生态农业物质循环示意图

　　12教材基础回扣一､基本原理1.物质循环再生原理:物质在生态系统中循环往复,[1]分层分级利用,从而达到取之不尽,用之不竭的效果｡2.物种多样性原理:物种繁多而复杂的生态系统具有较高的[2]抵抗力稳定性｡3.协调与平衡原理:处理好生物与环境的协调与平衡,需要考虑[3]环境承载力｡34.整体性原理:进行生态工程建设,不仅要考虑到[4]自然生态系统的规律,还要考虑到[5]经济和[6]社会等系统的影响力｡45.系统学和工程学原理(1)系统的结构决定功能原理:生态工程通过[7]改变和优化结构,达到改善系统功能的目的｡(2)系统整体性原理:系统各组分之间要有适当的[8]比例关系,才能顺利完成能量､物质､信息等的转换和流通,实现总体功能大于各部分之和的效果｡5二､主要实例1.农村综合发展型生态工程:在资源有效的条件下,取得了经济效益､社会效益和生态效益的全面提高｡2.小流域综合治理生态工程:应用生态工程的[9]整体原理､[10]协调与平衡原理,以及[11]工程学等原理,,通过保土蓄水,耕作措施､林草措施等控制土壤侵蚀｡3.大区域生态系统恢复工程:目的是为了控制[12]沙漠化的发展和水土流失,改善[13]生态环境,提高人民的生活水平｡64.湿地生态恢复工程:采用工程和[14]生物措施相结合的方法,使受到干扰的湿地得以恢复｡5.矿区废弃地的生态恢复工程:采取[15]人工制造表土､多层覆盖､特殊隔离､土壤侵蚀控制､[16]植物恢复工程等措施,使矿区废弃地的生态系统得以恢复｡6.城市环境生态工程:城市是由[17]自然系统､[18]经济系统和[19]社会系统组成的人工生态系统｡7考点迁移互动考点1生态工程的基本原理1.生态工程的概念:生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法,通过系统设计､调控和技术组装,对已被破坏的生态环境进行修复､重建,对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力,从而促进人类社会和自然环境的和谐发展｡82.生态工程的五大原理项目理论基础意义实例物质循环再生原理物质循环可避免环境污染及其对系统稳定和发展的影响无废弃物农业生物多样性原理生态系统的稳定性生物多样性程度高,可提高系统的抵抗力稳定性和系统的生产力“三北防护林”建设中的问题协调与平衡原理生物与环境的协调与平衡生物的种群数量不超过环境承载力,可避免系统的失衡和破坏太湖富营养化问题9整体性原理社会､经济､自然复合系统统一协调各种关系,保障系统的平衡与稳定林业建设中自然系统与社会､经济系统的关系问题系统学和工程学原理①系统的结构决定功能原理:分布式结构优于集中式和环式结构①改善和优化系统的结构以改善其功能桑基鱼塘②系统整体性原理:整体大于部分②保持很高的系统生产力珊瑚礁和藻类､珊瑚虫的关系10特别提醒:①生态工程的建设应遵循以上五个原理,但不同的生态系统遵循的原理可以不同｡②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同步发展｡③生态工程具有少消耗､多效益､可持续的特点｡④概念的理解:a.涉及的学科知识包括生态学和系统学;b.运用到的技术手段或方法有系统设计､调控和技术组装;c.最终目的是促进人类社会和自然环境的和谐发展｡11【例析1】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｡1213(1)该生态工程所遵循的基本原理_______________________________________________(至少写2种)｡(2)该生态系统的能量流动从____________________________开始,图中属于消费者的生物有________｡(3)与传统农业生态系统相比,该生态系统更能净化环境,主要原因是____________________________｡物质循环再生原理､物种多样性原理､协调与平衡原理桑､油菜等生产者固定的太阳能蚕､禽､畜粪便等“废弃物”被及时利用14(4)该生态系统为何能提高经济效益?__________________________________________________________________________________________｡(5)根据该县地处水乡这一资源优势,为进一步加强该生态系统的物质循环和能量利用,请你提出一条合理化建议｡____________________________｡实现了物质和能量的多级利用,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)蚕沙碎屑养鱼,鱼塘塘泥作肥料15[解析](1)生态工程的基本原理有物质循环再生原理､物种多样性原理､协调与平衡原理､整体性原理和系统学和工程学原理｡该生态工程依据的是物质循环再生､物种多样性和协调与平衡原理｡(2)生态系统的能量流动是从生产者开始的,即桑､油菜等作物,消费者是蚕､禽､畜等｡(3)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｡16(4)该生态系统实现了物质和能量的多级利用,降低了生产成本,提高了农产品的产量｡(5)该生态系统中,蚕沙碎屑未被利用,可利用蚕沙养鱼,鱼塘的塘泥还可作肥料｡17[方法技巧](1)“生态经济”及其与“传统经济”的区别:传统的经济模式,正在毁坏水､大气､土壤和生物资源,消耗地球赠给我们的自然资本｡生态经济则主要是通过实行“循环经济”的原则,使一个系统产出的污染物能够成为本系统或者另一个系统的生产原料,从而实现废弃物的资源化｡而实现循环经济最重要的手段之一就是生态工程｡18(2)自然系统､经济系统和社会系统之间的关系,可以用如图表示:19【互动探究1】1985年以前,某地农村农作物秸秆都是当作燃料,而农户和家畜的粪便等均作为肥料直接施入农田｡后来逐步开始进行农村产业结构调整,下图是2006年当地生态工程示意图｡2021(1)试分析1985年以前生产形式的不利影响(至少列举两个方面)_______________________________________________ ______________________｡ (2)该生态工程的建设遵循了 _______________________________________________ ______________________________________________ 等基本原理(至少答两点)｡生态工程与传统工程相比较,具有 ____________________等特点｡ 能源和物质资源的浪费､引起环境污染､农业生产成本高等 (只要合理即可) 物质循环再生原理､整体性原理､物种多样性原理､系统的 结构决定功能原理(任答两项) 少消耗､多效益､可持续 22 (3)当地人希望进一步提高该系统的经济效益和生态效益｡专 家经过考察后,建议他们增加一个奶牛养殖项目｡村民接受了 专家的建议,并对原有的生产项目作了一些调整｡他们需要调 整的项目主要是 ______________________________________________｡ (4)现代生物技术可应用于生态建设,举例说明｡ _______________________________________________ _______________________________________________ _______________________________｡ 种植的农作物种类和数量(或原养殖家畜的数量,答出一项即可) 基因工程中抗虫､抗病转基因植物的种植减少了农药的使用;细胞工程中组 织培养技术的应用,可对城市环境进行综合治理;胚胎工程中胚胎移植可以用 于保护濒危野生动物,保护生物多样性(其他合理答案也可) 23 [解析] 本题主要考查生态工程的优越性及生态工程的基本原理 等知识｡(1)1985年以前,该地农村生产形式属于传统生产模式, 传统生产模式造成能源和物质资源的浪费,引起环境污染,并 且农业生产成本高｡(2)农村产业结构调整后,2006年的该农村 生态工程类似于教材上介绍的无废弃物农业,仔细分析示意图 可发现主要遵循的原理有物质循环再生原理､物种多样性原 理､整体性原理等｡与传统工程相比,生态工程是一类少消耗､ 多效益､可持续的工程体系｡ 24 (3)增加一个奶牛养殖项目后,就要考虑奶牛食用的饲料,所以要 调整种植的农作物种类和数量,能自己来生产奶牛食用的饲料 ｡(4)考查生态工程与其他现代生物技术的联系,可以考虑基因 工程､细胞工程､胚胎工程等｡ 25 考点2 生态工程的实例及发展前景 1.生态工程的实例 实例 问题 原理 对策 案例 农村综合 发展型生 态工程 实现物质的多级 循环利用,在资源 有限的条件下能 较多的产出,以解 决人多地少的矛 盾 物质循环 再生原理､ 整体性原 理､物种多 样性原理 建立综合 发展型生 态工程 窦店村以沼 气为中心的 生态工程 小流域综 合治理生 态工程 小流域的水土流 失 整体性原 理､协调与 平衡原理､ 工程学原 理 运用多种 原理,应 用多种措 施,因地 制宜,综 合治理 甘肃陇南县 “九子登科” 模式 26 大区域生态系 统恢复工程 土地荒漠化 物种多样性原 理､协调与平衡 原理､整体性原 理 控制污染､退田 还湖 江西鄱阳湖湿 地生态恢复工 程 湿地生态系统 恢复工程 湿地缩小和破 坏 系统学和工程 学原理 修复土地､恢复 植被 赤峰市元宝山 矿区生态恢复 工程 矿区废弃地的 生态恢复工程 矿区生态环境 的破坏 系统学和工程 学原理 修复土地､恢复 植被 赤峰市元宝山 矿区生态恢复 工程 城市环境生态 工程 环境污染 协调与平衡原 理､整体性原理 等 城市绿化､污水 净化､废弃物处 理､合理布局等 污水及垃圾处 理､城市绿化 27 2.对我国生态工程发展前景的分析与展望 (1)西方国家的生态工程,除了治理环境污染的目标之外,主要通 过介于工程和依靠自然恢复力的一种中间途径,集中于对破坏 的生态系统,特别是开矿后的废弃地以及湿地等进行生态恢复 ｡ (2) 我国目前面临的生态危机,已经不单纯是环境污染问题,而是 与人口激增､环境与资源破坏,能源短缺等问题结合在一起的 “并发症”｡生态工程不仅要重视对生态环境的保护,更要注 意与经济､社会效益的结合｡ 28 (3)我国的农业生态工程遵循“整体､协调､再生､循环”的基本 原理｡ (4)我国生态工程的不足之处:缺乏定量化模型的指导;设计缺乏 高科技含量;生态系统的调控缺乏经验及时准确的监测技术支 持;缺乏理论性指导等｡ 29 特别提醒:①生态工程实例的模式各具特色,关键是理解其中运 用的主要生态工程原理｡ ②进行生态工程建设时,应该积极利用自然生态系统强大的自我 恢复力,节省投资｡ ③生态工程的恢复作用是有限的,不能误认为只要有生态工程就 可以走发达国家“先污染､破坏,后治病”的老路｡ 30 【例析2】 (2011·江苏百校联考)“四位一体”生态农业是我国 北方典型的生态农业模式,它以沼气为纽带,将沼气池､猪禽舍 ､厕所与日光温室有机地组合在一起｡下图A是“四位一体” 农业生态工程模式图,图B是该系统物质循环的示意图,请分析 回答下列问题: 31 图A “四位一体”农业生态工程模式 1.厕所 2.猪禽舍 3.沼气池进料口 4.溢流渠 5.沼气池 6.通风口 7.简易日光温室 32 图B “四位一体”生态农业物质循环示意图 33 (1)结合生态工程的原理,请补充图B中的连线并注解,从而完成该 系统的物质循环示意图｡ [答案] 如下图所示 34 (2)该生态模式中建立了日光温室,日光温室和裸地栽培相比, 植物需水量和需肥量为什么相对要多一点? _________________________________________｡使用沼 气池里的残渣为什么可以提高蔬菜的产量? ________________｡ (3)“四位一体”农业生态工程应用了___________________ 等原理,与自然生态系统相比,它的稳定性有什么特点? __________________ ｡ 日光温室比裸地栽培温度相对要高,植物生长快,所以需水､需肥多 沼气池里的残渣含有丰富的矿物质,能提高农作物的产量