农业生物环境工程第二部分提纲教学资料
农业环境保护课程教学大纲
农业环境保护课程教学大纲《农业环境保护》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码:030035课程名称:农业环境保护英文名称:Agriculture environmental protection课程类别:公共选修课学时:30学时学分:1.5适用对象: 非环境工程专业考核方式:考查先修课程:环境生态二、课程简介主要介绍农业环境保护的基本概念、基本理论和基本方法。
主要掌握水污染指标、水污染统计、水污染评价、水污染治理、水污染与农业的关系,大气污染指标、大气污染统计、大气污染评价、大气污染治理、大气污染与农业的关系、土壤污染指标、土壤污染统计、土壤污染评价、土壤污染治理、土壤污染与农业的关系，垃圾污染、垃圾污染治理、垃圾污染与农业的关系。
三、课程性质与教学目的本课程是非环境工程专业的选修课，通过本课程的学习，使学生掌握农业环境保护的基本概念、基本理论和基本方法，主要掌握水污染指标、水污染统计、水污染评价、水污染治理、水污染与农业的关系、大气污染指标、大气污染统计、大气污染评价、大气污染治理、大气污染与农业的关系，土壤污染指标、土壤污染统计、土壤污染评价、土壤污染治理、土壤污染与农业的关系，垃圾污染、垃圾污染治理、垃圾污染与农业的关系，重点掌握水污染治理及其与农业的关系、大气污染治理及其与农业的关系、土壤污染治理及其与农业的关系、垃圾污染治理及其与农业的关系。
使学生毕业后可承担农业环境保护的工作。
四、教学内容及要求第一章绪论(一)目的与要求了解环境、农业环境、农业环境保护的概念(二)教学内容1. 主要内容1) 环境2) 农业环境3) 农业环境保护2. 基本概念和知识点农业环境保护3. 问题与应用(能力要求)了解我国的农业环境保护现状 (三)课后练习了解广东省的农业环境保护现状 (四)教学方法与手段本章教学主要采用讲授的方法，结合课堂讨论。
第二章水环境保护(一)目的与要求1. 了解水污染指标2. 了解水污染评价3. 了解水污染治理4. 了解水污染与农业的关系 (二)教学内容1. 主要内容1)水污染指标2)水污染统计3)水污染评价4)水污染治理5)水污染与农业的关系2. 基本概念和知识点水污染指标、水污染评价、水污染治理、水污染与农业的关系3. 问题与应用(能力要求)了解广东省水污染与农业的情况。
《农业生物环境原理实验部分》课程教学大纲(本科)
农业生物环境原理实验部分Agricultural Bio-environment Principle Experiment课程代码：901120649学时数：8一、本实验课的目的、意义按照“素质教育”要求，以培养面向21 世纪具有一定创新能力的人才为目标。
农业生物环境原理实验属于农业建筑环境与能源工程等专业必修实践型课程，是农业生物环境原理课程的重要组成部分。
农业生物环境原理实验教学应该以提高实验基本技能为主，充分发挥学生的主观能动性，因材施教。
二、实验课主要目标通过实验课教学，使学生熟练地掌握农业生物环境原理实验基本操作技能、基本研究方法，加深理解和巩固农业生物环境原理理论知识。
同时，通过实验，提高学生的观察、动手、分析问题和解决问题的能力，使学生养成科学、严谨、事实求是的科学态度，以及创新意识。
三、主要实验内容实验一无土栽培营养液的配制技术（2 学时）通过对营养液的配制，了解营养液的配方组成，掌握配制过程和配制方法。
实验二室内温度分布的测定（2 学时）通过对室内外温度进行观测，进一步了解室内温度的变化规律，掌握室内温度的观测方法和测定仪器的使用。
实验三室内光照环境的测定（2 学时）掌握照度、采光测定仪器的工作原理和测定方法，为光环境的评价和研究测定打下基础。
实验四二氧化碳气体浓度的测定（2 学时）通过实验，理解设施内二氧化碳施肥的意义与作用，并掌握设施内常用的二氧化碳施肥方法和技术。
四、实验成绩考核办法每学期实验课结束后，根据学生预习情况、实验操作、实验报告的填写情况、实验态度综合等评定，给出成绩。
总成绩20 分。
五、实验教材、参考资料[1]《能源与环境实验技术》，农业建筑环境与能源工程教研室，校内自编教材781六、实验项目汇总表782试验设计Experiment Design课程代码：901120650学时数：24 学分数：1.5一、教学目的本课程为农业建筑环境与能源工程本科生的选修课。
主要讲授试验的相关优化技术方法，包括正交试验设计、试验干扰控制、试验结果的方差分析原理和方法，构建优化试验设计的原理、多元回归分析以及回归的正交设计等，为正确及合理地确定试验方案奠定基础。
九年级下第二章《生物与环境》 复习提纲
九年级（下）生物第二章《生物与环境》复习提纲第一节种群和生物群落一、物种和种群物种(species)：一群生物，它们的形态、结构相似，并能相互交配而生育子孙后代。
种群(population)强调：种群并不是许多生物个体的简单相加，且也有三个区别于其他群体的特点：①一定空间和时间内（一个区域）；②同种生物（一个物种）；③个体的总和（一群个体）。
1、种群密度――指一定范围（单位空间）内某种群的个体数量。
①不同物种的种群密度往往差异很大（以新疆北塔山荒漠草原地带的黑驴和灰仓鼠为例）。
②同一物种的种群密度在不同环境条件下也有差异（以不同季节的一片农田中的东亚飞蝗为例）。
种群密度是种群的重要特征。
种群密度随环境条件和物种的不同而不同。
2、性别比例――雌雄个体数目在种群中所占的比例。
雌雄相当型：雌性和雄性个体数目大体相等。
这种类型多见于高等动物。
雌多雄少型：雌性个体显著多于雄性个体。
这种类型常见于人工控制的种群及蜜蜂、象海豹等群体动物。
雌少雄多型：雄性个体明显多于雌性个体。
这种类型较为罕见。
如家白蚁等营社会性生活的动物。
蜜蜂若只考察有生殖能力的个体，也可看做雌少雄多型。
强调：不合理的性别比例会导致出生率下降进而引起种群密度下降。
为了有利于人类生活，有时候会人为地控制生物的性别比。
思考：①为什么人工控制的种群一般雌性多于雄性？（是因为人们为了获得蛋、奶等禽畜副产品而选择控制的效果）。
②为什么性别比例在一定程度上影响着种群密度？试举一个既不造成环境污染，又能防治农业虫害的方法。
（使害虫不能完成正常交配，所以，可以通过破坏农作物害虫种群正常的性别，来达到防治害虫的目的）。
3、出生率――在一年内，平均每千个个体中活产的新个体数。
×1000‰死亡率――在一年内，平均每千个个体中的死亡个体数。
×1000‰强调：出生率和死亡率是决定种群密度和种群大小的重要因素。
出生率＞死亡率：种群中个体的数量增加死亡率＞出生率：种群中个体的数量减少4、年龄组成（人口金字塔：增长型、稳定型、衰退型）二、生物群落生物群落：在一定生活环境中的所有生物种群的总和。
环境工程微生物学教材
2 环境中微生物旳重要类群微生物种类繁多，根据有无细胞及细胞构造旳差异，可将微生物提成非细胞型微生物、原核微生物、真核微生物三大类群。
原核微生物旳细胞核发育不完全，没有核仁，没有核膜包裹核物质，核物质与细胞质没有明显旳界线，细胞内其他构造旳分化水平低；真核微生物细胞内具有发育完好旳细胞核，有核膜包裹核物质，其他细胞器高度分化。
环境工程微生物所波及旳原核微生物以细菌为主，真核微生物以真菌、原生动物和藻类为主。
2.1 原核微生物原核微生物是指具有原始细胞核旳单细胞生物。
包括细菌、蓝细菌、放线菌、立克次氏体、衣原体、支原体、螺旋体等类群。
本节重点简介细菌、放线菌、蓝细菌三类。
2.1.1 细菌细菌是自然界中分布最广、数量最大旳一类微生物，也是环境工程中所波及旳最重要旳原核微生物。
2.1.1.1 细菌旳形态和大小在正常生长条件下，细菌重要有四种形态：球状、杆状、螺旋状、丝状，据此，细菌可分别命名为球菌、杆菌、螺旋菌、丝状菌，如图2.1所示。
图2.1 细菌旳多种形态A. 球菌；B. 杆菌；C. 螺旋菌；D. 丝状菌（引自周群英、高廷耀. 环境工程微生物学. 北京：高等教育出版社，2023）(1) 球菌按分裂后细胞旳排列方式不一样，球菌可分为单球菌、双球菌、四联球菌、八叠球菌、链球菌、葡萄球菌。
(2) 杆菌杆菌有单杆菌(分长杆菌和短杆菌)、双杆菌和链杆菌。
杆菌旳两端或一端有平截状、圆弧状、分枝状、膨大呈棒棰状。
(3) 螺旋菌螺旋菌呈螺旋卷曲状。
根据其弯曲程度不一样可提成弧菌与螺菌，菌体弯曲呈弧形或逗号形称弧菌，而多次弯曲旳称螺菌。
(4) 丝状菌常见于水生境、潮湿土壤中，有30多种，如球衣菌、泉发菌、纤发菌、发硫菌、贝日阿托氏菌等。
细菌旳大小常用微米(μm)作为量度单位。
1微米(μm)=10-3毫米(mm)。
细菌旳大小可用显微镜测微尺来测量，也可根据投影或摄影图片旳放大倍数测算。
不一样类旳细菌，菌体大小有很大差异。
第2章：农业生态系统的生物与环境要点-说课稿
耐性定律是1913年美国生态学家谢尓福德(V.E.Shelford) 提出，他认为：生物对其生存环境的适应有一个生态学最小量 和最大量的界限。
即所谓的“耐性范围”。
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耐性范围的变化：
耐性的差异——同种生物对不同的生态因子的耐性限度 不同；不同生物对同一生态因子的耐性限度也不相同。
自然进化下耐性的变化——一些分布范围窄的生物， 对极端环境条件具有极强的适应能力，却丧失了在其他 环境下的生存的能力。（高山雪莲）
耐性的人为改变——通过人为驯化的方法，可以改变 生物的耐性范围。（抗病育种可扩大作物对病害的耐性 范围）
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（3）生态因子的综合作用
生态因子的交互作用——不同的生态因子之间的相互联 系、相互促进和相互制约等关系。（N、P、K三要素）
个体生态学（anecology)是研究生物个体发育、系统发育 及其与环境关系的生态学分支。
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个体发育（individual development)是指生物个体 从出生到死亡的生长发育过程。
系统发育(systematic development)是由个体发育 一代接一代在环境作用下，为适应环境而发生变异（种 的分化），并在选择作用下的物种进化过程。
Individuals are the fundamental units of populations, communities, ecosystems and biomes which are discussed later.
农业环境学教学大纲（有后2章）
农业环境学课程教学大纲一、课程名称农业环境学二、课程编号三、课程的性质、目的与任务农业环境学是研究人类活动对农业环境质量和农业生态系统的影响规律及其保护和改善的科学，它既是环境科学的重要组成部分，又是农业科学的一个分支。
在农业资源与环境中，它是一门专业基础课。
通过教学使学生了解当前农业环境学领域有关的基础理论和应用。
系统地掌握生态学基本原理，掌握大气污染、水污染、土壤污染和其他污染物对农业生产的影响以及所采取的对策。
四、教学的基本要求通过本课程的理论学习，要求学生系统的掌握农业环境学的一些基本概念和基础理论；掌握各种污染物对农业环境影响的基本规律；教师教学过程中必须在引导学生掌握知识的同时，培养学生把所学知识运用到生产实际中去，通过组织一些教学和生产实践活动，使学生获得认识环境问题、解决环境问题的一些基本理论和基本技能，从而培养学生分析和解决生产实际问题的能力。
五、教学进度安排——————————————————————————————————————————章、序讲授时数实验课时数其它共计时数——————————————————————————————————————————一 2 2二 4 3 7三 3 3四 3 2 5五 4 2 6六 3 3七 2 3 5八 3 3九 2 2——————————————————————————————————————————共计 30 10 40 ——————————————————————————————————————————六、教学内容要点第一章绪论（4学时）第一节环境和农业环境的概念一、环境及其组成要素二、农业环境第二节环境问题一、环境问题产生及发展二、我国的农业环境问题第三节全球环境问题及其农业的影响一、全球气候变暖及其对农业的影响二、臭氧层破坏及其对生态系统的影响三、酸雨问题及其对植物的影响第四节环境科学和农业环境科学一、环境科学及其研究的对象和任务二、农业环境科学及其主要研究任务三、农业环境科学研究的基本方法重点及习题：环境科学和农业环境科学的定义；什么叫环境问题，它是如何产生和发展的？我国的农业环境问题主要现在哪些方面？当前全球性环境问题对农业可能会产生什么样的影响？第二章生态学（4学时）第一节生态学的基本理论一、生态学的基本概念二、生态系统及其功能三、生态系统的平衡第二节生物多样性保护一、生物多样性的概念和定义二、农业发展与生物多样性的关系三、我国的生物多样性资源四、生物多样性保护对策重点及习题：生态系统的组成及其特点是什么？什么叫生态平衡？生态平衡的标志主要有哪些?简述生态农业建设的基本原则和定义？什么叫生物多样性？简述生物多样性与农业的关系。
农业生态与环境教学大纲
中等职业学校《农业生态与环境保护》教学大纲一、课程性质与任务本教材主要系统阐述农业生态和环境保护的基本理论及应用技术，主要内容包括农业生态与环境保护概述、农业生态系统、农业生态系统的能量流动、农业生态系统的物质循环、农业生态系统的信息传递、农业生态系统的生物与环境、农业生态系统的调控与平衡、农业资源的合理利用与保护、可持续发展与生态农业、农业环境污染与防治、农业环境管理、环境保护与可持续发展等。
本书可作为培养适应社会主义新农村建设及社会主义市场经济发展需要的中等专业技术人才。
适用职业技术学院植物生产类、生物技术类、生物工程类专业教材，同时可作为其他专业生态与环保选修课选用教材，也可供从事农业生态、环境保护等有关行业工作的技术人员参考。
二、课程教学目标1.掌握基本的理论知识和技能2.具有基本的科学文化素养。
3.能够开展规模化的生产经营工作4.能够成为新农村新建设带头人三、教学内容结构本课程主要包括农业生态系统的基本知识、农业资源的合理利用与保护等内容：1.农业生态与环境保护2.农业生态系统概念、能量流动、物质循环、信息传递。
3.生物与环境的关系。
4.生态系统的平衡。
5.农业资源的可持续利用。
四、教学内容与要求（一）本大纲对教学要求的层次表述1. 对知识的教学要求分为了解、熟悉和掌握三个层次。
了解：指对知识有感性的、初步的认识。
熟悉：指对基本概念、基本知识有一定的理性认识，能用正确的语言进行叙述和解释。
掌握：在理解的基础上，能够解决与所学知识相关的实际问题。
2. 对技能的教学要求分为会操作和熟练操作两个层次。
会：指能够运用所学的技能进行独立操作，并能正确完成指定任务。
（二）教学内容与要求第1章农业生态与环境保护概述1.1 农业生态概述1.1.1 生态学概述1.1.2 农业生态学及其发展1.1.3 农业生态学的内容、特点与应用 1.2 环境保护概述1.2.1 人类的环境与环境问题1.2.2 环境保护与农业环境保护1.3 单元小结第2章农业生态系统2.1 系统2.1.1 系统的性质2.1.2 系统的调控2.1.3 系统的类型2.2 生态系统2.2.1 生态系统的组成2.2.2 生态系统的类型2.2.3 生态系统的结构与功能2.3 农业生态系统2.3.1 农业生态系统的组成2.3.2 农业生态系统结构与功能2.3.3 农业生态系统的特点2.4 单元小结第3章农业生态系统的能量流动3.1 农业生态系统能量流动的途径3.1.1 农业生态系统能量的来源3.1.2 农业生态系统能量流动的渠道3.1.3 农业生态系统能量流动的路径3.2 能量流动与转换的基本定律3.2.1 热力学第一定律3.2.2 热力学第二定律3.2.3 熵与耗散结构3.2.4 生态金字塔3.2.5 生态效率定律3.3 农业生态系统的能量生产3.3.1 初级生产3.3.2 次级生产3.4 单元小结第4章农业生态系统的物质循环4.1 物质循环的基本规律4.1.1 物质循环的类型4.1.2 物质循环的库与流4.1.3 物质循环的特点4.2 几种重要的物质循环4.2.1 碳循环4.2.2 水循环4.2.3 氮循环4.2.4 磷循环4.3 农田养分循环与平衡4.3.1 农业生态系统养分循环的一般模式4.3.2 农业生态系统养分循环的特点4.3.3 保持农田生态系统养分平衡的途径4.4 单元小结第5章农业生态系统的信息传递5.1 农业生态系统中的信息5.1.1 物理信息5.1.2 化学信息5.1.3 营养信息5.1.4 行为信息5.2 农业生态系统中的信息传递5.2.1 取食5.2.2 居住5.2.3 防卫5.2.4 性行为5.2.5 群集5.3 信息传递的人工调控5.3.1 光信息在农业生态系统中的应用5.3.2 化学信息在农业生态系统中的应用5.3.3 声信息在农业生态系统中的应用5.3 单元小结第6章农业生态系统的生物与环境6.1 农业生态系统的生物环境6.1.1 生物圈6.1.2 自然环境与人工环境6.1.3 环境与生物关系的基本规律6.1.4 生物的生态适应性6.1.5 生物的生态效应6.2 生物种群生态6.2.1 生物种群的基本特征6.2.2 生物种群的增长规律6.2.3 种群的数量波动及其调节6.2.4 生物种群间的相互关系6.2.5 种群的进化与生态对策6.3 生物群落生态6.3.1 生物群落的基本特征6.3.2 生物群落的结构6.3.3 生物群落的演替6.3.4 结构趋同与协同进化6.4 生物多样性6.4.1 生物多样性的意义6.4.2 生物多样性的保护6.5 单元小结第7章农业生态系统的调控与平衡7.1 农业生态系统的调控7.1.1 农业生态系统调控的生态学原理7.1.2 农业生态系统自然调控机制7.1.3 农业生态系统人工调控机制7.2 生态平衡7.2.1 生态平衡的定义7.2.2 生态平衡的基本特征7.2.3 农业生态系统平衡的特点7.2.4 生态平衡失调7.2.5 维护生态平衡的措施7.3 单元小结第8章农业资源的合理利用与保护8.1 农业资源8.1.1 农业资源的类型8.1.2 农业资源的特性8.1.3 我国农业资源状况8.2 农业资源的合理利用与保护8.2.1 农业资源合理利用的原则8.2.2 土地资源的合理利用与保护8.2.3 生物资源的合理利用与保护8.2.4 水资源的合理利用与保护8.3 农业资源调查与评价8.3.1 农业资源调查与评价概述8.3.2 农业资源评价与调查的内容8.3.3 农业资源调查与评价的方法8.4 单元小结五、教学实施1. 教学建议（1）教学时数安排建议本门课程是理论与实践结合较为紧密的学科。
第二章 农业生物环境工程与设施农业 农业工程概论 教学课件 2
生物环境工程与设施农业
Generality of Agricultural Engineering
7
华中农业大学
教育部国家211工程重点大学
截至2004年，我国海水养殖面积已发展到2426 万亩，产量为1316万吨；目前，从20～30米等深线到 沿海滩涂，海水养殖业都蓬勃发展，且已形成多种模 式并举，因地制宜，立体开发利用的新格局；内陆养 殖面积达为8496万亩，产量为1892万吨。
生物环境工程与设施农业
Generality of Agricultural Engineering
10
华中农业大学
教育部国家211工程重点大学
▪丹麦一家饲养6000头猪的猪场，只有3～5个工人管理， 饲料转化率和日增重均提高10％，防疫费用节约30％。
▪荷兰设计的一种全自动化养牛设备，奶牛饲养和挤奶工 作均由电脑控制的一排机械手操作；各类信息贮存在中心 电脑室里，舍饲的奶牛受电子监控。挤奶时，机械手将挤 奶装置自动移向奶头，由真空挤奶机操作，并可自动更换 奶头。
▪自动化养鸡工厂饲养几十万只鸡，平均1个工人可以管理 3万～5万只鸡。
生物环境工程与设施农业
Generality of Agricultural Engineering
11
华中农业大学
教育部国家211工程重点大学
二、 设施养鸡与环境控制工程 Facility- breeding chook and Environmental Engineering
生物环境工程与设施农业
Generality of Agricultural Engineering
8
（四）国外设施养殖发展状况
华中农业大学
教育部国家211工程重点大学
第二章 农业生物环境工程与设施农业农业工程概论 教学课件3 ppt
环境保护已构成了严重威胁。
生物环境工程与设施
Generality of Agricultural Engineering
7
华中农业大学
教育部国家211工程重点大学
（三）农村能源发展趋势
1.随着农业机械化电气化程度提高、农村经济发展及
农民生活条件改善，不管是农业生产用能还是农村生
能量投入可收获16kJ可消耗能量，应用机械化作业后，
机械动力消耗的能量比传统农业要高出10～15倍，但
收获的可消耗能量仅提高1～2倍。
由于电能在运输、田间移动和作业方面尚未解
决的现状下，柴油和汽油的消耗占了较大的比例。
生物环境工程与设施
Generality of Agricultural Engineering
6
华中农业大学
教育部国家211工程重点大学
3. 生物质能
广大农村生活用能在大部分地区
目前仍不得不直接燃烧秸秆、草皮、树木、畜粪
活用能都将大大增加。
2.大量农村剩余劳动力向农业外转移是必然趋势，其 中的大部分将在农村地区就地消化，发展乡镇企业及农
村工业、第三产业，不仅需要资金、原料、技术和市场，
更重要是要有能源，这必然会使农村能源的需求状况及 其结构发生巨大变化。
生物环境工程与设施
Generality of Agricultural Engineering
kg，它也是重要的肥料来源。可以生产沼气。
生物环境工程与设施
Generality of Agricultural Engineering
10
华中农业大学
教育部国家211工程重点大学
机械化耕作、灌溉及施用农业化学品的作用首先是 将矿物性能源资源转化为人类不可缺少的动、植物营养 物质，这至少在目前还不是矿物性资源可以替代的。 另一方面，由于机械化耕作、灌溉及施用农业化学 品提高作物的太阳能光合作用效率，这要比在自然生态 系统中植物利用太阳能的效率高出几十倍甚至上百倍。
环境生物学复习大纲
环境生物学复习大纲绪论一、环境与环境问题二、环境科学概述三、环境生物学概述重点：掌握环境生物学的定义，环境生物学任务、研究对象及研究方法。
第一章环境污染物在生态系统中的行为第一节环境污染概述第二节污染物在环境中的迁移与转化一、污染物在环境中的迁移二、污染物的形态和分布三、污染物在环境中的转化四、污染物的生物地球化学循环第三节污染物在生物体内的生物转运和生物转化一、生物转运二、污染物在体内的生物转化第四节环境污染物在生物体内的浓缩、积累与放大一、生物浓缩二、生物积累三、生物放大四、生物浓缩系数第五节生物对污染物在环境中行为的影响一、生物引起的环境污染二、金属的生物转化重点：要求掌握环境污染物在环境中的迁移与转化、在生物体内的生物转运和生物转化以及在生物体内的浓缩、积累与放大。
思考题1.解释下列基本概念：环境污染、环境生物效应、污染源、污染物、优先控制污染物、污染物形态、污染物迁移、污染物转化、生物污染。
2.污染物在环境中的迁移方式和转化途径。
3.什么是生物转运？污染物透过细胞膜的方式。
4.什么是污染物在体内的生物转化？生物转化过程和主要反应。
5.什么是生物浓缩、生物积累、生物放大和浓缩系数，前三者有何区别。
6.生物对环境有哪些污染效应？其污染后果如何？第二章污染物对生物的影响第一节污染物在生物化学和分子水平上的影响一、对生物机体酶的影响二、对生物大分子的影响第二节污染物在细胞和器官水平上的影响一、对细胞的影响二、对组织器官的影响第三节污染物在个体水平上的影响一、死亡二、对行为的影响三、对繁殖的影响四、对生长和发育的影响第四节污染物在种群和群落水平的影响一、对生物种群的影响二、对生物群落的影响第五节化学污染物对生物的联合作用重点：要求掌握环境污染物在不同水平上对生物体的影响规律；污染物对生物体的联合作用。
思考题1.何为酶的抑制和诱导作用？举例说明污染物对酶的抑制和诱导作用。
2.阐述污染对生物大分子的影响。
农业生物环境工程课程教学大纲
农业生物环境工程课程教学大纲Agricultural Bioenvironmental Engineering一、课程基本情况课程编号：09111130课程总学时： 40，其中：讲课：38，实验：0，上机：0，实习：2，课外：0 。
课程学分：2.5课程分类：必修开课学期：春开课单位：水利与土木工程学院农业建筑与环境工程系教研室适用专业：农业建筑环境与能源工程所需先修课：农业生物环境原理，流体力学、热工基础课程负责人：马承伟二、课程内容简介（中英文对照）本课程主要讲授现代设施农业生物环境工程的基础理论和技术原理、工程设计和计算方法。
包括农业设施中的采暖、通风和降温等环境调控共性技术的原理、系统设计与设备配置，采暖负荷及通风量等设计参数的计算方法；温室光照环境、施肥以及湿度环境的调控技术与设备工采暖与保温节能、通风换气与降温、CO2程，介绍各类温室以及无土栽培与植物组织培养等现代化设施；畜禽舍的温度环境调控与保温节能、通风换气、光照环境等调控技术与设备工程，各类畜禽舍的特点和环境调控系统的设计配置；畜禽废弃物的理化和生物学特性、废弃物的收集、输送和贮存、处理和资源化利用的技术与工程。
通过本课程的学习，使学生掌握设施农业生物环境工程的基础理论和专业知识，得到进行设施环境调控工程设计的基本技能初步训练，具备解决现代设施农业生产实际中有关环境调控工程与科研问题的初步能力。
The basic theory, principles of technology, engineering design and calculation methods of modern agricultural bio-environment engineering are taught in the curriculum. It includes the principles, system design and equipment configurations for general environmental control technologies (such as heating, ventilation and cooling) in agricultural facilities, and the calculation methods of design parameters (such as heating load and ventilation rate, etc.). As the applications of environment control technologies to several production fields inagriculture, this curriculum also teaches the environment control technologies and modern equipments in greenhouse, including light environment control, heating and thermal insulation, ventilation and cooling, CO2 enrichment and humidity control, soilless culture and plant tissue culture, and the environment control technologies and equipments in animal house, including temperature control and thermal insulation, ventilation, light environment control, etc., as well as the characteristics of various animal houses, and their environmental control system configuration and design. In addition, it is also taught the physical, chemical and biological properties of animal house waste, the technologies and engineering of waste collection, transportation and storage, disposal and reutilization.By learning the curriculum, students can understand the basic theory and knowledge of agricultural bio-environment engineering, then enjoy the initial fundamental skills practice of environmental engineering design, finally have the preliminary ability to deal with the tasks about environmental control engineering in modern controlled agriculture production.三、各部分教学纲要1、教学内容要点及基本要求绪论 (1学时)介绍设施农业与农业生物环境工程的关系，农业生物环境工程在农业生产中的作用，农业生物环境工程的发展现状概况。
第二章农业生物环境工程与设施农业农业工程概论教学课件
生物环境工程与设施农业
Generality of Agricultural Engineering
5
华中农业大学
教育部国家211工程重点大学
3.农业生主要沿着两个方向在进行： 一是创造出适合环境条件的作物品种及其栽培技术； 二是创造出使作物本身特性得以充分发挥的环境。
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（二）设施农业的地位与作用
华中农业大学
教育部国家211工程重点大学
1.发展设施农业是保障农产品供应、提高人民生活水 平的需要
我国通过设施生产蔬菜，只用20%的菜田面积， 提供了40%的蔬菜产量和60%的蔬菜产值。设施养殖业 为农民就业和增收发挥了重要作用，我国畜牧业占农 业总产值的比重仅为33.6%，发达国家大都在50%以上， 高的达80%。
华中农业大学
教育部国家211工程重点大学
第二章 农业生物环境工程与设施农业
Agro-biological Environment Engineering and Facility-agriculture
农业建筑与农业生物环境工程 温室与环境工程 果蔬贮藏保鲜建筑与环境工程 禽养殖建筑与环境工程 农村能源工程
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Qs+ q
Lsky
Cvent Hvent Event
Lcover
Cfan 环境控制
Hfan Efan
Linair Lplant
华中农业大学
教育部国家211工程重点大学
围护结构 Hcover-outair
LEcover-inair
Hcover-inair
LEpalnt-inair Hpalnt-inair
生物环境工程与设施农业
Generality of Agricultural Engineering
农业生物环境工程第二部分提纲
一、光伏简介(10)
太阳能利弊分析—优点
太阳光普照大地，无论陆地或海洋，无论高山或岛
1 普遍 屿，都处处皆有，可直接开发和利用，且勿须开采 和运输。
光伏农业
光伏发电的概念：利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能 的一种技术。
太阳能光伏系统的分类：离网光伏发电系统、并网光伏发电系统和分布式光 伏发电系统。
1、离网光伏发电系统。主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组 成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。
2、并网光伏发电系统就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器 转换成符合市电电网要求的交流电这后直接接入公共电网。并网发电 系统有集中式大型并网电站一般都是国家级电站，主要特点是将所发 电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。但这种电站投资 大、建设周期长、占地面积大，还没有太大发展。而分散式小型并网 发电系统，特别是光伏建筑一体化发电系统，由于投资小、建设快、 占地面积小、政策支持力度大等优点，是并网发电的主流。
果蔬运输的基本要求：（1）缩短运输时间，减少水分，营养物质的损失和 不适环境造成的损伤（2）采用适宜的包装，轻装轻卸，减少果蔬机械损伤 和机械损伤导致的微生物侵染（3）进行温度与湿度、气体条件的管理，防 冻防热。
通风贮藏库的类型：地下式、半地下式、地上式。 机械制冷的原理及分类
二、果蔬贮藏保鲜方式
（三）机械冷藏 机械冷藏是在有良好隔热性能的库房中装置冷冻机械设备，通过
压缩机制冷等人工调控措施，控制库内的温度、湿度等环境条件。由 于机械冷藏库的应用，使许多水果和蔬菜得以较长期贮藏和长途运输， 实现不分寒暑、周年贮藏水果蔬菜，尤其是在温暖的南方更具有广泛 的应用价值。 四）气调贮藏
高中生物 1.2 农业生态工程课件 北师大版选修3
(2)实现自然资源的可__持__续__发__展__，符合生态学规律。
(3)保护了_生__物__多__样__性__，做到了生物与环境，经济发展
与环境保护的协调平衡。
知识储备区
3．从协调与平衡原理出发，想一想，在我国西北地区进
行防护林建设时，应选择哪些树种？如果在该地区发
展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？
栏
目
能互补的农村能源结构；⑤科学合理使用化肥。
开
(2)生物立体布局技术：理论基础是生物的共生理论、
食物链理论和生物多样性理论。比物质循环技术更进
一步的要求是要进行组合，充分利用空间。具有空间
上多层次、时间上多序列的特点。目的是提高生态系
统的光能利用率和土地生产力，增加物质生产。
学习探究区
(3)资源综合开发技术：理论基础是系统学理论。目的是
术主要是利用各种农__业__耕__作__方法，减少_表__层__土__壤__伴随
降水的冲刷而产生的流失，保持水土。
学习探究区 【归纳提炼】
1．农业生态系统的结构
由农业环境因素、生产者、消费者和分解者四大基本要素构
成。农业环境因素一般包括光能、水分、空气、土壤、营养
本
元素和生物种群，以及人和人的生产活动等。生产者指自养
开
上多__层__次__和时间上多__序__列__的产业结构，使各种生物处
于不同的_生__态__位_，各得其所，相得益彰，既充分利用
太阳辐射能和土地资源，又为农作物形成一个良好的
生态环境。
学习探究区
3．常见资源的综合开发技术包括太阳能利用技术、生物
能利用技术(如沼气)、农业副产品利用技术(如秸秆利
用)等。由此可见，资源的综合开发技术是充分利用生
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2、中国特色的生态农业模式
• 2.1 北方“四位一体”能源生态模式 • 2.2西北“五配套” 能源生态模式
（二）都市农业
• 立足于城市而发展的一种特色农业。 • 内容可以表现为： • 观光农业(休闲农业、旅游农业)； • 工厂化农业(设施农业、精细农业)； • 庄园农业(都市农庄)； • 农业高科技园区等等。
一、光伏简介(11)
太阳能利弊分析—缺点
1 分散性
到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大，但是能流密度 很低。在利用太阳能时，想要得到一定的转换功率，往往 需要面积相当大的一套收集和转换设备，造价较高。
2 不稳定性
由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的 限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响，所以，到达 某一地面的太阳辐照度既是间断的，又是极不稳定的，这 给太阳能的大规模应用增加了难度。蓄能也是太阳能利用 中较为薄弱的环节之一。
植物工厂
• 定义：是通过设施内高精度环境控制实现农作物周年连续 生产的高效农业系统。
• 关键技术：1、环境调控技术；2、计算机智能管理；3、 物联网技术；4、立体无土栽培技术（营养液、基质、喷 雾、水培）；5、光环境调控技术。
• 基本概念
设施农业
• 定义：设施农业是采用人工技术手段，改变自然光温条件，创造优化动植物生长的环
3
效率低 成本高
目前太阳能利用的发展水平，有些方面在理论上是可行的， 技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置，因为效率偏 低，成本较高，经济性还不能与常规能源相竞争。
育苗环境及调控
幼苗的生长发育受环境条件的影响，只有在育 苗过程中创造适宜的环境条件，才能达到培育 壮苗的目的。无土育苗与土壤育苗一样，必须 严格控制光、温、水、气等条件。
温室环境因素
环境调控技术
温度
土壤温度 空气温度
加温、保温、可再生能源利用
空气湿度 通风、降温
CO2环境 光照
--------------- CO2施肥 ------------- 光照调控
• 3、分布式光伏发电系统，又称分散式发电或分布式供能，是指在用 户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统，以满足特定用 户的需求，支持现存配电网的经济运行，或者同时满足这两个方面的 要求。
一、光伏简介(10)
太阳能利弊分析—优点
太阳光普照大地，无论陆地或海洋，无论高山或岛
1 普遍 屿，都处处皆有，可直接开发和利用，且勿须开采 和运输。
境因子，使之能够全天候生长的设施工程。
• 主要分为两大类：设施农业从种类上分，主要包括设施园艺和设施养殖两大部分。 • 设施食用菌的发展趋势 • 适合热区推广的设施大棚必须解决以下几点共性：1、相对抗风（10-
12级）；2、降温（能在夏秋季正常使用）；3、档暴雨（关系到棚型 结构顶部的覆盖材料与覆盖方式）；4、阻隔虫源（四周覆盖材料的 选择）；5、成本与效益（棚型档次与利用）。（其中最主要的是夏 秋季如何降温） • 无土育苗的定义：是指不用天然土壤而利用蛭石、泥炭、珍珠岩、岩 棉等天然或人工合成基质及营养或利用水培及雾培进行育苗的方法， 有时也称为营养液育苗。 • 主要方式：育苗主本育苗；泡沫育苗；岩棉块育苗；穴盘育苗；育苗 盘（箱）育苗；育苗筒育苗。 • 工厂化育苗的定义: • 繁殖的概念 • 扦插方法 ：1、叶插；2、枝插；3、根插。
四、现代农业发展的十大模式
（一）生态农业
• 生态农业是针对现代农业投资大、能耗高、污染严重、破 坏生态环境等提出的。即在经济和环境协调方针指导下， 总结吸收了各种农业方式的成功经验，运用生态学与经济 学原理以及系统工程方法，因地制宜利用现代科学技术并 与传统农业精华相结合，合理组织生产，实现高产、优质、 高效与持续发展目标，达到经济、生态、社会三大效益统 一。
根圈环境(水份、养分) --------- 灌溉与施肥
⑶植物的光周期现象
在植物的光周期反应中，光作为植物生长发育的控制信息发挥作用，连续光照 时间与光质是决定其作用的重要因素，能量大小是次要因素，照度仅数十lx即可发 挥作用。 长日照植物
每天12小时以上光照促进生长发育 （大多数叶菜、豌豆、葱、蒜、荷花、唐菖蒲等） 短日照植物 每天光照少于12～14小时才能正常生长发育 （茼蒿、扁豆、豇豆、秋菊、一品红、牵牛花等） 中光性植物 对光照时数无严格要求，一般每天8～16h均可 （黄瓜、番茄、辣椒、四季豆、月季、香石竹、天竺葵等）
农业生物环境工程第二部分提纲
（三）现代农业发展的十大方向
• 由“平面式”向“立体式”发展 • 由“自然式”向“车间式”发展 • 由“固定型”向“移动型”发展 • 由“石油型”向“生态型”发展 • 由“粗放型”向“精细型”发展
• 由“农场式”向“公园式”发展 • 由“机械化”向“自动化”发展 • 由“陆运式”向“空运式”发展 • 由“化学化”向“生物化”发展 • 由“单向性”向“综台性”发展
光伏农业
• 光伏发电的概念：利用半导体界面的光生伏特效应而将光 能直接转变为电能的一种技术。
• 太阳能光伏系统的分类：离网光伏发电系统、并网光伏发 电系统和分布式光伏发电系统。
• 1、离网光伏发电系统。主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组 成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。
• 2、并网光伏发电系统就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器 转换成符合市电电网要求的交流电这后直接接入公共电网。并网发电 系统有集中式大型并网电站一般都是国家级电站，主要特点是将所发 电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。但这种电站投资 大、建设周期长、占地面积大，还没有太大发展。而分散式小型并网 发电系统，特别是光伏建筑一体化发电系统，由于投资小、建设快、 占地面积小、政策支持力度大等优点，是并网发电的主流。
开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁的能源
2 无害 之一，在环境污染越Байду номын сангаас越严重的今天，这一点是极 其宝贵。
3 巨大
每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿 多吨标准煤，其总量属现今世界上可以开发的最大 能源。
根据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够
4 长久 维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年，从 这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的。