第二章 生态修复基本理论(2014)

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1、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污染消除四、物理生态修复修复技术重建生态五、化学生态修复修复技术一、生态工程技术（一）生态工程定义生态工程：（马世骏先生1979年首先倡导）：是应用生态系统中物种共生与物质循环再生原理、结合系统工程的最优化方法，设计的分层多级利用物质的生产工艺系统。目标：在促进自

2、然界良性循环的前提下，充分发挥物质的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益与生态效益同步发展。（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

3、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、

4、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

5、。•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

6、用1.生物多样性保护和持续利用工程目前10项最活跃的生态2.生物物质循环利用生态工程；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；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；生态工程技术在环境保护中应用我国环境环保生态工程类型有：①无废（或少废）工艺系统，主要用于内环境治理；②分层多级利用废料生态工程，使生态系统中的每一级生产废物变为另一级生产过程原料，使废料被充分利用；③复

7、合生态系统内废物循环，如桑基鱼塘生态工程；④污水自净与利用生态系统；⑤城乡（或工、农、牧、渔、副）结合生态工程都是在一定区域内，应用生态工程理论与技术来分层、多级利用废料实现生态、经济效益的良好协调统一。（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？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。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

8、洪作用的湖泊面积急剧减少。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。2、技术路线⑴建立互利共生网络----控制系统内部结构与功能，优化组合，充分利用原料、副产品、时