2018_2019高中生物第1章生态工程1.2农业生态工程课件北师大版选修3.ppt

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1、第2节 农业生态工程,1.记住我国农业生态工程的主要技术。 2.说出种植业生态工程的主要类型及其主要模式。 3.说出养殖业生态工程的主要类型。,一,二,三,一、我国农业生态工程的主要技术 1.物质良性循环技术:利用不同种类生物存在相互利用、相互 促进关系的特性,建立起来的分级利用和各取所需的生态工程系统。 2.生物立体布局技术:利用自然生态系统中不同物种的特点,通过合理组合,建立各种形式的立体结构,以达到充分利用空间,提高生态系统光能利用率和土地生产力,增加物质生产的目的。 3.资源综合开发技术:充分利用生态系统中的各种能源,通过工程措施与生物措施,将生态系统中的能源转化为可以被人类直接利用的

2、能量形式,包括太阳能利用技术、生物能利用技术(如沼气)、 农业副产品利用技术(如秸秆利用)等。,一,二,三,4.水土流失综合治理技术:水土流失是高原、丘陵、坡地等地带农业生产过程中面临的重要问题,水土流失的综合治理技术主要是利用各种农业耕作方法,减少表层土壤伴随降水的冲刷而产生的流失,保持水土。这类技术主要包括作物栽培耕作技术(如作物在同一水平面上耕作)、农业工程改造技术(如梯田)、生物工程治理技术(如间作)等。,一,二,三,二、种植业生态工程 以栽培各种农林植物为主的种植业生态工程是生态工程的重要类型,也是农业生态工程的基础。其技术体系既包括传统的间作、套种等精耕细作技术,又包含对现代高新技

3、术的综合与配套应用。 1.农作物系统生态工程 农作物系统生态工程是对传统的作物间作、套作进行改进,使之成为种植业生态工程的组成部分,主要有玉米、豆类间作模式,麦类、大豆、玉米套作模式,小麦、玉米复种模式。 2.农林复合系统生态工程 农林复合系统又叫混农林业,是一种在全世界广泛应用的、持续有效的土地使用管理体系,其主要内容就是进行农林间作,如枣粮间作模式,农杨间作模式,橡胶茶树间作模式等。,一,二,三,三、养殖业生态工程 养殖业生态工程是一种以家养动物为主,应用生态学、生态经济学与系统科学的基本原理,采用生态工程方法,将相应的人工养殖动物、植物、微生物等生物种群有机匹配,建立起来的稳定、高效、持

4、续的人工复合生态系统,主要有山地围栏养鸡,林区养兔,种草养羊,牛、鸡、猪、鱼循环养殖,生态养猪等。,1.我国农业生态工程的主要技术 (1)物质良性循环技术 利用不同种类生物存在相互利用、相互促进关系的特性,通过优化农业结构,合理配置资源,使农业生态系统内能量多级利用,物质良性循环,达到高产、优质、高效、低耗的目的。 (2)生物立体布局技术 生物立体布局技术可以实现空间上多层次和时间上多序列的产业结构,使各种生物处于不同的生态位,各得其所,相得益彰,既充分利用太阳辐射能和土地资源,又为农作物形成一个良好的生态环境。 (3)资源综合开发技术 太阳能利用技术:太阳能发电、太阳能集热器、太阳能制冷等。

5、 生物能利用技术:沼气、生物柴油、乙醇等。 农业副产品利用技术:谷物秸秆、蔗渣、棉籽等的利用。,(4)水土流失综合治理技术 水土流失综合治理技术主要包括作物栽培耕作技术(如作物在同一水平面上耕作)、农业工程改造技术(如梯田)、生物工程治理技术(如间作)等。其中生物工程治理技术是一种省力、省钱、高效、有前途的方法。,2.农业生态工程的设计 在建立不同的生态工程时,要遵循不同的设计原理,不能相互照搬,应该因地制宜。设计生态工程时,主要从空间、时间和食物链等几方面考虑,农业生态工程主要有三种不同的模式类型。 (1)时空结构。这是一种根据生物种群的生物学、生态学特征和生物之间的互利共生关系而合理组建的

6、农业生态系统,它按照生物群落生长的时空特点和整体规律,合理配置农业资源,组织农业生产,使处于不同生态位置的生物种群在系统中各得其所,相得益彰,更加充分地利用太阳能、水分和矿物质营养元素,是在时间上多序列、空间上多层次的三维结构,其经济效益和生态效益均佳,具体的种养模式有果林地立体间套模式、农田立体间套模式、水域立体养殖模式、农户庭院立体种养模式等。,(2)食物链型。这是一种按照农业生态系统的能量流动和物质循环规律而设计的一种良性循环的农业生态系统。系统中一个生产环节的产出是另一个生产环节的投入,使得系统中的废弃物多次循环利用,从而提高能量和资源的利用率,获得较大的经济效益,并有效地防止农业废弃

7、物对农业生态环境的污染。具体有种植业内部物质循环利用模式、养殖业内部物质循环利用模式、种养加工三结合的物质循环利用模式等。 (3)综合型。这是时空结构型和食物链型的有机结合,使系统中的物质得以高效生产和多次利用,是一种适度投入、高产出、少废物、无污染、高效益的模式类型。,题型一,题型二,题型三,题型四,我国农业生态工程的主要技术 【典例1】 下列对我国农业生态工程的主要技术的描述,不正确的是( ) A.物质和能量的良性循环技术 B.资源综合开发技术 C.水土流失综合治理技术 D.生物立体布局技术 解析:农业生态工程中物质良性循环,能量多级利用。能量流动的特点是单向流动,逐级递减。能量不能循环利

8、用。 答案:A 反思领悟掌握我国农业生态工程的主要技术的概念及应用。,题型一,题型二,题型三,题型四,农作物系统生态工程 【典例2】 下列关于玉米、豆类间作模式的说法,错误的是( ) A.玉米与大豆间作能促进玉米和大豆根系的生长,提高根系活力,玉米能从豆类作物的根际环境中获得部分氮,这种对氮的竞争,可造成豆类作物的根际环境中氮的亏缺,刺激豆类作物的固氮作用 B.玉米与豆类间作,竞争的主要因子是光照、养分和水分,在土壤水分、养分得到满足后,玉米和大豆间作优势主要来自密度效应,竞争的主要因子是种植密度 C.玉米与豆类间作可以显著减少白蚁对玉米的危害,增加玉米的产量 D.该模式可以优化群体结构,提高

9、资源利用率,增强群体抗逆性,题型一,题型二,题型三,题型四,解析:玉米与豆类间作,竞争的主要因子是光照、养分和水分。在土壤水分、养分得到满足后,玉米和大豆间作优势主要来自密度效应,竞争的主要因子是光照。 答案:B 反思领悟间作,即不同作物在田间构成人工复合群体,个体之间既有种内关系,又有种间关系。间作时,不论间作的作物有多少种,皆不增计复种面积。间作是集约利用空间的种植方式。,题型一,题型二,题型三,题型四,农林复合系统生态工程 【典例3】 下列关于枣粮间作模式的描述,不正确的是 ( ) A.实行枣粮间作充分合理地利用了土地和光能,达到立体化生产,增加了经济效益 B.枣麦间作可减少干热风给小麦

10、造成的危害,经济效益可成倍地增长 C.枣树与间作物生长存在时间差,可充分利用肥水资源 D.枣树树冠矮化,枝密叶大、遮光量大,透光率小,影响间作物对光照强度和采光量的要求 解析:枣树树冠矮化,枝疏叶小、遮光量小,透光率大,基本上不影响间作物对光照强度和采光量的要求。 答案:D,题型一,题型二,题型三,题型四,【典例4】 下图表示某人工设计的生态系统,下列叙述不正确的是( )A.该生态系统经过能量多级利用,提高了系统总能量利用率 B.该生态系统的分解者是蝇蛆和蚯蚓,促进了系统中物质循环和能量流动的进行 C.合理使用农家肥可提高流经该生态系统的总能量 D.该生态系统实现了物质循环再生,但各营养级之间

11、的能量传递效率并未提高,题型一,题型二,题型三,题型四,解析:题图是人工生态系统图,在该系统内,葡萄、蔬菜是生产者,通过光合作用固定太阳能,通过食物链把能量传给人、猪等生物,同时为了提高能量和物质利用率,猪粪流进沼气池,沼渣喂养蚯蚓、蝇蛆,施于农田等,实现了物质循环再生,提高了能量利用率,但食物链中能量的传递效率没有改变,蚯蚓等能促进物质循环,但不能促进能量流动。 答案:B,1,2,3,4,5,1.大力推广生态农业是我国农业发展的重要措施之一。下列关于生态农业的叙述,不正确的是( ) A.生态农业实现了对能量和物质的多级利用 B.农田生态系统的抵抗力稳定性比较高 C.生态农业使废物资源化,提高

12、了能量的利用率,减少了环境污染 D.生态学的基本原理是发展生态农业的主要理论基础 解析:农田生态系统的生物种类少,结构单一,抵抗力稳定性较低。 答案:B,1,2,3,4,5,2.下列对小麦玉米大豆套作模式的描述,不正确的是 ( ) A.运用系统论、种间竞争补偿原理等理论 B.豆科作物与禾本科作物间作能显著提高禾本科作物的产量和氮素吸收量 C.套种玉米生长时间长、成熟度好、收获早,从而使小麦又可提前或选择时间播种 D.合理的套作利用了小麦、玉米、大豆的不同特性,增强对天气的抗逆能力,协调农作物争地的矛盾,使农作物之间不存在竞争 解析:不同的农作物之间存在竞争阳光、水分和养料的关系。 答案:D,1

13、,2,3,4,5,3.在社会主义新农村建设中,某地通过新建沼气池和植树造林,构建了新型农业生态系统(如下图所示)。下列有关叙述不正确的是( )A.该生态系统中,处于第二营养级的生物有人和家禽 B.该生态系统中,人的作用非常关键,植物是主要成分 C.该生态系统的建立,提高了各营养级间的能量传递效率 D.建造沼气池和植树造林,提高了该生态系统的稳定性,1,2,3,4,5,解析:农业生态系统中,人的作用非常关键,但主要成分还是生产者(植物)。生态系统的稳定性与物种的数量和食物网的复杂程度呈正相关,建造沼气池和植树造林丰富了生物的种类,提高了生态系统的稳定性。相邻营养级之间的能量传递效率为10%20%

14、,构建新型农业生态系统,只能使能量实现多级利用,不能提高能量传递效率。 答案:C,1,2,3,4,5,4.有一种生态农业模式是在水稻田中养鸭,利用鸭控制稻田中的杂草和害虫,鸭粪用作肥料。下列关于该模式的叙述,错误的是( ) A.杂草和水稻是生产者 B.鸭与害虫的种间关系为捕食关系 C.杂草和水稻的种间关系为竞争关系 D.水稻、鸭、害虫和杂草组成了一个农田生态系统 答案:D,1,2,3,4,5,5.下图是我国南方尝试的农业生态系统的结构模式图,雏鸭具有旺盛的杂食性,可以吃掉稻田里的杂草和害虫,鸭不间断的活动可以产生中耕浑水效果从而刺激水稻生长,水稻和杂草用于养猪、养鸭,秸秆用于培育蘑菇、生产沼气

15、,猪鸭粪、沼渣肥田,生产出无公害的大米与蛋肉类。请据图回答下列问题。,1,2,3,4,5,(1)从生态学角度分析,人们建立图示的农业生态系统的主要目的是 。 (2)该农业生态系统生产的大米无公害的原因是 。 (3)将蘑菇房与蔬菜大棚相通,可提高蔬菜产量,试分析其增产原因: 。蘑菇房与蔬菜大棚相通,所得效益比单纯种植蔬菜和单纯培育蘑菇带来的效益之和还要高,体现了生态工程中的 理论。,1,2,3,4,5,解析:(1)图示农业生态系统实现了废物资源化和能量的多级利用。(2)图中生态农业施用的都是有机肥,采用生物方法治虫,不施用化肥和农药,因此生产的大米无公害。(3)蘑菇为分解者,可将有机物分解产生CO2,供蔬菜进行光合作用。 答案:(1)实现物质的循环再生和能量的多级利用 (2)不施用化肥和农药,减少了污染 (3)蘑菇进行细胞呼吸产生的CO2可以供蔬菜进行光合作用,使其光合作用增强 系统论,