《生态工程学》教学大纲

一、基本信息  

课程名称		生态工程				课程编号	ARGE4102
英文名称		Ecological Engineering				课程类型	专业核心课
总学时	36	理论学时		36	实验学时	0	实践学时	0
学分		预修课程	生态学			适用对象	环、环科、环工、生态、生科及各农学专业高年级学生
课程简介 （200字左右）		生态工程学是生态学的一门重要分支学科。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，以及农田、土壤、湿地、水污染、生态恢复等主要方面的生态工程技术。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。

二、教学目标及任务  

《生态工程学》主要讲授生态工程的基本原理和生态设计思路，并且从生态系统的不同结构入手，讲述生态系统能量流动、物质循环；农业生态系统的调节与调控；农业的资源与效益和可持续发展；中国的生态农业和农业生态工程等内容。让学生了解国内外生态工程发展历程、发展现状与发展趋势：认识研究生态工程对我国生产和农业可持续发展的意义；培养学生的生态环境保护理念。揭示生物与环境之间相互联系与协同演变的基本规律、不同层次生态系统地基本结构与功能，进而引导学生深刻地理解和掌握生态工程在各个方面的应用及对农业生态系统调节控制的基本原理与方法。明确生态系统调节的目的是协调农业的社会效益、经济效益和生态效益，寻求适合于不同资源与社会经济条件的最佳生态系统或生态模式，实现农业的可持续发展。

三、学时分配   

教学课时分配

章节	章节内容	讲课	实验	实践	合计
第一章	绪论	4
第二章	农业生态工程的基本原理和生态设计思路	8
第三章	土壤生态工程	4
第四章	农田生态系统	4
第五章	养殖业生态工程	2
第六章	微生物生态工程	4
第七章	农村能源生态工程	4
第八章	水污染修复生态工程	2
	复习与讨论	2
合计		36

 

四、教学内容及教学要求 

第一章 绪论

第一节 生态学和生态系统生态

1. 生态学

2. 生态系统

3. 生态系统的组成与结构

4. 生态系统的过程与功能

习题要点：生态系统概念、生态系统的组成与结构

第二节 农业生态学和农业生态系统

1. 农业生态学

2. 农业生态系统

3. 农业生态系统的组成与结构

4. 农业生态系统的功能

5. 农业生态系统物质循环

6. 农业生态系统养分循环

7. 农业生态系统和自然生态系统的主要区别

习题要点：农业生态系统组成、结构、功能，农业生态系统和自然生态系统的主要区别

第三节 生态工程

1.  生态工程产生背景

2. 生态工程的概念

3. 生态工程的目标

4. 生态工程的意义

5. 生态工程的类型

习题要点：生态工程概念、意义和类型

第四节 农业生态工程

1. 农业生态工程背景

2. 农业生态工程的定义

3. 农业生态工程的目标

4. 农业生态工程的意义

5. 我国农业生态工程的模式

6. 我国农业生态工程建设成就

7. 我国农业生态工程建设和研究的特点

8. 我国农业生态工程建设和研究的发展趋势

习题要点：农业生态工程的定义、目标和意义

本章重点、难点：农业生态系统和自然生态系统的主要区别。

本章教学要求：了解生态系统和农业生态系统概念、生态系统的组成与结构，了解生态工程和农业生态工程概念、意义和类型；理解农业生态系统和自然生态系统的主要区别。

第二章 农业生态工程的基本原理和生态设计思路

第一节 古代农业生态工程的原理和技术概况

习题要点：古代农业生态工程的主要原理

第二节 现代农业生态工程的基本原理

1. 系统原理；

2. 生态原理；

3. 经济原理；

4. 工程原理

习题要点：现代农业生态工程的系统原理、生态原理、经济原理、工程原理的内涵。

第三节 生态设计

1. 生态设计的原则

2. 农业生态工程设计的概念

3. 农业生态工程设计的方法

习题要点：生态设计的原则和农业生态工程设计的方法

第四节 生态技术及农业生态工程技术

习题要点：生态技术及农业生态工程技术的内涵

第五节 农业生态工程建设的原则

习题要点：农业生态工程建设的原则有哪些

第六节 农业生态规划

1. 农业生态规划的含义

2. 生态农业规划的意义

3. 生态农业规划的特点和要求

4. 生态农业规划的主要内容

5. 生态农业规划示例

习题要点：农业生态规划的定义和内容

本章重点、难点：现代农业生态工程的系统原理、生态原理、经济原理、工程原理，及每个原理。

本章教学要求：了解生态工程、农业生态工程、农业生态规划的概念；理解农业生态工程设计中平面设计、垂直设计、食物链设计和时间设计的概念；掌握现代农业生态工程的系统原理、经济原理、工程原理，及每个原理包括的具体方面；重点掌握生态原理及相关内容。

第三章 土壤生态工程

第一节 土壤生态系统的特点

1. 土壤生态系统是多层次结构的复合生态系统

2. 土壤生态系统是开放的动态生态系统

3. 土壤生态系统是自然过程最活跃的场所

4. 土壤生态系统是人类活动最激烈的场所

习题要点：土壤生态系统的特点

第二节 土壤培肥生态工程

1. 秸秆还田技术

2. 绿肥还田技术

3. 配方施肥技术

习题要点：土壤培肥生态工程概念和类型

第三节 水土保持生态工程

1. 水土保持的耕作措施

2. 水土保持的治坡治沟工程措施

3. 水土保持的林草生物措施

习题要点：水土保持生态工程类型

第四节 土壤改良生态工程

1. 盐渍土综合治理。

2. 沙荒地综合治理。

3. 污染土壤的防治和修复

习题要点：土壤改良生态工程概念和类型

第五节 土壤综合生态工程

1. 土壤综合管理

2. 我国的土壤综合管理系统

习题要点：土壤的综合管理

本章重点、难点：土壤生态系统的特点

本章教学要求：了解土壤生态工程概念，了解土壤培肥生态工程、水土保持生态工程、土壤改良生态工程的概念和类型；掌握土壤生态系统的特点。

第四章 农田生态工程

第一节 农田生态系统及其主要特征

1. 农田生态系统的概念

2. 农田生态系统的重要特点

习题要点：农田生态系统的概念和特点

第二节 农田作物生态工程

1. 农作物的轮作、间作和套种

2. 农田种菇

习题要点：了解多熟种植、复种、混作、套作、间作等

第三节 农田林网生态工程

1. 农田防护林带

2. 林粮间作

3. 农作物与片林相结合

4. 综合农林结构类型

习题要点：农田林网的主要类型

第四节 农田病虫草害的生物防治生态工程

1. 生物防治的意义

2. 生物防治的范围和内容

习题要点：农田病虫草害的生物防治生态工程概念和类型

第五节 复合农林业生态工程

1. 水网地区的复合农林业

2. 南方丘陵山区复合农林业

3. 热带地区农林复合生态工程

习题要点：复合农林业生态工程概念和基本原理

本章重点、难点：农田生态系统概念、组成和特征

本章教学要求：了解农田作物生态工程中多熟种植、复种、混作、套作、间作的概念；了解农田病虫草害的生物防治生态工程概念和类型；了解复合农林业生态工程概念和基本原理；掌握农田生态系统概念、组成和特征。

第五章 养殖业生态工程

第一节 放牧动物群落生态工程

1. 放牧动物群落综合化

2. 优化畜群结构，分区放牧

习题要点：放牧动物群落综合化的概念

第二节 畜牧养殖生态工程

1. 畜牧群落生态工程

2. 综合防治生态工程

习题要点：畜牧群落生态工程和综合防治生态工程的定义

第三节 农牧复合生态工程

习题要点：农牧复合生态工程中家畜的主要功能

第四节 水体养殖生态工程

习题要点：水体空间的分层

第五节 农渔复合生态工程

习题要点：稻鱼共生的生态学原理

第六节 农林牧副渔复合生态工程

习题要点：农林牧副渔复合生态工程概念

本章重点、难点：稻鱼共生的生态学原理

本章教学要求：了解养殖业生态工程概念、放牧动物群落综合，了解农牧复合生态工程中家畜的主要功能、农渔复合生态工程概念、农林牧副渔复合生态工程概念；掌握稻鱼共生的生态学原理。

第六章 微生物生态工程

第一节 食用菌生态工程

习题要点：食用菌生态工程类型

第二节 微生物生态工程

习题要点：微生物生态工程的产生和饲料酵母的应用

第三节 植物微生物生态工程

1. 固氮菌：在植物氮素营养中具有重要地位。

2. 菌根菌：在植物水分、养分吸收及抗逆境方面具有重要地位。

习题要点：根际和根际微生物的概念，固氮菌和菌根菌的作用和地位

第四节 动物微生物生态工程

1. 瘤胃微生物与反刍动物间的共生关系

2. 微生物与昆虫之间共生关系

3. 微生物在动物体内的寄生

习题要点：瘤胃微生物与反刍动物间的共生关系

第五节 环境微生物生态工程

本章重点、难点：根际和根际微生物的概念，固氮菌和菌根菌的作用和地位，瘤胃微生物与反刍动物间的共生关系。

本章教学要求：了解微生物生态工程的产生背景、概念和意义，了解植物微生物生态工程概念、饲料酵母的应用；掌握根际和根际微生物的概念，固氮菌和菌根菌的作用和地位，掌握微生物与动物间的关系，尤其是瘤胃微生物与反刍动物间的共生关系。

第七章 农村能源生态工程

第一节 农村能源现状及问题

1. 农村能源的短缺和浪费

2. 农村能源短缺导致生态恶化

习题要点：农村能源现状及存在问题

第二节 节能工程

习题要点：节能工程涵盖的内容

第三节 可再生能源合理开发利用

习题要点：可再生能源的类型及其合理开发

第四节 沼气能的开发利用

1. 沼气综合利用的生态学意义及与生态农业的关系

2. 沼气发酵技术

3. 沼气综合利用技术

习题要点：沼气发酵条件和综合利用

本章重点、难点：影响沼气发酵的主要因素

本章教学要求：了解农村能源的现状和存在问题，了解充分利用太阳光能的措施，了解沼气能的开发利用的概念；理解沼气综合利用与生态农业的关系及其生态学意义，掌握影响沼气发酵的主要因素。

第八章 水污染修复生态工程

第一节  水生生态系统

1.   水生生态系统的特点

2.   水体富营养化的概念与成因

3.   水体富营养化产生的危害

习题要点：水体富营养化概念、产生原因和危害

第二节  湖泊、池塘水体的生态修复

1.   湖泊水体的重要性及其污染现状

2.   污染来源及防治方法

3.   修复的目标与原则

4.   物理修复

5.   化学修复

6.   生态修复

习题要点：水体修复的目标、原则和方法

本章重点、难点：水体修复的方法及要点

本章教学要求：理解水体富营养化概念、产生原因和危害；理解水体污染的来源和防治方法，理解水体修复的目标和原则，理解水体物理修复、化学修复和生态修复的类型。

五、考核方式及要求  

本课程的考核主要通过闭卷考试，占总考核成绩的70％，在试卷中通过增加判断题考核学生对基本概念的掌握和理解程度；通过加强论述题的比重，重点考核学生利用所学生态工程学知识和理论综合分析和解决实际生态工程设计的能力。此外，加强平时考核的导向作用和效果，通过课堂提问充分发挥学生的能动性，锻炼学生解决问题的能力以及语言组织能力，通过生态工程学的综合学习让学生掌握一些实际的知识技能。还通过综述论文的写作来加强学生的生态工程学的综合知识。回答问题及讨论后的发言共占总成绩的10％、书面综述论文作业和出勤率各占总成绩的10％。

六、推荐教材及教学参考书 

1.        《生态工程学》（第二版），钦佩，安树青，颜京松主编. 南京；南京大学工业出版社，2002，标准书号：7-350-03163-1/R·128

2.        《农业生态学》，王宏燕、曹志平主编，化学工业出版社，2008年，标准书号：978-7-122-02054-3

3.        《生态工程》，云正明等，科学出版社，2000年版，标准书号：

4.        《实用生态工程学》，盛连喜，许嘉巍，刘惠清编著，高等教育出版社，2005年，标准书号： 9787040177480

5.        《中国生态农业》，严力蛟主编，气象出版社，2003年，标准书号：9787502936181

 

大纲修订人：焦加国

大纲审定人：

修订日期：2015年4月27日