一、生态工程的兴起

1、 一、生态工程的兴起生态工程的兴起“可持续发展可持续发展”的内涵的内涵:经济发展不仅要满足当代人的需要经济发展不仅要满足当代人的需要,还要不危害后代人发展能力。还要不危害后代人发展能力。美国生态学家美国生态学家H.T.H.T.奥德姆于奥德姆于19621962年首先提出年首先提出“生态工程生态工程”概念：概念：即以从自然系统获得的技术为基础，解决人类即以从自然系统获得的技术为基础，解决人类社会环境问题的一门工程分支科学，它所需的社会环境问题的一门工程分支科学，它所需的人类工程技术仅仅起辅助作用，而不是起主要人类工程技术仅仅起辅助作用，而不是起主要作用；或作用；或“人类应用主要来自自然的能源作为人

2、类应用主要来自自然的能源作为辅助能对环境的控制辅助能对环境的控制”；或；或“对自然的管理就对自然的管理就是生态工程，更好的措施是与自然结成伙伴关是生态工程，更好的措施是与自然结成伙伴关系系”。H.T.奥德姆的学生米奇（W.J.Mitsch）继承其思想，于1989年编了世界上第一本生态工程专著，并于1992年主编创办了生态工程杂志。他对生态工程的定义是：生态工程是为了人类和自然的相互利益而进行的一种生态系统设计。 我国著名生态学家马世骏先生我国著名生态学家马世骏先生19791979年首先年首先倡导生态工程。他对生态工程下的定义是：倡导生态工程。他对生态工程下的定义是：生态工程是应用生态系统中物种

3、共生与物质生态工程是应用生态系统中物种共生与物质循环再生的原理、结合系统工程的最优化方循环再生的原理、结合系统工程的最优化方法，设计的分层多级利用物质的生产工艺系法，设计的分层多级利用物质的生产工艺系统。生态工程的目标就是在促进自然界良性统。生态工程的目标就是在促进自然界良性循环的前提下，充分发挥物质的生产潜力，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防止环境污染，达到经济效益与生态效益同步发展。它可以是纵向的层次结构，也可以步发展。它可以是纵向的层次结构，也可以发展为由几个纵向工艺链索横连而成的网状发展为由几个纵向工艺链索横连而成的网状工程系统。工程系统。

4、 人类应用生态学和系统学的人类应用生态学和系统学的基本原理和方法，通过系统设计、基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善、并提高生态系统的式进行改善、并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自生产力，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。然环境的和谐发展。 二、生态工程的概念生态工程的概念 三、生态工程在我国的发展和应用生态工程在我国的发展和应用书书P69页页 类型类型1物质循环利用的生态工程物质循环利用的生态工程城市：城市：

5、生活垃圾进行减量化、无害化、资源化处理，将生活垃圾进行减量化、无害化、资源化处理，将生活垃圾中有机部分、人畜的粪便等转化为优质生态生活垃圾中有机部分、人畜的粪便等转化为优质生态复合肥。复合肥。农村：农村：发展养殖业，将农作物秸秆发展养殖业，将农作物秸秆“过腹还田过腹还田”，利用，利用禽畜粪便与作物秸秆培养食用菌后再培养蚯蚓，蚓烘禽畜粪便与作物秸秆培养食用菌后再培养蚯蚓，蚓烘残渣再作为肥料，既减少或避免了田间烧草给环境带残渣再作为肥料，既减少或避免了田间烧草给环境带来的污染，又增加了产值。来的污染，又增加了产值。 类型类型2节水和废水处理与应用的生态工程节水和废水处理与应用的生态工程西北干旱地区

6、：雨水和地表水收集西北干旱地区：雨水和地表水收集农业区：节水灌溉技术农业区：节水灌溉技术城市、工业节水系统的开发等城市、工业节水系统的开发等节水节水造糖厂：糖蜜制酒精造糖厂：糖蜜制酒精造纸厂：废液回收钙粉、木质素造纸厂：废液回收钙粉、木质素屠宰场：废血提取凝血酶、血红蛋白屠宰场：废血提取凝血酶、血红蛋白废水处理废水处理与应用与应用 对环境造成危害的污染物，采用对环境造成危害的污染物，采用一定的措施和技术，就能够进行回收一定的措施和技术，就能够进行回收和循环利用，这样不但能够减少环境和循环利用，这样不但能够减少环境污染，而且提高了资源的利用效率，污染，而且提高了资源的利用效率，减少了资源的浪费。

7、例如，对废污水减少了资源的浪费。例如，对废污水中的重金属或氮、磷等养分就可以进中的重金属或氮、磷等养分就可以进行回收再利用。因此说污染物是放错行回收再利用。因此说污染物是放错了地方没有被利用的资源。了地方没有被利用的资源。如何理解如何理解“污染物是放错地方的资源污染物是放错地方的资源”这句话？这句话？类型类型3山区山区小流域综合治理与开发的生小流域综合治理与开发的生态工程态工程问题问题: :小流域水小流域水土流失问题土流失问题对策对策: :进行综进行综合治理合治理 案例案例: :甘肃陇南甘肃陇南县县“九子九子 登登 科科”模式模式山顶戴帽子：山顶戴帽子：山头实行封禁管理、营造水土保持林，保山头

8、实行封禁管理、营造水土保持林，保护和恢复植被；护和恢复植被；山腰系带子：山腰系带子：半山陡坡退耕还林还草，发挥林草拦蓄作半山陡坡退耕还林还草，发挥林草拦蓄作用，减少径流；用，减少径流；坡地修台子：坡地修台子：坡耕地以坡改梯田为突破口，建设基本农坡耕地以坡改梯田为突破口，建设基本农田，为调整农业产业结构提供条件；田，为调整农业产业结构提供条件；地埂锁边子：地埂锁边子：充分利用地埂种植经济作物，既获得经济充分利用地埂种植经济作物，既获得经济效益，又保护地埂；效益，又保护地埂；荒地荒沟栽苗子：荒地荒沟栽苗子：在荒山、荒沟、荒坡地建设薪炭林；在荒山、荒沟、荒坡地建设薪炭林；山脚种果子：山脚种果子：山脚

9、发展经济林果园，促进商品经济发展；山脚发展经济林果园，促进商品经济发展；沟底穿靴子：沟底穿靴子：在干、支、毛沟沟底修建谷坊、拦挡坝，在干、支、毛沟沟底修建谷坊、拦挡坝，建设沟坝地，拦蓄泥沙，防止沟壑被水冲蚀而导致其不断扩建设沟坝地，拦蓄泥沙，防止沟壑被水冲蚀而导致其不断扩张；张；见缝插针钉扣子：见缝插针钉扣子：利用田间地头、房前屋后栽植林果，利用田间地头、房前屋后栽植林果，发挥零星作用，提高治理程度；发挥零星作用，提高治理程度；秋田盖罩子：秋田盖罩子：在缓坡耕地改顺坡种植为横坡等高种植、在缓坡耕地改顺坡种植为横坡等高种植、实行地膜覆盖等保土耕作措施。实行地膜覆盖等保土耕作措施。”九九子子登登科

10、科”模模式式 类型类型4清洁及可再生能源系统组合利用清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程的生态工程沼气、太阳能、风能的开发和利用沼气、太阳能、风能的开发和利用其它：其它：（1）生态住宅、生态小区和生态城镇的生态生态住宅、生态小区和生态城镇的生态工程工程 （2）生态恢复工程生态恢复工程 （3）生态旅游生态旅游 （4）绿色化学工程绿色化学工程农业生产中解决积温不足和充分利用光照的措施：农业生产中解决积温不足和充分利用光照的措施：（1）间种间种（2）套种套种（3）轮种轮种二、农业生态工程的意义：二、农业生态工程的意义：有效地促进了物质有效地促进了物质循环、能量流动、信息流动的畅通，人与环境和谐相循

11、环、能量流动、信息流动的畅通，人与环境和谐相处，经济、生态环境和社会效益的同步发展，是实现处，经济、生态环境和社会效益的同步发展，是实现农业现代化过程中保证农业可持续发展的一种生产方农业现代化过程中保证农业可持续发展的一种生产方式。式。 一、农业生态工程的概念：一、农业生态工程的概念：以生态学原理为以生态学原理为依据，将种植、养殖、水产、园艺与林业、副业、加依据，将种植、养殖、水产、园艺与林业、副业、加工业等进行优化，将农业废弃物的转化、再生及资源工业等进行优化，将农业废弃物的转化、再生及资源化等综合起来，将节能、应用清洁能源、生态建筑以化等综合起来，将节能、应用清洁能源、生态建筑以及人口控制

12、、生物多样性保护等结合起来。及人口控制、生物多样性保护等结合起来。1、庭院生态工程、庭院生态工程“四位一体四位一体”生态工程物质循环示意图生态工程物质循环示意图 “四位一体四位一体”充分应用了物质循环和生物多样性等原理，充分应用了物质循环和生物多样性等原理，提高了单位土地面积的产出，同时减少了环境污染，大大提高了单位土地面积的产出，同时减少了环境污染，大大提高了农业的综合效益。提高了农业的综合效益。 三、常见的生态工程三、常见的生态工程2、农业生态工程、农业生态工程四、生态工程所遵循的基本原理四、生态工程所遵循的基本原理*（1 1）物质循环再生原理）物质循环再生原理（2 2）物种多样性原理）物

13、种多样性原理物种越丰富，生态系统的抵抗力稳定性越高物种越丰富，生态系统的抵抗力稳定性越高（3 3）协调与平衡原理）协调与平衡原理需要考虑环境承载力即环境容纳量需要考虑环境承载力即环境容纳量（4 4）整体性原理）整体性原理整体指社会整体指社会- -经济经济- -自然复合成的巨大系统自然复合成的巨大系统（5 5）系统学和工程学原理）系统学和工程学原理系统的结构决定功能原理系统的结构决定功能原理系统整体性原理系统整体性原理五、我国农业生态工程的主要技术五、我国农业生态工程的主要技术（1）物质的良性循环技术物质的良性循环技术（2）洁净可再生的新能源开发技术洁净可再生的新能源开发技术（3）种植业和畜牧业

14、合理优化技术种植业和畜牧业合理优化技术 一、水利工程会打破流域生态系统的动态平衡水利工程会打破流域生态系统的动态平衡大型水利工程给流域生态环境带来的有利影响：大型水利工程给流域生态环境带来的有利影响：（1）改善水库周边环境改善水库周边环境（2）防止洪涝灾害防止洪涝灾害（3）改善大坝上游的航运条件改善大坝上游的航运条件（4）开发清洁能源水电能开发清洁能源水电能大型水利工程给流域生态环境带来的不利影响：大型水利工程给流域生态环境带来的不利影响：（1）破坏原生态系统的生物生活环境破坏原生态系统的生物生活环境（2）改变两岸土壤特性改变两岸土壤特性（3）诱发地震诱发地震（4）水质的变化水质的变化 二、水

15、利工程要与生态保护工程同步进行水利工程要与生态保护工程同步进行 水利工程是人类自身发展必须的，水利工水利工程是人类自身发展必须的，水利工程对河流生态环境的影响也是必然的，我们程对河流生态环境的影响也是必然的，我们人类能做的是通过合理的、科学的规划设计人类能做的是通过合理的、科学的规划设计和管理，将这些影响减少到最底程度。和管理，将这些影响减少到最底程度。 一、生态工程的研究对象扩展为一、生态工程的研究对象扩展为“社社会经济自然复合生态系统会经济自然复合生态系统”生态工程就是以整体观为指导，在系统水平上进生态工程就是以整体观为指导，在系统水平上进行研究，以整体调控为处理手段。行研究，以整体调控为处理手段。社会自然经济复合生态系统示意图社会自然经济复合生态系统示意图二、可持续发展是生态工程的总体目标、可持续发展是生态工程的总体目标生态工程的目标由保护环境扩展到为了人类社会生态工程的目标由保护环境扩展到为了人类社会和自然双双受益，人和自然和谐共存，促进经济与环和自然双双受益，人和自然和谐共存，促进经济与环境的协调发展。从