农业生态学教案2009

农业生态学教案
第一章 绪论 这一章是全书的绪言。它的中心是阐明生态学和农业生态学产生的历史背景 和任务,使学生建立系统、生态系统和农业生态系统的概念,学会用系统的方法 来分析和思考问题,掌握农业生态系统的特点、基本结构和功能,清楚地认识到 农业生态系统是农业生态学的研究对象。 学习这一章,要了解生态学的产生和 发展过程, 理解生态危机对农业生态学的促进作用, 掌握农业生态学的研究对象、 内容和学科地位。 认识到生态学知识对提高人们生态意识,在农业生产中自觉遵 从生态规律和自然协调相处的重要性。
一、教学目的

掌握:农业生态学的概念、发展趋势、研究对象、研究内容及方法 理解:农业生态学与农业生产及发展的关系 农业生态学与与生态学的关系 二、教学重点: 生态学的发展过程、农业生态系统的概念、研究内容 三、教学难点: 农业生态系统的功能特点 四、教学方法: 通过多媒体,以教师主讲为主,辅助课堂提问及讨论。 五、教学用具: 投影仪、多媒体课件, 辅以黑板板书。 六、教学过程及主要教学内容 本章教学时数为 2 学时。首先介绍生态学的基本概念,通过环境问题危机引 出生态学的诞生,再详细介绍生态学的发展的历史、学科性质和研究层次。最后 简单介绍生态学研究的基本方法。并透过对农业结构与环境问题的分析,引导出 农业生态学的产生与发展。
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1.农业生态学产生与发展 .生态学的产生和发展历程 .科学的发展与农业生态学的产生 .农业可持续发展与农业生态学的关系 2.农业生态系统的概念 .系统及系统特性 .生态系统及其特点 .农业生态系统及其特点 3.农业生态学的任务及其研究方法 .农业生态学与其他学科的关系 .农业生态学的任务 .农业生态学的基本研究方法 七、本章小结与作业: 1.生态学为何受到人类的如此重视? 2.讨论:环境污染是生态学研究的重点吗? 3.农业生态学与其它传统农业学科及生态学之间的关系。

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第二章 农业生态系统的基本生物结构 这一章是生态学的基本知识部分,主要要求掌握环境对生物的影响、生物对 环境的适应和影响;生物种群、群落、生物多样性等基本概念及生物种群、群落 的基本特征。 一、教学目的 1. 掌握:环境对生物的影响、生物对环境的适应和影响;生物种群的空间结构、 空间特征及空间动态变化; 生物种群的数量特征及其动态变化; 种群的遗传特征; 种间相互作用、 生态对策与种群调节; 生物群落的基本特征、 生物群落的结构 (空 间结构、时间结构、营养结构)、生物群落的演替;生物多样性的概念与层次, 生物多样性与农业的关系,生物多样性的保护途径等 2.理解:群落及生态系统的稳定性、生态平衡、协同进化 3.运用:1)如何利用种间关系进行病虫草害的生物防治 2)如何应用演替理论进行退化土地的植被恢复 二、教学重点: 种群的动态变化、种间相互作用及生态对策;群落的结构、演 替;生物多样性的层次及与农业的关系 三、教学难点: 种群的动态变化、次生代谢产物在种间关系中的作用、群落的 多样性与稳定性的关系 四、教学方法: 通过多媒体,以教师主讲为主,辅助课堂提问及讨论。 五、教学用具: 投影仪、多媒体课件, 辅以黑板板书。 六、教学过程及主要教学内容 1 .农业生态系统的生物与环境 (1)自然环境
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(2)人工环境 (3)环境对生物的制约 (提问) 最小因子规律(水桶原理)、耐受性定律、生活型与生境 (4)生物对自然环境的适应 生态型、生态位 (5)生物对自然环境的影响 2 .农业生态系统的种群 (1)生物种群的空间结构、空间特征及空间动态变化; (2)种群的数量特征和数量动态( 图示)
A)大小与密度、年龄结构与性比、出生率与死亡率、内禀增长率与环境容纳量

B)种群的生命表与生命曲线、种群的增长型( J 型与 S 型)

(3)生物种群的遗传特征 基因漂变概念(举例说明) 遗传瓶颈概念(举例说明) 建立者效应概念(举例说明) (4)种群间的相互作用 负相互作用(竞争、捕食、寄生) 正相互作用(偏利、原始合作、互利共生) 化感作用(次生代谢产物的作用)
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(5)种群的生活史对策( r 对策、 K 对策) (6)种群的调节 密度制约(种间牵制和种内调节) 非密度制约 IPM 3 .农业生态系统的群落 (1)群落的概念及其基本特征 (2)群落的结构 水平结构、垂直结构、时间结构、营养结构、交错区与边缘效应 (3)群落的演替 演替的类型(原生演替和次生演替、旱生演替与水生演替) 演替的发展趋势 利用演替原理建造农业生物群落 (4)协同进化 (5)群落的多样性与稳定性 4 .农业生态系统中的生物多样性 (1)生物多样性的概念与层次 遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性、景观多样性 (2)生物多样性的价值
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(3)农业生态系统中的生物多样性 农业活动对生物多样性的影响 农业生态系统生物多样性的特殊性 农业生态系统生物多样性的威胁因素 农业生态系统生物多样性的保护与开发利用 七、 本章小结与作业: 1、农业生产中如何利用生物种间的相互关系。 2、如何利用自然群落演替的知识,对农业生物群落进行调控。 3、如何保护和利用农业生物多样性

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第三章 农业生态系统的结构 农业生态系统功能的强弱与其结构状况关系密切。结构决定功能,不同的 结构产生不同的功能。 优化结构, 强化功能是生态农业生产实践的一条重要经验。 学习本章, 必须理解结构和功能的关系,掌握农业生态系统的结构类型与调节控 制结构的途径,为构建高效的农业生态系统服务。 一、教学目的 1.掌握:农业生态系统的结构类型与调节控制结构的途径,为构建高效的农业 生态系统服务。 2.理解:农业生态系统结构和功能的关系 3.运用:如何应用生态学原理分析一个具体生态系统模式的合理性及其缺陷 二、教学重点: 水平结构、立体农业模式、食物链加环 三、教学难点: 优良生态农业模式的评价标准 四、教学方法: 通过多媒体课件结合启发性、参与式、提问等方式进行 五、教学用具: 投影仪、多媒体课件及硬件支持等 六、教学过程及主要教学内容 通过日常生活例子启发学生理解农业生态系统的结构。 1 .概述 ( 1 )生态系统结构的概念 (举例子引出概念) ( 2 )合理农业生态系统结构的标志(举例剖析) 2 .农业生态系统的水平结构

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( 1 )农业生态景观与水平结构( 图示) 景观多样性、边缘效应与生态交错带、农户庭院经济 ( 2 )自然条件对水平结构的影响(温度、水分) ( 3 )农业区位和社会经济条件对水平结构的影响: (图示) 农业区位、杜能农业区位、生态经济区位 3 .农业生态系统的垂直结构 ( 1 )自然地理位置与垂直结构 (图示) 流域位置、地形变化(大地形和小地形) ( 2 )农田立体模式 (先提问,再图示) 农作物间作、稻田养鱼、稻萍鱼、农田种菇等( 图示 ) ( 3 )水体立体模式 (先提问,再图示) 鱼的分层放养、鱼牧结构 ( 4 )养殖业立体模式 (图示) 分层立体养殖、林鱼鸭立体种养 ( 5 )农林立体模式 (图示)农林业系统; 农林业模式(桐粮间作、枣粮间作、林胶茶、林药间作等) 4 .农业生态系统的营养结构 ( 1 )食物链(举例) ( 2 )食物链类型 ( 图示、提问 ) 捕食、腐食、寄生食物链
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( 3 )食物链结构类型与食物链加环( 图示 ) 食物链加环的作用与类型(生产环、增益环、减耗环、复合环、加 工环等) 、食物链的解列、食物链结构举例 5 .农业生态系统的时间结构 ( 1 )作物套作(提问 ) ( 2 )轮作、轮养 (图示、提问 ) ( 3 )农业生产模式的演替 七、本章小结与作业: 1.通过农业生态系统结构的分析来确定其功能的优劣。 2.设计一个乡镇农业生态系统的水平结构。 3.应用杜能区位理论分析我国以城镇为中心的农业圈层。 4.利用食物链原理设计农业生态系统的营养结构。 5.食物链加环应掌握的原则。

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第四章 农业生态系统的能量流动 能量的输入、传递、转化、做功,是生态系统最重要的功能;农业生态系统 的能量流动, 是体现农业生产持续运转的基本过程。学习这一章要重点掌握农业 生态系统能流的基本规律、了解能流的现状、存在问题和改进措施。为进一步分 析农业生态系统的能量流打下基础。 一、教学目的 1.掌握:能流的基本规律,初级生产、次级生产的能量流动途径, 农业生态系统的辅助能 2.理解:农业生态系统中的能量关系 3.运用:如何提高农业生态系统中的初级生产力和次级生产力 二、教学重点: 初级生产、次级生产的能量流动、农业生态系统的辅助能 三、教学难点: 初级生产力和次级生产力的测定方法及初级生产、次级生产的 能量平衡 四、教学方法: 通过多媒体课件结合启发性、参与式、提问等方式进行 五、教学用具: 投影仪、多媒体课件及硬件支持等 六、教学过程及主要教学内容 1 .能量流动的基本规律 ( 1 )能的形态、度量、来源 (提问:地球上能量主要来源于哪里) ( 2 )热力学第一定律 ( 3 )热力学第二定律 ( 4 )普里斯津的耗散结构理论 2 .初级生产的能量转化 ( 1 )初级生产的能量平衡( 图示 ) ( 2 )初级生产力的分布 地球表面的分布 我国初级生产力的状况 初级生产力的估算 ( 3 )提高初级生产力的途径 3 .次级生产的能量转化

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( 1 )次级生产的能量平衡 ( 2 )次级生产的作用 ( 3 )次级生产的能量转化效率 ( 4 )提高次级生产力的途径 4 .生态系统中的辅助能 ( 1 )生态系统中的辅助能 (提问) 自然辅助能和人工辅助能(包括工业和生物辅助能) ( 2 )人工辅助能的作用 ( 3 )农业生态系统的能流特征和转化效率 5 .生态系统的能量关系 ( 1 )生态系统的能流途径( 图示 ) ( 2 )生态效率与生态金字塔 ( 图示、提问 ) 6 .能量生态学上的生态系统类型 ( 1 )生态系统类型 ( 2 )农业生态系统能流关系的调整方向 七、本章小结与作业: 1.次级生产在农业生态系统中的地位和作用。 2. 根据各种畜禽的能量转化效率提出我国拟发展的畜牧业结构。 3.人工辅助能对农业增产的意义。 4.提高能量转化效率的途径。 5.分析农业生态系统的能流途径和效率。

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第五章 农业生态系统的物质循环 物质是生命活动的基础, 又是能量的载体。生命有机体和生态系统为了生存 和发展,不仅要不断地输入能量,还要不断地输入物质。学习本章的目的是要掌 握农业生态系统物质循环的基本规律,了解物质循环的现状和存在问题,为进一 步调节和控制农业生态系统的水分和养分平衡服务。 一、教学目的 1 .掌握:各种类型的循环过程及农业生态系统的养分平衡 2 .理解:人类活动对物质循环的影响 与物质循环有关的环境问题 3 .运用:如何进行农业生产的养分管理与水分管理 二、教学重点: 水、氮、磷及养分循环过程及污染物对农业生态系统的影响 三、教学难点: 农田生态系统的水分、养分平衡 四、教学方法: 通过多媒体课件结合启发性、参与式、提问等方式进行 五、教学用具: 投影仪、多媒体课件及硬件支持等 六、教学过程及主要教学内容 通过日常生活例子启发学生引出物质循环的概念: 如人类和动物在不停的呼吸过程中,每天都消耗大量的氧气,可是空气中氧 气依然如故,并未明显改变;动物每年都要排泄大量的粪便,动植物死亡后的尸 体也要遗留在地面,然而经过漫长的岁月之后,这些粪便和尸体也未堆积如山。 提问学生:这是什么原因 。原来生态系统中存在一种奇妙的物质循环。 1 .物质循环的概念及物质循环的几种基本类型 ( 1 )物质循环的概念 (举上面的例子引出概念) ( 2 )物质循环的几种基本类型 水循环 气相型循环 沉积型循环 2.水循环 ( 1 )水贮量及分布(提问:水是从哪里来的) ( 2 )水循环过程: (文字加图示)

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( 3 )农田生态系统的水分平衡 (文字加图示) 输入项:降水、灌溉、地下水上升 输出项:蒸发蒸腾、渗漏、排水 ( 4 )人类活动对水循环的影响 (提问:目前水资源存在什么问题) 水资源短缺 (文字加图示) 水污染 (文字加图示) ( 5 )与人类活动有关的水循环问题 植被破坏;围湖造田;兴建大型水利工程( 提问:修建水利工程的利 与弊 ) ;过度开采地下水 ( 6 )农业生态系统的水分管理 扩大土壤水分库容;提高水分利用率和利用效率;大力发展节水农业 (先提问) 减少水体污染;加强水资源的跨流域管理 ; 3 .碳循环 ( 1 )碳的贮存库 大气圈、生物圈、土壤岩石圈、水圈( 提问 ) ( 2 )碳循环过程 不同层次水平上( 图示 ) ( 3 )人类活动对碳循环的影响 二氧化碳、甲烷等温室气体( 提问 ) ( 4 ) 温室效应对农业生态系统的影响 4 .氮循环 ( 1 )氮的 贮存库 大气圈、岩石圈(很少参与循环) ( 2 )氮循环过程( 图示、提问 ) 输入:生物固氮、工业固氮、高能固氮 输出:燃烧、挥发、反硝化、渗漏等 ( 3 ) 人类活动对氮循环的影响 亚硝酸盐污染、水体富营养化、氮素利用效率低( 提问 ) ( 4 ) 农业生态系统的氮素调控

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合理施肥、灌溉、水土保持 5 .磷循环 ( 1 )磷的贮存库——岩石土壤圈:主要是地壳 ( 2 )磷循环过程( 图示、提问 ) 生物小循环和地质大循环 ( 3 )农业生态系统的磷循环( 提问 ) 输入:施肥、作物残体、大气沉降、灌溉 输出:作物收获、土壤流失及侵蚀、渗漏 ( 4 ) 人类活动对磷循环的影响 磷矿开采、施肥、水土流失 6 .农业生态系统的养分循环 ( 1 )养分循环特点 ( 2 )养分循环的一般模式( 图示 ) ( 3 )农田生态系统养分的平衡( 提问 ) ( 4 )农田养分循环的调节 7 .污染物对农业生态系统的影响 ( 1 )有毒污染物在食物链的浓缩 ( 2 )主要污染物的危害及其防治 重金属污染的危害及其防治 农药污染的危害及其防治 畜禽粪便污染的危害及其防治 固体废物污染的危害及其防治 饲料添加剂污染的危害及其防治 七、 本章小结与作业: 1.论述农业生态系统的养分循环的特点、一般模式和总体特征。 2.应用:应用养分平衡原理分析一个地区养分平衡状况。 3.养分循环调节的基本原则与调节的具体途径。 4.应用物质循环的基本规律制定调节农业生态系统的养分平衡的具体措施。 5.根据物质循环的原理控制环境问题。

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第六章 一、教学目的

农业生态系统的信息流和资金流

1 .掌握:农业生态系统的信息流动、资金流动及农业生态系统的调节控制途径 2 .理解:农业生态系统的经济核算 3 .运用:如何克服经济外部性问题 二、教学重点: 农业生态系统的资金流动及调节控制途径 三、教学难点: 农业生态系统的经济核算 四、教学方法: 通过 多媒体课件结合启发性、参与式、提问等方式进行 五、教学用具: 投影仪、多媒体课件及硬件支持等 六、教学过程及主要教学内容 1 .农业生态系统的信息流动 (例子引出) ( 1 )自然信息流 (提问) ( 2 )人工信息流 ( 3 )自然信息流和人工信息流的区别 ( 4 )信息的量度(提问) 2 .农业生态系统的资金流 ( 1 )资金流的基本构成 ( 2 )资金流与能物流的关系 (提问) 耦联关系、单独的资金流、单独的能物流关系 ( 3 )农业生产过程的经济外部性问题 成本外摊、收益外泄 ( 4 )经济外部性的解决途径 (讨论) ( 5 )高斯( Coase )理论 : 产权的确定 3.农业生态系统的调节与控制 农业生态系统既靠自然调节,又靠人工调节。农业生态系统和一般受控系统 一样, 调节和控制的一个重要机制就是利用信息流。资金流可以看成是一个特殊 的社会信息流。 4 .农业生态系统的调节控制特点 ( 1 )基本特点

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中心式和非中心式调控 ( 2 )自然调控: 程序调控、随动调控、最优调控、稳态调控 ( 3 )人工直接调控 ( 4 )社会间接调控 七、本章小结与作业: 1.能流、物流与资金流的关系。 2. “外摊成本”和“外泄收益”如何估算。如何解决“外摊成本”和“外泄收益” 问题。 3.如何利用农业生态系统的自然调控。

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第七章 农业资源与区域环境 农业生态系统通过各种输入和输出与周围环境保持密切联系。 农业资源是农 业生态系统实现生产力的基本物质投入基础。 本章主要学习资源的种类、特点 和保护增殖,农业效益之间的关系;掌握资源利用的一些基本经济规律。 根据 区域农业资源优势,进行区域农业生态系统结构调整,发展有特色的生态农业, 提高农业资源的总体利用效率, 减少或降低农业生产过程对农业生态环境的负面 影响是农业生态学研究的重要组成部分。 一、教学目的 1 . 掌握: 农业资源的类型与分类、 再生资源与不可再生资源面临的问题与对策、 资源利用的经济规律、收益递减规律 2 .理解:资源替代的效益、农业三大效益的关系 3 .运用:如何利用生态经济规律进行资源的合理管理 二、教学重点: 再生资源与非再生资源面临的问题与对策、资源利用的经济规 律 三、教学难点: 资源利用的生态经济规律 四、教学方法: 通过 多媒体课件结合启发性、参与式、提问等方式进行 五、教学用具: 投影仪、多媒体课件及硬件支持等 六、教学过程及主要教学内容 1 .农业资源 ( 1 )农业资源的概念与分类 ( 2 )不可再生资源的开发利用 ( 3 )再生资源的开发与利用 2 .资源利用的生态经济规律 ( 1 )自有资源利用的生态经济规律 ( 2 )公共资源利用的生态经济规律 3 .农业生态系统的诊断与评价 ( 1 )农业生态系统的诊断 ( 2 )农业生态系统的评价 ( 3 )生态足迹方法在评价中的运用

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七、本章小结与作业: 1.控制非再生资源枯竭的方法,如何保护和增殖再生资源。 2.农业生产中如何利用资源经济学规律。 3.农业生态系统的诊断与评价

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第八章 农业发展的生态轨迹 一、教学目的 1 .掌握:农业发展阶段和生态农业方向 2 .理解:世界各国对未来农业的探索 3 .运用:我国未来农业发展道路的选择 二、教学重点:农业发展阶段和生态农业方向 三、教学难点:我国未来农业发展道路的选择 四、教学方法: 通过多媒体课件结合启发性、参与式、提问等方式进行 五、教学用具: 投影仪、多媒体课件及硬件支持等 六、教学过程及主要教学内容 1.生态环境对农业起源与农业文明的影响 2.农业发展阶段和生态农业方向 3 .理解:世界各国对未来农业的探索 4 .运用:我国未来农业发展道路的选择 七、本章小结与作业: 思考我国未来农业发展道路的选择

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第九章 一、教学目的

生态农业建设规划

1 .掌握:生态规划的概念、生态农业建设规划的概念,生态农业建设规划的基 本原则、基本步骤与内容 2 .理解: 生态规划对农业发展的指导作用 3 .运用:生态农业规划典型事例的分析 二、教学重点:生态规划的概念、生态农业建设规划的概念,生态农业建设规划 的基本原则、基本步骤与内容 三、教学难点:生态规划对农业发展的指导作用 四、教学方法: 通过多媒体课件结合启发性、参与式、提问等方式进行 五、教学用具: 投影仪、多媒体课件及硬件支持等 六、教学过程及主要教学内容 1.生态规划的概念 2.生态农业建设规划的概念 3 生态农业建设规划的基本原则 4 生态农业建设规划的基本步骤与内容 5 生态农业规划典型事例的分析 七、本章小结与作业: 1.生态规划的概念 2.生态农业建设规划的概念 3 生态农业建设规划的基本原则 4 生态农业建设规划的基本步骤与内容

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第十章 一、教学目的

生态农业的模式与技术体系

1 .掌握:生态农业模式与技术体系 2 .理解:生态农业模式的的适用性及变化规律 3 .运用:各地典型的生态农业模式的分析 二、教学重点:生态农业模式与技术体系 三、教学难点:生态农业模式与技术体系 四、教学方法: 通过多媒体课件结合启发性、参与式、提问等方式进行 五、教学用具: 投影仪、多媒体课件及硬件支持等 六、教学过程及主要教学内容 1.缓解生态制约的模式与技术体系 2.实现循环的模式与技术体系 3 减少对化肥、农药依赖的模式与技术体系 4 减少激素和兽药依赖的模式与技术体系 5 生态农业模式的区域特点和区域典型 七、本章小结与作业: 1.缓解生态制约的模式与技术体系 2.实现循环的模式与技术体系 3 减少对化肥、农药依赖的模式与技术体系 4 减少激素和兽药依赖的模式与技术体系

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