5.4+生态工程技术专题

嘉兴 深圳
南阳 武宁
• ——城市绿地工程呈多样化
公园绿地
生产绿地（花圃）
防护绿地
附属绿地（道路）
• 4. 生态景观模式
• ——景观在一个相当大的区域内，由许多不同生 态系统所组成的整体，组分有斑块-廊道-基底等
• ——斑块指景观中不同于周围背景的非线性单元， 包括植物群落、湖泊、草原、农田、居民区等
• ——经营规模明显增强，根据发展项目的特征建 设相应的农业生态园（如茂林农业生态园）
林木景区
原生林区
沼气池 奶畜养殖区
农田 养牛场
• ——绿色食品生产的工厂化
• 3.村（镇）及小流域生态农业 • ——南方桑基-鱼塘水陆交换的物质循环系统
光能
输出
叶 葚
鱼塘
桑圃―→蚕―→茧―→缫丝厂―→ 输出
蚕 碎蛹 沙屑
食品加工 废
底泥 沼气池 液
输出
残渣残液
Leabharlann Baidu
• ——窦店农村综合发展生态工程示意图
• ——北京的生态农业村
窦店村 古北口村
玻璃台村 慕田峪村
• ——小流域生态农业工程
丘陵-小流域生态农业工程
库区的生态农业工程
• 2.工业生态工程模式
• ——工业系统内部各个单元之间实现物质、能量和信 息的交换，以完全循环方式运行，实现“零污染”和 “零排放”，如九台市工业生态园产业共生模式
• ——物质多层次循环利用的庭院生态农业模式
太阳辐射
子实
农作物
秸杆
糖化 饲料
家畜
肥料
产品输出 食用菌
菌床杂屑
产品输出 蚯蚓
产品输出
排泄物 杂屑
• ——农、林、牧、渔综合经营型家庭生态 农业模式
光能 林木
禽畜
肥料 饲料
农作物 残枝败叶
鱼塘
产品 产品
产品 土壤
• ——以农业生态旅游为主的模式
• 2.农场生态农业
• ——湿地保护、恢复和重建是湿地生态工程的 核心
• ——不同湿地的利用和管理模式也有很多差异
湿地保护（红树林） 湿地截污工程
黄河源湿地保护 清除蓝藻和水葫芦
湿地清淤工程
退塘还湖
恢复水生植物
三江湿地旅游
北京汉石桥湿地公园
九寨沟 九寨沟湿地生态景观
• 7.大型自然生态恢复工程
• —— 我国的大型自然生态恢复工程有：三 北防护林体系建设工程、平原农田防护林 体系建设工程、沿海（万里海疆）防护林 体系建设工程、长江中上游防护林体系建 设工程、国家造林（东南16省市）工程、 全国防沙治沙工程、太行山绿化工程、黄 河中游防护林体系建设工程、淮河-太湖流 域防护林体系建设工程、珠江流域防护林 体系建设工程、辽河流域防护林体系建设 工程、南水北调工程等
通过加环与相应生物的转化，延长食物链，实现 废物资源化，提高生物能的利用率
生态工程系统是社会-经济-自然复合系统，将生 态效益、经济效益和社会效益融为一体
对生物环境、物种、系统结构和功能进行的人工 调节，必须与系统内部的自然调控相结合，实现 社会、经济与环境的综合效益和可持续发展
• 2.工程学原理
• ——工业生态链的实例
• ——发酵工业菌丝体的生态化综合利用
• 3.城市园林和绿地生态工程
• ——园林是城市的自然生态环境的主体， 可以发挥生态功能，保障生态安全
• ——城市园林和绿化把环境保护和经济发 展有机的统一起来，其中生态园林是发展 生态经济的支柱
• ——园林景观是一种资源、艺术和文化， 是生态文明的重要组成部分
• ——遵循“整体、协调、循环、自然、再 生”的基本原理
• 生态工程技术的原理 • 1.生态学原理
原理 多样性 和谐性 高效性 整体性 调控性
基本内容
把适宜而有经济价值的物种引入系统，填充空白 的生态位而阻止生物入侵，形成具有物种多样性 和种群稳定的生态系统
分析当地利导因子和限制因子的数量和质量，选 择适宜物种和模式，实现系统结构的和谐
• ——1994年《中国21世纪议程》指出，要推 进可持续发展的综合管理和扩大生态农业建 设试验点
• 5.我国生态工程技术的特点
• ——以因地制宜地建设社会-经济-自然复 合生态系统为主要对象
• ——以人的行为为主导，自然环境为依托， 资源流动为命脉，社会体制为网络的半人 工生态系统
• ——突出与国民经济发展结合、生态与经 济协同发展、保护资源与环境，实现节能、 减排、高产、优质，可持续发展
• ——1979年首先倡导生态工程
• ——1984年又将其定义为 “生态工程是应 用生态系统中的物种共生与物质循环再生原 理，结构与功能协调原则，结合结构最优化 方法，设计的促进分层多级利用物质的生产 工艺系统”
• ——1987年进一步指出生态工程的目标是： “在促进自然界良性循环的前提下，充分发 挥资源的生产潜力，防治环境污染，达到经 济效益与生态效益同步发展”
现代生物科技专题
• 生态工程的诞生
• 1. H.T.Odum被誉为生态工程的开拓者
• ——1962年提出生态工程的概念，并定义 为“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”
• ——将生态系统的一些理念、原理应用到 港口生态工程、生活污水湿地处理生态工 程的设计中
• 2.马世俊是我国生态工程建设的先驱
• ——以治理环境为主要目标的环境生态工程； • ——以城市绿化和园林为主要目标的城市绿地
生态工程；
• ——以保护生物多样性为主要目标的景观生态 和自然保护区工程；
• ——以部分恢复自然生态系统为主要目的的大 型自然生态工程等；
• 1.生态农业工程模式 • ⑴庭院生态农业
• ——以能源（沼气）建设为中心环节的家庭生态 农业模式
• 3.生态工程技术概念的提出
• ——20世纪80年代后生态工程在欧美发展 迅速，相应地提出新概念
• ——强调“为了人类社会及其环境利益， 而对人类社会及其自然环境加以综合的而 且能持续的生态系统设计”
• ——包括：生态系统的开发、设计、建立 和维护，以及生态恢复、生态更新、生物 控制等
• 4.“可持续发展”战略思想的提出
• ——廊道指景观中与相邻两边环境不同的线性或 带状结构，如农田防护林带、河流、道路、峡谷 和输电线路等
• ——基底是景观中分布最广、连续性最大的背景 结构，常见的有森林基底、草原基底、农田基底、 城市用地基底等
• ——北京奥林匹克公园景观
• ——常见景观生态类型
隔离带廊道
马纳帮山地景观
坝上草原景观
道路绿化带
农田及防护林带
龙门汤森林景观
• 5.人工辅助生态恢复的案例 • ——矿山废弃地的生态恢复
• ——浑善达克沙地生态恢复
生态恢复前
生态恢复初期
生态恢复近期
木兰围场景观
冬季积雪
人工护坡
苏打型盐碱地生态恢复
退耕还林
退耕还草
退耕还林、还草
• ——林地生态恢复的模式
封山育林模式
封禁养护模式
人工干扰模式
• ——通过加环（生产环、增益环、减耗环、 复合环和加工环）将一些独立与平行的生态 系统连接成为共生网络系统
• ——调整内部结构，充分利用时间、空间、 营养生态位，多层分级利用物质和能量，减 少废物
• ——促进生态系统的良性循环，恢复和重建 自然生态系统
• 当代生态工程的主要模式
• ——以为人们生产大量无污染农产品为主要目 标的农业生态工程；
• ——1987年联合国环境与发展委员会在《我 们共同的未来》报告中，提出可持续发展， 即经济发展不仅要满足当代人的需要，还要 不危害后代人的发展能力
• ——1992年在巴西里约热内卢召开的联合国 环境与发展大会提出：在保证发展中国家和 发达国家共同利益的基础上建立全球合作， 以保证全球有一个可靠的未来。
黑龙江境内
吉县管头山
张家口段
宁夏段
林分择伐模式
天然更新模式
保育恢复模式
• ——山地生态自然恢复
北京山地自然恢复18年
• 6.湿地工程模式
• —— 我国的湿地面积约2600×104h㎡，居世界 第4位
• ——八大湿地分为：沼泽型组、浅水植物湿地 型组、红树林湿地型组、盐沼型组、海草型组 等类型
• ——由于过度开发、超标排污、控制性水利工 程以及全球性气候变化，导致湿地面积减小、 质量下降、生态功能降低