第二章 生态修复基本理论(2014)

第二章生态修复基本

理论

主要内容

第一节生态修复基本技术

第二节生态修复方法

第三节生态修复的实施与应用重点和难点：

•原位修复和异位修复

第一节生态修复技术

一、生态工程技术----资源利用、减少排放

二、微生物生态修复技术

三、植物生态修复修复技术

四、物理生态修复修复技术

五、化学生态修复修复技术污染消除重建生态

（二）生态工程学原理

1.生态工程学的核心原理

2.生态工程学的生物学原理

3.生态工程学的工程学原理

1、生态工程学的核心原理（1）整体性原理

（2）协调与平衡原理

（3）自生原理

（4）循环再生原理

1、生态工程学的核心原理

（1）整体性原理

•整体论和还原论——探索自然的两种途径

•在研究、设计和建立复合生态系统的过程中要做到统筹兼顾。确定主次功能，确保当前与长远、局部与整

体的协调关系。

•社会-经济-自然复合生态系统——生态工程的研究对象•例如：污水稳定塘系统的重要功能是什么？还有什么次要功能？

社会-经济-自然复合生态系统——生态工程的研究对象

该系统中, 最活跃的积极因素是——？

该系统中, 最强烈的破坏因素是——？

马世骏，王如松.社会-经济-自然复合生态系统，生态学报，1984，4（1）：1-9

社会－自然－经济复合生态系统示意图

1、生态工程学的核心原理

（2）协调与平衡原理

•协调原理

•平衡原理：包括结构平衡和功能平衡、收支平衡，比如能量流动与物质传递的平衡等。

1、生态工程学的核心原理

（3）自生原理

包括自我组织、自我优化、自我调节、自我再生、自我繁殖和自我设计等一系列机制。

自我调节主要表现在以下几个方面：

•种群调节

•群落调节

——反馈调节（正反馈、负反馈）•生态系统调节

1、生态工程学的核心原理

（4）循环再生原理

物质循环和再生原理（光合作用营养循环）

多层次分级利用原理

各成分协调进化、互利共生。（树木花粉与蜜蜂）

2、生态工程学的生物学原理

•物种共生原理

•生态位原理

•食物链原理

•物种多样性

•物种耐性原理

•耗散结构原理

•限制因子原理

耗散结构原理

------回答了开放系统如何从无序走向有序的问题。•相对于平衡结构的概念提出来的。

•一个远离平衡态的开放系统，在外界条件发生变化达到一定阀值时，量变可能引起质变，系统通过不断地与外界交换能量与物质，就可能从原来的无序状态转变为一种时间、空间或功能的有序状态。

•主要讨论了系统在与外界环境交换物质和能量的过程中从混沌向有序转化的机理、条件和规律。

•一座城市、现代经济体系是否属于耗散结构？

3、生态工程学的工程学原理

•结构的有序性原理

•系统的整体性原理

•功能的综合性原理

作为一个完整的系统，总体功能是衡量系统效益的关键。

人工生态系统的重要目标就是寻求整体功能最高。

（三）生态工程的应用

1.生物多样性保护和持续利用工程

2.生物物质循环利用生态工程；

3.废弃水分散治理、系统回用生态工程；

4.废弃地生态恢复工程；

5.清洁能源系统开发组合利用工程；目前10项最活跃的生态工程：

1.生态复合肥料工程；

2.绿色化学工程；

3.绿色食品工程；

4.生态交通工程；

5.生态住宅及生态城镇建设工程；

（四）关注生态工程建设

资料分析一：

1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？根本原因：长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水土保持功能急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；中游围湖造田、乱占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面积急剧减少。

直接原因：1998年度的罕见降雨。但这也与全球温室气体排放量增加而导致的温度升高、气候异常有关。

解决长江洪水泛滥的措施有：以生物措施为主，

结合工程措施，提高森林覆盖率；“退耕还湖”和改

革不合理耕作方式等。

在进行生态工程建设时，要考虑到怎样解决农村（尤其是湖区或山区的迁出人员）的能源来源问题以及如何提高农民的经济收入。

2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？

传统的经济发展模式不注重生态环境的保护，没有考虑生态成本，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。

生态工程特点▪主要涉及行业：

矿山开发（露天和井工开采）

铁路、公路、管线项目

水利设施建设（水库、水电站：

农牧业开发

其它：固废处置、生物能源转化等

▪主要特点：

非污染型

动用土地面积大

对生态因子有直接影响

生态治理工程的主要内容

景观修复：

土地复垦：

植被恢复：

生态系统平衡：

生物多样性维持：

生态系统安全：

二、微生物生态修复技术

•

污染物去除方法转移介质

环境中（污染物）

积累转移

降解

固定转化污染源

无害化

无机化挥发植物物理化学生物