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1、第五章生 态 工 程,考点一 生态工程的原理及类型1.生态工程的原理：,2.生态工程的类型与实例：,【高考警示】不同生态工程依据的主要原理有差异(1)建立生态农业工程物质循环再生原理。(2)草原确定合理载畜量，不能过度放牧协调与平衡原理。(3)引种考虑适应环境协调与平衡原理。(4)植树造林整体性原理。,考点二 生态工程在农业中的应用1.庭院生态工程：进行物质和能量的多级利用。2.农业生态工程：(1)定义：按照生态和经济规律，种养结合，优化设计。,(2)主要技术分析。物质的良性循环技术：实现废物资源化，提高能量利用效率。洁净可再生的新能源开发技术：废物资源化，以便提高能量转化效率，减少环境污染。
2、种植业和畜牧业合理优化技术：调整产业结构，以求得最大化的经济效益和生态效应。套种技术：根据不同植物的生长期，充分利用光能。,间种技术：根据不同植物对光照强度的需求不同，充分利用光能。轮种技术：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。生物防治技术：利用生物间的捕食或寄生关系防治害虫。,3.生态农业常考实例分析：(1)桑基鱼塘模式。图示：,分析：人工建立的高产稳产的农业生态系统，做到蚕粪养鱼，鱼粪肥塘。塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕茧三丰收。,(2)“四位一体”农业生态工程。图示：分析。a.“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
3、产模式。,b.运行原理：.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。.温室内的植物为动物提供氧气，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。,c.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，同时减轻了环境污染，大大提高了农业的综合效益。,【思维拓展】建立生态农业的目的与生物防治(1)建立生态农业的最终目的是实现对能量的多级利用：提高能量的利用
4、率，使能量尽可能多地流向对人类有益的部分。(2)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。,类型一 生态工程的类型和原理【典例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)该系统工程的核心之一是沼气池，沼气的制作如图所示，如果将“无机物农田”这一环节去掉，对生态农业系统有何影响？ 。,(2)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
5、符合生态工程原理的叙述是()A.物质经过多级利用，实现了良性循环B.每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益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.由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染,【解题指南】解答本题的关键：(1)熟知生态工程的基本原理。(2)明确延长食物链可提高能量利用率。,【解析】(1)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。如果把“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。(2)能量沿着食物链流动时，能量逐级递减，传递效率大约为10%，因此最高营养级
6、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)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(2)C,【互动探究】(1)从生态工程类型看，南京古泉生态农场属于哪种？提示：物质循环利用的生态工程。(2)若离开人的管理，该生态系统能否正常运转？为什么？提示：不能。人在生态工程中起着主导作用。,【加固训练】下图为窦店农村综合发展生态工程示意图。请据图回答问题。,(1)该工程主要运用了哪些生态工程的基本原理？ 。(2)这一生态系统的结构和功能有哪些特点？ 。(3)蓝绿萍的代谢类型是，在生态系统
7、中的地位是。,【解析】(1)该生态工程以沼气工程为核心，实现了物质多级循环利用：作物秸秆用来生产食用菌和饲料；饲料喂养家禽；人、畜粪尿作为原料生产沼气；沼液用于水产养殖业；沼渣为蔬菜施肥和喂养畜禽，从而达到了物质利用的良性循环，缓解了农村“三料”的缺乏问题，提高了土地产出水平；同时一些加工品和农产品可以输出到市场出售。因此该生态工程主要运用了物质循环再生原理、整体性原理。,(2)该生态工程以沼气工程为核心，农、林、牧、副、渔各业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经济发展；同时又降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。(3)蓝绿萍是绿色植物，代谢类型为自养需氧型，是生态系统中的生产者。,答案
8、：(1)物质循环再生、整体性原理(2)以沼气工程为核心，农、林、牧、副、渔各业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经济发展，降低了环境污染，促进了农村的可持续发展(3)自养需氧生产者,类型二 生态工程在农业中的应用【典例2】在社会主义新农村建设中，某县积极发展畜禽养殖和栽桑养蚕两大支柱产业。在生产总量不断提高的同时，该县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现资源的最大化利用，走出了一条适合本地区可持续发展的生态工程之路。请分析图回答问题。,(1)生态系统的能量流动从开始，图中属于消费者的生物有。(2)与传统农业生态系统相比，该生态系统更能净化环境，其主要原因是 。(3)该生态系统为何能
9、提高经济效益？ 。(4)根据该县地处水乡这一资源优势，请就该生态系统提出你的一条合理化建议。 。,【解题指南】解答本题注意以下两点：(1)分析图形，有机物被分解后重新被生产者利用，实现了资源废物资源的良性循环。(2)从图中可知，能量被多级利用，提高了能量的利用率，降低了生产成本。,【解析】(1)生态系统的能量流动是从生产者固定太阳能开始的，因而该生态系统能量流动是从桑、油菜等生产者固定的太阳能开始的。消费者是蚕、禽、畜等。(2)由图可知，该生态系统实现了废物再利用及无害化处理，因此更能净化环境。(3)该生态系统实现了物质的循环利用和能量的多级利用，降低了生产成本，提高了农产品的产量。(4)该生
10、态系统中，蚕沙碎屑未被利用，可利用蚕沙碎屑养鱼，鱼塘塘泥还可用来肥田。,答案：(1)桑、油菜等生产者固定的太阳能蚕、禽、畜(2)粪便等“废弃物”被及时利用(3)实现了物质的循环利用和能量的多级利用，提高了农产品的产量；减少了化肥、农药的使用(降低农业成本投入)(4)蚕沙碎屑用来养鱼；鱼塘塘泥用来肥田,【加固训练】研究性学习小组参观某市市郊建立的以沼气为中心、以保护生态环境为目标的“猪沼鱼肥果蔬”生态模式时绘出了如下模式图，请分析回答：,(1)构建以沼气为中心的“猪沼鱼肥果蔬”生态模式时所依据的生态学原理是，该生态系统最大的优点是 。(2)该生态系统的“基石”是 。(3)沼气池中有产甲烷菌和不产
11、甲烷菌等微生物，其生态学作用主要是 。(4)若农田内有害虫发生，采用何种措施既能保护环境又能有效防治害虫？ 。(5)水稻、大豆的秸秆除了图中所示的用途外，还有哪些用途？(写出2个) 。,【解析】(1)构建生态农业所依据的生态学原理是物质循环再生，构建农业生态系统的目的是实现物质和能量的多级利用，减轻环境污染。(2)生态系统中生产者是基础。(3)沼气池中的微生物的作用是完成有机物的分解，产生沼气。(4)采用生物防治法既能保护环境又能有效防治害虫。(5)水稻、大豆的秸秆除用来养殖蘑菇外，还可有以下用途：作为饲料养猪；作为工业原料，广泛用于造纸、制造建材、酒精和一次性包装盒等；在直燃锅炉中进行充分彻底的燃烧，最大限度地转换成电能。,答案：(1)物质循环再生提高物质和能量利用率，减轻环境污染(或答实现物质和能量的多级利用，减轻环境污染)(2)水稻和大豆(3)分解有机物，产生沼气(4)引入害虫天敌防治，激素防治，转基因培育抗害虫农作物等(5)作为饲料养猪；作为工业原料，广泛用于造纸、制造建材、酒精和一次性包装盒等；在直燃锅炉中进行充分彻底的燃烧，最大限度地转换成电能(写出2个合理答案即可),
