第三章农业生态工程
农业生态工程汇总
土壤净化综合治理农业生态工程
农业生态工程措施是合理利用和改良重金属严重污染农 田的综合途径。它的主要措施包括农业改良和乔灌草土壤 净化。农业改良主要是繁育水稻、玉米良种，种植能源高 粱；在重污染区种植水稻、玉米良种，水稻用清污混灌。 繁育的种子，翌年在非污染区种植。在污染区种植非食用 作物如能源高粱，收获后从茎秆中提取酒精，残渣压制纤 维板，并可提取糠醛，或将残渣进行沼气发酵作能源。
宜兴农业生态工程
宜兴通过产业结构调整，在改善大气环境、治理太湖水 污染、改善市容市貌、保护引用水源地等方面都取得了突 破性进展。
投入经费30亿元，实施绿色、宜居、节约、碧水、蓝天、 保障六大重点环保工程，全力打造“生态宜兴”。“绿色” 工程：优化生态环境该市规划实施农田生态建设、无公害 农产品生产等六大农业生态工程，有效减少了农业面源污 染。全市已建成无公害农产品、有机食品和绿色食品生产 基地68万亩，无公害畜禽养殖基地14个，有59只农产品被 认定为部级无公害农产品。该市观光农业科技示范园、天 一度假村被评为首批国家级农业旅游示范点。同时，提出 了旅游振兴战略，着重加强对龙池山、宜兴林场、龙背山 等自然保护区的生态保护。目前，绿化覆盖率达44.4%。
以沼气为纽带农业生态工程
“四位一体”生态工程模式
在我国北方地区，由于冬天气温很低，会导致农作物不能生长， 家畜生长缓慢，甚至停止，沼气池不能正常产气；而农民要解决 蔬菜的不间断生产问题。
（1）“四位一体”生态工程模式：是适合我国北方农村
的一种新型复合生态模式。“四位”指沼气池、猪禽舍、厕所及 日光温室四部分，是庭院经济与生态农业相结合的一种生产模式。
（2）生态经济学原理
• 增产与增值原则 : 打破单一经营，保证生态系统自 身的稳定和持续发展；合理有效地人工调控(如桑基 鱼塘中鱼环的增加，农牧系统中粪肥先生产沼气再 做肥料将生产转化链拉长等)。
《农业生态学》期末复习----章节重点
农业生态学第一章绪论农业生态学：应用生态学的原理,系统论的观点和方法,把农业生物与其自然和社会环境作为一个整体，研究它们之间的相互联系、协同演变、调节控制和平衡发展规律的学科。
生态学:是研究生物与其环境相互关系的学科。
生态系统:在一定空间内的全部生物与非生物环境相互作用形成的统一体，称为生态系统。
农业生态系统：农业生物与环境之间的能量和物质联系建立起来的功能整体，是驯化的生态系统，既受生态规律的制约，也受社会经济规律的制约。
1. 1865年，勒特（Reiter）造了生态学一词2. 1935年，英国植物生态学家坦斯尼（A.G.Tansley）第一次提出了生态系统和生态平衡的概念。
3. 1941年，美国科学家林德曼（R.L.Lindeman）提出了食物链、食物网、生态金字塔理论4. 美国生态学家奥德姆（E.P.Odum）——对遗弃农田的次生演替及生态系统的能流与物流做了大量的研究，写成《生态学基础》5. 1963年，海洋生物学家卡逊（R.Carson）——《寂静的春天》6. F.C.Pielou《数学生态学引论》、R.M.May《理论生态学》——推动生态学向定量化方向发展8. 21世纪五大危机：人口危机、粮食危机、资源危机、环境危机、能源危机（一说为生物危机）第二章农业的基本生态关系1.生境（habitat）：在环境条件的制约下，具有特定生态特性的生物种和生物群落，只能在特定的小区域中生存，这个小区域就称为该生物种或生物群落的生境。
生境也叫栖息地。
2.最小因子定律：（德国化学家李比西）——植物的生长取决于数量最不足的那一种营养物质。
相对稳定状态下E.P.Odum（1973）做了两点补充：①这一定律只有在相对稳定状态下才能运用；②要考虑因子间的相互作用。
谢尔福特耐性定律：在生物的生长和繁殖所需要的众多生态因子中，任何一个生态因子在数量上的过多、过少或质量不足，都会成为限制因子。
E.P.Odum（1973）等对耐性定律作了补充：该定律把最低量因子和最高量因子相结合，任何接近或超过耐性下限或耐性上限的因子都称做限制因子3.生活型：不同植物长期适应相似环境的结果使这些植物在外部形态上和对生境的要求上表现为相同或相似。
农业生态工程基础概述
农业生态工程基础概述第一节生态工程的概念和意义一、生态工程的概念及由来生态工程是近年来发展起来的重要的应用生态学分支学科，是把生态学理论应用于生产实际，把生态科学技术转化为现实生产力的枢纽和桥梁。
尤其是近年来蓬勃发展起来的生态农业研究，实际上就是农业生态工程科学的研究，即把农业生态学理论，通过各种生产工艺系统和技术在具体农业生产过程中加以实现，达到高产、优质、高效之目的。
生态是指生物与其生存环境之间的相互关系，研究这种关系的学问就是生态学。
工程是指人类设计的、具有一定结构和功能（即达到一定目的）的工艺系统。
生态工程则是遵循生态学的基本原理，应用生态系统中物种共生和物质循环再生的原理，结合系统工程的最优化方法，设计的分层多级利用物质和能量的生产工艺系统（马世骏，1987），是实现把科学技术转化为现实生产力的一种手段和方法。
生态工程的目标就是在维护和促进自然界良性循环的前提下，充分发挥物质的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益与生态效益同步发展、资源利用和环境保护协调一致。
它既可以是纵向的层次结构，也可以发展为由几个纵向工艺链横连而成的网状工程系统。
农业生态工程是将生态工程原理应用于农业生产和建设，是有效运用农业生态系统各生物物种，充分利用空间和资源的生物群落共生原理、多种成分（产业）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原理，运用最优化的方法设计和建立，能够合理利用自然资源、保持生态稳定和持续高效功能的一种农业生产工艺体系和技术。
生态工程原理还可以应用于国民经济建设和生产建设的许多领域和部门，进而形成各种特定领域或部门的生态工程。
因此，与生态学和工程学一样，生态工程也是一门综合性较强的多分支的综合性学科。
生态工程作为应用生态学的分支学科之一，是最近才发展起来的，其历史不过40多年，是一个正在形成中的学科。
首先使用生态工程（ecological engineering）一词的是美国的H.T.Odum。
农业生态工程技术复习题及答案
《农业生态工程技术》复习题第一章绪论名词解释：▲海克尔的生态学概念：研究生物与环境相互机理的科学。
▲奥德姆的生态学概念：研究生态系统的结构和功能的科学。
▲农业生态学：用生态学的原理及系统论的方法，研究农业生物与其自然和社会环境的相互关系的应用性学科。
简答题：▲简述农业生态学的特点：答.理论实用性。
2.学科交叉性。
3.研究统一性.4.宏观层次性。
论述题▲农业生态学的研究内容和任务答：农业生态学的研究对象：农业生态系统▲农业生态学的研究内容：1.农业生态系统的组分与结构。
2.农业生态系统的能量流动和物质循环。
3.农业生态系统的生产力。
4.农业生态系统的人工调控与优化。
5.农业资源的合理利用和生态环境保护。
▲农业生态学的任务：1.基础性的理论研究。
2.为发展农业生产提出切实可行的技术途径。
第二章 农业生态系统名词解释：▲系统：相互依赖的若干组分结合在一起，能完成特定功能，并朝特定目标发展的有机整体。
▲生态系统：在以一定的时间和空间内，生物与生物之间、生物与非生物环境之间密切联系、相互作用，并具有一定结构及完成一定功能的综合体，或者说是由生物群落与非生物环境相互依存所组成的一个生态学功能单位。
▲农业生态系统：在人类的积极参与下，利用农业生物和非生物环境之间，以及农业生物种群之间的相互关系，通过合理的生态结构和高效的生态机能，进行能量转化和物质循环，并按人类需要进行物质生产的综合体。
简答题：▲组成系统需要哪三个条件？答：1.必须具备两个以上都的构成要素。
2.各要素之间必须有某种联系。
3.以整体的形式完成特定的功能。
▲系统有哪三个基本特征？答：1.系统的有序性，包括系统的边界和系统的层次。
2.系统的整体性。
3.系统功能的整体性。
▲生态系统是由哪些基本子系统构成的？4生态系统有哪三大功能？答：物质循环，能量流动，信息传递。
论述题▲农业生态系统与自然生态系统的主要区别是什么？生态系统非生物组成 生物组成非生物环境 物质代谢原料 生产者消费者分解者第三章生物种群名词解释：▲种群：在一定时间内占据特定空间的同一物种的集合体。
生态工程学课程教学大纲
《生态工程学》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：250418课程名称：生态工程学英文名称：Ecological Engineering课程类别：专业课学时：54学分：3.0适用对象:生物科学专业、生态学专业、环境科学专业本科生以及非生态学专业本科生的生态学教育考核方式：考试先修课程：高等数学、统计学、植物学、生态学、昆虫学、气象学二、课程简介生态工程学较全面、系统地阐述了生态工程及相应技术，重点介绍生态工程学原理、发展的历史与主要理论，生态工程的设计理论与方法，农业、工业、环境、景观、湿地、城市及园林建设中生态工程的理论应用和相应的技术配套体系，现代高新技术在生态工程学领域中的应用等。
通过学习，使得学生了解和掌握有关生态工程的主要理论与技术，并能够在实际中加以应用。
Ecological engineering expounded more entirely and systematic ecological engineering and correspond technology, emphases introduced ecological engineering principle, history of development and major theory, the design theory and measure of ecological engineering, and introduced the theories application and correspond systems of compound technology of ecological engineering in agriculture, industry, environment, landscape, everglade, city and gardens construction, and utilization of modern high and new technic in the field of ecological engineering. Passed through study, made students comprehend and hold the major theories of ecological engineering and technology, as well as can apply in practice.三、课程性质与教学目的城市生态学在简洁了解生态学理论的基础上，注重生态学基本原理与实际应用的结合的方式，重点介绍城市生态系统的特征，城市生态环境的特点以及当前存在的主要问题，阐述了生态系统服务、人为干扰对生态系统的损伤、生态恢复、城市生态系统管理、生态建设及可持续发展理论等，全面论述城市生态学的基本理论、研究方法和重要意义。
《农业生态工程》 学习任务单
《农业生态工程》学习任务单一、学习目标1、了解农业生态工程的基本概念和原理，包括生态系统的结构与功能、生态平衡、生态农业的特点等。
2、掌握农业生态工程的主要技术和方法，如物质循环利用技术、生态位配置技术、生物防治技术等。
3、学会分析农业生态系统中的问题，并能够运用农业生态工程的理念和方法提出解决方案。
4、培养对农业生态环境保护的意识，以及可持续发展的观念。
二、学习内容1、农业生态工程的概念和发展历程农业生态工程的定义和内涵农业生态工程的产生背景和发展阶段国内外农业生态工程的典型案例2、农业生态系统的结构与功能农业生态系统的组成成分（生物组分和非生物组分）农业生态系统的营养结构（食物链、食物网）农业生态系统的能量流动和物质循环3、农业生态工程的原理生态平衡原理生态位原理生物多样性原理物质循环再生原理系统整体性原理4、农业生态工程的技术与方法物质循环利用技术（沼气池、堆肥、秸秆还田等）生态位配置技术（间作、套种、轮作等）生物防治技术（利用天敌、生物农药等）生态农业模式（如基塘农业、立体农业、庭院生态农业等）5、农业生态工程的规划与设计农业生态工程规划的原则和步骤农业生态工程设计的内容和方法农业生态工程的效益评价指标和方法6、农业生态系统中的问题与对策农业面源污染问题（化肥、农药、畜禽粪便等污染）土壤退化问题（水土流失、土壤肥力下降等）水资源短缺问题应对这些问题的农业生态工程措施三、学习资料1、教材《农业生态工程》（作者：＿____ 出版社：＿____）《生态农业概论》（作者：＿____ 出版社：＿____）2、学术期刊《农业生态学报》《生态学报》3、网络资源中国农业生态网农业生态工程相关的科普视频四、学习活动1、课堂讲授由教师系统讲解农业生态工程的基本概念、原理、技术和方法。
通过案例分析，加深对农业生态工程的理解。
2、小组讨论分组讨论农业生态系统中的实际问题，并提出解决方案。
分享各自收集的农业生态工程案例，共同分析其优缺点。
《农业生态学》课程笔记 (3)
《农业生态学》课程笔记第一章绪论一、农业生态学的概念与内涵1. 定义：农业生态学是研究农业生态系统结构、功能、过程及其调控与管理的一门学科，它涉及生物学、生态学、土壤学、气象学、植物保护学等多个领域。
2. 内涵：- 农业生态系统：指在一定区域内，由农业生物群体与其环境相互作用、相互依存而形成的统一整体。
- 农业生态学的研究对象：不仅包括农业生产的生物要素，如农作物、畜禽、渔业等，还包括非生物要素，如土壤、气候、水、肥料等。
- 农业生态学的研究目标：旨在实现农业生产的高效、持续、稳定和生态平衡。
二、农业生态学的发展历程1. 传统农业阶段：- 特点：以人力和畜力为主，依赖自然条件，农业生产技术水平较低。
- 代表性技术：轮作、休耕、有机肥料使用等。
2. 现代农业阶段：- 特点：大量使用化肥、农药、农业机械等，追求产量最大化。
- 问题：资源过度消耗、环境污染、生态破坏等。
3. 可持续农业阶段：- 特点：强调农业与生态环境的协调发展，实现农业可持续发展。
- 目标：提高农业生产效率，保护生态环境，保障食物安全。
三、农业生态学的研究方法与技术1. 观察法：- 实地调查：对农业生态系统的组成、结构和功能进行直接观察。
- 长期定位观测：对农业生态系统的动态变化进行长期跟踪。
2. 实验法：- 田间试验：通过设置不同处理，研究农业生态系统的响应机制。
- 模拟实验：在受控条件下，模拟农业生态过程，探讨其内在规律。
3. 数学模型法：- 建模方法：系统动力学模型、线性规划模型、非线性模型等。
- 应用：预测农业生态系统的变化趋势，优化农业生产结构。
4. 信息技术：- 遥感技术：获取农业生态系统的空间分布信息。
- GIS：分析农业生态系统的空间格局和时空变化。
- GPS：定位农业生态系统的具体位置。
5. 系统分析法：- 系统理论：分析农业生态系统的整体性和层次性。
- 系统工程：设计和管理农业生态系统，提高其整体功能。
四、农业生态学的研究内容1. 农业生态系统的结构：- 生物种群：研究种群的数量、分布、动态和遗传多样性。
《农业生态工程》课程教学大纲
《农业生态工程》课程教学大纲Agriculture ecological engineering一、课程基本信息二、教学目标（一）知识目标。
学习农业工程的基本概念、理论，对当前生产中的各种农业模式进行认知、分析。
（二）能力目标。
在知识学习的基础上，能根据实际现状构建合适的农业工程模式，并分析不同模式间的差异和优缺点。
— 1 —（三）素质目标。
能综合所学的生态学、环境学、景观生态学及生物学知识，结合工程技术对农业生产过程中的问题进行分析、并提出解决方法和模式。
三、基本要求（一）了解农业生态工程的基本概念、理论及当前常用农业生态工程技术。
（二）理解农业生态工程相关技术和模式，并能根据现状和要求构建合适的农业生态工程模式。
（三）掌握各类农业生态工程技术的特点，学会针对不同农业生产确立合适的农业生产模式。
四、教学内容与学时分配第一章生态农业工程理论2学时第一节生态学与农业生态系统第二节生态农业工程的生态学原理第三节生态农业工程的工程学原理第四节生态农业工程经济学原理本章小结重点：农业生态系统、生态农业工程的生态学、工程学和经济学原理难点：生态农业工程的生态学、工程学和经济学原理思考题：如何理解生态农业工程？及本学科主要解决什么问题？作业：举例分析某一种生态农业工程的特点。
建议教学方法：板书第二章农学概论2学时第一节作物的生长发育与品质形成知识点：作物生长发育、产量构成与品种特征第二节种植制度知识点：轮作、套作、间作、免耕栽培等本章小结— 2 —重点：学习基本的农学概念，了解相关农艺措施。
难点：作物产量构成、种植制度第三章区域生态农业工程模式与技术2学时第一节不同层次生态农业工程模式与技术知识点：庭院、农场、村镇及区域生态农业工程模式与技术第二节生态农业工程与组装技术知识点：相关技术组装第三节农业区划及其资源、环境利用的生态模式知识点：农业生产与环境、资源的关系本章小结重点：不同层次下的工程模式与技术、技术的组装、环境和资源对技术的影响难点：技术的组装思考题：如何在一定的条件下确立相关的技术进行组装？作业：举例说明你所了解的某一层次上的技术模式。
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围内严禁有明火产生，严禁易燃易爆物品放置在炉具 周边
第三节 以沼气为纽带的农业生态工程
使用沼气应注意问题 • 使用沼气进行炊事和照明之后切记要关闭气阀，当室
内发生沼气泄漏时要及时开窗通风排气，严禁点燃或 开启明火
第三节 以沼气为纽带的农业生态工程
油松、刺槐为主的水土保持林；对25度以下的山间 荒坡，采用“围山转”整地方法，山间栽植以板栗 为主的干果经济林；山脚栽植以苹果、梨、桃为主 的水果经济林；在河系两岸，栽植杨柳防护林；在 “围山转”边埂，栽植紫穗槐灌木林护坡，并保护 行间的灌木杂草，为畜牧业发展储备饲料来源。
民形象地总结为“山上松茶戴帽，山坡果林缠腰，山 下瓜果梨桃”。这种模式合理地把退耕还林、水土流 失治理与坡地利用结合起来，恢复和建设了山区生态 环境，发展了当地农村经济。等高环形种植带作物种 类的选择因纬度和海拔高度而异，关键是作物必须适 应当地条件，并且具有较好的水土保持能力。
第四节 生态环境综合整治型农业生态工程
太阳能沼气系统 • 太阳能系统和沼气系统，通过太阳能集热器和热泵装
置把有限的太阳能用热交换的方式储存到储能装置， 由储能装置为沼气池，取暖及热水提供所需的能源， 本系统以太阳能为主，沼气为辅，利用太阳能为沼气 池增温，使沼气池一年四季实现中温发酵，不受地理 位置和季节的影响，以沼气作为补充能源，弥补太阳 能的不足，能实现取暖，24小时热水，以及炊事用能， 还能匹配专用的பைடு நூலகம்冷设备实现冬季取暖，夏季制冷， 常年运行。
第三节 以沼气为纽带的农业生态工程
使用沼气应注意问题 • 在输气管道最低处安装积水瓶，防止冷凝水堵塞输气
管道
第三节 以沼气为纽带的农业生态工程
使用沼气应注意问题 • 检修沼气池时，要事先为池内通风，检修人员在入池
前，还要先用活禽送入池内检测是否还有残留硫化氢 或二氧化碳，防止中毒和窒息
第三节 以沼气为纽带的农业生态工程
生态工程学
第三章 农业生态工程
第一节 生态农业工程模式概述 第二节 生物立体共生型农业生态工程与技术 第三节 以沼气为纽带的农业生态工程 第四节 生态环境综合整治型农业生态工程 第五节 农业生态工程评价与分析 第六节 生态农业旅游工程
第一节 生态农业工程模式概述
1 时空结构型 2 食物链结构型 3 时空一食物链结构型
第三节 以沼气为纽带的农业生态工程
第三节 以沼气为纽带的农业生态工程
第四节 生态环境综合整治型农业生态工程
1 “围山转”模式 2 以水土流失治理为中心的模式 3 林业综合开发生态模式 4 小流域综合开发生态工程模式
第四节 生态环境综合整治型农业生态工程
“围山转”模式 • 依据山体不同高度因地制宜布置等高环形种植带，农
“围山转”模式 河北省迁西县位于燕山东 段长城脚下，地处京津腹 地，全县辖17个乡镇，417 个行政村，35万人口。总 面积217.67万亩，其中林 业用地170.38万亩，占 78.27%，是个“七山一水 分半田，半分道路和庄园” 的纯山区县。
第四节 生态环境综合整治型农业生态工程
“围山转”模式 对25度以上宜林荒坡，采用鱼鳞坑整地，栽植以
沼气池可消化人畜粪便、生活污水、植物秸秆等 废弃物，而产生的沼气可用作生产、生活燃料，同时 它的剩余物沼肥又是种植业所需的优质有机肥料。通 过“三沼(沼气、沼渣、沼液)”的综合利用，实现农 业资源的高效利用和生态环境的改善，提高农产品质 量、增加农民收入等目的。
第三节 以沼气为纽带的农业生态工程
在这一物质循环的系统中，沼气起到一个枢纽的作用，把系统中的各个 部分都有机地联系起来。畜牧生产中的禽畜粪便进入沼气池后，经发酵 产生沼气，用于农民生活的炊事、照明及取暖，甚至用于发电，还可用 于孵育雏鸡的保温；沼气池底下的沼渣可用于培养食用菌或作为肥料， 用于农田和果园；沼气池内的沼水可作为优质饵料来喂鱼，亦可作为速 效肥料，用于大田作物或果树、蔬菜的施肥。甚至经发酵后的沼渣和沼 水也能用于喂猪。因此，沼气是连接种植业、养殖业和人类生活各个方 面的一个中心环节。由于种植作物和养殖动物的种类差异很大、沼气池 发酵材料来源也很不一致，加上系统组分的复杂程度也不尽相同，因此， 该物质循环利用系统也有若干模式。
第一节 生态农业工程模式概述
A
农户层次生态农业工程模式
B
农场层次生态农业工程模式
C
村（镇）及流域层次生态农业工程模式
县市（区）层次农业生态工程模式
生态农业工 程模式的分
类
D
南京古泉生态农场各组分间的关系图 留民营村家庭型综合循环利用示意图
第一节 生态农业工程模式概述
留民营村家庭型综合循环利用示意图
第三节 以沼气为纽带的农业生态工程
新建沼气池，改厨、改圈和改厕的“一池三改”生态农业模 式
第三节 以沼气为纽带的农业生态工程
北方沼气池、猪圈、厕所和蔬菜日光温室的“四位一体”生态 模式
第三节 以沼气为纽带的农业生态工程
西北“五配套”生态农业模式：“五配套”是指一个沼气池、 一个果园、一个暖圈、一个蓄水窖和一个看营房的立体养殖 和多种经营系统。
温度不低于20℃，满足正常发酵的基本需要。
第三节 以沼气为纽带的农业生态工程
使用沼气应注意问题 • 沼气池进料口、出料口和水压间要加盖，防止人畜掉
入造成伤亡
第三节 以沼气为纽带的农业生态工程
使用沼气应注意问题 • 经常观察压力表和灶头火焰，注意压力值变化情况和
火焰的颜色及大小，判断气路工作状态，发现异常时 要及时处理
第一节 生态农业工程模式概述
南京古泉生态农场各组分间的关系图
第二节 生物立体共生型农业生态工程与技术
1 立体种植型 2 立体养殖型 3 立体种养型
第三节 以沼气为纽带的农业生态工程
1 “四位一体”生态模式 2 “猪一沼一果”生态模式 3 “猪一沼一竹”生态模式
第三节 以沼气为纽带的农业生态工程
第三节 以沼气为纽带的农业生态工程
南方“猪-沼-果”等“三结合”生态农业模式
第三节 以沼气为纽带的农业生态工程
沼气池的安全发酵 • 严禁直接将农药、抗生素、重金属等加入池内； • 禁止加入油枯、骨粉、磷矿粉等含磷物质； • 加入过多秸秆和青草时，应采取适当措施（如加入适
量石灰水）以防止料液酸化； • 避免加入过多石灰等碱性物质，防止碱中毒； • 要勤进料，勤出料，保持料液浓度在10%左右，池内