图示为当前流行的农村庭院生态工程模式图，其生态系统各成分的组成和相互关系如图所示。回答下列问题：

（1）流经该生态系统的总能量是                   。从生态学角度分析，人们建立图示农业生态系统的主要目的是                   。

（2）在充分利用能量，减少环境污染的同时，通过饲养家禽、家畜，发展沼气工程，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，体现了生态工程的________原理。将鸡鸭等放养在果园，比单纯种植果园和单纯养殖鸡鸭带来的效益之和还要高，体现了生态工程中的________原理。该系统将多个生产系统通过优化组合，有机整合在一起，提高了系统的生产力，这体现了生态工程中的________原理。

（3）植食性昆虫的粪便中的能量属于第________营养级同化的能量。从生态系统稳定性看，该生态系统比简单的农田生态系统不易发生虫害的原因是                                          。

（4）一般来说，生态工程的主要任务是对            进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。

污水处理厂的污泥富含有机质和无机成分，可用作肥料，但其多环芳烃（PAHs）等有机污染物含量通常较高，施入土壤会带来二次污染。生物质炭是由作物废弃秸秆等炭化而成。将污泥、含7%生物质炭的污泥均堆放一段时间后用于盆栽实验，研究它们对黑麦草生长及PAHs迁移的影响，结果见下表。

（1）生物质炭孔隙结构发达，能改善土壤的通气状况，使根系细胞            加强，ATP合成增加，从而促进根系对土壤中         的吸收。

（2）由表可知，施用含生物质炭污泥，         ，从而促进黑麦草生长；污泥的施用使土壤和黑麦草的PAHs含量         ，但生物质炭的输入能       ，从而降低PAHs污染的风险。由此可见，生物质炭有望用作污泥改良剂，促进污泥的推广应用。污泥的应用符合生态工程的         原理。

（3）污水处理也可以利用人工湿地进行。下图是利用人工湿地净化生活污水(主要含有机物)的原理简图。据图回答：

①控制污水流入人工湿地的速率，有利于有机污染物被充分分解，使出水口处的水质达到了排放要求。污水不能过量流入人工湿地，说明生态系统的          。

②若将该地区改造为湿地公园，改造时，要适当增加生物种类，这符合生态工程的         原理。

基因工程、细胞工程、胚胎工程和生态工程技术飞速发展，在生产中获得了越来越广泛的应用。请回答下列相关方面的问题：

（1）胰岛素是治疗糖尿病的有效药，天然胰岛素注射后会堆积在皮下，需较长时间才能进入血液，科学家利用__________________技术对胰岛素进行改造使其成为速效药，提高了胰岛素的治疗效果；人类遗传病是很难用一般药物进行治疗的，治疗遗传病的最有效的手段是__________________。

（2）植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的________________，还可以髙效快速实现种苗的大量繁殖，选取植物____________（部位）进行组织培养可获得脱毒植株，实现作物增产。

（3）哺乳动物的受精过程中，精子顶体内的顶体酶能协助精子穿过卵细胞的________________________________________最终进入卵细胞内完成受精作用，防止多精子入卵受精的两道屏障是____________________________。

（4）桑基鱼塘生态系统能充分利用废弃物中的能量，形成“无废弃物农业”，这主要遵循了生态工程__________________的原理；我国西北土地沙化严重，其中一个重要原因是过度放牧，导致草场退化，这主要违背了生态工程中的____________________的原理。

某同学为研究农业废弃物及其处理方法,做了一个简单的实验,即将少许干稻草切碎装入一试管中,加塞,管塞中央打孔用一玻管插入,连通气体干馏装置,然后用酒精灯灼烧试管底部,结果发现:装有稻草的试管底部变黑,导管壁有浅黄色粉末,干馏出的气体有刺激气味。请分析回答:

(1) 请帮这个同学拟一个实验课题:                 

(2) 请推测该实验中,试管底部变黑的原因是稻草中含有大量的            元素,刺激性气味可能是燃烧过程中产生了      。

(3) 为了避免燃烧产生的       气体对温室效应的影响,现提倡“无废弃物农业”,该模式遵循了       原理。

(4) 请帮该同学设计使稻草变废为宝、节源增效的“无废弃农业”处理方法:          (写出一种方法即可)。

(5)为进一步提高生态经济效益，建立的以沼气为中心、以保护生态环境为目标的“四位一体”生态农业，养猪场引进了一头肉质优良的花猪，运用______(填“DNA重组”“核移植”或“胚胎分割”)技术可实现利用当地品种生产花猪的设想。