生态工程 李季许艇
生态工程 李 季 许 艇
目录 第一章绪论 第二章生态工程设计基本原理 第三章土壤恢复生态工程 第四章农田复合生态工程 第五章养殖业生态工程 第六章土壤污染修复生态工程 第七章水体污染修复生态工程 第八章固体废弃物利用生态工程 第九章微生物生态工程 第十章综合生态工程
第一章 绪论 第二章 生态工程设计基本原理 第三章 土壤恢复生态工程 第四章 农田复合生态工程 第五章 养殖业生态工程 第六章 土壤污染修复生态工程 第七章 水体污染修复生态工程 第八章 固体废弃物利用生态工程 第九章 微生物生态工程 第十章 综合生态工程 目 录
第一章绪论 第一节生态工程的概念和意义 第二节生态工程的主要类型和特征 第三节生态工程的发展历史及现状 第四节我国生态工程的发展战略
第一章 绪论 第一节 生态工程的概念和意义 第二节 生态工程的主要类型和特征 第三节 生态工程的发展历史及现状 第四节 我国生态工程的发展战略
第一节生态工程的概念和意义
第一节 生态工程的概念和意义
生态工程的概念及由来 ■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(ecological engineering):H.T.Odum 。(1962):“人运用少量辅助能而对那种以自然能为主的系统进行的环境 控制。”'“Environmental manipulation by man using small amounts of supplementary energy to control systems in which the main energy drives are still coming from natural sources" ■(1971)“人对自然的管理即生态工程”“The management of nature is ecological engineering,an endeavor with singular aspects supplementary to those of traditional engineering"- Environment,Power and Society" ■(1983)“设计和实施经济与自然的工艺技术称之为生态工程”“Te engineering of new ecosystem designs is a field that uses systems that are mainly self-organizing"-Systems Ecology
一、生态工程的概念及由来 ◼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（ecological engineering）: H. T. Odum ◼（1962）：“人运用少量辅助能而对那种以自然能为主的系统进行的环境 控制。”“Environmental manipulation by man using small amounts of supplementary energy to control systems in which the main energy drives are still coming from natural sources” ◼（1971）“人对自然的管理即生态工程”“The management of nature is ecological engineering, an endeavor with singular aspects supplementary to those of traditional engineering”— Environment, Power and Society” ◼（1983）“设计和实施经济与自然的工艺技术称之为生态工程 ”“The engineering of new ecosystem designs is a field that uses systems that are mainly self-organizing”—Systems Ecology
生态工程概念 ■1988、1989年美国Mitsch,W.J.提出的生态工 程概念是：“为了人类社会和其自然环境两方面 利益而对人类社会和自然环境的设计”。 Uhlmann,】 D.(1983),Straskraba,M. (1984,1985)、Straskraba和Cnauck,A.H. (1985)又提出了生态工艺一词，并定义为“在 深入了解生态学基础上，在措施上花最小代价， 对环境最少的损伤，.是对生态系统管理技术 的运用
◼1988、1989年美国Mitsch，W. J. 提出的生态工 程概念是：“为了人类社会和其自然环境两方面 利益而对人类社会和自然环境的设计” 。 ◼Uhlmann，D. （1983）， Straskraba，M. （1984，1985）、Straskraba和Cnauck，A. H. （1985）又提出了生态工艺一词，并定义为“在 深入了解生态学基础上，在措施上花最小代价， 对环境最少的损伤，.是对生态系统管理技术 的运用。” 生态工程概念
生态工程概念 早在194年，马世骏在研究防治蝗虫灾害时，即从生态学理论出发，提出调整生 态系统结构、控制水位及苇子面积等，改变蝗虫的滋生地，改善生态系统结构和 功能的生态工程设想、规划与措施。实践结果生态效益和经济效益十分显著。 1979年，马世骏在中国环境科学学会作了《环境理论的发展和意义》的学术报告 在总结了他几十年生态学研究的基础上，进一步形成了生态工程思想。他说：由 于工业发展过程中，出现的环境受干扰和迫切需要采取的保护政策，促使人们不 得不在社会—经济—生态—资源物质系统之间，考虑多方面依赖的特点， 从而近来在社会科学和自然科学之间产生了新的杂交科学前沿，即社会一经 济一自然生态系统的结合，它是处理当前国际上五大社会问题的重要理论依据 又说：工业城市生态学是近年开展研究的典型的社会一经济一自然生态系统， 在此复合系统中，包括复杂的物质能量代谢系统及地质化学循环系统。此项研究 密切联系废物管理、营养物质循环和区域性食物供应系统这三个系统的循环关系 可以及时而有效地把人类和动物废物还回土壤，把工业废物分别加以分解或再生 这对持续地维护现代化都市的优良环境和支持郊区现代化农业是至关重要的。它 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过程，可称为生态系 统工程
生态工程概念 早在1954年，马世骏在研究防治蝗虫灾害时，即从生态学理论出发，提出调整生 态系统结构、控制水位及苇子面积等，改变蝗虫的滋生地，改善生态系统结构和 功能的生态工程设想、规划与措施。实践结果生态效益和经济效益十分显著。 1979年，马世骏在中国环境科学学会作了《环境理论的发展和意义》的学术报告， 在总结了他几十年生态学研究的基础上，进一步形成了生态工程思想。他说：由 于工业发展过程中，出现的环境受干扰和迫切需要采取的保护政策，促使人们不 得不在社会——经济——生态——资源物质系统之间，考虑多方面依赖的特点， 从而近来在社会科学和自然科学之间产生了新的杂交科学前沿，即社会——经 济——自然生态系统的结合，它是处理当前国际上五大社会问题的重要理论依据。 又说：工业城市生态学是近年开展研究的典型的社会——经济——自然生态系统， 在此复合系统中，包括复杂的物质能量代谢系统及地质化学循环系统。此项研究 密切联系废物管理、营养物质循环和区域性食物供应系统这三个系统的循环关系， 可以及时而有效地把人类和动物废物还回土壤，把工业废物分别加以分解或再生， 这对持续地维护现代化都市的优良环境和支持郊区现代化农业是至关重要的。它 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过程，可称为生态系 统工程
生态工程概念 ■生态工程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，1984）。 ■目标是在促进良性循环的前提下，充分发挥物 质的生产潜力，防止环境污染，达到生态效益与 经济效益的同步发展。 ■生态工程的原理是生态系统的“整体、协调、 再生、循环”，是生态学的原理在资源管理、环 境保护和工农业生产中的应用
生态工程概念 ◼生态工程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，1984）。 ◼目标是在促进良性循环的前提下，充分发挥物 质的生产潜力，防止环境污染，达到生态效益与 经济效益的同步发展。 ◼生态工程的原理是生态系统的 “整体、协调、 再生、循环” ，是生态学的原理在资源管理、环 境保护和工农业生产中的应用
生态工程和环境工程的比较 工程类型 环境工程 生态工程 基本单元 自然系统 生态系统 基本理论 环境科学 生态学 基本能源 化石能 太阳能 基本费用 大量 合理 设计特点 人为 人类辅助下的自组织 控制结构 污染源 有机体 与自然关系 再污染 协调、无污染 生物多样性 改变 保持或增加
工程类型 环境工程 生态工程 基本单元 自然系统 生态系统 基本理论 环境科学 生态学 基本能源 化石能 太阳能 基本费用 大量 合理 设计特点 人为 人类辅助下的自组织 控制结构 污染源 有机体 与自然关系 再污染 协调、无污染 生物多样性 改变 保持或增加 生态工程和环境工程的比较
生态工程与其它工程比较 Introduction 50% Restoration Ecology Composting Microcosms Environmental Soil Engineering Invasive Bioengineering Exotic Trestment Wetlands Species 100% 0% Contribution of non-living.engineering technology Contribution of living.ecological systems 0% 100% FIGURE 1.5 The realm of ecological engineering as detined by relative design contributions from traditional technology vs.ecological systems.Ecological engineering applications occur to the right of the 50%line.The six examples of ecological engineering applications covered in chapters of this book are shown with hypothetical locations in the design space.See also Mitsch (1998b)
生态工程与其它工程比较