生态工程学的形成与发展

生态工程学的产生和发展经历了一个较为漫长的历史过程，而且由于不同地区面临主要环境问题的差异，在起源与发展方面具有多元性。根究其发展过程，概括起来讲可以分为3个时期:生态工程学萌芽时期;生态工程学建立时期;现代生态工程学时期。

(一)生态工程学萌芽时期

生态工程学产生于人类祖先生产生活实践过程中，对生态学思想的不自觉应用。在人类文明早期，为了生存而进行的各种农耕养殖活动已经反映出古人对生态工程的实践与应用。在一些中外古籍中，已有很多关于生态工程实践的记载。例如，《吕氏春秋》中记载“竭泽而渔，而明年无鱼;焚薮而田，而明年无兽”，包含了人类对生态工程学中所强调的物种共生原理的朴素理解。

而清朝时期古人所创造的“桑基鱼塘”生态农业模式，体现了对生态工程学中食物链原理的熟练应用。根据《高明县志》记载:“将洼地挖深，泥复四周为基，中凹下为塘，基六塘四。基种桑，塘畜鱼，桑叶饲蚕，蚕屎饲鱼，两利俱全，十倍禾稼。”这一模式即可养蚕，又可饲鱼肥田，至今仍在我国南方很多地区沿用。对于不同区域的环境特征，古人在食物链原理应用方面十分注重结合实际。例如，针对北方草原广袤，适于养殖牲畜的特点，在《幽风广义》中提出“多种苜蓿，广畜四化”“多得粪壤，以为肥田之本”，创造性地提出了粮、草、畜三结合的生态工程发展模式。这种基于生态工程原理对农畜用养的巧妙结合，使中国在土地长期集约耕种的情况下，没有出现西方多个国家数次出现的大范围地力衰竭现象。同样，当前的农业生产更加依赖于生态工程技术的应用。因此，可以说生态工程学是中国农业经久不衰的基础。

除了从历史典籍中可以发现萌芽时期生态工程学的众多应用外，古人应用其原理创造的工程有许多至今仍发挥着重要的生态功能。其中，最有名的即都江堰水利工程。作为全世界年代最久，迄今仅存的古代水利“生态工程”，其科学的工程规划和合理的工程布局，在分水、导水、引水以及排洪泄沙等多个方面兼具功能，体现了古人在自觉应用生态工程学方面的伟大成就。

(二)生态工程学建立时期

以18世纪后半叶的第一次工业革命和19世纪30年代的第二次工业革命为代表，产业革命在为人类社会生产力带来飞速发展的同时，人类不得不面对伴随而来的各种资源、生态以及环境方面的问题。生态环境问题在世界范围内引起各国政府的重视，是同反映这一时期的生态环境污染现状的调查报告与科普作品分不开的。1962年美国海洋生物学家Rachel Carson编写的科普作品《寂静的春天》，作为标志人类首次关注环境问题的著作，促使环境保护事业在世界范围迅速发展。

20世纪60年代生态工程学概念的提出正是基于这一历史背景，在农业与环境领域得到发展。这一时期，西方发达国家在应对资源与能源危机的过程中，归纳总结出生态恢复工程的共性，进而在不同时期提出针对不同环境问题的生态工程概念。概念形成初期，Odum HT将其定义为“以少量人为辅助能源对以自然能源驱动为主的系统进行环境控制工程措施”。1983年在结合自组织理论，对生态工程学的定义进一步修正后提出，将设计实施经济与自然的工艺技术称作生态工程学。而Uhlmann和Straskraba则认为生态工程学与生态技术为同义词，将其定义为在环境管理方面，根据对生态学深入了解，花最小代价的措施，且对环境损害最小的技术。

国内同一时期发展起来的生态工程，所需要解决的不仅是环境资源问题，而且还有人口增长，资源有限及遭受破坏等综合问题。在这种背景条件下，催生的生态工程学概念是以上述生态环境问题为核心的。早在1954年，马世俊教授在研究蝗虫灾害防治的过程中，提出了以生态系统结构调整和水位控制为主要措施的生态工程措施。随后经过25年的实践工作总结，在1979年形成了较为系统的生态工程学的思想。其所提出的生态系统工程学概念强调生态工程的研究对象为“社会-经济-自然生态系统”，强调重点关注废物管理、营养物质循环以及区域性食物供应3个系统的循环关系，提出所依据的机理就是模拟自然生态系统长期持续链环结构的功能。

这一时期生态工程学是根据全球不同区域所面临的生态、环境、人口、资源以及经济问题，提出各种不同的定义，处于概念的建立初期，在理论基础、概念内涵、原则步骤以及评价目标等方面的认识还十分有限。

(三)现代生态工程学时期

现代生态工程学时期是以1989年Mitsch和Jorgensen所著《生态工程》的出版为标志。该著作由多个国家的学者合著，明确给出了生态工程学的研究对象、基本原理与方法。并且随着国内外生态工程相关期刊的创刊，如Ecological Engineering、Ecological Applications、《应用生态学报》等，生态工程终于步入现代发展时期。

当前一般认为生态工程学以人工生态系统、人类社会生态环境以及自然生态资源等为研究对象，以生态环境保护与社会经济协同发展为目标。其基本原理是以生态学、经济学和工程学原理为基础。方法与应用则主要包括生态系统设计、受损生态系统恢复、自然资源保护利用以及人类社会生态环境改善4个方面。

根据上述认识，颜京松(2001)给出了生态工程学一个较为全面的定义:为了人类社会和自然双双受益，着眼于生态系统，特别是社会-经济-自然复合生态系统的可持续发展能力的综合工程技术，促进人与自然调谐，经济与环境协调、可持续发展，从追求一维的经济增长或自然保护，走向富裕、健康、文明三位一体的复合生态繁荣。

随着生态工程学概念的完善，其在学科分支方面也有了较为明确的定位:隶属于应用生态学学科、管理生态学分支。并且随着生态工程学的发展，学科分类日益成熟。根据区域类型可划分为:山地生态工程、水体生态工程、湿地生态工程、滩涂生态工程、草原生态工程、盐碱地生态工程、沙漠生态工程、过渡带生态工程、环境脆弱带生态工程;根据产业类型可划分为:农业生态工程，种植业生态工程，林业生态工程，畜牧与水产养殖生态工程，污染生态工程，大气、水、景观生态工程，环境生态工程和城市生态工程等。学科分支的定位和学科分类的完善有助于现代生态工程学的进一步发展。