第10课时 生态工程的主要类型 生态工程在农业中的应用
知识内容 生态工程的主要类型 要求 考情解读 1.说出生态工程产生的背景。 2.说出生态工程在我国的主要应用领域。 3.关注农业生态工程的建设，认同农业生态工程是实现农业可持续发展的必然措施的观点。 生态工程在农业中的应用 a 4.“活动：庭院生态系统的经济效益分析”，尝试分析庭院生态系统的经济效益。 5.“活动：农业生态系统中种植业和畜牧业的优化组合的活动：庭院生态系统的经济效益分析 资料研究”，认同只有种植业和养殖业协调发展，才能促进农村经济的发展和生态的稳定。 6.说出我国农业生态工程的主要技术。 一、生态工程的主要类型
1．生态工程的原理：“整体、协调、循环、再生”。 2．生态工程的研究对象：社会—经济—自然复合生态系统。 3．生态工程的类型
(1)物质循环利用的生态工程。 (2)节水和废水处理与应用的生态工程。 (3)山区小流域综合治理与开发的生态工程。 (4)清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程。
(5)其他类：生态住宅、生态小区和生态城镇的生态工程；荒山、荒坡、滩涂、湿地以及矿山废弃地的生态恢复工程；生态旅游和绿色化学工程；生物多样性保护和持续利用工程等。
探究——实例分析
在我国，生态工程的发展特别迅速。阅读教材，分析提供的日常实例，试归纳我国生态工程的主要类型及其有关规律。
实例一 城市生活垃圾减量化、无害化、资源化处理；农村发展养殖业。
实例二 在干旱半干旱地区，雨水和地表水收集，农业区节水灌溉；造糖厂用废弃的糖蜜制
酒精；造纸厂利用废液回收钙粉、木质素等物质；屠宰场利用废血提取生产凝血酶、血红蛋白等。
实例三 三北、长江中上游防护林生态工程；治坡、治沟、修梯田、发展林业。 实例四 利用农作物秸秆、生活垃圾发酵生产沼气；开发太阳能、风能等。
1．实例一为物质循环利用的生态工程。其原理为物质循环利用；其优点为减少污染，废物资源化。
2.实例二为节水和废水处理与应用的生态工程。其原理为以节水为主；对工业废水、生活污水等实施减量、回收、再生、再循环的措施，属于废水处理与利用的生态工程。
3．实例三为山区小流域综合治理与开发的生态工程。其原理为在治理恢复小流域生态环境的基础上，可持续利用小流域自然资源，将治坡、治沟、修梯田与发展草业、牧业、林业结合起来。
4．实例四为清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程。其原理为开发和利用清洁能源；其优点是为全社会提供能效高、对环境影响小、可持续的能源服务。
例1 (2017·宁波市效实中学期中)下列措施不属于物质循环利用的生态工程类型是( )
A．农作物秸秆的“过腹还田” B．在干旱地区开展雨水和地表水的收集 C．把人畜粪便转化为复合肥
D．利用蚯蚓等处理城市生活垃圾，蚓粪残渣作肥料 答案 B
解析 农作物秸秆的“过腹还田”利用了物质循环再生原理；在干旱地区开展雨水和地表水的收集不属于物质循环再生，属于节水和废水处理与应用的生态工程；把人畜粪便转化为复合肥是利用了物质循环再生原理；利用蚯蚓等处理城市生活垃圾，蚓粪残渣作肥料利用了物质循环再生原理。
例2 (2017·舟山中学期中)塔式蚯蚓污水处理系统(如图所示)采用人造湿地原理，利用植物根系和蚯蚓等处理，通过泥、沙、小石、大石四层过滤，这样重复几次后可实现农村生活污水的达标排放。下列有关分析正确的是( )
A．该生态系统的群落由植物和蚯蚓构成
B．该生态系统选用蚯蚓等生物，体现了协调与平衡原理 C．该生态系统的群落只存在垂直结构
D．输入该生态系统的总能量是其植物所固定的太阳能 答案 B
解析 生态系统的群落由生产者、分解者和消费者构成，A错误；该生态系统选用蚯蚓等生物，实现了物质的良性循环，体现了协调与平衡原理，B正确；该生态系统的群落既存在垂直结构，也存在水平结构，C错误；输入该生态系统的总能量是其植物所固定的太阳能和污水中的能量，D错误。
二、生态工程在农业中的应用
1．农业生态工程的依据：生态学原理。 2．农业生态工程的主要措施
(1)将种植、养殖、水产、园艺与林业、副业、加工业等进行优化。 (2)将农业废弃物的转化、再生及资源化等综合起来。
(3)将节能、应用清洁能源、生态建筑以及人口控制、生物多样性保护等结合起来。 3．农业生态工程的意义
生态农业有效地促进了物质循环、能量流动、信息流动的畅通，人与环境和谐相处，经济、生态环境和社会效益的同步发展，是实现农业现代化过程中保证农业可持续发展的一种生产方式。
4．农业生态工程的应用
(1)庭院生态工程：从生态学的角度看，这是一个人工生态系统，在这个生态系统中有生产者、消费者和分解者，也存在能量流动和物质循环。
(2)农业生态工程：按照生态和经济规律，以各种农畜产品的社会需求量、资源状况和经济效益为基础，进行综合优化，使系统从总体上获得最佳的经济效益、生态效益和社会效益。
5．我国农业生态工程的主要技术
??2?洁净可再生的新能源开发技术??3?种植业和畜牧业合理优化技术
主要技术??4?设计高效可行的套种、间种和轮种制度
?5?利用动物的不同习性，设计多种立体养? 殖技术
??6?利用生物种间关系，发展生物防治技术等
探究1——图示解读
?1?物质的良性循环技术
1.农业生态系统的目的：实现物质的良性循环和多途径利用。 2．生态农业的优点
(1)实现物质的循环再生和能量的多级利用。
(2)减少能源和资源消耗，减少化肥使用量，减轻环境污染。 (3)降低农业投入，收获多种产品，增加经济效益。 3．分析
(1)主要由沼气池、猪禽舍、厕所及日光温室四部分构成，是庭院经济与生态农业相结合的一种生产模式。 (2)运行原理
①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。
②温室内的植物为动物提供氧气，同时吸收二氧化碳。
③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。
④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。
探究2——理性思维
1．完成下面我国农业生态工程的主要技术归纳
主要技术 物质的良性循环技术 实例 庭院生态系统、桑基鱼塘生态工程、农作物秸秆“过腹还田” 太阳能热水器直接利用太阳能、利用发酵技术产生沼气开发生物能、开发风能和潮汐能 “退耕还林”“退耕还草” 小麦、玉米套种、桑园中种植大豆、北方果园中种植蔬菜 混养鱼塘 放养害虫的天敌青蛙等 洁净可再生的新能源开发技术 种植业和畜牧业合理优化技术 套种、间种和轮种制度 立体养殖技术 利用生物种间关系，发展生物防治技术
2.套种、间种、轮种三种技术比较
名称 实践操作 在一种农作物生长套种 后期，种植另一种农作物 一块地上，同时期间种 按一定行数的比例间隔种植两种以上作物 在一定年限内，同轮种 一块土地轮流种植农作物 意义 根据不同植物的生长期，充分利用光能 根据不同植物对光照强度的需求不同，充分利用光能 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 举例 如北方很多地区，小麦生长后期，在小麦畦中间播种玉米 地位 套种、间种、轮种等农业措如桑园中种植大豆，果园中种植蔬菜 施是广大农民在古老而朴素的农业实践中产生如同一块土地上轮流种植玉米、大豆 的科学方法 例3 (2017·浙江4月选考，32节选)回答与生态工程有关的问题：
(1)对农作物秸秆多途径利用的基本过程示意图如下，贯穿全过程的核心技术是__________________技术。其中“过腹还田”的具体途径是______________________。将秸秆和动物粪便等通过微生物发酵产生沼气，这是利用了农业生态工程中的______________________________技术。
2018_2019学年高中生物第五章生态工程第10课时生态工程的主要类型生态工程在农业中的应用学案浙科版
