生态工程主要知识点

生态工程主要知识点

第一章 绪论（传说中不考）

1第一生态环境问题：即原生环境问题，主要指自然界发生的异常变化，包括自然灾害、地方病

第二生态环境问题：即次生环境问题。A生态的破坏：①森林植被破坏②沙漠化③土壤侵蚀④环境地质问题⑤

生物物种的消灭。B环境的污染：①大气污染②水源与江河水污染③噪声污染④土地污染(废弃物)

2生态工程：应用生态学、经济学有关理论和系统论的方法以生态环境保护与社会经济协同发展为目标(或称可

持续发展)，对人工生态系统、人类社会生态环境和资源进行保护、改造、治理、调控和建设的综合工艺技术体

系或综合工艺过程。

3生态工程的应用：

① 设计各种生态系统，来代替人工系统或能源密集型系统，从而满足人类需要(如环境工程)；

② 恢复受损生态系统，缓解对资源的过度开发(如生态恢复)；

③ 管理、利用和保护自然资源(如林业生态工程)；

④ 将人类社会与生态系统紧密结合起来，进行环境治理和环境建没(如景观生态工程、城市生态工程)。

4五大防护林生态工程：三北防护林体系、太行山绿化工程、海岸带防护林体系、长江中上游防护林体系、农

田林网防护林体系

5生态农业：从系统思想出发，按照生态学原理，经济学原理和生态经济原理，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，以期获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化农业发

展模式。简单地说，就是遵循生态经济学规律，进行经营和管理的集约化农业体系。

生态林业：遵循生态经济学和生态规律发展林业，是充分利用适当地自然资源和促进林业发展，并为人类生存

和发展创造最佳状态环境的林业生产体系。

生态城市：人们对按生态学规律包括自然生态、经济生态和人类生态统筹规划、建设和管理市域范围内的人口、

资源和环境逐步形成可持续发展机制、体制、技术和行为的市级行政单元的简称。

第二章 生态工程原理

1生态学原理：生态位原理，限制因子原理，食物链原理，整体效应原理，生物与环境相互适应协同进化原理，

效益协调统一原理，物种多样性原理

经济学原理：可持续发展理论，自然资源价值理论，生态经济理论。生态与经济协调发展，生态经济系统为研

究对象，生态和经济的矛盾要经济生态化

工程学原理：系统工程理论，整体协调理论，层次结构理论

2生态位：生态系统中各种生态因子都具有明显的变化梯度，这种变化梯度中能被某种生物占据利用或适应的

部分称为生态位。又称小生境或生态区位，是一个物种所处的环境以及其本身生活习性的总称。生态位包括该

物种觅食的地点，食物的种类和大小，还有其每日的和季节性的生物节律。

3相生相克现象：植物通过向环境释放化学物质，影响周围其他植物的现象。释放的大部分克生化合物都对他

种植物起作用，克生化合物具有选择性、专一性的特点。研究农作物间、作物与杂草间的相生相克关系，并在

农业生态工程中模仿这种行为，以最小的经济投入，获得最大的生态、经济产出。

4最小因子定律：植物的生长取决于处于最少量因素的营养元素

耐性定律：任何生态因子不足或过多，接近或超过了某种生物的耐受限度，该种生物的生存就会受到影响，甚

至灭绝。

5人工食物链在林业生态工程中的应用：①天敌的放养和招引②提高人工生态系统效益：林地养鸡③加工价值：

把低价值产品经加工增值、废品合理利用，加工剩余物归于土壤库，减少物质能量损失

6食物链加环：根据物质能量通过食物链发生富集以及生物之间相生相克的原理，以人工生物种群来代替自然

生物种群，达到废弃物的多级综合利用，增加高能量、高价值的产品生产和抑制能量物质损失的生物工艺过程

生物调控：用食物链控制湖泊富营养化，控制“水华”。

7协同进化：两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共同进化。

生态系统既要求生物适应期生存环境，又同时伴有生物对生存环境的改造，环境和生物的统一。

第三、四章 生态工程规划与设计 - 2 - 1生态工程规划：以社会-经济-自然复合生态系统为规划对象，应用生态学原理、方法和系统科学的手段，去辨

识、设计和模拟人工生态系统内的各种生态关系，确定最佳生态位，并突出人与环境协调的优化方案的规划。

内涵：以人为本，追求人与自然的和谐；以资源环境承载力为前提；规划标准从量到序；规划目标从优到适

2基本特征：①综合性：生态环境要素、社会经济要素、技术要素②协调性：经济、社会和生态利益相协调③

战略性：高度概括性④区域性：不同地区建设方向、规划重点、建设步骤差异⑤实用性：可操作性

3原则：经济建设、城乡建设和生态工程同步原则；系统原则；可持续发展原则；整体优化原则；因地制宜、

因害设防、分类指导、分区突破原则；统筹兼顾、分步实施、先易后难、先急后缓原则

4类型：

按规划期：长期生态工程规划、中期生态工程规划、年度生态工程规划。

按性质：土地利用规划、水资源利用规划、水土保持工程规划、林业生态工程规划、防沙治沙规划、生态农业工程规划、草地保

护与建设规划、自然保护区规划及土地整理与复垦规划。

按人工化程度：自然保护和生态建设两类。

5原理：人地关系协调理论；可持续发展理论；生态系统理论；空间结构理论。

6工程的核心是设计。

7生态工程设计原则：

（1）因地制宜原则：

紧紧围绕当地的自然、社会、经济条件进行生态工程设计

（2）生态学原则：

①适当输入辅助能的原则。

主要能源是太阳能

②再生循环及商品生产原则

③生物多样性原则。

充分利用各类生态位和多层分级利用物质

④环境时间节律与生物机能节律原则。

合理利用不同生物的机能节律，与当地环境节律配合

⑤生物种群选择原则。

根据生态工程建设的主要目的和所处的自然环境特征来选择

⑥种群匹配原则。

选择匹配次要种群，建造复合群体，形成互惠共存的群落

⑦人工压缩演替周期原则

⑧种群置换原则。

既具有自然生态系统的物种多样性又具有较高的经济效益

⑨经济效益原则

8生态工程设计基本程序：①拟定目标：社会、经济、生态②背景调查：自然资源条件，社会经济条件，生态

环境条件，数据整理③系统分析：构建数学模型④可行性评价

9生态工程设计的技术路线：①建立互利共生网络：提高效率，促进物质的良性循环

②延长食物链：增加环节，提高物质能量利用率。有生产环、增益环、减耗环、复合环、加工环

10生产环：所加入的环，可使非经济产品或废物(或部分用非经济产品与废物)直接生产出为人利用的经济产品

增益环：所加之环，虽不能直接生产出商品，但有利于生态环境的改善或间接提高生产环效益。如凤眼莲处理

有机废水

减耗环：在食物链中，有的环节只能是消耗者或破坏者，称为损耗环，为抑制损耗环对物质和能量的过度消耗，

在损耗环上增加一新环节，使之抑制和削弱损耗环的作用。如天敌的引入。

复合环：所加之环，往往起到各环的多种功能。如农林生态系统中引入蜜蜂

加工环：物理、化学过程，不是生物学过程，不属于食物链网的范畴，但对经济效益，生态环境及社会效益有

很大影响。加工增值；减少对环境的影响

11新型人工湿地生态工程设计：山东省南四湖为例

第五章 农业生态工程

1农业生态系统：人们运用生态学原理和系统工程方法，利用农业生物与环境之间，以及生物种群之间相互作

用建立起来的，按社会需求进行物质生产的有机整体，是一种被人类驯化、较大程度上受人为控制的自然生态

系统。

2农业生态系统的结构：

农业生态系统组分在空间、时间上的配置及组分间的能流、物流顺序关系。

组分结构：

农业生物的组成结构及农业生物种群结构。

空间结构：水平结构和垂直结构 - 3 - 时间结构：

生物种类的生长发育进程与环境资源节律变化的吻合状态

营养结构：

生物间通过营养关系联结起来的联系方式。主要指食物链结构和食物网结构。

3农业生态工程：有效地运用生态系统中生物物种充分利用空间和资源的生物种群共生原理，多种成份相互协

调和促进的功能原理，以及物质和能量多层次、多途径利用和转化的原理，而建立的合理利用自然资源、保持

生态稳定和持续高效功能的农业生态系统。

原理：①使不同种的生物群体在有限的空间内各得其所，充分利用有限的物质与能量的生物共生原理。

②多层结构，充分挖掘生产潜力的物质循环再生原理。

③包括食物链的富集与转换作用的多种成分相互协调的功能原理。

④生物与环境相互适应原理。

基本原则：整体性原则；层次性原则；因地制宜原则；科技先导原则；可持续性原则；市场协调原则

4农业生产面临的生态问题：

①资源匮乏，能源消耗日益严重②资源破坏，水土流失，耕地减少，土地质量下降③农业环境污染加重

→产生生态农业

生态农业的目的：在洁净的土地上，用洁净的生产方式生产洁净的食品，提高人们的健康水平，促进农业的可

持续发展。

5农业生态工程技术：立体农业技术、循环再生技术、农业环境调控与保护技术、有机生产技术

6立体农业：多种相互协调、相互联系的农业作物种群，在空间、时间和功能上的多层次综合利用的优化高效

农业结构。

类型：①异基面立体农业：

不同海拔、地形、地貌条件下呈现出的农业布局差异。

②同基面立体农业：

同一块田地上的间套作及兼养动物、微生物的立体种养系统。

7循环再生技术：

（1）生态果园工程模式。

如陕西渭北旱源地区，以农户土地资源为基础，以太阳能为动力，以沼气为纽带，从有利于农业生

态系统物质和能量的转换与平衡出发，建立起生物种群互惠共生，食物链结构健全，能量流、物质流良性循环的系统工程，形成

了以农代牧、以牧促沼、以沼促果、果牧结合、配套发展的良性循环系统，被称为西北“五配套”生态果园程模式。

（2）生态养殖场工程模式。

如辽宁省大洼县西安养殖场，以养猪为主，利用生态模式净化废水，产出多、效益高，具有广

泛应用价值的农

-牧复合生态工程。

（3）基塘物质能量循环生态工程模式。

桑基-鱼塘生态工程：利用鱼池(塘)堤坡栽植桑树，桑叶用于养蚕，将养蚕获得的蚕沙、蚕蛹投入鱼塘，为鱼类

提供食料，鱼塘中鱼类吃剩的食料加上排泄物，可培育浮游生物，浮游生物又供鱼类取食，而沉落到塘底的饲

料残渣及排泄物则被微生物分解，形成富含有机质和其他营养元素的塘泥，经过一定时间的积累后挖取塘泥上

桑基，既净化了鱼塘，又为桑基施入高效的有机肥。

草基-鱼塘生态工程：利用鱼塘的塘边坡地种草，以草养鱼，鱼池淤泥为草地施肥，促进草地增产为循环的基本

模式。

桑-蚕-猪-鱼生态工程模式：桑基-鱼塘生态工程模式的进一步发展，将蚕沙、蚕蛹、剩叶用于喂猪，猪粪施入鱼

塘养鱼，加入生猪饲养这一环节

8农业环境调控与保护技术：

①水土流失治理的农业生态技术。技术手段：植树造林治沟治坡技术，植物篱笆坡地生态农业技术，坡耕地培

肥保水技术，土地永续利用的耕作技术

②沙地培肥改土技术

③水资源高效利用技术。田间灌溉节水技术、田间农艺节水技术

④防洪治涝技术

9农业生态工程主要模式：

①充分利用空间和土地资源的农林立体结构型生态工程。农作物的轮作、间作与套作；农林间作；林药间作

②物质能量多层分级利用型生态工程。秸秆还田

③水陆交换的物质循环型生态工程。桑基鱼塘—基面种桑、桑叶喂蚕、蚕沙养鱼、鱼粪肥塘、塘泥为桑施肥

④相互促进的生物物种共生型生态工程。浙江青田稻田养鱼，稻田养蟹

⑤农-渔-禽水生生态系统型生态工程。水体立体养殖