论文部分内容阅读
摘 要：新课标实施以后，生物选3课本中就增补生态工程的知识，高考命题以及平时测试对这一部分的考查主要以图示的形成呈现，这就要求学生要准确掌握生态工程的理论知识，本文介绍了生态工程的概念、生态工程遵循的原则，以及习题中对生态工程的考查，有助于学生在学习生态工程注意细节性问题，更好地分析有关生态工程的图示。
关键词：生态工程；习题
中图分类号：E271文献标志码：A文章编号：2095-9214（2016）09-0027-01
一、概念
生态工程：人类应用自然生态系统，系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计和调控技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，追求生态、经济、社会效益的统一。
二、生态工程遵循的原理
（一）物质循环再生原理。生态系统是由物质构成的，无论是生产者、消费者、分解者，无机环境都是由C、H、O、Ga、Mg、Cu、Zn等元素构成的，这些元素在生态系统中周而复始、循环利用、具有全球性，如果没有物质循环的系统，地球就会产生废弃物，污染环境。例如：无废弃物农业。
（二）物种多样性原理。在特定的时间和空间内，该地区的植物、动物、微生物的种类越多，说明此地区的物种越丰富，越能抵抗住外界的干扰。当外界环境不利时，某物种可能会死亡，但是由于各生物之间依靠食物链的相互作用、相互依存，还是会有其他的物种占据它原来的营养级，保证生态系统的稳定性。例如：我国的“三北防护林”和“珊瑚礁生态系统的多样性”。
（三）协调与平衡原则。协调：生物与环境相适应。平衡：种群数量要在环境的容纳量内。如果生物的数量过多，超过了环境的最大容纳量，就会引起生态系统的失衡与破环。例如：泛滥的水葫芦对生态系统的影响。
（四）整体性原理。整体性原理是指人类生活在一个社会—经济-自然复合而成的巨大系统中，是建立在对系统成分的性质及相互关系的充分了解的基础上的整体理论，是解决生态环境问题的必要基础，在进行生态建设时，要进行整体性的考虑，即要考虑到自然生态系统规律，也要考虑到社会习惯，人们经济观念等系统的影响力。例如：建设林业工程时要处理好自然生态系统与社会、经济之间的关系
（五）系统学和工程学原理。1.系统的结构决定功能的原理：在生态工程建设中需要考虑优化系统的结构进而改善系统的功能。如果把系统的结构比作计算机网络，3种计算机网络机构分别为集中式、环式、分布式。其中分布式结构的可靠性高于集中式和环式结构，因为在分布式结构中，如果局部发生故障，不至于整个系统全部瘫痪，还会有部分功能正常运转。例如：桑基鱼塘。2.系统整体性原理：系统整体性是指在生态系统中生产者、消费者、分解者各组分之间要有适当的数量关系，只有这样才能保证生态系统中物质循环、能量流动、信息传递的顺利进行，从而构成一个有机的整体，实现总体功能大于部分之和的效果。例如：藻类和珊瑚虫的共生关系。
三、有关生态工程的习题
窦店村生态农产是生态农业的典范。该村庄将农田、秸秆、沼气池、实用菌、种植农作物、养蘑菇、家禽、果树等多个生产过程合理地有机结合起来，使生态效益达到了良性循环。请就此生态村庄的特点，完成下列问题。
1.该生态村庄充分体现了生态工程基本原理中的、和原理。
2.如图所示是该生态工程沼气池的制作，如果将“无机物—农田”这一环节去掉，会对生态农业系统有怎样的影响？
3.如图所示为该生态村庄中物质循环的过程，下列选项中不符合生态工程原理的叙述是（ ）
A.物质经过多级利用，实现了良性循环；B.每一级生产环节都获得了产品输出，提高了农民们的经济收入；C.由于食物链延长，能量逐渐损耗，系统总能量利用率降低；D.由于物质的循环利用，提高了物质的利用率并减少了对环境的污染。
4.在生态建设中，有人认为应使形成的食物链和营养级越长越多越好，请你结合所学有关生态工程中物种多样性的原理，解释该结论是否正确？
解析：农村综合发展型生态工程是生态工程的典型事例，习题中常会以图示的形式考查学生的掌握情况，学生应对农村综合发展型生态工程有一个系统的认识，即农民们不但可以将农作物贩卖给收粮的大户获得收入，他们还可以将作物秸秆变废为宝，在玉米等农作物未完全成熟之前，可以将其果穗和秸秆切碎，刚切割后的秸秆含水量较高可以放在田间晒至2—6小时之后将其填入到青贮塔或窑中，在密封的条件下进行厌氧发酵成为易储存、供牛羊为食的青饲料。在农村还可以利用人、畜禽的粪尿作为原材料生产沼气，主要成份为甲烷，利用沼气进行日常的炊事、烘干农作物、供暖、照明等。沼液中的营养物质易被植物吸收，肥效是普通肥料的的10倍以上，沼液在使用过程中即使用量较高，也不会导致植物出现烧苗现象，常用于水产养殖业。沼渣中富含N、P、K等元素和各种氨基酸等营养物质，既可以当作基肥和追肥，减少农药化肥的使用也降低了种地的成本。还可以供鱼池、螺池使用节省了精饲料。这样不但农村饲料、燃料、肥料的缺乏就得到了缓解，还创造了许多劳动力就业的机会。总之农村综合发展型生态工程实现了使有限的资源产生了更多的经济和社会效益，还减少了环境的污染。
答案：1.物质循环再生原理、物种多样性原理、整体性原理、协调与平衡原理、整体性原理（任意答对其中3个即可）。2.土壤中的无机物得不到补充，C、H、O、N等元素的循环利用就受到了破坏，导致土壤肥力下降。3.C虽然能量会在食物链的传递过程中逐渐递减，但是生态系统中食物链有效的延长，达到了能量多级利用、从而提高了生态系统的效益，提高了生态系统总能量的利用率。4.不正确。因为能量会随着食物链的延长逐级递减，导致高层次的营养级获得的能量较少，此营养级的生物数量也会随之减少，并不符合生态工程物种多样性的原理。
（作者单位：哈尔滨师范大学）
参考文献：
[1]戈锋主编.现代生态学（第二版）[M].北京：科学出版社，2008：615-619.
[2]朱正威，赵占良.现代生物科技专题[M].北京：人民教育出版社：2012：107-118.
关键词：生态工程；习题
中图分类号：E271文献标志码：A文章编号：2095-9214（2016）09-0027-01
一、概念
生态工程：人类应用自然生态系统，系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计和调控技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，追求生态、经济、社会效益的统一。
二、生态工程遵循的原理
（一）物质循环再生原理。生态系统是由物质构成的，无论是生产者、消费者、分解者，无机环境都是由C、H、O、Ga、Mg、Cu、Zn等元素构成的，这些元素在生态系统中周而复始、循环利用、具有全球性，如果没有物质循环的系统，地球就会产生废弃物，污染环境。例如：无废弃物农业。
（二）物种多样性原理。在特定的时间和空间内，该地区的植物、动物、微生物的种类越多，说明此地区的物种越丰富，越能抵抗住外界的干扰。当外界环境不利时，某物种可能会死亡，但是由于各生物之间依靠食物链的相互作用、相互依存，还是会有其他的物种占据它原来的营养级，保证生态系统的稳定性。例如：我国的“三北防护林”和“珊瑚礁生态系统的多样性”。
（三）协调与平衡原则。协调：生物与环境相适应。平衡：种群数量要在环境的容纳量内。如果生物的数量过多，超过了环境的最大容纳量，就会引起生态系统的失衡与破环。例如：泛滥的水葫芦对生态系统的影响。
（四）整体性原理。整体性原理是指人类生活在一个社会—经济-自然复合而成的巨大系统中，是建立在对系统成分的性质及相互关系的充分了解的基础上的整体理论，是解决生态环境问题的必要基础，在进行生态建设时，要进行整体性的考虑，即要考虑到自然生态系统规律，也要考虑到社会习惯，人们经济观念等系统的影响力。例如：建设林业工程时要处理好自然生态系统与社会、经济之间的关系
（五）系统学和工程学原理。1.系统的结构决定功能的原理：在生态工程建设中需要考虑优化系统的结构进而改善系统的功能。如果把系统的结构比作计算机网络，3种计算机网络机构分别为集中式、环式、分布式。其中分布式结构的可靠性高于集中式和环式结构，因为在分布式结构中，如果局部发生故障，不至于整个系统全部瘫痪，还会有部分功能正常运转。例如：桑基鱼塘。2.系统整体性原理：系统整体性是指在生态系统中生产者、消费者、分解者各组分之间要有适当的数量关系，只有这样才能保证生态系统中物质循环、能量流动、信息传递的顺利进行，从而构成一个有机的整体，实现总体功能大于部分之和的效果。例如：藻类和珊瑚虫的共生关系。
三、有关生态工程的习题
窦店村生态农产是生态农业的典范。该村庄将农田、秸秆、沼气池、实用菌、种植农作物、养蘑菇、家禽、果树等多个生产过程合理地有机结合起来，使生态效益达到了良性循环。请就此生态村庄的特点，完成下列问题。
1.该生态村庄充分体现了生态工程基本原理中的、和原理。
2.如图所示是该生态工程沼气池的制作，如果将“无机物—农田”这一环节去掉，会对生态农业系统有怎样的影响？
3.如图所示为该生态村庄中物质循环的过程，下列选项中不符合生态工程原理的叙述是（ ）
A.物质经过多级利用，实现了良性循环；B.每一级生产环节都获得了产品输出，提高了农民们的经济收入；C.由于食物链延长，能量逐渐损耗，系统总能量利用率降低；D.由于物质的循环利用，提高了物质的利用率并减少了对环境的污染。
4.在生态建设中，有人认为应使形成的食物链和营养级越长越多越好，请你结合所学有关生态工程中物种多样性的原理，解释该结论是否正确？
解析：农村综合发展型生态工程是生态工程的典型事例，习题中常会以图示的形式考查学生的掌握情况，学生应对农村综合发展型生态工程有一个系统的认识，即农民们不但可以将农作物贩卖给收粮的大户获得收入，他们还可以将作物秸秆变废为宝，在玉米等农作物未完全成熟之前，可以将其果穗和秸秆切碎，刚切割后的秸秆含水量较高可以放在田间晒至2—6小时之后将其填入到青贮塔或窑中，在密封的条件下进行厌氧发酵成为易储存、供牛羊为食的青饲料。在农村还可以利用人、畜禽的粪尿作为原材料生产沼气，主要成份为甲烷，利用沼气进行日常的炊事、烘干农作物、供暖、照明等。沼液中的营养物质易被植物吸收，肥效是普通肥料的的10倍以上，沼液在使用过程中即使用量较高，也不会导致植物出现烧苗现象，常用于水产养殖业。沼渣中富含N、P、K等元素和各种氨基酸等营养物质，既可以当作基肥和追肥，减少农药化肥的使用也降低了种地的成本。还可以供鱼池、螺池使用节省了精饲料。这样不但农村饲料、燃料、肥料的缺乏就得到了缓解，还创造了许多劳动力就业的机会。总之农村综合发展型生态工程实现了使有限的资源产生了更多的经济和社会效益，还减少了环境的污染。
答案：1.物质循环再生原理、物种多样性原理、整体性原理、协调与平衡原理、整体性原理（任意答对其中3个即可）。2.土壤中的无机物得不到补充，C、H、O、N等元素的循环利用就受到了破坏，导致土壤肥力下降。3.C虽然能量会在食物链的传递过程中逐渐递减，但是生态系统中食物链有效的延长，达到了能量多级利用、从而提高了生态系统的效益，提高了生态系统总能量的利用率。4.不正确。因为能量会随着食物链的延长逐级递减，导致高层次的营养级获得的能量较少，此营养级的生物数量也会随之减少，并不符合生态工程物种多样性的原理。
（作者单位：哈尔滨师范大学）
参考文献：
[1]戈锋主编.现代生态学（第二版）[M].北京：科学出版社，2008：615-619.
[2]朱正威，赵占良.现代生物科技专题[M].北京：人民教育出版社：2012：107-118.