淺談習題中有關生態工程的考查

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，這就要求學生要準確掌握生態工程的理論知識，本文介紹了生態工程的概念、生態工程遵循的原則，以及習題中對生態工程的考查，有助于學生在學習生態工程注意細節性問題，更好地分析有關生態工程的圖示。

關鍵詞：生態工程；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

生態工程：人類應用自然生態系統，系統學等學科的基本原理和方法，通過系統設計和調控技術組裝，對已被破壞的生態環境進行修復、重建，對造成環境污染和破壞的傳統生產方式進行改善，并提高生態系統的生產力，追求生態、經濟、社會效益的統一。

二、生態工程遵循的原理

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

（二）物種多樣性原理。在特定的時間和空間內，該地區的植物、動物、微生物的種類越多，說明此地區的物種越豐富，越能抵抗住外界的干擾。當外界環境不利時，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級，保證生態系統的穩定性。例如：我國的“三北防護林”和“珊瑚礁生態系統的多樣性”。

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

（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中，是建立在對系統成分的性質及相互關系的充分了解的基礎上的整體理論，是解決生態環境問題的必要基礎，在進行生態建設時，要進行整體性的考慮，即要考慮到自然生態系統規律，也要考慮到社會習慣，人們經濟觀念等系統的影響力。例如：建設林業工程時要處理好自然生態系統與社會、經濟之間的關系

（五）系統學和工程學原理。1.系統的結構決定功能的原理：在生態工程建設中需要考慮優化系統的結構進而改善系統的功能。如果把系統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、環式、分布式。其中分布式結構的可靠性高于集中式和環式結構，因為在分布式結構中，如果局部發生故障，不至于整個系統全部癱瘓，還會有部分功能正常運轉。例如：桑基魚塘。2.系統整體性原理：系統整體性是指在生態系統中生產者、消費者、分解者各組分之間要有適當的數量關系，只有這樣才能保證生態系統中物質循環、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、有關生態工程的習題

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

1.該生態村莊充分體現了生態工程基本原理中的、和原理。

2.如圖所示是該生態工程沼氣池的制作，如果將“無機物—農田”這一環節去掉，會對生態農業系統有怎樣的影響？

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

A.物質經過多級利用，實現了良性循環；B.每一級生產環節都獲得了產品輸出，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，系統總能量利用率降低；D.由于物質的循環利用，提高了物質的利用率并減少了對環境的污染。

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

解析：農村綜合發展型生態工程是生態工程的典型事例，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展型生態工程有一個系統的認識，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燒苗現象，常用于水產養殖業。沼渣中富含N、P、K等元素和各種氨基酸等營養物質，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，還創造了許多勞動力就業的機會。總之農村綜合發展型生態工程實現了使有限的資源產生了更多的經濟和社會效益，還減少了環境的污染。

答案：1.物質循環再生原理、物種多樣性原理、整體性原理、協調與平衡原理、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，但是生態系統中食物鏈有效的延長，達到了能量多級利用、從而提高了生態系統的效益，提高了生態系統總能量的利用率。4.不正確。因為能量會隨著食物鏈的延長逐級遞減，導致高層次的營養級獲得的能量較少，此營養級的生物數量也會隨之減少，并不符合生態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.現代生態學（第二版）[M].北京：科學出版社，2008：615-619.

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