高中生物第1章生态工程14生态工程的综合运用省公开课一等奖新课获奖课件

第4节生态工程综合利用1/291.说出生态工程应用类型。2.了解各生态工程应用实例及原理。2/291.构建物质能量多层分级利用系统物质能量多层分级利用系统比较经典实例就是利用秸秆养殖家畜,培养食用菌、蚯蚓等生产设计。2.建立水陆交换物质循环系统桑基鱼塘是我国南方水网地带一个比较经典水陆交换生产系统。在桑基鱼塘生态工程中,基上种桑,桑叶养蚕,蚕沙养鱼,鱼粪肥沃塘泥,塘泥就近肥桑,形成了桑→蚕→鱼→桑水陆交换物质循环系统。3.实现“废物”再生环境调整系统在“废物”再生环境调整系统中,能够将收获植物一部分作为畜禽饲料,发展养殖业,畜禽粪便作为肥料肥田或培育防护林,农田或防护林又能够吸收工厂排出CO2等气体,净化空气;利用工厂余热作为建造温室能源,发展养殖业和种植业,能够收到很好生态效益和经济效益。3/294.建立多功效污水自净系统人们模仿生态系统本身保持稳态复杂体系,建造一连串

“氧化塘”,利用水中菌类、藻类以及一些高等水生植物分解水中有机物质,放出氧气,并吸收水中重金属离子,到达改良水质目标。5.构建多功效联合生产系统应用结构与功效相统一原理,能够构建出农、林、牧、渔一体化生态工程系统。6.生态工程意义今后全人类必须走“可连续发展”道路,“可连续发展”已经成为国际社会共同目标。生态工程最终目标就是要实现“社会经济与生态环境同时发展”,所以,生态工程必将成为全世界共同、稳步、协调发展主要工艺技术。4/291.构建物质能量多层分级利用系统(1)经典实例:利用秸秆养殖家畜,培养食用菌、蚯蚓等生产设计。利用糖化技术先把秸秆变成家畜爱吃饲料,家畜食用后排出粪便及秸秆残渣用来培养食用菌,生产食用菌残余料又能够用来繁殖蚯蚓,喂养动物,最终再把利用后剩下残渣还田,收效很好。作物秸秆多层分级利用(2)突出特点:实现了废物资源化和能量多级利用,降低了环境污染。5/292.建立水陆交换物质循环系统(1)桑基鱼塘是我国南方水网地带一个比较经典水陆交换生产系统。

水陆交换生产系统(2)桑基鱼塘特点是“桑茂、蚕壮、鱼肥大;塘肥、基好、蚕茧多”。6/293.实现“废物”再生环境调整系统工厂燃料燃烧释放二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物以及一些加工工业废液中重金属是广泛存在污染环境污染物。空气净化和资源回收是城市建设及工业建设必须重视问题。利用工厂余热(包含气热及水热)作为冬季住房热源,已在许多城市实施。假如能依据热系数,在工厂附近建造不一样温度梯度温室,便可利用余热培植各种作物,作物一部分可制成饲料,喂养禽畜;禽畜排泄物施于农田或园林,而作物还可吸收工厂燃料燃烧所产生二氧化碳以及其它气体。这种兼顾生产和环境保护工艺,当做到基本不排污时,称为无污染工艺;若干这种工艺所组成工程体系,称为无污染工程。另外,不少陆生和水生生物能够吸附和富集一些金属,因而能够作为回收某种金属活介质。7/294.建立多功效污水自净系统污水中污染物质是各种多样,所以普通一个污水需要联合使用几个方法进行分级处理,最终到达排放要求后再排放。8/295.构建多功效联合生产系统(1)应用结构与功效相统一原理,能够构建农、林、牧、渔一体化生态工程系统。把生态系统经过一定网络结构和自动调整作用而实现物质循环原理,应用到以农产品为原料加工工业中,使农工业产品(包含副产品)在农、工、商发展中相互赔偿原料,以保持该地域稳定生产体系,降低废物,预防污染,并改进生态环境。多功效联合生产系统应包含农、林、牧、渔业及一定范围居民点设施,农、林、牧、渔业等产品数量和加工工业范围应与当地人口及计划产值保持对应百分比。9/29(2)多功效联合生产系统最大特点是将种植业、养殖业和加工工业有机地结合起来,组成一个多功效整体。多功效联合生产系统是当前我国生态农业建设中最主要、也是最多一个生态工程类型,并已涌现出很多经典实例。

农、林、牧、渔生态工程系统初级模型10/29题型一题型二题型三题型四水陆交换物质循环系统【典例1】

桑基鱼塘是将低洼稻田挖深作塘,塘内养鱼,塘基上种桑树。植桑养蚕,蚕粪养鱼,鱼粪肥塘,塘泥肥田、肥桑,从而取得稻、鱼、蚕三丰收,这主要是哪首先实例?(

)A.人类维持生态系统原有生态平衡B.加速生态系统能量流动C.加速生态系统物质循环D.依据人类需要建立新生态系统解析:桑基鱼塘属于人工建立生态系统,建立目标是使生产者固定能量更多地流向对人类最有益部分——稻、鱼、蚕,所以A项不对。桑基鱼塘只是调整了生态系统物质循环和能量流动,所以B、C两项不对。桑基鱼塘是证实人类能够依据本身需要建立新生态系统,并促进其物质良性循环经典实例。答案:D11/29题型一题型二题型三题型四反思领悟水陆交换物质循环系统实现了物质良性循环和能量多级利用。12/29题型一题型二题型三题型四实现“废物”再生环境调整系统【典例2】

“猪—沼—茶”是华南山地丘陵地域常见生态农业模式,由种植(茶树)、养殖(猪)、农户(人)和沼气生产(微生物)四个子系统组成。该生态农业模式(

)A.是由茶树、猪、人和微生物组成生态系统B.实现了物质和能量在系统中多级循环利用C.使整个生产过程进入了废物资源化良性循环D.重视系统内部本身调整作用,不需要外部投入13/29题型一题型二题型三题型四解析:“猪—沼—茶”生态农业模式,使整个生产过程实现了物质和能量多级利用,进入了废物资源化良性循环,此生态系统组成成份除了有茶树、猪、人和微生物等生物成份外,还有非生物物质和能量,A项错误。生态系统能量在系统中是不能循环利用,B项错误。此生态系统是人工生态系统,必须要有外部投入,如施肥、施药等,D项错误。答案:C反思领悟废物能够被看作是放错地点资源,充分利用废物中物质和能量,能够实现物质良性循环和能量多级利用。14/29题型一题型二题型三题型四多功效污水自净系统【典例3】

生物氧化塘法治理环境污染所利用主要生物是(

)A.藻类和浮游动物B.细菌和浮游动物C.藻类和细菌

D.浮游动物和鱼类解析:处理污水氧化塘实际上是一个菌藻共生生态系统。答案:C15/29题型一题型二题型三题型四构建多功效联合生产系统【典例4】

下列图所表示为某地农村农、林、牧、渔生态工程系统初级模式图。分析回答以下问题。16/29题型一题型二题型三题型四(1)若只考虑鱼池生态系统,该生态系统中非生物物质和能量主要包含

等,从生态系统类型上划分,该生态系统属于

生态系统。

(2)若只考虑森林生态系统,该生态系统主要特点之一是

能够长久处于较稳定状态。

(3)生态农业设计是生态农业建设实施前提和依据。某研究性课题小组在分析调查当地农业生产实际情况基础上,设计了一个良性循环农业生态系统。假若你是该小组组员,你认为这个设计应包含哪些方面内容?17/29题型一题型二题型三题型四解析:(1)在鱼池生态系统中,非生物物质和能量主要包含阳光、热能、空气、水分和无机盐等。鱼池生态系统属于湿地生态系统。(2)森林生态系统因为其生物多样性,易形成复杂营养关系,所以种群密度和群落结构能够长久处于稳定状态。(3)若建立一个良性循环农业生态系统,应从以下几个方面考虑:一是生态系统各组成成份齐全;二是食物链合理;三是能量多级利用,物质可循环再生等。18/29题型一题型二题型三题型四答案:(1)阳光、热能、空气、水分和无机盐湿地(2)种群密度和群落结构及功效(3)①研究设计合理食物链或合理巧接食物链;②实现生态系统中能量多级利用;③实现生态系统中物质循环再生或实现可连续发展或形成“原料—产品—原料—产品”模式;④设计合理生态系统营养结构,提升抵抗力稳定性;⑤提升整个系统总体功效和综合效益;⑥绘制生态系统结构模式图;⑦写出设计汇报。19/2912341.构建新型农业生态系统是使农业可连续发展战略办法之一。以下相关叙述错误是(

)

A.该生态系统物质循环与信息传递无关B.该生态系统中沼气池建造,提升了人类对能量利用率C.该生态系统中营养级较少,能量流动过程中消耗较少D.沼气池建造有效地降低了环境污染解析:生态系统功效包含物质循环、能量流动和信息传递,生态系统物质循环离不开信息传递。答案:A20/2912342.农业发展已由传统农业向当代农业转变,当代农业即使产量大大提升,但造成了严重环境污染,所以我国农村正在大力推广生态农业。以下关于生态农业叙述,不正确是(

)A.生态农业中食物链越长营养级越多越好B.生态农业抵抗力稳定性比当代农业高C.生态农业设计指导标准是能量多级利用和物质循环再生D.生态农业属于人工生态系统,人作用非常突出21/291234解析:生态农业是指在保护、改进农业生态环境前提下,遵照生态学、生态经济学规律,利用系统工程方法和当代科学技术,集约化经营农业发展模式,是按照生态学原理和经济学原理,利用当代科学技术结果和当代管理伎俩,以及传统农业有效经验建立起来,能取得较高经济效益、生态效益和社会效益当代化农业。生态农业属于人工生态系统,人作用非常突出,食物链普通比当代农业多,但营养级要合理设置,不是越多越好。答案:A22/2912343.某城市在建设过程中,非常重视生态文明建设,如利用人工建立湿地公园对生活污水进行净化处理,形成藻菌共生污水净化系统,还利用藻类养鱼、养鸭等,取得了良好经济效益。下面是利用人工湿地净化生活污水原理简图。请据图回答下列问题。(1)输入人工湿地能量为

。

(2)人工湿地中芦苇属于挺水植物,绿藻属于浮游植物,黑藻属于沉水植物,这一现象表达了群落含有

结构。该人工湿地建立遵照生态工程基本理论有

等。

23/291234(3)该人工湿地中芦苇、藻类等植物生长快速,其主要原因是

。(4)细菌、真菌等微生物分解作用是净化污水主要路径,为了提升分解效率,可采取有效办法是

。

(5)用恰当箭头和文字补充完成该人工湿地碳循环图解。

(6)某生物兴趣小组在实地调查了该人工湿地后,在大力赞赏利用湿地对生活污水进行净化处理同时,还向相关部门提出了应加强对重点污染源控制这一合理提议,其依据生态学理论是

。24/291234解析:输入人工湿地能量为生产者经过光合作用固定太阳能和生活污水中有机物含有化学能。不一样生物生活在不一样层次,这表达了群落垂直结构。人工湿地中细菌、真菌分解污水中有机物产生大量含氮、磷等元素矿质养料和CO2,被人工湿地中芦苇、藻类等植物吸收,使其生长快速。湿地中细菌、真菌多数为需氧型微生物,为提升其分解有机物效率,可向水体中通入一定量空气。25/291234答案:(1)生产者固定太阳能和污水中有机物含有化学能(2)垂直系统论,生物间抗生、共生理论,生物多样性理论,食物链理论(3)细菌、真菌等微生物分解污水中有机物,为植物生长提供了充分氮、磷等矿质养料和光合作用所需CO2(4)向水体中适当通入空气(5)见下列图:

(6)生态系统自我调整能力是有限26/2912344.我国珠江三角洲地域,为充分利用土地,创造了一个挖深鱼塘、垫高基田、塘基植桑、塘内养鱼高效人工生态系统——桑基鱼塘,以下页左上图所表示。请据图回答相关问题。27/291234(1)该生态工程能将蚕沙、蔗叶、滤泥等作为鱼类饵料,塘泥中微生物能将有机物转化成无机物,为甘蔗、桑树光合作用提供无机营养,这一过程不但实现了废弃物

,而且降低了

。