农业生态与环境保护教案

1《农业生态与环境保护》课程教案第一章绪论（一）教学目的与要求1．了解生态学的产生与发展过程，把握农业生态学的特点及其应用领域；2．理解农业生态学与环境保护的关系，掌握农业生态与环境保护的学习方法；3．初步形成对本课程的整体了解。（二）教学内容第一节农业生态学的发展第二节农业生态学与农业环境保护的关系第三节农业生态与环境保护的学习方法（三）教学方法与手段课堂讲授，讨论；多媒体。（四）教学课时：1.5课时（五）教学过程第一节农业生态学的发展一、生态学的概念公认的的定义是：生态学是研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的科学。所说的生物，包括植物、动物、微生物等不同的生物类群，并涉及个体、种群、群落等不同的组织层次。环境则包括无生命的环境和生物环境。二、生态学的产生和发展生态学的发展可分为四个阶段：朴素的生态学细想阶段；个体和种群生态学阶段；群落和生态系统生态学阶段；全球生态学阶段。三、农业生态学的产生和发展农业生态学属应用生态学，它是依据生态学原理和生态经济学原则，运用系统分析的细想和方法，将农业作为一个整体来对待。农业生物与环境之间的关系，使人、农业生物和环境三者协调。第二节农业生态学与农业环境保护的关系一、生态学与环境科学的关系现代生态学与环境科学有着密切的关系。生态学是环境科学的基础，从某种意义上说，环境科学是研究与人类有关的环境过程和环境问题的应用生态学。二、农业生态学与农业环境保护在研究目的、内容方面的关系农业生态学研究农业生物与农业环境的关系，并通过人为协调这种关系，以得到最高的生物量和最佳经济效果，维持农业再生资源的永续利用。三、农业生态学与农业环境保护在生产实践方面的关系2从生产实践看，农业生态学着重从宏观方面研究农业生产。第三节农业生态与环境保护的学习方法一、农业生态与环境保护学科的特点：（一）性综合：（二）整体性：（三）实践性：（四）战略性：二、农业生态与环境保护科学的学习方法（一）重视多科学的协作（二）紧密联系生产实际（三）整体观（四）层次结构理论（五）新生特性原则（六）系统分析作业：1、生态学的概念2、农业生态与环境保护学科的特点3第二章农业生态系统概述（一）教学目的与要求1.掌握系统的概念、性质和类型；2.掌握生态系统的概念、组成、特征和类型；3.把握农业生态系统的定义、组成和特点。（二）教学内容第一节生态系统第二节农业生态系统的特点第三节农业生态系统的结构与功能第四节农业生态系统五业的关系（三）教学方法与手段课堂讲授，讨论，调查研究；多媒体。（四）教学课时：1.5课时（五）教学过程第一节生态系统一、生态系统的概念与基本组分（一）生态系统的概念：生态系统：是自然界得一种客观存在的实体。它是由一定空间内的生物群体，及其所占据的环境所构成的，并具有一定结构和特定功能的动态整体。（二）生态系统的组分生态系统均可以划分为而大部分：既无生命的环境部分和有生命的生物部分。１．无生命的环境部分包括三中成分：２．有生命的生物部分二、生态系统的特性生态系统是生物及其生命活动存在的实体。三、生态系统的主要类型生态系统的分类有很多方法，按着人类活动对生态系统的干扰程序可分为三类（一）自然生态系统（二）半自然生态系统半自然生态系统是自然生态系统经人类改造而改造形成的。（三）人工生态系统人工生态系统是人造组分与人工过程为主的生态系统，是经过人类强烈干预而建成的。第二节农业生态系统的特点一、农业生态系统的概念与组成(一)农业生态系统的概念农业生态系统是以人为主，在一定的气候、土壤等环境条件下，以作物、家畜为主体，包括林木、草地、病虫、杂草、微生物等，所构成的特有的能量转化和物质循环系统。4（二）农业生态系统的组成1.无生命的环境部分：包括自然环境和人工环境组分。2.生物部分：二、农业生态系统区别于自然生态系统的特点（一）系统的发展方向不同（二）系统的开放程度不同（三）系统的生物构成不同（四）系统服从的规律不同第三节农业生态系统的结构与功能一、农业生态系统的结构农业生态系统的结构包括三个方面：A各组分量的关系B各组分的时、空配置C各组分间能量转化和物质循环的途径。（一）农业生态系统的层次结构（二）农业生态系统的平面结构（三）农业生态系统的垂直结构（四）农业生态系统的时间结构（五）农业生态系统的营养结构二、农业生态系统的功能（一）能量流（二）物质流第四节农业生态系统五业的关系农业生态系统的基本单位：农、林、牧、副、渔五业。一、农牧之间物质和能量的运转关系（一）供求关系：（二）连锁关系：（三）限制关系：二、农林之间物质和能量的运转关系三、农渔之间物质和能量的运转关系四、农副之间物质和能量的运转关系当前破坏浓、林、牧结构的问题作业1、生态系统的概念2、农业生态系统的概念5第三章农业生态系统的能量流（一）教学目的与要求1.了解能量来源和热力学定律、能量转化率和生态金字塔；2.掌握生态系统营养结构的具体表现。（二）教学内容第一节能量来源和热力学定律第二节食物链和食物网第三节能量转化效率和生命金字塔（三）教学方法与手段课堂讲授，讨论，调查研究；多媒体。（四）教学课时：2课时（五）教学过程第一节能量来源和热力学定律一、能量来源（一）太阳是生态系统的重要能源（二）辅助能二热力学定律（一）热力学第一定律及其意义（二）热力学第二定律及其意义第二节食物链和食物网每一个生态系统都有其特定的，复杂的营养结构，能量流动和无知循环都是在其特殊的营养结构中进行的，所以说营养结构是生态系统功能的基础。一、食物链二、（一）食物链的基本类型1.捕食食物链2.腐食食物链3.混合食物链4.寄生食物链（二）食物链的基本特点二、食物网第三节能量转化效率和生态金字塔一、能量转化效率和十分之一定律二、生态金字塔生态金字塔具体表现为三种类型1.数量金字塔2.生物量金字塔3.能量金字塔，第四节农业生态系统的能量转化一、生态系统的生产二、农业生态系统的初级生产（一）初级生产力的现状与潜力6（二）辅助能与初级生产力三、农业生态系统的次级生产（一）次生产的作用1.生产动物蛋白食品2.转化农副产品3.提高经济价值（二）提高次级生产力的途径作业1、食物链的基本类型2、生态金字塔的三种类型7第四章农业生态系统的物质循环（一）教学目的与要求1.掌握农业生态系统物质循环的结构及；2.掌握农业生态系统中几种重要物质的循环；3.掌握农业生态系统中的养分循环（二）教学内容第一节物质循环的特点第二节几种重要物质的循环第三节农业生态系统中的养分循环（三）教学方法与手段课堂讲授，讨论，调查研究；多媒体。（四）教学课时：5课时（五）教学过程第一节物质循环的特点和类型一、物质循环的基本概念类型（一）地质大循环和生物小循环：（二）气相型循环和沉积型循环（三）物质循环的库与流1.库：物质在运动过程中被暂时固定、贮存的场所。2.物质流：物质在库与库之间的转移运行称为流。二、物质循环的特征1.生物量与现存量：2.周转率与周转期3.循环效率4.能量流动与物质循环的关系5.物质循环的调节第二节几种重要物质的循环一、碳循环(一)与碳循环有关的环境问题(二)农业生态系统中的碳素流动(三)人类活动对碳循环的干扰及全球变化对农业生产的可能影响二、氮循环：氮是氨基酸和叶绿素中不可缺少的元素（一）氮的贮存库（二）氮素的输入和输出1.输入：生物固氮，工业固氮，2.输出：燃烧，挥发反硝化，渗漏（三）、氮循环81、人类活动对氮循环的影响2、农田氮素控制的途径3、农业生态系统中的氮素循环三、水循环（一）生物圈中水循环的特点（二）影响区域水分平衡的因素四、磷循环：磷素是有机体不可缺少的重要元素，(一)磷的贮存库及循环过程(二)农业生态系统磷的循环(三)人类活动对磷循环的影响第三节农业生态系统中得养分循环一、养分循环特点1．有较高的养分输入率和输出率2．系统内部养分的库存量较低，但流量大，周转快3．养分保持能力弱，流失率较高4.养分供求同步机制较弱二、养分循环的一般模式农业生态系统的中养分循环与环境问题（一）化肥对环境的影响1.氮肥施用对环境的影响2.磷肥施用对环境的影响3.控制化肥对环境污染的措施（二）农药对环境的影响1.农药对环境的影响2.农药对生态系统的影响作业1、物质循环的特征2、养分循环特点9第五章农业生物种群和群落（一）教学目的与要求1.掌握农业生物种群；2.掌握农业生物群落的机构特点；（二）教学内容第一节农业生物种群第二节农业生物群落（三）教学方法与手段课堂讲授，讨论，调查研究；多媒体。（四）教学课时：5课时（五）教学过程第一节农业生物种群一、生物种群（一）生物种群的概念：一定时间内占据一定空间，并能相互交配（相互交换遗传信息）的同一生物的一个群体。（二）种群的基本特征1.种群的空间分布特征：种群内的个体分布，一般有随机分布、均匀分布和成群分布三个类型2.种群的数量特征：3.种群的遗传特性:即种群具有一定基因组成，而且随时间进程改变其遗传性、及进化、适应能力。（三）种群的增长规律1、种群的增长是生物潜力和环境阻力共同作用的结果2、种群的指数增长（J型增长）3、种群阻滞增长（“S”型曲线）（四）种群的调节种群的调节：指种群自身及其所处的环境对种群数量的影响，使种群数量表现有一定的动态变化和稳定性。二、农业生物种群（一）农业生物种群的分类（二）农业生物种群的特征第二节：生物群落一、生物群落（一）生物群落概念：生存于特定区域或生境里的各种生物群落的集合体（二）生物群落的基本特征；1、种群有一定的种类构成2、群落有其特定的外貌3.群落的时相：10（三）群落内的种间关系种群内的种间关系是种与种之间，存在着一定的相互依存、相互制约和相互补偿的关系，生物群落内的种间关系是多种多样的三、农业生物群落的特点（1）种类构成简单（2）水平结构复杂（3）垂直结构层次较少（4）群落的年周期变化明显（5）营养结构简单作业1、生物种群的概念2、农业生物群落的特点11第六章生物与环境的关系（一）教学目的与要求1.了解环境和生态因子的基本概念、环境对生物的影响——限制因子原理；2.掌握生物对自然环境的生态适应和影响，生态平衡以及生态演替。（二）教学内容第一节环境和生态因子的基本概念第二节环境对生物的影响——限制因子原理第三节生物对自然环境的生态适应和影响第四节生态演替第五节生态平衡（三）教学方法与手段课堂讲授，讨论，演示法；多媒体。（四）教学课时：3课时（五）教学过程第一节环境与生态因子的基本概念一、环境系统的层次生态学所指的环境是生物、生物群落、生态系统周围的影响其生存和活动的外部条件的总和(一)五大自然图层1、大气圈2、水圈3、岩石圈4、土壤圈5、生物圈（二）区域环境、生境、小环境二、生态因子的分类生态因子：自然环境中一切影响生物生命活动的因子，称为环境因子或生态因子。三、生态因子与生物的分布（一）日照长度（二）温度（三）水分（四）土壤第二节环境对生物的影响——限制因子原理一、最小因子律2、在因子间的相互作用中，最小因可能出现第二种情况：（1）最小因子的利用率可能以其它的因子存在而发生变化。(2)有时环境中所缺乏某种物质，可以部分地为化学上相近的其他物质所替代。二、耐性定律耐性定律的补充：（一）耐性是有一定限度的12（二）同种生物在不同的生长发育阶段，对生态因子的耐性范围不同一般在幼年、繁殖期耐性范围较窄（三）耐性的相互作用（四）耐性与生物分布（五）耐性与竞争三、限制因子的综合概念生物的生存和繁荣取决于综合的环境条件状况，任何接近或超过耐性限度的状况都可以是限制因子。第三节生物对自然环境的生态适应和影响一、生物对自然环境的生态适应（一）生态型（二）生活型（三）生态位二、生物对自然环境的影响（一）森林的生态效应1、涵养水源，保持水土2、调节气候增加降水量3、、防风固沙，保护农田4、净化空气，防治污染5、降低噪音，美化大地6、提供燃料，增加肥源（二）农田的生态效应1、对土壤肥力的影响2、对水土保持的影响3、对农田小气候的影响4、对环境的净化作用（三）草原的生态效应（四）淡水水域的生态效应第四节生态演替一、生态演替的概念和一般过程（一）生态演替的概念生态系