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生态工程学复习重点2010

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生态工程学复习纲要
生态工程学期末考试题型及分值
一． 不定项选择题(约20题，30分，20分钟）
二． 简答题（约5题,20分，20分钟)
三． 应用题（约5题，50分，80分钟） 包括简单设计与计算如生物种群选择、生物群落 结构设计、人工环境设计、食物链设计等；案例
分析判断（内容基本同上).该题的内容主要集
中在生态工程设计、生态恢复、环保、农林复合 和海滩生态工程、防护林等相关章节。
复习要求
1。 认真准备，全面复习，通过理论原 理统领实例，在理解的基础上记 忆，重在理解。

2. 在知识综合运用时，必需有生态工 程理论原理根据。
第一章 绪论
1. 生态工程的概念
马世骏：是应用生态系统中物种共生与物质循环再生原理，结构与功能协调原则,结 合系统分析的最优化方法，设计的促进分 层多级利用物质的生产工艺系统.
其目标 就是在促进自然界良性循环的前提下，充 分发挥资源的生产潜力，防治环境污染, 达到经济效益与生态效益同步发展。它可 以是纵向的层次结构，也可以发展为几个 纵向工艺链索横向联系的网状工程系统。
2. 各国学者对生态工程和生态技术认识的差异
欧美学者:生态工程=生态技术 我国学者：生态工程＞生态技术 认为生态技术仅仅是生态工程的一个环 节，不能代表生态工程这一多技术系统.

3. 生态工程的起源
生态工程学的发展是由三股力量捻在一 起,一股源自欧洲、一股来自美国、一股 起自日本。在二十世纪后期这三股力量逐渐汇合，为普世工程注入新的力量与重新发展的契机。
4. 中西方著名学者与生态工程学的建立和发展

5. 中、欧、美、日生态工程发展之不同
中国的农业生态工程源远流长，而真正的生态工程是从70年代开始,发展至今有中国特色的以社会—经济—自然复合生态系统为主的生态工程。
欧洲是由景观、绿美化发展到溪流复育，工程的 建造成效是在自然的仿效,理论的部分较少，生 态工法多于生态工程学，技术的份量多于理论。
美国生态工程的开始几乎与湿地划上等号.美国的生态工程发展，一开始就是生态学家在主 导,而后才有工程学者与工程师参与，生态学与 数学的份量多于工法的份量.
生态工程在日本发展与欧美最大的不同,在强调 “就地取材”，而且一开始就与防洪治水工程结合在一起。

第二章 生态工程原理
1. 生态工程学的核心原理（熟练掌握)
2. 举例说明生态位原理和食物链原理、物种多 样性原理在生态工程中的作用.
第四章 生态工程设计
1. 生态工程设计的定义、目的；
生态工程设计是指依据生态规划成果， 对一项 具体工程的组织实施进行的参数设计活动。
生态工程的最终目标也即达到生态系统的持续性.

2. 生态工程设计的基本原理;
系统论原理；生态环境效益与社会经济效益协同原理；投人产出原理；产品与市场协调原理生物的多样性原理；种群匹配与种群分布原理；机能节律与时间节律配合原理；环境因子的时间节律；生物的机能节律(日、月、季 周期)生态位与扩展的生态位理论；生物之间共生、互生、抗生原理;生态系统的能量循环、物质循环、信 息传递与食物链；有关专业的技术原理
3。 生态工程设计背景调查的内容
第一，自然资源条件.生物资源、土地资源、矿产资源、水资源等
第二，社会经济条件.市场状况、劳动力及其知识水平、经济实力等
第三，生态环境条件。气候条件、土壤条件、污染状况等

4. 生态工程设计的主要内容(熟练掌握，深刻理 解,能举例说明）；
生物种群的选择；生物群落结构设计；人工环境设计;节律匹配设计；人工食物链设计。
5。 凤眼莲在生态工程设计中的应用。
苏州葑门塘河污水处理

第五章 生态恢复生态工程
1。 生态恢复的定义：生态恢复就是恢复生态系统合理的结构、 高效的功能和协调的关系

2. 淡水湿地生态恢复的涵义
淡水湿地生态恢复的涵义：指通过生态技术或生态工程对退化或消失的 湿地进行修复或重建,再现干扰前的结构和 功能以及相关的物理、化学和生物学特性, 使其发挥应有的作用

3. 淡水湿地生态恢复的目标和目的
(1) 恢复湿地功能（2) 保护野生生物（3） 恢复传统景观与土地利用方式

4。 淡水湿地生态恢复的方法
(1) 湿地补水（rewetting）增湿措施
¾ 直接输水 ¾ 减少湿地排水(堤岸、围堰、填堵排水 沟等）
¾ 重建湿地系统的原始供水机制（依赖于 大流域水文过程，昂贵、可行性差）
（2) 控制湿地营养物(降低有机物含 量）
降低湿地生态系统中有机物含量的方法
¾ 剥离表土法¾ 吸附吸收法¾ 收割法¾ 脱氮法
（3) 改善湿地酸化环境:增加水量、石灰等
(4) 控制木本植物入侵和湿地演替
控制木本植物入侵和湿地演替的方法：¾ 收割和放牧¾ 火烧¾ 去除泥炭层
（5） 恢复湿地乡土植被
① 天然种源植被恢复② 引种植被恢复

5. 废弃地的定义
定义： 在工业、农业、城市建设等不同类型的土地利 用形式中产生的种种没有进行利用的土地

6。 废弃地生态恢复的原则
① 自然原则② 系统原则③ 无害化原则④ 经济原则⑤ 管理和监督原则

7. 矿区废弃地地形地貌恢复技术
（1)充填恢复技术 煤矸石充填恢复技术 粉煤灰充填恢复技术 其他平整恢复技术
（2）废弃物利用恢复技术
① 尾矿废弃物利用技术：从废弃物中进一步回收有价值元素 作为二次 资源制取新形态物质用作井下采空区的充填材
② 城市污泥利用技术

8. 植被恢复的选种原则
① 选择生长快、适应性强、抗逆性好的植 物;
② 优先选择固氮物种和优先选择当地乡土 树种和先锋树种；
③ 综合考虑经济价值和生态效益。

9. 路域生态系统的内涵与环境功能
10。 边坡植被的主要功能
边坡加固功能；控制土壤侵蚀、保持水土；净化大气,降低噪声、光的污染,保 证行车安全功能；促进有机污染物的降解。

11。 边坡生态恢复的植物品种筛选
(1)选择适合当地气候条件的植物 （2）选择根系发达、分生能力强的植物 （3)选择抗性强、耐瘠薄的植物 (4）采用混播技术

12。 边坡生态恢复方针政策与方法
生态恢复方法
(1)人工植被(2）植生带（3)厚层喷播（4）网袋工程(5）框格工程
（6)挖沟(钻孔) 工程(7）有机基材喷播（8液压喷播

第六章 污染生态工程
1。 人工湿地污水净化系统的植被选择
（1）生态系统的可接受性（2）有较好的适应性（3)对污染物和积水有较强的忍受力
（4）易于栽植,生长繁殖能力强,更新换代快（5）选择对污染物具有较强吸收能力的物种
（6)选择具有广泛应用途径或经济价值较高的生 物种类，以考虑在达到环境净化目标的同 时，有较好的经济效益

2。 人工湿地污水净化系统的植被物种配置（基本类型）
挺水植物；浮水植物；沉水植物; 漂浮植物

3. 人工湿地生态系统的工艺流程

4. 人工湿地系统处理生活污水的优点
优点:¾ 建造、运行成本低 ¾ 系统采用人工建造,不受场地条件限制，而且不 会产生渗漏，造成对地下水环境的影响；¾ 系统运作方式灵活、操作简单 ¾ 处理效果良好 ¾ 湿地系统不存在污泥处置问题,也就不存在二次 污染问题，系统所需设备仪器简单
人工湿地系统处理生活污水的缺点：
①规模与占地面积密切相关②易受病虫害影响③难于设计精确的运行参数

5. 农村面源污染的生态工程治理
6. 绿化树种与其吸滞粉尘能力强弱的关系
7。 优良的防污树种应具备的条件
① 具有较强的抗污能力.
② 具有净化空气的能力.
③ 具有对当地自然条件及城市工矿区的适应能 力。
④ 容易繁殖、移栽和管理。
⑤ 有较好的绿化美化效果与适应卫生的要求。

第七章 农林牧复合生态工程
1。 农林牧复合生态工程的定义、现代农林复合系统的 涵义;
2. 农林牧复合经营系统的土地等效率
（LER）LER= 品种A的单位面积间作产量/品种A的单位面积单作产量+ 品种B的单位面积间作产量/品种B的单位面积单作产量+ ⋅⋅⋅

3. 农林复合生态工程目标
(1)恢复已被人类活动严重干扰或破坏的作 物或农林生态系统.
（2） 建立经济、社会、生态效益最佳的种植 业生态系统。
(3）有效地投入以便获得稳定和持久的输出。

4. “消除竞争、增加互补”这一原则在农林复合生态工程中的具体应用。
生物的相生、相克关系

5。 理解农林复合系统的类型层次多样性及其作用。
类型层次多样性：农林间作是农作物与林木或果树按照一定的排列 方式形成的长期共生的复合生态系统。按农作物种类、林木或果树种类、排列方式及经营目的可 以划分出多种组合类型。

6. 理解掌握农杉间作生态工程的原理及其结构模式。

结构模式:① 以林为主的间作② 以粮为主的间作
以林为主的间作：按营造用材林的要求，确定栽植行距,在幼 林期间作数年农作物。林木较密,一般株行 距多为2～3.5m×3～6m。
以粮为主的间作：以林护农，农林互相促进，形成合理的农林 生态结构，达到农林双丰收的目的.林木较 稀疏，一般采用的株行距多为3.5～4m×6～10.5m.

7. 运用生态工程原理进行农—林-牧生态工程简单设计

第九章 海滩生态工程
1. 海滩、生物滩的定义、类型
海滩的狭义定义:沿海滩涂就是潮间带（Tidal Zone） 广义定义：沿海滩涂不仅拥有全部潮间带，还 包括潮上带和潮下带可供开发利用的部分。
生物滩（Biologic Flat):生物滩指某一或几种生物在滩涂上适应环境大量生长繁殖， 并发育而成顶级生态系统,最终由这些生态系统组成景观基质的一类特殊滩涂, 其生物多样性丰富， 生物量高.
海滩的类型① 泥滩(Mud Flat）② 砂滩Sand Beach）③ 岩滩(Bench)④ 生物滩（Biologic Flat)

2. 滨海湿地类型
红树林群落；盐沼群落；海草群落
3。 红树林生态恢复工程的关键问题
宜林地的选择 :低潮带浸水时间长， 只有先锋树种能生长；最适生长在中潮带和高潮带

4. 理解红树林区海堤修复工程的模式及其效果

第十章 农田防护林生态工程
1。 林带结构类型及其影响因子
紧密结构；疏透结构；通风结构
2。 中国农田防护林分区
3。 林带结构-疏透度—透风系数之间的关系及其防风效应
4. 农田防护林对农作物的增产生态学原理
5。 林带缺口的增补方法

例 题
4. 在华北某地，秋冬季夜间温度较低，雨少土壤较干，空气湿度低，且风速较大。某种作物常因上述原因而产 量不高。如在农田周围营建防护林，则增产效果显著. 请阐述防护林对作物增产的可能的生态学原理。
5. 农村面源污染主要以农业生产过程中化肥的过度施用以及分散养殖造成的养分性物质的污染为主，尤其以N、 P的污染较突出.请阐述生态工程在治理农村面源污 染治理的应用方向并举例说明。

第四节 喀斯特石漠化生态修复

广西桂林喀斯特 云南石林 贵州荔波喀斯特 重庆武隆喀斯特
世界上三大连片喀斯特区中出露面积最大、发育最强、景观类型最多、人地矛盾最尖锐的地区环境容量有限，遭受破坏后很难恢复；母岩成土能力低，土层浅薄且分散,持水力差;
二元结构,地表水大量渗漏；植物以石生、旱生为特征，植被覆盖率低;过度人口压力 森林破坏 加速水土流失 导致土地退化
一、喀斯特生态系统的退化现状
„ 我国喀斯特地区岩石裸露程度大于30％的岩溶石 漠化面积已经超过11万km2，占总面积的20％以 上，并且每年以2～6%的速度递增；
„ 中度石漠化约占总面积的10%以上；
„ 城镇郊区石漠化成因复杂，承受的干扰和破坏压 力大。
Š石漠化：指在热带、亚热带湿润、半湿润气候条件和喀 斯特极其发育的自然背景下,受人为活动干扰，使地表植被遭受破坏，造成土壤严重侵蚀，基岩大面积裸露，土地退化的极端表现形式。
① 地带性② 喀斯特强烈发育：土薄，双层结构③ 人类活动干扰：不适当的土地利用;大气污染等④ 作用过程：植被破坏；土壤侵蚀⑤ 表现型式：基岩裸露；土地退化
二、喀斯特生态系统退化的成因
1。 喀斯特脆弱生态系统的成因（地质与水文气候学 成因，内在驱动力）；2. 人为干扰(外在驱动力)；3. 退化过程：人为因素→林退、草毁→陡坡开荒→ 土壤侵蚀→耕地减少→石山、半石山裸露→土壤 侵蚀→完全石漠化(石漠) .
三、喀斯特石漠化的环境后果
„生物稀少、生产力降低
„水土流失、土地退化、岩石裸露与灾害频发
四、喀斯特城镇郊区石漠化的生态修复
城郊石漠化生态恢复重建
¾ 城郊区石漠化的成因？¾ 恢复重建过程中需要解决什么关键问题?¾ 技术难题？
¾ 技术攻关?¾ 技术路线？
1、石漠化区的环境限制因子
¾ 土壤稀少、斑块小不连续且流失严重；¾ 坡倒、缝隙发达；¾ 土壤干湿变化大；
¾ 工业污染 ；¾ 生物稀少，环境缓冲能力差
2、城郊石漠化生态修复生态工程
3、城郊石漠化生态修复目标:可持续的健康喀斯特生态系统
4、石漠化治理的人工环境设计
„水分流失问题：„土壤侵蚀问题：„土壤贫瘠问题：„污染土壤治理：
„生态位单一问题：„生物多样性问题：„人工辅助条件：
5、生物种群选择与群落结构设计
„植物筛选：„植物配置（数量配比，计算依据?）„群落结构设计：
„支撑条件：土壤生态承载力、合理的生态系统结 构、当地的气候条件

第三节 广西山地复合农林业系统的类型与特点
一、以林为主的复合农林业系统
1。 林粮（油、菜）系统 这种系统是由用材林树种或经济林树种与粮食作物或油料作 物或蔬菜作物组合而成，以杉木、马尾松、湿地松、柳杉、 泡桐等用材林树种或八角、肉桂、油桐、板栗等经济林树种进行成片造林，在幼林郁闭前,间作粮食作物或油料蔬菜作物
2. 林药系统 该系统是利用人工林或次生林湿润、遮荫适宜许多 药材生长的林地环境，种植各种药材,如田七、砂仁、高良姜、绞股蓝、灵香草、罗汉果等等。形成乔灌草立体经营系统，这样的系统能以短养长、长 短结合,能获得好的经济效益。
3。 林草系统
4。 林苗系统 根据树木幼苗需要阴湿环境的情况,利用森林湿 润、遮荫的林地环境,培育各种树苗，如杉木苗、 八角苗、肉桂苗等，形成林苗经营系统。
5。 林果系统6。 林茶系统7. 林牧系统
二、以果为主的复合农林业系统
1. 果粮（油、菜）系统 这种类型是由果树与粮食作物或油料作物或蔬菜作物组 合而成,以荔枝、龙眼、芒果、柚、沙田柚、柑、橙、黄皮、桃、李、梨等果树成片种植，在果林郁闭前，间作玉米、红薯、黄豆等粮食作物，或间作花生、油菜、芝麻等 油料作物，或间作蔬菜作物
2 果果系统 这种类型是由木本水果和草本水果组合而成，成片种植 荔枝、龙眼、柑、橙、柚、芒果等果树,在果林郁闭前间种草本水果,如西瓜、香瓜、草菠萝等，间种时间视果树 的密度而定，一般3~5年.果果系统的木本层和草本层都是水果，经济效益高.
3。 果禽系统
这种类型是在果林下养殖家禽，主要是养鸡,鸡吃果林下 的昆虫和杂草，鸡粪成为果树的有机肥，可提高果园的土 壤肥力，在果园里养鸡，远离村庄，可减少家禽疾病，能 提高成活率.
三、以农为主的复合农林业系统
林果复合模式：
网格面积0。5-1.5hm2，四周栽种荔枝、龙眼等果树，株距2-4m,果树幼龄1—2年内可间种瓜、菜、豆类等浅根 作物
池杉网格种植优质香蕉
果园垂直立体结构间种图
林带内缘种植的4年生荔枝
池杉——柑桔复合模式（早期间种不同时令作物）
林渔模式:
在林带保护下，鱼塘周围塘基上种 植香蕉，并间种作物和象草等。鱼塘
一般放养鳙、鳊、鲤、鲩四大家鱼， 也放养加州鲈鱼、桂花鱼等优质鱼.
林 -—- 渔 复 合 模 式 14
林—禽（畜）—渔复合模式：
与林渔模式结合,饲养三鸟或养猪、 在鱼塘边建禽（畜）舍,既可增加三
鸟活动空间，又能用禽畜粪为鱼类提
鱼塘边放养狮头鹅

食物链原理构建的林--禽（畜)—-渔复合模式
鱼塘基种植象草和饲养良种猪
梨园林网－农作物(牧草)
1 梨园林网
林带 三水梨 农作物 牧草
银杏采果园林网－农作物
银杏采果园林网－水杉苗
银杏采穗园林网－银杏苗－农作物
林草牧复合配置及综合配套技术
林果复合种群增益及综合配套技术
银杏园
林草复合生态技术
„ 在6年生意杨林下,通过外来牧草引种和土
著牧草开发，结合简化培育技术、时空配置 技术、树体管理技术和牧草栽培技术等林草 复合生态措施，建立了稳定的林下草场。在 空间上，形成杨树—杨树萌条-牧草的三层垂
直格局和多种牧草混播的水平格局；在时间 上，形成多花黑麦草+紫花苜蓿（11-5月)-
苏丹草+杨树萌条（6-9月)- 狗尾草或茅叶
荩草(7-10月)的高生产量格局。大大提高 了生态系统的资源利用率和海防林的可持续 发展能力。

高原山地水土流失的主要策源地是坡耕地。坡 耕地上建立生物经济地埂或实行农林间作,在调节 地表径流、控制水土流失的同时，可一定限度地增 加和稳定农作物的产量,当间作的林木树种的经济效益超过农作物产量和收益，而且林木对农作物抑 制和排斥时，坡耕地最终成为林业用地，退耕还林。
防蚀保土型农林复合模式：幼林－冬春季油菜、夏秋季花生套种复合模式.