節(jié)生態(tài)工程導論課件

生態(tài)工程學劉曉東顧莉?qū)嵱蒙鷳B(tài)工程學生態(tài)工程學劉曉東顧莉?qū)嵱蒙鷳B(tài)工程學導論原理設計方法種植業(yè)林業(yè)養(yǎng)殖業(yè)農(nóng)林牧復合生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)荒蕪土地恢復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、方法不同類型復合生態(tài)系統(tǒng)不同尺度導論原理設計方法種植業(yè)林業(yè)養(yǎng)殖業(yè)農(nóng)林牧復合生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)荒蕪土作業(yè)、練習的安排與要求內(nèi)容：根據(jù)授課內(nèi)容，選擇相應的習題或討論內(nèi)容，加深對授課內(nèi)容的理解。成績評定平時成績（30%，包括作業(yè)、課堂討論、到課率），期末考試（70%）10/31/20223作業(yè)、練習的安排與要求10/22/2022310/31/20224參考書：1.盛連喜，許嘉巍，劉惠清編著．實用生態(tài)工程學．高等教育出版社.2005．

2.PatrickC.Kangas.EcologicalEngineering:PrinciplesandPractice.LewtsPublishers.2003.3.欽佩、安樹青、顏京松編著，生態(tài)工程學（教育部推薦研究生教學用書）.南京大學出版社，2008（第3版）.10/22/20224參考書：第一章生態(tài)工程導論第一節(jié)生態(tài)工程的定義一、定義二、關于生態(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、自然資源嚴重破壞三、能源短缺四、環(huán)境污染五、食物供應嚴重不足第三節(jié)國內(nèi)外生態(tài)工程的發(fā)展與現(xiàn)狀一、國外生態(tài)工程研究進展二、我國生態(tài)工程的研究與發(fā)展第四節(jié)生態(tài)工程的應用前景一、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三、生態(tài)工程與農(nóng)林牧業(yè)建設四、生態(tài)工程與城市生態(tài)建設5第一章生態(tài)工程導論第一節(jié)生態(tài)工程的定義5教學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)生的背景及應用前景，對生態(tài)問題的出現(xiàn)，及生態(tài)工程產(chǎn)生的背景有一定理解。正確認識生態(tài)工程是生態(tài)學理論在實踐中的應用與發(fā)展，是解決現(xiàn)存人與環(huán)境間關系的矛盾的重要途徑。6教學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，正確第一節(jié)生態(tài)工程的定義一、定義

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

生態(tài)工程屬于自組織的應用系統(tǒng)領域，是對自然的管理，是同自然合作良好的術語?！狧.T.Odum(1983)10/31/20227生態(tài)工程學是一門新的科學，其發(fā)展歷史較短，始于20世紀后半葉。HowardT.Odum奧德姆

(1924–2002)第一節(jié)生態(tài)工程的定義一、定義10/22/20227生態(tài)工程10/31/20228《EcologicalEngineering:anintroductiontoeco-technology》于1989正式出版，標志生態(tài)工程學正式成為一門學科。——W.J.Mitsch(1989)人類社會同自然環(huán)境合作進行的對雙方都有利的設計。——W.J.Mitsch(1989)為了人類社會及其自然環(huán)境的利益，而對人類社會及其自然環(huán)境加以綜合的，而且能持續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)設計，以期達到生態(tài)恢復、生態(tài)更新、生物控制等目的?！猈.J.Mitsch(1993)WilliamJ.

Mitsch威廉·J·密茨(1947–)10/22/20228《EcologicalEnginee10/31/202291954年研究防治蝗蟲災害時提出“生態(tài)工程”一詞，即通過調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的結構、控制水位等改變蝗蟲的滋生地。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。——馬世駿（1983）生態(tài)工程是應用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生與物質(zhì)循環(huán)再生原理，結構與功能協(xié)調(diào)原則，結合系統(tǒng)分析的最優(yōu)化方法設計的促進分層多級利用物質(zhì)的生產(chǎn)工藝系統(tǒng)。——馬世駿（1984）馬世駿(1915–1991)10/22/202291954年研究防治蝗蟲災害時提出“生態(tài)導論原理設計方法種植業(yè)林業(yè)養(yǎng)殖業(yè)農(nóng)林牧復合生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)荒蕪土地恢復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，與相對單一的生態(tài)系統(tǒng)復合生態(tài)系統(tǒng)不同尺度導論原理設計方法種植業(yè)林業(yè)養(yǎng)殖業(yè)農(nóng)林牧復合生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)荒蕪土10/31/202211盛連喜（2000）綜合以上不同學者的定義將生態(tài)工程學定義如下：生態(tài)工程學:應用自然生態(tài)系統(tǒng)原理，通過同自然環(huán)境合作，進行的對人類社會和自然環(huán)境雙方都有利的復合生態(tài)系統(tǒng)設計的科學。10/22/202211盛連喜（2000）綜合以上不同學者的10/31/202212生態(tài)系統(tǒng)庭院生態(tài)工程二、關于生態(tài)工程定義的討論實質(zhì)：用生態(tài)系統(tǒng)的原理為人類社會服務傳統(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的引入完善了庭院生態(tài)系統(tǒng)，提高了資源的利用效率10/22/202212生態(tài)系統(tǒng)庭院生態(tài)工程二、關于生態(tài)工程江蘇條子泥匡圍工程生態(tài)重構江蘇條子泥匡圍工程生態(tài)重構草坪種植前的情況施入鹽堿地草坪建植專用的改良劑人工澆水鋪草坪草坪種植后的表現(xiàn)情況草坪種植前的情況施入鹽堿地草坪建植專用的改良劑人工澆水鋪草坪挖溝排水鹽分測定加入泥炭適當修剪覆蓋麥稈澆水挖溝排水鹽分測定加入泥炭適當修剪覆蓋麥稈澆水初步效果該示范工程的成功實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。初步效果該示范工程的成功實施既可以保存原有的濕地生物多樣性，句容市赤山湖國家濕地公園建設建設內(nèi)容濱岸濕地生態(tài)修復與保護，營造生物的重要棲息地人工濕地建設恢復赤山湖滯洪區(qū)湖濱帶景觀保護、修復建設科研中心、建設野生動物救護站、環(huán)境監(jiān)測站濕地保育區(qū)生態(tài)恢復區(qū)科普宣教區(qū)合理利用區(qū)管理服務區(qū)總面積1300hm2句容市赤山湖國家濕地公園建設濕地保育區(qū)生態(tài)恢復區(qū)科普宣教區(qū)合超級油輪原油泄露凈化生態(tài)工程超級油輪BxxonValdez號4.2×104m3的原油在5h內(nèi)被泄漏到美國阿拉斯加海岸，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)保局隨后就開始了著名的“阿拉斯加研究計劃”，主要采用生物修復技術來消除溢油的污染，這是到目前為止規(guī)模最大的現(xiàn)場生物修復工程。工程實施過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～2個數(shù)量級，石油污染物的降解速度提高了2倍～3倍，使凈化過程加快了近兩個月。超級油輪原油泄露凈化生態(tài)工程超級油輪BxxonValdez10/31/202219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)水平細胞水平理論原理生態(tài)學環(huán)境學遺傳學、細胞生物學控制內(nèi)容力學功能（水、氣、太陽能、生物）廢水、廢氣、廢渣、噪聲遺傳結構、密碼設計自我設計+人類設計人類設計人類設計維持和發(fā)展費用合理而便宜較貴昂貴生物多樣性保護保護變化三、生態(tài)工程、環(huán)境工程和生物工程的比較（續(xù)）10/22/202219特征生態(tài)工程環(huán)境工程生物工程組織水平第二節(jié)生態(tài)工程產(chǎn)生的背景一、人口激增二、自然資源嚴重破壞三、能源短缺四、環(huán)境污染五、食物供應嚴重不足10/31/202220第二節(jié)生態(tài)工程產(chǎn)生的背景一、人口激增10/22/2022210/31/202221人口激增，對資源、環(huán)境的需求增加環(huán)境問題是實質(zhì)是“人的問題”10/22/202221人口激增，環(huán)境問題是實質(zhì)是“人的問題唐代（618-907）漢代（前202-220）史前時期清代（1612-1911）石羊河流域演化過程生態(tài)系統(tǒng)退化唐代（618-907）漢代（前202-220）史前時期清代（潴野澤1.6萬km2,深25m史前無人東海、西海4000km2數(shù)萬人(漢)柳林湖、白亭海1000km220-40萬人(唐)青土湖100km2100萬人(清)200多萬人人類活動取用水增加，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)退化潴野澤史前無人東海、西海數(shù)萬人(漢)柳林湖、白亭海20-4010/31/202224一、生態(tài)問題出現(xiàn)20世紀60年代以來，全球經(jīng)濟進入快速增長階段。經(jīng)濟的迅猛發(fā)展、技術的革新使人們的生活水平大大提高，但其負面影響也越來越嚴重。

發(fā)達國家主要表現(xiàn)：工業(yè)化和高度集約化的農(nóng)業(yè)經(jīng)營所帶來的種種環(huán)境污染和過量耗費不可更新資源（如石油）問題；

發(fā)展中國家則表現(xiàn)為：人口的快速增長、資源的過度開發(fā)、損毀和低效利用，以及由此而引起的環(huán)境污染問題?！吧鷳B(tài)足跡”10/22/202224一、生態(tài)問題出現(xiàn)“生態(tài)足跡”10/31/2022251952年英國倫敦煙霧事件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)生在倫敦的一次嚴重大氣污染事件。這次事件造成多達12000人因為空氣污染而喪生，并推動了英國環(huán)境保護立法的進程。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。累計中毒患者283人，其中60人死亡。10/22/2022251952年英國倫敦煙霧事件1953年10/31/20222650年代初期洛杉磯光化學煙霧事件似曾相識光化學煙霧是大量碳氫化合物在陽光作用下，與空氣中其他成份起化學作用而產(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。10/22/20222650年代初期洛杉磯光化學煙霧事件似曾10/31/202227......我們不要過于得意我們對自然界的勝利。對于我們的每一次勝利，自然界都報復了我們。每一次的這種勝利，第一步我們確實達到預期的結果，但第二步和第三步卻有了完全不同的意想不到的結果，常常正好把第一個結果的意義又取消了。......因此我們必須時刻記?。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，我們對自然的整個支配，僅僅是因為我們有別于其他一切動物，能夠正確認識和運用自然規(guī)律而己?！ǘ鞲袼梗鹤匀晦q證法，146頁，人民出版社，1957)恩格斯10/22/202227......我們不要過于得意我們對自10/31/202228第一次浪潮，是指農(nóng)業(yè)和手工業(yè)生產(chǎn)水平階段。（以觀察和猜測的方式認識自然現(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、物理學、化學等手段認識自然，孤立的觀點）第三次浪潮，是指以橫向交織學科為特征的階段。（學科交叉的看問題）二、第二次浪潮的思維對人類與自然關系的影響——對第二次浪潮的思維的反思10/22/202228第一次浪潮，是指農(nóng)業(yè)和手工業(yè)生產(chǎn)水平10/31/202229第二次浪潮的思維是工業(yè)革命的產(chǎn)物，它強調(diào)分門別類地認識事物。這在工業(yè)化的初期應該是一個進步過程，但到后期，這種分散的、孤立的只要部分不要整體的認識事物的方法，卻帶來了明顯的片面性。第二次浪潮的思維，在人和自然的關系上，是“改造論”占支配地位（人定勝天）。在這種思維的支配下，部門分割非常突出。只顧發(fā)展生產(chǎn)，不管環(huán)境好壞，把本來人和自然協(xié)調(diào)的關系轉(zhuǎn)變?yōu)槿撕妥匀粚α⒌年P系。二、第二次浪潮的思維對人類與自然關系的影響第二次浪潮的思維的缺點10/22/202229第二次浪潮的思維是工業(yè)革命的產(chǎn)物，它10/31/202230三、人們在覺醒

全球性環(huán)境污染在很大程度上是由發(fā)達國家造成的，而限制生產(chǎn)就意味著部分剝奪了發(fā)展中國家經(jīng)濟發(fā)展的權利，讓發(fā)展中國家負擔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：堅持可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟發(fā)展不僅要滿足當代人的需要，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》10/22/202230三、人們在覺醒經(jīng)濟發(fā)展不僅要滿足當代10/31/202231米勒（PaulHermannMüller）1939，確認DDT有殺蟲力人們在覺醒——DDT的案例卡遜（RachelCarson）1962，寂靜的春天1969，美國國家環(huán)境保護署（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明令禁止生產(chǎn)和使用。滴滴涕還成為中國環(huán)境保護事業(yè)的催生婆。10/22/202231米勒（PaulHermannMü10/31/202232由于人類的活動，現(xiàn)在地球表面幾乎沒有發(fā)現(xiàn)未受到人類影響的區(qū)域10/22/202232由于人類的活動，現(xiàn)在地球表面幾乎沒有10/31/202233地球沒有“凈土”10/22/202233地球沒有“凈土”10/31/202234DDT與蟻酸在哲學意義上沒有本質(zhì)不同問題出現(xiàn)在哪里？10/22/202234DDT與蟻酸在哲學意義上沒有本質(zhì)不同10/31/2022351972年，聯(lián)合國第一次人類環(huán)境大會的非官方報告：《只有一個地球》出版。指出認識生物圈與技術圈相互依存的重要性；指出生態(tài)和社會經(jīng)濟的相互依賴性；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)人們在覺醒10/22/2022351972年，聯(lián)合國第一次人類10/31/202236D.H.Meadows(1941-2001)《增長的極限》1972年版本中的基礎模型人們在覺醒悲觀論者人口增長自然資源消耗糧食生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)10/22/202236D.H.Meadows(194110/31/202237人們在覺醒樂觀派資源沒有盡頭，惡化只是暫時現(xiàn)象；過去不是資源的資源可變成資源；特定時段和技術條件下，資源是有限的；必須依靠科學技術，合理利用自然資源。J.L.Simon(1932-1999)10/22/202237人們在覺醒樂觀派資源沒有盡頭，惡化10/31/202238人們在覺醒其他觀點：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），共生可使人類社會與自然環(huán)境都互相有利。1980年，A.托夫勒（Tofflar）在《第三次浪潮》中指出：“過去十年間，地球生物圈出現(xiàn)了根本性的、潛在的危險變化……….它迫使我們?nèi)ブ匦驴紤]人對自然的依賴問題……使我們產(chǎn)生了新的觀點，強調(diào)人與自然和睦相處，改變以往的對抗狀態(tài)”。1983年，A.P.A.吳英克（Vink）指出：“同自然合作比同自然對立較為有利并常常是更為有效”?！?0/22/202238人們在覺醒其他觀點：第三節(jié)國內(nèi)外生態(tài)工程的發(fā)展與現(xiàn)狀一、國外生態(tài)工程研究進展10/31/202239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用。H.T.Odum在生態(tài)工程領域一直率先推動生態(tài)學理論的實踐，他開展了許多主要的生態(tài)系統(tǒng)設計試驗，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編寫的生態(tài)工程—生態(tài)技術介紹出版，其后于1992年開始發(fā)行生態(tài)工程刊物。第三節(jié)國內(nèi)外生態(tài)工程的發(fā)展與現(xiàn)狀一、國外生態(tài)工程研究進展110/31/202240近十幾年來，西方生態(tài)工程正在從研究走向應用。

如在美國加洲南部河口區(qū)濕地，利用濕生植物香蒲等去除重金屬，改善水質(zhì)，并進行土地復墾（Brown,1991）；在丹麥格雷姆斯湖(Glums)建立了防治富營養(yǎng)化的生態(tài)工程(Jorgenson,1993)德國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1992年提出的環(huán)?！埃碦”(reduction,recovery,reuseandrecycle)策略正在逐步實施。10/22/202240近十幾年來，西方生態(tài)工程正在從研究走10/31/202241各國應用特點：荷蘭《從生態(tài)系統(tǒng)到生態(tài)設計》，反映了生態(tài)系統(tǒng)研究向更實用的方向邁進。捷克：制定生態(tài)法規(guī)，對生態(tài)規(guī)劃極為重視法國和日本：以城市生態(tài)為重點美國：自然生態(tài)系統(tǒng)的恢復，如森林生態(tài)恢復、濕地生態(tài)恢復、草地生態(tài)恢復……

總的來說，西方生態(tài)工程研究及實踐范圍較窄，重點集中于環(huán)保生態(tài)工程，農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的應用，也局限于持續(xù)農(nóng)業(yè)、有機農(nóng)業(yè)的試驗與推廣。10/22/202241各國應用特點：總的來說，西方生態(tài)工10/31/202242二、我國生態(tài)工程的研究與發(fā)展

我們的祖先很早就開創(chuàng)出一條獨有的發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的途徑，自覺不自覺地采用了某些生態(tài)工程原理和技術，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

“大魚吃小魚，小魚吃蝦米，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

陰陽說、五行論……10/22/202242二、我國生態(tài)工程的研究與發(fā)展10/31/202243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、水旱輪作等復合農(nóng)業(yè)

農(nóng)漁結合、農(nóng)牧結合、農(nóng)林結合等10/22/202243治水工程10/31/202244生態(tài)工程應用范圍涉及農(nóng)業(yè)、環(huán)保、林業(yè)、養(yǎng)殖等各個領域，遍布各類型區(qū)。目前國家有組織的農(nóng)業(yè)生態(tài)工程試點縣、鄉(xiāng)、村或農(nóng)場有2萬多個；國家五大防護林生態(tài)工程覆蓋面積占國土10％；城市及村鎮(zhèn)各類污水處理生態(tài)工程試點300余處；生態(tài)工程領域發(fā)表文章：4000余篇；（二）我國現(xiàn)代生態(tài)工程的發(fā)展10/22/202244生態(tài)工程應用范圍涉及農(nóng)業(yè)、環(huán)保、林業(yè)10/31/202245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；復種、套種等。間作可提高土地利用率，可增加對陽光的截取與吸收，減少光能的浪費；同時，兩種作物間作還可產(chǎn)生互補作用（豆科和禾本科）。10/22/202245生態(tài)工程研究——合理利用自然資源（案是我國珠江三角洲地區(qū)，為充分利用土地而創(chuàng)造的一種挖深魚塘，墊高基田，塘基植桑，塘內(nèi)養(yǎng)魚的高效人工生態(tài)系統(tǒng)。?；~塘是池中養(yǎng)魚、池埂種桑的一種綜合養(yǎng)魚方式。?；~塘（蔗基、果基）是我國珠江三角洲地區(qū)，為充分利用土地而創(chuàng)造的一種挖深魚塘，墊桑樹通過光合作用生成有機物質(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），桑樹的脫落物蠶沙施用到魚塘,經(jīng)過魚塘內(nèi)另一食物鏈過程,轉(zhuǎn)化為魚。魚的排泄物及其未被利用的有機物沉積于塘底，經(jīng)底棲生物分解后可成為桑樹的肥料，返回桑基。這種交互補償水陸物質(zhì)的方式,廣泛適用于沼澤及低濕地區(qū)?；~塘水陸交互模式桑樹通過光合作用生成有機物質(zhì)桑葉，桑葉飼蠶，生產(chǎn)出蠶蛹及蠶絲10/31/202248?；~塘系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動示意圖?；~塘是我國珠江三角洲地區(qū)，為充分利用土地而創(chuàng)造的一種挖深魚塘，墊高基田，塘基植桑（蔗），塘內(nèi)養(yǎng)魚的高效人工生態(tài)系統(tǒng)。10/22/202248?；~塘系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動示意圖公元9世紀就開始的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。浙江青田稻魚共生系統(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。青田稻魚共生系統(tǒng)公元9世紀就開始的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。浙江青田稻魚共生系統(tǒng)在2距今已有上千年歷史，最早源于溪水灌溉稻田，后來漸漸形成了在田中種植一季稻、放養(yǎng)一批魚、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)稻魚鴨系統(tǒng)距今已有上千年歷史，最早源于溪水灌溉稻田，后來漸漸形成了在田位于云南省紅河州，總面積達82萬畝，擁有1300多年的開墾歷史。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)位于云南省紅河州，總面積達82萬畝，擁有1300多年的開墾歷江蘇興化垛田傳統(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)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，形成了獨特的土10/31/202253

國外國內(nèi)哲學思想的差異世界萬物都是上帝創(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，社會經(jīng)濟背景的差異先污染后治理先污染后治理基礎理論與設計的差異主要是以環(huán)境科學與生態(tài)學為主要理論依據(jù)；設計原理和技術路線單一。基本局限自然科學范疇，以恢復生態(tài)系統(tǒng)自組織能力為主。借鑒國外的經(jīng)驗；我國比較復雜，不僅僅運用自然科學，而且運用經(jīng)濟學、系統(tǒng)論等科學理論。對象與目的差異針對自然生態(tài)系統(tǒng)的保護和環(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)境保護針對我國社會經(jīng)濟發(fā)展的現(xiàn)實與生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀了進行的的綜合性工程。范圍廣泛、內(nèi)容復雜；包含“社會-經(jīng)濟-自然”負荷生態(tài)系統(tǒng)全部內(nèi)容和龐大的系統(tǒng)工程國內(nèi)外生態(tài)工程的特點比較10/22/202253

國外國內(nèi)哲學思想世界萬物都是上帝創(chuàng)第四節(jié)生態(tài)工程的應用前景一、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（WCED）在《我們共同的未來》中提出“可持續(xù)發(fā)展是既滿足當代人的需要，又不對后代人滿足其需要的能力構成危害的發(fā)展?！?992，聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會（UNCED）,《里約宣言》、《21世紀議程》、《森林問題原則聲明》。1994《中國21世紀議程》、《中國環(huán)境保護21世紀議程》1995《中國林業(yè)21世紀議程》1996《中國海洋21世紀議程》1999《中國農(nóng)業(yè)21世紀議程》10/31/202254第四節(jié)生態(tài)工程的應用前景一、生態(tài)工程與可持續(xù)發(fā)展10/210/31/202255二、生態(tài)工程與生物多樣性保護保護珍稀瀕危生物珍惜、瀕危生物的滅絕主要與生態(tài)習性、生態(tài)環(huán)境的改變及人類干擾有關。

應用生態(tài)系統(tǒng)原理使生物的生態(tài)習性和自然環(huán)境匹配，才能獲得成功。10/22/202255二、生態(tài)工程與生物多樣性保護保護珍稀10/31/202256恢復和重建重要生態(tài)系統(tǒng)長白山紅松針闊混交林目前，許多地帶性植被已不多見，如溫帶濕潤地區(qū)與大氣候相適應的地帶性植被——紅松闊葉混交林，由于人類過量采伐、采育失調(diào)，原始的混交林所剩無幾。但只要區(qū)域大氣候條件仍適合紅松針闊混交林生長，采用生態(tài)工程的技術就可使其恢復或得以重建。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，山勢陡峭，人為干擾較少，經(jīng)過60多年的恢復，已呈現(xiàn)出原始林的林相。10/22/202256恢復和重建重要生態(tài)系統(tǒng)長白山紅松針闊10/31/202257保護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是是動物多樣性保護的前提如何實現(xiàn)：改變植被的水平結構與垂直結構提高其對大氣降水的及太陽能的轉(zhuǎn)化率10/22/202257保護植物群落多樣性10/31/202258三、生態(tài)工程與農(nóng)林牧業(yè)建設現(xiàn)代農(nóng)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)：成本迅速上升而利潤遞減微生物群落結構發(fā)生改變農(nóng)田面源污染嚴重食品安全受到挑戰(zhàn)10/22/202258三、生態(tài)工程與農(nóng)林牧業(yè)建設現(xiàn)代農(nóng)業(yè)面10/31/202259生態(tài)農(nóng)業(yè)：

“從系統(tǒng)思想出發(fā)，按照生態(tài)學原理，經(jīng)濟學原理和生態(tài)經(jīng)濟原理，運用現(xiàn)代科學技術成果和現(xiàn)代管理手段以及傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的有效經(jīng)驗建立起來，以期獲得較高的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。

簡單地說，就是遵循生態(tài)經(jīng)濟學規(guī)律，進行經(jīng)營和管理的集約化農(nóng)業(yè)體系。”——葉佛吉，《生態(tài)農(nóng)業(yè)——農(nóng)業(yè)的未來》10/22/202259生態(tài)農(nóng)業(yè)：10/31/202260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，增加對太陽能的利用10/22/202260生態(tài)農(nóng)業(yè)物質(zhì)循環(huán)利用10/31/202261生態(tài)林業(yè)：應用較晚，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。人工林種群單一，林相簡單。對光利用率低、水分保持能力差，且對病蟲害抵抗能力差，一旦遭受侵襲，經(jīng)濟和生態(tài)損失相當嚴重設計農(nóng)、林、牧結合模式，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、林業(yè)建設和牧業(yè)發(fā)展相結合。農(nóng)田防護林林牧結合10/22/202261生態(tài)林業(yè)：農(nóng)田防護林林牧結合10/31/202262四、生態(tài)工程與城市生態(tài)建設城市生態(tài)問題：交通擁擠、環(huán)境污染、住房緊張等問題城市作為社會－經(jīng)濟－自然復合生態(tài)系統(tǒng)，運用系統(tǒng)科學的方法，從整體上規(guī)劃設計和解決如下問題：人口與資源工業(yè)化與環(huán)境保護生產(chǎn)與生活城市與郊區(qū)10/22/202262四、生態(tài)工程與城市生態(tài)建設城市生態(tài)問10/31/202263收集雨水，減少對地下水的開采綠色屋頂，減少空調(diào)的使用使用太陽能，減少化石能源10/22/202263收集雨水，減少對地下水的開采綠色屋頂10/31/202264思考題：1.何為生態(tài)工程學？生態(tài)工程學的研究對是什么？2.生態(tài)工程和生物工程、環(huán)境工程有何本的區(qū)別？3.生態(tài)工程學是在什么背景下發(fā)展起來的？4.怎樣理解生態(tài)工程學和生態(tài)學之間的聯(lián)系？5.在生物多樣性保護中生態(tài)工程有何應用值？6.研究生態(tài)工程學有何理論意義與實踐意？7.舉例說明生態(tài)工程在城市生態(tài)建設中的作用？10/22/202264思考題：謝謝10/31/202265謝謝10/22/202265生態(tài)工程學劉曉東顧莉?qū)嵱蒙鷳B(tài)工程學生態(tài)工程學劉曉東顧莉?qū)嵱蒙鷳B(tài)工程學導論原理設計方法種植業(yè)林業(yè)養(yǎng)殖業(yè)農(nóng)林牧復合生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)荒蕪土地恢復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、方法不同類型復合生態(tài)系統(tǒng)不同尺度導論原理設計方法種植業(yè)林業(yè)養(yǎng)殖業(yè)農(nóng)林牧復合生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)荒蕪土作業(yè)、練習的安排與要求內(nèi)容：根據(jù)授課內(nèi)容，選擇相應的習題或討論內(nèi)容，加深對授課內(nèi)容的理解。成績評定平時成績（30%，包括作業(yè)、課堂討論、到課率），期末考試（70%）10/31/202268作業(yè)、練習的安排與要求10/22/2022310/31/202269參考書：1.盛連喜，許嘉巍，劉惠清編著．實用生態(tài)工程學．高等教育出版社.2005．

2.PatrickC.Kangas.EcologicalEngineering:PrinciplesandPractice.LewtsPublishers.2003.3.欽佩、安樹青、顏京松編著，生態(tài)工程學（教育部推薦研究生教學用書）.南京大學出版社，2008（第3版）.10/22/20224參考書：第一章生態(tài)工程導論第一節(jié)生態(tài)工程的定義一、定義二、關于生態(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、自然資源嚴重破壞三、能源短缺四、環(huán)境污染五、食物供應嚴重不足第三節(jié)國內(nèi)外生態(tài)工程的發(fā)展與現(xiàn)狀一、國外生態(tài)工程研究進展二、我國生態(tài)工程的研究與發(fā)展第四節(jié)生態(tài)工程的應用前景一、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三、生態(tài)工程與農(nóng)林牧業(yè)建設四、生態(tài)工程與城市生態(tài)建設70第一章生態(tài)工程導論第一節(jié)生態(tài)工程的定義5教學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)生的背景及應用前景，對生態(tài)問題的出現(xiàn)，及生態(tài)工程產(chǎn)生的背景有一定理解。正確認識生態(tài)工程是生態(tài)學理論在實踐中的應用與發(fā)展，是解決現(xiàn)存人與環(huán)境間關系的矛盾的重要途徑。71教學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，正確第一節(jié)生態(tài)工程的定義一、定義

由人類用少量的能源對環(huán)境進行熟練操縱，以控制那些主要是由自然能源驅(qū)動的系統(tǒng)?！狧.T.Odum(1962)

生態(tài)工程屬于自組織的應用系統(tǒng)領域，是對自然的管理，是同自然合作良好的術語?！狧.T.Odum(1983)10/31/202272生態(tài)工程學是一門新的科學，其發(fā)展歷史較短，始于20世紀后半葉。HowardT.Odum奧德姆

(1924–2002)第一節(jié)生態(tài)工程的定義一、定義10/22/20227生態(tài)工程10/31/202273《EcologicalEngineering:anintroductiontoeco-technology》于1989正式出版，標志生態(tài)工程學正式成為一門學科。——W.J.Mitsch(1989)人類社會同自然環(huán)境合作進行的對雙方都有利的設計?！猈.J.Mitsch(1989)為了人類社會及其自然環(huán)境的利益，而對人類社會及其自然環(huán)境加以綜合的，而且能持續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)設計，以期達到生態(tài)恢復、生態(tài)更新、生物控制等目的?！猈.J.Mitsch(1993)WilliamJ.

Mitsch威廉·J·密茨(1947–)10/22/20228《EcologicalEnginee10/31/2022741954年研究防治蝗蟲災害時提出“生態(tài)工程”一詞，即通過調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的結構、控制水位等改變蝗蟲的滋生地。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)工程是應用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生與物質(zhì)循環(huán)再生原理，結構與功能協(xié)調(diào)原則，結合系統(tǒng)分析的最優(yōu)化方法設計的促進分層多級利用物質(zhì)的生產(chǎn)工藝系統(tǒng)?！R世駿（1984）馬世駿(1915–1991)10/22/202291954年研究防治蝗蟲災害時提出“生態(tài)導論原理設計方法種植業(yè)林業(yè)養(yǎng)殖業(yè)農(nóng)林牧復合生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)荒蕪土地恢復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，與相對單一的生態(tài)系統(tǒng)復合生態(tài)系統(tǒng)不同尺度導論原理設計方法種植業(yè)林業(yè)養(yǎng)殖業(yè)農(nóng)林牧復合生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)荒蕪土10/31/202276盛連喜（2000）綜合以上不同學者的定義將生態(tài)工程學定義如下：生態(tài)工程學:應用自然生態(tài)系統(tǒng)原理，通過同自然環(huán)境合作，進行的對人類社會和自然環(huán)境雙方都有利的復合生態(tài)系統(tǒng)設計的科學。10/22/202211盛連喜（2000）綜合以上不同學者的10/31/202277生態(tài)系統(tǒng)庭院生態(tài)工程二、關于生態(tài)工程定義的討論實質(zhì)：用生態(tài)系統(tǒng)的原理為人類社會服務傳統(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的引入完善了庭院生態(tài)系統(tǒng)，提高了資源的利用效率10/22/202212生態(tài)系統(tǒng)庭院生態(tài)工程二、關于生態(tài)工程江蘇條子泥匡圍工程生態(tài)重構江蘇條子泥匡圍工程生態(tài)重構草坪種植前的情況施入鹽堿地草坪建植專用的改良劑人工澆水鋪草坪草坪種植后的表現(xiàn)情況草坪種植前的情況施入鹽堿地草坪建植專用的改良劑人工澆水鋪草坪挖溝排水鹽分測定加入泥炭適當修剪覆蓋麥稈澆水挖溝排水鹽分測定加入泥炭適當修剪覆蓋麥稈澆水初步效果該示范工程的成功實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。初步效果該示范工程的成功實施既可以保存原有的濕地生物多樣性，句容市赤山湖國家濕地公園建設建設內(nèi)容濱岸濕地生態(tài)修復與保護，營造生物的重要棲息地人工濕地建設恢復赤山湖滯洪區(qū)湖濱帶景觀保護、修復建設科研中心、建設野生動物救護站、環(huán)境監(jiān)測站濕地保育區(qū)生態(tài)恢復區(qū)科普宣教區(qū)合理利用區(qū)管理服務區(qū)總面積1300hm2句容市赤山湖國家濕地公園建設濕地保育區(qū)生態(tài)恢復區(qū)科普宣教區(qū)合超級油輪原油泄露凈化生態(tài)工程超級油輪BxxonValdez號4.2×104m3的原油在5h內(nèi)被泄漏到美國阿拉斯加海岸，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)保局隨后就開始了著名的“阿拉斯加研究計劃”，主要采用生物修復技術來消除溢油的污染，這是到目前為止規(guī)模最大的現(xiàn)場生物修復工程。工程實施過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～2個數(shù)量級，石油污染物的降解速度提高了2倍～3倍，使凈化過程加快了近兩個月。超級油輪原油泄露凈化生態(tài)工程超級油輪BxxonValdez10/31/202284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)水平細胞水平理論原理生態(tài)學環(huán)境學遺傳學、細胞生物學控制內(nèi)容力學功能（水、氣、太陽能、生物）廢水、廢氣、廢渣、噪聲遺傳結構、密碼設計自我設計+人類設計人類設計人類設計維持和發(fā)展費用合理而便宜較貴昂貴生物多樣性保護保護變化三、生態(tài)工程、環(huán)境工程和生物工程的比較（續(xù)）10/22/202219特征生態(tài)工程環(huán)境工程生物工程組織水平第二節(jié)生態(tài)工程產(chǎn)生的背景一、人口激增二、自然資源嚴重破壞三、能源短缺四、環(huán)境污染五、食物供應嚴重不足10/31/202285第二節(jié)生態(tài)工程產(chǎn)生的背景一、人口激增10/22/2022210/31/202286人口激增，對資源、環(huán)境的需求增加環(huán)境問題是實質(zhì)是“人的問題”10/22/202221人口激增，環(huán)境問題是實質(zhì)是“人的問題唐代（618-907）漢代（前202-220）史前時期清代（1612-1911）石羊河流域演化過程生態(tài)系統(tǒng)退化唐代（618-907）漢代（前202-220）史前時期清代（潴野澤1.6萬km2,深25m史前無人東海、西海4000km2數(shù)萬人(漢)柳林湖、白亭海1000km220-40萬人(唐)青土湖100km2100萬人(清)200多萬人人類活動取用水增加，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)退化潴野澤史前無人東海、西海數(shù)萬人(漢)柳林湖、白亭海20-4010/31/202289一、生態(tài)問題出現(xiàn)20世紀60年代以來，全球經(jīng)濟進入快速增長階段。經(jīng)濟的迅猛發(fā)展、技術的革新使人們的生活水平大大提高，但其負面影響也越來越嚴重。

發(fā)達國家主要表現(xiàn)：工業(yè)化和高度集約化的農(nóng)業(yè)經(jīng)營所帶來的種種環(huán)境污染和過量耗費不可更新資源（如石油）問題；

發(fā)展中國家則表現(xiàn)為：人口的快速增長、資源的過度開發(fā)、損毀和低效利用，以及由此而引起的環(huán)境污染問題?！吧鷳B(tài)足跡”10/22/202224一、生態(tài)問題出現(xiàn)“生態(tài)足跡”10/31/2022901952年英國倫敦煙霧事件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)生在倫敦的一次嚴重大氣污染事件。這次事件造成多達12000人因為空氣污染而喪生，并推動了英國環(huán)境保護立法的進程。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。累計中毒患者283人，其中60人死亡。10/22/2022251952年英國倫敦煙霧事件1953年10/31/20229150年代初期洛杉磯光化學煙霧事件似曾相識光化學煙霧是大量碳氫化合物在陽光作用下，與空氣中其他成份起化學作用而產(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。10/22/20222650年代初期洛杉磯光化學煙霧事件似曾10/31/202292......我們不要過于得意我們對自然界的勝利。對于我們的每一次勝利，自然界都報復了我們。每一次的這種勝利，第一步我們確實達到預期的結果，但第二步和第三步卻有了完全不同的意想不到的結果，常常正好把第一個結果的意義又取消了。......因此我們必須時刻記?。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，我們對自然的整個支配，僅僅是因為我們有別于其他一切動物，能夠正確認識和運用自然規(guī)律而己?！ǘ鞲袼梗鹤匀晦q證法，146頁，人民出版社，1957)恩格斯10/22/202227......我們不要過于得意我們對自10/31/202293第一次浪潮，是指農(nóng)業(yè)和手工業(yè)生產(chǎn)水平階段。（以觀察和猜測的方式認識自然現(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、物理學、化學等手段認識自然，孤立的觀點）第三次浪潮，是指以橫向交織學科為特征的階段。（學科交叉的看問題）二、第二次浪潮的思維對人類與自然關系的影響——對第二次浪潮的思維的反思10/22/202228第一次浪潮，是指農(nóng)業(yè)和手工業(yè)生產(chǎn)水平10/31/202294第二次浪潮的思維是工業(yè)革命的產(chǎn)物，它強調(diào)分門別類地認識事物。這在工業(yè)化的初期應該是一個進步過程，但到后期，這種分散的、孤立的只要部分不要整體的認識事物的方法，卻帶來了明顯的片面性。第二次浪潮的思維，在人和自然的關系上，是“改造論”占支配地位（人定勝天）。在這種思維的支配下，部門分割非常突出。只顧發(fā)展生產(chǎn)，不管環(huán)境好壞，把本來人和自然協(xié)調(diào)的關系轉(zhuǎn)變?yōu)槿撕妥匀粚α⒌年P系。二、第二次浪潮的思維對人類與自然關系的影響第二次浪潮的思維的缺點10/22/202229第二次浪潮的思維是工業(yè)革命的產(chǎn)物，它10/31/202295三、人們在覺醒

全球性環(huán)境污染在很大程度上是由發(fā)達國家造成的，而限制生產(chǎn)就意味著部分剝奪了發(fā)展中國家經(jīng)濟發(fā)展的權利，讓發(fā)展中國家負擔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：堅持可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟發(fā)展不僅要滿足當代人的需要，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》10/22/202230三、人們在覺醒經(jīng)濟發(fā)展不僅要滿足當代10/31/202296米勒（PaulHermannMüller）1939，確認DDT有殺蟲力人們在覺醒——DDT的案例卡遜（RachelCarson）1962，寂靜的春天1969，美國國家環(huán)境保護署（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明令禁止生產(chǎn)和使用。滴滴涕還成為中國環(huán)境保護事業(yè)的催生婆。10/22/202231米勒（PaulHermannMü10/31/202297由于人類的活動，現(xiàn)在地球表面幾乎沒有發(fā)現(xiàn)未受到人類影響的區(qū)域10/22/202232由于人類的活動，現(xiàn)在地球表面幾乎沒有10/31/202298地球沒有“凈土”10/22/202233地球沒有“凈土”10/31/202299DDT與蟻酸在哲學意義上沒有本質(zhì)不同問題出現(xiàn)在哪里？10/22/202234DDT與蟻酸在哲學意義上沒有本質(zhì)不同10/31/20221001972年，聯(lián)合國第一次人類環(huán)境大會的非官方報告：《只有一個地球》出版。指出認識生物圈與技術圈相互依存的重要性；指出生態(tài)和社會經(jīng)濟的相互依賴性；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)人們在覺醒10/22/2022351972年，聯(lián)合國第一次人類10/31/2022101D.H.Meadows(1941-2001)《增長的極限》1972年版本中的基礎模型人們在覺醒悲觀論者人口增長自然資源消耗糧食生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)10/22/202236D.H.Meadows(194110/31/2022102人們在覺醒樂觀派資源沒有盡頭，惡化只是暫時現(xiàn)象；過去不是資源的資源可變成資源；特定時段和技術條件下，資源是有限的；必須依靠科學技術，合理利用自然資源。J.L.Simon(1932-1999)10/22/202237人們在覺醒樂觀派資源沒有盡頭，惡化10/31/2022103人們在覺醒其他觀點：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），共生可使人類社會與自然環(huán)境都互相有利。1980年，A.托夫勒（Tofflar）在《第三次浪潮》中指出：“過去十年間，地球生物圈出現(xiàn)了根本性的、潛在的危險變化……….它迫使我們?nèi)ブ匦驴紤]人對自然的依賴問題……使我們產(chǎn)生了新的觀點，強調(diào)人與自然和睦相處，改變以往的對抗狀態(tài)”。1983年，A.P.A.吳英克（Vink）指出：“同自然合作比同自然對立較為有利并常常是更為有效”?！?0/22/202238人們在覺醒其他觀點：第三節(jié)國內(nèi)外生態(tài)工程的發(fā)展與現(xiàn)狀一、國外生態(tài)工程研究進展10/31/2022104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用。H.T.Odum在生態(tài)工程領域一直率先推動生態(tài)學理論的實踐，他開展了許多主要的生態(tài)系統(tǒng)設計試驗，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編寫的生態(tài)工程—生態(tài)技術介紹出版，其后于1992年開始發(fā)行生態(tài)工程刊物。第三節(jié)國內(nèi)外生態(tài)工程的發(fā)展與現(xiàn)狀一、國外生態(tài)工程研究進展110/31/2022105近十幾年來，西方生態(tài)工程正在從研究走向應用。

如在美國加洲南部河口區(qū)濕地，利用濕生植物香蒲等去除重金屬，改善水質(zhì)，并進行土地復墾（Brown,1991）；在丹麥格雷姆斯湖(Glums)建立了防治富營養(yǎng)化的生態(tài)工程(Jorgenson,1993)德國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1992年提出的環(huán)?！埃碦”(reduction,recovery,reuseandrecycle)策略正在逐步實施。10/22/202240近十幾年來，西方生態(tài)工程正在從研究走10/31/2022106各國應用特點：荷蘭《從生態(tài)系統(tǒng)到生態(tài)設計》，反映了生態(tài)系統(tǒng)研究向更實用的方向邁進。捷克：制定生態(tài)法規(guī)，對生態(tài)規(guī)劃極為重視法國和日本：以城市生態(tài)為重點美國：自然生態(tài)系統(tǒng)的恢復，如森林生態(tài)恢復、濕地生態(tài)恢復、草地生態(tài)恢復……

總的來說，西方生態(tài)工程研究及實踐范圍較窄，重點集中于環(huán)保生態(tài)工程，農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的應用，也局限于持續(xù)農(nóng)業(yè)、有機農(nóng)業(yè)的試驗與推廣。10/22/202241各國應用特點：總的來說，西方生態(tài)工10/31/2022107二、我國生態(tài)工程的研究與發(fā)展

我們的祖先很早就開創(chuàng)出一條獨有的發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的途徑，自覺不自覺地采用了某些生態(tài)工程原理和技術，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

“大魚吃小魚，小魚吃蝦米，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

陰陽說、五行論……10/22/202242二、我國生態(tài)工程的研究與發(fā)展10/31/2022108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、水旱輪作等復合農(nóng)業(yè)

農(nóng)漁結合、農(nóng)牧結合、農(nóng)林結合等10/22/202243治水工程10/31/2022109生態(tài)工程應用范圍涉及農(nóng)業(yè)、環(huán)保、林業(yè)、養(yǎng)殖等各個領域，遍布各類型區(qū)。目前國家有組織的農(nóng)業(yè)生態(tài)工程試點縣、鄉(xiāng)、村或農(nóng)場有2萬多個；國家五大防護林生態(tài)工程覆蓋面積占國土10％；城市及村鎮(zhèn)各類污水處理生態(tài)工程試點300余處；生態(tài)工程領域發(fā)表文章：4000余篇；（二）我國現(xiàn)代生態(tài)工程的發(fā)展10/22/202244生態(tài)工程應用范圍涉及農(nóng)業(yè)、環(huán)保、林業(yè)10/31/2022110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；復種、套種等。間作可提高土地利用率，可增加對陽光的截取與吸收，減少光能的浪費；同時，兩種作物間作還可產(chǎn)生互補作用（豆科和禾本科）。10/22/202245生態(tài)工程研究——合理利用自然資源（案是我國珠江三角洲地區(qū)，為充分利用土地而創(chuàng)造的一種挖深魚塘，墊高基田，塘基植桑，塘內(nèi)養(yǎng)魚的高效人工生態(tài)系統(tǒng)。?；~塘是池中養(yǎng)魚、池埂種桑的一種綜合養(yǎng)魚方式。桑基魚塘（蔗基、果基）是我國珠江三角洲地區(qū)，為充分利用土地而創(chuàng)造的一種挖深魚塘，墊桑樹通過光合作用生成有機物質(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），桑樹的脫落物蠶沙施用到魚塘,經(jīng)過魚塘內(nèi)另一食物鏈過程,轉(zhuǎn)化為魚。魚的排泄物及其未被利用的有機物沉積于塘底，經(jīng)底棲生物分解后可成為桑樹的肥料，返回?；?。這種交互補償水陸物質(zhì)的方式,廣泛適用于沼澤及低濕地區(qū)?；~塘水陸交互模式桑樹通過光合作用生成有機物質(zhì)桑葉，桑葉飼蠶，生產(chǎn)出蠶蛹及蠶絲10/31/2022113?；~塘系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動示意圖?；~塘是我國珠江三角洲地區(qū)，為充分利用土地而創(chuàng)造的一種挖深魚塘，墊高基田，塘基植桑（蔗），塘內(nèi)養(yǎng)魚的高效人工生態(tài)系統(tǒng)。10/22/202248?；~塘系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動示意圖公元9世紀就開始的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。浙江青田稻魚共生系統(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。青田稻魚共生系統(tǒng)公元9世紀就開始的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。浙江青田稻魚共生系統(tǒng)在2距今已有上千年歷史，最早源于溪水灌溉稻田，后來漸漸形成了在田中種植一季稻、放養(yǎng)一批魚、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)稻魚鴨系統(tǒng)距今已有上千年歷史，最早源于溪水灌溉稻田，后來漸漸形成了在田位于云南省紅河州，總面積達82萬畝，擁有1300多年的開墾歷史。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)位于云南省紅河州，總面積達82萬畝，擁有1300多年的開墾歷江蘇興化垛田傳統(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)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，形成了獨特的土10/31/2022118

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