重视理论联系实际,关注科学技术、社会经济和生态环境的协调发展,联系生产与现实生活中的实际问题,是在高考命题中重要的命题指导思想。通过发挥高考的导向作用,而更有利于中学全面素质教育的实施和对学生创新精神和实践能力的培养。在国家大力提倡和发展社会主义新农村建设的大形势下,以宏观生态学中的生态农业的建设模式为背景,考查生态学的相关原理和规律以及与其相关的其他联系,正逐渐成为命题专家们的最爱。
下面是笔者对近几年来高考中出现的相关生态农业模式试题进行的归纳、整理和分析,以期望了解其命题的主要形式和考查的主要方向。
例一 (2008年江苏)江苏某农户创建的冬季生态型种植养殖模式如下图所示,请据图回答下列问题。
(1) 牛棚内产生的可扩散进入蔬菜大棚,提高蔬菜大棚,提高蔬菜的光合效率;蔬菜光合作用产生的可扩散进入牛棚。
(2) 秸杆除了作为牛的饲料外,还可与牛粪混合堆入进行,腐熟的产物肥效提高,这是因为 。这种肥料用物蔬菜栽培可以提高蔬菜产量。
(3) 在牛的品系、饲料品种和用量不变的条件下,采用这种养殖模式,牛的生长速率明显提高,其主要原因是 。
(4) 牛棚保温所需的热能来源于牛身散热、地热、和。
(5) 从生态系统主要功能的角度分析,这种种植养殖模式较好地实现了 。
答案:(1) 二氧化碳 氧气 (2) 发酵 微生物将有机物分解为无机物 (3) 牛棚内温度较高因而牛维持体温消耗的能量较少 (4) 太阳光能 发酵产热 (5) 物质的循环利用和能量的高效利用
试题分析:
从背景材料上分析:本题是以我国北方“四位一体”生态农业模式为原型,通过实物模式图的方式展示其基本构成,该生态模式主要以生态学、经济学和系统工程学为基本原理;以太阳能为动力,将种植业和养殖业相结合。通过生物的质能转换技术,在全封闭的状态下,将猪禽舍和日光温室等组合在一起。
从命题的角度分析:本题第(1)小题考查了光合作用和呼吸作用及其关系;第(2)小题考查了生态系统成分中分解者的作用;第(3)小题考查了关于动物代谢方面的知识;第(4)小题考查了生态系统成分中非生物的能量的来源;第(5)小题考查了生态农业的主要功能。
例二 (2007年广东)近年来在防治稻田虫害方面进行了多种尝试,如①构建稻一萍一鱼生态系统,在该系统中,虽有危害水稻的病菌、害虫和杂草,但鱼的活动可起到除虫、松土和增氧的作用,红萍叶片内的蓝藻固氮可促进红萍和水稻生长;②培育转Bt基因抗虫水稻,减少虫害。此外,一些水稻遭遇虫害时会释放某些物质,引来天敌消灭害虫,科学家称之为稻田三重营养关系。
根据上述材料,请回答下列问题:
(1) 指出在稻一萍一鱼生态系统中存在哪些种间关系。(各举一例) 。
(2) 在稻田三重营养关系中,水稻通过信息引来天敌,防治害虫。
(3) 转Bt基因抗虫水稻不可能一劳永逸地解决虫害问题,因为 。
(4) 画出稻一萍一鱼生态系统的能量流动图(不考虑与人的联系)。。
答案:(1) 捕食:虫吃水稻(或杂草),或鱼吃虫;竞争:水稻(或红萍)与杂草竞争;寄生:病菌寄生在水稻上;互利共生:红萍与蓝藻共生。(2) 化学 (3) 昆虫会进化(或产生抗性)。
(4)
试题分析:
从背景材料上分析:本题是以我国南方等地区的“稻―萍―鱼共生水田农业”模式为背景材料,既在水田中起垄,垄上种稻,垄下水中养萍养鱼,形成立体农渔业的生态结构。充分发挥水稻、红萍等生产者与害虫和鱼等消费者之间的营养关系,以实现水稻和鱼的双丰收。
从命题的角度分析:本题第(1)小题考查了生态系统中的种间关系;第(2)小题考查了生态系统功能中的信息传递功能;第(3)小题考查了变异和进化方面的内容;第(4)小题考查了生态系统能量流动示意图的绘制,提高了试题考查的难度。
例三 (1997年上海)在我国南方某些地区建立了“桑基鱼塘”农业生态系统,获得了鱼、猪、蚕和粮全面丰收。下图是该生态系统的物质循环和能量流动示意图。请据图回答:
(1) 该生态系统所需的能量来自。
(2) 该生态系统的生产者是。
(3) 该生态系统中除了已知的生物种类外,还必须有等生物作为。
(4) 在该生态系统内,物质经多次重复利用,提高了率。
(5) 该生态系统是根据的原理建立的。
答案:(1) 太阳能 (2) 水稻、桑 (3) 腐生的微生物 分解者 (4) 能量的转化和利用
(5) 生态学和工程学
试题分析:
从背景材料上分析:本题是以我国南方典型的“桑基鱼塘”生态农业模式为背景,通过提供文字箭头示意图的形式,展示了这种生态农业模式成分间的相互关系。该模式主要是在低洼易涝区挖地成塘,堆泥成基,塘中养鱼,基上种植桑树、甘蔗、果树和花卉,以塘泥作桑、蔗、果树的肥料,桑叶养蚕,蚕粪、桑叶、蔗叶作鱼饵,塘基互养,形成水陆互养的基塘农业人工生态系统。
从命题的角度分析:本题的第(1)、(2)、(3)小题均是考查了生态系统的组成成分,属于基础考查;第(4)小题则是从生态系统的功能上考查生态农业和传统农业相比较的突出优点,即提高了物质和能量的利用效率;第(5)小题则是考查了建立生态农业的基本原理。
例四 (2009年全国卷Ⅰ)某种植玉米的农场,其收获的玉米籽粒既作为鸡的饲料,也作为人的粮食,玉米的秸秆则加工成饲料喂牛,生产的牛和鸡供人食用。人、牛、鸡的粪便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源,沼渣,沼液作为种植玉米的肥料。据此回答(不考虑空间因素):
(1) 请绘制由鸡,牛,玉米和人组成的食物网:
(2) 牛与鸡之间(有,无)竞争关系,理由是。人与鸡的种间关系是,人与牛的种间关系是。
(3) 流经该农场生态系统的总能量来自所固定的,无机环境中的碳以形式进入该人工群落。
(4) 假设该农场将生产玉米的1/3作为饲料养鸡,2/3供人食用,生产出的鸡供人食用,现调整为2/3的玉米养鸡,1/3供人食用,生产出的鸡供人食用,理论上,该农场供养的人数将会(增多、不变、减少),理由是 。
答案:(1)(2) 无,它们所需食物资源不同(或牛食玉米秸秆、鸡吃玉米籽粒)捕食与竞争,捕食。(3) 玉米(其他合理答案也给分),太阳能,CO2 (4) 减少,改变用途的1/3玉米被鸡食用后,在鸡这一环节散失了一部分能量,导致人获得的能量减少。
试题分析:
从背景材料上分析:该题是用文字描述了某农场的种植及养殖相关情况,并明确提供了生物之间的相互关系。并且沼气池的设计使得农场中各种废弃物的能量能够得到最为充分的利用,所以应该可以把该农场看成是一个生态型农场。
从命题的角度分析:第(1)小题是考查了生态系统的营养结构即食物网的绘制;第(2)小题则考查了生态系统中生物之间的种间关系;第(3)小题考查了流入生态系统的能量及物质循环的问题;第(4)小题则考查了能量流动流动的特点。
综上所述,此类问题在考查时,背景材料的形式可能是实物模式图,可能是文字箭头示意图,也可能是纯文字描述。而不论是哪种形式的背景材料,从中分析出其中存在哪些生物间的关系是我们解决问题的关键。从所设计问题来看,仍然以考查生态学的基础知识为主,如生物间的营养关系、生态系统的结构及功能的相关知识。另外与本专题知识相联系的光合作用和呼吸作用以及基因工程相关知识也可能成为考查内容。
(赵汝亚 江苏省铜山县郑集高级中学 221143)