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序论：在您撰写生态农业的基本原理时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
[关键词]生态工程 基本原理 教学过程 教学反思
[中图分类号] G633.91[文献标识码] A[文章编号] 16746058（2016）140114
一、 教学过程
1. 巧用道歉视频，创设情境导入
播放冯小刚导演，葛优、李小璐、郑恺、白百何主演的2014年贺岁片《私人订制》最后一段“向大自然道歉”视频。学生观看视频，教师依次提出下列问题，引发学生思考分析：（1）四位主角为什么要向大自然道歉？（学生：雾霾天气频发、森林乱砍滥伐、煤炭过度开采、生态环境污染等问题都与人类的不当活动有关）（2）这些问题的背后又折射出怎样的问题？（学生：人口快速增长的压力、生产生活及经济发展所需等导致人类对资源的不合理开发与利用，由此引起的生态恶化和环境污染，充分暴露出传统经济发展模式的弊端，难以可持续发展。）（3）解决上述问题的有效途径是什么？（教师：建设生态工程，就是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，达到经济效益和生态效益的同步发展，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展，进而实现可持续发展。与一般的传统工程相比，生态工程具有少消耗、多效益、可持续的特点。）
2.运用模型构建，引导学生自主探究
[案例1]出示“石油农业”模式图。教师：“石油农业”模式是以美国为代表的西方经济发达国家的高投入、高产出的农业现代化模式，由于需要大量使用石油作为原料或动力而得名。该农业模式对解决粮食需求和提高粮食产量起到重要作用，但同时由于其高能耗、高污染，使粮食品质和安全不断下降，难以可持续发展。解决这一问题的有效途径之一就是要发展生态农业。
介绍“传统生态农业”模式。教师：“无废弃物农业”模式是我国古代最早、最生动的一种生态工程模式。请同学们利用所给的项目绘制“无废弃物农业”的物质和能量流动图，可分组讨论、交流与合作。在学生讨论出现疑惑的地方时，教师应协助学生解答，以完成概念图的模型构建。
根据上述模型构建活动，教师提出以下思考问题：上述“无废弃物农业”模式的突出优势是什么？（回答：充分利用废弃物中的能量，通过物质的循环利用和能量的多级利用，实现废弃物的资源化，达到无废弃物生产，减少环境污染。）进而引导学生归纳总结出“物质循环再生原理”。
引出“现代生态农业”模式。教师：上述“无废弃物农业”模式是我国传统农业的辉煌成就之一，但已无法满足人们对现代农业发展的需要。在上述传统农业的基础上，可增设沼气池、蘑菇等环节更好地利用物质能量。请同学们自主构建，完成下列“现代生态农业”的物质和能量流动图。
[案例2]出示“纯樟子松林、珊瑚礁区”图片。教师：我国“三北防护林”取得了巨大的生态效益和经济效益，但最初进行林带建设时，单一种植的樟子松林遇松毛虫害大量毁坏死亡；而珊瑚礁区却能够在养分稀少的深海中，保持着很高的生物多样性？这是为什么呢？
学生：纯樟子松林的生物多样性低，食物链短而简单，缺少松毛虫的天敌，而成片单一的林木又为其提供了丰富的食物来源，因而导致树林的大量毁坏死亡。珊瑚礁区的生物多样性高，食物链复杂，不同的生物占据不同的生态位，通过食物链关系互相依存，充分利用了珊瑚礁生态系统的环境，实现了很好的物质循环和能量流动。
教师：从上述正面和反面的实例，你能得出怎样的结论？
学生：进行植树造林等生态工程建设时，必须要考虑生物的多样性，只有保持生态系统较高的生物多样性，才能维持生态系统结构和功能的稳定和平衡。（归纳总结出“物种多样性原理”）
[案例3]出示“灰色长城、水葫芦疯长、草原过度放牧”图片。教师：“三北防护林”的西北防护林早期栽种不适应当地环境的杨树林，导致“绿色”长城变成“灰色”长城。江苏、上海和浙江三省市交界孕育吴越的美丽太湖。近年来，由于富营养化促使太湖水体中水葫芦和藻类疯长，并导致鱼虾等水生生物大量死亡，给水生生态系统造成极大危害。如果在西北草原地区发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？
学生：西北畜牧养殖应该注意牲畜数量不能超过草地的承载量（环境容纳量）；针对公共草地的过度放牧问题，应该实行草地承包，调动个人的管理积极性，减少过度放牧现象。另外，可以在有条件的地方，人工种植牧草，增加牧草产量。
教师：从上述3个实例，你能得出怎样的结论？
学生：进行生态工程建设时，要处理好生物与环境的协调与平衡问题，要栽种适宜树种，要考虑生物数量不能超出环境承载量。（归纳总结出“协调与平衡原理”）
教师：进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更要整体考虑经济和社会等的影响力。例如，进行林业生态工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑 [本文由WWw.DYLw.NET提供，第 一论 文网进行和服务，欢迎光DYlw.NeT 联系方式QQ 712086966]贫困地区农民的粮食、烧柴以及收入等生活问题。如果农民的生计得不到保证，随时会发生“前面造林，后面砍林”的现象。这体现了什么原理？
学生：整体性原理。
[案例4]出示“四位一体”农业生态工程模式图。教师：“四位一体”生态农业是我国北方典型的生态农业模式，它以沼气为纽带，将沼气池、猪禽舍、厕所、蔬菜栽培与日光温室有机组合在一起，将农业生产、农村经济发展、生态环境保护、资源高效利用融为一体。图3为“四位一体”农业生态工程模式及物质和能量流动图。
关键词：循环经济型生态农业；沼气；模式
中图分类号：S216．4 文献标识码：C 文章编号：0439－8114（2011）09－1913-03
Ligament Function of the Biogas in the Development of the Eco－agriculture of the
Circular Economy
WANG Zhuo－li，GENG Peng－xu
（Department of Environment and Geography， Pingdingshan University， Pingdingshan 467000， Henan， China）
Abstract： The eco－agriculture of the circular economy was a type of ecological agriculture that utilized the ideas and pattern of circular economy in agriculture． It maked use of the wastes in agricultural production， poultry excreta and the co－production of urban industries and rural enterprises based on agricultural raw materials． It could turn the harm into the benefit and recycle the waste to create remarkable economic， social and environmental benefits． The development of agricultural circular economy with biogas as a ligament was the best model， which might comprehensively utilize the agricultural waste． Based on the basic principles and types of application of the circular economic eco－agriculture， the rural resources and ecological environment problems at present were analyzed and the ecological， economic and social benefits of development and use of biogas as well as the future development models of biogas were discussed．
Key words： eco－agriculture of the circular economy； biogas； model
循环经济（Circular economy）的思想是由美国经济学家肯尼斯・波尔丁在20世纪60年代将物质循环理念引入经济学以及相关学者的研究而产生的。20世纪80年代我国已经开始重视工矿企业废弃物的回收和再利用，90年代后提出了源头治理的思想，1993年正式提出了循环经济理论，1998年引入循环经济概念。循环经济是以资源的高效利用和循环利用为核心，以“减量化、再利用、资源化”为原则，提高资源综合利用率，实现经济、社会和环境综合效益及可持续发展的经济，它代表了未来的经济发展方向［1］。“生态农业”一词最初是由美国土壤学家威・阿尔伯韦奇于1970年提出的，是指运用生态学原理和系统科学方法，将现代科学成果与现代农业技术相结合，使之具有生态合理性、功能良性循环的一种现代化的农业发展模式。它是模拟自然生态系统原理，以仿生学为根据的农业，也是实现社会、经济、生产3种效益统一的农业生产体系［2］。循环经济型生态农业是对农村各种生产要素进行统筹考虑，系统节约，旨在综合开发、再生利用、深度利用农村种植业和养殖业产生的废弃物和以农产品为原料的城市工业及乡镇企业产生的废弃物，化害为利，变废为宝，实现显著的经济、社会及环境效益的生态农业类型［3］。
1循环经济型生态农业的基本原理及应用类型
循环经济型生态农业主要是基于以下基本原理：整体效应原理，相居而安原理，种群演替原理，食物链原理，限制因子作用原理等［4］。生态农业是以生态学为基本原理的，而生态学始终研究整体论，其最大的特点就是从整体出发。在循环经济型生态农业中，整体效应原理是最基本的原理，其他原理均基于该原理之上。在生态农业中，应重视物质和能量在农、林、牧、渔、加工等各业的交换和转化关系，挖掘资源潜力，对物质进行多级利用和转化增值，发挥生态农业的整体效应。生态系统中存在着许多生物，通过一系列的取食和被食的关系使生产者所固定的能量和物质在生态系统中传递，各种生物按食物关系排列而形成食物链。生物之间的食物链关系，有一定的量化或比例关系，是一个动态平衡的关系，任意打乱它们的关系会使生态平衡遭到破坏，尤其是在生态系统功能上起关键作用的环节，一旦消失或受到破坏，就可能引起整个系统的剧烈波动，而及时维护或修补这些关键环节，则能推动生态系统的良性发展。限制因子是生态学中的重要概念，其涵义是任何一种因子只要接近或超过其耐受范围，就会成为限制因子，从而影响整体效果。生物与环境的关系是复杂的，对于生态农业系统来说，并非所有因子都具有同样的重要性，在分析生态农业时应集中注意那些可能起限制作用的因子。
2农村资源与生态环境问题
2．1化肥、农药使用过量
1979年以来，我国每年化肥使用总量平均增加159万t，年均增速为18％。我国的总体化肥使用水平不仅高于世界水平，而且高于各个收入组别水平。经研究，由于农民大量使用氮肥，氮素在土壤中的积存迅速增加，使得碱解氮含量大幅度提高，从而极大地降低了氮肥利用率。尽管农药有着现实和潜在的环境危害，但由于其明显的增产作用，在农业生产中仍被大量使用。我国农药使用数量15年间增长了2倍，年均递增7．4％，年均增加4．84万t。农药的过量使用不仅对生态环境造成较大的压力和危害，而且对农产品的食用安全构成了严重的威胁。
2．2畜牧业发展迅猛
我国畜牧业近年来发展迅猛，肉蛋奶等主要畜禽产品生产均以每年10％以上的速度递增，但由于缺乏相应的环境管理，畜牧业对周边环境产生的危害也随之而来。畜牧业对环境的影响主要是粪便管理问题。由于未经发酵处理的畜禽粪含水量大、恶臭、不卫生，其处理、运输、施用既不方便也不安全，加之种、养分离，畜禽粪很难还田，大量的畜禽粪便及冲洗混合污水直接排入自然环境，不仅对大气、河流及土壤等环境造成严重污染，还可传播疫病。长此以往，对周边环境以及人们的生活都会产生极大的影响。
2．3土地荒漠化加剧
我国土地资源面临特别严重的问题就是土地的荒漠化，主要包括水土流失、土地沙漠化、盐碱化与冻融荒漠化。水土流失是当前存在的最主要问题，我国也是世界上水土流失最严重的国家之一。水土流失是土地退化的主要原因，也是导致黄土高原生态环境恶化最严重的问题。土地沙漠化是指由于地表植被遭到破坏，地面失去覆盖后，在干旱和多风的条件下，出现的风沙活动和沙漠景观现象。土地沙漠化不仅影响土地的利用，而且土地沙漠化所产生的沙尘暴等还会给人民的生命财产造成巨大损害，威胁国家的经济和社会安全。土地盐碱化主要是不合理的灌溉造成的。尽管全国土地盐碱化的程度低于水土流失，但土地盐碱化还是导致了农业生产力的严重衰退［5］。
随着化肥、农药等的过量使用，畜牧业副产品不能得到有效地利用，不仅造成了土壤板结、地下水位下降、生态环境破坏、农产品质量下降等后果，而且农业生产所带来的环境污染程度也在不断加剧，对人体健康造成了直接威胁。因此，为了实现农业可持续发展，发展循环经济型生态农业势在必行。
3开发利用沼气对生态农业发展的作用及效益分析
沼气的原材料是农业生产中产生的废弃物，充分利用这些废弃物既可解决废弃物堆放和燃烧污染的问题，又能够使能量和物质得到多级利用并转化增值，使农业生态系统的整体效益提高，对生态系统的平衡是正向促进作用。在生态农业中，可以把农业生产产生的废弃物看做是限制因子，作为限制因子，对农业生态系统整体的影响是明显的，因此将这些废弃物变害为宝对整体所起的作用是显著的。从食物链原理来考虑，发展沼气也是符合生态原理的。沼气的开发使农业的循环经济得以实现［6］。
以沼气开发利用为纽带的农业循环经济发展模式是一种实现农业废弃物综合循环利用的最佳模式。随着科学技术的发展和人类实践活动的深入，人们对沼气开发利用的认识日益提高，沼气的功能效应日益显现，生态、经济和社会的良性循环日益协调。
3．1生态效益
发展利用沼气首先解决了农村生产生活用柴的问题，减少了对森林植被的砍伐，有利于生态环境的恢复与改善。据推算，一口8 m3的沼气池，一年可产沼气380～450 m3，提供的热能可提供3～5口人的农户全年的生活燃料和照明，相当于0．2 hm2的薪柴林所产生的能量［7］。因此，推广使用沼气可以保护森林植被，减少水土流失，其生态效益十分明显，特别是在生态环境脆弱的地区加强沼气建设显得尤其重要。其次，开发利用沼气能减少对大气的污染。秸秆、薪柴和煤作为农村传统的主要能源燃料，既污染环境又浪费资源。据测算，一口8 m3的沼气池可减少15 kg二氧化硫和2．7 t二氧化碳的排放。如果农村全面使用沼气，1亿口沼气池可减少2．7亿t 二氧化碳的排放，显然能起到节能减排的作用。再次，沼气发酵处理后，不仅能提供清洁能源，沼渣、沼液还能改良土壤，培肥地力。我国农作物秸秆年产量约7亿t，在农村多数秸秆仍是被“付之一炬”，既污染环境，又浪费资源。通过沼气来利用秸秆，不仅可以获得沼气能源，而且可保证作物秸秆很高的养分归还率，从而提高农业生态系统的生产力，增加农业生态系统的稳定性。此外，沼液不仅可以代替化肥（沼液是农作物的全素营养液），而且还可以代替农药防治病虫害，从而能用于生产无污染的绿色食品。
3．2经济效益
沼气是农业生态系统的核心和纽带，能带来直接的经济效益。将秸秆、畜禽粪便等有机物氧化，通过微生物分解转化为沼气、沼渣、沼液。沼气可被农户使用，沼液可作为养鱼、养猪和养鸡等的饲料添加剂，沼渣可用作有机肥。“猪－沼－菜”等多种循环经济模式不仅促进了秸秆、畜禽粪便等农业废弃物的循环利用，从而有效治理了农业污染，而且还促进了农村生活条件的改善以及农业增产、农民增收。如建一个8 m3的沼气池需要约1 400元，沼气池年均产气300 m3，折合成煤约0．8 t或柴5 t，两年即可收回全部投资。猪舍养猪每年可出栏10头，每头节约饲料29 kg。栽培150 m2的特色蔬菜，按每年3茬计算，户均纯收入达4 000～5 000元。通常沼气池的使用寿命为20～30年，且操作使用简便，使农户不仅节约了成本，还减少了开支。此外，户用沼气池一年生产的沼肥作为化肥可节支300元；沼液预防和防治病虫害可节支农药50元。同时，使用沼液浸种小麦可增产5％～15％，水稻可增产10％～20％；沼液喂鱼可增产20％，喂猪可提前20～30 d出栏。由此可见，其增产增收效益十分明显。沼气建设与设施农业相结合所形成的综合农业模式，其全年的经济效益约2万元，是单一经济结构和传统方式效益的3～5倍。随着沼气的大量推广使用，为第二、三产业也开辟了广阔的发展空间，如生产水泥、沙子、密封涂料的建筑建材业，生产沼气用具和沼气设备的工业企业，农副产品深加工，以及流通、运输、科技服务等行业。
3．3社会效益
沼气除了具有良好的生态、经济效益外，还具有显著的社会效益，主要表现在：①解放思想，优化劳动力结构。通过沼气技术的推广使用，给农民带来了全新的享受，传统守旧思想被破除，视野开阔，思路拓展，对科技的感知和认知程度明显增强，求学求知欲望日益高涨。同时，使用沼气、现代化的烹饪器具大大减轻了劳动者的家务负担，提高了劳动生产率，从而使劳动者拥有更多的时间投入到读书学习、从事运输等行业中。因此，将会有越来越多的有文化、懂技术的现代新型农民为科技兴农、建设社会主义新农村发挥重要的作用。②农村的环境卫生得到改观。发展沼气规范了厕所，使人畜居住分开，生活环境可上一个台阶。使用沼气过程中，圈粪被集中到沼气池内，可避免村道脏、乱、臭的现象。此外，生活垃圾、人畜粪便等原料经发酵处理后还能有效地控制和预防疫病的传播，农村卫生面貌和农民精神面貌将焕然一新，农民的生活质量也会随之提高。
4沼气未来发展模式探讨
随着我国市场经济的进一步发展，农村沼气必然要向市场化、集约化方向发展。农村沼气建设模式必须适应新形势发展的需要，实现从单一模式向多模式转变，从户用沼气向大中型集中供气转变，大力发展户用秸秆沼气、大中型秸秆集中供气、农村卫生学校沼气工程，统一配送沼气原料等模式，拓宽原有农村沼气池的适用面，通过建设模式的创新，推进沼气稳步健康发展。首先沼气的发展要与当地能源需求情况、经济水平保持一致，可采取不同的模式如“一池三改”生态家园模式、“四位一体”生态能源模式、大中型沼气工程，从而促进多元化发展。其次在综合利用模式上，积极引进和推广沼气综合利用技术，提高科技含量。在一些条件成熟的地区，可大力发展大、中型沼气工程，采取集中供气、有偿供应的方法走多元化发展的道路。如秸秆沼气集中供气工程，具有热值高等更多优势，不但可解决沼气发酵原料不足的问题，而且可进一步推动秸秆的综合利用。养殖场沼气工程以运行稳定的规模化养殖场为依托，建设养殖场沼气工程，结合沼气工程建设配套有机肥综合处理设施，发挥综合效益。通过养殖场沼气工程的建设，可把畜禽养殖业产生的废弃物转化为可利用的清洁能源和有机肥料，实现畜禽粪便的变废为宝和养殖企业的持续增效，形成“资源-废弃物-再生资源”的循环利用模式，发展现代绿色循环农业。
参考文献：
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［3］ 孙鸿烈．中国生态环境建设地带性原理与实践［M］．北京：科学出版社，2005．
［4］ 胡银根，游红，杨钢桥．循环经济型生态农业发展探讨［J］．生态经济，2008（6）：112－114．
［5］ 李艳芳．我国土地退化的成因与防治法律制度的完善［J］．环境保护，2005（2）：24－27．
关键词：循环农业；原理；应用；
前景循环农业是相对于传统农业发展提出的一种新的环境友好型农作模式，是运用可持续发展思想和循环经济理论与生态工程学的方法，在保护农业生态环境和充分利用高新技术的基础上，调整和优化农业生态系统内部结构及产业结构，提高农业系统物质能量的多级循环利用，严格控制外部有害物质的投入和农业废弃物的产生，最大限度地减轻环境污染和提高资源利用效率，使农业经济活动真正纳入到农业生态系统循环中，实现生态的良性循环与农业的可持续发展。
1循环农业的基本原理
发展农业循环经济就是把循环经济的基本原理应用于农业生产系统，是构建可持续农业发展战略的根本途径、实现形式、技术措施。基于这种认识，笔者认为建立循环农业体系主要依据的基本原理包括以下几点。(1)能量耗散低熵原理。农业是开放系统，其功能由热力学第二定律决定，只有通过外界能量的投入，才能降低系统熵值，提高系统的功能。因此，合理投入是人类对农业系统加强控制的关键途径，不能将循环农业理解为低投入甚至不投入的农业。认为只要依靠循环就可以实现耗散系统平衡的认识是不科学的。(2)资源循环再生原理。农业系统是一种在自然生态系统基础上的人工生态系统，其资源类型：一是光热水等自然资源，需要周年高效循环利用；二是化肥、农药、机械等系统外购买性资源，需要尽量减少不合理投入并提高效率；三是秸秆、粪便等农业生产中间废弃资源，需要再生利用；四是农业系统排放到大气和地下的有害物质和温室气体等，需要实现可预见、可控制，减少无效排放。通过农业系统内循环和系统外反馈循环相结合，提高能量转化率和物质循环利用率。(3)物质组链加环原理。在农业系统中，物质沿着不同环节上的食物链营养级传递和转移，利用不同营养级的动物和微生物，分级、分次反复循环和利用，使上一级循环转移到下一级的物质，再次转化为能够为人们直接利用的生物产品和生物质能。因此，通过食物链加环、组链，减少非生产循环，增强生产循环，提高物质循环周转率，生产出更多的产品，减少废弃物排放。(4)生态经济协调原理。农业是生态经济系统，其产业目标既要获得生产力和经济效率，又要维护生态协调。在特定条件下，农业的经济功能往往和生态功能处于矛盾之中，因此，需要按照生态经济协调的原则设计循环农业产业体系，既要获得合理的生产力，又要将其建立在资源环境可承受范围之内，形成一种“经济高效、技术可行、生态安全、环境友好、社会认可”的可持续农业模式。
2循环农业的实际应用
我国循环农业实践模式以生态农业发展模式为基础，其基本雏形是北方“四位一体”生态农业模式和南方以沼气为纽带的“猪、沼、果”生态农业模式。重庆三峡库区是农业部规划的全国柑橘、蔬菜、生猪和草食牲畜优势农产品区域规划的核心区，是当地最具国际竞争优势的特色农产品，也是农民脱贫致富的支柱产业。但是，近年随着规模种养业的发展和农村劳动力大规模转移，规模养殖业产生的有机粪肥量大、肥效低、使用不便，逐步被化肥取代，往往弃用，加剧了面源污染。为此，从2008年起，重庆在农业部等国家相关部委的支持下，系统开展柑橘、蔬菜沼畜循环农业关键技术的攻关和有机肥替代化肥模式的探索，取得积极进展，建立三峡库区柑橘沼畜循环经济标准化技术体系，建成沼液还田示范基地0.67多万hm2，打造“畜-沼-菜”循环农业生产基地3.13…万hm2。主要做法有以下几点。2.1沼液肥水一体装备，整合诊断施肥，支撑化肥零使用针对传统“畜-沼-果(菜)”循环中沼液管灌易产气爆管，会生成磷酸镁铵(尿垢)结晶堵塞管网问题，研发沼液管道自动调压、固体结晶物收集装置和自冲洗工艺，发明沼液肥水一体灌溉装备，实现沼液管道便捷化利用，促进沼液大规模还田和零排放。针对饲料、冲水、畜禽种类的不同，沼液有效成分变幅大、用肥计量难问题，配套柑橘非充分灌溉和营养诊断配方施肥技术，通过测土测叶，支撑有机肥高效利用和化肥减量或零使用，同时替代灌溉水，节水节肥效果明显，已在长寿、开县、奉节等大规模应用。以长寿区农正农业为例，其万头猪场和166.67…hm2…晚熟杂柑果园，年施用沼肥10…t/667…m2，经营养监测，发现果园氮磷钙镁硫等大多数营养指标适宜，但是钾锌硼等元素缺乏，通过增施10…kg硫酸钾矿质肥补充，叶面喷硫酸锌、硼砂等矿质微量元素调控，近3年均实现全园化肥零施用，产品主要出口北美、东南亚等国，经济效益显著。2.2推动秸秆和粪污有机复合肥制备产业化，支撑化肥减量针对传统秸秆和柑橘皮渣资源化利用成本高、效益低问题，发明一种巨大芽孢杆菌M1，研发橘渣秸秆和猪牛粪便的高温自干燥发酵及其有机复合肥制备工艺，实现橘渣秸秆和猪牛粪便的高温自干燥、低成本腐熟发酵，先后研制出牛粪、橘渣、秸秆等为主料的有机无机缓释复合肥等4类省级高新技术产品，并全部获得肥料登记证，支撑有机无机缓释复合配方肥全面替代无机复合肥。如梁平县丰疆科技发展有限公司，应用柑橘营养诊断最适宜指标，研发氮、磷、钾为10∶4∶8的柑橘专用牛粪有机复合配方肥，替代15∶15∶15无机复合肥，年产能已达12…万t。重庆市重点推广的专用有机复合肥具有缓释性，符合柑橘生长的大量元素配方，富含有机肥，既有无机肥肥效高的特点，又有缓释肥肥效长的效果，还具备有机肥改良土壤、激活微量元素功效，适合撒施，省力省工，推动了柑橘专用肥有机化、配方化和缓释化，结合营养诊断控丰补缺，增产效果优于单纯无机复合肥，在重庆柑橘产区已经全面替代无机复合肥，卖出了无机肥的价格，社会、生态和经济效益示范显著。2.3建立循环农业标准化技术体系，实现可复制、可推广围绕三峡库区柑橘、蔬菜、畜禽生猪、淡水鱼等特色产业发展，我们以循环农业为纽带，相关产业循环链交叉环节关键技术为基础，因地制宜建立8个“猪-沼-果”国家级农业循环经济示范园区，并建成上百个果(菜)沼畜循环农业示范点。在合川区太和镇米市村蔬菜标准园内示范推广的“牛-沼-菜”种养循环模式中，蔬菜基地与邻近一家大型奶牛场达成生产合作，由奶牛场支付基地土地租金，安装直通基地的沼液输送管网，园区以有机肥形式，消化奶牛场产生的全部沼液、沼渣，解决蔬菜生产所需的大量有机肥，降低施肥成本，促进地力的保持。同时，基地采收后的玉米秸秆，又作为饲料供销给奶牛场，从而购建一条生态种养循环产业链，不仅节本增效，使基地年产蔬菜超过12…500…t，每667…m2收益超过…4…320元，销售总额达1…250万元以上，同时利于生态环境保护，减少农业面源污染。在此基础上，与全国农业技术推广中心、中国农科院柑橘研究所等合作制定《NY/T…2627-2014…标准果园建设规范-柑橘》、《DB50/T…485-2012…农用沼液无害化处理与利用技术规范》、《DB50/487-2012…柑橘营养诊断配方施肥技术规程》等相关标准29项，建立从良种种苗到采收销售完整的循环农业标准体系和行之有效的标准化工作体系，并通过国家标准委的评估验收，核心技术“三峡库区(农业产业园区)循环经济标准化体系关键技术创新”成果，被国家科技报告服务系统收录。2.4探索畜沼果循环农业推进模式，取得积极进展研究集成4种沼液肥水一体灌溉推进创新模式；探索出以小型种养殖场为主要对象的分散养殖、分散利用模式；利用大型种植场消纳数个小型养殖场粪污的分散养殖、集中处理、集中使用模式；针对大中型养殖场和一家一户种植模式的集中养殖、集中处理、分散使用模式；围绕大中型养殖企业且配套较大规模的作物种植基地的集中养殖、集中处理、集中使用等4种沼液肥水一体管灌推进模式，推动循环农业技术装备化和产业化。核心技术得到农业部应用。总结凝练的“沼液肥水一体非充分灌溉技术”和“柑橘低碳绿色管护集成技术”被农业部定为集中贫困地区和全国生态农业基地主推技术，支撑产业化应用。据国家环保部《三峡公报》，以柑橘屏障带为主的三峡库区，化肥使用量由2007年的每1…hm2…1…000…kg降为2015年的320…kg，…减幅达68.0%，实现三峡库岸屏障区投入品的大规模减源，保护了三峡库区干流水质大部分时间保持在可饮用的国家地表Ⅱ水质标准，出库水质最差也没有低于Ⅲ类，效果显著。
3存在问题与前景分析
通过对重庆三峡库区“猪、沼、果”循环农业模式的探究发现，畜沼果循环农业在具体实践应用中仍有许多问题还需进一步关注和攻克：一是对种植需求重视不够，没有专项投资用于园艺作物沼畜循环利用环节；二是技术利用不够，凭经验和盲目使用有机肥较为普遍，取得的效果参差不齐；三是对养殖污染的处罚力度偏弱，部分甚至根本无监管，随意弃用污染环境。循环农业模式作为实现农业结构调整和产业升级、促进农业可持续发展的重要途径之一，尚需不断创新，使生态效益和经济效益不断提高的同时，也为资金、技术和人力在耕地上的集约利用创造条件。今后，循环农业在最大限度地保障生态环境的同时，还要开发没有被有效利用的生态位，重庆循环农业更要积极推进畜沼果循环农业替代化肥技术模式的落地和大面积应用；及早建立“以果(菜)定沼、以沼定畜、以畜促果(菜)”循环发展模式，支撑养殖粪污零排放；建立柑橘营养诊断配方施肥技术体系，支撑柑橘(蔬菜)沼畜循环替代化肥等举措，推进循环农业健康发展，更好地推进农村资源循环利用和现代农业可持续发展。
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[3]牟宁.循环农业的发展与应用[J].辽宁农业职业技术学院学报,2011,13(2):28-29.
[4]吕杰,王志刚,郗凤明等.循环农业中畜禽粪便资源化利用现状、潜力及对策——以辽中县为例[J].生态经济,2015,31(4):107-113.
1.1农业生态学的发展农业生态学是由生态学发展起来的，是生态学的一个分支，它从有机体与环境关系角度为农业提供一些原理与观点。例如资源负担原理、食物链原理、能量金字塔原理、十分之一定律等等。生物体必须与环境条件相适应才能生存和发展，这是生态学的基本原理，也是农业生态学的基本原理。例如小麦、棉花多分布于北方冷凉干燥的环境，水稻、甘蔗则多分布于南方高温多湿的环境。随着农业现代化的发展，工农业结合日益密切，科学技术在促进农业发展的同时，也给农业生产带来了环境污染、能源不足和生态失调等反效果。
1.2“生态农业”的内涵生态农业是按照生态学原理和经济学原理，运用现代科学技术成果和现代管理手段，以及传统农业的有效经验建立起来的，是能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化农业。生态农业的基本特点是:充分利用人力、畜力和积极推广农业机械化相结合，不排除对先进技术的应用;科学合理地施用工业化肥、生长剂、保水剂等，扩大农业生态系统的物能转化;在植物保护方面，尽量采用耕作措施和人工措施防治农田病、虫、草害，积极研究高效、低毒、无残毒的化学农药，把农药污染降低到最低程度，采取食物链加环的方法，发挥生物能转化效率;推广太阳能、风能、沼气等非矿物能源的利用。
2农业生态学对生态农业建设的启示
“生态农业”与“农业生态”是两个完全不同的概念。农业生态实际是农业生态学，是研究人为干预下农业生态系统的生态问题的科学。农业生态研究的就是这种人为干预或控制下农业生物与环境之间的相互关系，从而为人类调控和合理开发提供科学的依据。所以，它是一个专门的学科，侧重于原理的探索和规律的追求。“生态农业”从字面上看，它本身是一种农业类型，它和旱地农业、能源农业、有机农业等一样，是一个以特殊方式经营的农业生产体系。生态农业的理论基础是农业生态学，生产对象是农业生态系统。它们是理论与实践的关系，是不能分离的。
3新时期中国推行的生态农业建设
3.1中国生态农业的类型无论什么样的生态农业模式，都是在一定区域的土地类型上进行的，无论其规模如何，它们都是一个农业生产的系统，并且是一个结构和功能都优化的生态农业系统。依据各生态农业系统的结构和功能特征，中国的生态农业可以分为以下五种生态农业系统。
1)生物立体共生的生态农业系统:根据各类生物群落的生物学、生态学特征和生物之间的互利共生关系，考虑到不同的生物对空间、时间、物质和能量等的不同需求进行合理组合，最终实现不同生物立体共生的生态农业类型。
2)物质循环利用的生态农业系统:一种按照生态系统内的能量流动和物质循环规律设计的一种良性循环系统。
3)主要因子调控的生态农业系统:针对当地的主要环境问题，采取人为措施对其农业生产和生态环境的主要因素加以调控和治理。
4)区域整体规划的生态农业系统:在一定区域内，运用生态学规律，提高自然环境的协调能力，从而取得较高的经济效益和生态效益。
3.2中国生态农业模式案例探析—以贵州从江县为例中国幅员辽阔，沿海较发达地区和内地欠发达地区在经济、社会发展水平等方面存在非常大的差异，从而使得两者的生态农业在发展过程、模式选择和发展水平等方面不尽相同。本文以贵州省从江县为例，总结了其生态农业发展模式的经验，对本省同类型城市生态农业的发展具有一定的借鉴意义。
3.2.1从江县区域发展概况从江县全县山地面积2963km2，占总面积的91．34%，坝子面积64km2，占2%，河流滩涂面积占4%。从江县属中亚热带温暖湿润山地季风气候，年平均气温18．4℃，森林覆盖率65．13%。从江县属珠江水系，支流纵横、水源丰富。通过资料研究发现，这是一个典型的传统农业地区，耕地资源相对缺乏，且以梯田为主，粮食生产难度极高，产量低。
3.2.2从江县因地制宜的生态农业模式
1)稻田养鱼、稻田养鸭模式:从江人在漫长的历史发展中积累了丰富的稻鱼共生、玉米同收的生态农业模式，根据稻鱼鸭共生的原理，在稻田养鱼模式的基础上，结合当地实际进行生产经营。
2)特色优质农产品产业化农业模式:从江县因地制宜地生产发展高品质、特色农产品，加强产业化建设，一方面减少了粮食生产的压力，另一方面促进了高品质农产品的生产发展。
3)以沼气为纽带的物质循环利用模式:农村沼气建设已经成为为民办十件实事之一，沼气起着连接种植与养殖、生活与生产用能的纽带作用。
4)旅游业的发展:从江县是少数民族聚居地区，旅游资源丰富，由于相对闭塞的环境得到较为完整的保存，从江县拥有独具特色的苗族、侗族的民俗文化，有足够的旅游吸引力。
3.2.3从江县生态农业模式经验总结从江县根据该县的实际情况发展起来的生态农业模式积极推动了当地的农业经济增长，但还是存在着一些问题，本文根据这些问题总结了相应的解决对策。首先，存在大面积的单家独户的生产模式，某些模式的应用推广比例在不断减小，对此国家政府部门应出台相应的扶持政策，形成多方面的参与机制;其次，优质农产品种植面积不大，基础设施薄弱使得对自然灾害的抵御能力较差，应在优化农产品内部结构的同时建立各产业的农民协会，改善基础设施;最后，农村劳动力减少，交通不便利，一些先进生产技术的运用又需要农民从生活习惯上作出改变，政府需要制定相关的支持措施，加强对农民的技术培训，建立完善的后期保障服务体系。
3．3中国生态农业可持续发展的展望目前，中国农业已经进入崭新的发展阶段，随着全面推动小康社会的发展建设，社会对农产品和食物上的要求不仅是满足数量上的需求，更多的是从农业生态环境和食物安全方面对农产品提出了更高的要求。专业技术人才需要做更多的系统研究，使科技顺利地融入到生态农业的发展当中，例如利用遥感技术，对土地盐渍化、作物病虫害、环境污染等进行动态研究;应用卫星成像系统，辨别农作物病虫害，及时采取措施，避免情况恶化。中国农业应建立因地制宜的生态农业模式，利用自然生态环境本身的系统能力，减少人为和药肥的投入，改变其现有的落后的生产方式，提高资源环境的综合利用率，最终实现走生产安全可靠且高质量的农产品与生态环境健康和经济效益统一的可持续发展道路。
4结语
1.1农业生态学的发展农业生态学是由生态学发展起来的，是生态学的一个分支，它从有机体与环境关系角度为农业提供一些原理与观点。例如资源负担原理、食物链原理、能量金字塔原理、十分之一定律等等。生物体必须与环境条件相适应才能生存和发展，这是生态学的基本原理，也是农业生态学的基本原理。例如小麦、棉花多分布于北方冷凉干燥的环境，水稻、甘蔗则多分布于南方高温多湿的环境。随着农业现代化的发展，工农业结合日益密切，科学技术在促进农业发展的同时，也给农业生产带来了环境污染、能源不足和生态失调等反效果。
1.2“生态农业”的内涵生态农业是按照生态学原理和经济学原理，运用现代科学技术成果和现代管理手段，以及传统农业的有效经验建立起来的，是能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化农业。生态农业的基本特点是:充分利用人力、畜力和积极推广农业机械化相结合，不排除对先进技术的应用;科学合理地施用工业化肥、生长剂、保水剂等，扩大农业生态系统的物能转化;在植物保护方面，尽量采用耕作措施和人工措施防治农田病、虫、草害，积极研究高效、低毒、无残毒的化学农药，把农药污染降低到最低程度，采取食物链加环的方法，发挥生物能转化效率;推广太阳能、风能、沼气等非矿物能源的利用。
2农业生态学对生态农业建设的启示
“生态农业”与“农业生态”是两个完全不同的概念。农业生态实际是农业生态学，是研究人为干预下农业生态系统的生态问题的科学。农业生态研究的就是这种人为干预或控制下农业生物与环境之间的相互关系，从而为人类调控和合理开发提供科学的依据。所以，它是一个专门的学科，侧重于原理的探索和规律的追求。“生态农业”从字面上看，它本身是一种农业类型，它和旱地农业、能源农业、有机农业等一样，是一个以特殊方式经营的农业生产体系。生态农业的理论基础是农业生态学，生产对象是农业生态系统。它们是理论与实践的关系，是不能分离的。
3新时期中国推行的生态农业建设
3.1中国生态农业的类型无论什么样的生态农业模式，都是在一定区域的土地类型上进行的，无论其规模如何，它们都是一个农业生产的系统，并且是一个结构和功能都优化的生态农业系统。依据各生态农业系统的结构和功能特征，中国的生态农业可以分为以下五种生态农业系统。
1)生物立体共生的生态农业系统:根据各类生物群落的生物学、生态学特征和生物之间的互利共生关系，考虑到不同的生物对空间、时间、物质和能量等的不同需求进行合理组合，最终实现不同生物立体共生的生态农业类型。
2)物质循环利用的生态农业系统:一种按照生态系统内的能量流动和物质循环规律设计的一种良性循环系统。
3)主要因子调控的生态农业系统:针对当地的主要环境问题，采取人为措施对其农业生产和生态环境的主要因素加以调控和治理。
4)区域整体规划的生态农业系统:在一定区域内，运用生态学规律，提高自然环境的协调能力，从而取得较高的经济效益和生态效益。
3.2中国生态农业模式案例探析—以贵州从江县为例中国幅员辽阔，沿海较发达地区和内地欠发达地区在经济、社会发展水平等方面存在非常大的差异，从而使得两者的生态农业在发展过程、模式选择和发展水平等方面不尽相同。本文以贵州省从江县为例，总结了其生态农业发展模式的经验，对本省同类型城市生态农业的发展具有一定的借鉴意义。
3.2.1从江县区域发展概况从江县全县山地面积2963km2，占总面积的91．34%，坝子面积64km2，占2%，河流滩涂面积占4%。从江县属中亚热带温暖湿润山地季风气候，年平均气温18．4℃，森林覆盖率65．13%。从江县属珠江水系，支流纵横、水源丰富。通过资料研究发现，这是一个典型的传统农业地区，耕地资源相对缺乏，且以梯田为主，粮食生产难度极高，产量低。
3.2.2从江县因地制宜的生态农业模式
1)稻田养鱼、稻田养鸭模式:从江人在漫长的历史发展中积累了丰富的稻鱼共生、玉米同收的生态农业模式，根据稻鱼鸭共生的原理，在稻田养鱼模式的基础上，结合当地实际进行生产经营。
2)特色优质农产品产业化农业模式:从江县因地制宜地生产发展高品质、特色农产品，加强产业化建设，一方面减少了粮食生产的压力，另一方面促进了高品质农产品的生产发展。
3)以沼气为纽带的物质循环利用模式:农村沼气建设已经成为为民办十件实事之一，沼气起着连接种植与养殖、生活与生产用能的纽带作用。
4)旅游业的发展:从江县是少数民族聚居地区，旅游资源丰富，由于相对闭塞的环境得到较为完整的保存，从江县拥有独具特色的苗族、侗族的民俗文化，有足够的旅游吸引力。
3.2.3从江县生态农业模式经验总结从江县根据该县的实际情况发展起来的生态农业模式积极推动了当地的农业经济增长，但还是存在着一些问题，本文根据这些问题总结了相应的解决对策。首先，存在大面积的单家独户的生产模式，某些模式的应用推广比例在不断减小，对此国家政府部门应出台相应的扶持政策，形成多方面的参与机制;其次，优质农产品种植面积不大，基础设施薄弱使得对自然灾害的抵御能力较差，应在优化农产品内部结构的同时建立各产业的农民协会，改善基础设施;最后，农村劳动力减少，交通不便利，一些先进生产技术的运用又需要农民从生活习惯上作出改变，政府需要制定相关的支持措施，加强对农民的技术培训，建立完善的后期保障服务体系。
3．3中国生态农业可持续发展的展望目前，中国农业已经进入崭新的发展阶段，随着全面推动小康社会的发展建设，社会对农产品和食物上的要求不仅是满足数量上的需求，更多的是从农业生态环境和食物安全方面对农产品提出了更高的要求。专业技术人才需要做更多的系统研究，使科技顺利地融入到生态农业的发展当中，例如利用遥感技术，对土地盐渍化、作物病虫害、环境污染等进行动态研究;应用卫星成像系统，辨别农作物病虫害，及时采取措施，避免情况恶化。中国农业应建立因地制宜的生态农业模式，利用自然生态环境本身的系统能力，减少人为和药肥的投入，改变其现有的落后的生产方式，提高资源环境的综合利用率，最终实现走生产安全可靠且高质量的农产品与生态环境健康和经济效益统一的可持续发展道路。
4结语
“生态家园富民工程”，是建设以农用沼气为纽带的各类能源生态模式，达到家居温暖清洁化、家庭经济高效化和农业生产无害化的目标。多年来通过我们坚持不断的努力推广和示范户反复实践，在我县逐渐形成了具有代表性的“北方农村能源生态模式”，将农民生活、生产和生态紧密联系在一起，具有多样性、系统性、集约性和持续性的特点，在促进农民脱贫致富，农业生产结构调整和农业与农村经济的可持续等方面起着重要作用。
一、沼气生态农业技术概论
沼气生态农业技术是依据生态原理，以沼气建设为纽带，将畜牧业、种植业等科学合理地结合在一起，通过优化整体农业资源使农业生态系统内做到能源多级利用，物质良性循环，达到高产、优产、高效、低耗的目的，是一项可持续农业技术。
1.沼气生态农业技术的基本原理。
北方模式的发展及其基本原理：以土地资源为基础，以太阳能为动力，以沼气建设为纽带，通过生物质能转换技术在农户庭院和田间将沼气池，畜（禽）舍、厕所、日光温室组合在一起，构成能源生态利用体系。从而在同一块地上，实现产品和肥同步，种植、养殖并举，能流、物流良性循环，成为发展生态农业的重要技术措施。
根据生产结构和配套技术的组成，又可分为“三位一体”和“四位一体”模式。以“四位一体”为例，该模式的基本要素是：建一个坐北朝南的日光温室，通常200—600m2，日光温室内部，西侧、东侧各建一个20m2的畜禽舍和一个1米2左右的厕所，畜禽舍下部为一个8—10m3的沼气池。
北方模式是沼气池、畜禽舍、厕所、农作物栽培室都在日光温室内，形成一个封闭的体系，日光温室的作用就是为沼气池、畜禽、温室内的农作物提供适宜的温度条件，从而一改过去北方沼气池半年使用半年闲，且冬季极易冻坏的弊病，达到全年正常运行产气，改变北方冬季土地闲置的状况，变淡季为旺季，变无收为有收，改变北方冬季畜禽由于御寒导致能量损失过大，光吃食不长膘的状况，缩短出栏时间，降低生产成本。
日光温室是利用甲塑料薄膜的透光和阻散性能，并配套复合保温墙体结构，将太阳能转化为热能，同时保护和阻止热量及水分的散失，达到增温、保温的目的。使冬季室内、外温差可达到30℃以上，从而使北方模式内的温室果菜后季节生产和制取沼气更加可靠。同时，饲养的畜禽也能为温室提高温度。
2.沼气生态农业技术的作用。
有机物厌氧发酵产生的沼气可以用于炊事、照明、发电等多项生活生产活动。同时沼气发酵的残余物，沼液和沼渣可以开展综合利用。用于种植和养殖业。如：种果、种菜、浸种育苗，培养食用菌，饲喂 畜禽，养殖可以起到改善土壤，提高农作物产量，品质及其防寒抗病能力的作用。
沼气生态农业技术使庭院经济与生态农业紧密地结合起来，变革了农村传统的生产、生活方式和思想观念，实现了农业废弃物资源化，农业生产高效化，农村环境清洁化和农民生活文明化，具有经济、生态和社会等方面的综合效益。因此，在北方农民称沼气池是“小康池”“致富池”“聚财池”。
研发沼气能源，节约生活用能，沼气一种优质燃料，其热值为2.8×104—2.77×104J/m3，与空气混合燃烧时温度可高达12000℃由于沼气灶的热效率约是煤炉热效率的3倍，因此每立方米沼气相当于3.3千克原煤，可使65千克水从20℃煮沸，在北方地区，一个8m3的沼气池常年运行，可产300—400m3，基本满足一家四口日常炊事、照明的需要年节约资金200元左右。增加饲料来源，改变传统的养殖方式，促进养殖增收，在模式系统中，人畜粪便经过厌氧发酵所产生的沼液和沼渣是优质的饲料添加剂，可以加快动物体内肝糖，肌糖的积存，减少发病率，提高饲料转化率，提高畜禽质量，缩短出栏时间，从而增加沼气户的养殖效益。以养猪为例，在北方地区，模式通过为猪生长提供适宜的环境条件，和饲料添加剂，使猪的育肥期由过去的10个月缩短到4个月，料肉比由过去的5：1减少到3.5：1，每年可以多出栏1批。据调查，沼气户人均猪肉产量比非沼气户高2.8倍多，人均牧业收入高2.7倍。提供优质沼肥促进种植业增收，沼液和沼渣是优质、高效、无污染的有机肥料，可以用于基肥、追肥、叶面肥和浸种起到可以提高作物产量、品质和抗病能力的作用。模式生产的果、菜品质好，口感好，色泽好、无污染，在市场上具有很好的竞争力。
3.沼气生态农业技术符合农业可持续发展的需要。
（1）开发可再生资源，保护生态环境。沼气的发酵原料来源于人畜粪便和农业废弃物，可以说取之不尽，用之不竭，是一种可再生资源。北方沼气池可年产沼气300m3节约的薪柴相当于0.2公顷薪碳材一年的生长量，一口沼气池便可保护一片青山。山区若有20﹪的农民使用沼气池，则封山育林便有了保证。因此推广沼气生态农业技术，是保护山区森林植被改善生态环境的重要手段。
（2）培肥地力，促进农业可持续发展，每个6—10m3的沼气池年可提供沼肥16—20m3，沼肥中富含作物生长所必需的氧、磷、钾等元素，且病菌虫卵大部分被杀死，是理想的无公害肥料，具有无污染、高效培肥地力的作用。因此沼肥可以显著改善土壤理化性质，提高土壤肥力做到种地养地，促进农业持续发展，正是凭借这些优点，沼气生态农业技术使原来闲置的农户庭院土地变成高效的商品生产基地，使低产田变成发展高产、优质、高效农业保护地，使“四荒”治理同农业与农村经济的可持续发展有机结合因而成为农业向深度和高度发展的有效手段。
二、沼气生态农业技术带动农民生活的文明进步
1.改变农村传统的生活方式，实现农村生活用能高效化、清洁化，农民用了沼气后降低了劳动强度，解放了妇女劳动力，同时，高效、清洁能源的实用使农民从传统的生活方式向健康、文明，卫生的生活方式转变，有利于农村小城镇建设。
下面是笔者对近几年来高考中出现的相关生态农业模式试题进行的归纳、整理和分析,以期望了解其命题的主要形式和考查的主要方向。
例一 (2008年江苏)江苏某农户创建的冬季生态型种植养殖模式如下图所示,请据图回答下列问题。
(1) 牛棚内产生的可扩散进入蔬菜大棚,提高蔬菜大棚,提高蔬菜的光合效率;蔬菜光合作用产生的可扩散进入牛棚。
(2) 秸杆除了作为牛的饲料外,还可与牛粪混合堆入进行,腐熟的产物肥效提高,这是因为 。这种肥料用物蔬菜栽培可以提高蔬菜产量。
(3) 在牛的品系、饲料品种和用量不变的条件下,采用这种养殖模式,牛的生长速率明显提高,其主要原因是 。
(4) 牛棚保温所需的热能来源于牛身散热、地热、和。
(5) 从生态系统主要功能的角度分析,这种种植养殖模式较好地实现了 。
答案:(1) 二氧化碳 氧气 (2) 发酵 微生物将有机物分解为无机物 (3) 牛棚内温度较高因而牛维持体温消耗的能量较少 (4) 太阳光能 发酵产热 (5) 物质的循环利用和能量的高效利用
试题分析:
从背景材料上分析:本题是以我国北方“四位一体”生态农业模式为原型,通过实物模式图的方式展示其基本构成,该生态模式主要以生态学、经济学和系统工程学为基本原理;以太阳能为动力,将种植业和养殖业相结合。通过生物的质能转换技术,在全封闭的状态下,将猪禽舍和日光温室等组合在一起。
从命题的角度分析:本题第(1)小题考查了光合作用和呼吸作用及其关系;第(2)小题考查了生态系统成分中分解者的作用;第(3)小题考查了关于动物代谢方面的知识;第(4)小题考查了生态系统成分中非生物的能量的来源;第(5)小题考查了生态农业的主要功能。
例二 (2007年广东)近年来在防治稻田虫害方面进行了多种尝试,如①构建稻一萍一鱼生态系统,在该系统中,虽有危害水稻的病菌、害虫和杂草,但鱼的活动可起到除虫、松土和增氧的作用,红萍叶片内的蓝藻固氮可促进红萍和水稻生长;②培育转Bt基因抗虫水稻,减少虫害。此外,一些水稻遭遇虫害时会释放某些物质,引来天敌消灭害虫,科学家称之为稻田三重营养关系。
根据上述材料,请回答下列问题:
(1) 指出在稻一萍一鱼生态系统中存在哪些种间关系。(各举一例) 。
(2) 在稻田三重营养关系中,水稻通过信息引来天敌,防治害虫。
(3) 转Bt基因抗虫水稻不可能一劳永逸地解决虫害问题,因为 。
(4) 画出稻一萍一鱼生态系统的能量流动图(不考虑与人的联系)。。
答案:(1) 捕食:虫吃水稻(或杂草),或鱼吃虫;竞争:水稻(或红萍)与杂草竞争;寄生:病菌寄生在水稻上;互利共生:红萍与蓝藻共生。(2) 化学 (3) 昆虫会进化(或产生抗性)。
(4)
试题分析:
从背景材料上分析:本题是以我国南方等地区的“稻―萍―鱼共生水田农业”模式为背景材料,既在水田中起垄,垄上种稻,垄下水中养萍养鱼,形成立体农渔业的生态结构。充分发挥水稻、红萍等生产者与害虫和鱼等消费者之间的营养关系,以实现水稻和鱼的双丰收。
从命题的角度分析:本题第(1)小题考查了生态系统中的种间关系;第(2)小题考查了生态系统功能中的信息传递功能;第(3)小题考查了变异和进化方面的内容;第(4)小题考查了生态系统能量流动示意图的绘制,提高了试题考查的难度。
例三 (1997年上海)在我国南方某些地区建立了“桑基鱼塘”农业生态系统,获得了鱼、猪、蚕和粮全面丰收。下图是该生态系统的物质循环和能量流动示意图。请据图回答:
(1) 该生态系统所需的能量来自。
(2) 该生态系统的生产者是。
(3) 该生态系统中除了已知的生物种类外,还必须有等生物作为。
(4) 在该生态系统内,物质经多次重复利用,提高了率。
(5) 该生态系统是根据的原理建立的。
答案:(1) 太阳能 (2) 水稻、桑 (3) 腐生的微生物 分解者 (4) 能量的转化和利用
(5) 生态学和工程学
试题分析:
从背景材料上分析:本题是以我国南方典型的“桑基鱼塘”生态农业模式为背景,通过提供文字箭头示意图的形式,展示了这种生态农业模式成分间的相互关系。该模式主要是在低洼易涝区挖地成塘,堆泥成基,塘中养鱼,基上种植桑树、甘蔗、果树和花卉,以塘泥作桑、蔗、果树的肥料,桑叶养蚕,蚕粪、桑叶、蔗叶作鱼饵,塘基互养,形成水陆互养的基塘农业人工生态系统。
从命题的角度分析:本题的第(1)、(2)、(3)小题均是考查了生态系统的组成成分,属于基础考查;第(4)小题则是从生态系统的功能上考查生态农业和传统农业相比较的突出优点,即提高了物质和能量的利用效率;第(5)小题则是考查了建立生态农业的基本原理。
例四 (2009年全国卷Ⅰ)某种植玉米的农场,其收获的玉米籽粒既作为鸡的饲料,也作为人的粮食,玉米的秸秆则加工成饲料喂牛,生产的牛和鸡供人食用。人、牛、鸡的粪便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源,沼渣,沼液作为种植玉米的肥料。据此回答(不考虑空间因素):
(1) 请绘制由鸡,牛,玉米和人组成的食物网:
(2) 牛与鸡之间(有,无)竞争关系,理由是。人与鸡的种间关系是,人与牛的种间关系是。
(3) 流经该农场生态系统的总能量来自所固定的,无机环境中的碳以形式进入该人工群落。
(4) 假设该农场将生产玉米的1/3作为饲料养鸡,2/3供人食用,生产出的鸡供人食用,现调整为2/3的玉米养鸡,1/3供人食用,生产出的鸡供人食用,理论上,该农场供养的人数将会(增多、不变、减少),理由是 。
答案:(1)(2) 无,它们所需食物资源不同(或牛食玉米秸秆、鸡吃玉米籽粒)捕食与竞争,捕食。(3) 玉米(其他合理答案也给分),太阳能,CO2 (4) 减少,改变用途的1/3玉米被鸡食用后,在鸡这一环节散失了一部分能量,导致人获得的能量减少。
试题分析:
从背景材料上分析:该题是用文字描述了某农场的种植及养殖相关情况,并明确提供了生物之间的相互关系。并且沼气池的设计使得农场中各种废弃物的能量能够得到最为充分的利用,所以应该可以把该农场看成是一个生态型农场。
从命题的角度分析:第(1)小题是考查了生态系统的营养结构即食物网的绘制;第(2)小题则考查了生态系统中生物之间的种间关系;第(3)小题考查了流入生态系统的能量及物质循环的问题;第(4)小题则考查了能量流动流动的特点。
