《生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)》PPT課件.ppt

1、The Elementary Knowledge of Ecology,第二章 生 態(tài) 學(xué) 基 礎(chǔ) 知 識(shí)及其應(yīng)用,第二章 生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)及其應(yīng)用,第一節(jié) 生態(tài)學(xué)的含義,第三節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,第二節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的基本概念與組成,第四節(jié) 生態(tài)平衡,第五節(jié) 生態(tài)學(xué)規(guī)律與應(yīng)用,相互關(guān)系：作用與反作用；對立與統(tǒng)一；相互依賴與制約；物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)等。,德國生物學(xué)家 赫克爾（Ernst Haeckel）1869年在有機(jī)體普通形態(tài)學(xué)一書中首先提出。,（1）定義：研究生物與其生活的環(huán)境之間相互關(guān)系及作用機(jī)理的科學(xué)。,生物： 動(dòng)物、植物、微生物 （包括人類在內(nèi)）,環(huán)境： 空氣、陽光、水和 其它一切生物

2、。,一生態(tài)學(xué)(ecology)的含義,（2）現(xiàn)代生態(tài)學(xué)：是一門綜合性的邊緣學(xué)科，它研究生命系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)之間相互作用的規(guī)律及機(jī)理，是人類合理利用自然資源，改善和保護(hù)環(huán)境質(zhì)量的理論基礎(chǔ)。,自然科學(xué),社會(huì)科學(xué),生態(tài)學(xué),生理學(xué)、遺傳學(xué)、進(jìn)化論、數(shù)學(xué)、物理、地理、化學(xué)、氣象、海洋、湖泊、動(dòng)植物、微生物等,經(jīng)濟(jì)學(xué)、法學(xué)、社會(huì)學(xué)城市科學(xué)、系統(tǒng)工程、人文科學(xué)等,二、生態(tài)學(xué)研究的范疇,1、個(gè)體生態(tài)學(xué)-以生物個(gè)體為研究對象。,2、種群生態(tài)學(xué)-以生物種群為研究對象。,3、群落生態(tài)學(xué)-以生物群落為研究對象。,4、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)-以“群落-環(huán)境”為研究對象。,不同種生物總和,同種生物總和,5、生物圈-以“地球全部生物

3、-物理環(huán)境”為研究對象。,1. 定性探索定量研究,現(xiàn)代生態(tài)學(xué)具有下列特點(diǎn)：,2. 個(gè)體水平綜合研究,3. 領(lǐng)域大,已發(fā)展為指導(dǎo)人類管理地球和生物圈的科學(xué),一、生態(tài)系統(tǒng)(ecosystem)的概念 二、生態(tài)系統(tǒng)的組成 三、生態(tài)系統(tǒng)的主要特征 四、生態(tài)系統(tǒng)的的類型 五、生物圈,第二節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的概念與組成 （重點(diǎn)）,1、生態(tài)系統(tǒng)是指一定的地域或空間內(nèi)，生存著的所有生物和環(huán)境通過物質(zhì)循環(huán),能量流動(dòng)和信息聯(lián)系相互作用,相互依存所構(gòu)成的統(tǒng)一體。,同種個(gè)體總和,不同種生物總和,二、 生態(tài)系統(tǒng)的概念,生物個(gè)體 Individual,種 群 Population,群 落 Community,生態(tài)系統(tǒng) Ecos

4、ystem,群落與環(huán)境綜合,簡言之: 生態(tài)系統(tǒng)是生命系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)在特定 空間的組合。,三、生 態(tài) 系 統(tǒng)的 組 成,生物環(huán)境 (生物群落),1.生產(chǎn)者：綠色植物、自氧微生物,2.消費(fèi)者：動(dòng)物或異養(yǎng)生物,3.分解者(還原者) ：細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物,非生物環(huán)境 (自然環(huán)境),生態(tài)系統(tǒng),光、溫、大氣、水分、土壤、pH值-生物生存的自然條件 。,C、H、O、N、P等無機(jī)物質(zhì)-構(gòu)成有生命物質(zhì)的物質(zhì)基礎(chǔ)。,腐殖質(zhì)、蛋白質(zhì)、脂肪等有機(jī)物質(zhì)-聯(lián)系生物與非生物之間的有機(jī)物。,各類生態(tài)系統(tǒng)都是由兩大部分、四個(gè)基本成分所組成,2、消費(fèi)者（屬異養(yǎng)生物）,（1）草食動(dòng)物： 一級(jí)消費(fèi)者（初級(jí)消費(fèi)者）,（2）肉食動(dòng)物：

5、二級(jí)消費(fèi)者、三級(jí)依次類推,（3）寄生動(dòng)物：寄生在其它動(dòng)、植物體內(nèi)，靠吸 取宿主營養(yǎng)為生。,（4）腐食動(dòng)物：以腐爛的動(dòng)、植物殘?bào)w為食。,（5）雜食動(dòng)物：既吃植物也吃動(dòng)物如麻雀、熊等,（6）消費(fèi)者在生態(tài)系統(tǒng)中的作用：,一是實(shí)現(xiàn)物質(zhì)和能量的傳遞；如草兔子狼二是實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的再生產(chǎn)；三是對整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)有自動(dòng)調(diào)節(jié)的能力，尤其是對生產(chǎn)者過度生長、繁殖起控制作用。,生態(tài)系統(tǒng)通過自我調(diào)節(jié)維持相對穩(wěn)定,狼,狼,兔,兔,植物,植物,狼餓死,狼吃飽,吃了較多兔子,吃了較少兔子,兔吃飽,兔餓死,吃了較少的草,吃了大量的草,污染 ,魚死亡,污染,魚死亡 ,魚死亡 ,污染 ,圖3-4 生態(tài)系統(tǒng)的組成,生態(tài)系統(tǒng)各組成部分之間的

6、關(guān)系：,第三節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 與功能,一、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 二、生態(tài)系統(tǒng)的功能,一、生態(tài)系統(tǒng)（Ecosystem） 的結(jié)構(gòu),（一）生態(tài)系統(tǒng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)（了解） 1.物種結(jié)構(gòu) 2.平面結(jié)構(gòu) 3.垂直結(jié)構(gòu) 4.時(shí)間結(jié)構(gòu),1.食物鏈 2.食物網(wǎng) 3.營養(yǎng)級(jí),（二）生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)（ ）,比利時(shí)Hamois農(nóng)區(qū)的夏季景觀,澳大利亞昆士蘭州的熱帶雨林,1、食物鏈（ Food chain ）,（1）概念 （ 2 ）食物鏈的類型,一個(gè)食物鏈的例子 “螳螂捕蟬，黃雀在后”,植物,蟬 (初級(jí)消費(fèi)者),螳螂 (二級(jí)消費(fèi)者),黃雀 (三級(jí)消費(fèi)者),鷹 (四級(jí)消費(fèi)者) (頂極食肉動(dòng)物),（2）食物鏈的類型（了解）,捕

7、食性食物鏈（草牧鏈）-以生產(chǎn)者為基礎(chǔ)。 構(gòu)成形式：植物 小動(dòng)物 大動(dòng)物, 腐生性食物鏈（腐解鏈）-以腐爛的動(dòng)植物尸體為基礎(chǔ)。 如：植物殘?bào)w 蚯蚓 腐敗菌 動(dòng)植物殘?bào)w霉菌跳蟲肉食性壁蚤腐敗菌, 寄生性食物鏈-以大動(dòng)物為基礎(chǔ)，由小動(dòng)物 寄生在大動(dòng)物身上構(gòu)成。 如：哺乳類或鳥類 跳蚤 原生動(dòng)物過濾性病毒, 碎食性食物鏈-以碎食物為基礎(chǔ)。 如：樹葉碎片及藻類 蝦 魚 食魚的鳥類,生態(tài)系統(tǒng)中生物之間由于食物關(guān)系所形成的聯(lián)系，即以能量和營養(yǎng)的聯(lián)系而形成的各種生物之間的鏈索，稱為食物鏈。食物鏈上的每一個(gè)層次都稱為一個(gè)營養(yǎng)級(jí)，彼此交錯(cuò)的食物鏈構(gòu)成食物網(wǎng)。,2、食物網(wǎng),食 物 網(wǎng) 的 作 用：,一是維系著生態(tài)系

8、統(tǒng)的平衡和自我調(diào)節(jié)能力； 食物網(wǎng)越復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)越穩(wěn)定。 二是推動(dòng)著有機(jī)界的進(jìn)化。 三是對某些元素或穩(wěn)定難分解物質(zhì)有“生物放大作用”（見圖）,某些元素或難分解物質(zhì)隨食物鏈的延長濃度逐步增加的現(xiàn)象。,Predator:食肉動(dòng)物 Omnivore:雜食動(dòng)物 herbivore:草食動(dòng)物 Algae:藻類,DDT濃度,10-6,0.04ppm,0.5ppm,3ppt,10-12,3、營養(yǎng)級(jí)（營養(yǎng)層次）,（2）生態(tài)金字塔（見下圖）,（1）營養(yǎng)級(jí)食物鏈上的各個(gè)環(huán)節(jié)。圖示,第一營養(yǎng)級(jí),第二營養(yǎng)級(jí),第三營養(yǎng)級(jí),500公斤浮游植物,50公斤浮游動(dòng)物,5公斤魚,0.5,10%,前進(jìn),（一）生態(tài)系統(tǒng)的生物生產(chǎn) （二

9、）生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng) （三）生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) （四）生態(tài)系統(tǒng)中的信息聯(lián)系,二、生態(tài)系統(tǒng)（Ecosystem） 的功能,6CO2+12H2O C6H12O6 +6O2+6H2O,（一）生物生產(chǎn),初級(jí)(植物)生產(chǎn),次級(jí)(動(dòng)物)生產(chǎn),總產(chǎn)量（Pg）= 凈產(chǎn)量（Pn）+ 消耗（ R ）,單位：焦?fàn)?米2年,（二）生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng),太陽輻射能輸入,生產(chǎn)者,消費(fèi)者 （固定）,消費(fèi)者 （固定）,分 解 者,呼吸,熱圖,腐生生物分解和呼吸,生產(chǎn)者呼吸,能量流動(dòng)遵循熱力學(xué)第一定律（能量守恒）、第二定律（能量轉(zhuǎn)化單向性）和十分之一法則（能量損耗規(guī)律）,熱,小結(jié),10000,1000,100,10,生產(chǎn)者 （

10、浮游植物）,一級(jí)消費(fèi)者,二級(jí)消費(fèi)者 （魚）,三級(jí)消費(fèi)者 （人類）,浮游動(dòng)物,某食物鏈的能塔圖,分解者,熱,熱,熱,熱,熱,單向流動(dòng)。 逐級(jí)遞減，傳輸效率約10% 。,4、生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn)：,生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)小結(jié)：,1、能流起點(diǎn)從生產(chǎn)者固定的太陽能開始。 2、能流的總數(shù)量生產(chǎn)者所固定的全部太陽能。 3、能流途徑光能第一營養(yǎng)級(jí)第二 分解者環(huán)境,5、研究目的設(shè)法調(diào)整能流的方向，使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)小結(jié)：,從生態(tài)系統(tǒng)食物鏈的概念出發(fā)，當(dāng)我們準(zhǔn)備對生態(tài)系統(tǒng)中某一個(gè)成員（某一環(huán)節(jié)）施加干預(yù)時(shí)，應(yīng)考慮到它對各個(gè)成員，乃至整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)可能產(chǎn)生的影響和后果。也就是說，應(yīng)把我

11、們的思想從干預(yù)某一種生物，或環(huán)境中某一因素，提高到可能會(huì)干預(yù)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的水平上來認(rèn)識(shí)。 這種理念在環(huán)境影響評價(jià)中得到充分重視和采納。 我國的環(huán)評法規(guī)定，區(qū)域的開發(fā)必須進(jìn)行環(huán)評，重大的政策也必須進(jìn)行環(huán)評。,33,案例：圓明園（防滲漏工程環(huán)評）事件,從2003年8月開始，圓明園進(jìn)行大規(guī)模環(huán)境整治工程。 2005年3月22日，“世界水日”。蘭州大學(xué)生命科學(xué)院教授張正春參觀圓明園時(shí)，發(fā)現(xiàn)園內(nèi)正在進(jìn)行大規(guī)模鋪設(shè)防滲膜的工程。張正春立即向媒體發(fā)出呼吁：救救圓明園！ 3月28日，媒體披露“圓明園湖底鋪設(shè)防滲膜遭專家質(zhì)疑”的消息。該消息一出，立即引起社會(huì)上的廣泛關(guān)注。 3月30日，北京市環(huán)保局有關(guān)人士表示，

12、該項(xiàng)目并沒有向北京市環(huán)保局和海淀區(qū)環(huán)保局申請環(huán)評。 3月31日，國家環(huán)?？偩纸型A明園防滲工程。 4月1日，海淀區(qū)區(qū)政府決定，圓明園防滲工程停工，進(jìn)行環(huán)境影響評價(jià)。 4月5日，國家環(huán)保總局發(fā)出公告，決定召開圓明園整治工程環(huán)境影響聽證會(huì)。 4月13日，國家環(huán)保總局召開圓明園整治工程環(huán)境影響聽證會(huì)。,防滲處理場面：挖土機(jī)在前面整地，施工人員跟在后面鋪防滲膜。,圓明園的追問,鋪上防滲膜后，施工人員在襯砌駁岸，即所謂的防側(cè)滲處理。,防滲前的荷花茂密茁壯。,做過防滲后的湖中植物傷了元?dú)猓S多新葉長出時(shí)間不長便枯萎了。,作防滲后，原本茂密的蘆葦明顯稀少了，經(jīng)補(bǔ)種過的荷花雖然還能見到，但比上年現(xiàn)頹勢 。,薛

13、野展示防滲試驗(yàn)前后對比照片,“自然之友”觀鳥組在首都師范大學(xué)生物系教授高武的指導(dǎo)和參與下，于2002年下半年開始在圓明園進(jìn)行鳥類調(diào)查。此間，他們見證了圓明園環(huán)境因人為干擾帶來的種種變化。 結(jié)論：由此對比可以看出，湖底鋪防滲對水生植物及賴以生存的動(dòng)物影響極大。,（三）生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán),非生物 環(huán)境,生產(chǎn)者,消費(fèi)者,分解者,生命元素,生命元素,常量元素-氧(O) 氫(H) 碳(C) 氮(N) 磷(P) 鈣(Ca) 鎂(Mg) 鉀(K) 硫(S) 鈉 (Na),微量元素-銅(Cu) 、鋅(Zn)、錳(Mn)、鉬(Mo)、 鈷(Co)、鐵(Fe),有益或輔助營養(yǎng)元素：硼（B）、Li 、Ce 、Sr,

14、物流是一個(gè)循環(huán)過程，物質(zhì)可以被反復(fù)利用，生物圈中的物質(zhì)都處于永恒的循環(huán)變化之中。,1、水循環(huán)：,水的社會(huì)循環(huán)對自然循環(huán)的影響,2、碳循環(huán)與溫室效應(yīng),碳循環(huán)與溫室效應(yīng),碳是構(gòu)成有機(jī)體的重要成分，約占有機(jī)干物質(zhì)的49%，沒有碳就沒有生命。地球上蘊(yùn)藏在地下的礦物燃料，煤有751011t。煤和石油中的碳比目前地球上活著的有機(jī)體所含有的總碳約多50倍以上。 地球上的碳有兩類庫： 貯存庫：貯存于巖石中的碳。容量大，流通率低，只有8g/（m2a）。 交換庫（循環(huán)庫）：碳在生物體和它們生活的環(huán)境之間的交換。容量小，流通率很大，達(dá)400g/（m2a），十分活躍。 地球上99.9%的碳被巖石圈束縛著（以碳酸鹽的形

15、式）。碳在海洋中約占0.1%，在大氣中約占0.0026%。 現(xiàn)代人類將地質(zhì)年代貯存在地下的碳加以利用，使其重新加入到自然界碳循環(huán)的行列，使碳的流通率比正常情況下大大增加，大氣中CO2濃度增加，破壞了生物圈中的CO2平衡，使溫室效應(yīng)加劇。,3、氮循環(huán),氮循環(huán)與水體富營養(yǎng)化和大氣污染,氮是生物細(xì)胞的基本元素之一，蛋白質(zhì)和核酸都是含氮物質(zhì)。大氣中78%都是氮?dú)?，氮絕大多數(shù)生物無法直接利用。氮只有從游離態(tài)變成含氮化合物時(shí)，才能成為生物的營養(yǎng)物質(zhì)。 氮循環(huán)主要在大氣、生物、土壤和海洋之間進(jìn)行。大氣中的氮進(jìn)入生物有機(jī)體主要有四種途徑： 生物固氮：某些植物（豆科植物）的根瘤菌和一些藍(lán)細(xì)菌、褐藻類能把空氣中的

16、惰性氮轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛岬?，供植物使用?工業(yè)固氮：人類通過工業(yè)手段，將大氣中的氮合成為氨或銨鹽，即農(nóng)業(yè)上使用的氮肥。 巖漿固氮：火山爆發(fā)時(shí)噴出的巖漿可以固定一部分氮。 大氣固氮：雷雨天氣發(fā)生的閃電現(xiàn)象而產(chǎn)生的電離作用，可以使大氣中的氮和氧化合成硝酸鹽，經(jīng)雨水淋洗進(jìn)入土壤。,氮循環(huán)與水體富營養(yǎng)化和大氣污染,植物從土壤中吸收銨鹽或硝酸鹽等含氮離子，在植物體內(nèi)與復(fù)雜的含碳分子結(jié)合成各種氨基酸和核酸，動(dòng)物直接或間接從植物中攝取植物性蛋白，并在新陳代謝過程中將一部分蛋白質(zhì)分解成氨、尿素和尿酸等排出體外，進(jìn)入土壤。 動(dòng)植物死后，體內(nèi)的蛋白質(zhì)和核酸被微生物分解成硝酸鹽或銨鹽回到土壤中，重新被植物吸收利用。 土壤中

17、的一部分硝酸鹽，在反硝化細(xì)菌作用下，變成氮回到大氣中。 人類活動(dòng)使氮循環(huán)出現(xiàn)了問題。工業(yè)固氮量已占很大比例，每年被固定的氮超過了返回大氣的氮，使氮循環(huán)的平衡被破壞。大量的化合氮進(jìn)入江河、湖泊和海洋，使水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化。 另外，大氣中被固定的氮，不能以相應(yīng)數(shù)量的分子氮返回大氣，卻形成一部分氮氧化物進(jìn)入大氣，是造成現(xiàn)在大氣污染的主要原因。,太湖的富營養(yǎng)化,陸地,海洋,沉積物（CaSO4,FeS2）,溶解的SO42-,SO2,H2S,S,CaSO4,FeS2,死有機(jī)體,活有機(jī)體,SO42-,降水 SO2,SO42-,擴(kuò)散,海浪 SO42-,大氣,上升，風(fēng)化,SO2,FeS2,死有機(jī)體,活有機(jī)體,SO

18、42-,H2S,S,分解,化肥工業(yè) SO42-,攝取,擴(kuò)散,火山活動(dòng),植物攝取 SO2,SO42-,降水 SO2,SO42-,化石 燃燒,H2S , SO2 SO3 SO42-,4、硫循環(huán),氣態(tài)型- H2S , SO2 , 沉積型-硫酸鹽,簡圖如下,4、硫循環(huán)與酸雨毒害,火成巖、沉積巖,風(fēng)化,土壤 海水,微生物分解,燃料燃燒,SO2 硫酸煙霧,5.磷循環(huán)（不完全）與赤潮,沉積型循環(huán),沉積物中的磷 （約為土壤和海洋中千倍以上),陸地,海洋,死 有機(jī)體,土壤中的 無機(jī)磷,活有機(jī)體,死 有機(jī)體,深海的磷,活有機(jī)體,捕魚,鳥糞,懸浮在水中隨河水帶走,攝取,排泄 死亡,下沉,分解,沉積,溶解于水,上升風(fēng)

19、化,開采,攝取,排泄死亡,上涌,(起始),(終結(jié)),磷循環(huán),巖石的風(fēng)化向土壤提供了磷。植物通過根系從土壤中吸收磷酸鹽。動(dòng)物以植物為食物而得到磷。動(dòng)、植物死亡后，殘?bào)w分解，磷又回到土壤中。在未受人為干擾的陸地生態(tài)系統(tǒng)中，土壤和有機(jī)體之間幾乎是一個(gè)封閉循環(huán)系統(tǒng)，磷的損失是很少的。 人類開采磷礦石，制造和使用磷肥、農(nóng)藥和洗滌劑，以及排放含磷的工業(yè)廢水和生活污水，都對自然界的磷循環(huán)發(fā)生影響。,（四）生態(tài)系統(tǒng)中的信息聯(lián)系,1、營養(yǎng)信息（食物鏈） 2、化學(xué)信息（螞蟻分泌的化學(xué)物質(zhì)等） 3、物理信息（通過聲音、顏色、和光） 4、行為信息 （自然界的“對話”）,第四節(jié) 生態(tài)平衡（重點(diǎn)）,一、生態(tài)平衡的含義（

20、） 二、生態(tài)平衡的主要標(biāo)志 三、生態(tài)系統(tǒng)失衡的原因（ ）,一、生態(tài)平衡的含義,1、生態(tài)平衡定義： 生態(tài)平衡是指在一定時(shí)間和相對穩(wěn)定的條件下，生態(tài)系統(tǒng)各部分的結(jié)構(gòu)與功能處于相互適應(yīng)與協(xié)調(diào)的動(dòng)態(tài)平衡之中，這種平衡狀態(tài)稱為生態(tài)平衡。 (即任何一個(gè)正常的生態(tài)系統(tǒng)中，能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)總是不斷的進(jìn)行著，但是在一定時(shí)期內(nèi)，生產(chǎn)者、消費(fèi)者和還原者之間都保持著一種動(dòng)態(tài)的平衡。),二、生態(tài)平衡的主要標(biāo)志,2、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)完整-結(jié)構(gòu)平衡。,3、能量和物質(zhì)的輸入、輸出必須相對平衡-功能平衡 例如,1、生物種類和數(shù)目保持相對穩(wěn)定。,三、生態(tài)系統(tǒng)失衡的原因（ 重點(diǎn) ）,（一）自然因素- （二）人為因素：,自然界發(fā)生的異常變

21、化，如 火山爆發(fā)、山崩海嘯、地震,1.物種改變- 物種消失、物種引進(jìn)、基因工程 2.環(huán)境因子改變- 環(huán)境污染、植被破壞、地貌改變 3.信息破壞- 環(huán)境污染破壞信息物質(zhì),生態(tài)學(xué)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用,1、恒定性自然資源：指太陽能、風(fēng)能、潮汐能、全球水資源 ,一、利用生態(tài)平衡理論合理利用與保護(hù) 自然資源（ ）,2、可更新自然資源：指土地、生物、地方水資源 ,3、不可更新自然資源：指礦物、煤、石油、天然氣 ,盡量加以開發(fā)利用,保持其自我更新能力,節(jié)約使用，廢物回收利用和資源替代,挖蟲草的人們,二、運(yùn)用生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)管理和保護(hù)環(huán)境,從生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)來看，環(huán)境問題實(shí)質(zhì)就是包括人類在內(nèi)的生態(tài)學(xué)問題。對環(huán)境問題的解決必

22、須運(yùn)用生態(tài)學(xué)的理論、方法和手段，也就是要樹立環(huán)境的生態(tài)觀。所謂環(huán)境的生態(tài)觀，就是把人類生存的環(huán)境(包括生物環(huán)境和非生物環(huán)境)視為一個(gè)有機(jī)的統(tǒng)一的整體。它有一定的結(jié)構(gòu)和功能，有自身發(fā)生與發(fā)展的規(guī)律，即人類的生存環(huán)境是一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)或若干個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的組合。人類對環(huán)境的利用不能從主觀愿望出發(fā)，必須在遵循客觀經(jīng)濟(jì)規(guī)律的同時(shí)，也要遵循生態(tài)規(guī)律。,綜合利用資源和能源,在現(xiàn)代化工業(yè)建設(shè)中，為了高效率利用資源與能源，有效地保護(hù)環(huán)境質(zhì)量，人們提出用生態(tài)工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝。所謂生態(tài)工藝是指無廢料生產(chǎn)工藝，它利用生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)原理，建立閉路循環(huán)工藝，即把兩個(gè)以上的流程組合成一個(gè)閉路體系，使一個(gè)過程產(chǎn)生的廢料或

23、副產(chǎn)品成為另一過程的原料，盡量減少向環(huán)境中排放廢物，使工業(yè)生產(chǎn)與生物圈的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)協(xié)調(diào)起來。,綜合利用資源和能源,閉路循環(huán)工藝： 把兩個(gè)或兩個(gè)以上的流程組合成一個(gè)閉路體系， 使一個(gè)過程中產(chǎn)生的廢料或副產(chǎn)品成為另一個(gè)過程 的原料，從而使廢棄物減少到生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力 限度以內(nèi)。即要建立循環(huán)經(jīng)濟(jì) : “資源產(chǎn)品廢棄物再生資源”,具體表現(xiàn)在： 工業(yè)：生態(tài)工藝(無污染工藝) 農(nóng)業(yè)：生態(tài)農(nóng)業(yè)（場）,具體要求包括： （1）減少產(chǎn)品和服務(wù)的物料使用量； （2）減少產(chǎn)品和服務(wù)的能源使用量； （3）淘汰有毒原材料； (4) 削減所有廢物的數(shù)量和毒性； (5) 加強(qiáng)物質(zhì)的循環(huán)使用能力； (6) 最大限度可

24、持續(xù)地利用可再生資源； (7) 提高產(chǎn)品的耐用性； (8) 提高產(chǎn)品與服務(wù)的強(qiáng)度。,1. 生態(tài)工藝（無污染工藝）,要 求： 物質(zhì)和能量可獲得最大限度的利用，即資源和能源的浪費(fèi)最少，排出的廢棄物最少，且這些廢棄物完全能被自然界的動(dòng)植物所分解、吸收或利用。 從整體出發(fā)來考慮問題，即注意整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化，而不是分系統(tǒng)的最優(yōu)化。,例如,1999年以來,在中國經(jīng)濟(jì)快速增長帶來的資源環(huán)境壓力及國際環(huán)保新思潮的影響下，國家環(huán)?？偩謱⒔ㄔO(shè)生態(tài)工業(yè)園區(qū)作為改變經(jīng)濟(jì)增長模式、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境雙贏的一個(gè)重要舉措,在全國范圍內(nèi)，在不同的行業(yè)和工業(yè)園區(qū)進(jìn)行了生態(tài)工業(yè)園區(qū)建設(shè)的試點(diǎn)。到2004年12月,經(jīng)國家環(huán)?？偩终撟C通過

25、的、正在創(chuàng)建的生態(tài)工業(yè)園區(qū)共計(jì)13個(gè)。,廣西貴港國家生態(tài)工業(yè)(制糖)示范園區(qū),該園區(qū)正以上市公司貴糖(集團(tuán))股份有限公司為核心，以蔗田系統(tǒng)、制糖系統(tǒng)、酒精系統(tǒng)、造紙系統(tǒng)、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、環(huán)境綜合處理系統(tǒng)為框架，通過盤活、優(yōu)化、提升、擴(kuò)張等步驟，建設(shè)生態(tài)工業(yè)(制糖)示范園區(qū)。 該示范園區(qū)的六個(gè)系統(tǒng)，各系統(tǒng)內(nèi)分別有產(chǎn)品產(chǎn)出，各系統(tǒng)之間通過中間產(chǎn)品和廢棄物的相互交換而互相銜接，從而形成一個(gè)比較完整和閉合的生態(tài)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，園區(qū)內(nèi)資源得到最佳配置、廢棄物得到有效利用，環(huán)境污染減少到最低水平。其中，甘蔗制糖蔗渣造紙生態(tài)鏈、制糖糖蜜制酒精酒精廢液制復(fù)合肥生態(tài)鏈以及制糖(有機(jī)糖)低聚果糖生態(tài)鏈這三條園區(qū)內(nèi)的主要生

26、態(tài)鏈，相互間構(gòu)成了橫向耦合的關(guān)系，并在一定程度上形成了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。物流中沒有廢物概念，只有資源概念，各環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了充分的資源共享，變污染負(fù)效益為資源正效益。,2.發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè),生態(tài)農(nóng)業(yè)，就是運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理和系統(tǒng)科學(xué)方法，把現(xiàn)代科學(xué)成果與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)的精華相結(jié)合而建立起來的具有生態(tài)合理性、功能良性循環(huán)的一種農(nóng)業(yè)體系。其目的在于，充分利用太陽能，提高生物能的利用率，通過對農(nóng)業(yè)廢棄物的多次轉(zhuǎn)化和循環(huán)利用，起到維護(hù)生態(tài)平衡的作用，使其達(dá)到少投人、多產(chǎn)出，收到經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的綜合效益，有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，有利于農(nóng)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。,菲律賓的馬雅農(nóng)場是一個(gè)較為完善的生態(tài)農(nóng)場： 在這個(gè)生態(tài)農(nóng)場中，農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)、畜牧業(yè)、加工廠等，組成了一個(gè)有機(jī)整體。利用稻草、樹葉作為牧畜飼料喂養(yǎng)豬和牛，豬糞和牛糞送人沼氣池，產(chǎn)生的沼氣進(jìn)人浮桶式儲(chǔ)氣罐以備使用。沼氣中的殘?jiān)腿氤恋沓?，將固體和液體分開，固體廢料送到加工工段處理后，用作動(dòng)物飼料；液體廢料送到氧化塘曝氣，然后送去作農(nóng)業(yè)灌溉用水。氧化塘中由于