【新步步高】2018-2019学年高二生物人教版选修3文档：专题5 生态工程 专题整合提升 Word版含答案

突破1 石油农业、生态农业与精确农业

“石油农业”是指大量使用化肥、农药和机械的生产方式，因对石油等能源有高度的依赖性而得名。它把农业生产这一复杂的生物过程，变成了简单的机械过程和化学过程。由于其投入高，产出也高，对粮食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用。但同时它所产生的废弃物和有害物质的数量也很庞大，大大削弱了农业生态系统的稳定性和持续生产力，并造成日益严重的农产品污染和环境污染等问题。

生态农业是以生态学理论为依据，以环境与经济协调发展为前提，在一定区域内，因地制宜地规划、组织和开展多层次、多功能的农业生产。生态农业以保持生态系统内的生态平衡为主导思想，促进物质在系统内循环和重复使用，以最少的投入获取最大的经济效益和生态效益。

精确农业(precisionagriculture，PA)，或称精细农业、精准农业，是大约20年前在美国明尼苏达大学的土壤学者倡导下开始探索的环境保护型农业的通称。作为基于信息高科技的集约农业，PA将遥感、地理信息系统、全球定位系统等技术与作物生长模型、作物—土壤养分动态等农学技术，以及传感技术、电脑控制喷洒施肥装置等农业机械技术结合起来。

突破体验

1.建设社会主义新农村的关键是发展生态农业，走可持续发展之路。如图是泰州某地尝试的生态农业模式图。它利用雏鸭旺盛的杂食性吃掉稻田里的杂草和害虫；利用鸭不间断的活动产生中耕浑水效果，既刺激了水稻生

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长，又促进了土壤中原有农药的分解；水稻的秸秆，用作养猪、养鸭、培育蘑菇、生产沼气，鸭粪、沼渣等肥田，从而生产出无污染大米与蛋肉类。请据图回答有关问题：

(1)该生态系统把很多单个生产系统通过优化组合有机地整合在一起，这体现了________________________________________________________________________原理。

(2)储存在生产者体内的能量最终去向是______________________________________

__________________。

(3)氮元素能在生物群落和无机环境中不断循环，为什么还要往农田中不断施加氮肥？

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)该生态系统的主要成分是____________________________________________。

答案(1)系统的结构决定功能(2)流向下一级营养级、流向分解者(3)氮素不断通过产品输出该生态系统(4)水稻、杂草、蔬菜

解析系统的结构决定功能原理需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。储存在生产者体内的能量可流向分解者和下一营养级。农田生态系统要输出农产品。

突破2 生态农业的设计

1.生态农业的概念

生态农业是以生态学理论为依据，以环境与经济协调发展为前提，在一定区域内，因地制宜地规划、组织和开展多层次、多功能的农业生产。

2.生态农业的基本原理

生态学的基本原理是发展生态农业的主要理论基础。我们知道，生态系统中能量多级利用和物质循环再生是生态学的一条基本原理。而食物链则是生态系统能量流动和物质循环的主要渠道，因此食物链既是一条能量转换链，又是一条物质传递链，从经济上看还是一条增值链。因此，遵循这一原理，就可以合理设计食物链，充分利用当地自然资源，利用动物、植物和微生物之间的相互依存关系，使生态系统中的物质和能量被分层次地充分利用，使生产一种产品时产生的有机废物成为生产另一种产品的投入，也就是实行无废物生产，提供尽可能多的洁净产品。既充分利用机械设备、化肥、农药，又减少环境污染。

3.生态农业的特点

生态农业可以实现对物质和能量的多级利用；减少对能源和资源的消耗，减少环境污染。具体优点突出表现在：

(1)减少化肥使用量，降低农业投入。

(2)收获多种产品，增加经济效益。

(3)净化环境，降低人和家畜的发病率。

4.生态农业空间方面的设计

包括“平面空间”和“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

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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、叶的配置，最大限度地利用光、热、水、气等自然资源。地下部分是要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。

突破体验

2.有位农民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。其物质和能量流动如下图所示，下列对该系统的叙述中不正确的是( )

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为分解者

D.猪在其中为三级消费者

答案 D

解析从生态系统的角度看，一个家庭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，并且人的作用非常突出。该生态系统属于一种小型的农业生态工程，体现了物质和能量的多级利用和高效转化。猪以鸡粪为食，猪从鸡中获得的能量为零，猪不属于三级消费者。