2020版高考生物一輪復(fù)習(xí) 課堂互動(dòng)探究案4 生態(tài)工程(含解析)

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1、課堂互動(dòng)探究案4 生態(tài)工程 考點(diǎn)突破 素養(yǎng)達(dá)成  生態(tài)工程的基本原理(國(guó)考5年未考) (地方卷:2014重慶卷;2013廣東卷) 【師說(shuō)考問(wèn)】 考問(wèn)1 生態(tài)工程建設(shè)的目的:遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律,充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力,防止環(huán)境污染,達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。 考問(wèn)2 特點(diǎn):少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。 考問(wèn)3 基本原理 (1)物質(zhì)循環(huán)再生原理:物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復(fù)、分層分級(jí)利用。 (2)物種多樣性原理:物種繁多而復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的抵抗力穩(wěn)定性。 (3)協(xié)調(diào)與平衡原理:處理好生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡,需要考慮環(huán)境承載力。 (4)整體性原理:進(jìn)

2、行生態(tài)工程建設(shè)時(shí),不但要考慮到自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律,更重要的是,還要考慮到經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等系統(tǒng)的影響力。 (5)系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理:包括系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理和系統(tǒng)整體性原理。 考問(wèn)4 探究下面生態(tài)工程原理的不同點(diǎn) 項(xiàng)目 理論基礎(chǔ) 意義 實(shí)例 物質(zhì)循環(huán) 再生原理 物質(zhì)循環(huán) 可避免環(huán)境污染及其對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)展的影響 “無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)” 物種多樣 性原理 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 生物多樣性程度高,可提高系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性,提高系統(tǒng)的生產(chǎn)力 “三北防護(hù)林”建設(shè)中的單純林問(wèn)題,珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性問(wèn)題 協(xié)調(diào)與平 衡原理 生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡 生物的數(shù)量不超過(guò)環(huán)境承載力

3、,可避免系統(tǒng)的失衡和破壞 太湖富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題、過(guò)度放牧等 整體性 原理 社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然構(gòu)成復(fù)合系統(tǒng) 統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)系,保障系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定 林業(yè)建設(shè)中自然系統(tǒng)與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系問(wèn)題 系統(tǒng)學(xué)和 工程學(xué)原 理    系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理:分布式優(yōu)于集中式和環(huán)式 改變和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以改善功能 桑基魚塘 系統(tǒng)整體性原理:整體大于部分之和 保持系統(tǒng)很高的生產(chǎn)力 珊瑚礁、藻類和珊瑚蟲的關(guān)系 【題組跟進(jìn)】 高考題組——研考向  生態(tài)工程的基本原理 [經(jīng)典高考]現(xiàn)有一生活污水凈化處理系統(tǒng),處理流程為“厭氧沉淀池→曝氣池→兼氧池→植物池”,其中植物池中生活著水生植物

4、、昆蟲、魚類、蛙類等生物。污水經(jīng)凈化處理后,可用于澆灌綠地。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)污水流經(jīng)厭氧沉淀池、曝氣池和兼氧池后得到初步凈化。在這個(gè)過(guò)程中,微生物通過(guò)________呼吸將有機(jī)物分解。 (2)植物池中,水生植物、昆蟲、魚類、蛙類和底泥中的微生物共同組成了________(填“生態(tài)系統(tǒng)”、“群落”或“種群”)。在植物池的食物網(wǎng)中,植物位于第________營(yíng)養(yǎng)級(jí)。植物池中所有蛙類獲得的能量最終來(lái)源于________所固定的______能。 (3)生態(tài)工程所遵循的基本原理有整體性、協(xié)調(diào)與平衡、________和________等原理。 (4)一般來(lái)說(shuō),生態(tài)工程的主要任務(wù)是對(duì)____

5、__________________________進(jìn)行修復(fù),對(duì)造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進(jìn)行改善,并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。 解析:(1)依據(jù)題干信息分析,污水流經(jīng)厭氧沉淀池時(shí),有些微生物能通過(guò)無(wú)氧呼吸分解有機(jī)物;流經(jīng)兼氧池時(shí),微生物既能進(jìn)行有氧呼吸,又能進(jìn)行無(wú)氧呼吸。(2)根據(jù)本小題提供的信息可推知植物池中所有的生物構(gòu)成了群落。植物處于食物鏈的第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。植物池中所有的蛙類獲得的能量最終來(lái)源于生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能。(3)生態(tài)工程的基本原理包括物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理。(4)根據(jù)本小題中提供的信息可推測(cè),生態(tài)工程的主要任務(wù)是對(duì)已被破壞的

6、生態(tài)環(huán)境或受損的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)。 答案:(1)有氧和無(wú)氧(或細(xì)胞) (2)群落 一 生產(chǎn)者 太陽(yáng) (3)物種多樣性 物質(zhì)循環(huán)再生 (4)已被破壞的生態(tài)環(huán)境(或受損的生態(tài)系統(tǒng)) [師說(shuō)技巧] 熟悉生態(tài)工程的兩種模式 1.桑基魚塘模式 (1)特點(diǎn):人工建立的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。做到蠶糞養(yǎng)魚、魚糞肥塘、塘泥肥田、肥桑,從而獲得稻、魚、蠶繭三豐收。 (2)圖示: 2.沼氣農(nóng)田立體養(yǎng)殖模式 (1)特點(diǎn):通過(guò)控制溫室內(nèi)的溫度、光照、氣體和水肥等因素,縮短生產(chǎn)周期,大幅度提高糧食、蔬菜和水果的產(chǎn)量和質(zhì)量。 (2)圖示: 模擬題組——預(yù)趨勢(shì)  生態(tài)工程的原理 1.[經(jīng)

7、典模擬]“四位一體”生態(tài)農(nóng)業(yè)是我國(guó)北方典型的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式,它以沼氣為紐帶,將沼氣池、豬禽舍、蔬菜栽培與日光溫室有機(jī)地組合在一起。下列有關(guān)敘述不正確的是(  ) A.將牛糞、豬糞直接施入沼氣池,可以為沼氣池中的微生物生長(zhǎng)提供物質(zhì)和能量 B.建立該系統(tǒng)遵循的主要原理有物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理等 C.該系統(tǒng)的主要成分是蔬菜,人、牛、豬等均為消費(fèi)者,它們構(gòu)成食物網(wǎng) D.由于廢棄物的再利用,提高了該系統(tǒng)中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率 解析:將牛糞、豬糞直接施入沼氣池,可以被微生物將其中的有機(jī)物分解為無(wú)機(jī)物,同時(shí)將能量多級(jí)利用,A正確;該生態(tài)系統(tǒng)將農(nóng)業(yè)廢棄物的轉(zhuǎn)化、再生和資源化等綜合起

8、來(lái),同時(shí)又增加了蔬菜的種植和豬牛等家畜的飼養(yǎng),遵循了能量的多級(jí)利用、物質(zhì)循環(huán)再生、物種多樣性等原理,B正確;生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的主要成分,又是基石。人、豬和牛直接或間接取食于生產(chǎn)者(蔬菜)。生產(chǎn)者和消費(fèi)者構(gòu)成了食物鏈或食物網(wǎng),C正確;不同結(jié)構(gòu)的生態(tài)系統(tǒng),其能量傳遞效率是不會(huì)改變的,D錯(cuò)誤。 答案:D 2.[2019·資陽(yáng)模擬]下列有關(guān)生態(tài)工程的原理和實(shí)例中,錯(cuò)誤的是(  ) 選項(xiàng) 有關(guān)實(shí)例 相關(guān)的生態(tài)工程原理 A 無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè) 遵循物質(zhì)循環(huán)再生原理 B 在人工林中增加植被的層次 遵循物種多樣性原理 C 無(wú)錫太湖水體富營(yíng)養(yǎng)化引起大面積水華 違反協(xié)調(diào)與平衡原理 D 前

9、面造林,后面砍林 違反系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理 解析:D項(xiàng)中講的是在追求生態(tài)效益時(shí)必須考慮到社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益,這明顯是整體性原理。 答案:D 3.[經(jīng)典模擬]下列關(guān)于生態(tài)工程的理解,不合理的是(  ) A.我國(guó)“三北防護(hù)林”運(yùn)用物種多樣性原理,取得了巨大的生態(tài)效益 B.小流域綜合治理模式應(yīng)用了生態(tài)工程的整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理等 C.在濕地周圍建立緩沖帶,可減少人類的干擾,使?jié)竦匾揽孔匀谎萏娴然謴?fù)其生態(tài)功能 D.在對(duì)城市進(jìn)行規(guī)劃和布局時(shí),要進(jìn)行城市生態(tài)分區(qū) 解析:我國(guó)“三北防護(hù)林”雖然取得了巨大的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益,但是由于沒(méi)有完全按照自然生態(tài)規(guī)律辦事,也產(chǎn)生了

10、不少問(wèn)題,例如最初進(jìn)行林帶建設(shè)時(shí),沒(méi)有遵循物種多樣性原理,單一種植了大片的樟子松林,導(dǎo)致松毛蟲肆虐,很多地方的樟子松因此奄奄一息。 答案:A  生態(tài)工程實(shí)例分析(國(guó)考5年未考) (地方卷:2014重慶卷;2013廣東、浙江卷) 【師說(shuō)考問(wèn)】 考問(wèn)1 生態(tài)工程的類型與設(shè)計(jì)原則 生態(tài)工程的類型 考問(wèn)2 生態(tài)工程實(shí)例分析 (1)農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程的核心和優(yōu)點(diǎn)分別是:核心是沼氣工程;優(yōu)點(diǎn)是開(kāi)發(fā)可以更新的資源,減少環(huán)境污染。 (2)小流域綜合治理生態(tài)工程的“綜合”表現(xiàn)在:同時(shí)考慮到生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益,不同氣候帶、不同自然條件和不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的地區(qū),各具特色。 (3)大區(qū)域生

11、態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程應(yīng)著重考慮的問(wèn)題 ①考慮樹種生態(tài)適應(yīng)性問(wèn)題,種植適宜品種;②考慮樹種多樣性,保證防護(hù)林體系穩(wěn)定性。 (4)進(jìn)行濕地生態(tài)恢復(fù)工程的主要措施和面臨的主要困難 ①主要措施:退耕還湖;②主要困難:解決遷出湖區(qū)居民的生計(jì)問(wèn)題。 (5)建設(shè)礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程的主要措施是:①種植耐旱的灌木、草和樹;②確定合理載畜量;③改良表土。 (6)城市環(huán)境生態(tài)工程中,解決大氣污染和水污染的措施是:①解決大氣污染措施:禁止使用有鉛汽油;②水污染:減少或禁止污水排放,進(jìn)行污水凈化。 【題組跟進(jìn)】 高考題組——研考向  生態(tài)工程的實(shí)例  [2014·重慶卷,7節(jié)選]Ⅰ.為治理某廢棄采

12、石場(chǎng)的生態(tài)環(huán)境,對(duì)其進(jìn)行了公園化建設(shè)。 (1)對(duì)其進(jìn)行整理和覆土,并選擇適生植物進(jìn)行人工造林,不同恢復(fù)時(shí)期的植物物種數(shù)如圖所示。t0→t1,植物殘?bào)w及凋落物中的有機(jī)物被生態(tài)系統(tǒng)中的________轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物,使土壤條件得到改善;同時(shí)由于人工林土壤中存在 ________,導(dǎo)致群落中植物物種數(shù)增加;t1→t3,人工林抵抗力穩(wěn)定性的變化是________;群落中植物物種數(shù)逐漸增加,物種之間________加劇。 (2)通過(guò)人工林建設(shè)和園林景觀構(gòu)建,既改善了生態(tài)環(huán)境,又可提高社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益,這主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的________原理。 解析:Ⅰ.(1)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分中分解者的功能是將動(dòng)植

13、物遺體殘骸中的有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)物;從廢棄采石場(chǎng)開(kāi)始進(jìn)行的演替為次生演替,由于保留了植物的種子或其他繁殖體能使群落中植物物種數(shù)可迅速增加;t1→t3植物物種數(shù)變多,一般來(lái)說(shuō),生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多,食物網(wǎng)越復(fù)雜,其抵抗力穩(wěn)定性就越強(qiáng);群落中的植物物種數(shù)增加,相互爭(zhēng)奪資源(如陽(yáng)光、水)和空間越激烈,競(jìng)爭(zhēng)加劇。(2)生態(tài)系統(tǒng)改善后,考慮到社會(huì)—經(jīng)濟(jì)—自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng),體現(xiàn)了整體性原理。 答案:Ⅰ.(1)分解者 種子或繁殖體 增強(qiáng) 競(jìng)爭(zhēng) (2)整體性 師說(shuō)拓展 生態(tài)工程的實(shí)例 類型 主要原理 注意問(wèn)題 農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程 物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理 ①核心:

14、沼氣工程 ②優(yōu)點(diǎn):農(nóng)林牧副漁全面發(fā)展;開(kāi)發(fā)可更新資源,減少環(huán)境污染 小流域綜合治理生態(tài)工程 整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、工程學(xué)原理 ①“綜合”表現(xiàn)在同時(shí)考慮到生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益; ②不同氣候帶、不同自然條件和不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的地區(qū),生態(tài)工程模式應(yīng)各具特色 大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程 物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理 工程建設(shè)中應(yīng)注意的問(wèn)題: ①考慮樹種生態(tài)適應(yīng)性問(wèn)題,種植適宜品種; ②考慮樹種多樣性,保證防護(hù)林體系穩(wěn)定性; ③不同地區(qū)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r采取不同策略 濕地生態(tài)恢復(fù)工程 協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理 ①主要措施:退耕還湖; ②主要困難:解決遷出湖區(qū)居民

15、的生計(jì)問(wèn)題 礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程 系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理 ①種植耐旱的灌木、草和樹; ②確定合理載牧量; ③改良表土 城市環(huán)境生態(tài)工程 協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理等 ①解決大氣污染措施:禁止使用有鉛汽油; ②水污染:減少或禁止污水排放,進(jìn)行污水凈化 模擬題組——預(yù)趨勢(shì)  生態(tài)工程的實(shí)例分析 1.[2019·揭陽(yáng)聯(lián)考]下圖為某地一生態(tài)工程建設(shè)模式圖,請(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問(wèn)題: (1)該生態(tài)工程模式的最大優(yōu)點(diǎn)是____________________________________________。該生態(tài)工程種植不同的農(nóng)作物、果樹、苗木,飼養(yǎng)牛、豬、雞等

16、多種畜禽,這體現(xiàn)了生態(tài)工程的________原理;各種糞便可作為沼氣發(fā)酵的原料,體現(xiàn)了生態(tài)工程的________原理。 (2)該生態(tài)工程中,處于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物除雞、奶牛、魚外還有________。該生態(tài)工程建設(shè)中,魚塘中每一種魚苗的投放量都不宜超過(guò)其________。 解析:(1)圖中生態(tài)工程能夠?qū)崿F(xiàn)能量和物質(zhì)的分層多級(jí)利用(或提高物質(zhì)和能量的利用率),減少環(huán)境污染。該生態(tài)工程中有不同的農(nóng)作物、果樹、苗木和多種畜禽,體現(xiàn)了生態(tài)工程的物種多樣性原理;各種糞便可作為沼氣發(fā)酵的原料,體現(xiàn)了生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理。(2)圖示生態(tài)工程中,農(nóng)作物、果樹、苗木是第一營(yíng)養(yǎng)級(jí),雞、奶牛、魚、豬、人都可

17、作為第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)。養(yǎng)魚時(shí),魚塘中每一種魚苗的投放量都不宜超過(guò)其環(huán)境容納量。 答案:(1)實(shí)現(xiàn)能量和物質(zhì)的分層多級(jí)利用(或提高物質(zhì)和能量的利用率),減少環(huán)境污染 物種多樣性(或整體性) 物質(zhì)循環(huán)再生 (2)豬、人 環(huán)境容納量(K值) 2.[2019·廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)考前訓(xùn)練]下面為利用自然生態(tài)系統(tǒng)凈化城市生活污水的一種大面積、敞開(kāi)式污水處理池塘(即穩(wěn)定塘)示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題: (1)穩(wěn)定塘一般會(huì)出現(xiàn)藻類增多現(xiàn)象,影響出水水質(zhì)。在穩(wěn)定塘中種植挺水植物可使藻類密度下降,也可以引進(jìn)____________控制藻類的過(guò)度繁殖。從穩(wěn)定塘輸出的CO2________(填“大于”“小于”或“

18、等于”)輸入穩(wěn)定塘的CO2。 (2)處理后的出水和流入污水相比,明顯減少的元素是________,穩(wěn)定塘每天處理污水的量是有限的,說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)的____________。 (3)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是____________________________。輸入第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量,一部分________________,一部分用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖等生命活動(dòng),儲(chǔ)存在生產(chǎn)者的有機(jī)物中。 (4)穩(wěn)定塘依據(jù)的最主要的生態(tài)工程原理是________。在引入生物種類上可以利用生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞,因?yàn)樾畔⒛軌騙___________,以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。 解析:(1)挺水植物可影響藻類光合作用,使

19、藻類種群密度下降,引入以藻類為食的動(dòng)物也可降低藻類密度,控制藻類的過(guò)度繁殖;向穩(wěn)定塘輸入的二氧化碳只有生產(chǎn)者的光合作用固定的二氧化碳,穩(wěn)定塘輸出的二氧化碳包括各生物呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳和微生物分解污水中有機(jī)物產(chǎn)生的二氧化碳,故輸出的CO2大于輸入的CO2。(2)污水中的有機(jī)物被分解產(chǎn)生的含N、P等元素的無(wú)機(jī)鹽可被植物吸收,處理后的出水與流入的污水相比,明顯減少的元素為N、P;穩(wěn)定塘每天處理污水的量是有限的,說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有限的。(3)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量包括生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能總量和污水中有機(jī)物含有的能量;輸入第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量,一部分在呼吸作用過(guò)程中以熱能的形式散失,一部分用于

20、生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖等生命活動(dòng),儲(chǔ)存在生產(chǎn)者體內(nèi)的有機(jī)物中。(4)穩(wěn)定塘將流入的污水分解產(chǎn)生無(wú)機(jī)鹽和二氧化碳用于植物的生長(zhǎng)發(fā)育和光合作用,故穩(wěn)定塘依據(jù)的主要原理是物質(zhì)循環(huán)再生原理;信息傳遞能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系,維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。 答案:(1)以藻類為食的動(dòng)物 大于 (2)N、P 自我調(diào)節(jié)能力有限 (3)生活污水中有機(jī)物含有的能量和生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能 在生產(chǎn)者的呼吸作用中以熱能的形式散失了 (4)物質(zhì)循環(huán)再生原理 調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系 課堂總結(jié) 網(wǎng)絡(luò)建構(gòu) [網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)] [答題必備] 1.生態(tài)工程建設(shè)的目的是遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律,充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力,防止環(huán)境污染,達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的同步發(fā)展。 2.物質(zhì)循環(huán)再生原理的基礎(chǔ)是物質(zhì)循環(huán);物種多樣性原理的基礎(chǔ)是生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性;協(xié)調(diào)與平衡原理的基礎(chǔ)是生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)和平衡;整體性原理的基礎(chǔ)是社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和自然構(gòu)成復(fù)合系統(tǒng);系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理的基礎(chǔ)是系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能。 3.農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程的主要原理是物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理和物種多樣性原理;小流域綜合治理生態(tài)工程的主要原理是整體性原理和協(xié)調(diào)與平衡原理;大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程和城市環(huán)境生態(tài)工程的主要原理都是協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理。 7

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