现有一个较大的生态系统,其中包括1000公顷(1公顷=10000米2)的农田,一个1.0×105米、随着对生态和环境保护认识的日益深入,人们意识到在发展经济的同时,必须注意对生态和环境的保护,实现社会

Question

现有一个较大的生态系统,其中包括1000公顷(1公顷=10000米2)的农田,一个1.0×105米
、随着对生态和环境保护认识的日益深入,人们意识到在发展经济的同时,必须注意对生态和环境的保护,实现社会效益、经济效益、生态效益的并举和优化.现有一个较大的生态系统,其中包括1000公顷（1公顷=10000米2）的农田、一个1.0×105米2的湖泊以及一种必须加以保护的食鱼鹰等.又有2种可供选择种植的经济作物（作物1和作物2）,一年只能种植一季,有关这两种作物种植所涉及的一些参数见表.由表可知,不同作物的经费投入、收入、施药量及流失率不同.湖水最初未受污染,种植作物后,会因农药的流失,有一定量的农药由流经农田的水流带入湖泊（假定流入湖泊中的农药不会流失）,而湖泊中水的体积常年稳定在2.0×105米3.湖水中的农药会沿着食物链：浮游植物→食藻鱼类→食鱼鹰,在生物体内逐步积累,越到食物链的后端,体内农药的质量分数越大.假定该种食鱼鹰体内最大可承受的农药质量分数为2.69×10-4,由此换算出湖水中农药的质量分数最大不能超过4.05×10-6.（注：①因湖水质量巨大,在计算过程中可将湖水质量视作溶液质量；②√1000≈32）请你运用所学的知识回答下列问题：（1）在满足保护食鱼鹰的前提下,若2种作物中只能种植1种,那么作物1最多可种植多少公顷?作物2最多可种植多少公顷?（2）根据问题（1）的结果,种植哪种作物可取得更大的经济效益?（3）现在我们既要保护这种食鱼鹰,又只能选择种这2种作物,同时又要充分利用这1000公顷的农田,以取得更大的经济效益.对此你的建议是什么?

Answer 1

（1）设作物1可种植面积为x1,作物2可种植面积为x2
当作物1种植面积为x1时,流入湖泊的农药量为6（kg/hm^2）X0.15x1=0.9x1（kg/hm^2）【注：hm^2是公顷的符号】
∵湖水质量大,农药质量小,可将湖水质量视作溶液的质量
∴0.9x1（kg/hm^2）/（2.0X10^5m^3X1.0X10^3kg/m^3）＜＝4.5X10^-6
得x1＜＝900hm^2
同理作物2有0.5x2（kg/hm^2）/（2.0X10^5m^3X1.0X10^3kg/m^3）＜＝4.5X10^-6
得x2＜＝1620公顷
故作物1只能种植900公顷,作物2最多种植1620公顷,因此可种足1000公顷.
（2）设种植作物1的经济收入为y1,种植作物2的经济收入为y2
y1=1000（元/hm^2）x1-1500（根号n1）元,n1=900（hm^2）
y1=1000（元/hm^2）X900公顷-1500（根号900）元=9.0X10^5元-4.5X10^4元=8.55X10^5元
同理可得：
y2=700（元/hm^2）x2-600（根号n2）元,n2=1000（hm^2）
y2=700（元/hm^2）X1000公顷-600（根号1000）元=7.0X10^5元-1.92X10^4元=6.8X10^5元.
故种植作物1可获得更大的经济效益.