生态工程学复习资料.ppt

生态工程II2010-10-12,第一章 生态学基础知识（4学时）第二章 概论（4学时）第三章 目前我国有关的生态工程（2学时）第四章 生态工程原理（6学时）第五章 生态工程设计（4学时）第六章 生态恢复生态工程（1）湿地（4学时）（2）采矿废弃地（2学时）第七章 废弃物（1学时）第八章 农业生态工程（1）生态农业（3学时）（2）农林牧复合经营（3学时）（3）沼气生态技术（2学时）共计3.5学分，35学时,第一章生态学基础知识,课时安排 4学时课程目的：了解生态学基础知识，特别是其中生态系统的基本概念、基础知识和基本原理；目前存在的主要生态环境问题。,掌握内容：,生态学研究层次；适合度、生态位、演替、耐受性种群年龄结构分类生活史干扰生态系统的结构、功能环境问题,第二章 生态工程学前言讲述内容,第一部分：生态工程的产生（一）生态工程学的思想基础：生态文明（二）生态工程的社会需求第二部分：生态工程定义第三部分：生态工程与其它学科的关系第四部分：生态工程与其它相近领域的对比 第五部分：生态工程的目的,生态文明，是指人类遵循人、自然、社会和谐发展这一客观规律而取得的物质与精神成果的总和；是指人与自然、人与人、人与社会和谐共生、良性循环、全面发展、持续繁荣为基本宗旨的文化伦理形态。它将使人类社会形态发生根本转变。生态工程是应用生态系统中物种共生与物质循环再生原理，结构与功能协调原则，结合系统分析的最优化方法，设计的促进分层多级利用物质的生产工艺系统”。,从生态工程的角度，分析为什么Mitsch WJ提出：生态工程地球生命支持系统的共济者？,第三章：目前主要的生态工程复习题目,从生态学的角度和生态工程的角度，理解三北防护林的利弊？在今后的工程实施中应该注意什么问题？是否可以使用外来入侵植物来进行退化土地的植被恢复？,第四章：生态工程原理小结,根据我国朴素的生态工程实践经验，我国学者把生态工程原理总结为整体、协调、自生、再生循环等基本原理，对生态工程的原理作了精辟的论述和提炼。以我国学者的观点为主线，1、核心原理；2、生态生物学原理；3、系统工程学原理。4、基本案例分析,第五章：生态工程设计,1、生态工程设计原则（因地制宜、生态学）2、生态工程设计（技术路线、加环）3、受损生态系统的特征4、受损生态系统恢复,2、技术路线,建立互利共生网络：桑基鱼塘、围栏养鸡延长食物链 生态工程中，加环是一重要方法。根据加环的性质和功能，可将之归为5类。生产环:秸秆食用菌 增益环：水葫芦处理污水，水净化后养鱼 减耗环：三叶草套种于白菜行间，可有效降低害虫；卷心菜中种植莴苣，减少菜青虫量 复合环：稻田养鸭 加工环：秸秆造纸、沼气等,一、生态系统受损的主要形式,受损生态系统 生态系统的结构和功能在自然干扰、人为干扰、或两者的共同作用下，发生了位移（改变），打破了生态系统原有的平衡状态，使系统的结构和功能发生变化和障碍，并发生了生态系统的逆向演替。,生态系统的受损类型1、突发性受损 时间短、速度快，局部受损严重。例：泥石流、火山爆发2、跃变式受损 生态系统受到持续干扰，最初不表现明显损伤，破坏性积累到一定程度后突然剧烈变化的一种形式。,3、渐变式受损 在强度均衡的干扰下，缓慢的、不断加重的受损。例如：使用化肥引起的土壤退化。4、间断式受损 生态系统因周期性的干扰而受到损害的一种形式。5、复合式受损 生态系统在受损过程中，经历了两种以上的受损形式。,1、物种多样性的变化2、系统结构简单化3、食物网破裂4、能量流动效率降低5、物质循环不畅或受阻6、生产力下降7、其他服务功能减弱8、系统稳定性降低,二、受损生态系统的基本特征,1、草地生态系统受损原因及特点,人类干扰的原因中，主要是过度放牧、垦殖和污染。另一方面，我国草原区所处的自然条件都比较恶劣，春季干旱，夏季少雨，冬季严寒，自然灾害频繁，这是造成草原退化的自然因素。所以，造成草地生态系统受损和退化，应是自然因素与人为因素的结合。受损草地生态系统的主要特征包括植被退化和土壤退化。,2、受损草地生态系统的修复方法与技术,围栏养护，轮草轮牧重建人工草地实施合理的牲畜育肥生产模式,人类活动对于河流生态系统的胁迫,人类活动对于河流生态系统的胁迫主要来自以下几个方面：（1）工农业及生活污染物质对河流造成污染；（2）从河流、水库中超量引水，使得河流本身流量无法满足生态用水的最低需要；（3）通过对湖泊、河流滩地的围垦挤占水域面积以及上游毁林造成水土流失，导致湖泊、河流的退化；（4）在河流的水库中，不适当地引入外来物种造成生物入侵，使乡土种消失和生态系统水平的退化；（5）水利工程对于生态系统的胁迫。,四、矿区废弃地的修复,1、尾矿的综合利用从废弃物中进一步回收有价元素作为二次资源制取新形态物质用作井下采空区的填充材料2、污染土壤的修复3、植被修复4、微生物修复法5、矿区废弃地综合利用,第六章 生态恢复生态工程,湿地分类人工湿地污水处理系统（概念、分类、特点）浮岛,第一部分 湿地资源与恢复,第二部分 采矿废弃地,一、采矿废弃地的景观生态特征与环境影响 1.1 采矿废弃地的生态特征 1.2 采矿废弃地的环境影响二、采矿废弃地的生态恢复与重建 2.1 概念 2.2 矿区土地复垦生态工程 2.3 废弃矿业地区的重建景观 2.4 生态工程原理在不同矿区土地复垦中的应用三、采矿废弃地可持续利用四 国内外案例五、采矿废弃地可持续景观设计原则,废弃物是指在社会的生产、流通、消费等一系列活动中产生的一般不再具有原使用价值而被丢弃的物质，或者是提取目的组分废弃之不同的剩余物质。主要包括工业废弃物和生活废弃物。,第七章 废弃物处理与资源化,控制废弃物污染的技术政策,我国是在80年代初期开始有限地进行资源化，并于80年代中期提出了“资源化、无害化和减量化”作为控制废物污染的技术政策。由于受资金、技术和其它原因使我国废弃物处理利用的发展趋势采用无害化为先导、资源化为目的，进行减量化。无害化是指将废物通过工程处理，达到不损害人体健康，不污染周围环境。无害化处理的方法很多，如垃圾卫生填埋、高温堆肥、沼气发酵等。减量化是通过适宜的手段减少废弃物的数量和容积。其具体做法是采用废弃物处理方法，即通过如堆肥、焚烧等处理方法达到减量化。另外一方面是采用在生产过程中减少固体废弃物的产生。资源化是采取工艺措施从废弃物中回收有用的物质和能源或者通过一定的技术措施达到使废物重新利用的目的。,第八章 农业生态工程,生态农业,生态农业的特点,综合性。多样性。高效性。持续性。,生态农业设计主要内容,四个部分组成：生态农业的平面设计；生态农业垂直设计；生态农业的时间设计；生态农业的食物链设计。,生态农业工程技术,内容：栽培技术灌溉技术施肥技术,一、新型栽培方式,软化栽培生草栽培覆草栽培传统清耕法,二、农林牧复合生态工程,农林复合经营的概念,农林复合经营系统是指在同一土地管理单元上，人为地把多年生木本植物（乔木、灌木、竹等）同其它栽培植物（如农作物、药用植物、经济作物、牧草等）和（或）家畜动物等安排在一起，并采取统一或短期相同的时空配置及先进的经营管理等技术措施，该系统的不同组分之间存在着生态学和经济学方面的相互作用。,复合性、系统性、集约性、等级性,农林复合经营系统的基本特点,结构设计,1 物种选择2 系统组分间的配比关系的确定 3 复合系统组成成分的选择原则及要求,第八章III部分 沼气生态技术,生态家园富民计划目标,从农民最基本的生产生活单元内部着手，引导农民改变传统的生产生活方式，以增加农民收入为目的，同时达到提高农民生活质量，发展生态农业、生产无公害农产品的效果，实现以下三个目标：家居环境清洁化庭院经济高效化农业生产无害化,农村沼气发展生态模式南方“猪-沼-果”、北方“四位一体”西北“五配套”养殖场沼气工程建设模式能源环保模式能源生态模式。形成了“种植业（饲料）养殖业（粪便）沼气池种植业（优质农产品、饲料）养殖业”循环发展的农业循环经济基本模式。,沼气在农业生活生产中的作用,开发沼气能源，开发生物活性能增加饲料来源提供优质沼肥，促进种植业增收开发可再生能源，保护生态环境培肥地力，促进农业可持续发展生活清洁，环境质量提高，改善农村社会环境,第一章 生态学基础知识（4学时）第二章 概论（4学时）第三章 目前我国有关的生态工程（2学时）第四章 生态工程原理（6学时）第五章 生态工程设计（4学时）第六章 生态恢复生态工程（1）湿地（4学时）（2）采矿废弃地（2学时）第七章 废弃物（1学时）第八章 农业生态工程（1）生态农业（3学时）（2）农林牧复合经营（3学时）（3）沼气生态技术（2学时）共计3.5学分，35学时,祝各位同学学业有成、大有作为！,非常感谢大家的支持！张震,