1、生態工程：是應用自然生態系統原理，通過同自然環境合作，進行的對人類社會和自然環境雙方都有利的復合生態系統設計的科學；生態工程是建立在少花費、低能耗而更有效地利用自然資源的基礎上，增加社會財富的同時，又能使人類社會與自然環境都可持續發展的生態設計、生態保育、生態恢復、生態更新和生態管理等的技術綜合。2、環境工程：是研究環境污染治理與控制、環境監測與評價、環境生態工程等工程技術領域。3、生物工程：是運用生物學、化學和工程學等學科相結合的方法,利用生物體制造人類所需產品、改造生態系統和環境的應用技術領域。4、可持續發展：既滿足當代人的需要，又不對后代人滿足其需要的能力構成危害的發展。四、簡答（每題6分，共30分）1、何為生態工程學？生態工程學的研究內容是什么？答：是應用自然生態系統原理，通過同自然環境合作，進行的對人類社會和自然環境雙方都有利的復合生態系統設計的科學；生態工程是建立在少花費、低能耗而更有效地利用自然資源的基礎上，增加社會財富的同時，又能使人類社會與自然環境都可持續發展的生態設計、生態保育、生態恢復、生態更新和生態管理等的技術綜合。生態工程研究的內容涉及自然環境、自然資源、人口增長、社會生產等各個子系統，但它研究的不是人口學、資源學、環境學和部門生產的單個組分，而是涉及人口、資源、環境及產業之間相互作用的橫向聯系，及它們之間的整體效應。2、生態工程學是在什么背景下發展起來的？答：生態工程這一術語的提出，是生態系統學說出現以后的事。奧德姆和密奇以及尤曼先后在其著作中都定義了“生態工程”。早在50年代，我國著名生態學家馬世駿就提出生態工程這一名詞，在1984年給生態工程下了更為明確的定義：“生態工程是應用生態系統中物種共生與物質循環再生原理，結構與功能協調原則，結合系統分析的最優化方法設計的促進分層多級利用物質的生產工藝系統”。由于生態工程學是一門新的科學，其發展歷史較短，它的理論原理和基本概念還正在逐步成熟之中。3、生態工程和生物工程、環境工程有何本質的區別？答：生態工程、環境工程和生物工程區別特征生態工程環境工程生物工程組織水平生態系統和景觀水平環境系統水平細胞水平理論原理生態學環境學遺傳學、細胞生物學控制內容力學功能（水、氣、太陽能、生物）廢水、廢氣、廢渣、噪聲遺傳結構、密碼設計自我設計加人類設計人類設計人類設計維持和發展費用合理而便宜較貴昂貴生物多樣性保護保護變化4、怎樣理解生態工程學和生態學之間的關系？答：生態工程學與生態學是息息相關的，生態學是研究生物與環境之間關系的學問，生態工程學是研究人口、資源、環境及產業之間相互作用的橫向聯系，及它們之間的整體效應。5、在生物多樣性保護中生態工程有何應用價值？答：生物多樣性保護主要是對遺傳多樣性、物種多樣性、群落多樣性、生態系統多樣性和景觀類型多樣性進行保護。由于生態工程是對生態系統進行設計，使其符合生物圈的組織原則，它超出了種群和群落水平，因而對物種多樣性、遺傳多樣性、群落多樣性都具有積極的保護意義。1．對珍稀瀕危生物的保護。2．對重要生態系統的恢復和重建。3．植物群落多樣性的保護。五、論述（每題15分，共30分）1、研究生態工程學有何理論意義與實踐意義？答：生態工程是應用自然生態系統原理，通過同自然環境合作，進行的對人類社會和自然環境雙方都有利的復合生態系統設計的科學；生態工程是建立在少花費、低能耗而更有效地利用自然資源的基礎上，增加社會財富的同時，又能使人類社會與自然環境都可持續發展的生態設計、生態保育、生態恢復、生態更新和生態管理等的技術綜合。生態工程是一種理念，更是一種方法的集成。作為理念，生態工程既肯定了生態問題的人為性，又強調了在解決生態問題上人類的主動性和創造能力。同時，生態工程試圖提供一套方法，就不同區域的千差萬別生態問題設計出可行的治理方案。實際應用更為廣泛：生態工程學可以廣泛的應用于農林牧業以及生態建設，生態工程是對生態系統進行設計，使其符合生物圈的組織原則，它超出了種群和群落水平，因而對物種多樣性、遺傳多樣性、群落多樣性都具有積極的保護意義。生態工程就是要通過對農業生產的設計與管理，實現生態農業可持續發展的目標。生態工程在林業上的應用較晚，但卻有非常廣闊的前景。應用生態工程技術和方法造林，可設計各種農、林、牧結合的模式，將林業建設、農業生產和牧業發展相結合促進農業，以農業和林業的發展促進牧業生產的目的。生態工程是解決城市生態系統所面臨問題的有效方法與技術。也就是說，要把城市作為社會-經濟-自然復合生態系統，運用系統科學的方法，從整體上規劃設計和解決人口與資源、工業化與環境保護、生產與生活、近期與長遠、城市與郊區的多種矛盾，使其互相有利、協調發展。2、舉例說明生態工程在城市生態建設中的應用。答：城市生態系統因而出現了交通擁擠、環境污染、住房緊張等一系列生態和環境問題，人們的生活并不舒適。生態工程是解決城市生態系統所面臨問題的有效方法與技術。也就是說，要把城市作為社會-經濟-自然復合生態系統，運用系統科學的方法，從整體上規劃設計和解決人口與資源、工業化與環境保護、生產與生活、近期與長遠、城市與郊區的多種矛盾，使其互相有利、協調發展。生態工程在上述領域已經得到了成功的應用。實際上，隨著經濟和社會的不斷進步，生態工程的應用領域將會更加廣泛。（可展開說明）一、名詞解釋（每小題4分，共20分）1、生態系統的自組織：是生態系統這一開放系統，通過與外界進行物質及能量交換，自發調整生物與環境及生物與生物的關系，建立起相互聯系、相互依賴并能完成特定功能的有序結構，且擁有不斷向前發展和進化的自然過程和行為。1、作物布局：作物布局指安排一個地區種植作物的種類、面積、比例和配置地點，是種植業生態工程的宏觀格局。2、間作：生育季節相近的兩種或兩種以上作物（包括草本和木本）在同一田塊上同時或同一季節成行地間隔種植稱為間作。3、農林牧復合生態系統：農林牧復合生態系統是指在同一土地管理單元，人為地把多年生木本植物（喬木、灌木）與其它栽培植物（農作物、藥用植物、經濟植物以及真菌等）和動物，在空間上或按一定的時序安排在一起而進行管理的土地利用和經營系統。在農林牧復合生態系統中，不同的組分間應具有生態學和經濟學上的聯系。4、邊緣效應：指兩個截然不同的生態系統的邊緣地帶，通過對兩個系統的連接，擴大能量轉化和物質循環規模，從而使兩個生態系統效應均有所提高的現象。5、稻魚輪作稻田：大多是一年只種一季稻，水稻和養魚輪流生產。但也有稻魚連作的，即前期稻魚共生，稻收后只養魚不種稻。四、簡答（每題6分，共30分）1、種植業生態工程的設計原則？答：1.近期效益與遠期效益結合，經濟效益、生態效益與社會效益結合的原則2.時間結構與空間結構相結合的原則3.物質和生物多層次利用的原則4.揚長避短分步建設的原則5.注重種群之間的相生相克關系6.充分發揮邊緣效應2、養殖業生態工程與傳統養殖業的區別？答：養殖業生態工程與傳統養殖業是有區別的，其主要區別是：1．基礎理論上，養殖業生態工程不僅以畜、禽、魚等的飼養、繁育等專業基礎理論為依據，還要以生態學、生態經濟學、系統科學與生態工程等的基礎原理為指導。2．內容上，養殖業生態工程涉及的領域比較廣泛，除畜牧業之外，還要研究種植業、林果業、草業、漁業、農副產品加工業、農村能源、農村環保等多學科的綜合應用技術，而傳統養殖業則突出畜牧業這一學科的技術應用。3．效益、目標上，傳統養殖業偏重于單一經濟目標的實現；而養殖業生態工程則考慮經濟、生態、社會三大效益的綜合及目標的并重實現，謀求技術的綜合配套應用和生態、經濟的相互統一。4．資源利用上，養殖業生態工程強調自然資源的多重利用和合理配置、能量的多層利用和有效轉換；力求產出的成品與“廢品”間通過合理利用與轉化達到系統內無廢物產出；把低值資源轉為高值無殘毒的成品，從而把增值提高到最高水平，把無效損失降低到最低水平。5．布局上，養殖業生態工程把種植、養殖、加工等環節合理地設計在一個系統的不同空間內，不僅增加了生物種群和個體的數目，充分利用土地、水分、熱量等資源，而且更利于保護生物多樣性、生態平衡和環境的清潔。3、簡述農林牧復合生態工程的原理。答：共生原理：農林牧復合生態系統各組分間必須是互利共生、相互促進的關系；必須是以林護農保牧、以牧興林強農、以農促牧增林的關系。以實現農林牧互相促進，共同發展的目標。系統整體性原理：農林牧各組分之間不是孤立的，而是整個復合生態系統中相互聯系、相互作用的一部分。因此，在選擇物種時，必須考慮該物種對其他物種及對整個復合生態系統的影響。物質多重利用原理：在農林牧復合生態系統中，各子系統之間的物質必須要多重利用，盡量做到無廢物產出。如畜牧業的糞、尿，是農作物和林木的優質肥料；而農副產品及豆科灌木飼料林，也是畜牧業的飼料源。只有物質的多重利用，才能形成良性的物質循環系統。4、何為種植業生態工程？種植業生態工程與傳統種植業有何本質的區別？答：種植業生態工程是指人類在同自然合作的前提下，充分利用太陽能和各種自然資源，栽培各種農作物、藥用和觀賞植物，生產食物、飼料、工業原料以及其他產品的技術與工藝流程。種植業生態工程就是要按照生態規律發展種植業，根據生態系統的共生原理，建立和管理一個生態上自我維持的低輸入、高產出，經濟上可持續的種植生態系統，使其在長時間內對環境不造成明顯改變的情況下具有最大的生產力。5、為什么要在農區發展牧業？目前比較成功的模式有幾種？答：一個理想的農業生態系統應該是一個多元化的生物群落、具有自我維持和發展的能力，并能取得高產高效的生態經濟系統。這個系統的核心是農牧業的有機結合、互相依存和促進。當前比較成功的模式有：1．糧油種植——飼料生產——養畜——畜糞肥田模式2．非糧食飼料牧業生態工程設計（1）林網牧草化模式；（2）過腹還田模式；（3）糧草間作喂養奶牛模式五、論述（每題15分，共30分）1.舉例說明“協調共生”的原理在種植業生態工程的應用，并說明其優點。答：以北京市朝陽區金盞鄉蟹島為例：北京市朝陽區金盞鄉的蟹島成立于1998年8月，占地200hm2，是中國環境科學學會指定的北京綠色生態園基地，其最大的特點就是形成了一個衣食住行相對獨立的生物鏈蟹島種植業主要分為大田種植區和溫室大棚種植區兩大部分。在種植業子系統內，農產品大部分被系統內的職工和前來觀光旅游的游客消費。約有35×104t農副產品（糧食加工的麩皮等）及數百噸的干物質（農作物秸稈）作為飼料輸送到養殖場和魚塘，這一模式既解決了農業廢棄物的處理問題，又為養殖業提供了充足的飼料來源。蟹島在水稻田中養蟹，將稻和蟹組合在一個系統內"稻蟹混養"，每畝田里投放600只螃蟹苗用來驅除害蟲、消滅雜草、疏松土壤，由于“蟹”發揮了稻田“醫生”和“施肥者”的功能，水稻生長期間不用施農藥、化肥，這樣，產出的大米是質量上乘的“綠色”食品，而蟹也獲得其生長發育的“飼料”，生長良好。優點稻田養蟹成功地運用了復合仿生原理和物質循環和資源再生利用的原理，體現了生物之間的相生相克關系，提高了整體對資源的利用率。(1)稻田養蟹的模式，運用了稻蟹之間的互惠共生關系，建立了生態系統內相互依存、相互利用、相互促進的食物鏈結構，有利于農田系統的可持續利用。(2)稻田養蟹，投資少，管理方便，經濟效益高。2、目前我國養禽生態工程有幾種基本模式？其設計的主要原理是什么？答：養禽業生態工程是以家養動物為主，應用生態學、生態經濟學與系統科學的基本原理與方法，吸收現代科學成果與傳統農業的精華，將人工養殖的動物、微生物等生物種群有機地匹配組合起來，形成良性、減耗型的食物鏈。這一工程既能合理、有效地開發、利用多種可飼資源，深入揭示生物種群的遺傳因子與其環境因子之間的作用與關系；也可以合理利用自然條件，開發不同地域的自然資源，使低值的自然資源轉化為高值的畜產品；還能防治和治理農村環境污染，建成人和自然共生的穩定復合養殖生態系統。根據飼養畜、禽種類及其生活環境的不同，養殖業生態工程的類型可分為陸地、水體、水陸復合型三大類，每一類型又可細分為若干模式。1、濕地恢復：所謂濕地恢復，一方面指受損濕地通過保護，自然恢復的過程；另一方面指通過生態技術或生態工程對退化濕地或消失的濕地進行恢復與重建，再現干擾前的結構和功能。如通過提高地下水位以養護沼澤，改善水禽棲息地；拓深湖泊的深度和廣度以擴充湖容，增強其調蓄洪水、補充地下水和為魚類提供適宜棲息地的功能；去除湖泊、河流中的富營養沉積物及有毒物質凈化水質；恢復泛濫平原以利蓄納洪水等。目前的濕地恢復主要集中在沼澤、湖泊、河灘及河緣濕地。2、濕地：陸地上常年或季節性積水（水深2m以內，積水期4個月以上）和過濕的土地，它與其生長、棲息的生物種群構成的獨特生態系統。3、植物吸附：農植物吸附直接發生在植物根（或莖葉）部表面。植物表面吸附是去除水體重金屬污染最便捷的措施。它是由絡合離子交換和選擇性吸收等物理和化學過程共同作用的結果，且不要求生物活性，在死去的植物體表面也可以發生。沉水植物和浮葉根生植物是典型的用吸附法去除重金屬的植物。4、核心區：濕地自然保護區一般劃分為核心區，緩沖區和實驗區三個功能區。核心區是自然保護區最為重要的區域，是濕地生態系統保存最完好的地段，也是珍稀瀕危物種的集中分布區，此區人為干擾最少。5、植物修復：植物修復是通過植物的生理功能，揮發、穩定水體中的重金屬污染物，或降低污染物中的重金屬毒性，以達到清除污染、凈化水質的技術。四、簡答（每題6分，共30分）1、簡述我國對于濕地的定義以及我國濕地主要類型？答：我國國家林業局1997年將濕地定義為：天然或人工、長久或暫時性沼澤地、濕原、泥炭地或水深不超過6m的海域。濕地專家的定義是：陸地上常年或季節性積水（水深2m以內，積水期4個月以上）和過濕的土地，它與其生長、棲息的生物種群構成的獨特生態系統。我國濕地面積為6.5×108多hm2，占全球濕地面積的10%。根據我國濕地特點，濕地可分為咸水濕地、淡水濕地和人工濕地三大類型。2、簡述濕地生態系統有何社會經濟價值？答：（1）重要的水源地（2）提供豐富的動植物資（3）提供豐富的工業原料（4）提供能源和水運條件（5）景觀與旅游（6）教育與科研價值3、目前我國濕地生態系統存在的主要生態問題有哪些？答：1．濕地面積萎縮：由于農業圍墾、城市用地等造成濕地大面積削減。1900年以來，全世界已喪失近50%的濕地。2．生物多樣性降低：濕地面積萎縮，生物資源的過度開發，致使其生物多樣性迅速降低。由于濕地生態環境惡化，物種和遺傳基因多樣性損失慘重。3．濕地污染：濕地雖有降污、排污的功能，但超負荷的大量工農業廢水、生活污水的排入使濕地污染嚴重，特別是大、中城市附近的湖泊、河流污染更嚴重。4、已退化的濕地恢復與重建的生態工程設計的主要模式是什么？答：當濕地生態系統受損害沒有超負荷并且是可逆的情況下，干擾和壓力被解除后，恢復可在自然過程中發生。如過度放牧引起草場退化，在進行圍欄保護后，幾年之后草場即可恢復。另一種是超負荷的不可逆退化，僅領先自然過程是不能使濕地生態系統恢復到初始狀態的，必須施以人力與自然力結合的生態工程措施才能促其迅速恢復。5、簡述湖泊濕地生態系統恢復與重建的設計指標體系和策略？答：指標體系：富營養化；溶解氧；水質；沉積物毒性；魚體化學含量；外來物種策略：增加湖泊的深度和廣度；減少點源、非點源的污染；遷移富營養化沉積物；清楚過多草類；生物調控五、論述（每題15分，共30分）1.舉例說明退化濕地治理的生態工程技術。答：以治理洞庭湖退化為例1．退田還湖工程洞庭湖區退田還湖涉及到沿湖10個縣市區的12個堤垸、擬退面積1309.84km2，涉及81.77×104人。分別占洞庭湖區面積和人口的4.5%和6.4%，退田還湖區農民2001年人均可支配收入1676.67元。退田還湖可使洞庭湖的面積接近1949年的4350km2，恢復洞庭湖區已破壞的濕地生態環境。洞庭湖濕地退田還湖后，濕地面積增加了1390.84km2，其中水面334.84km2，按平均水深1.75m計，可增加蓄水5.86×108m3，恢復了湖泊原有的水體，增強其蓄水防洪的能力，創建了物種生態位，濕地生物亦獲得了棲息繁衍的空間和生存條件，退化的濕地得以恢復，有利于實現洞庭湖區濕地資源的可持續利用。2．生物措施（1）恢復湖濱濕地，構建植被緩沖帶有計劃地退田還湖（洲灘民垸206km2、傍湖垸1582.96km2，共計1788.96km2），逐步將其恢復為以濕生~水生植被為主的湖濱濕地。洞庭湖周邊湖灘濕地面積若達4000km2以上，將其建成沿湖植被緩沖帶，將大大提高其對污染物的凈化能力。（2）以樹代草，發展濕地林業濕地植物如蘆葦、荻等是洞庭湖湖區的優勢種類，具有適應性強，生長旺盛，對泥沙和其它污染物滯納作用大等優點。但蘆葦和荻也具有促淤的明顯缺點，任其孳生蔓延將會加速洞庭湖的淤積和衰。加之一年生或多年生的草本植物，冬季枯萎死亡，大面積的收割費時費力且幾乎不可能，大量植株腐爛也會造成對水體的二次污染。采用木本植物替代草本植物，是濕地植被恢復的重要舉措。木本植物處理污水能力強，具有很好的凈化功能。與草本植物相比，其優點是：不易造成二次污染；提供木材，經濟效益高。歐美黑楊、水杉、雞婆柳和旱柳在湖區長勢良好，選用這些喬木和灌木代替蘆葦等草本植物可減緩沿岸泥沙淤積，更可有效地吸收利用N、P等營養物質，提高其凈污去污的能力。結論洞庭湖濕地生態系統是一個有機整體，單一的過度開發或其它不合理的利用方式都將造成濕地生態系統整體功能的下降。本著經濟效益與生態效益、局部利益與整體利益、長期目標與近期計劃相統一的原則，采用統一規劃，分步實施的生物與工程治理模式，是保證濕地可持續利用的理想方案。2、試論述濕地保護的生態工程對策？答：（1）建立濕地自然保護區設立濕地自然保護區是保護濕地和濕地生物多樣性最有效的措施。濕地自然保護區一般劃分為核心區，緩沖區和實驗區三個功能區。核心區是自然保護區最為重要的區域，是濕地生態系統保存最完好的地段，也