生態(tài)工程導(dǎo)論

生態(tài)工程學(xué)劉曉東顧莉?qū)嵱蒙鷳B(tài)工程學(xué)導(dǎo)論原理設(shè)計(jì)方法種植業(yè)林業(yè)養(yǎng)殖業(yè)農(nóng)林牧復(fù)合生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)荒蕪?fù)恋鼗謴?fù)與重建庭院城市濕地土地微觀區(qū)域主要章節(jié)內(nèi)容基本理論、方法不同類(lèi)型復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)不同尺度作業(yè)、練習(xí)的安排與要求內(nèi)容：根據(jù)授課內(nèi)容，選擇相應(yīng)的習(xí)題或討論內(nèi)容，加深對(duì)授課內(nèi)容的理解。成績(jī)?cè)u(píng)定平時(shí)成績(jī)（30%，包括作業(yè)、課堂討論、到課率），期末考試（70%）3/30/202533/30/20254參考書(shū)：1.盛連喜，許嘉巍，劉惠清編著．實(shí)用生態(tài)工程學(xué)．高等教育出版社.2005．

2.PatrickC.Kangas.EcologicalEngineering:PrinciplesandPractice.LewtsPublishers.2003.3.欽佩、安樹(shù)青、顏京松編著，生態(tài)工程學(xué)（教育部推薦研究生教學(xué)用書(shū)）.南京大學(xué)出版社，2008（第3版）.第一章生態(tài)工程導(dǎo)論第一節(jié)生態(tài)工程的定義一、定義二、關(guān)于生態(tài)工程定義的討論三、生態(tài)工程、環(huán)境工程和生物工程的比較第二節(jié)生態(tài)工程產(chǎn)生的背景一、人口激增二、自然資源嚴(yán)重破壞三、能源短缺四、環(huán)境污染五、食物供應(yīng)嚴(yán)重不足第三節(jié)國(guó)內(nèi)外生態(tài)工程的發(fā)展與現(xiàn)狀一、國(guó)外生態(tài)工程研究進(jìn)展二、我國(guó)生態(tài)工程的研究與發(fā)展第四節(jié)生態(tài)工程的應(yīng)用前景一、生態(tài)工程與可持續(xù)發(fā)展二、生態(tài)工程與生物多樣性保護(hù)三、生態(tài)工程與農(nóng)林牧業(yè)建設(shè)四、生態(tài)工程與城市生態(tài)建設(shè)5教學(xué)目的和要求掌握生態(tài)工程的內(nèi)涵、研究的基本內(nèi)容和目的，正確理解生態(tài)工程與環(huán)境工程及生物工程的區(qū)別。了解生態(tài)工程產(chǎn)生的背景及應(yīng)用前景，對(duì)生態(tài)問(wèn)題的出現(xiàn)，及生態(tài)工程產(chǎn)生的背景有一定理解。正確認(rèn)識(shí)生態(tài)工程是生態(tài)學(xué)理論在實(shí)踐中的應(yīng)用與發(fā)展，是解決現(xiàn)存人與環(huán)境間關(guān)系的矛盾的重要途徑。6第一節(jié)生態(tài)工程的定義一、定義

由人類(lèi)用少量的能源對(duì)環(huán)境進(jìn)行熟練操縱，以控制那些主要是由自然能源驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)。——H.T.Odum(1962)

生態(tài)工程屬于自組織的應(yīng)用系統(tǒng)領(lǐng)域，是對(duì)自然的管理，是同自然合作良好的術(shù)語(yǔ)?！狧.T.Odum(1983)3/30/20257生態(tài)工程學(xué)是一門(mén)新的科學(xué)，其發(fā)展歷史較短，始于20世紀(jì)后半葉。HowardT.Odum奧德姆

(1924–2002)3/30/20258《EcologicalEngineering:anintroductiontoeco-technology》于1989正式出版，標(biāo)志生態(tài)工程學(xué)正式成為一門(mén)學(xué)科?！猈.J.Mitsch(1989)人類(lèi)社會(huì)同自然環(huán)境合作進(jìn)行的對(duì)雙方都有利的設(shè)計(jì)?！猈.J.Mitsch(1989)為了人類(lèi)社會(huì)及其自然環(huán)境的利益，而對(duì)人類(lèi)社會(huì)及其自然環(huán)境加以綜合的，而且能持續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以期達(dá)到生態(tài)恢復(fù)、生態(tài)更新、生物控制等目的?！猈.J.Mitsch(1993)WilliamJ.

Mitsch威廉·J·密茨(1947–)3/30/202591954年研究防治蝗蟲(chóng)災(zāi)害時(shí)提出“生態(tài)工程”一詞，即通過(guò)調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、控制水位等改變蝗蟲(chóng)的滋生地。模擬生態(tài)系統(tǒng)原理而建成的生產(chǎn)工藝體系即生態(tài)工程?！R世駿（1983）生態(tài)工程是應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生與物質(zhì)循環(huán)再生原理，結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)原則，結(jié)合系統(tǒng)分析的最優(yōu)化方法設(shè)計(jì)的促進(jìn)分層多級(jí)利用物質(zhì)的生產(chǎn)工藝系統(tǒng)?！R世駿（1984）馬世駿(1915–1991)導(dǎo)論原理設(shè)計(jì)方法種植業(yè)林業(yè)養(yǎng)殖業(yè)農(nóng)林牧復(fù)合生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)荒蕪?fù)恋鼗謴?fù)與重建庭院城市濕地土地微觀區(qū)域主要章節(jié)內(nèi)容基本理論、方法，與相對(duì)單一的生態(tài)系統(tǒng)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)不同尺度3/30/202511盛連喜（2000）綜合以上不同學(xué)者的定義將生態(tài)工程學(xué)定義如下：生態(tài)工程學(xué):應(yīng)用自然生態(tài)系統(tǒng)原理，通過(guò)同自然環(huán)境合作，進(jìn)行的對(duì)人類(lèi)社會(huì)和自然環(huán)境雙方都有利的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)。3/30/202512生態(tài)系統(tǒng)庭院生態(tài)工程二、關(guān)于生態(tài)工程定義的討論實(shí)質(zhì)：用生態(tài)系統(tǒng)的原理為人類(lèi)社會(huì)服務(wù)傳統(tǒng)的庭院生態(tài)系統(tǒng)不完整，食物鏈缺乏、資源利用率低，沼氣池和食用菌栽培技術(shù)的引入完善了庭院生態(tài)系統(tǒng)，提高了資源的利用效率江蘇條子泥匡圍工程生態(tài)重構(gòu)草坪種植前的情況施入鹽堿地草坪建植專(zhuān)用的改良劑人工澆水鋪草坪草坪種植后的表現(xiàn)情況挖溝排水鹽分測(cè)定加入泥炭適當(dāng)修剪覆蓋麥稈澆水初步效果該示范工程的成功實(shí)施既可以保存原有的濕地生物多樣性，并使原有的物種不至于喪失殆盡，又能構(gòu)建新的濕地系統(tǒng)，并加快生態(tài)功能的形成，為沿海灘涂的生態(tài)型圍墾提供典型案例。句容市赤山湖國(guó)家濕地公園建設(shè)建設(shè)內(nèi)容濱岸濕地生態(tài)修復(fù)與保護(hù)，營(yíng)造生物的重要棲息地人工濕地建設(shè)恢復(fù)赤山湖滯洪區(qū)湖濱帶景觀保護(hù)、修復(fù)建設(shè)科研中心、建設(shè)野生動(dòng)物救護(hù)站、環(huán)境監(jiān)測(cè)站濕地保育區(qū)生態(tài)恢復(fù)區(qū)科普宣教區(qū)合理利用區(qū)管理服務(wù)區(qū)總面積1300hm2超級(jí)油輪原油泄露凈化生態(tài)工程超級(jí)油輪BxxonValdez號(hào)4.2×104m3的原油在5h內(nèi)被泄漏到美國(guó)阿拉斯加海岸，影響遍及1450km的海岸。由于常規(guī)的凈化方法已不起作用，Bxxon公司和環(huán)保局隨后就開(kāi)始了著名的“阿拉斯加研究計(jì)劃”，主要采用生物修復(fù)技術(shù)來(lái)消除溢油的污染，這是到目前為止規(guī)模最大的現(xiàn)場(chǎng)生物修復(fù)工程。工程實(shí)施過(guò)程中在一些受污染的海灘有控制地添加兩種親油的微生物營(yíng)養(yǎng)成分，海灘沉積物表面和次表面的異養(yǎng)菌和石油降解菌的數(shù)量增加了1個(gè)～2個(gè)數(shù)量級(jí)，石油污染物的降解速度提高了2倍～3倍，使凈化過(guò)程加快了近兩個(gè)月。3/30/202519特征生態(tài)工程環(huán)境工程生物工程組織水平生態(tài)系統(tǒng)水平環(huán)境系統(tǒng)水平細(xì)胞水平理論原理生態(tài)學(xué)環(huán)境學(xué)遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)控制內(nèi)容力學(xué)功能（水、氣、太陽(yáng)能、生物）廢水、廢氣、廢渣、噪聲遺傳結(jié)構(gòu)、密碼設(shè)計(jì)自我設(shè)計(jì)+人類(lèi)設(shè)計(jì)人類(lèi)設(shè)計(jì)人類(lèi)設(shè)計(jì)維持和發(fā)展費(fèi)用合理而便宜較貴昂貴生物多樣性保護(hù)保護(hù)變化三、生態(tài)工程、環(huán)境工程和生物工程的比較（續(xù)）第二節(jié)生態(tài)工程產(chǎn)生的背景一、人口激增二、自然資源嚴(yán)重破壞三、能源短缺四、環(huán)境污染五、食物供應(yīng)嚴(yán)重不足3/30/2025203/30/202521人口激增，對(duì)資源、環(huán)境的需求增加環(huán)境問(wèn)題是實(shí)質(zhì)是“人的問(wèn)題”唐代（618-907）漢代（前202-220）史前時(shí)期清代（1612-1911）石羊河流域演化過(guò)程生態(tài)系統(tǒng)退化潴野澤1.6萬(wàn)km2,深25m史前無(wú)人東海、西海4000km2數(shù)萬(wàn)人(漢)柳林湖、白亭海1000km220-40萬(wàn)人(唐)青土湖100km2100萬(wàn)人(清)200多萬(wàn)人人類(lèi)活動(dòng)取用水增加，水循環(huán)通量減少，從水生濕地生態(tài)系統(tǒng)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛哪鷳B(tài)系統(tǒng)石羊河流域生態(tài)格局演變生態(tài)系統(tǒng)退化3/30/202524一、生態(tài)問(wèn)題出現(xiàn)20世紀(jì)60年代以來(lái)，全球經(jīng)濟(jì)進(jìn)入快速增長(zhǎng)階段。經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展、技術(shù)的革新使人們的生活水平大大提高，但其負(fù)面影響也越來(lái)越嚴(yán)重。

發(fā)達(dá)國(guó)家主要表現(xiàn)：工業(yè)化和高度集約化的農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)所帶來(lái)的種種環(huán)境污染和過(guò)量耗費(fèi)不可更新資源（如石油）問(wèn)題；

發(fā)展中國(guó)家則表現(xiàn)為：人口的快速增長(zhǎng)、資源的過(guò)度開(kāi)發(fā)、損毀和低效利用，以及由此而引起的環(huán)境污染問(wèn)題?！吧鷳B(tài)足跡”3/30/2025251952年英國(guó)倫敦?zé)熿F事件1953年～1956年發(fā)生在日本熊本縣水俁市的公害事件1952年12月5日－9日發(fā)生在倫敦的一次嚴(yán)重大氣污染事件。這次事件造成多達(dá)12000人因?yàn)榭諝馕廴径鴨噬?，并推?dòng)了英國(guó)環(huán)境保護(hù)立法的進(jìn)程。1953年發(fā)現(xiàn)首例，癥狀初始是口齒不清、步態(tài)不穩(wěn)、面部癡呆；進(jìn)而耳聾眼瞎、全身麻木；最后神經(jīng)失常、身體彎弓、高叫而死。由于攝入甲基汞而引起發(fā)病。累計(jì)中毒患者283人，其中60人死亡。3/30/20252650年代初期洛杉磯光化學(xué)煙霧事件似曾相識(shí)光化學(xué)煙霧是大量碳?xì)浠衔镌陉?yáng)光作用下，與空氣中其他成份起化學(xué)作用而產(chǎn)生的。這種煙霧中含有臭氧、氧化氮、乙醛和其他氧化劑，滯留市區(qū)久久不散。在1952年12月的一次光化學(xué)煙霧事件中，洛杉磯市65歲以上的老人死亡400多人。1955年9月，由于大氣污染和高溫，短短兩天之內(nèi)，65歲以上的老人死亡400余人。3/30/202527......我們不要過(guò)于得意我們對(duì)自然界的勝利。對(duì)于我們的每一次勝利，自然界都報(bào)復(fù)了我們。每一次的這種勝利，第一步我們確實(shí)達(dá)到預(yù)期的結(jié)果，但第二步和第三步卻有了完全不同的意想不到的結(jié)果，常常正好把第一個(gè)結(jié)果的意義又取消了。......因此我們必須時(shí)刻記?。何覀兘y(tǒng)治自然界，

決不象征服者統(tǒng)治異民族一樣，相反地，我們同我們的肉、血和頭腦一起是屬于自然界，存在于自然界，我們對(duì)自然的整個(gè)支配，僅僅是因?yàn)槲覀冇袆e于其他一切動(dòng)物，能夠正確認(rèn)識(shí)和運(yùn)用自然規(guī)律而己。——（恩格斯：自然辯證法，146頁(yè)，人民出版社，1957)恩格斯3/30/202528第一次浪潮，是指農(nóng)業(yè)和手工業(yè)生產(chǎn)水平階段。（以觀察和猜測(cè)的方式認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象，解釋能力較弱）第二次浪潮，是指以縱向發(fā)展速度為特征的大工業(yè)革命階段。（以光學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等手段認(rèn)識(shí)自然，孤立的觀點(diǎn)）第三次浪潮，是指以橫向交織學(xué)科為特征的階段。（學(xué)科交叉的看問(wèn)題）二、第二次浪潮的思維對(duì)人類(lèi)與自然關(guān)系的影響——對(duì)第二次浪潮的思維的反思3/30/202529第二次浪潮的思維是工業(yè)革命的產(chǎn)物，它強(qiáng)調(diào)分門(mén)別類(lèi)地認(rèn)識(shí)事物。這在工業(yè)化的初期應(yīng)該是一個(gè)進(jìn)步過(guò)程，但到后期，這種分散的、孤立的只要部分不要整體的認(rèn)識(shí)事物的方法，卻帶來(lái)了明顯的片面性。第二次浪潮的思維，在人和自然的關(guān)系上，是“改造論”占支配地位（人定勝天）。在這種思維的支配下，部門(mén)分割非常突出。只顧發(fā)展生產(chǎn)，不管環(huán)境好壞，把本來(lái)人和自然協(xié)調(diào)的關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)槿撕妥匀粚?duì)立的關(guān)系。二、第二次浪潮的思維對(duì)人類(lèi)與自然關(guān)系的影響第二次浪潮的思維的缺點(diǎn)3/30/202530三、人們?cè)谟X(jué)醒

全球性環(huán)境污染在很大程度上是由發(fā)達(dá)國(guó)家造成的，而限制生產(chǎn)就意味著部分剝奪了發(fā)展中國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的權(quán)利，讓發(fā)展中國(guó)家負(fù)擔(dān)全球污染的成本是極不公平的。那么，到底該怎么辦呢？答案只有一個(gè)：堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)發(fā)展不僅要滿(mǎn)足當(dāng)代人的需要，還要不危害后代人的發(fā)展能力——布特蘭夫人，1987，《我們共同的未來(lái)》3/30/202531米勒（PaulHermannMüller）1939，確認(rèn)DDT有殺蟲(chóng)力人們?cè)谟X(jué)醒——DDT的案例卡遜（RachelCarson）1962，寂靜的春天1969，美國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)署（U.S.EPA）成立。1972年禁用DDT從70年代后滴滴涕逐漸被世界各國(guó)明令禁止生產(chǎn)和使用。滴滴涕還成為中國(guó)環(huán)境保護(hù)事業(yè)的催生婆。3/30/202532由于人類(lèi)的活動(dòng)，現(xiàn)在地球表面幾乎沒(méi)有發(fā)現(xiàn)未受到人類(lèi)影響的區(qū)域3/30/202533地球沒(méi)有“凈土”3/30/202534DDT與蟻酸在哲學(xué)意義上沒(méi)有本質(zhì)不同問(wèn)題出現(xiàn)在哪里？3/30/2025351972年，聯(lián)合國(guó)第一次人類(lèi)環(huán)境大會(huì)的非官方報(bào)告：《只有一個(gè)地球》出版。指出認(rèn)識(shí)生物圈與技術(shù)圈相互依存的重要性；指出生態(tài)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的相互依賴(lài)性；跳出了第二次浪潮的思維的局限性，既看到部分又看到了整體。BarbaraWard(1914-1981)人們?cè)谟X(jué)醒3/30/202536D.H.Meadows(1941-2001)《增長(zhǎng)的極限》1972年版本中的基礎(chǔ)模型人們?cè)谟X(jué)醒悲觀論者人口增長(zhǎng)自然資源消耗糧食生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)3/30/202537人們?cè)谟X(jué)醒樂(lè)觀派資源沒(méi)有盡頭，惡化只是暫時(shí)現(xiàn)象；過(guò)去不是資源的資源可變成資源；特定時(shí)段和技術(shù)條件下，資源是有限的；必須依靠科學(xué)技術(shù)，合理利用自然資源。J.L.Simon(1932-1999)3/30/202538人們?cè)谟X(jué)醒其他觀點(diǎn)：1980年，R.J.本奈特（Bannet）和R.J.喬利（Chorley）合著的《環(huán)境系統(tǒng)》論述了共生的現(xiàn)象（symbiosis），共生可使人類(lèi)社會(huì)與自然環(huán)境都互相有利。1980年，A.托夫勒（Tofflar）在《第三次浪潮》中指出：“過(guò)去十年間，地球生物圈出現(xiàn)了根本性的、潛在的危險(xiǎn)變化……….它迫使我們?nèi)ブ匦驴紤]人對(duì)自然的依賴(lài)問(wèn)題……使我們產(chǎn)生了新的觀點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)人與自然和睦相處，改變以往的對(duì)抗?fàn)顟B(tài)”。1983年，A.P.A.吳英克（Vink）指出：“同自然合作比同自然對(duì)立較為有利并常常是更為有效”。……第三節(jié)國(guó)內(nèi)外生態(tài)工程的發(fā)展與現(xiàn)狀一、國(guó)外生態(tài)工程研究進(jìn)展3/30/202539生態(tài)工程一詞自H.T.Odum提出后，即在北美和歐洲得到了廣泛應(yīng)用。H.T.Odum在生態(tài)工程領(lǐng)域一直率先推動(dòng)生態(tài)學(xué)理論的實(shí)踐，他開(kāi)展了許多主要的生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)試驗(yàn)，如利用濕地處理生活污水的等內(nèi)容。

1989年由W.J.Mitsch和S.E.Jorgensen編寫(xiě)的生態(tài)工程—生態(tài)技術(shù)介紹出版，其后于1992年開(kāi)始發(fā)行生態(tài)工程刊物。3/30/202540近十幾年來(lái)，西方生態(tài)工程正在從研究走向應(yīng)用。

如在美國(guó)加洲南部河口區(qū)濕地，利用濕生植物香蒲等去除重金屬，改善水質(zhì)，并進(jìn)行土地復(fù)墾（Brown,1991）；在丹麥格雷姆斯湖(Glums)建立了防治富營(yíng)養(yǎng)化的生態(tài)工程(Jorgenson,1993)德國(guó)建立了以蘆葦為主的濕地處理廢水的生態(tài)工程(Etnier,1991)美國(guó)1992年提出的環(huán)?！埃碦”(reduction,recovery,reuseandrecycle)策略正在逐步實(shí)施。3/30/202541各國(guó)應(yīng)用特點(diǎn)：荷蘭《從生態(tài)系統(tǒng)到生態(tài)設(shè)計(jì)》，反映了生態(tài)系統(tǒng)研究向更實(shí)用的方向邁進(jìn)。捷克：制定生態(tài)法規(guī)，對(duì)生態(tài)規(guī)劃極為重視法國(guó)和日本：以城市生態(tài)為重點(diǎn)美國(guó)：自然生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)，如森林生態(tài)恢復(fù)、濕地生態(tài)恢復(fù)、草地生態(tài)恢復(fù)……

總的來(lái)說(shuō)，西方生態(tài)工程研究及實(shí)踐范圍較窄，重點(diǎn)集中于環(huán)保生態(tài)工程，農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的應(yīng)用，也局限于持續(xù)農(nóng)業(yè)、有機(jī)農(nóng)業(yè)的試驗(yàn)與推廣。3/30/202542二、我國(guó)生態(tài)工程的研究與發(fā)展

我們的祖先很早就開(kāi)創(chuàng)出一條獨(dú)有的發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的途徑，自覺(jué)不自覺(jué)地采用了某些生態(tài)工程原理和技術(shù)，產(chǎn)生了古代農(nóng)業(yè)生態(tài)工程最早的雛型。（一）古代農(nóng)業(yè)生態(tài)工程雛型食物鏈原理

“大魚(yú)吃小魚(yú)，小魚(yú)吃蝦米，蝦米吃滋泥（水中微小生物）”；“螳螂捕蟬，黃雀在后……”

系統(tǒng)聯(lián)系原理

陰陽(yáng)說(shuō)、五行論……3/30/202543治水工程

都江堰水利樞紐工程土地多樣化利用

多樣化的梯田、南方架田、水旱輪作等復(fù)合農(nóng)業(yè)

農(nóng)漁結(jié)合、農(nóng)牧結(jié)合、農(nóng)林結(jié)合等3/30/202544生態(tài)工程應(yīng)用范圍涉及農(nóng)業(yè)、環(huán)保、林業(yè)、養(yǎng)殖等各個(gè)領(lǐng)域，遍布各類(lèi)型區(qū)。目前國(guó)家有組織的農(nóng)業(yè)生態(tài)工程試點(diǎn)縣、鄉(xiāng)、村或農(nóng)場(chǎng)有2萬(wàn)多個(gè)；國(guó)家五大防護(hù)林生態(tài)工程覆蓋面積占國(guó)土10％；城市及村鎮(zhèn)各類(lèi)污水處理生態(tài)工程試點(diǎn)300余處；生態(tài)工程領(lǐng)域發(fā)表文章：4000余篇；（二）我國(guó)現(xiàn)代生態(tài)工程的發(fā)展3/30/202545生態(tài)工程研究——合理利用自然資源（案例）華北和西北的棗糧間作、板栗糧食間作、胡桃糧食間作；南方的杉農(nóng)間作、桐糧間作；復(fù)種、套種等。間作可提高土地利用率，可增加對(duì)陽(yáng)光的截取與吸收，減少光能的浪費(fèi)；同時(shí)，兩種作物間作還可產(chǎn)生互補(bǔ)作用（豆科和禾本科）。是我國(guó)珠江三角洲地區(qū)，為充分利用土地而創(chuàng)造的一種挖深魚(yú)塘，墊高基田，塘基植桑，塘內(nèi)養(yǎng)魚(yú)的高效人工生態(tài)系統(tǒng)。桑基魚(yú)塘是池中養(yǎng)魚(yú)、池埂種桑的一種綜合養(yǎng)魚(yú)方式。?；~(yú)塘（蔗基、果基）桑樹(shù)通過(guò)光合作用生成有機(jī)物質(zhì)桑葉，桑葉飼蠶，生產(chǎn)出蠶蛹及蠶絲（加工工藝中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化），桑樹(shù)的脫落物蠶沙施用到魚(yú)塘,經(jīng)過(guò)魚(yú)塘內(nèi)另一食物鏈過(guò)程,轉(zhuǎn)化為魚(yú)。魚(yú)的排泄物及其未被利用的有機(jī)物沉積于塘底，經(jīng)底棲生物分解后可成為桑樹(shù)的肥料，返回桑基。這種交互補(bǔ)償水陸物質(zhì)的方式,廣泛適用于沼澤及低濕地區(qū)?；~(yú)塘水陸交互模式3/30/202548?；~(yú)塘系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)示意圖?；~(yú)塘是我國(guó)珠江三角洲地區(qū)，為充分利用土地而創(chuàng)造的一種挖深魚(yú)塘，墊高基田，塘基植桑（蔗），塘內(nèi)養(yǎng)魚(yú)的高效人工生態(tài)系統(tǒng)。公元9世紀(jì)就開(kāi)始的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。浙江青田稻魚(yú)共生系統(tǒng)在2005年入選成為首批全球重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)之一。青田稻魚(yú)共生系統(tǒng)距今已有上千年歷史，最早源于溪水灌溉稻田，后來(lái)漸漸形成了在田中種植一季稻、放養(yǎng)一批魚(yú)、飼養(yǎng)一群鴨的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，讓世代侗鄉(xiāng)人豐衣足食。該系統(tǒng)在2011年入選全球重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)。從江侗鄉(xiāng)稻魚(yú)鴨系統(tǒng)位于云南省紅河州，總面積達(dá)82萬(wàn)畝，擁有1300多年的開(kāi)墾歷史。該系統(tǒng)在2010年入選全球重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)，此外還在2013年入選了世界文化遺產(chǎn)。云南哈尼稻作梯田系統(tǒng)江蘇興化垛田傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，在沼澤地上壘起垛田，形成了獨(dú)特的土地利用方式，于2014年入選全球重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)。江蘇興化垛田傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)3/30/202553

國(guó)外國(guó)內(nèi)哲學(xué)思想的差異世界萬(wàn)物都是上帝創(chuàng)造的，上帝可以改變一切，創(chuàng)造一切。天道與人道一脈相承的體系，社會(huì)經(jīng)濟(jì)背景的差異先污染后治理先污染后治理基礎(chǔ)理論與設(shè)計(jì)的差異主要是以環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)為主要理論依據(jù)；設(shè)計(jì)原理和技術(shù)路線單一?；揪窒拮匀豢茖W(xué)范疇，以恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)自組織能力為主。借鑒國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)；我國(guó)比較復(fù)雜，不僅僅運(yùn)用自然科學(xué)，而且運(yùn)用經(jīng)濟(jì)學(xué)、系統(tǒng)論等科學(xué)理論。對(duì)象與目的差異針對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)和環(huán)境污染治理，內(nèi)容單純、規(guī)模較小，目的偏于污染治理和環(huán)境保護(hù)針對(duì)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)與生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀了進(jìn)行的的綜合性工程。范圍廣泛、內(nèi)容復(fù)雜；包含“社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然”負(fù)荷生態(tài)系統(tǒng)全部?jī)?nèi)容和龐大的系統(tǒng)工程國(guó)內(nèi)外生態(tài)工程的特點(diǎn)比較第四節(jié)生態(tài)工程的應(yīng)用前景一、生態(tài)工程與可持續(xù)發(fā)展1987，世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)（WCED）在《我們共同的未來(lái)》中提出“可持續(xù)發(fā)展是既滿(mǎn)足當(dāng)代人的需要，又不對(duì)后代人滿(mǎn)足其需要的能力構(gòu)成危害的發(fā)展?！?992，聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì)（UNCED）,《里約宣言》、《21世紀(jì)議程》、《森林問(wèn)題原則聲明》。1994《中國(guó)21世紀(jì)議程》、《中國(guó)環(huán)境保護(hù)21世紀(jì)議程》1995《中國(guó)林業(yè)21世紀(jì)議程》1996《中國(guó)海洋21世紀(jì)議程》1999《中國(guó)農(nóng)業(yè)21世紀(jì)議程》3/30/2025543/30/202555二、生態(tài)工程與生物多樣性保護(hù)保護(hù)珍稀瀕危生物珍惜、瀕危生物的滅絕主要與生態(tài)習(xí)性、生態(tài)環(huán)境的改變及人類(lèi)干擾有關(guān)。

應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)原理使生物的生態(tài)習(xí)性和自然環(huán)境匹配，才能獲得成功。3/30/202556恢復(fù)和重建重要生態(tài)系統(tǒng)長(zhǎng)白山紅松針闊混交林目前，許多地帶性植被已不多見(jiàn)，如溫帶濕潤(rùn)地區(qū)與大氣候相適應(yīng)的地帶性植被——紅松闊葉混交林，由于人類(lèi)過(guò)量采伐、采育失調(diào)，原始的混交林所剩無(wú)幾。但只要區(qū)域大氣候條件仍適合紅松針闊混交林生長(zhǎng)，采用生態(tài)工程的技術(shù)就可使其恢復(fù)或得以重建。例如：吉林省蛟河老爺老爺嶺山地，1940s曾經(jīng)被擇伐殆盡，由于海拔較高1200m，山勢(shì)陡峭，人為干擾較少，經(jīng)過(guò)60多年的恢復(fù)，已呈現(xiàn)出原始林的林相。3/30/202557保護(hù)植物群落多樣性綠色植物是生態(tài)系統(tǒng)的第一性生產(chǎn)者，是生態(tài)系統(tǒng)中能力和物質(zhì)循環(huán)的樞紐植物多樣性保護(hù)是是動(dòng)物多樣性保護(hù)的前提如何實(shí)現(xiàn)：改變植被的水平結(jié)構(gòu)與垂直結(jié)構(gòu)提高其對(duì)大氣降水的及太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化率3/30/202558三、生態(tài)工程與農(nóng)林牧業(yè)建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)：成本迅速上升而利潤(rùn)遞減微生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生改變農(nóng)田面源污染嚴(yán)重食品安全受到挑戰(zhàn)3/30/202559生態(tài)農(nóng)業(yè)：

“從系統(tǒng)思想出發(fā)，按照生態(tài)學(xué)原理，經(jīng)濟(jì)學(xué)原理和生態(tài)經(jīng)濟(jì)原理，運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果和現(xiàn)代管理手段以及傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的有效經(jīng)驗(yàn)建立起來(lái)，以期獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。

簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是遵循生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)規(guī)律，進(jìn)行經(jīng)營(yíng)和管理的集約化農(nóng)業(yè)體系?！薄~佛吉，《生態(tài)農(nóng)業(yè)——農(nóng)業(yè)的未來(lái)》3/30/202560生態(tài)農(nóng)業(yè)物質(zhì)循環(huán)利用能量高效利用減少人工能源輸入，增加對(duì)太陽(yáng)能的利用3/30/202561生態(tài)林業(yè)：應(yīng)用較晚，但前景廣闊全世界森林面積減少，尤其是俄羅斯、加拿大的亞寒帶森林面積急劇減少，熱帶亞熱帶森林以驚人速度減少和退化。人工林種群?jiǎn)我?，林相?jiǎn)單。對(duì)光利用率低、水分保持能力差，且對(duì)病蟲(chóng)害抵抗能力差，一旦遭受侵襲，經(jīng)濟(jì)和生態(tài)損失相當(dāng)嚴(yán)重設(shè)計(jì)農(nóng)、林、牧結(jié)合模式，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、林業(yè)建設(shè)和牧業(yè)發(fā)展相結(jié)合。農(nóng)田防護(hù)林林牧結(jié)合3/30/2