第五章《生态工程》-课件

第五章生态工程一、生态工程的主要类型1 1、生态工程的原理和研究对象研究对象:_:_生态系统原理:整体、协调、_循环、再生社会经济自然复合2 2、生态工程的主要类型写出下列生态工程所属的类型。(1)(1)城市生活垃圾进行减量化、无害化、资源化处理所属类型:_:_(2)(2)城市、工业开发节水系统所属类型:_:_物质循环利用节水和废水处理与应用(3)(3)农村地区发展养殖业,将农作物秸秆“过腹还田”所属类型:_:_(4)(4)生产沼气所属类型:清洁及可再生能源系统组合利用(5)(5)开发利用太阳能、风能等清洁及可再生能源所属类型:_:_物质循环利用清洁及可再生能源系统组合利用(6)(6)将治坡、治沟、修梯田与发展草业、牧业、林业结合所属类型:_:_(7)(7)农业区域实施节水灌溉技术所属类型:_:_(8)(8)对废水、污水等实施减量、回收、再生和再循环的措施所属类型:_:_山区小流域综合治理与开发节水和废水处理与应用节水和废水处理与应用二、生态工程在农业中的应用1 1、庭院生态工程进行_的多级利用。2 2、农业生态工程依照_和经济规律,种养结合,优化设计。3 3、主要技术(1)(1)物质的_技术。(2)(2)洁净可再生的_技术。(3)_(3)_合理优化技术。(4)(4)套种、_、_制度,立体养殖技术,_,_技术。物质和能量生态良性循环新能源开发种植业和畜牧业间种轮种生物防治1 1、实施生态工程能够实现物质和能量的循环利用。()()【分析】在生态工程中,物质能够循环利用,能量能够实现多级利用,但不能循环利用。2 2、套种、间种技术能够充分利用光能,提高农作物产量。()()【分析】套种技术延长了利用光照的时间,间种技术利用不同植物对光照强度的需求不同,二者均使光能得到充分利用。3 3、发展生态农业就是大力发展种植业。()()【分析】发展生态农业应种养结合,合理优化种植业和畜牧业。4 4、化学防治会诱发害虫产生抗药性突变。()()【分析】害虫的抗药性突变本身存在,农药的作用是选择抗药性突变。考点 一 生态工程的基本原理 【高考警示】(1)(1)通过物质的循环利用,能够提高能量的利用效率,但并不能提高能量在营养级之间的传递效率,也不能使能量循环利用。(2)(2)不同的生态工程所依据的原理估计不同。建立不同的生态工程时要依据不同的原理,因地制宜,不能相互照搬。【典例1 1】南京古泉生态农场是生态农业的典范。该农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、养蘑菇、种桑养蚕、种植果树等多个生产过程合理地有机结合起来,成为一种高效良性的循环,生态效益达到了良性发展。请就此生态农场的特点,完成下列问题:(1)(1)该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的_、_和_。(2)(2)该系统工程的核心之一是沼气池,沼气的制作如图所示,假如将“无机物农田”这一环节去掉,对生态农业系统有何影响？_。(3)(3)在该生态农场中存在如图所示的物质循环过程,据图分析不符合生态工程原理的叙述是()()A A、物质经过多级利用,实现了良性循环B B、每一级生产环节都获得产品,提高了生态经济效益C C、由于食物链延长,能量逐级损耗,系统总能量利用率降低D D、由于各级产物都能够利用,减少了废物和污染【解析】(1)(1)生态工程中的生态农业是建立在物质循环再生、物种多样性和整体性等原理基础上的,在实现经济效益的同时,也取得了良好的生态效益和社会效益。(2)(2)物质循环的特点是循环往复、分层分级利用,从而达到取之不尽、用之不竭的目的,即物质循环再生原理。假如把“无机物农田”这一环节去掉,势必会造成物质循环受到破坏,土壤无机物得不到及时补充,土壤肥力会下降。(3)(3)能量沿着食物链流动时,能量逐级递减,传递效率大约为10%,10%,因此最高营养级获得的总能量最低。但系统的总能量包括每个生产环节上输出的产品能量,显然这个系统总能量利用率与单种作物的系统总能量利用率相比大大增加。答案:(1):(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 系统学和工程学原理(任答三个即可)(2)(2)土壤中的无机物得不到补充,物质循环受到破坏,土壤肥力下降(3)C(3)C【变式训练】在进行林业工程建设时,一方面要号召农民种树,另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题,如粮食、烧柴以及收入等问题。以上做法依据的生态工程原理是()()A A、协调与平衡原理B B、整体性原理C C、系统的结构决定功能原理 D D、以上都不是【解析】选B B。从本题中能够看出,在生态恢复的过程中不但要考虑生态效益,还要考虑与经济、社会的关系,应属于整体性原理。考点 二 生态工程在农业中的应用1 1、主要技术分析(1)(1)物质的良性循环技术:实现废物资源化,提高能量利用效率。(2)(2)套种技术:依照不同植物的生长期,充分利用光能。(3)(3)间种技术:依照不同植物对光照强度的需求不同,充分利用光能。(4)(4)轮种技术:由于不同作物对无机盐离子的选择吸收,能够恢复或提高土壤肥力。(5)(5)生物防治技术:利用生物间的捕食或寄生关系防治害虫。2 2、“四位一体”农业生态工程(1)(1)图示:(2)(2)分析:“四位”指沼气池、猪禽舍、厕所及日光温室四部分,是庭院经济与生态农业相结合的一种生产模式。运行原理:a:a、日光温室的增温效应可使蔬菜等作物在冬天也能正常生长;同时也使猪、禽免受严寒而快速生长。b b、温室内的植物为动物提供氧气,同时吸收二氧化碳。c c、人、猪、禽的粪便及蔬菜废弃物和秸秆等物质投入沼气池产气,同时温室的高温也提高了沼气池在冬天的产气稳定性。d d、沼液和沼渣又是蔬菜的良好肥料,有助于减少蔬菜的病虫害,提高蔬菜的产量和质量。生态学原理:“:“四位一体”充分应用了物质循环再生原理和生物多样性原理等,提高了单位土地面积的产出,同时减少了环境污染,大大提高了农业的综合效益。【高考警示】生物间的竞争关系不能用于生物防治,不能引入和害虫食性相同的其他生物来控制害虫,否则只会使农作物受害更严重。【典例2 2】生态农业不仅指对农作物中所含物质、能量的充分利用,还具有特别多的内涵。人们越来越认识到依照不同地区的土地、光、水等各种自然资源,设计出适合本地的生态农业结构的重要意义。下列措施中不符合生态学原理的是()()A A、作物“轮种”不仅合理地利用各种矿质营养,还可幸免某些虫害的发生B B、以作物秸秆为燃料发电,能够做到对农作物中物质和能量的多级利用C C、充分利用各种生物固氮措施,尽量施用农家肥,减少化肥的施用D D、应用以虫治虫、以菌治虫【解析】选B B。“轮种”可改变生态系统的营养结构,幸免某些虫害的发生;作物秸秆用于发电会使其中的物质不能得到充分利用;充分利用生物固氮、以虫治虫、以菌治虫能够减少化肥和农药对环境的污染。【变式训练】在建设生态工程时,从我国传统农业的“无废弃物”模式中,可借鉴的是()()A A、物质的分层多级利用 B B、能量的单向流动C C、培育良好的土壤结构 D D、大力发展畜牧养殖业【解析】选A A。“无废弃物”模式就是要变废为宝,实现物质的分层多级利用,提高能量的利用率。1 1、下列不属于生态工程建设目的的是()()A A、对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善B B、防止环境污染C C、以提高粮食产量为目的D D、促进人类社会和自然环境的和谐发展【解析】选C C。依照生态工程的概念可知,防止环境污染,对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善,促进人类社会和自然环境的和谐发展都是生态工程建设的目的。只有C C项不正确,单纯追求粮食产量有估计影响整个生态系统的和谐发展。2 2、如图是“无废弃物农业”物质和能量流动图,该图所体现的主要生态工程原理是()()A A、物种多样性原理B B、整体性原理 C C、物质循环再生原理 D D、协调与平衡原理 【解析】选C C。由图可知,该图突出了“无废弃物农业”,”,实现了物质的区域小循环,做到了物质和能量的分层分级利用,因此主要体现了生态工程物质循环再生原理。3 3、设计生态工程的常用方法之一是给食物链(网)“)“加环”,”,如图就是一种“加环”示意图。据图判断,下列说法不正确的是()A A、用残渣来培育食用菌和蛆蛹,实现了物质的多级利用B B、用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇,可提高经济效益C C、用蛆蛹粪便作为有机肥还田,运用了能量循环再生原理D D、在离开人的管理条件下,该生态工程就不能正常运转【解析】选C C。生态系统中能量流动的特点是单向、不循环。人在农业生态工程中起着主导作用,离开人的管理,该生态工程将不能正常运转。4 4、如图为生态养猪模式图。从图中可知该生态工程属于()A A、物质循环利用的生态工程B B、山区小流域综合治理与开发的生态工程C C、节水和废水处理与应用的生态工程D D、清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程【解析】选。从题图中看出,该生态工程实现了废水的循环利用。5 5、阅读下列材料,回答有关问题:澳洲草原广阔,天然牧草资源十分丰富。自19251925年起,从印度和马来西亚引入当地没有的牛、羊等家畜,大力发展畜牧业。几年后,千万头牛的粪便覆盖了草原,牧草大量枯死,同时苍蝇蔓延,成为澳洲牧区的一大公害。整个澳洲草原生态系统处于崩溃的边缘。后来从亚洲引进蜣螂,它们把牛粪滚成团推运到地下,既消除了牛粪又肥沃了土壤,还控制了苍蝇,有效地解决了生态问题,使澳洲草原又呈现出生机勃勃的景象。(1)(1)上述事实表明,在引进牛、羊之前,各种生物之间的关系呈现_状态。(2)(2)从生态学角度看,人们引进牛、羊的目的是_。(3)(3)蜣螂是这个草原生态系统的_功能类群的重要成分。(4)(4)引进牛、羊发生生态危机这一事实给人们的启发是:人类的生产活动要遵循生态工程建设的_原理和_原理。【解析】(1)(1)在引进牛、羊之前,澳洲草原生态系统的各种生物能够维持该生态系统的物质循环和能量流动,处于功能上的动态平衡状态。(2)(2)从生态学角度看,引进牛、羊的目的是为了调整生态系统的能量流动关系,使能量流向对人类最有益的部分。(3)(3)蜣螂以牛、羊粪便为食,属于分解者。(4)(4)人类的生产活动应遵循生态学原理,或者在生态学原理的指导下,在原有生态平衡的基础上建立新的生态平衡,这反映了生态工程建设的协调与平衡原理和整体性原理。答案:(1):(1)功能上的动态平衡(2)(2)调整生态系统的能量流动关系,使能量流向对人类最有益的部分(3)(3)分解者(4)(4)协调与平衡 整体性 6 6、(2011(2011新课标全国卷)现有一生活污水净化处理系统,处理流程为“厌氧沉淀池曝气池兼氧池植物池”,”,其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后,可用于浇灌绿地。回答问题:(1)(1)污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中,微生物通过_呼吸将有机物分解。(2)(2)植物池中,水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了_(_(生态系统、群落、种群)。在植物池的食物网中,植物位于第_营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于_所固定的_能。(3)(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、_和_等原理。(4)(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。【解析】厌氧沉淀池主要是厌氧呼吸,曝气池为需氧呼吸,兼氧池两种方式均有;生物群落是指生活在一定区域内所有生物个体的总称,生态系统还包含无机环境;生态系统的原理包括:整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理、物种多样性原理、系统学和工程学原理。答案:(1):(1)厌氧和需氧(2)(2)群落 一 水生植物 太阳(3)(3)物质循环再生 物种多样性 系统学和工程学(任选2 2个即可)(4)(4)已破坏的生态环境7 7、(2009(2009广东高考)为了加强水体治理,珠江流域某城市构建了较大面积的人工湿地。(1)(1)当污染物随水流进入该湿地时,湿地水体中碳元素的迁移和转化途径如上图。请用箭头和文字补充虚线框中的碳转化途径。(2)(2)一段时间后,湿地中出现了轮虫等浮游动物,可控制绿藻等浮游植物的增殖;管理员还放养了一些鱼和鸭,为城市增添自然气息。请写出估计存在的食物链(两条)。(3)(3)假如含有重金属的工业废水进入该系统,请依照生态学基本原理,指出估计产生哪些负面影响。【解析】(1)(1)由图可知,可溶性有机碳可作为好氧细菌的碳源,被好氧细菌分解利用,好氧细菌呼吸作用产生的二氧化碳等作为黑藻、绿藻等植物光合作用的原料,如此,在细菌、植物、无机环境之间形成了稳定的物质循环。(2)(2)依照题意,轮虫以浮游植物绿藻为食;鱼能够以浮游动物为食,也能够以沉水植物黑藻为食;鸭能够以鱼为食。(3)(3)重金属在食物链中有富集现象,对高营养级的人危害特别大,而且难以降解,易发生二次污染。答案:(1):(1)(2)(2)绿藻轮虫鱼,黑藻鱼鸭。(3)(3)重金属进入食物链,危害人体健康;重金属无法降解,易发生二次污染。感谢您的聆听！感谢您的聆听！