专题35 生态工程(选修3)教师版

这是一份专题35 生态工程(选修3)教师版，共17页。

专题35生态工程
考点
知识内容
考试属性及要求
加试
四、生态工程
9.生态工程的主要类型
10.生态工程在农业中的应用
11.活动：庭院生态系统的经济效益分析
a
a
a

一、 生态工程的原理与类型
1、诞生背景：人口爆炸、粮食短缺、资源枯竭、环境恶化。
2、研究对象： 社会—经济—自然复合生态系统 。
3、原理： 整体、协调、循环、再生
生态工程的原理归纳
项目
理论基础
意义
实例
物质循环
再生原理
物质循环
可避免环境污染及其对系统稳定和发展的影响
无废弃物农业
物种多
样性原理
生态系统的稳定性
生物生物多样性程度高，可提高系统的抵抗力稳定性，提高系统的生产力
“三北防护林”建设中的单纯林问题，珊瑚礁生态系统的生物多样性
协调与
平衡原理
生物与环境的协调与平衡
生物的数量不超过环境承载力，可避免系统的失衡和破坏
太湖富营养化问题、过度放牧等
整体性
原理
社会、经济、自然构成复合系统
统一协调各种关系，保障生态系统的平衡与稳定
林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题
系统学和
工程学原理
系统的结构决定功能原理：分布式优于集中式和环式
改善和优化系统的结构以改善功能
桑基鱼塘
系统整体性原理：整体大于部分之和
保持很高的系统生产力
珊瑚礁、藻类和珊瑚虫的关系

4、生态工程的主要类型及其在农业中的应用
生态工程的类型
主要内容
在农业中的应用
物质循环利用的生态工程
对生活垃圾进行减量化、无害化、资源化处理
将生活垃圾中的有机物、人畜的粪便等转化为优质生态复合肥，农作物秸秆的“过腹还田”、发展养殖业等
节水和废水处理与应用的生态工程
对工业废水、生活污水等实施减量、回收、再生、再循环
在干旱和半干旱地区开展雨水和地表水收集，实施节水灌溉技术
山区小流域综合治理与开发的生态工程
小流域治理和利用
将治坡、治沟、修梯田与发展草业、牧业、林业结合起来
清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程
提供能效高、对环境影响小、可持续发展的能源
对农作物秸秆、生活垃圾等进行发酵处理，利用沼气作为清洁及可再生能源；开发利用太阳能、风能等

5、整体目标：可持续发展。生态工程是实现可持续发展的基本途径，是促进人和自然和谐发展的重要手段。
二、 生态工程在生产中的应用
（一）生态工程在农业中的应用
1、传统农业措施： 套种 、 间种 、 轮种 。
2、生态工程在农业生产中的应用(生态农业的常见类型)
(1) 庭院生态工程
一个家庭的庭院也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，如图所示：

(2) 农业生态工程

① 种植业 和 畜牧业 是人类食物生产系统的两大支柱，种植业为畜牧业提供物质基础，畜牧业依赖和受制于种植业。
② 种养结合 的优化设计就是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，使系统从整体上获得最佳经济效益、生态效益和社会效益。
3、农业生态工程的主要技术：
①物质的良性循环技术。
②洁净可再生的新能源开发技术：开发利用太阳能、风能、沼气、潮汐能、水电能。
③种植业和畜牧业合理优化技术。
我国农业生态工程的主要技术：
主要技术
实例
物质的良性循环技术
庭院生态系统、桑基鱼塘生态工程、农作物秸秆“过腹还田”
洁净可再生的新能源
开发技术
太阳能热水器的利用、利用发酵技术产生沼气开发生物能、开发风能和潮汐能
种植业和畜牧业
合理优化技术
“退耕还林”“退耕还草”
间种、套种和轮种制度
小麦、玉米套种；桑园中种植大豆；北方果林中种植蔬菜
立体养殖技术
混养鱼塘
利用生物种关系，
发展生物防治技术
放养青蛙等害虫的天敌(生物防治技术)
4、几种最常见的生态农业模式
（1）物质、能量的多层分级利用系统，如农作物秸秆的多级利用。

（2）水陆交换的物质循环系统，如“桑基鱼塘”生产体系。
（3） 农林牧渔联合生态系统，如农林牧渔生态系统的初级模式。
（二）生态工程在水利中的应用
水利工程会打破流域生态系统的动态平衡
有利影响：改善水库周边环境；防止洪涝灾害；改善大坝上游的航运条件；开发清洁能源水电能。
不利影响：破坏原生态系统的生物生活环境；改变两岸土壤特性；诱发地震；水质的变化。
（三）生态工程的目标
由保护环境扩展到为了人类社会和自然双双收益，人和自然和谐共存，促进经济与环境的协调发展。
从单纯追求环境与自然的保护或经济的增长，到走向富裕、健康、文明的复合生态繁荣。
（四） 生态工程的前景(略)
知识拓展：
（一）什么是农业生态工程
农业生态工程以 生态学 原理为依据，将 农、林、牧、副、渔 等优化组合，将农业 废弃物的转化、应用清洁能源 等结合起来，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，经济效益、生态效益和社会效益 的同步发展，是实现农业 可持续发展 的一种生产方式。
（二）生态工程在农业中的应用原理
生态农业运用生态学原理(即物质的循环再生、能量的多级利用或生态系统的物质循环与能量流动)，在环境与经济协调发展的指导下，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。
（三）农业生态工程(P75)
1.农业主要包括什么？种植业和畜牧业
2.种植业和畜牧业两者的关系如何？种植业为畜牧业发展提供了物质基础，畜牧业依赖和受制于种植业
3.想要农业生态工程从整体上获得最佳的经济效益，生态效益和社会效益，人们该怎样做？种养结合的优化设计：按照生态和经济规律，以及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
（四）农业生态工程的意义(优点与作用)
生态农业有效地促进了物质循环、能力流动、信息流动的畅通，实现了人与环境和谐相处，经济、生态环境和社会效益同步发展，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。
（五）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。
（六）设计生态农业
主要从空间、时间和食物链等几个方面去考虑
(1)时间设计：根据各种农业资源的时间节律，设计出有效利用农业资源的生产格局，使资源转化率达到最高。生态农业的时间设计包括种群嵌合设计(如套种)、育苗移栽的设计、改变作物长期的调控型设计等。
(2)食物链设计：根据当地实际和生态学原理，合理设计农业生态系统中的食物链结构，以实现对物质和能量的多层次利用，提高农业生产的效益。食物链设计的重点之一是在原有的食物链中引入或增加新的环节。例如，引进捕食性动物控制有害昆虫的数量，增加新的生产环节将人们不能直接利用的有机物转化为可以直接利用的农副产品等。在这方面比较典型的是农、林、牧、渔联合生态系统。
(3)空间设计：包括“平面空间”“垂直空间”。
①“平面空间”：在一定的区域内，确定各种农作物的种类和各种农业产业所占的比例及分布区域，是比较宏观的，即农业区规划或农业规划布局。
②“垂直空间”：利用生态学的原理，将不同的种群科学地组合成复合生产系统，达到最充分、最合理地利用环境资源的目的。可以微观地解决一个比较小的范围内的生态组合，例如一片稻田、一个庭院、一座小山、一个池塘等。在一片农田中应该从地上和地下两个方面科学搭配。地上部分包括不同作物在不同层次空间上茎、叶的配制，以最大限度地利用光、热、水、气等自然资源。地下部分是使不同农作物的根系分布在不同的土层中，以便更好地利用土壤中的矿质元素。我国南方的桑基鱼塘就是人工建立的高产、稳产的生态农业系统。
[诊断与思考]
(1)实施生态工程可以实现物质和能量的循环利用。(　×　)
(2)造纸厂利用废液回收钙粉、木质素等物质，属于废水处理与利用的生态工程。(　√　)
(3)生态工程所遵循的基本原理可归纳为“整体、协调、循环、再生”。(　√　)
(4)实施生态工程的目的是为人们提供丰富的生产和生活物质。(　×　)
(5)套种、间种技术可以充分利用光能，提高作物产量，发展生态农业就是大力发展种植业。(　×　)
(6)化学防治会诱发害虫产生抗药性突变。(　×　)
(7)要实现人与自然的和谐发展，发展生态农业，实现物质和能量的多级利用是最合理的。(　√　)
(8)种养结合的优化设计是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设计的。(　√　)

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
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。答案　B
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
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。答案　B
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。

(2)农业生产上，畜牧业依赖和受制于种植业，可以通过种植业和畜牧业的____________技术提高经济和社会效益。“退耕还林”后，林地的增加可以减少____________，更有利于受损生态系统的恢复。使用农药能有效控制农业害虫，但也使生态系统的____________减少，因此利用生物的____________进行生物防治是今后的发展方向。
答案　(1)物质的良性循环　秸秆－家畜－粪便－农作物　洁净可再生的新能源开发　
(2)合理优化　水土流失　生物多样性　种间关系
例4　某农户建立了小型的“蔬菜－鸡、猪－沼气”系统。请回答：
(1)这一系统属于人工干预下的________生态系统，其生物组成成分包括生产者、消费者和________，在分析该生态系统的经济效益时，除了考虑这三者的投入与产出外，还要考虑________的投入。
(2)在该生态系统中，利用发酵技术产生沼气开发生物能属于________的生态工程。
A．生物多样性保护和持续利用 B．节水和废水处理与利用
C．山区小流域综合治理与开发 D．清洁及可再生能源系统组合利用
答案　(1)庭院　分解者　劳动者　(2) D
解析　(1)有家禽的存在，由此推断属于庭院生态系统；生态系统的生物组成成分包括生产者、消费者和分解者；因为是有人干预的生态系统，故需要考虑劳动者的投入。(2)利用沼气开发生物能，不仅绿色而且能源可再生，故属于清洁及可再生能源，系统组合利用的生态工程。
例5　如图表示某人工设计的生态系统，下列叙述不正确的是（　　）
A．该生态系统经过能量多级利用，提高了系统总能量利用效率
B．该生态系统的分解者是蝇蛆和蚯蚓，促进了系统中物质和能量循环流动的进行
C．合理使用农家肥可提高葡萄和蔬菜的产量
D．该生态系统遵循了“物质循环再生”的原理，但各营养级之间的能量传递效率并未提高
解析　A、该生态系统经过能量多级利用，虽没有提高能量的传递效率，但提高了系统总能量利用效率，A正确；B、该生态系统的分解者是蝇蛆和蚯蚓，促进了系统中物质循环，但能量不能循环流动，B错误；
C、合理使用农家肥，不仅能提供无机盐，还能提供二氧化碳，增强光合作用效率，从而提高葡萄和蔬菜的产量，C正确；D、该生态系统遵循了“物质循环再生”的原理，但各营养级之间的能量传递效率并未提高，但提高了能量的利用率，D正确． 故选：B．
例6　(2017·宁波市效实中学期中)下图为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于(　　)
A．湿地生态恢复的生态工程
B．山区小流域综合治理与开发的生态工程
C．节水和废水处理与应用的生态工程
D．清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程
解析　图示没有涉及生态环境的破坏，不是湿地生态恢复的生态工程，A错误；图示没有造成污染，因此不可能是山区小流域综合治理与开发的生态工程，B错误；根据图示可知，该生态工程是节水和废水处理与应用的生态工程，C正确；图中没有提及能量问题，不可能是清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程，D错误。答案　C
例7　下列措施与生态工程的原理不符合的一项是(　　)
A．森林的采伐量小于生产量
B．人工鱼塘生产者的能量小于消费者的能量
C．农田通过农作物输出的氮素多于补充的氮素
D．向农田施用的无机氮肥多于生物固定的氮肥
解析　森林的采伐量小于生产量，利于森林的发展；人工鱼塘生产者的能量小于消费者的能量，可以通过人工补充能量来维持；农田通过农作物输出的氮素多于补充的氮素，土壤会越来越贫瘠，影响可持续发展；向农田施用的无机氮肥可以多于生物固定的氮肥。答案　C
例8　(2017·温州校级期末)如图所示是一个庭院生态工程的模式图，对该生态系统的分析，正确的是(　　)
A．该生态工程的目的是实现物质的循环利用，提高经济效益
B．该生态工程遵循了物质与能量多级循环利用等原理
C．饲养鸡、鸭能提高生态系统中物质的利用效率，增加产量，但由于食物链延长，生态系统中能量传递效率会降低
D．建沼气池和制作生态缸需要考虑的因素是一样的
解析　该生态工程的目的是实现物质的循环利用，提高经济效益，A项正确；能量只能单向流动、逐级递减，不能循环利用，B项错误；食物链延长不能改变能量的传递效率，C项错误；建沼气池和制作生态缸需要考虑的因素不完全一样，如沼气池不需要光照，而生态缸需要光照等，D项错误。答案　A
例9　在我国西部大开发的战略中，“退耕还草”和“退耕还林”是两项重要内容，采取这两项措施利用的主要技术是(　　)
A．物质的良性循环技术 B．种植业与畜牧业合理优化技术
C．洁净可再生的新能源开发技术 D．利用生物种间关系，发展生物防治技术
解析　我国广大西部地区实施“退耕还林”“退耕还草”政策，是从追求生态效益出发，重新优化组合种植业和畜牧业的关系，主要利用的是种植业与畜牧业合理优化的技术。答案　B
例10　(2017·宁波市效实中学期中)一青年农民利用自己学习的生态学知识在自家庭院里建了一个小型农业生态系统，年创收几万元。下图是该家庭生态工程的模式图，请据图分析回答问题：


(1)从图中可知，人类生活中所需的能源来自于太阳能、沼气等。利用这些能源与利用煤炭相比，突出的优点是____________________________________________。
(2)该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是 。
(3)生态工程建设的目的就是遵循自然界____________的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。与传统工程相比较，生态工程具有 的特点。
(4)生态工程所遵循的基本原理是 、 、协调与平衡原理、 以及系统学和工程学原理。
(5)根据生态工程中的物种多样性这一原理，有人认为生态农业建设中，应使食物链越长、营养级越多越好，你是否支持这一观点______。
答案　(1)减少了燃烧煤炭所产生的污染，降低了成本
(2)充分利用了废弃物中的能量，实现了能量的多级利用 (3)物质循环　少消耗、高效益、可持续
(4)物质循环再生原理 物种多样性原理 整体性原理 (5)否(不支持)
解析　(1)从图中可知，太阳能、沼气等新能源相对于煤炭这样的化石能源来说，可再生、几乎没有污染，减少了燃烧煤炭所产生的污染，降低了成本。(2)该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是充分利用了废弃物中的能量，实现了能量的多级利用。(3)生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。(4)生态农业建设中，不是使食物链越长、营养级越多越好。因为食物链长，各食物链中的生物数量难以达到一定规模，影响经济效益；营养级多，高层次营养级生物获得的能量较少，该营养级生物数量也较少。
套种、间种、轮种的三种技术比较
名称
实践操作
意义
举例
地位
套种
在一种农作物生长后期，种植另一种农作物
根据不同植物的生长期，充分利用光能
如北方很多地区，小麦生长后期，在小麦畦间播种玉米
套种、间种、轮种等农业措施是广大农民在古老而朴素的农业实践中产生的科学方法
间种
一块地上，同时期按一定行数的比例间隔种植两种以上作物
根据不同植物对光照强度的需求不同，充分利用光能
如桑园中种植大豆，果园中种植蔬菜
轮种
同一块土地轮流种植农作物
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
如同一块土地上轮流种植玉米、大豆

题组一　生态工程的原理和研究对象
1．我国南方桑基鱼塘是低洼稻田挖深做塘，塘内养鱼，塘基上种桑，用桑养蚕，蚕粪养鱼，鱼粪肥塘，塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕三丰收，大大提高了系统生产力，这种生态农业模式(　　)
A．实现了物质和能量在系统中的多级循环利用
B．使整个生产过程进入了废物资源化的良性循环
C．提高了食物链中各营养级之间的能量传递效率
D．注重系统内部的自身调节作用，不需要外部投入
解析　生态系统中的能量不能循环利用，A错误；食物链中各营养级之间的能量传递效率不会因环节的增多而发生改变，C错误；桑基鱼塘的生态农业模式虽然更加注重系统内部的自身调节作用，但依然需要一些外部投入，D错误。答案　B
2．据下图判断，下列叙述不符合生态学原理的是(　　)

A．物质经过多级利用，实现了良性循环
B．每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益
C．由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用率降低
D．由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染
解析　物质经过多级利用，实现了良性循环，每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益，A、B正确；由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染，使系统内的废物得到了充分利用，实现了能量的多级利用，因此系统总能量利用率提高，C错误，D正确。答案C
3．下列关于生态工程的叙述，不正确的是(　　)
A．当人类赖以生存的生态系统出现严重的问题时，生态工程应运而生
B．生态工程能够减少环境污染
C．生态工程以牺牲环境和资源为前提，生产出更多的产品
D．生态工程力求达到生态效益、经济效益和社会效益的协调统一
解析　生态工程是按照生态学、经济学和工程学原理，运用现代科学技术成果、现代管理手段和专业技术经验组装起来的，以期获得较高的经济、社会、生态效益的现代生产工艺，而不是以牺牲环境和资源为前提，生产出更多的产品，C错误。答案　C
题组二　生态工程的主要类型
4．(2017·宁波市效实中学期中)下列有关人工高产鱼塘生态系统的叙述，正确的是(　　)
A．输入该生态系统的总能量大于该系统生产者所固定的全部太阳能
B．该鱼塘生态系统的植物在种群的空间特征上，具有明显的分层分布现象
C．硝化细菌能利用光能将CO2和H2O合成糖类等有机物，故硝化细菌属于生产者
D．植物为鱼类提供了食物，鱼类为植物提供了无机盐，实现了系统中能量的循环利用
解析　人工鱼塘需要投饵向生态系统中提供物质和能量，故输入该生态系统的总能量大于该系统生产者所固定的全部太阳能，A正确；该鱼塘生态系统的植物群落呈分层分布现象，B错误；硝化细菌能利用氨气氧化成硝酸，释放出的能量用于有机物的合成，即化能合成反应，因此硝化细菌属于生产者，C错误，能量在生态系统中是单向传递、逐级递减的，不能循环利用，D错误。答案　A
5．浙江慈溪利用聚乙烯发泡板制作人工浮床，在富营养化污水中栽培绿萝、美人蕉和龟背竹，从而使污染水体得到净化。下列关于人工浮床净化水体机理的叙述正确的是(　　)
①植物吸收水中悬浮物，提高水体透明度　②植物吸收水中的NO、PO等，降低水中氮、磷等含量　③浮床遮挡部分光，抑制浮游藻类的生长繁殖，防止水华发生　④浮床下方水体氧浓度升高，减少微生物种类和数量
A．①④ B．②④ C．②③ D．①③
解析　水体富营养化主要是由N、P元素引起的，故人工浮床主要吸收水中的N、P等；同时浮床遮挡部分光，抑制浮游藻类的生长繁殖，防止水华发生，②③符合题意。答案　C
6．我国某些农村开发利用太阳能和风能，下列叙述正确的是(　　)
A．该生产活动属于物质循环利用的生态工程
B．该生产活动属于节水和废水处理与应用的生态工程
C．该生产活动属于绿色化学工程
D．该生产活动属于清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程
解析　开发利用太阳能和风能属于清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程。答案　D
题组三　生态工程在农业中的应用
7．窦店村综合发展型生态系统工程作为我国农村生态工程的样板，在全国推广，这是由于该生态工程(　　)
A．以实施沼气工程为中心 B．建立了良好的物质多级循环利用程序
C．创造了较多劳动力就业机会 D．最早推出了“无公害蔬菜”
解析实施沼气工程是整个生态工程的中心工程，使多个生产和生活环节产生的废物被充分利用，实现物质的多级循环利用，效益好又无污染，因此，实施沼气工程是手段，实现物质多级循环利用是目标。答案B
8．低碳生活已成为许多人的共同选择，甲图是农业生态系统模式图，乙图为碳循环示意图。以下说法不正确的是(　　)
A．乙图中过程③主要在细胞的线粒体中进行
B．甲图中沼气池中的微生物是该生态系统中的分解者
C．甲图是农业生态系统模式图，多途径利用农作物，使能量能够循环利用，提高了该生态系统的能量利用率
D．要减轻温室效应，应调整乙图中的过程①⑤
解析　乙图中过程③表示生产者的呼吸作用，其主要场所为线粒体，A正确；甲图中沼气池中的微生物属于分解者，B正确；甲图是农业生态系统模式图，多途径利用农作物，提高了该系统的能量利用率，但能量不能够循环利用，C错误；引起温室效应的主要原因是植被的破坏和化石燃料的大量燃烧，因此要减轻温室效应，应调整乙图中的过程①⑤，D正确。答案　C
题组四　我国农业生态工程的主要技术
9．《四千年的农民》一书中记载了中国农民几千年来的耕作方法：积极种植能够固氮的豆科作物，以及收集一切可能的有机物质，包括人畜粪便、枯枝落叶、残羹剩饭、河泥、炕土、老墙土以及农产品加工过程中的废弃物等，采用堆肥和沤肥等多种方式，把它们转变为有机肥料，施用到农田中。这种做法的优点是(　　)
①改善了土壤结构　②培养了土壤微生物　③实现了土壤养分的循环利用　④改变了土壤酸碱性
A．①② B．①②③ C．①②③④ D．②③
解析　“无废弃物农业”改善了土壤结构；培养了土壤微生物；实现了土壤养分如氮、磷、钾及微量元素的循环利用。答案　B
10．池塘养殖普遍存在由于饵料、鱼类排泄物、换水不及时等引起的水体污染现象，某研究者设计了一种循环水池塘养殖系统(如下图)。下列有关说法错误的是(　　)

A．生态塘、潜流湿地有净化水质的作用，有效减少了水体中的N、P等含量
B．该养殖系统设计为前一池塘上层水流入后一池塘底部，可以使水中溶解氧增加
C．该系统实现了在经济产出不变甚至增加的重要条件下，向环境排放的废弃物大大减少
D．该系统有效提高了饵料利用率和能量的传递效率
解析　养殖生态系统中，人为投放了大量饵料，容易引起水体污染和能量的浪费，生态塘、潜流湿地有净化水质的作用，有效减少了N、P污染，A正确；池塘溶氧量低，该设计有利于增加水中的溶解氧，B正确；该系统提高了饵料利用率和能量利用率，但不能提高能量的传递效率，C正确，D错误。答案　D
题组五　综合应用
11．奶牛场每天排放大量的粪便、饲料残渣，如不处理会严重影响周边人、畜的饮水安全等。如图是某奶牛场废水处理流程图。请据图分析下列说法错误的是(　　)

A．废水流入厌氧池前，需经稀释处理，是为了防止微生物失水过多死亡
B．控制废水流入氧化塘的速率，除有利于氧化塘中有机物被充分分解外，还有利于无机盐被充分吸收，使出水口处的水质达到排放要求
C．输入此氧化塘的能量有太阳能和化学能，氧化塘前部的溶解氧含量比后部的多
D．氧化塘后部种植莲等挺水植物，有利于减少出水口处水中的浮游藻类，原因是挺水植物起遮光作用，影响浮游藻类进行光合作用
解析　废水流入厌氧池前先经稀释处理，是为了防止微生物在高浓度废水中失水过多死亡，A正确；适当减缓废水的流速，延长废水与微生物、水生植物的接触时间，有利于废水中有机物的充分分解和分解后产生的无机物的吸收，降低污染物含量，B正确；输入此氧化塘的能量有塘中生产者固定的太阳能和流入的废水中有机物含有的化学能，氧化塘前部的有机物含量较高，需氧微生物大量消耗氧气分解有机物，故溶解氧含量比后部的低，C错误；挺水植物能适当遮光，不利于藻类的光合作用，从而减少藻类的数量，D正确。答案　C
12．如图是我国北方典型的“四位一体”生态农业模式中物质循环的示意图。下列有关判断错误的是(　　)
A．该生态系统的主要组成成分是人
B．该生态农业利用了生态工程的物质循环再生、整体性等原理
C．沼气池的建立实现了能量多级利用
D．该生态农业模式降低了废弃物对环境的污染
生态系统的主要成分是生产者，即该生态系统中的蔬菜，A错误；该生态农业利用了生态工程的物质循环再生、整体性等原理，B正确；沼气池的建立实现了物质的循环利用与能量多级利用，提高了能量的利用效率，C正确；该生态农业模式利用了废弃物中的能量，降低了废弃物对环境的污染，D正确。答案A
13．下面是一幅农业生态系统模式图，请据图分析回答下列问题：

(1)农业生态系统的主要成分是________，建立生态农业的指导思想是_________________。
(2)该人工农业生态系统与天然生态系统相比，其稳定性较________，主要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)将农作物秸秆做饲料；牲畜粪便倒入沼气池；发酵产生的沼气做燃料；沼气池中的沼渣做肥料。这样做的目的是____________________________________________________。
答案　(1)农作物　环境与经济协调发展　(2)低　生物种类少，营养结构简单，自我调节功能小　(3)实现能量的多级利用，提高能量利用率
解析　农田生态系统的主要成分仍然是生产者——农作物，建立生态农业的指导思想是实现环境和经济协调发展，使经济效益和环境效益实现双赢。和自然生态系统相比，该人工农业生态系统的生物种类少，营养结构简单，自我调节功能小，稳定性较低。
14．(2017·台州一次统练)下图是我国南京古泉生态农场的以沼气为纽带，联动农作物种植、蚯蚓养殖、养鱼、养鸡、养鸭等产业的物质循环利用示意图，请据图回答下列问题：

(1)图中蘑菇房中的蘑菇属于生态系统成分中的________________。
(2)某同学据图写出一条捕食食物链：果树→蚯蚓→鸡，该食物链________(填“正确”或“不正确”)。
(3)该生态工程的核心技术是 。若在果园中同时种植蔬菜，属于 技术。图中的沼气工程是在沼气池的基础上增添了脱硫塔等设施，更加优化了 的新能源开发技术。
(4)此生态农业与传统农业相比，明显的优势是________________和__________________。
(5)假设下图是建成生态农场前的部分物质循环示意图，请画出与该图对应的能量流动图解。

答案　(1)分解者　(2)不正确　(3)物质的良性循环技术 间种 洁净可再生 (4)能量多级利用　减少了对环境的污染(或实现了废物资源化等)(顺序可颠倒，答出两点即可)
(5)如图所示







生态循环农业，就是在良好的生态条件下所从事的"三高农业(高产量、高质量、高效益)"。它不单纯地着眼于当年的产量，当年的经济效益，而是追求三个效益(即经济效益、社会效益、生态效益)的高度统一，使整个农业生产步入可持续发展的良性循环轨道。把人类梦想的"青山、绿水、蓝天、生产出来的都是绿色食品"变为现实。
自从农药、化肥等各种有害的化学物质随着农业进入生物圈，越来越多的耕地被人类污染，于是我们开始用农业敌害的天敌代替农药，用有机肥代替化肥，这种用生物方式或不污染环境的"纯天然"方式抑制农业敌害的方法，都是生态循环方式，而用生态循环方式来进行农业生产的形式，便是生态循环农业。
于是生态循环农业诞生，它旨在没有特殊化学物质参与的情况下，生产出"完全"绿色农作物。生态循环农业，必须坚持"农林牧副渔并举，山水林田路综合治理"的原则。不同类型的生态农业模式都要突出抓好三大主体措施，这就是采用生物措施(如:植树、种草、增种绿肥等)，工程措施(如:大江大河治理，在坡耕地上修水平梯田等)，耕作栽培措施(如:合理轮作、深松少耕、横坡打拢、秸秆还田、增施农肥等)。这三大主体措施是相辅相成，缺一不可的。
接下来为大家介绍几种生态循环农业模式
一、种养加功能复合模式
以种植业、养殖业、加工业为核心的种养加功能复合循环农业经济模式是采用清洁生产方式，实现农业规模化生产、加工增值和副产品综合利用。通过该模式的实施，可有整合种植、养殖、加工优势资源，实现产业集群发展。
该模式适用于从事传统农产品加工的农户，如做豆腐、磨粉等。以加工的下脚料(如豆渣、粉渣)喂猪，猪粪入沼池，沼肥用于种植无公害水稻、蔬菜等;沼气用于烧饭、加工、照明。

2、 立体复合循环模式
以蚕桑业、种植业、养殖业为核心的丘陵山地立体复合循环农业经济模式，该模式可有效缓解该地区水、土资源短缺问题。

三、以秸秆为纽带的循环模式
以秸秆为纽带的农业循环经济模式，即围绕秸秆饲料、燃料、基料化综合利用，构建"秸秆—基料—食用菌"、"秸秆—成型燃料—燃料—农户"、"秸秆—青贮饲料—养殖业"产业链。
该模式可实现秸秆资源化逐级利用和污染物零排放，使秸秆废弃物资源得到合理有效利用，解决秸秆任意丢弃焚烧等带来的环境污染和资源浪费问题，同时获得清洁能源、有机肥料和生物基料。

四、以畜禽粪便为纽带的循环模式
围绕畜禽粪便燃料、肥料化综合利用，应用畜禽粪便沼气工程技术、畜禽粪便高温好氧堆肥技术，配套设施农业生产技术、畜禽标准化生态养殖技术、特色林果种植技术，构建"畜禽粪便—沼气工程—燃料—农户"、"畜禽粪便—沼气工程—沼渣、沼液—果(菜)"、"畜禽粪便—有机肥—果(菜)"产业链。

五、创意农业循环经济模式
以农业资源为基础，以文化为灵魂，以创意为手段，以产业融合为路径，通过农业与文化的融合、产品与艺术的结合、生产与生活的结合，将传统农业的第一产业业态升华为一、二、三产业高度融合的新型业态，拓展农业功能，将以生产功能为主的传统农业转化为兼具生产、生活和文化功能的综合性产业。
该模式可实现当地旅游产业快速发展，提升当地旅游产业的整体实力，促进当地一、二、三产业的快速发展。

典型生态农业模式
　　（一）北方“四位一体”生态农业模式
　　基本概念：
　　它是一种庭院经济与生态农业相结合的新的生产模式。它以生态学、经济学、系统工程学为原理，以土地资源为基础，以太阳能为动力，以沼气为纽带，种植业和养殖业相结合，通过生物质能转换技术，在农户的土地上，在全封闭的状态下，将沼气池、猪禽舍、厕所和日光温室等组合在一起，所以称为“四位一体”模式。
　　具体形式：
　　在一个１５０平方米塑膜日光温室的一侧，建一个约８—１０立方米的地下沼气池，其上建一个约２０平方米的猪舍和一个厕所，形成一个封闭状态下的能源生态系统。主要的技术特点是：１、圈舍的温度在冬天提高了３－５度，为猪等禽畜提供了适宜的生产条件，使猪的生长期从１０－１２个月下降到５－６个月。由于饲养量的增加，又为沼气池提供了充足的原料；２、猪舍下的沼气池由于得到了太阳热能而增温，解决了北方地区在寒冷冬季的产气技术难题；３、猪呼出大量的ＣＯ2，使日光温室内的ＣＯ2浓度提高了４－５倍，大大改善了温室内蔬菜等农作物的生长条件，蔬菜产量可增加，质量也明显提高，成为一类绿色无污染的农产品。
　　经济效益：
　　１、 蔬菜增产，如冬季黄瓜、茄子１平米可增产２－５公斤，增收５－６元，年节省化肥开支约２００元；
　　２、 温室育猪可提前１５０天出栏，降低成本４０－５０元；
　　３、 沼气点等年节电６０元，节煤１３０元。
　　４、 改变了北方地区半年种田半年闲的习俗，也改变了冬闲季节“男人大麻将，女人玩纸牌，邻里吵架和打骂”的陈陋风俗，促进了农村精神文明建设。
　　５、 农村庭院面貌整齐、清洁、卫生，完全改变了“人无厕所猪无圈，房前屋后多粪便，烧火做饭满屋烟，杂草垃圾堆满院”的旧面貌。
　　现有规模：
　　“四位一体”模式在辽宁等北方地区已经推广到２１万户。

　　（二）南方“猪－沼－果”生态农业模式
　　基本概念：
　　以沼气为纽带，带动畜牧业、林果业等相关农业产业共同发展的生态农业模式。
　　主要形式：
　　“户建一口沼气池，人均年出栏２头猪，人均种好一亩果”。
　　经济效益：
　　１、用沼液加饲料喂猪，猪可提前出栏，节省饲料２０％，大大降低了饲养成本，激发了农民养猪的积极性。
　　２、施用沼肥的脐橙等果树，要比未施肥的年生长量高０．２多米，多长５－１０个枝梢，植株抗寒、抗旱和抗病能力明显增强，生长的脐橙等水果的品质提高１－２个等级。
　　３、每个沼气池还可节约砍柴工１５０个。
　　现有规模：
　　在我国南方得到大规模推广，仅江西赣南地区就有２５万户。

　　（三）西北“五配套”生态农业模式
　　“五配套”生态农业模式是解决西北地区干旱地区的用水，促进农业持续发展，提高农民收入的重要模式。
　　具体形式：
　　每户建一个沼气池、一个果园、一个暖圈、一个蓄水窖和一个看营房。实行人厕、沼气、猪圈三结合，圈下建沼气池，池上搞养殖，除养猪外，圈内上层还放笼养鸡，形成鸡粪喂猪、猪粪池产沼气的立体养殖和多种经营系统。
　　特点是：
　　以土地为基础，以沼气为纽带，形成以农带牧、以牧促沼、以沼促果、果牧结合的配套发展和良性循环体系。
　　好处：
　　“一净、二少、三增”，即净化环境、减少投资、减少病虫害，增产、增收、增效。每年可增收节支２０００元－４０００元。

农业观光园的类型
　　目前，农业观光园的类型划分尚无统一标准，各地大都是结合各自的主营项目和地方特色来划分和命名的。这里根据农业观光园的应用特点将其分为三类。
　　观光农园以生产农作物、园艺作物、花卉、茶等为主营项目，让游人参与生产、管理及收获等活动，并可欣赏、品尝、购买的园区为观光农业园。它又可细分为观光果园、观光菜园、观光花园(圃)、观光茶园等。如北京的朝来农艺园、河南省濮阳市的世锦花木公司等。
　　农业公园把农业生产、农产品销售、旅游、休闲娱乐和园林结合起来的园区称为农业公园。这类园在休闲、旅游、度假、食宿、购物(农产品)、会议、娱乐设施等方面比较完善，注重了人文资源和历史资源的开发。是一种综合性的农业观光园。如湖北宜昌的旅游型景观农业区、四川的九寨沟、浙江义乌的农业现代化示范区、河南省濮阳市的中原绿色庄园等。
　　教育农园，既兼顾农业生产、农业科普教育，又兼顾园林和旅游的园区可称为教育农园。其园内的植物类别、先进性、代表性及形态特征和造型特点等不仅能给游园者以科技、科普知识教育，而且能展示科学技术就是生产力的实景；既能获得一定的经济效益，又能陶冶人们的性情，丰富人们的业余文化生活。从而达到娱乐身心的目的。如深圳的世界农业博览园、上海孙桥的现代农业开发区、河南省郑州市陈寨村的特色植物展示园等。