的相关反应方程式为：C₆H₁₂O₆ $\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+少量能量．
（4）秸秆在沼气池中处理成沼渣后，微生物将秸秆中的有机物分解为无机物，有利于植物的吸收利用．
（5）该生态系统把很多单个生产系统通过优化组合有机地整合在一起，这体现了系统的结构决定功能原理．
故答案为：
（1）物质循环再生原理　提高物质和能量利用率，减轻环境污染（或实现物质和能量的多级利用，减少环境污染）
（2）尽可能多地流向对人类最有效益的部分      多级利用    　蘑菇细胞呼吸放出二氧化碳，为蔬菜的光合作用提供原料
（3）纤维素　 通气　 C₆H₁₂O₆ $\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+少量能量
（4）微生物将秸秆中的有机物分解为无机物
（5）系统结构决定功能

点评 本题结合当地生态农业示意图，考查生态农业工程，要求考生识记生态系统的组成，掌握各组成成分之间的关系；识记生态工程原理及生态工程的优点，能结合图示信息准确答题．