2018_2019学年高中生物第1章生态工程第2节农业生态工程学案北师大版选修3.docx

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1、1第 2 节 农业生态工程目标导读 1.结合教材 P89 图文，列举我国农业生态工程的主要技术。2.阅读教材 P1011内容，举例说明我国种植业生态工程。3.分析教材 P1113 的四幅图片，举例说明养殖业生态工程。重难点击 1.我国农业生态工程的主要技术。2.种植业生态工程。3.养殖业生态工程。金字塔农场是一种设想的未来农业发展模式(如图)，由埃里克埃林森教授和迪克森戴斯波米尔教授联手设计。在农田资源有限的地球，如何满足日益增长的人口对食物的需求是所有政府必须要面对和解决的问题。金字塔农场正是一个富有创意的解决之道。除了种植水果和蔬菜外，金字塔农场还装有一个加热和加压系统，能够将污水转换成水

2、和碳，为机器和照明设备提供能量。金字塔农场实质就是一个一个完整的生态系统，这个农场的设计需要遵循什么原理，还有，这样的金字塔农场有何优点，有没有值得改进的地方，就让我们通过本节课来一起了解吧！一、我国农业生态工程的主要技术技术名称 理论基础 主要特点 实例物质良性循环技术食物链理论和物质循环理论分级利用和各取所需 基塘循环模式等生物立体布局技术共生理论、食物链理论空间上多层次、时间上多序列蔗田种菇、稻田养鱼等资源综合开发技术系统论将生态系统中的各种能源转化为可以被人类直接利用的能量形式太阳能利用技术、生物能利用技术、农业副产品利用技术等水土流失综合治理技术系统论利用农业耕作方法，减少表层土壤的

3、流失作物栽培耕作技术、农业工程改造技术、生物工程治理技术等2前挂后连 农业生态系统的结构由农业环境因素、生产者、消费者和分解者四大基本要素构成。农业环境因素一般包括光能、水分、空气、土壤、营养元素和生物种群，以及人和人的生产活动等。生产者指自养型生物，主要是绿色植物，包括各种农作物和人工林木等。它们通过光合作用制造有机物，除供应本身的生长繁育外，还作为其他异养型生物的食物和能量来源。消费者包括草食动物、肉食动物、杂食动物、寄生动物等，均为异养型生物。分解者主要指依靠动植物残体生存、发育、繁殖的各种微生物，包括真菌、细菌和放线菌等。它们能把生物的残体、尸体等复杂有机物最终分解成二氧化碳、水和其他

4、无机养分，并释放能量。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，成为一种高效良性循环，生态效益达到了良性发展。请就此生态农场的特点，分析下列问题：1.该生态农场充分体现了生态工程的哪些基本理论？答案 物质循环再生理论、生物多样性理论和系统论。2.桑基鱼塘有效的把种桑养蚕和养鱼结合在一起，增加了经济效益，减少了环境污染，这主要应用了哪种农业生态工程技术？答案 物质良性循环技术。3.鱼塘中实行青、草、鲢、鳙四大家鱼混合养殖，充分利用了饵料，这主要应用了哪种农业生态工程技术？答案 生物立体布局技术。4

5、.该系统工程的核心之一是沼气池，用植物秸秆和动物的排泄物生产沼气，这主要应用了哪种农业生态工程技术？答案 资源综合开发技术。1.下列说法中，正确的是( )A.稻田养鸭利用了资源综合开发技术B.桑基鱼塘生态工程利用了水土流失综合治理技术C.生物立体布局技术可以充分利用太阳辐射能和土地资源D.农作物栽培耕作技术属于物质良性循环技术答案 C解析 稻田养鸭利用了生物立体布局技术，桑基鱼塘生态工程利用了物质良性循环技术，农作物栽培耕作技术属于水土流失综合治理技术。3二、种植业生态工程1.农作物系统生态工程名称 概念 主要模式 特点间作是指两种以上的作物在同一季节成行间隔种植玉米、豆类间作模式应用最广泛，

6、适应地区广泛，地力越强，间作的宽度应该越大套作指在前一作物的生长后期，于株间或行间种植后一种作物麦类、大豆、玉米套作模式通过大豆的调节作用，增强地力，增加玉米产量，缓和粮油作物争地的矛盾复种是指在一块地上一年内种植、收获两季以上作物的种植方式小麦、玉米复种模式广泛应用于华北地区，一年有两季收成2.农林复合系统生态工程名称 特点 分布 意义枣粮间作模式优质、高产、高效 华北和西北地区增加经济收入，改善农田系统生态环境，显著提高“三大效益”农杨间作模式具有较高的生态效益半干旱地区、黄泛区、平原和湖区等林网具有保持水分、防风固沙、减轻霜冻的作用，可以促进农业的高产、稳产橡胶茶树间作模式已形成较为完善

7、的经营体系热带、亚热带地区充分利用土地、光照及其他气候资源，产生良好的“三大效益”在山东地区，玉米的种植分为两种模式，一种是春季种植的春玉米，往往同时和大豆一起种植；一种是麦收之后播种的夏玉米。请分析：1.春玉米和大豆一起种植，这属于哪种农作物系统的耕种模式？从光合作用的角度分析，这种模式的优点是什么？4答案 玉米、豆类间作模式。充分利用了太阳能，增加了光合作用的面积，增加了有机物的产量。2.麦收之后播种夏玉米，这属于哪种农作物系统的耕种模式？从光合作用的角度分析，这种模式的优点是什么？答案 小麦、玉米复种模式。充分利用了太阳能，延长了一年中光合作用的时间，增加了有机物的产量。2.农民在种植水

8、稻时，常在田埂边种植大豆，这种技术属于( )A.套作 B.间作C.复种 D.以上均正确答案 B易混辨析 间作、套作和复种的区分(1)间作：在同一块田地上，同时栽培两种或两种以上生长期相近的作物，隔株、隔行或隔畦以充分利用地力和光能，提高单位面积产量的方式。(2)套作：在同一块田地上，在前季作物的生长后期，将后季作物播种或栽植在前季作物的株间、行间或畦间的种植方法，注意时间上的先后。(3)复种：同一年内，在同一块田地上种植、收获两季或多季作物的种植方式，是前一种作物收获后，再种植另一种作物。三、养殖业生态工程1.山地围栏养鸡选择阳光充足、林草旺盛、昆虫较多、地势较平缓、靠近水源的低山半阳坡进行围

9、栏，在围栏内养鸡，鸡群采取补料与放养相结合的方式进行养殖。2.林区养兔采取人工食物链转化模式，充分利用低值的绿色植物，通过人工饲喂转化成高值的肉食品，提高了经济、社会和生态效益。3.种草养羊通过人工种草，开发山地资源，增加牧草产量。采取划区轮牧的方式，合理配套养殖，经济效益显著。4.牛、鸡、猪、鱼循环养殖将牛、猪、鸡的粪便按适宜的方法进行发酵处理后，拌在饲料中喂养家禽、家畜和鱼等。可以降低饲料的投入，增加经济收入，同时保护生态环境。55.生态养猪猪粪凤眼莲池净化为二级肥水绿萍池净化为三级肥水鱼、蟹池净化为四级肥水养鱼稻田净化为清水引回猪舍循环利用。下图是牛、鸡、猪、鱼循环模式，据图分析：1.该

10、模式充分体现了哪种农业生态工程技术？答案 物质良性循环技术。2.猪吃鸡粪的时候是否得到了鸡的同化量的一部分？答案 不是。鸡粪中的能量是鸡未同化的能量。3.物质循环的过程中，能量是否也在循环？答案 不是。能量是单向流动的，不能循环。4.从能量流动的角度分析，这种模式的优点？答案 调整了能量流动的关系，使能量尽可能多的流向对人类有益的部分。3.如图为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于( )A.物质良性循环的农业生态工程B.生物立体布局的农业生态工程C.节水和废水处理与应用的养殖业生态工程D.清洁及可再生能源系统组合利用的农业生态工程答案 C6解析 由图可知肥水经过了各级利用，实现了废水回收、再

11、生、再循环的原理，因此该生态系统属于节水和废水处理与应用的生态工程。Error!农业生态工程1.农业生态工程的优点包括( )能量的多级利用物质循环再生废物资源化生物相互依存，体现了整体(系统)性生态、经济和社会效益三结合A. B.C. D.答案 C解析 农业生态工程通过物质循环再生，使废物资源化，能量多级利用，实现了生态、经济和社会效益三结合，同时该生态工程中各种生物相互依存，体现了系统论。2.退耕还林还草的措施，主要利用的农业生态工程技术是( )A.洁净可再生的新能源开发技术B.间作、套作和复种技术C.物质的良性循环技术D.种植业和畜牧业合理优化技术答案 D3.在稻田养鱼生态工程中，运用了哪

12、些生物技术( )物质良性循环技术 生物立体布局技术 资源综合开发技术 水土流失综合治理技术A. B. C. D.答案 B4.设计生态工程的常用方法之一是给食物链(网)“加环” ，下图就是一种“加环”示意图，据图判断下列说法错误的是( )7A.用玉米副产品玉米芯生产木糖醇，可增加经济效益B.用残渣来培育食用菌和蛆蛹，实现了物质的多级利用C.图中的箭头可表示物质循环和能量流动D.该生态工程的运转离不开人的管理答案 C解析 用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇、用残渣来培育食用菌和蛆蛹实现了废弃物的资源化，实现了物质的多级循环利用；该生态工程的正常运转离不开人的管理；将蛆蛹粪便还田，运用了物质循环再生原理

13、，但是能量是不能循环利用的。5.在我国南方已经逐渐开始尝试一种新的养殖方法稻田养鸭，它是利用雏鸭旺盛的杂食性，吃掉稻田里的杂草和害虫，利用鸭不间断的活动产生中耕浑水效果，刺激水稻生长，同时鸭的粪便可作为肥料，在稻田有限的空间里生产无公害、安全的大米和鸭肉。所以稻田养鸭是一种种养结合、生态型的综合农业技术，应该迅速推广。(注：雏鸭不食水稻秧苗，当水稻抽穗时，鸭已收回饲养。)请分析上述材料回答下列有关问题：(1)该农业生态系统中最主要的成分是_。(2)该农业生态系统中，鸭与杂草的关系是_，有竞争关系的是_。(3)生产的大米无公害的主要原因是_。(4)请你画出该农业生态系统中物质循环利用的简图。答案

14、 (1)水稻、杂草等生产者 (2)捕食 害虫和鸭(3)减少了化肥和农药的使用量，生产的大米污染少(4)如图所示基础过关81.下图是某生态工程示意图，有关说法错误的是( )A.用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇，可增加经济效益B.用残渣来培育食用菌和蛆蛹，实现了物质的多级利用C.用蛆蛹排泄物作为有机肥还田，运用了能量循环再生的原理D.该生态工程的运转离不开人的管理答案 C解析 物质循环再生是突破口，生态工程提高了能量的利用率，蛆蛹排泄物作为有机肥还田运用了物质循环再生原理。2.在“桑蚕蚕沙鱼塘泥桑”的桑基鱼塘生态工程中运用的生态工程的技术是( )A.物质良性循环技术B.生物立体布局技术C.资源综合开

15、发技术D.水土流失综合治理技术答案 A解析 在桑基鱼塘模式中，充分利用桑、蚕等生物与鱼之间存在的食物与营养关系，建立起来的分级利用和各取所需的生态工程系统。3.稻鸭萍共作是一种新兴的生态农业模式，其中，水生植物红萍(满江红)适宜生长于荫蔽环境，可作为鸭子的饲料，鸭子能吃有害昆虫并供肥，促进水稻生长。对以此模式形成的生态系统，下列叙述错误的是( )A.该生态系统的主要功能是物质循环和能量流动B.鸭子既是初级消费者，又是次级消费者C.生物群落由水稻、红萍、鸭子和有害昆虫组成D.水稻和红萍分层分布，能提高光能利用率答案 C解析 生物群落是由水稻、红萍、鸭子、有害昆虫及微生物等全部生物组成的。4.下列

16、说法正确的是( )A.间作与套作一样都是提高光合作用效率B.华北和华南都是小麦、玉米复种模式C.枣粮间作和农杨间作都具有较高的生态效益D.种植业生态工程中农杨间作造成小麦减少，经济效益欠佳9答案 C5.下列关于农业生态工程的叙述中，错误的是( )A.农作物系统生态工程属于种植业生态工程的组成部分B.玉米、豆类间作模式属于农作物系统生态工程C.间作、套作和复种模式都只应用于农作物系统生态工程D.间作时要根据地力的强弱调整间作的宽度答案 C解析 间作、套作、复种等精耕细作技术属于种植业生态工程，应用于农作物系统生态工程和农林复合系统生态工程。6.当今我国农村大力兴建以沼气为纽带的庭院生态工程，该项

17、生态工程利用的主要技术是( )A.种植业与畜牧业合理优化技术B.生物防治技术C.物质的良性循环和间作、套作、复种技术D.物质的良性循环和资源综合开发技术答案 D能力提升7.下列对生物立体布局技术叙述中，不正确的是( )A.生物立体布局技术是利用自然生态系统中不同物种特点，合理组合，建立的立体结构B.生物立体布局技术的目的是充分利用空间，提高光合作用效率和土地生产力C.生物立体布局技术可以使不同生态位的生物各得其所，相得益彰D.蔗田种菇、稻田养鱼属于该种生态农业类型答案 B解析 生物立体布局技术的目的是提高光能利用率，而不能提高光合作用效率。8.下图是农业生态系统的一种结构模式图，有关分析不正确

18、的是( )A.人和农作物都是该生态系统的重要组成成分B.食用真菌和沼气池中的微生物都属于分解者C.通过对分解者的有效利用，提高了该生态系统的能量传递效率D.该生态系统试图通过物质循环和能量的多级利用，达到减少环境污染的目的答案 C解析 通过对分解者的有效利用，提高了该生态系统的能量利用率，但不能提高能量传递效率。109.下列观点不符合生态农业建设思路的是( )A.调整产业结构，开发多种经营B.保持生态系统内的生态平衡C.以高能量获得农业的高产量D.循环利用农业有机废弃物答案 C解析 以高能量获得农业的高产量是“石油农业”的做法，生态农业的设计要求是投入少，产出多。10.下图表示一种“甘薯奶牛沼

19、气花木龙虾食用菌”的生态农业模式，有关描述正确的是( )A.图中可以组成的食物链是甘薯奶牛牛粪B.该生态系统的设计遵循了食物链理论、生物多样性理论等生态学原理C.图中只有生产者、消费者和分解者三种成分D.青贮的目的是通过微生物有氧呼吸，分解甘薯藤中的有机物，有利于奶牛的消化吸收答案 B解析 食物链是由生产者和消费者组成的，即甘薯奶牛；该生态系统的特点是物质循环利用，主要利用了食物链理论和生物多样性理论；图中甘薯、花木等属于生产者，沼气池中的微生物、食用菌、底泥中的腐生微生物等都属于分解者，奶牛属于消费者，沼渣、底泥属于非生物的物质和能量；甘薯藤青贮就是通过微生物的发酵(无氧呼吸)，初步分解甘薯

20、藤中不容易被奶牛消化吸收的有机物，提高物质和能量的利用率。11.江苏某农户创建的冬季生态型种植养殖模式如图所示，请据图回答下列问题。(1)牛棚内产生的_可扩散进入蔬菜大棚，提高蔬菜的光合效率；蔬菜光合作用产生的_可扩散进入牛棚。(2)秸秆除了作为牛的饲料外，还可与牛粪混合堆放进行_，腐熟的产物肥效提高，这是因为_，这种肥料用于蔬菜栽培可以提高蔬菜产量。11(3)在牛的品系、饲料品种和用量不变的条件下，采用这种养殖模式，牛的生长速率明显提高，其主要原因是_。牛棚保温所需的热能来源于牛自身散热、地热、_和_。(4)从生态系统主要功能的角度分析，这种生态型模式较好地实现了_。答案 (1)二氧化碳 氧

21、气 (2)发酵 微生物将有机物分解为无机物 (3)牛棚内温度较高，因而牛维持体温消耗的能量较少 太阳光能 发酵产热 (4)物质的循环利用和能量的高效利用解析 (1)由图示可知，在这种生态型模式中，牛及微生物可通过细胞呼吸为蔬菜提供CO2，而蔬菜又可通过光合作用为牛等生物提供 O2。(2)秸秆与牛粪混合后，在微生物的作用下将有机物转变为无机物，从而提高了肥效。(3)冬季大棚内温度较高，从而减少了牛因维持体温所消耗的能量。维持大棚内温度的能量来源有牛自身散热、地热、太阳光能和微生物发酵散热等。(4)这种生态型模式可实现物质的循环利用和能量的高效利用，提高了经济效益。12.下图是一个人工农业生态系统

22、模式图(大棚温度、CO 2浓度等可适当控制)。请据图回答下列问题：(1)图中该生态系统能量流动的源头是_。沼气池中的微生物在该生态系统的成分中属于_。沼气燃烧后生成的 CO2通入大棚内的作用是_，从而提高农作物的产量。(2)相对于一般农业生态系统而言，此生态系统能提高经济效益，主要原因是充分利用了_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。(3)植物秸秆除作为禽畜的饲料外，还可以被微生物产生的_酶水解，最终生成葡萄糖，进而转化成乙醇作为燃料。葡萄糖转化成乙醇的反应式为_。在充分利用能量、减少环境污染的同时，通过饲养家禽、家畜，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调

23、，这主要体现了生态工程的_原理。答案 (1)太阳能 分解者 可以增加大棚中 CO2浓度，提高植物光合作用的强度12(2)粪便等废弃物 物质循环再生(3)纤维素 C 6H12O6 2C2H5OH2CO 2少量能量 整体性 酶 解析 (1)图中该生态系统能量流动的源头是太阳能。沼气池中的微生物是该生态系统的分解者。沼气燃烧后生成的 CO2通入大棚内，可以增加大棚中 CO2浓度，提高植物光合作用的强度，从而提高农作物的产量。(2)该生态系统充分利用了粪便等废弃物中的能量，因此相对于一般农业生态系统而言，此生态系统能提高经济效益；“无废弃物农业”主要遵循了生态工程的物质循环再生原理。(3)植物秸秆的主

24、要成分是纤维素，因此可被纤维素酶水解。在充分利用能量、减少环境污染的同时，通过饲养家禽、家畜，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，这主要体现了生态工程的整体性原理。13.下面图甲、图乙分别表示稻鱼蛙共生农业生态系统和普通稻田生态系统的物质能量转化示意图。请据图回答：(1)分析说明鱼和蛙在该生态系统中物质循环和能量流动中的积极作用是什么？_。(2)分析说明稻鱼蛙共生生态系统的生态优势。_13_。(3)上述两个生态系统中的各种生物所需的有机物都依赖于_，生命活动所需的能量归根结底都来自_。(4)甲和乙相比，抵抗力稳定性较强的是_，原因是_。(5)从能量流动的角度看，建立甲生态系统的目的是_。(6)为了使水稻获得高产，稻田乙需要经常使用农药，而甲则不需要，原因是_。(7)一般地说，农田生态系统的_稳定性较低，废弃农田上会发生群落演替，该演替的类型是_。答案 (1)鱼、蛙是消费者，加速生态系统的物质循环(2)在原有食物链中引入新的环节(将人们不能直接利用的有机物转化为可以直接利用的农副产品)，有利于实现物质循环再生和能量的多级利用，并减轻了环境污染(3)绿色植物的光合作用 太阳能(4)甲 甲生态系统中生物种类较多，营养结构复杂，自我调节能力较强(5)调整能量流动的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分(6)甲引入害虫的天敌蛙，有效控制了害虫的数量(7)抵抗力 次级演替