生态工程学答案Word文件下载.doc

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2、生态工程学是在什么背景下发展起来的？

生态工程这一术语的提出，是生态系统学说出现以后的事。

奥德姆和密奇以及尤曼先后在其著作中都定义了“生态工程”。

早在50年代，我国著名生态学家马世骏就提出生态工程这一名词，在1984年给生态工程下了更为明确的定义：

“生态工程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”。

由于生态工程学是一门新的科学，其发展历史较短，它的理论原理和基本概念还正在逐步成熟之中。

3、生态工程和生物工程、环境工程有何本质的区别？

生态工程、环境工程和生物工程区别

特征

生态工程

环境工程

生物工程

组织水平

生态系统和景观水平

环境系统水平

细胞水平

理论原理

生态学

环境学

遗传学、细胞生物学

控制内容

力学功能（水、气、太阳能、生物）

废水、废气、废渣、噪声

遗传结构、密码

设计

自我设计加人类设计

人类设计

维持和发展费用

合理而便宜

较贵

昂贵

生物多样性

保护

变化

4、怎样理解生态工程学和生态学之间的关系？

生态工程学与生态学是息息相关的，生态学是研究生物与环境之间关系的学问，生态工程学是研究人口、资源、环境及产业之间相互作用的横向联系，及它们之间的整体效应。

5、在生物多样性保护中生态工程有何应用价值？

生物多样性保护主要是对遗传多样性、物种多样性、群落多样性、生态系统多样性和景观类型多样性进行保护。

由于生态工程是对生态系统进行设计，使其符合生物圈的组织原则，它超出了种群和群落水平，因而对物种多样性、遗传多样性、群落多样性都具有积极的保护意义。

1．对珍稀濒危生物的保护。

2．对重要生态系统的恢复和重建。

3．植物群落多样性的保护。

五、论述（每题15分，共30分）

1、研究生态工程学有何理论意义与实践意义？

生态工程是应用自然生态系统原理，通过同自然环境合作，进行的对人类社会和自然环境双方都有利的复合生态系统设计的科学；

生态工程是一种理念，更是一种方法的集成。

作为理念，生态工程既肯定了生态问题的人为性，又强调了在解决生态问题上人类的主动性和创造能力。

同时，生态工程试图提供一套方法，就不同区域的千差万别生态问题设计出可行的治理方案。

实际应用更为广泛：

生态工程学可以广泛的应用于农林牧业以及生态建设，生态工程是对生态系统进行设计，使其符合生物圈的组织原则，它超出了种群和群落水平，因而对物种多样性、遗传多样性、群落多样性都具有积极的保护意义。

生态工程就是要通过对农业生产的设计与管理，实现生态农业可持续发展的目标。

生态工程在林业上的应用较晚，但却有非常广阔的前景。

应用生态工程技术和方法造林，可设计各种农、林、牧结合的模式，将林业建设、农业生产和牧业发展相结合促进农业，以农业和林业的发展促进牧业生产的目的。

生态工程是解决城市生态系统所面临问题的有效方法与技术。

也就是说，要把城市作为社会-经济-自然复合生态系统，运用系统科学的方法，从整体上规划设计和解决人口与资源、工业化与环境保护、生产与生活、近期与长远、城市与郊区的多种矛盾，使其互相有利、协调发展。

2、举例说明生态工程在城市生态建设中的应用。

城市生态系统因而出现了交通拥挤、环境污染、住房紧张等一系列生态和环境问题，人们的生活并不舒适。

生态工程在上述领域已经得到了成功的应用。

实际上，随着经济和社会的不断进步，生态工程的应用领域将会更加广泛。

（可展开说明）

一、名词解释（每小题4分，共20分）

1、生态系统的自组织：

是生态系统这一开放系统，通过与外界进行物质及能量交换，自发调整生物与环境及生物与生物的关系，建立起相互联系、相互依赖并能完成特定功能的有序结构，且拥有不断向前发展和进化的自然过程和行为。

2、自然生态系统的自我设计：

自然生态系统自组织的结果，是在具体的生境，在光、热、水、气等因素作用下，生物个体和种群抢占和适应各种生态位，组成了生物群落和食物链网络。

是一个叠加在周围环境之上适应环境的生态系统，这也就是自然生态系统的自我设计。

3、共生原理：

是生物与生物之间、不同系统之间的合作共存、互惠互利关系。

人类与自然界的共生是指人类社会与自然界之间的互利共存关系。

4、因果反馈环：

原因影响结果，结果又影响原因。

原因与结果通过信息流组成一个闭合的反馈系统，称之为因果反馈环。

5、整体性部分：

在生物圈的等级组织中，不存在绝对的部分和绝对的整体。

任何一个等级，对比它低的等级来说，它是完整的整体；

但对比它高的等级来说，它又是从属的部分。

1、何为自然原型？

为什么说自然原型是天然合理的？

由于人类长期影响，自然生态系统已不多见。

但可以根据生境条件，推断出原有的自然生态系统的特征，称其为自然原型。

仿效自然原型进行设计，保证了生物与自然环境的适应，结合经济要求，才能最终设计一个理想的既符合自然界自组织原则、又能为社会生产更多物质财富的生态工程建设方案。

2、何为共生？

为什么在生态工程建设中必须遵循互利共生的原则？

本来“共生”是生物与生物之间、不同系统之间的合作共存、互惠互利关系。

应用互利共生原理，生态工程就要利用各种多样性，多样性、异质性越强，这种“共生”组合的可能性越多。

生态工程的设计，首先要研究异质事物，甚至于矛盾事物之间的“共生”问题，用“共生”思想转化矛盾，常常是既节约而又有效。

3、以沙地生态系统为例，说明正负反馈环对系统状态的作用。

固定沙地上的耕地越多，导致沙化面积越大，沙化面积加大导致农作物单产，农作物单产的情况加剧导致固定沙地上的耕地越来越少，这样构成了一个正反馈环，就造成了恶性循环。

这就是耗散理论说说的小涨落可以引起巨涨落；

固定沙地上的耕地越多，导致沙化面积越大，导致在沙地上中沙打旺的面积就增大，沙打旺面积加大了，就有效的控制了土地沙化，使沙化面积减小，把正反馈环转变为负反馈环，使沙地向稳定的方向发展。

4、如何理解标准立地的？

在生态工程建设中标准立地理论有何应用价值？

正常立地也称标准立地，是指在生态序列处于正常位置的立地。

标准立地理论对生态工程有着重要作用，它可以把生态系统的垂直结构与水平结构联结起来，尤其对研究生态系统的空间相互作用与时间演替具有认识论意义。

标准立地理论对于正确认识顶极群落及生态平衡也是非常重要的理论。

更为重要的是认识了标准立地，就有可能通过人类与自然界合作共同创造与自然规律相符合的新自然环境，新的生态系统。

5、生物圈中存在等级结构吗？

以生态元和生态链为例，说明局部控制和整体调节之间的关系。

生物圈中存在等级结构。

生态元是生态系统的最小单元，它是地球表层在垂直方向和水平方向上都一致的地段。

生态元是同质的单元，而不是异质的单元，它的内部只允许有一个土壤变种，一个生物群落，一样的小气候及水文条件；

在垂直方向上也具有相同的乔木层，灌木层、草木层及地下层等。

实际上生态元是生态系统中最简单的不可再分的单元，如果对生态元再进行划分，就不再是生态系统的单位，因为它们不是群落水平，不是地域水平，也不是生态系统水平。

生态链是一些在地域分布上和发生上有生态联系的生态段的有规律的组合，每一个生态链都有自己的一系列相互更替并有物质与能量联系的生态段。

形成从高到低不同的生态系列的重要因素，是新构造运动引起的地形形态的变化。

1、从哪几方面分析生态系统的功能损伤？

生态系统的功能损伤类型有以下四种

1．进料不足。

系统作为汇从环境中获得的输入太少，它不能从周围环境得到更多的物质和能量，不能保证稳定状态的最低需要，也就不能在给定水平上保持其本身的保护力。

2．阻塞。

系统作为实际的源对其周围环境输出的太少，它的无用能及废物不能及时地排出去而呈滞留状态，系统会因超过它的最大忍受力而遭到损伤。

3．进料过多。

系统作为潜在的“汇”，从周围环境得到太多的能量和物质，尤其是从“源”中得来的污染物或废弃物太多、或水分太多如暴雨等，造成滞留状态，系统也因超过其最大的忍耐力而受到损伤。

4．泄漏。

系统作为潜在的源，因对周围环境输出过多的能量和物质致使系统满足不了其最小需求的能力，系统也会受到损伤。

2、试用“生产功能与保护功能耦合”的原理，提出荒芜丘陵的生态工程设计的初步方案。

一个生态系统既要生产，又要保护自身的稳定性和周围的环境，以便持久地利用自然，就必须将生产功能与保护功能结合起来。

利用生产功能与保护功能相结合的原理进行生态工程建设的设计，主要是根据不同的立地类型，按E．P．奥德姆（Odum）的分室模型进行。

如在我国东北丘陵区，将丘陵顶部建设成具有保护功能的生态系统，这是对已经退化的丘陵顶部进行生态恢复和重建的模式。

其最终目标是恢复以红松（Pinuskoreinsis）为主的针阔叶混交林。

利用丘陵顶部残存的次生阔叶混交林，建成具有较高生产力的保护性生态系统，以保护动物及植物的物种基因库和与之相适应的生境。

在丘陵的斜坡部分，营造长白落叶松（larixolgensishenry）、紫椴（Tiliaamurensis）及胡枝子（Lespedezabioclor）、紫穗槐（Amorphafruticosa）为主的等高间作、乔灌结合的针阔叶混交林，建设缓冲型的生态系统。

它既可以对环境起保护作用，又可以培育用材林，成林后采取择伐的形式，为人类的生产和生活提供木材。

紫穗槐、胡枝子的茎叶，可以制成草粉、制成饲料，用来发展畜牧业，在短期内就可以收到较明显的经济效益。

丘陵间的谷地，在斜坡有林木植被保护的条件下，可以建成具有生产功能的生态系统。

在平坦丘陵上，以种植美国籽粒苋为好，美国的籽粒苋是一种三用作物，其鲜叶可作蔬菜，养分比菠菜（SpinaciaoleraceaL.）更好；

茎秆为作为优良的牲畜饲料；

籽粒苋的种子还可制成高蛋白食品。

一般大米的粗蛋白含量为7％、赖氨酸含量为3.3％，而美国籽粒