第八章生态工程与生态规划

1、第八章第八章 生态工程与生态规划生态工程与生态规划一、生态工程的概念与意义一、生态工程的概念与意义1 1、生态工程的概念、生态工程的概念 生态工程是应用生态系统中物种共生与物质循环再生原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，结合系统工程的最优方法，设理，结构与功能协调原则，结合系统工程的最优方法，设计的分层多级利用物质的生产工艺系统。计的分层多级利用物质的生产工艺系统。w如形成的有稳定物质能量流动链条的桑基鱼塘生态如形成的有稳定物质能量流动链条的桑基鱼塘生态工程。工程。桑树桑树养蚕养蚕养鱼养鱼鱼塘底泥鱼塘底泥种树肥料种树肥料养鸡养鸡蚕蛹蚕蛹养猪养猪桑树叶桑树叶

2、粪便粪便蚯蚓蚯蚓2、生态工程的意义、生态工程的意义w解决人类面临环境恶化的状况，提高现有农解决人类面临环境恶化的状况，提高现有农业生产空间的效率；业生产空间的效率；w避免生态资源的巨大浪费，合理利用资源，避免生态资源的巨大浪费，合理利用资源，实现可持续发展；实现可持续发展；二、生态工程的类型及应用二、生态工程的类型及应用1、农业生态系统：可分为农田、农业、及农村农业生态系统：可分为农田、农业、及农村生态工程三个层次。生态工程三个层次。 其对象分别是农田、农业、农村其对象分别是农田、农业、农村我国典型的农业生态工程我国典型的农业生态工程桑基鱼塘桑基鱼塘桑基鱼塘原理图桑基鱼塘原理图广东肇庆生态农村

3、系统广东肇庆生态农村系统w2、节水与废水处理利用的生态工程：、节水与废水处理利用的生态工程： 利用生态过程将废水回收、再生、回用、利用生态过程将废水回收、再生、回用、再循环等。再循环等。 深圳人工湿地处理城市生活污水基地深圳人工湿地处理城市生活污水基地w人工湿地的机理人工湿地的机理 以人工方式建设成湿地，并利用湿地中微生物、高以人工方式建设成湿地，并利用湿地中微生物、高等植物、以及动物等的综合作用，在吸附、氧化还等植物、以及动物等的综合作用，在吸附、氧化还原、生物降解等作用下，使污水污染物浓度减低。原、生物降解等作用下，使污水污染物浓度减低。 通常人工湿地使通常人工湿地使用的植物有：用的植物有

4、：浮游植物系统浮游植物系统 沉水植物沉水植物 挺水植物挺水植物w人工湿地处理城市生活污水人工湿地处理城市生活污水w物理作用w化学作用w生物作用常作为人工湿地处理污水的挺水植物常作为人工湿地处理污水的挺水植物芦苇芦苇常作为人工湿地的处理污水的浮水植物常作为人工湿地的处理污水的浮水植物w除了湿地生态系统中的挺水、浮水、沉水植物之除了湿地生态系统中的挺水、浮水、沉水植物之外，通常处理污水的人工湿地还会栽培一些有经外，通常处理污水的人工湿地还会栽培一些有经济价值的、比较耐湿的植物作为处理用的植物。济价值的、比较耐湿的植物作为处理用的植物。w如：美人蕉、富贵竹、芋类植物等如：美人蕉、富贵竹、芋类植物等w

5、在治理污水的同时还可以获得一定的经济效在治理污水的同时还可以获得一定的经济效益。益。w富贵竹富贵竹w风信子风信子w马蹄莲马蹄莲w芋芋w美人蕉美人蕉3、山区小流域综合治理与开发的生态工程。如、山区小流域综合治理与开发的生态工程。如：l以水土保持为目的的生态工程以水土保持为目的的生态工程l以防风固沙为目的的生态工程以防风固沙为目的的生态工程 水土保持除了必要的施工建筑之外，还利用了水土保持除了必要的施工建筑之外，还利用了生物生态系统的防侵蚀的作用达到防治水土流失生物生态系统的防侵蚀的作用达到防治水土流失的作用。的作用。 水土保持除了必要的施工建筑之外，还水土保持除了必要的施工建筑之外，还利用了生物

6、生态系统的防侵蚀的作用达到防利用了生物生态系统的防侵蚀的作用达到防治水土流失的作用。治水土流失的作用。淮河入海口的水土流失防护工程淮河入海口的水土流失防护工程w高速公路的护坡生态工程高速公路的护坡生态工程垦地周围的防风生态林垦地周围的防风生态林4、清洁及可再生能源系统开发的生态工程、清洁及可再生能源系统开发的生态工程 利用生态工程建设减少废物产生，并合理利用生态工程建设减少废物产生，并合理利用废物。利用废物。集约养殖产生集约养殖产生大量禽畜粪尿大量禽畜粪尿堆肥处理太慢堆肥处理太慢直接用于农田施肥直接用于农田施肥太肥太肥产生大量异味产生大量异味生态方法达到零排放生态方法达到零排放6、生态建筑及生

7、态城镇建设的增加绿化面积的、生态建筑及生态城镇建设的增加绿化面积的生态工程：如建筑的立体绿化，屋顶花园；生态工程：如建筑的立体绿化，屋顶花园；美美丽丽的的屋屋顶顶花花园园7、恢复水陆生态的生态工程：荒山、滩、恢复水陆生态的生态工程：荒山、滩涂等退化的生态系统的恢复涂等退化的生态系统的恢复荒山综合治理荒山综合治理 对荒山采取对荒山采取搭配种植果搭配种植果树、农产品，树、农产品，水土保持林水土保持林木、薪材林木、薪材林的方式以达的方式以达到综合治理到综合治理的目的的目的案例：杭州生态市建设和实现途径案例：杭州生态市建设和实现途径一、违背生态学规律带来的危害一、违背生态学规律带来的危害愚公移山愚公移

8、山围湖造田围湖造田盲目引种盲目引种让城市亮起来让城市亮起来树种单一的三北防护林树种单一的三北防护林洼地造林洼地造林连续沟塘法连续沟塘法城市美化运动城市美化运动(硬质驳坎、铺装、广场、草坪、见缝插绿硬质驳坎、铺装、广场、草坪、见缝插绿)绿量，平方米绿量，平方米立方米立方米符合生态学原理的做法符合生态学原理的做法西湖引水西湖引水物质的分层多级利用物质的分层多级利用种树先种菌种树先种菌平衡施肥平衡施肥当代农业生态工程、生态工业、生态林业等当代农业生态工程、生态工业、生态林业等生态建设的手段和目的生态建设的手段和目的生态学原理分层多级利用物质和能量可持续发展生态工程二、生态建设二、生态建设清洁生产工程

9、清洁生产工程杭州生态市杭州生态市总量控制工程总量控制工程生态基础工程生态基础工程河流生态恢复河流生态恢复饮用水源保护工程饮用水源保护工程畜禽养殖业污染整治畜禽养殖业污染整治环境基础设施建设环境基础设施建设绿色工程绿色工程以循环经以循环经济为核心济为核心的生态经的生态经济体系济体系可持续利可持续利用的自然用的自然资源保障资源保障体系体系人与自然人与自然和谐的人和谐的人口生态体口生态体系系科学高效科学高效的能力支的能力支持保障体持保障体系系山川优美山川优美的生态环的生态环境体系境体系 杭州生态市建设步骤杭州生态市建设步骤 启动阶段启动阶段推进阶段推进阶段提高阶段提高阶段 2006-2010年年 基

10、本达标阶段基本达标阶段2003-2005年年2011-2015-2020年年本届政府任本届政府任期内，实现期内，实现创模复检，创模复检，全面启动生全面启动生态市创建态市创建 充实、提高充实、提高三、生态建设的方法和途径生物富集生物富集无锡电影胶片厂用水葫芦净化生产污水，每年节约处理成本12.5万元，污水达标排放，且可回收银。1、水生生态系统恢复与重建技术、水生生态系统恢复与重建技术美国图利湖和克拉马斯南部：湖水DDT0.0006PPM石斑鱼1.6PPM食鱼小鸟75PPM鸟脂肪中459PPM，总共放大77万倍人工浮岛人工浮岛（FLOWING ISLAND）静水湾（如西湖小南湖、曲院风荷公园内）、

11、相对封闭水体。静水湾（如西湖小南湖、曲院风荷公园内）、相对封闭水体。还可为水鸟创造栖息地，创造草长莺飞的自然景观。还可为水鸟创造栖息地，创造草长莺飞的自然景观。 人工浮岛起初只是一种用于鱼类产卵繁殖的水上漂浮设施。进入人工浮岛起初只是一种用于鱼类产卵繁殖的水上漂浮设施。进入八十年代以来，随着工农业生产和城市化的高速发展，环境水体的污八十年代以来，随着工农业生产和城市化的高速发展，环境水体的污染问题日趋显现，在城市污水净化处理的过程中人工浮岛以其独有的染问题日趋显现，在城市污水净化处理的过程中人工浮岛以其独有的生物生态净化特性被广泛应用。人工浮岛象筏子似的人工浮体，在这生物生态净化特性被广泛应用

12、。人工浮岛象筏子似的人工浮体，在这个人工浮体上栽培一些芦苇之类的水生植物，放在水里。它的主要机个人工浮体上栽培一些芦苇之类的水生植物，放在水里。它的主要机能可以归纳为四个方面：能可以归纳为四个方面：1.水质净化；水质净化；2.创造生物创造生物(鸟类、鱼类鸟类、鱼类)的生的生息空间；息空间；3. 改善景观改善景观; 4.消波效果对岸边构成保护作用。消波效果对岸边构成保护作用。人工浮岛的水质净化针对富营养化的水质，利用生态工学原理，人工浮岛的水质净化针对富营养化的水质，利用生态工学原理，降解水中的降解水中的COD、氮、磷的含量。、氮、磷的含量。20年前是由德国的年前是由德国的BESTMAN公公司想

13、出来的，在日本的琵琶湖，作为鱼类用的产卵床的人工浮岛司想出来的，在日本的琵琶湖，作为鱼类用的产卵床的人工浮岛70年年代末就开始在做。代末就开始在做。2、营养级联与生物操纵、营养级联与生物操纵 生物操纵是指运用水体生态系统内营养级之间的关系，生物操纵是指运用水体生态系统内营养级之间的关系，通过对生物群落及其生境的一系列操纵，达到对使用者有通过对生物群落及其生境的一系列操纵，达到对使用者有益的藻类生物量下降等水质改善效果的水生生物群落管理益的藻类生物量下降等水质改善效果的水生生物群落管理措施。措施。 通过改变捕食者（鱼类）的种类组成或多度来操纵植通过改变捕食者（鱼类）的种类组成或多度来操纵植食性的

14、浮游动物群落的结构，降低藻类生物量。食性的浮游动物群落的结构，降低藻类生物量。二、水土保持生态技术1、生态篱2、矿山、边坡的生态修复、矿山、边坡的生态修复生态砖生态砖恢复生态学地球人迟到的忏悔n化腐朽为神奇化腐朽为神奇 所谓生态砖就是透水景观铺路砖，因其保护生态的功能优所谓生态砖就是透水景观铺路砖，因其保护生态的功能优异而得名。其最大的特性是透水性和保水性好，降雨能迅速渗异而得名。其最大的特性是透水性和保水性好，降雨能迅速渗透地下，不会形成大的地表径流；雨后吸收的水分会慢慢蒸发，透地下，不会形成大的地表径流；雨后吸收的水分会慢慢蒸发，能降低地面温度、保持空气湿润；此外，还具有防滑、吸音、能降低

15、地面温度、保持空气湿润；此外，还具有防滑、吸音、降噪功能、无辐射等特点，性价比和综合性能较水泥砖和石材降噪功能、无辐射等特点，性价比和综合性能较水泥砖和石材砖都好砖都好。3、生态砖：立面绿化、生态砖：立面绿化屋顶花园屋顶花园植物层营养土隔泥层储水和排水层吸水层挡根层防水层墙顶层4、生态喷泥草、生态喷泥草生态规划的概念及应用生态规划的概念及应用一、生态规划的概念与意义1、概念：在区域规划、城市规划的过程中，着重贯彻生态学的科学原理，强调生态要素的综合平衡，探讨改善系统结构与功能的生态建设对策，促进人与环境关系持续协调发展的一种规划方法。2、生态规划的意义：以实现人与生态环境的协调发展；1、制定原

16、则、制定原则w整体化原则：生态规划与区域规划目标一致；w适度性原则：以适应环境容量，自然资源承载力为依据；w协调共生原则：保证规划过程中各个子系统之间的协调发展；二、生态规划的制定w因区而异原则：根据不同规划区域物理条件与历史条件的不同确定生态规划。w生态平衡原则：以生态平衡理论为依据，重视好水土、大气、人口社会等各个因素的平衡发展；w高效和谐原则：生态规划应以生态原理为依据，保持低能耗与高效率的效果；w可持续发展原则：生态规划应突出即满足当代发展还要满足后代人发展。2、生态规划的主要生态目标w确定环境容量w工业结构目标w能源结构目标w工业布局目标w生态园林目标w污水处理目标三、生态规划的可行

17、性研究三、生态规划的可行性研究1、生态要素的调查与评价 通过调查规划区域内的自然、社会、人口、经济与环境资料，评价规划区域的生态特征、生态潜力等现状。收集方法有历史资料调查、实地调查、社会调查、或遥感技术。 包括生态调查、与生态评价两方面内容2、生态适宜度分析、生态适宜度分析w依据环境容量进行生态适宜度分析是生态规划的核心。w其主要工作是对各因素及各种资源开发利用方式进行适宜性分析，以确定适宜性等级。w适宜性分析的方法有：形态法、线形组合法、生态位适宜度模型、逻辑规划组合法w生态适宜度一般分为五级。3、评价指标体系的建立及规划目标的研究、评价指标体系的建立及规划目标的研究w建立的指标体系应该包

18、括社会、经济、环境三方面的内容；w规划目标应该与区域和城市总体规划近远期目标一致。4、生态功能区划与土地利用布局的研究、生态功能区划与土地利用布局的研究w生态功能区划分：根据区域生态系统的结构功能不同划分不同类型的单元。w应遵循如下原则 应利于经济与社会的发展； 利于居民生活； 利于生态环境建设w土地利用布局:在土地利用布局中应注意土地开发种类的选择与开发次序的选择四、生态规划的子项四、生态规划的子项1、环境保护规划： 大气环境综合整治规划 水环境综合整治规划 固体废物综合整治规划 声环境综合整治规划2人口适宜容量规划：提出人口密度的调整意见 提高人口素质对策的意见3、产业结构与布局调整规划：一生态学原理，合理布局生态产业链。4、园林绿地系统规划、园林绿地系统规划在园林绿地规划中应规划如下的内容：在园林绿地规划中应规划如下的内容：绿地规划；绿地规划；卫生防护林规划；卫生防护林规划；道路绿化；道路绿化；工厂区防污绿化；工厂区防污绿化；水面绿化；水面绿化；5、资源利用与保护规划、资源利用与保护规划五、经济生态学在生态规划中的具体应用五、经济生态学在生态规划中的具体应用w经济生态学的基本概念：是研究生态学和各类经济生态学的基本概念：是研究生态学和各类生态系统如种群、群落、景观、生物圈过程与生态系统如种群、群落、景观、生物圈过程与经