生態(tài)工程的主要類型生態(tài)工程在農(nóng)業(yè)中的應用教案-浙科版高中生物選修3

1、第一節(jié) 生態(tài)工程的主要類型第二節(jié) 生態(tài)工程在農(nóng)業(yè)中的應用作的白主掙學理教材自業(yè)自測定”暴礎n e學 習區(qū)知識All生態(tài)工程的概念 i.生態(tài)工程誕生的背景課標解讀重點難點.理解生態(tài)工程的原理。.簡述生態(tài)工程的主要類型及其在農(nóng)業(yè)上的應用。.分析我國農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的主要技術。.生態(tài)工程的原埋及主要類型。（重點）.農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的意義以及我國農(nóng)業(yè)生 態(tài)工程的主要技術。（難點）人口爆炸、糧食短缺、資源枯竭、空氣污染、生態(tài)環(huán)境被破壞,人類面臨著生存和發(fā)展的挑戰(zhàn)。在這樣的背景下，20世紀60年代，生態(tài)工程應運而生。.生態(tài)工程原理整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)和再生。.生態(tài)工程學的研究對象生態(tài)工程學的研究對象是社會一一經(jīng)濟一一

2、自然復合生態(tài)系統(tǒng)。知識2生態(tài)工程的主要類型1.物質(zhì)循環(huán)利用的生態(tài)工程。.節(jié)水和廢水處理與應用的生態(tài)工程。.山區(qū)小流域綜合治理與開發(fā)的生態(tài)工程。.清潔及可再生能源系統(tǒng)組合利用的生態(tài)工程。|思考交流|.下圖所體現(xiàn)的主要生態(tài)工程原理是什么？【提示】 物質(zhì)循環(huán)再生原理。知識3|生態(tài)工程在農(nóng)業(yè)中的應用1.農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的模式將土機物轉(zhuǎn) 化為有機物使系統(tǒng)狹得 全#的經(jīng)矯)效猛、生態(tài)效井、世金效券和經(jīng)濟效棉為M 制進行優(yōu)化技生春和行濟坦律. 從各科農(nóng)畜產(chǎn)品的社 會需求設.責源狀況.我國農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的主要技術(1)核心技術：物質(zhì)的良性循環(huán)技術。(2)潔凈可再生新能源開發(fā)技術：如太陽能、沼氣、風能等。(3)種植業(yè)

3、和畜牧業(yè)合理優(yōu)化技術:如退耕還林、還草，設計高效可行的套種、間種和 輪種，減少農(nóng)藥、化肥使用。|思考交流|.在一個經(jīng)常發(fā)生蟲災的林業(yè)管理粗放地帶，人們提出了營造混合林和單純林兩個方 案，并產(chǎn)生了爭論。請你判斷：哪一個方案比較合理？道理是什么？【提示】 營造混合林比較合理。 因為混合林的物種數(shù)目比單純林多，生態(tài)結(jié)構較為復 雜，抵抗力穩(wěn)定性強。.農(nóng)業(yè)生態(tài)工程對調(diào)整種植業(yè)和畜牧業(yè)結(jié)構的意義(1)農(nóng)業(yè)生態(tài)工程以生態(tài)學原理為依據(jù),將種植、養(yǎng)殖、且廣、園藝與林業(yè)、副業(yè)、加 工業(yè)等進行優(yōu)化，將農(nóng)業(yè)廢棄物的轉(zhuǎn)化、再生及資源化等綜合起來,將節(jié)能、應用清潔能源、 生態(tài)建筑及人口調(diào)控、生物多樣性保護等結(jié)合起來。(2

4、)生態(tài)農(nóng)業(yè)有效地促進了物質(zhì)循環(huán)、能量流動、信息流動的暢通、人與環(huán)境和諧相處,經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境和社會效益同步發(fā)展,是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化過程中保證農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一種生產(chǎn)方式。.庭院生態(tài)工程(1)組成分析也存在物質(zhì)循一個家庭庭院也是一個人工生態(tài)系統(tǒng)，其中有生產(chǎn)者、消費者、分解者, 環(huán)與能量流動。(2)庭院生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)濟效益分析通過計算分析，學會計算農(nóng)產(chǎn)品的投入、產(chǎn)出及利潤通過對庭院生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)濟效益的剖析，認識物目的要求質(zhì)循環(huán)和能量多級利用的意義通過對農(nóng)戶能源利用的分析,認識沼氣發(fā)酵、太 陽能開發(fā)利用的重要性（3）幾個計算方法：利潤=產(chǎn)出投入成本利潤率=利潤十* x 1 00% 成本正遑判斯.農(nóng)作物秸桿“過

5、腹還田”體現(xiàn)了物質(zhì)、能量循環(huán)利用。（X）【提示】能量是不能循環(huán)利用的。.庭院生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構設置有效地促進了能量流動、物質(zhì)循環(huán)、信息流動白暢通。（，）. “退耕還林”、“退耕還草”政策，也是從追求生態(tài)效益出發(fā)，重新優(yōu)化組合種植業(yè)和畜牧業(yè)的關系。（，）.人工肥料的過度使用，只會導致土壤肥力的下降。（X）【提示】也可導致環(huán)境的破壞。.開發(fā)風能和潮汐能均屬于物質(zhì)的良性循環(huán)技術。（X ）【提示】兩者都屬于潔凈可再生的新能源開發(fā)技術。浮t ”動探究合作 究區(qū)探究1|生態(tài)工程的主要類型破疑雄.幣土 .七j 媒一知能【問題導思】設計生態(tài)工程應該注意哪幾個方面？我國的生態(tài)工程主要類型有哪些？嘗試舉出物質(zhì)循環(huán)利用

6、的生態(tài)工程的幾個實例？.如何設計生態(tài)工程（1）物質(zhì)能夠被循環(huán)利用，實現(xiàn)“廢物資源化”，從而達到取之不盡用之不竭的效果，也能夠避免環(huán)境污染，如“無廢棄物農(nóng)業(yè)”。（2）在有限的資源條件下，利用物種多樣性，增強系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性；增加利用環(huán)節(jié), 實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的提高，如“三北防護林建設中的單純林問題”。（3）通過改變和優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)部不同組分間的結(jié)構，達到改善系統(tǒng)功能的目的，如“?；?魚塘”。(4)考慮環(huán)境承載力，即環(huán)境所能養(yǎng)活的生物種群的數(shù)量，避免生態(tài)系統(tǒng)的失衡和破壞。.生態(tài)工程的主要類型(1)物質(zhì)循環(huán)利用的生態(tài)工程城市：生活垃圾進行減量化、無害化、資源化處理，將生活垃圾中有機部分、人畜的 糞便等

7、轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)生態(tài)復合肥。農(nóng)村：發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)，將農(nóng)作物秸稈“過腹還田”，利用禽畜糞便與作物秸稈培養(yǎng)食用菌后再培養(yǎng)蚯蚓，蚓糞殘渣再作為肥料，既減少或避免了田間燒草給環(huán)境帶來的污染，又增加了產(chǎn)值。(2)節(jié)水和廢水處理與應用的生態(tài)工程西北干旱地區(qū)：雨水和地表水收集農(nóng)業(yè)區(qū)：節(jié)水灌溉技術節(jié)水城市：工業(yè)節(jié)水系統(tǒng)的開發(fā)等造糖廠：糖渣制酒精廢水處理與應用造紙廠：廢液回收鈣粉、木質(zhì)素 屠宰場：廢血提取凝血酶、血紅蛋白(3)山區(qū)小流域綜合治理與開發(fā)的生態(tài)工程問題：小流域水土流失問題。對策：進行綜合治理。案例：甘肅隴南縣“九子登科”模式。(4)清潔及可再生能源系統(tǒng)組合利用的生態(tài)工程清潔及可再生能源主要有：沼氣、太陽能、風

8、能和潮汐能。名師點撥.在建立不同生態(tài)工程時，要遵循不同的設計原理，不能相互照搬，應該因地制宜。.在進行生態(tài)工程建設時，應該積極利用自然生態(tài)系統(tǒng)的強大自我恢復力，節(jié)省投資。.生態(tài)恢復能力有限，不能認為有了生態(tài)工程，就可以先污染、破壞，后治理。卜圖是某村生態(tài)工程示意圖，請據(jù)圖回答下列問題。底登匚抵臚，“一港青物質(zhì)在系統(tǒng)內(nèi)流動一碓加到市場(1)這一生態(tài)工程的結(jié)構和功能有哪些特點?(2)藍綠萍的代謝類型是,在生態(tài)系統(tǒng)中的地位是 。(3)如圖是某科研工作者為該村設計的垃圾資源化、無害化處理的一種方案，請據(jù)圖回答問題。嗎生寒圜“有機肥料可一收部分因，網(wǎng)收的心機廢棄物以發(fā)解處是H汨氣卜4wjTHffl此方案

9、中過程需每一位居民的參與，參與的行動方式是 。過程利用的生物屬于生態(tài)系統(tǒng)的何種成分？ 。從對資源的充分利用角度看，途徑比途徑突出的優(yōu)點是【審題導析】解答此題的關鍵在于明確此生態(tài)工程依據(jù)的原理及優(yōu)越性，即充分應用 了物質(zhì)循環(huán)利用原理，提高了單位面積的產(chǎn)出，同時減少了環(huán)境污染，大大提高了農(nóng)業(yè)的綜 合效益?！揪v精析】(i)該生態(tài)工程以沼氣工程為中心，農(nóng)林牧副漁各業(yè)全面發(fā)展，增加了 勞動力就業(yè)機會，促進了經(jīng)濟發(fā)展；同時又降低了環(huán)境污染，促進了農(nóng)村的可持續(xù)發(fā)展。(2)藍綠萍的代謝類型是自養(yǎng)需氧型，屬于生產(chǎn)者。(3) 過程是對垃圾的分類處理；過程是利用分解者的分解作用處理有機廢棄物，此過程既充分利用了廢

10、棄有機物中的能量，又減少了因燃燒帶來的污染。【答案】(1)以沼氣工程為中心， 農(nóng)林牧副漁各業(yè)全面發(fā)展，增加了勞動力就業(yè)機會，促進了經(jīng)濟發(fā)展，降低了環(huán)境污染，促進了農(nóng)村的可持續(xù)發(fā)展(2)自養(yǎng)需氧型生產(chǎn)者(3)將生活垃圾分類處理分解者 充分地、分層次地多級利用了垃圾中的物質(zhì)，提高了能量利用率，并且減少了因燃燒帶來的污染探究2我國農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的主要技術分析【問題導思】生態(tài)農(nóng)業(yè)的基本內(nèi)涵是什么？我國農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的主要技術有哪些？.生態(tài)農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵生態(tài)農(nóng)業(yè)設計時充分利用當?shù)刈匀毁Y源，利用動物、植物和微生物間的相互依存關系，使生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量被分層次地充分利用,使生產(chǎn)一種產(chǎn)品時所產(chǎn)生的有機廢物成為

11、另一種產(chǎn)品的投入， 也就是實現(xiàn)無廢物生產(chǎn)， 提供盡可能多的潔凈產(chǎn)品。 生態(tài)農(nóng)業(yè)的優(yōu) 越性體現(xiàn)在：實現(xiàn)了對物質(zhì)和能量的多級利用； 減少了對能源和資源的消耗，減少了環(huán)境污 染。.我國農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的主要技術含義實例物質(zhì)的良性循環(huán)年物質(zhì)在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復、分層分級利用庭院生態(tài)系統(tǒng)、?；~塘、秸稈的“過腹還田”潔凈可再生的新能源開發(fā)技術在自然界中可以不斷再生， 取 之不盡、用之不竭，對環(huán)境無 害或危害極小，而且資源分布 廣泛，適合就地開發(fā)利用風能、太陽能、水能、地熱能等非化石能源種植業(yè)和畜牧業(yè)合理優(yōu)化技術盡量少用農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)外部 的化肥和農(nóng)藥，提高作物的產(chǎn) 量和畜牧業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)量我國西部實施的“退耕

12、還林、退耕還草”政策生物防治技術主要措施是保護和利用自然 界害蟲的天敵、繁殖優(yōu)勢天 敵、發(fā)展性激素防治害蟲等以蟲治蟲，保護天敵安全越 冬；應用性引誘劑發(fā)揮天敵 趨集效應名師點撥如何理解“污染物是放錯地方的資源”對環(huán)境造成危害的污染物，采用一定的措施和技術， 就能夠進行回收和循環(huán)利用，這樣不但能夠減少環(huán)境污染，而且提高了資源的利用效率，減少了資源的浪費。例如，對廢水、污水中的重金屬或氮、磷等養(yǎng)分就可以進行回收再利用。因此說污染物是放錯地方的資源。卜例以如圖是兩個農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構模式圖。陽*網(wǎng)h(1)請根據(jù)圖a、圖b所示的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構，在下圖中用箭頭完成這兩個生態(tài)系統(tǒng)能量 流動和利用的圖解(各種

13、生物的呼吸作用耗能和圖中未標出的分解者耗能可不標出)。圖a：太陽能農(nóng)作物家禽、家畜A圖b:工一厘Z0日慧含| sisA(2)圖 所示生態(tài)系統(tǒng)的能量能夠更多地被人類利用，原因是 O(3)圖b所示生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構充分體現(xiàn)了生態(tài)工程的 技術。至七圖;:標羽物質(zhì)的 篷生良性循環(huán)技術【思維導圖】解答此題的思維流程如下：能量流動 利用關系 復雜|同老士原始傳統(tǒng)| 農(nóng)業(yè)生 態(tài)系統(tǒng),一同【精講精析】 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是人工建立的生態(tài)系統(tǒng)，其主要特點是人的作用非常突出，人們種植的各種農(nóng)作物、飼養(yǎng)的各種家禽、家畜是這類生態(tài)系統(tǒng)的主要成員。根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動過程及 a、b兩個農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構模式圖，我們可以比較容易

14、地用箭頭把兩 個生態(tài)系統(tǒng)中能量流動和利用的關系表示出來。比較a、b兩個生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構模式圖可見，圖a中能量流動和利用關系簡單，是一種原始和傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，把家禽、家畜和人的糞肥直接用作農(nóng)作物的肥料， 其中含有大量的能量， 只能被土壤中的微生物通過呼吸作用散 放到環(huán)境中去，是一種很大的能源浪費，整個生態(tài)系統(tǒng)中能量利用率較低。相比較而言，圖b中能量流動和利用關系復雜，是一種實用價值更大的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。在這一生態(tài)系統(tǒng) 中，人們把人、禽、畜的糞便及農(nóng)作物中未被人、禽、畜利用的秸稈混合放入沼氣池中，利用微生物的發(fā)酵作用來產(chǎn)生沼氣，為人們的生活提供能源；人們還把沼渣和農(nóng)作物的秸稈作為食用菌的培養(yǎng)基

15、，培養(yǎng)出的食用菌又為人們提供了營養(yǎng)價值較高的食品；菌渣還可以再用作家禽、 家畜的飼料。這樣，該生態(tài)系統(tǒng)中農(nóng)作物所固定的能量就被更好地加以利用了，大大提高了能量的利用率，減少了浪費。這種農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式若能大范圍地推廣應用，必將大大提高我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益?！敬鸢浮?1)如下圖圖a：太陽地家禽，家齋(2)b 圖b所示生態(tài)系統(tǒng)中流向分解者的能量，還有一部分可以以生活能源或食物中化 學能的形式被人類再度利用(3)物質(zhì)的良性循環(huán)本課知識小結(jié)網(wǎng)絡構建,用占及川后源第生態(tài)工程結(jié)論語句.生態(tài)工程的原理是整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生。.生態(tài)工程的主要類型有：物質(zhì)循環(huán)利用型、節(jié)水和廢水處理與應用型、山區(qū)小流域

16、綜合治理與開發(fā)型和清潔及可再生能源系統(tǒng)組合型等。.農(nóng)業(yè)中的生態(tài)工程主要有：庭院生態(tài)工程和農(nóng)業(yè)生態(tài)工程。4.我國農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的主要技術(1)物質(zhì)的良性循環(huán)技術。(2)潔凈可再生的新能源技術。(3)種植業(yè)和畜牧業(yè)合理優(yōu)化技術。5.生態(tài)農(nóng)業(yè)有效地促進物質(zhì)循環(huán)、能量流動、信息流動的暢通，人與環(huán)境和諧相處，經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境和社會效益的同步發(fā)展。生態(tài)農(nóng)業(yè)是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化過程中保證農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一種生產(chǎn)方式。方專雙基達標迪里珠 生生基景 達一中標交流t 習區(qū).下列關于農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的敘述，不正確的是（）A.實現(xiàn)了對物質(zhì)和能量的循環(huán)利用B.建立了 “原料一一產(chǎn)品一一原料一一產(chǎn)品”的無廢料生產(chǎn)體系C.使廢物資源化

17、，提高了能量的轉(zhuǎn)化效率，減少了環(huán)境污染D.使能量盡可能多地流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠帧窘馕觥哭r(nóng)業(yè)生態(tài)工程以生態(tài)學原理為依據(jù)，將種植、養(yǎng)殖、水產(chǎn)、園藝與林業(yè)、副業(yè)、加工業(yè)等進行優(yōu)化，將農(nóng)業(yè)廢棄物的轉(zhuǎn)化、再生及資源化等綜合起來，將節(jié)能、應用清潔能源、生態(tài)建筑以及人口控制、 生物多樣性保護等結(jié)合起來，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。它有效地促進了物質(zhì)循環(huán)和能量流動，但不能使能量循環(huán)利用?！敬鸢浮?A.發(fā)展經(jīng)濟與保護環(huán)境，是發(fā)展中國家面臨的一個重要問題，你認為走下面哪一條路是最佳選擇（）A.先污染、破壞，后治理B.邊污染、破壞，邊治理C.污染、破壞、不治理D.少污染、少破壞、及時治理【解析】處理好經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)

18、境保護的關系，要做到少污染、少破壞，及時治理，才能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展?！敬鸢浮?D.在我國西部大開發(fā)戰(zhàn)略中，“保護天然林”和“退耕還林 （草）”是兩項重要的內(nèi)容,采取這兩項措施的首要目標是 （）A.開展生態(tài)旅游B.發(fā)展畜牧業(yè)C.增大木材產(chǎn)量D.改善生態(tài)環(huán)境【解析】 目前，由于人們對自然資源的不合理利用，特別是對森林、草原的破壞，出現(xiàn)一系列的環(huán)境危機，如沙塵暴的頻繁發(fā)生，大量的土地沙漠化，水土流失嚴重等。因此， 在西部大開發(fā)戰(zhàn)略中，采取的措施主要是改善生態(tài)環(huán)境。【答案】 D.下列關于庭院生態(tài)工程的敘述，不正確的是（）A.庭院生態(tài)系統(tǒng)中也存在生產(chǎn)者、消費者和分解者B.庭院生態(tài)工程也要設計能量流動和物質(zhì)

19、循環(huán)過程C.每一個家庭庭院都是一個農(nóng)業(yè)生態(tài)工程D.庭院生態(tài)工程也存在經(jīng)濟效益和生態(tài)效益【解析】 庭院也是一個人工生態(tài)系統(tǒng)，如果將生態(tài)工程在庭院生態(tài)系統(tǒng)中應用，就成為一個小型農(nóng)業(yè)生態(tài)工程。【答案】C.下列關于生態(tài)工程的敘述，不正確的是()A.當人類賴以生存的生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)嚴重的問題時，生態(tài)工程應運而生B.生態(tài)工程能夠減少環(huán)境污染C.生態(tài)工程以充分利用環(huán)境和資源為前提，生產(chǎn)出更多的產(chǎn)品D.生態(tài)工程力求達到生態(tài)效益，經(jīng)濟效益和社會效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一【解析】本題考查對生態(tài)工程概念的理解，A選項為生態(tài)工程的背景， B D選項為生態(tài)工程的意義，C項描述明顯錯誤。答案為 Co【答案】C.江蘇某縣地處水鄉(xiāng)，畜禽養(yǎng)殖和栽桑養(yǎng)蠶是當?shù)剞r(nóng)業(yè)的兩大支柱產(chǎn)業(yè)。在生產(chǎn)總量 不斷擴張的同時，該縣堅持在發(fā)展中解決環(huán)境問題，優(yōu)化生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)了資源的利用最大化。請分析該縣農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(部分)示意圖，據(jù)圖回答下列問題。(1)該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)白能量流動從 開始，圖中 屬于消費者的生物有。(2)該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的設計遵循的原理有 與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)相比，該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)更能凈化環(huán)境，主要原因是(4)該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)為何能提高經(jīng)濟效益？ (5)從生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性看，該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)較簡單的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)不易發(fā)生蟲害的原因是 ；請說出兩種根據(jù)生物學原理防治害蟲的方法(6)根據(jù)該縣地處水鄉(xiāng)這一資源優(yōu)勢，請就該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)提出一條合