第1章生态工程绪论.ppt

生态工程学 修课班级：90801 主讲老师：杨忆新 邮箱：NEUQHJYANG@163.com 密码：123456 主要参考书目： 《生态工程—原理及应用》白晓慧，高等教育出版社 《实用生态工程学》盛连喜，高等教育出版社 《生态工程》李季，化学工业出版社 授课时间：8周（32学时） 课程性质：考查 考试形式： 平时成绩：作业；出勤 最终成绩=平时成绩Х30%+考试成绩Х70% 本课程内容安排： 第1章 绪论（2学时） 第2章 生态工程原理（2学时） 第3章 生态工程规划与评价（2学时） 第4章 生态工程设计与监理（2学时） 第5章 农业生态工程（4学时） 第6章 产业生态工程（4学时） 第7章 环境生态工程（4学时） 第8章 林业生态工程（4学时） 第9章 景观生态工程（4学时） 第10章 城市生态工程（4学时） 第一章 绪论 1.1 生态工程的概念及学科背景 1.2 国内外生态工程特征比较 1.3 生态工程研究与实践进展 1.1 生态工程的概念及学科背景 生态工程是在20世纪60年代全球生态危机爆发以来，人们寻求解决对策的宏观背景下应运而生的。 生态工程的目的就是通过对复合生态系统的管理，以解决工业化过程带来的产业发展与资源消耗、人口增长与环境退化、社会发展与生态恶化的矛盾。 同时，通过生态工程的设计手段，把本来矛盾的事物，转化为相互协调、彼此促进，不断向良性方向发展的事物，使人类社会、经济生产和生态环境实现可持续发展。 首先，上世纪三四十年代以来，生态学研究的整个领域都取得了重大进展。生态工程导源于生态学，它是应用生态学的一个分支学科。这一时期应用生态学的多分支也迅速发展，例如农业生态学、城市生态学，并取得了许多重要成就，为生态工程概念的完善和生态工程学的建立奠定了科学基础。 二、生态工程的定义 美国学者H. T. Odum首先于1962年提出生态工程这个概念。 “为了控制生态系统，人类应用来自自然的能源作为辅助能对环境的控制”。 1984年，我国马世骏教授定义生态工程 1.2 国内外生态工程特征比较 就生态工程的实际应用来说，我国已有数千年的历史。基于我国是世界上最大的农业国，有数千年的精耕细作的农作传统和经验。 中国古典哲学，阴阳五行说 国外农业生态工程研究进展 20世纪30年代起，大型农业机械的出现，化学工业的飞速发展，以及农业生物技术，使西方发达国家的农业劳动生产率大大提高，农畜产品也大幅度增加。 集约化农业的问题： （1）能耗高； （2）加剧了土地资源的衰竭； （3）大量化学物质的投入造成土壤、水体和农产品的严重污染。 为了解决这些问题，西方发达国家发展了多种形式的替代农业，其中包括综合农业、再生农业、有机农业、持久农业、生物农业、生物动力农业和自然农业等类型。 在美国，主要以从事有机农业的研究和开发为特色。 西欧各国侧重于生物农业和生物动力农业。其中畜牧业占很大比重，有专业奶牛场、畜牧场、综合农场等。 亚洲国家也开展了生态农场的研究和建设。例如菲律宾的马雅农场，泰国的蜀农场，都是实行立体种养与资源循环利用的典型。 日本致力于自然农业的研究。强调让土壤动物在适宜条件下生长，使土壤肥沃，生产力提高。 在美国，污水处理生态工程已有多处。 如在佛罗里达种植柏树培养深林湿地，用来处理污水中的营养盐，可使污水中的有机质、营养盐和金属元素去除50%。 在俄亥俄州，应用蒲草为主的湿地生态系统处理煤矿所排含有FeS酸性废水，使废水中铁含量减少了50-60%。 在马塞诸塞州，于沼泽及盐滩上建立生态工程，处理陆上废水，防止海洋的富营养化。 在丹麦，1972~1976年对防止Glums湖富营养化的生态工程进行了研究，建立了生态模型，结果去除了进湖污水中90-98%的磷，1976~1981年对模型进行改进和修正。 在瑞典，应用机械法、生物法和化学法3个步骤处理污水，已有80%的生活污水受到处理。还有利用污水作为肥料、农田灌溉处理污水，使波罗的海内海“赤潮”大为减少。另建温室培养多种水生植物净化污水。 在荷兰，自70年代起，已通过增加直接摄食藻类及在阳光和营养方面有竞争力的生物种类，来防止水体富营养化。另在一些居民区建立了若干生活污水处理小型生态工程。 德国也自70年代起应用芦苇占优势的湿地来净化污水。 爱沙尼亚利用种植水生维管束植物的湿地来净化污水。 匈牙利自1972年起即开始应用中国传统的综合养鱼经验，用污水养鱼生态工程来处理污水。 1.3 生态工程研究与实践进展 一、生态工程研究进展 1、数学模型及新技术应