齊健健

摘 要：新課標(biāo)實(shí)施以后，生物選3課本中就增補(bǔ)生態(tài)工程的知識(shí)，高考命題以及平時(shí)測(cè)試對(duì)這一部分的考查主要以圖示的形成呈現(xiàn)，這就要求學(xué)生要準(zhǔn)確掌握生態(tài)工程的理論知識(shí)，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(xí)題中對(duì)生態(tài)工程的考查，有助于學(xué)生在學(xué)習(xí)生態(tài)工程注意細(xì)節(jié)性問(wèn)題，更好地分析有關(guān)生態(tài)工程的圖示。

關(guān)鍵詞：生態(tài)工程；習(xí)題

中圖分類(lèi)號(hào)：E271文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：2095-9214（2016）09-0027-01

一、概念

生態(tài)工程：人類(lèi)應(yīng)用自然生態(tài)系統(tǒng)，系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科的基本原理和方法，通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)控技術(shù)組裝，對(duì)已被破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)、重建，對(duì)造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，追求生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益的統(tǒng)一。

二、生態(tài)工程遵循的原理

（一）物質(zhì)循環(huán)再生原理。生態(tài)系統(tǒng)是由物質(zhì)構(gòu)成的，無(wú)論是生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者，無(wú)機(jī)環(huán)境都是由C、H、O、Ga、Mg、Cu、Zn等元素構(gòu)成的，這些元素在生態(tài)系統(tǒng)中周而復(fù)始、循環(huán)利用、具有全球性，如果沒(méi)有物質(zhì)循環(huán)的系統(tǒng)，地球就會(huì)產(chǎn)生廢棄物，污染環(huán)境。例如：無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)。

（二）物種多樣性原理。在特定的時(shí)間和空間內(nèi)，該地區(qū)的植物、動(dòng)物、微生物的種類(lèi)越多，說(shuō)明此地區(qū)的物種越豐富，越能抵抗住外界的干擾。當(dāng)外界環(huán)境不利時(shí)，某物種可能會(huì)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(huì)有其他的物種占據(jù)它原來(lái)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，保證生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。例如：我國(guó)的“三北防護(hù)林”和“珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的多樣性”。

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

（四）整體性原理。整體性原理是指人類(lèi)生活在一個(gè)社會(huì)—經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合而成的巨大系統(tǒng)中，是建立在對(duì)系統(tǒng)成分的性質(zhì)及相互關(guān)系的充分了解的基礎(chǔ)上的整體理論，是解決生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的必要基礎(chǔ)，在進(jìn)行生態(tài)建設(shè)時(shí)，要進(jìn)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(huì)習(xí)慣，人們經(jīng)濟(jì)觀念等系統(tǒng)的影響力。例如：建設(shè)林業(yè)工程時(shí)要處理好自然生態(tài)系統(tǒng)與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)之間的關(guān)系

（五）系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理。1.系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能的原理：在生態(tài)工程建設(shè)中需要考慮優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)而改善系統(tǒng)的功能。如果把系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比作計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，3種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)分別為集中式、環(huán)式、分布式。其中分布式結(jié)構(gòu)的可靠性高于集中式和環(huán)式結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵诜植际浇Y(jié)構(gòu)中，如果局部發(fā)生故障，不至于整個(gè)系統(tǒng)全部癱瘓，還會(huì)有部分功能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。例如：?；~(yú)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(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者各組分之間要有適當(dāng)?shù)臄?shù)量關(guān)系，只有這樣才能保證生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)、信息傳遞的順利進(jìn)行，從而構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的整體，實(shí)現(xiàn)總體功能大于部分之和的效果。例如：藻類(lèi)和珊瑚蟲(chóng)的共生關(guān)系。

三、有關(guān)生態(tài)工程的習(xí)題

竇店村生態(tài)農(nóng)產(chǎn)是生態(tài)農(nóng)業(yè)的典范。該村莊將農(nóng)田、秸稈、沼氣池、實(shí)用菌、種植農(nóng)作物、養(yǎng)蘑菇、家禽、果樹(shù)等多個(gè)生產(chǎn)過(guò)程合理地有機(jī)結(jié)合起來(lái)，使生態(tài)效益達(dá)到了良性循環(huán)。請(qǐng)就此生態(tài)村莊的特點(diǎn)，完成下列問(wèn)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(wú)機(jī)物—農(nóng)田”這一環(huán)節(jié)去掉，會(huì)對(duì)生態(tài)農(nóng)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(zhì)循環(huán)的過(guò)程，下列選項(xiàng)中不符合生態(tài)工程原理的敘述是（ ）

A.物質(zhì)經(jīng)過(guò)多級(jí)利用，實(shí)現(xiàn)了良性循環(huán)；B.每一級(jí)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都獲得了產(chǎn)品輸出，提高了農(nóng)民們的經(jīng)濟(jì)收入；C.由于食物鏈延長(zhǎng)，能量逐漸損耗，系統(tǒng)總能量利用率降低；D.由于物質(zhì)的循環(huán)利用，提高了物質(zhì)的利用率并減少了對(duì)環(huán)境的污染。

4.在生態(tài)建設(shè)中，有人認(rèn)為應(yīng)使形成的食物鏈和營(yíng)養(yǎng)級(jí)越長(zhǎng)越多越好，請(qǐng)你結(jié)合所學(xué)有關(guān)生態(tài)工程中物種多樣性的原理，解釋該結(jié)論是否正確？

解析：農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程是生態(tài)工程的典型事例，習(xí)題中常會(huì)以圖示的形式考查學(xué)生的掌握情況，學(xué)生應(yīng)對(duì)農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程有一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，即農(nóng)民們不但可以將農(nóng)作物販賣(mài)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(nóng)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(shí)之后將其填入到青貯塔或窯中，在密封的條件下進(jìn)行厭氧發(fā)酵成為易儲(chǔ)存、供牛羊?yàn)槭车那囡暳稀Ｔ谵r(nóng)村還可以利用人、畜禽的糞尿作為原材料生產(chǎn)沼氣，主要成份為甲烷，利用沼氣進(jìn)行日常的炊事、烘干農(nóng)作物、供暖、照明等。沼液中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)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(guò)程中即使用量較高，也不會(huì)導(dǎo)致植物出現(xiàn)燒苗現(xiàn)象，常用于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。沼渣中富含N、P、K等元素和各種氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，既可以當(dāng)作基肥和追肥，減少農(nóng)藥化肥的使用也降低了種地的成本。還可以供魚(yú)池、螺池使用節(jié)省了精飼料。這樣不但農(nóng)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(dòng)力就業(yè)的機(jī)會(huì)?？傊r(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程實(shí)現(xiàn)了使有限的資源產(chǎn)生了更多的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，還減少了環(huán)境的污染。

答案：1.物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理（任意答對(duì)其中3個(gè)即可）。2.土壤中的無(wú)機(jī)物得不到補(bǔ)充，C、H、O、N等元素的循環(huán)利用就受到了破壞，導(dǎo)致土壤肥力下降。3.C雖然能量會(huì)在食物鏈的傳遞過(guò)程中逐漸遞減，但是生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈有效的延長(zhǎng)，達(dá)到了能量多級(jí)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?yàn)槟芰繒?huì)隨著食物鏈的延長(zhǎng)逐級(jí)遞減，導(dǎo)致高層次的營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得的能量較少，此營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物數(shù)量也會(huì)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(xué)）

參考文獻(xiàn)：

[1]戈鋒主編.現(xiàn)代生態(tài)學(xué)（第二版）[M].北京：科學(xué)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.