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2015-2016学年高二生物北师大版选修3课件1.4 生态工程的综合应用.ppt


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1.4 生态工程的综合应用 课件 (北师大版 选修 3)
[ 学习目标定位 ] 1. 生态工程在生产实践中的运用。 2.“可持续发展”是国际社会的共同目标。

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1.传统农业中的科学方法有间种 ____、套种 ____和轮种 ____,其中间种和套

种最大的区别在于是否同时播种,如果同时播种,间行种植, 本 课 则是间种;如果不同时播种,而且也不同时收获,则为套种。 栏 目 开 2.庭院生态系统是农村家庭中常见的农业生态工程,庭院生态 关 系统中建立了蔬菜→鸡、猪→沼气的小循环,从物质利用的 角度看,促进了物质的多级 __________利用。庭院生态系统中人类活动 所需要的能源主要来源是太阳能和沼气。这些能源与燃煤、 薪柴相比,最大的优点是减少燃煤产生的污染,减少对森林 的砍伐,从而有利于保护环境。

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3. 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。 4.农业生态系统的设计原则 农业生态系统的设计方案应当符合以下原则:①应 当能够体现生态学原理与现代农业技术相结合的原 则;②应当能够构成一个合理的生产结构;③应当 体现充分利用自然界的物质和能量资源;④应当体 现减少环境污染的原则;⑤应当充分考虑经济、社 会和生态的综合效益;⑥所设计的农业生态系统, 从理论上看应当能够实现良性循环。

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探究点一

物质能量的多层分级利用系统与水陆 交换的物质循环系统

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地球上所有生物都依赖于多种形式的能量流动和物质 循环,请依据这一特点完成下面的思考。 1.构建物质能量的多层分级利用系统 利用秸秆养殖家畜,培养食用菌、蚯蚓等,完成下 面的生产设计并回答问题。

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作物 家畜 食用菌 蚯蚓

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(1)该图代表的是物质能量的多层分级 __________________利用。 (2)具体流程

糖化 处理成为家畜的饲料; ①作物秸秆 _____ 一级利用; ②家畜产品输出和粪屑 ——_________
③粪屑接种食用菌; 食用菌产品输出 和菌床絮屑 ——二级利用; ④ _______________ ⑤菌床絮屑接种蚯蚓; 蚯蚓产品输出 和排泄物杂屑 ——三级利用。 ⑥ _____________

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作物→家畜 。 (3)写出该生态系统中的食物链: ___________ 初级消费者 ,二、三级能量的 (4)一级利用的能量来自 ___________ 分解者 。 利用来自 _______

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2.建立水陆交换的物质循环系统 利用桑、蚕等完成下面的设计并回答相关问题:

桑园



丝厂 食品

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鱼塘

沼气池

水陆交换生产系统 。 (1)该图表示_________________ 桑基鱼塘 。 (2)典例:_________ →蚕→鱼→桑。 (3)具体流程:桑 ______________ 鱼塘 、_____ 丝厂 和_____ 食品 加工厂。 (4)产品输出:_____

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【归纳提炼】

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学习探究区 【活学活用】
1.一青年农民利用自己学习的生态学知识在自家庭院 里搞了一个小型生态农业, 使 0.25 亩的庭院创收达 几万元。其物质循环和能量流动如图所示,请找出 下列对该系统叙述有误的一项 ( )

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A.该系统中,人的因素非常关键,其中生产者是葡萄 B.该系统体现了物质、能量多级利用和高效转化 C.该系统内蚯蚓和甲烷菌等为分解者 D.猪在其中为三级消费者

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解析

蚯蚓为分解者,不是食物链中的营养级,故猪为

第二营养级。 答案 D

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探究点二

实现“废物 ”再生的环境调节系统与建 立多功能污水自净系统

1.实现 “废物”再生的环境调节系统 由上述构建物质能量的多层分级利用系统和建立水 陆交换的物质循环系统过程,思考问题:

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畜禽的饲料 发展养殖业。 (1)植物的一部分可以作为 ___________
(2)畜禽的粪便作为肥料肥田或培育防护林。

净化 空气。 (3)农田或防护林 _____ 温室能源 ,发展种植业和养殖业。 (4)工厂余热作为 _________

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2.建立多功能污水自净系统 下图表示多功能生物氧化塘工艺流程示意图。 回答相关问题。

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(1)多功能生物氧化塘不仅具有净化污水 ____的作用,还可使污 水资源 ____化。污水进入多功能生物氧化塘后,首先进入沉砂 ____ 环节,让一些固体废弃物沉淀下来;然后根据污水中有机 流程Ⅰ处理污水, 物含量的高低作出选择:若含量高,采用______

流程Ⅲ或Ⅳ 处理污水;最后在出水前可 若含量低,采用 ____________
对藻、菌进行控制,达到改善水质的目的。其中,藻、菌 互生环节就是一个促进污水净化的生物循环 ________过程。

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氧化塘 ”。 (2)实质:一连串的“_______ ①生产者是水体中藻类及水生植物 ______________,吸收重金属离子, 氧气 。 进行光合作用并释放_____ 有机物 , ②分解者是细菌等, 能够分解_______ 吸收重金属离子。
(3)应用

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原料 。 ①塘泥作为制作沼气的 _____ 水产养殖 。 ②改良的水体进行 _________

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【归纳提炼】 氧化塘法净化污水(如图)

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在氧化塘中存在的三种作用: (1)表层 (好氧层 ):主要由藻类和水生植物进行光合作用 释放氧气,直接摄取废水中的小分子有机物;好氧菌降 解废水中的有机物。 (2)下层 (兼性层 ):无色杆菌、假单孢菌、芽孢杆菌等优 势菌通过好氧或厌氧反应,分解废水中的有机物。 (3)底层 (厌氧层 ):硫酸还原细菌和甲烷细菌通过厌氧反 应分解废水中的有机物。 注:在生物氧化塘中,一般还有钟虫、轮虫类和甲壳类 等浮游动物,它们能去除塘中的营养物质和藻类细胞, 提高水的透明度。

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【活学活用】 2 .生 物氧化塘 法治理环境 污染利用的 主要生物 是 ( C ) 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

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探究点三 构建多功能联合生产系统和生态工程的意义

1.构建多功能联合生产系统 观察下图,回答下列问题。

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(1)该图构建出农、林、牧、渔一体化 ____________________的生态工程系统。 结构与功能 相统一。 (2)原理: ____________ (3)优点

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配套结合 。 ①种植、养殖和加工 _________
②实现一定区域内产业结构调整 ____________。 ③农、林、牧、渔合理规划,全面发展。 2.生态工程的意义 (1)从全球看,生态环境问题严重,已发展到非解决不 可的地步。 (2)从历史看, 发达的西方国家都是走先污染破坏再治理 ________________ 的路子。

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(3) 从 根 本 上 解 决 的 方 法 : 预 防 为 主 , 开 发 和 采 用

清洁工艺 ”,开辟污染预防的新途径。 “ _________ 可持续发展 ”。 (4)国际社会的共同目标:“ ___________ 社会经济与生态环境

(5)最终目标: ___________________同步发展。 本 课 【归纳提炼】 栏 目 开 关

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【活学活用】 3.根据生态系统的结构和功能,下列叙述不正确的是 ( A ) A.水产养殖中,为充分利用生产者所固定的能量, 应以营养级高的鱼类为养殖对象 B.“桑基鱼塘”是人工建立的良性循环系统 C.为保护草原,应做到适当放牧 D. 在我国西部大开发中应采取“退耕还林”的措施

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解析

水产养殖中,为充分利用生产者固定的能量,

应选食物链最短的鱼类为养殖对象。

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多层分级利用 系统 构建物质能量的____________

物质循环 系统 建立水陆交换的________
主要类型 “废物” 实现______ 再生的环境调节系统 污水自净 系统 建立多功能________

本 课 栏 生态 目 工程 开 关 的综

合应 用

构建多功能联合生产系统 共同目标 意义
最终目标 “可持续发展” 社会经济与生态环境 _______同步 发展

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1 .设计良性循环的农业生态系统时应符合的原则是 ( A ) A.充分利用自然界的能量和物质资源 B.使产出和输入的物质达到平衡 C.尽量减少生物种类 D.提高沼气池的转化效率

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解析

由于农业生态系统输出产品粮食 ( 物质和能

量),要不断补充物质(如施用 N 肥)。

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2. 生态农业是指运用生态学原理, 在环境与经济协调发 展的思想指导下, 应用现代科学技术建立起来的多层 次、 多功能的综合农业生态体系。 下图为桑基鱼塘生 态系统, 它是我国南方各省农村比较常见且行之有效 的生态系统。下列有关说法错误的是 ( )

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A.该生态系统实现光合产物的分层多级利用 B.桑树的凋落物、蚕沙撒入鱼塘中,经池塘内食物链 的作用实现了能量的重复利用 C.该系统具有结构协调,资源高效利用,内部良性循 环,稳定持续发展的特点 D.该体系中获得蚕丝、食品、鱼类和沼气等,在经济 和保护农业生态环境上大有好处
解析 生态农业可以利用物质的良性循环原理,实现物 质的循环利用,但能量不可能重复利用。

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答案

B

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3.如图显示了经济发展与环境质量之间的关系,根据这种关 系, 发展中国家应认识到 ( )

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A.环境污染不可避免,只能采取“先污染,后治理”的 策略 B.后工业化阶段环境问题会自行解决 C.保护至关重要,必须杜绝兴建大量排污的工业 D.可以采取措施减少或避免生产过程中的环境污染问题

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解析

吸取西方发达国家发展过程中的一些经验教训,

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我们发展中国家就应少走弯路,避免出现“先污染,后 治理”的现象,应提前采取相应措施,对必须建设的污 染企业要进行污物处理。
答案 D

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4. 城市污水处理可以用氧化塘法, 即利用水塘中的微生 物和藻类对污水和有机废水进行生物处理, 是一个藻 菌共生的污水净化系统。 还可以利用废水中的有机物 在生物氧化过程中转化成的藻类蛋白养鱼、养鸭等, 获得良好的经济效益。 请根据下面的氧化塘污水净化 功能模式图回答有关问题。

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(1)输入氧化塘的能量包括 _______________________。 (2)氧化塘底泥可以用做有机肥料生产绿色蔬菜,施加底 泥可以促进植物生长, 原理是: ① __________________; ②____________________________________。 (3) 排入氧化塘的污水中的有机物可以被细菌等微生物 分解, 分解的方式是 ___________, 为了提高分解的效率, 可以采取的措施是 _________________________。
答案 (1)光能和有机物中的化学能 (2)①氧化塘底泥中含有大量矿质元素
②氧化塘底泥中微生物呼吸为植物光合作用提供 CO2 (3)有氧呼吸和无氧呼吸 向氧化塘内通入空气

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