高中生物 第五章 生态工程 第10课时 生态工程的主要类型 生态工程在农业中的应用 浙科版选修3

第10课时生态工程的主要类型生态工程在农业中的应用第五章生态工程选修3现代生物技术专题知识内容要求考情解读生态工程的主要类型a1.说出生态工程产生的背景。2.说出生态工程在我国的主要应用领域。3.关注农业生态工程的建设，认同农业生态工程是实现农业可持续发展的必然措施的观点。4.“活动：庭院生态系统的经济效益分析”，尝试分析庭院生态系统的经济效益。5.“活动：农业生态系统中种植业和畜牧业的优化组合的资料研究”，认同只有种植业和养殖业协调发展，才能促进农村经济的发展和生态的稳定。6.说出我国农业生态工程的主要技术。生态工程在农业中的应用活动：庭院生态系统的经济效益分析一、生态工程的主要类型二、生态工程在农业中的应用达标检测内容索引一、生态工程的主要类型一、生态工程的主要类型1.生态工程的原理生态工程的原理： 。2.生态工程的研究对象生态工程的研究对象： 复合生态系统。3.生态工程的类型生态工程的类型(1) 的生态工程。(2) 的生态工程。(3)山区小流域 的生态工程。(4)清洁及 能源系统组合利用的生态工程。(5)其他类：生态住宅、生态小区和生态城镇的生态工程；荒山、荒坡、滩涂、湿地以及矿山废弃地的 ；生态旅游和绿色化学工程；生物多样性保护和 工程等。新知导学“整体、协调、循环、再生”社会经济自然物质循环利用节水和废水处理与应用综合治理与开发可再生生态恢复工程持续利用探究探究实例分析实例分析在我国，生态工程的发展特别迅速。阅读教材，分析提供的日常实例，试归纳我国生态工程的主要类型及其有关规律。实例一实例一城市生活垃圾减量化、无害化、资源化处理；农村发展养殖业。实例二实例二在干旱半干旱地区，雨水和地表水收集，农业区节水灌溉；造糖厂用废弃的糖蜜制酒精；造纸厂利用废液回收钙粉、木质素等物质；屠宰场利用废血提取生产凝血酶、血红蛋白等。实例三实例三三北、长江中上游防护林生态工程；治坡、治沟、修梯田、发展林业。实例四实例四利用农作物秸秆、生活垃圾发酵生产沼气；开发太阳能、风能等。互动探究1.实例一为 的生态工程。其原理为 ；其优点为减少，废物资源化。2.实例二为 的生态工程。其原理为以 为主；对工业废水、生活污水等实施 、 、 、 的措施，属于废水处理与利用的生态工程。物质循环利用物质循环利用污染节水和废水处理与应用节水减量回收再生再循环3.实例三为 的生态工程。其原理为在_ 小流域生态环境的基础上， 小流域自然资源，将治坡、治沟、修梯田与发展草业、牧业、林业结合起来。4.实例四为 的生态工程。其原理为_ ；其优点是为全社会提供能效高、对环境影响小、可持续的能源服务。山区小流域综合治理与开发治理恢复可持续利用清洁及可再生能源系统组合利用开发和利用清洁能源例例1(2017宁波市效实中学期中)下列措施不属于物质循环利用的生态工程类型是 A.农作物秸秆的“过腹还田”B.在干旱地区开展雨水和地表水的收集C.把人畜粪便转化为复合肥D.利用蚯蚓等处理城市生活垃圾，蚓粪残渣作肥料答案解析解析解析农作物秸秆的“过腹还田”利用了物质循环再生原理；在干旱地区开展雨水和地表水的收集不属于物质循环再生，属于节水和废水处理与应用的生态工程；把人畜粪便转化为复合肥是利用了物质循环再生原理；利用蚯蚓等处理城市生活垃圾，蚓粪残渣作肥料利用了物质循环再生原理。例例2(2017舟山中学期中)塔式蚯蚓污水处理系统(如图所示)采用人造湿地原理，利用植物根系和蚯蚓等处理，通过泥、沙、小石、大石四层过滤，这样重复几次后可实现农村生活污水的达标排放。下列有关分析正确的是 A.该生态系统的群落由植物和蚯蚓构成B.该生态系统选用蚯蚓等生物，体现了协调与平衡原理C.该生态系统的群落只存在垂直结构D.输入该生态系统的总能量是其植物所固定的太阳能答案解析解析解析生态系统的群落由生产者、分解者和消费者构成，A错误；该生态系统选用蚯蚓等生物，实现了物质的良性循环，体现了协调与平衡原理，B正确；该生态系统的群落既存在垂直结构，也存在水平结构，C错误；输入该生态系统的总能量是其植物所固定的太阳能和污水中的能量，D错误。二、生态工程在农业中的应用二、生态工程在农业中的应用1.农业生态工程的依据农业生态工程的依据： 。2.农业生态工程的主要措施农业生态工程的主要措施(1)将种植、养殖、水产、园艺与 等进行优化。(2)将农业废弃物的 及资源化等综合起来。(3)将节能、应用清洁能源、生态建筑以及人口控制、_等结合起来。新知导学生态学原理林业、副业、加工业转化、再生生物多样性保护3.农业生态工程的意义农业生态工程的意义生态农业有效地促进了物质循环、能量流动、 的畅通，人与环境和谐相处，经济、 和社会效益的同步发展，是实现农业现代化过程中保证农业 的一种生产方式。4.农业生态工程的应用农业生态工程的应用(1)庭院生态工程：从生态学的角度看，这是一个人工生态系统，在这个生态系统中有生产者、 ，也存在能量流动和物质循环。(2)农业生态工程：按照 ，以各种农畜产品的社会需求量、资源状况和经济效益为基础，进行综合优化，使系统从总体上获得最佳的经济效益、 和社会效益。信息流动生态环境可持续发展消费者和分解者生态和经济规律生态效益(1)物质的良性循环技术(2) 技术(3)种植业和畜牧业合理优化技术(4)设计高效可行的 制度(5)利用动物的不同习性，设计多种立体养殖技术(6)利用生物种间关系，发展 等5.我国农业生态工程的主要技术我国农业生态工程的主要技术洁净可再生的新能源开发套种、间种和轮种生物防治技术主要技术探究探究1图示解读图示解读互动探究1.农业生态系统的目的：农业生态系统的目的：实现 和多途径利用。2.生态农业的优点生态农业的优点(1)实现 和 。(2)减少能源和资源消耗，减少化肥使用量，减轻 。(3)降低农业投入，收获多种产品，增加经济效益。3.分析分析(1)主要由沼气池、猪禽舍、厕所及日光温室四部分构成，是庭院经济与生态农业相结合的一种生产模式。物质的循环再生物质的良性循环能量的多级利用环境污染(2)运行原理日光温室的 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。温室内的植物为动物提供 ，同时吸收二氧化碳。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。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。增温效应氧气主要技术实例 技术庭院生态系统、桑基鱼塘生态工程、农作物秸秆“过腹还田” 技术太阳能热水器直接利用太阳能、利用发酵技术产生沼气开发生物能、开发风能和潮汐能 技术“退耕还林”“退耕还草”探究探究2理性思维理性思维1.完成下面我国农业生态工程的主要技术归纳完成下面我国农业生态工程的主要技术归纳物质的良性循环洁净可再生的新能源开发种植业和畜牧业合理优化 制度小麦、玉米套种、桑园中种植大豆、北方果园中种植蔬菜 技术混养鱼塘_ 技术放养害虫的天敌青蛙等套种、间种和轮种立体养殖利用生物种间关系，发展生物防治2.套种、间种、轮种三种技术比较套种、间种、轮种三种技术比较名称实践操作意义举例地位套种在一种农作物生长后期，种植另一种农作物根据不同植物的生长期，充分利用光能如北方很多地区，小麦生长后期，在小麦畦中间播种玉米套种、间种、轮种等农业措施是广大农民在古老而朴素的农业实践中产生的科学方法间种一块地上，同时期按一定行数的比例间隔种植两种以上作物根据不同植物对光照强度的需求不同，充分利用光能如桑园中种植大豆，果园中种植蔬菜轮种在一定年限内，同一块土地轮流种植农作物由于不同作物对无机盐离子的选择吸收，可以恢复或提高土壤肥力如同一块土地上轮流种植玉米、大豆例例3(2017浙江4月选考，32节选)回答与生态工程有关的问题：(1)对农作物秸秆多途径利用的基本过程示意图如下，贯穿全过程的核心技术是_技术。其中“过腹还田”的具体途径是_。将秸秆和动物粪便等通过微生物发酵产生沼气，这是利用了农业生态工程中的_技术。物质的良性循环答案秸秆家畜粪便农作物洁净可再生的新能源开发(2)农业生产上，畜牧业依赖和受制于种植业，可以通过种植业和畜牧业的_技术提高经济和社会效益。“退耕还林”后，林地的增加可以减少_，更有利于受损生态系统的恢复。使用农药能有效控制农业害虫，但也使生态系统的_减少，因此利用生物的_进行生物防治是今后的发展方向。合理优化答案水土流失生物多样性种间关系例例4某农户建立了小型的“蔬菜鸡、猪沼气”系统。请回答：(1)这一系统属于人工干预下的_生态系统，其生物组成成分包括生产者、消费者和_，在分析该生态系统的经济效益时，除了考虑这三者的投入与产出外，还要考虑_的投入。答案解析庭院分解者劳动者解析解析有家禽的存在，由此推断属于庭院生态系统；生态系统的生物组成成分包括生产者、消费者和分解者；因为是有人干预的生态系统，故需要考虑劳动者的投入。(2)在该生态系统中，利用发酵技术产生沼气开发生物能属于_的生态工程。A.生物多样性保护和持续利用B.节水和废水处理与利用C.山区小流域综合治理与开发D.清洁及可再生能源系统组合利用答案解析解析解析利用沼气开发生物能，不仅绿色而且能源可再生，故属于清洁及可再生能源，系统组合利用的生态工程。物质循环利用的生态工程清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程物质的良性循环洁净可再生的新能源开发学习小结学习小结达标检测A.湿地生态恢复的生态工程B.山区小流域综合治理与开发的生态工程C.节水和废水处理与应用的生态工程D.清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程1.(2017宁波市效实中学期中)下图为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于答案解析1234512345解析解析图示没有涉及生态环境的破坏，不是湿地生态恢复的生态工程，A错误；图示没有造成污染，因此不可能是山区小流域综合治理与开发的生态工程，B错误；根据图示可知，该生态工程是节水和废水处理与应用的生态工程，C正确；图中没有提及能量问题，不可能是清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程，D错误。2.下列措施与生态工程的原理不符合的一项是 A.森林的采伐量小于生产量B.人工鱼塘生产者的能量小于消费者的能量C.农田通过农作物输出的氮素多于补充的氮素D.向农田施用的无机氮肥多于生物固定的氮肥答案解析12345解析解析森林的采伐量小于生产量，利于森林的发展；人工鱼塘生产者的能量小于消费者的能量，可以通过人工补充能量来维持；农田通过农作物输出的氮素多于补充的氮素，土壤会越来越贫瘠，影响可持续发展；向农田施用的无机氮肥可以多于生物固定的氮肥。3.(2017温州校级期末)如图所示是一个庭院生态工程的模式图，对该生态系统的分析，正确的是 A.该生态工程的目的是实现物质的循环利用，提高经济效益B.该生态工程遵循了物质与能量多级循环利用等原理C.饲养鸡、鸭能提高生态系统中物质的利用效率，增加产量，但由于食 物链延长，生态系统中能量传递效率会降低D.建沼气池和制作生态缸需要考虑的因素是一样的答案解析1234512345解析解析该生态工程的目的是实现物质的循环利用，提高经济效益，A项正确；能量只能单向流动、逐级递减，不能循环利用，B项错误；食物链延长不能改变能量的传递效率，C项错误；建沼气池和制作生态缸需要考虑的因素不完全一样，如沼气池不需要光照，而生态缸需要光照等，D项错误。4.在我国西部大开发的战略中，“退耕还草”和“退耕还林”是两项重要内容，采取这两项措施利用的主要技术是 A.物质的良性循环技术B.种植业与畜牧业合理优化技术C.洁净可再生的新能源开发技术D.利用生物种间关系，发展生物防治技术解析解析我国广大西部地区实施“退耕还林”“退耕还草”政策，是从追求生态效益出发，重新优化组合种植业和畜牧业的关系，主要利用的是种植业与畜牧业合理优化的技术。答案解析123455.(2017宁波市效实中学期中)一青年农民利用自己学习的生态学知识在自家庭院里建了一个小型农业生态系统，年创收几万元。下图是该家庭生态工程的模式图，请据图分析回答问题：(1)从图中可知，人类生活中所需的能源来自于太阳能、沼气等。利用这些能源与利用煤炭相比，突出的优点是_。 12345答案解析减少了燃烧煤炭所产生的污染，降低了成本解析解析从图中可知，太阳能、沼气等新能源相对于煤炭这样的化石能源来说，可再生、几乎没有污染，减少了燃烧煤炭所产生的污染，降低了成本。12345(2)该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是_。 解析解析该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是充分利用了废弃物中的能量，实现了能量的多级利用。12345答案解析 充分利用了废弃物中的能量，实现了能量的多级利用(3)生态工程建设的目的就是遵循自然界_的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。解析解析生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。12345答案解析物质循环(4)根据生态工程中的物种多样性这一原理，有人认为生态农业建设中，应使食物链越长、营养级越多越好，你是否支持这一观点_。 解析解析生态农业建设中，不是使食物链越长、营养级越多越好。因为食物链长，各食物链中的生物数量难以达到一定规模，影响经济效益；营养级多，高层次营养级生物获得的能量较少，该营养级生物数量也较少。12345答案解析否(不支持)解析解析A中幼苗没有12345