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1、林业生态工程学一、林业生态工程的概念、类型和作用；（一）生态工程的概念与内涵； 生态工程：可简单的概括为生态系统的人工设计、施工和运行管理。它着眼于生态系统的 整体功能与效率，追求系统的协调与综合调控，而不是单一因子和单一功能的解决；强调 的是资源与环境的有效开发以及外部条件的充分利用，而不是对外部高强度投入的。 生态工程：是一门着眼于生态系统持续发展能力的整合工程技术。它根据生死存亡控制论 原理去系统设计、规划和调控人工生态系统的结构要素、工艺流程、信息反馈关系及控制 机构，在系统范围内获取高的经济和生态效益。生态工程主要包括3 个方面的技术：一是在不同结构的生态系统中，能量与物质的多级利用
2、与转化，二是资源再生技术，就是通常所谓的“变废为宝”技术，即把人类生活与生产 活动中产生的有害废物，三是自然系统中生物种群之间共生、互生与抗生关系的利用技术。（二）林业生态工程的概念与特点；林业生态工程：是根据生态学、林学及生态控制论原理，设计、建造与调控以木本植物为 主体的人工复合生态系统的工程技术，其目的在于保护、改善与持续利用自然资源与环境。 特点 森林经营对象不同，设计、建造及调控的生态系统也不同； 在设计、建造及调控过程中关心的范围不同； 经营目的不同； 采用的综合技术措施不同；（三）林业生态工程的主要内容和类型。主要内容 区域总体规划 时空结构设计 食物链结构设计 特殊生态工程设计
3、类型 山丘区林业生态工程 平原区林业生态工程 风沙区林业生态工程 沿海林业生态 工程 城市林业生态工程 水源区林业生态工程 农林复合林业生态工程 山地灾害 防治林业生态工程 自然保护区林业生态工程4 大类 20 亚类1 生态保护型林业生态工程 包括天然林保护工程、天然森林草地（林间林缘草地）保护 工程、次生林改造工程、水源涵养林营造工程、自然保护区和森林公园等林业生态工程类 型。2 生态防护型林业生态工程 包括水土保持林、农田防护林、草原牧场防护林、防风固沙 林、河岸沙滩防护林、沿海防护林和盐碱地造林等林业生态工程类型。3 生态经济型林业生态工程 包括农林复合生态工程（含林药、林草、林鱼等复合
4、）、用材 林、薪炭林和经济林等林业生态工程类型。4 环境改良型林业生态工程 包括城市（镇）林业生态工程、工矿区林业生态工程和劣地 林业生态工程。（四）生态环境的概念； 生态环境：是指影响人类生存与发展的水资源、土地资源、生物资源以及气候资源数量与 质量状况的总称。（五）我国的生态环境问题； 自然环境先天脆弱、水土流失严重、荒漠化扩大、水资源紧缺与污染严重、森林覆盖率低、 天然林生态系统和野生动物面临危机、气温呈上升趋势（全球气候变暖）（六）林业生态工程的作用。1、水土保持的作用,即森林防止水土流失的效益2、防止荒漠化和沙漠化的扩大3、森林缓解水资源危机4、森林改善大气质量5、林业生态工程可保护
5、生物多样性6、减少噪声污染7、林业生态工程可促进经济可持续发展二、林业生态工程的理论基础；（一）现代生态学与景观生态学理论1、生态系统学理论 生态平衡与生态稳定 生态平衡是生态系统在一定时间内结构与功能的相对稳定状态，其物质和能量的输入、 输出接近相等。生态稳态是一种动态平衡的概念，生态系统由稳态不断变为亚稳态，进 一步又越为新稳态。 生态系统平衡的调节机制 生态平衡的调节主要是通过系统的反馈能力、抵抗力和恢复力实现的。2、生态环境脆弱带理论 对于自然系统其脆弱性是指该系统具有内在不稳定性，对外界的干扰和变化比较敏感，在 外来干扰或外部环境变化的胁迫下，其系统遭受到损失并且难以复原，表现为环境
6、变化、 系统退化和生物多样性降低。 生态脆弱带是不稳定性、敏感性强且具有退化趋势的生态环境过渡带。所谓生态环境过渡 带是指凡处于两种或两种以上的物质体系、能量体系、结构体系、功能体系之间所形成的 界面，以及围绕该界面向外延伸的过渡带的空间域。交错带的脆弱表现在：可替代的概 率大，竞争程度高可以复原的几率小抗干扰能力弱界面变化速度快，空间移动 能力强多种要素从量变到质变的转换区，常常是边缘效应的显示区、突变产生区。 生态脆弱带是一个等级系统，在其不同的等级层次生态脆弱带的组成要素的变化速率是不 相同的。生态系统交错带的脆弱性并不表示该区域生态环境质量最差和自然生产力最低，只是说它 对环境变化的敏
7、感性、抵抗外部干扰的能力、生态系统的稳定性上，表现可以用某种明确 指标表达的脆弱。3、景观生态学理论 景观系统的整体性与异议性原理 格局过程关系原理 尺度分析原理 景观结构镶 嵌性原理 景观生态流与空间再分配原理 景观演化的人类主导性原理 景观多重价 值与文化关联原理4、生态系统的恢复与重建理论 植被恢复是指根据生态学原理，通过一定的生物、生态以及工程技术与方法，人为地改变 和切断退化生态系统的主导因子或过程，调整、配置和优化植被系统内部及其与外界的物 质、能量和信息的流动过程及其时空秩序，使生态系统的结构、功能和生态学潜力尽快地、 成功地恢复到一定的或原有的乃至更高的水平。 植被重建是在植被
8、系统经历了各种退化阶段或者超越了一个或多个不可逆阈值，已全部或 大部分转变为裸地时所采取的一种人工恢复途径。（二）生态经济学理论1、生态经济学与生态经济系统 生态经济学是研究社会再生产过程中，经济系统与生态系统之间物质循环、能量转化和价值增值规律及其应用的科学。生态经济系统是由生态系统和经济系统通过技术中介以及人类劳动过程所构成的物质循环、 能量转化、价值增值和信息传递的结构单元。2、生态经济系统的基本理论一生态经济学系统的特性和演替1. 生态经济系统的特性（1）概念系统与实体系统的融合性 概念性是指无性要素所构成的系统，如概念、原理、 法则、方法、体系、程序等，经济系统就属于这一系统。实体系
9、统（有形系统）是指由物质、 能量等有形要素构成的系统，如矿物、能源、生物群落等，生态系统就属于之一类。（2）生态经济系统的协调有序性（3）生态系统与经济系统的双向耦合2. 生态经济系统的动态演替性（1）原始型生态经济系统演替（2）掠夺型的生态经济系统演替具有经济主导的特征，生态基础要素的定向演替要靠经济、技术要素的变动来实现；使 生态资源产生耗竭的趋势；由于严重的环境污染，使环境质量快速消耗。（3）协调型的生态经济演替互补互促的要素协调关系高输入高输出的投入产出关系3. 生态经济系统的分类（1）农村经济生态系统农业（种植业）生态经济系统林业生态经济系统牧业生态经济渔业生态经济系统 农村工业生态
10、经济系统 农村庭院生态经济系统（ 2）城市生态经济系统（ 3）城郊生态经济系统（ 4）流域生态经济系统二生态经济亚系统地位及其耦合1. 生态经济亚系统的地位（1）生态系统是生态经济系统的基础（2）经济系统是生态经济系统的主体（3）技术系统是生态经济系统的中介2. 生态经济系统的内在联系（1）社会生产力的发展促进了生态经济关系 现代科学技术的发展使生态系统、经济系统之间的关系日益紧密，形成地球生态经济圈 通过水及大气资源的开发利用，构成了生态经济大循环 社会财富的增加使生态系统与经济系统之间的矛盾加剧（2）生态经济系统的内在关系人类经济活动与自然生态系统的关系 人类经济活动与技术手段的关系 人类
11、经济活 动中技术生态关系（3）生态经济圈的时序结构生态系统负反馈机制 经济系统的正反馈机制3. 生态系统与经济系统的耦合（三）系统科学与系统工程学理论1、系统与系统论 系统是由两个或两个以上相互联系、相互制约、相互作用的事物和过程组成的具有整体功 能和综合行为的统一体。元素、结构、状态、过程称为系统构成的四要素。系统论 系统的整体性原则 系统的相关性原则 系统的自组织性原则与动态性原则 系统 的目的性原则 系统的优化原则2、系统工程方法系统工程是系统思想指导下，用近代数学方法和工具来研究一般系统的分析、规划、开发、 设计、组织、管理、调整、控制、评价等问题，使系统整体最佳地实现预期目标的一门管
12、 理工程技术。运用系统工程制定规划和决策首先从时间上划分出以下7 个工作阶段规划阶段 拟定方案 系统研究 生产阶段 安装阶段 运行阶段 更新阶段 逻辑步骤摆明问题 指标设计 系统综合 系统分析 系统优化 系统决策 实施解题的过程包括系统设计和系统管理两大部分。主要工作：工程项目管理的部署和调度， 包括制定工程项目计划、组织工程项目的实施和进行工程项目的调度。建立工程项目的 组织机构。建立的信息系统。（四）可持续发展理论1、可持续发展可持续发展的核心思想是：当今人类的经济和社会发展，必须是“既满足当代人的需要， 又不对后代人满足他们的需要的能力构成危害。”资源的承载能力 区域的生产能力 环境的缓
13、冲能力 进程的稳定能力 管理的 调节能力2、可持续发展评价及其原理1. 评价内容（1）区域空间的准确划分（2）区域可持续发展的战略目标（3）制定区域可持续发展评价的指标体系（4）进行区域可持续发展潜力的评估（5）对各类利益集团之间的协调与互补（6）区域外重大自然改造工程的专门评估（7）估计区域可持续发展的综合效益（8）进行区域细部的结构设计（9）建立区域可持续发展管理的监控系统2. 评价原则（1）区域系统的整体性原则（2）要素贡献的最小限制原则（3）系统在空间分布上的连续过渡原则（4）区域相似性与差异性互补原则（5）区域系统演进趋势的趋稳性原则（6）区域过程的振荡节律原则（7）要素功能的双向递
14、减原则（五）环境科学理论1、环境及其特征环境是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、 水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、微生物、自然、人文、自然保护区、风景名胜区、城 市和乡村等。特征1. 整体性和区域性2. 变动性和稳定性3. 资源性和价值性2、环境系统 环境是一个系统，而且是开放式系统。环境系统可以分成不同层次的。 环境系统和环境要素是不可分割地联系在一起的。自然环境、工程环境和社会环境组成的。环境系统的功能特性整体性 有限性 不可逆性 隐显性持续反应性和灾害放大性3、环境质量环境质量是环境系统客观存在的一种本质属性，并能用定性和定量的方法加以描述的环境
15、 系统所处的状态。环境质量的变异规律1. 人类行为导致环境质量变异2. 自然力导致环境质量的变异环境质量的价值1. 环境质量价值的多维性（1）人类健康生存的需要（2）人类生活条件提高的需要（3）人类发展生产的需要（4）维持自然生态系统良性循环的需要2. 环境质量价值的动态性（六）水土保持学理论1、水土保持学 水土保持学是一门研究水土流失规律和水土保持综合措施，防治水土流失、保护、改良与合 理利用山丘区和风沙区水土资源，维护和提高山地生产力以利于充分发挥水土资源生态效益、 经济效益和社会效益的应用技术科学。2、水土保持的基本原则把防止与调节地表径流放在首位 提高土壤的抗蚀能力 重视植被的环境保护作用 改良土壤 利用综合措施防治水土流失 因
