高中生物第1章生態(tài)工程14生態(tài)工程的綜合運(yùn)用省公開課一等獎新課獲獎?wù)n件

第4節(jié)生態(tài)工程綜合利用1/291.說出生態(tài)工程應(yīng)用類型。2.了解各生態(tài)工程應(yīng)用實(shí)例及原理。2/291.構(gòu)建物質(zhì)能量多層分級利用系統(tǒng)物質(zhì)能量多層分級利用系統(tǒng)比較經(jīng)典實(shí)例就是利用秸稈養(yǎng)殖家畜,培養(yǎng)食用菌、蚯蚓等生產(chǎn)設(shè)計(jì)。2.建立水陸交換物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)?；~塘是我國南方水網(wǎng)地帶一個(gè)比較經(jīng)典水陸交換生產(chǎn)系統(tǒng)。在?；~塘生態(tài)工程中,基上種桑,桑葉養(yǎng)蠶,蠶沙養(yǎng)魚,魚糞肥沃塘泥,塘泥就近肥桑,形成了?！Q→魚→桑水陸交換物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)。3.實(shí)現(xiàn)“廢物”再生環(huán)境調(diào)整系統(tǒng)在“廢物”再生環(huán)境調(diào)整系統(tǒng)中,能夠?qū)⑹斋@植物一部分作為畜禽飼料,發(fā)展養(yǎng)殖業(yè),畜禽糞便作為肥料肥田或培育防護(hù)林,農(nóng)田或防護(hù)林又能夠吸收工廠排出CO2等氣體,凈化空氣;利用工廠余熱作為建造溫室能源,發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè),能夠收到很好生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。3/294.建立多功效污水自凈系統(tǒng)人們模仿生態(tài)系統(tǒng)本身保持穩(wěn)態(tài)復(fù)雜體系,建造一連串

“氧化塘”,利用水中菌類、藻類以及一些高等水生植物分解水中有機(jī)物質(zhì),放出氧氣,并吸收水中重金屬離子,到達(dá)改良水質(zhì)目標(biāo)。5.構(gòu)建多功效聯(lián)合生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)用結(jié)構(gòu)與功效相統(tǒng)一原理,能夠構(gòu)建出農(nóng)、林、牧、漁一體化生態(tài)工程系統(tǒng)。6.生態(tài)工程意義今后全人類必須走“可連續(xù)發(fā)展”道路,“可連續(xù)發(fā)展”已經(jīng)成為國際社會共同目標(biāo)。生態(tài)工程最終目標(biāo)就是要實(shí)現(xiàn)“社會經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境同時(shí)發(fā)展”,所以,生態(tài)工程必將成為全世界共同、穩(wěn)步、協(xié)調(diào)發(fā)展主要工藝技術(shù)。4/291.構(gòu)建物質(zhì)能量多層分級利用系統(tǒng)(1)經(jīng)典實(shí)例:利用秸稈養(yǎng)殖家畜,培養(yǎng)食用菌、蚯蚓等生產(chǎn)設(shè)計(jì)。利用糖化技術(shù)先把秸稈變成家畜愛吃飼料,家畜食用后排出糞便及秸稈殘?jiān)脕砼囵B(yǎng)食用菌,生產(chǎn)食用菌殘余料又能夠用來繁殖蚯蚓,喂養(yǎng)動物,最終再把利用后剩下殘?jiān)€田,收效很好。作物秸稈多層分級利用(2)突出特點(diǎn):實(shí)現(xiàn)了廢物資源化和能量多級利用,降低了環(huán)境污染。5/292.建立水陸交換物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)(1)?；~塘是我國南方水網(wǎng)地帶一個(gè)比較經(jīng)典水陸交換生產(chǎn)系統(tǒng)。

水陸交換生產(chǎn)系統(tǒng)(2)?；~塘特點(diǎn)是“桑茂、蠶壯、魚肥大;塘肥、基好、蠶繭多”。6/293.實(shí)現(xiàn)“廢物”再生環(huán)境調(diào)整系統(tǒng)工廠燃料燃燒釋放二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物以及一些加工工業(yè)廢液中重金屬是廣泛存在污染環(huán)境污染物?？諝鈨艋唾Y源回收是城市建設(shè)及工業(yè)建設(shè)必須重視問題。利用工廠余熱(包含氣熱及水熱)作為冬季住房熱源,已在許多城市實(shí)施。假如能依據(jù)熱系數(shù),在工廠附近建造不一樣溫度梯度溫室,便可利用余熱培植各種作物,作物一部分可制成飼料,喂養(yǎng)禽畜;禽畜排泄物施于農(nóng)田或園林,而作物還可吸收工廠燃料燃燒所產(chǎn)生二氧化碳以及其它氣體。這種兼顧生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)工藝,當(dāng)做到基本不排污時(shí),稱為無污染工藝;若干這種工藝所組成工程體系,稱為無污染工程。另外,不少陸生和水生生物能夠吸附和富集一些金屬,因而能夠作為回收某種金屬活介質(zhì)。7/294.建立多功效污水自凈系統(tǒng)污水中污染物質(zhì)是各種多樣,所以普通一個(gè)污水需要聯(lián)合使用幾個(gè)方法進(jìn)行分級處理,最終到達(dá)排放要求后再排放。8/295.構(gòu)建多功效聯(lián)合生產(chǎn)系統(tǒng)(1)應(yīng)用結(jié)構(gòu)與功效相統(tǒng)一原理,能夠構(gòu)建農(nóng)、林、牧、漁一體化生態(tài)工程系統(tǒng)。把生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)過一定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和自動調(diào)整作用而實(shí)現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)原理,應(yīng)用到以農(nóng)產(chǎn)品為原料加工工業(yè)中,使農(nóng)工業(yè)產(chǎn)品(包含副產(chǎn)品)在農(nóng)、工、商發(fā)展中相互賠償原料,以保持該地域穩(wěn)定生產(chǎn)體系,降低廢物,預(yù)防污染,并改進(jìn)生態(tài)環(huán)境。多功效聯(lián)合生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)包含農(nóng)、林、牧、漁業(yè)及一定范圍居民點(diǎn)設(shè)施,農(nóng)、林、牧、漁業(yè)等產(chǎn)品數(shù)量和加工工業(yè)范圍應(yīng)與當(dāng)?shù)厝丝诩坝?jì)劃產(chǎn)值保持對應(yīng)百分比。9/29(2)多功效聯(lián)合生產(chǎn)系統(tǒng)最大特點(diǎn)是將種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和加工工業(yè)有機(jī)地結(jié)合起來,組成一個(gè)多功效整體。多功效聯(lián)合生產(chǎn)系統(tǒng)是當(dāng)前我國生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)中最主要、也是最多一個(gè)生態(tài)工程類型,并已涌現(xiàn)出很多經(jīng)典實(shí)例。

農(nóng)、林、牧、漁生態(tài)工程系統(tǒng)初級模型10/29題型一題型二題型三題型四水陸交換物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)【典例1】

?；~塘是將低洼稻田挖深作塘,塘內(nèi)養(yǎng)魚,塘基上種桑樹。植桑養(yǎng)蠶,蠶糞養(yǎng)魚,魚糞肥塘,塘泥肥田、肥桑,從而取得稻、魚、蠶三豐收,這主要是哪首先實(shí)例?(

)A.人類維持生態(tài)系統(tǒng)原有生態(tài)平衡B.加速生態(tài)系統(tǒng)能量流動C.加速生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)D.依據(jù)人類需要建立新生態(tài)系統(tǒng)解析:?；~塘屬于人工建立生態(tài)系統(tǒng),建立目標(biāo)是使生產(chǎn)者固定能量更多地流向?qū)θ祟愖钣幸娌糠帧?、魚、蠶,所以A項(xiàng)不對。?；~塘只是調(diào)整了生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動,所以B、C兩項(xiàng)不對。?；~塘是證實(shí)人類能夠依據(jù)本身需要建立新生態(tài)系統(tǒng),并促進(jìn)其物質(zhì)良性循環(huán)經(jīng)典實(shí)例。答案:D11/29題型一題型二題型三題型四反思領(lǐng)悟水陸交換物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)良性循環(huán)和能量多級利用。12/29題型一題型二題型三題型四實(shí)現(xiàn)“廢物”再生環(huán)境調(diào)整系統(tǒng)【典例2】

“豬—沼—茶”是華南山地丘陵地域常見生態(tài)農(nóng)業(yè)模式,由種植(茶樹)、養(yǎng)殖(豬)、農(nóng)戶(人)和沼氣生產(chǎn)(微生物)四個(gè)子系統(tǒng)組成。該生態(tài)農(nóng)業(yè)模式(

)A.是由茶樹、豬、人和微生物組成生態(tài)系統(tǒng)B.實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)和能量在系統(tǒng)中多級循環(huán)利用C.使整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)入了廢物資源化良性循環(huán)D.重視系統(tǒng)內(nèi)部本身調(diào)整作用,不需要外部投入13/29題型一題型二題型三題型四解析:“豬—沼—茶”生態(tài)農(nóng)業(yè)模式,使整個(gè)生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)和能量多級利用,進(jìn)入了廢物資源化良性循環(huán),此生態(tài)系統(tǒng)組成成份除了有茶樹、豬、人和微生物等生物成份外,還有非生物物質(zhì)和能量,A項(xiàng)錯(cuò)誤。生態(tài)系統(tǒng)能量在系統(tǒng)中是不能循環(huán)利用,B項(xiàng)錯(cuò)誤。此生態(tài)系統(tǒng)是人工生態(tài)系統(tǒng),必須要有外部投入,如施肥、施藥等,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:C反思領(lǐng)悟廢物能夠被看作是放錯(cuò)地點(diǎn)資源,充分利用廢物中物質(zhì)和能量,能夠?qū)崿F(xiàn)物質(zhì)良性循環(huán)和能量多級利用。14/29題型一題型二題型三題型四多功效污水自凈系統(tǒng)【典例3】

生物氧化塘法治理環(huán)境污染所利用主要生物是(

)A.藻類和浮游動物B.細(xì)菌和浮游動物C.藻類和細(xì)菌

D.浮游動物和魚類解析:處理污水氧化塘實(shí)際上是一個(gè)菌藻共生生態(tài)系統(tǒng)。答案:C15/29題型一題型二題型三題型四構(gòu)建多功效聯(lián)合生產(chǎn)系統(tǒng)【典例4】

下列圖所表示為某地農(nóng)村農(nóng)、林、牧、漁生態(tài)工程系統(tǒng)初級模式圖。分析回答以下問題。16/29題型一題型二題型三題型四(1)若只考慮魚池生態(tài)系統(tǒng),該生態(tài)系統(tǒng)中非生物物質(zhì)和能量主要包含

等,從生態(tài)系統(tǒng)類型上劃分,該生態(tài)系統(tǒng)屬于

生態(tài)系統(tǒng)。

(2)若只考慮森林生態(tài)系統(tǒng),該生態(tài)系統(tǒng)主要特點(diǎn)之一是

能夠長久處于較穩(wěn)定狀態(tài)。

(3)生態(tài)農(nóng)業(yè)設(shè)計(jì)是生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)實(shí)施前提和依據(jù)。某研究性課題小組在分析調(diào)查當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一個(gè)良性循環(huán)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。假若你是該小組組員,你認(rèn)為這個(gè)設(shè)計(jì)應(yīng)包含哪些方面內(nèi)容?17/29題型一題型二題型三題型四解析:(1)在魚池生態(tài)系統(tǒng)中,非生物物質(zhì)和能量主要包含陽光、熱能、空氣、水分和無機(jī)鹽等。魚池生態(tài)系統(tǒng)屬于濕地生態(tài)系統(tǒng)。(2)森林生態(tài)系統(tǒng)因?yàn)槠渖锒鄻有?易形成復(fù)雜營養(yǎng)關(guān)系,所以種群密度和群落結(jié)構(gòu)能夠長久處于穩(wěn)定狀態(tài)。(3)若建立一個(gè)良性循環(huán)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮:一是生態(tài)系統(tǒng)各組成成份齊全;二是食物鏈合理;三是能量多級利用,物質(zhì)可循環(huán)再生等。18/29題型一題型二題型三題型四答案:(1)陽光、熱能、空氣、水分和無機(jī)鹽濕地(2)種群密度和群落結(jié)構(gòu)及功效(3)①研究設(shè)計(jì)合理食物鏈或合理巧接食物鏈;②實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)中能量多級利用;③實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)再生或?qū)崿F(xiàn)可連續(xù)發(fā)展或形成“原料—產(chǎn)品—原料—產(chǎn)品”模式;④設(shè)計(jì)合理生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu),提升抵抗力穩(wěn)定性;⑤提升整個(gè)系統(tǒng)總體功效和綜合效益;⑥繪制生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式圖;⑦寫出設(shè)計(jì)匯報(bào)。19/2912341.構(gòu)建新型農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是使農(nóng)業(yè)可連續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略辦法之一。以下相關(guān)敘述錯(cuò)誤是(

)

A.該生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)與信息傳遞無關(guān)B.該生態(tài)系統(tǒng)中沼氣池建造,提升了人類對能量利用率C.該生態(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)級較少,能量流動過程中消耗較少D.沼氣池建造有效地降低了環(huán)境污染解析:生態(tài)系統(tǒng)功效包含物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞,生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)離不開信息傳遞。答案:A20/2912342.農(nóng)業(yè)發(fā)展已由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向當(dāng)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變,當(dāng)代農(nóng)業(yè)即使產(chǎn)量大大提升,但造成了嚴(yán)重環(huán)境污染,所以我國農(nóng)村正在大力推廣生態(tài)農(nóng)業(yè)。以下關(guān)于生態(tài)農(nóng)業(yè)敘述,不正確是(

)A.生態(tài)農(nóng)業(yè)中食物鏈越長營養(yǎng)級越多越好B.生態(tài)農(nóng)業(yè)抵抗力穩(wěn)定性比當(dāng)代農(nóng)業(yè)高C.生態(tài)農(nóng)業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)是能量多級利用和物質(zhì)循環(huán)再生D.生態(tài)農(nóng)業(yè)屬于人工生態(tài)系統(tǒng),人作用非常突出21/291234解析:生態(tài)農(nóng)業(yè)是指在保護(hù)、改進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境前提下,遵照生態(tài)學(xué)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)規(guī)律,利用系統(tǒng)工程方法和當(dāng)代科學(xué)技術(shù),集約化經(jīng)營農(nóng)業(yè)發(fā)展模式,是按照生態(tài)學(xué)原理和經(jīng)濟(jì)學(xué)原理,利用當(dāng)代科學(xué)技術(shù)結(jié)果和當(dāng)代管理伎倆,以及傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)有效經(jīng)驗(yàn)建立起來,能取得較高經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益當(dāng)代化農(nóng)業(yè)。生態(tài)農(nóng)業(yè)屬于人工生態(tài)系統(tǒng),人作用非常突出,食物鏈普通比當(dāng)代農(nóng)業(yè)多,但營養(yǎng)級要合理設(shè)置,不是越多越好。答案:A22/2912343.某城市在建設(shè)過程中,非常重視生態(tài)文明建設(shè),如利用人工建立濕地公園對生活污水進(jìn)行凈化處理,形成藻菌共生污水凈化系統(tǒng),還利用藻類養(yǎng)魚、養(yǎng)鴨等,取得了良好經(jīng)濟(jì)效益。下面是利用人工濕地凈化生活污水原理簡圖。請據(jù)圖回答下列問題。(1)輸入人工濕地能量為

。

(2)人工濕地中蘆葦屬于挺水植物,綠藻屬于浮游植物,黑藻屬于沉水植物,這一現(xiàn)象表達(dá)了群落含有

結(jié)構(gòu)。該人工濕地建立遵照生態(tài)工程基本理論有

等。

23/291234(3)該人工濕地中蘆葦、藻類等植物生長快速,其主要原因是

。(4)細(xì)菌、真菌等微生物分解作用是凈化污水主要路徑,為了提升分解效率,可采取有效辦法是

。

(5)用恰當(dāng)箭頭和文字補(bǔ)充完成該人工濕地碳循環(huán)圖解。

(6)某生物興趣小組在實(shí)地調(diào)查了該人工濕地后,在大力贊賞利用濕地對生活污水進(jìn)行凈化處理同時(shí),還向相關(guān)部門提出了應(yīng)加強(qiáng)對重點(diǎn)污染源控制這一合理提議,其依據(jù)生態(tài)學(xué)理論是

。24/291234解析:輸入人工濕地能量為生產(chǎn)者經(jīng)過光合作用固定太陽能和生活污水中有機(jī)物含有化學(xué)能。不一樣生物生活在不一樣層次,這表達(dá)了群落垂直結(jié)構(gòu)。人工濕地中細(xì)菌、真菌分解污水中有機(jī)物產(chǎn)生大量含氮、磷等元素礦質(zhì)養(yǎng)料和CO2,被人工濕地中蘆葦、藻類等植物吸收,使其生長快速。濕地中細(xì)菌、真菌多數(shù)為需氧型微生物,為提升其分解有機(jī)物效率,可向水體中通入一定量空氣。25/291234答案:(1)生產(chǎn)者固定太陽能和污水中有機(jī)物含有化學(xué)能(2)垂直系統(tǒng)論,生物間抗生、共生理論,生物多樣性理論,食物鏈理論(3)細(xì)菌、真菌等微生物分解污水中有機(jī)物,為植物生長提供了充分氮、磷等礦質(zhì)養(yǎng)料和光合作用所需CO2(4)向水體中適當(dāng)通入空氣(5)見下列圖:

(6)生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)整能力是有限26/2912344.我國珠江三角洲地域,為充分利用土地,創(chuàng)造了一個(gè)挖深魚塘、墊高基田、塘基植桑、塘內(nèi)養(yǎng)魚高效人工生態(tài)系統(tǒng)——?；~塘,以下頁左上圖所表示。請據(jù)圖回答相關(guān)問題。27/291234(1)該生態(tài)工程能將蠶沙、蔗葉、濾泥等作為魚類餌料,塘泥中微生物能將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成無機(jī)物,為甘蔗、桑樹光合作用提供無機(jī)營養(yǎng),這一過程不但實(shí)現(xiàn)了廢棄物

,而且降低了

。