高中生物 第五章 生態(tài)工程 第二節(jié) 生態(tài)工程在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用學(xué)案 浙科版選修3

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1、 第五章 生態(tài)工程 第二節(jié) 生態(tài)工程在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用 我國古老而樸素的間種、套種、輪種等技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生了一定的經(jīng)濟(jì)效益，以生態(tài)學(xué)原理為依據(jù)的農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的興起，促進(jìn)了物質(zhì)循環(huán)、能量流動、信息流動的暢通，實(shí)現(xiàn)了人與自然和諧相處，經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會效益同步發(fā)展，是保證農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一種生產(chǎn)方式。 一、庭院生態(tài)工程 1．模式：是從微觀角度以戶為單位經(jīng)營生態(tài)農(nóng)業(yè)的最佳生產(chǎn)型式。 庭院生態(tài)工程是在人工干預(yù)下建立的小型循環(huán)系統(tǒng)。蔬菜除供人食用外，可以飼養(yǎng)家禽家畜，家禽家畜可為人提供優(yōu)質(zhì)的肉、蛋、奶等動物食品，蔬菜廢棄的根和葉、家禽家畜的糞便、人的糞便等都可以作為沼氣發(fā)酵的原料，沼氣可以作

2、為人類的能源物質(zhì)，沼水和沼渣又可以作為肥料供給蔬菜利用。 2．理論基礎(chǔ)：充分利用植物的光合作用，不斷提高太陽能轉(zhuǎn)化為生物能的效率，在轉(zhuǎn)變過程中充分發(fā)揮微生物的作用，以加速能流和物流在生態(tài)系統(tǒng)中大的循環(huán)過程，不斷提高系統(tǒng)的生產(chǎn)能力。 3．特點(diǎn)：這種模式結(jié)構(gòu)造價低廉，簡便易行，可操作性強(qiáng)，易在農(nóng)戶中推廣，具有較大的效益。利用該項(xiàng)成果可向社會提供大量蔬菜、食用菌、水果及豬肉等；同時產(chǎn)出的沼氣渣肥可直接施用于大田，沼氣節(jié)電，使大量廢棄的秸稈得到再利用。 活動 討論點(diǎn)撥(教材P74) 1．李某家庭的庭院生態(tài)系統(tǒng)人類活動所需要的能源主要來源是太陽能和沼氣。這些能源與燃煤、薪柴相比，最大的優(yōu)點(diǎn)是可

3、減少燃煤產(chǎn)生的污染，減少對森林的砍伐，從而有利于保護(hù)環(huán)境。 2．建立蔬菜—雞—豬—沼氣的小循環(huán)，從物質(zhì)利用的角度看促進(jìn)了物質(zhì)的多級利用。 3．該庭院生態(tài)系統(tǒng)具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和良好的生態(tài)效益。 4．至于李某的庭院生態(tài)系統(tǒng)是否適合你們地區(qū)的情況，答案因不同地區(qū)而異。但是，這種庭院生態(tài)的基本原理具有普遍性。學(xué)生的答案不僅要有一個明確的想法，還要有合理的證據(jù)來證明他們的想法。 二、農(nóng)業(yè)生態(tài)工程 人類食物生產(chǎn)系統(tǒng)的兩大支柱產(chǎn)業(yè)是種植業(yè)和畜牧業(yè)。 1．種植業(yè) (1)種植業(yè)是通過人工栽培農(nóng)作物而取得農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)部門。主要包括糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物、飼料作物、綠肥作物，以及蔬菜、花卉等園藝作物。在

4、中國通常指糧、棉、油、糖、麻、絲、煙、茶、果、藥、雜等作物的生產(chǎn)。它是農(nóng)業(yè)的主要組成部分。 (2)特點(diǎn)：以土地為基本生產(chǎn)資料，利用農(nóng)作物的生物機(jī)能將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)潛能和農(nóng)產(chǎn)品。種植業(yè)是大農(nóng)業(yè)的重要基礎(chǔ)，不僅是人類賴以生存的食物與生活資料的主要來源，還為輕紡工業(yè)、食品工業(yè)提供原料，為畜牧業(yè)和漁業(yè)提供飼料。 2．畜牧業(yè) 畜牧業(yè)是利用畜禽等已經(jīng)被人類馴化的動物，或者鹿、麝、狐、貂、水獺、鵪鶉等野生動物的生理機(jī)能，通過人工飼養(yǎng)、繁殖，使其將牧草和飼料等植物能轉(zhuǎn)變?yōu)閯游锬埽匀〉萌?、蛋、奶、羊毛、山羊絨、皮張、蠶絲和藥材等畜產(chǎn)品的生產(chǎn)部門。是人類與自然界進(jìn)行物質(zhì)交換的極重要環(huán)節(jié)。畜牧業(yè)是農(nóng)業(yè)

5、的主要組成部分之一。 3．種植業(yè)和畜牧業(yè)的關(guān)系 畜牧業(yè)依賴和受制于種植業(yè)，是種植業(yè)的發(fā)展和延續(xù)。 種養(yǎng)結(jié)合就是對資源進(jìn)行綜合優(yōu)化，使系統(tǒng)從總體上獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益。 活動 討論點(diǎn)撥(教材P77) 1．作為農(nóng)業(yè)生態(tài)專家在具體調(diào)查的基礎(chǔ)上，提出種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)優(yōu)化建議時還必須要考慮種植面積、勞動力、畜力以及各種農(nóng)產(chǎn)品在當(dāng)?shù)氐纳鐣枨蠛褪袌鲂枰纫蛩?，例如本案例中的棉花盡管每公頃面積的純收入最高，但是綜合考慮對勞動力的需求以及市場需求等因素后，種植面積依然很少。對于養(yǎng)殖業(yè)來說，還要受到是否能夠提供足夠高質(zhì)量的飼料因素的制約。 2．生態(tài)農(nóng)業(yè)專家建議夏季作物要多種小麥、少種

6、油菜；秋季作物以花生和玉米為主，從生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部物質(zhì)循環(huán)利用的角度來看，小麥不僅經(jīng)濟(jì)效益高，而且可提供較多飼料，這一優(yōu)化結(jié)構(gòu)符合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況；對秋季作物來說，花生和玉米不僅產(chǎn)量高、經(jīng)濟(jì)效益好，而且可以提供較多的畜禽飼料，尤其花生能提供較多的蛋白質(zhì)飼料，有利于種植業(yè)和畜禽業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展。 3．畜禽養(yǎng)殖業(yè)要大力發(fā)展生豬、肉牛的養(yǎng)殖，是因?yàn)樯i和肉牛對飼料的選擇性較小，可以充分利用農(nóng)作物秸稈，另外生豬和肉牛的市場需求大。 4．該鄉(xiāng)經(jīng)過重新規(guī)劃種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)后，通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整有效地提高了農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。 5．對該鄉(xiāng)的發(fā)展所提的建議，個人會有所不同。 三、我國農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的主要技術(shù)

7、1．物質(zhì)的良性循環(huán)技術(shù) (1)桑基魚塘生態(tài)工程 “?；~塘”是把低洼的土地挖深為塘養(yǎng)魚，堆土筑基，填高地勢。魚塘里養(yǎng)魚，塘基上種桑樹，“?；~塘”的生產(chǎn)方式是：蠶沙(蠶糞)喂魚，塘泥肥桑，栽桑、養(yǎng)蠶、養(yǎng)魚三者有機(jī)結(jié)合，形成桑、蠶、魚、泥互相依存、互相幫促進(jìn)的良性循環(huán)，避免了洼地水澇之弊，營造了十分理想的生態(tài)環(huán)境，收到了理想的經(jīng)濟(jì)效益，同時減少了環(huán)境污染。 “過腹還田”：通過農(nóng)作物秸稈喂養(yǎng)牛羊等草食動物，牛羊糞便作為肥料施投到農(nóng)田的技術(shù)。 (2)主要特點(diǎn) ①種桑與養(yǎng)蠶、魚、豬相結(jié)合，生產(chǎn)上有緊密的聯(lián)系。 ②植物與動物互養(yǎng)，形成良性的生態(tài)循環(huán)。 ③塘與基合理分布，水陸資源相

8、結(jié)合。 2．潔凈可再生的新能源開發(fā)技術(shù) 清潔能源是不排放污染物的能源，包括核電站和“可再生能源”，可再生能源是指原材料可以再生的能源，如水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、太陽能、生物能(沼氣)、海潮能等，可再生能源不存在能源耗竭的可能，因此日益受到許多國家的重視，尤其是能源短缺的國家。 3.種植業(yè)和畜牧業(yè)合理優(yōu)化技術(shù) (1)“退耕還林”“退耕還草” 棗園間作棉花 優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化組合種植業(yè)和畜牧業(yè)的關(guān)系，以求最大化的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。 (2)設(shè)計(jì)高效可行的耕作方式與種植制度，如間作、套種、輪種等。 (3)利用動物的不同習(xí)性，設(shè)計(jì)多種立體養(yǎng)殖技術(shù)。 (4)利用生物種間關(guān)系，發(fā)展生物防

9、治技術(shù)。 4．我國農(nóng)村生態(tài)環(huán)境退化現(xiàn)狀 (1)水土流失日趨嚴(yán)重：我國的特點(diǎn)是流失面積大、涉及范圍廣、發(fā)展速度快、泥沙流失量大，危害嚴(yán)重。 (2)環(huán)境污染不斷加深：主要特點(diǎn)一是污染源不斷增多，化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、糞便及秸稈引起的污染種類和數(shù)量也在不斷增加。二是環(huán)境破壞造成的經(jīng)濟(jì)損失呈逐年增長的趨勢。 (3)土地荒漠化加速：生態(tài)后果越來越嚴(yán)重。更為嚴(yán)重的是使得生物多樣性減少，因此，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，農(nóng)民問題、農(nóng)村問題、農(nóng)業(yè)問題才能得以比較徹底地解決。 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375