淺談習題中有關生態(tài)工程的考查

齊健健

摘 要：新課標實施以后，生物選3課本中就增補生態(tài)工程的知識，高考命題以及平時測試對這一部分的考查主要以圖示的形成呈現(xiàn)，這就要求學生要準確掌握生態(tài)工程的理論知識，本文介紹了生態(tài)工程的概念、生態(tài)工程遵循的原則，以及習題中對生態(tài)工程的考查，有助于學生在學習生態(tài)工程注意細節(jié)性問題，更好地分析有關生態(tài)工程的圖示。

關鍵詞：生態(tài)工程；習題

中圖分類號：E271文獻標志碼：A文章編號：2095-9214（2016）09-0027-01

一、概念

生態(tài)工程：人類應用自然生態(tài)系統(tǒng)，系統(tǒng)學等學科的基本原理和方法，通過系統(tǒng)設計和調控技術組裝，對已被破壞的生態(tài)環(huán)境進行修復、重建，對造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產方式進行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產力，追求生態(tài)、經濟、社會效益的統(tǒng)一。

二、生態(tài)工程遵循的原理

（一）物質循環(huán)再生原理。生態(tài)系統(tǒng)是由物質構成的，無論是生產者、消費者、分解者，無機環(huán)境都是由C、H、O、Ga、Mg、Cu、Zn等元素構成的，這些元素在生態(tài)系統(tǒng)中周而復始、循環(huán)利用、具有全球性，如果沒有物質循環(huán)的系統(tǒng)，地球就會產生廢棄物，污染環(huán)境。例如：無廢棄物農業(yè)。

（二）物種多樣性原理。在特定的時間和空間內，該地區(qū)的植物、動物、微生物的種類越多，說明此地區(qū)的物種越豐富，越能抵抗住外界的干擾。當外界環(huán)境不利時，某物種可能會死亡，但是由于各生物之間依靠食物鏈的相互作用、相互依存，還是會有其他的物種占據它原來的營養(yǎng)級，保證生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。例如：我國的“三北防護林”和“珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的多樣性”。

（三）協(xié)調與平衡原則。協(xié)調：生物與環(huán)境相適應。平衡：種群數(shù)量要在環(huán)境的容納量內。如果生物的數(shù)量過多，超過了環(huán)境的最大容納量，就會引起生態(tài)系統(tǒng)的失衡與破環(huán)。例如：泛濫的水葫蘆對生態(tài)系統(tǒng)的影響。

（四）整體性原理。整體性原理是指人類生活在一個社會—經濟-自然復合而成的巨大系統(tǒng)中，是建立在對系統(tǒng)成分的性質及相互關系的充分了解的基礎上的整體理論，是解決生態(tài)環(huán)境問題的必要基礎，在進行生態(tài)建設時，要進行整體性的考慮，即要考慮到自然生態(tài)系統(tǒng)規(guī)律，也要考慮到社會習慣，人們經濟觀念等系統(tǒng)的影響力。例如：建設林業(yè)工程時要處理好自然生態(tài)系統(tǒng)與社會、經濟之間的關系

（五）系統(tǒng)學和工程學原理。1.系統(tǒng)的結構決定功能的原理：在生態(tài)工程建設中需要考慮優(yōu)化系統(tǒng)的結構進而改善系統(tǒng)的功能。如果把系統(tǒng)的結構比作計算機網絡，3種計算機網絡機構分別為集中式、環(huán)式、分布式。其中分布式結構的可靠性高于集中式和環(huán)式結構，因為在分布式結構中，如果局部發(fā)生故障，不至于整個系統(tǒng)全部癱瘓，還會有部分功能正常運轉。例如：桑基魚塘。2.系統(tǒng)整體性原理：系統(tǒng)整體性是指在生態(tài)系統(tǒng)中生產者、消費者、分解者各組分之間要有適當?shù)臄?shù)量關系，只有這樣才能保證生態(tài)系統(tǒng)中物質循環(huán)、能量流動、信息傳遞的順利進行，從而構成一個有機的整體，實現(xiàn)總體功能大于部分之和的效果。例如：藻類和珊瑚蟲的共生關系。

三、有關生態(tài)工程的習題

竇店村生態(tài)農產是生態(tài)農業(yè)的典范。該村莊將農田、秸稈、沼氣池、實用菌、種植農作物、養(yǎng)蘑菇、家禽、果樹等多個生產過程合理地有機結合起來，使生態(tài)效益達到了良性循環(huán)。請就此生態(tài)村莊的特點，完成下列問題。

1.該生態(tài)村莊充分體現(xiàn)了生態(tài)工程基本原理中的、和原理。

2.如圖所示是該生態(tài)工程沼氣池的制作，如果將“無機物—農田”這一環(huán)節(jié)去掉，會對生態(tài)農業(yè)系統(tǒng)有怎樣的影響？

3.如圖所示為該生態(tài)村莊中物質循環(huán)的過程，下列選項中不符合生態(tài)工程原理的敘述是（ ）

A.物質經過多級利用，實現(xiàn)了良性循環(huán)；B.每一級生產環(huán)節(jié)都獲得了產品輸出，提高了農民們的經濟收入；C.由于食物鏈延長，能量逐漸損耗，系統(tǒng)總能量利用率降低；D.由于物質的循環(huán)利用，提高了物質的利用率并減少了對環(huán)境的污染。

4.在生態(tài)建設中，有人認為應使形成的食物鏈和營養(yǎng)級越長越多越好，請你結合所學有關生態(tài)工程中物種多樣性的原理，解釋該結論是否正確？

解析：農村綜合發(fā)展型生態(tài)工程是生態(tài)工程的典型事例，習題中常會以圖示的形式考查學生的掌握情況，學生應對農村綜合發(fā)展型生態(tài)工程有一個系統(tǒng)的認識，即農民們不但可以將農作物販賣給收糧的大戶獲得收入，他們還可以將作物秸稈變廢為寶，在玉米等農作物未完全成熟之前，可以將其果穗和秸稈切碎，剛切割后的秸稈含水量較高可以放在田間曬至2—6小時之后將其填入到青貯塔或窯中，在密封的條件下進行厭氧發(fā)酵成為易儲存、供牛羊為食的青飼料。在農村還可以利用人、畜禽的糞尿作為原材料生產沼氣，主要成份為甲烷，利用沼氣進行日常的炊事、烘干農作物、供暖、照明等。沼液中的營養(yǎng)物質易被植物吸收，肥效是普通肥料的的10倍以上，沼液在使用過程中即使用量較高，也不會導致植物出現(xiàn)燒苗現(xiàn)象，常用于水產養(yǎng)殖業(yè)。沼渣中富含N、P、K等元素和各種氨基酸等營養(yǎng)物質，既可以當作基肥和追肥，減少農藥化肥的使用也降低了種地的成本。還可以供魚池、螺池使用節(jié)省了精飼料。這樣不但農村飼料、燃料、肥料的缺乏就得到了緩解，還創(chuàng)造了許多勞動力就業(yè)的機會。總之農村綜合發(fā)展型生態(tài)工程實現(xiàn)了使有限的資源產生了更多的經濟和社會效益，還減少了環(huán)境的污染。

答案：1.物質循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、整體性原理、協(xié)調與平衡原理、整體性原理（任意答對其中3個即可）。2.土壤中的無機物得不到補充，C、H、O、N等元素的循環(huán)利用就受到了破壞，導致土壤肥力下降。3.C雖然能量會在食物鏈的傳遞過程中逐漸遞減，但是生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈有效的延長，達到了能量多級利用、從而提高了生態(tài)系統(tǒng)的效益，提高了生態(tài)系統(tǒng)總能量的利用率。4.不正確。因為能量會隨著食物鏈的延長逐級遞減，導致高層次的營養(yǎng)級獲得的能量較少，此營養(yǎng)級的生物數(shù)量也會隨之減少，并不符合生態(tài)工程物種多樣性的原理。

（作者單位：哈爾濱師范大學）

參考文獻：

[1]戈鋒主編.現(xiàn)代生態(tài)學（第二版）[M].北京：科學出版社，2008：615-619.

[2]朱正威，趙占良.現(xiàn)代生物科技專題[M].北京：人民教育出版社：2012：107-118.