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1、生态工程与生态技术第1页，共88页，编辑于2022年，星期日第七章第七章 生态工程与生态技术生态工程与生态技术1生态工程与生态工程技术生态工程与生态工程技术2生态工程学原理生态工程学原理3环境生态工程环境生态工程4农业生态工程与技术农业生态工程与技术5生态工程规划生态工程规划第2页，共88页，编辑于2022年，星期日1 生态工程与生态工程技术生态工程与生态工程技术一、一、生态工程、生态技术生态工程、生态技术二、二、生态工程的目标生态工程的目标三、三、生态工程的特点生态工程的特点四、四、生态工程研究进展生态工程研究进展第3页，共88页，编辑于2022年，星期日 一一 生态工程、生态技术生态工程、
2、生态技术（一）生态工程（一）生态工程（EcologicalEngineering）1962年年H.T.Odum首先使用了首先使用了生态工程生态工程，提出了生态提出了生态学应用的新领域：学应用的新领域：生态工程学生态工程学。并把它定义为。并把它定义为“为了控制生为了控制生态系统，人类应用来自自然的能源作为辅助能对环境的控制态系统，人类应用来自自然的能源作为辅助能对环境的控制”。80年代年代“在环境管理方面，根据对生态学的深入了解，花在环境管理方面，根据对生态学的深入了解，花最小代价的措施，对环境的损害又是最小的技术。最小代价的措施，对环境的损害又是最小的技术。”或或“基于基于生态学知识，利用技术
3、手段管理生态系统，以减少管理费用，生态学知识，利用技术手段管理生态系统，以减少管理费用，并减轻管理活动对环境的干扰。并减轻管理活动对环境的干扰。”第4页，共88页，编辑于2022年，星期日我国生态学家、生态工程建设先驱马世骏先我国生态学家、生态工程建设先驱马世骏先生于生于1954年曾提出，在年曾提出，在1979年首先倡导的，并年首先倡导的，并于于1984给生态工程下定义为：给生态工程下定义为：“生态工程是应用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，与功能协调原则，结合系统分析的最优化方法，设计的
4、促进分层多级利用物质的生产工艺系统设计的促进分层多级利用物质的生产工艺系统”。第5页，共88页，编辑于2022年，星期日生态工程、环境工程、生物工程、传统工程比较生态工程、环境工程、生物工程、传统工程比较工程类型工程类型传统工程传统工程环境工程环境工程生态工程生态工程 生物工程生物工程基本单元基本单元自然、社自然、社会系统会系统自然系统自然系统生态系统生态系统细胞细胞基本理论基本理论工程学工程学环境科学环境科学生态学生态学遗传学、细遗传学、细胞生物学胞生物学基本能源基本能源化石能化石能化石能化石能太阳能太阳能化石能化石能基本费用基本费用大量大量大量大量合理合理大量大量设计特点设计特点人为人为人
5、为人为人类辅助人类辅助下的自组下的自组织织人为人为第6页，共88页，编辑于2022年，星期日工程类型工程类型传统工程传统工程 环境工程环境工程生态工程生态工程生物工程生物工程控制结构控制结构任意任意污染源污染源有机体有机体遗传结构遗传结构与自然关系与自然关系破坏破坏再污染再污染协调、无协调、无污染污染干扰干扰生物多样性生物多样性减少减少改变改变保持或增保持或增加加改变改变生态工程、环境工程、生物工程、传统工程比较生态工程、环境工程、生物工程、传统工程比较（续）（续）（续）（续）第7页，共88页，编辑于2022年，星期日（二）（二）生态技术生态技术生态技术生态技术是利用生态系统原理和生态设计原是
6、利用生态系统原理和生态设计原则，对系统从输入到转换关系与环节直到输出则，对系统从输入到转换关系与环节直到输出的全部过程进行合理设计，达到既合理利用资的全部过程进行合理设计，达到既合理利用资源，获得良好的经济及社会效益，又将生产过源，获得良好的经济及社会效益，又将生产过程对环境的破坏作用降低在较低的水平。程对环境的破坏作用降低在较低的水平。第8页，共88页，编辑于2022年，星期日国外在生态技术上的理解基本上在于对环境无害及无污国外在生态技术上的理解基本上在于对环境无害及无污染的清洁生产技术与废物无害化化与资源化技术，如何减少染的清洁生产技术与废物无害化化与资源化技术，如何减少生产过程中废物产生
7、与排放减量；废物回收、废弃物回用及生产过程中废物产生与排放减量；废物回收、废弃物回用及再循环，并把再循环，并把生态工程等同于生态技术生态工程等同于生态技术。在我国生态技术与工艺方面有自己独到的模式，如加在我国生态技术与工艺方面有自己独到的模式，如加环（生产环、增益环、减耗环、复合环和加工环）、联结、环（生产环、增益环、减耗环、复合环和加工环）、联结、优化本为相对独立与平行的一些生态系统为共生生态网络，优化本为相对独立与平行的一些生态系统为共生生态网络，置换、调整一些生态系统内部结构，充分利用空间、时间、置换、调整一些生态系统内部结构，充分利用空间、时间、营养生态位，多层次分级利用物质、能量、充
8、分发挥物质生营养生态位，多层次分级利用物质、能量、充分发挥物质生产潜力、减少废物，因地制宜促进良性发展。产潜力、减少废物，因地制宜促进良性发展。第9页，共88页，编辑于2022年，星期日生态技术、清洁技术、高新技术比较生态技术、清洁技术、高新技术比较技技术术特特点点高新技术高新技术高投入、耗能大、高产出、短周期、高经济高高投入、耗能大、高产出、短周期、高经济高效益；效益；对环境的影响有时是破坏性，巨大的对环境的影响有时是破坏性，巨大的清洁技术清洁技术投入大、耗能大，其应用受到一定限制投入大、耗能大，其应用受到一定限制生态技术生态技术利用生态系统原理和生态设计原则，从工厂使利用生态系统原理和生态
9、设计原则，从工厂使用的原料开始，系统全面在对工厂的动作过程用的原料开始，系统全面在对工厂的动作过程进行合理设计，做到既有可观的经济效益和社进行合理设计，做到既有可观的经济效益和社会效益，又将其对环境的破坏作用维持在最小会效益，又将其对环境的破坏作用维持在最小的水平，甚至根本杜绝对环境的破坏。的水平，甚至根本杜绝对环境的破坏。第10页，共88页，编辑于2022年，星期日二、生态工程的目标二、生态工程的目标在促进自然界良性循环的前提下，充在促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防治环境污染，达分发挥资源的生产潜力，防治环境污染，达到经济效益与生态效益同步发展。到经济效益与生态效益同步
10、发展。第11页，共88页，编辑于2022年，星期日三、生态工程的特点三、生态工程的特点中国生态工程有独特的理论和经验，中国中国生态工程有独特的理论和经验，中国生态工程所研究与处理的对象，不仅是自然或人生态工程所研究与处理的对象，不仅是自然或人为构造的生态系统，而更多的是为构造的生态系统，而更多的是社会经济自社会经济自然复合生态系统然复合生态系统(SENCE)，这一系统是以人的，这一系统是以人的行为为主导，自然环境为依托，资源流动为命脉，行为为主导，自然环境为依托，资源流动为命脉，社会体制为经络的半人工生态系统。其结构可以社会体制为经络的半人工生态系统。其结构可以分成为分成为3个主要集合。个主要
11、集合。第12页，共88页，编辑于2022年，星期日生产生产成本成本消消耗耗效效益益动物动物植物植物微生物微生物资源资源介质介质自然系统自然系统政策法令政策法令组织管理组织管理科技管理科技管理思想文化思想文化社会系统社会系统需求需求流流通通供应供应经济系统经济系统SENCE生态关系生态关系价值价值消费消费第13页，共88页，编辑于2022年，星期日国外的生态工程研究与处理的对象一般是国外的生态工程研究与处理的对象一般是按按照自然生态系统来对待照自然生态系统来对待。如各类湖泊、草原、森。如各类湖泊、草原、森林等，在自然生态系统中加入或构造原本没有人林等，在自然生态系统中加入或构造原本没有人为结构，
12、如水利设施与土壤改良等工程。西方生为结构，如水利设施与土壤改良等工程。西方生态工程的研究方法的贮备与应用，特别是定量化、态工程的研究方法的贮备与应用，特别是定量化、数学模型化及其系统组分及机制的分析方面具有数学模型化及其系统组分及机制的分析方面具有自己的特色。自己的特色。第14页，共88页，编辑于2022年，星期日项项目目欧欧美美中中国国背背景景经济及科学技术发达，经济及科学技术发达，生态危机主要表现在环生态危机主要表现在环境污染境污染经济及科学技术正在发展中，经济及科学技术正在发展中，生态危机表现在人口众多、资生态危机表现在人口众多、资源破坏、能源不足、食物不充源破坏、能源不足、食物不充裕和
13、环境污染多方面裕和环境污染多方面理论理论基础基础生态学原理及生态控制生态学原理及生态控制论为主，综合多门自然论为主，综合多门自然基础学科基础学科生态学原理及生态控制论为主，生态学原理及生态控制论为主，综合多门自然和应用技术学科综合多门自然和应用技术学科及社会学科及社会学科对对象象以自然生态系统为主，以自然生态系统为主，或重建生态系统或重建生态系统以社会以社会-经济经济-自然复合生态系统自然复合生态系统为主为主目目的的环境保护为主，偶兼顾环境保护为主，偶兼顾经济效益经济效益经济、生态、环境和社会的综经济、生态、环境和社会的综合效益合效益中国和西方生态工程比较中国和西方生态工程比较第15页，共88
14、页，编辑于2022年，星期日项项目目欧欧美美中中国国设计原理设计原理生态系统的自我设计生态系统的自我设计为主，辅以人为干预为主，辅以人为干预按预期经济、生态和社会的目按预期经济、生态和社会的目的及规律，人为干预为主的及规律，人为干预为主技术路线技术路线主要调控强制函数主要调控强制函数主要通过生态工艺调控系统内主要通过生态工艺调控系统内结构功能结构功能能能源源太阳能为主，辅以化太阳能为主，辅以化石燃料或电能及很少石燃料或电能及很少人力人力太阳能为主，辅以人力及较少太阳能为主，辅以人力及较少化石燃料或电耗化石燃料或电耗再生循环再生循环可采用可采用绝对需要绝对需要商品生产商品生产通常无通常无农林渔畜
15、禽产品及一些轻工原料农林渔畜禽产品及一些轻工原料生物多样性生物多样性单纯单纯复杂复杂价价值值美化环境，自然资源美化环境，自然资源保护，少或无市场价保护，少或无市场价值值高产、优质、低耗、高效生产高产、优质、低耗、高效生产商品，废物充分利用，环境保商品，废物充分利用，环境保护护续第16页，共88页，编辑于2022年，星期日四四 生态工程研究进展生态工程研究进展（一）（一）国外生态工程研究进展国外生态工程研究进展1国外农业生态工程研究进展国外农业生态工程研究进展2国外环保生态工程研究进展国外环保生态工程研究进展（二）我国生态工程研究进展（二）我国生态工程研究进展1我国农业生态学工程研究进展我国农业
16、生态学工程研究进展2我国环保生态工程研究进展我国环保生态工程研究进展第17页，共88页，编辑于2022年，星期日我国在农业生态工程的研究与进展取得了令人注目的成绩，我国在农业生态工程的研究与进展取得了令人注目的成绩，特别是我国生态农业建设层次，无论是从农户到村庄、从乡镇到特别是我国生态农业建设层次，无论是从农户到村庄、从乡镇到县城，把生态农业技术与工程技术结合创造了具有自已特色的农县城，把生态农业技术与工程技术结合创造了具有自已特色的农业生态工程，十分注重生态与经济效益的结合，把农业生产与生业生态工程，十分注重生态与经济效益的结合，把农业生产与生态环境的建设保护结合起来，同步发展。态环境的建设
17、保护结合起来，同步发展。1994年我国政府制定、年我国政府制定、颁布了颁布了中国中国21世纪议程，明确指出要推进农业可持续发展的方世纪议程，明确指出要推进农业可持续发展的方式，就是生态农业建设式，就是生态农业建设。1999年国务院印发年国务院印发“全国生态环境建全国生态环境建设规划设规划”，要用，要用50年的时间基本上实现中原大地山川秀美，要继续年的时间基本上实现中原大地山川秀美，要继续抓好生态农业建设，建设好一批抓好生态农业建设，建设好一批农业生态工程农业生态工程。1993年起动的全年起动的全国的生态农业试点县，经过国的生态农业试点县，经过5年的建设，生态环境得到了较大的年的建设，生态环境得
18、到了较大的改善。土壤沙漠化的治理率为改善。土壤沙漠化的治理率为60.5%，水土流失治理率为，水土流失治理率为73.4%，森林覆盖率为，森林覆盖率为30.5%，提高了，提高了3.7%，废气净化率为，废气净化率为73.4%，废水处理率为废水处理率为57.0%，固定废弃物利用率为，固定废弃物利用率为31.9%，比实施农，比实施农业生态工程前有较大幅度的提高。业生态工程前有较大幅度的提高。第18页，共88页，编辑于2022年，星期日在我国，环保生态工程的建设就是从整体出发，研在我国，环保生态工程的建设就是从整体出发，研究和处理特定生态系统的内部结构与功能，并加以优化与究和处理特定生态系统的内部结构与功
19、能，并加以优化与提高生态系统的自净能力与环境容量，从目前提高生态系统的自净能力与环境容量，从目前我国环境生我国环境生态工程建设的内容及环保生态工程的态工程建设的内容及环保生态工程的5种类型：种类型：无废（或少废）工艺系统无废（或少废）工艺系统，主要用于内环境治理；，主要用于内环境治理；分层多级利用废料生态工程分层多级利用废料生态工程，使生态系统中的每一级生产，使生态系统中的每一级生产中的废物变为另一级生产过程的原料，使废料均被充分利中的废物变为另一级生产过程的原料，使废料均被充分利用；用；复合生态系统内的废物循环，再生系统复合生态系统内的废物循环，再生系统，如桑基鱼塘生，如桑基鱼塘生态工程；态
20、工程；污水自净与利用生态系统污水自净与利用生态系统；城乡（或工、农、牧、渔、副）结合生态工程城乡（或工、农、牧、渔、副）结合生态工程来看，都是在来看，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。实现生态、经济效益的良好协调统一。第19页，共88页，编辑于2022年，星期日2 生态工程学原理生态工程学原理一、一、生态工程的原则生态工程的原则二、二、生态工程学原理生态工程学原理三、三、生态工程技术特点生态工程技术特点第20页，共88页，编辑于2022年，星期日 一、生态工程的原则一、生态工程的原
21、则（1）必须因地制宜，根据不同地区的实践情况来确定本地区）必须因地制宜，根据不同地区的实践情况来确定本地区的生态工程模式。的生态工程模式。（2）由于生态系统是一个开放、非平衡的系统，在生态工）由于生态系统是一个开放、非平衡的系统，在生态工程的建设中必须扩大系统的物质、能量、信息的输入，加强程的建设中必须扩大系统的物质、能量、信息的输入，加强与外部环境的物质交换，提高生态工程的有序化、增加系统与外部环境的物质交换，提高生态工程的有序化、增加系统的产出与效率。的产出与效率。（3）在生态工程的建设发展中，必须实行劳动、资金、能源、）在生态工程的建设发展中，必须实行劳动、资金、能源、技术密集相交叉的集
22、约经营模式，达到既有高的产出，又能促进技术密集相交叉的集约经营模式，达到既有高的产出，又能促进系统内各组成成分的互补、互利协调发展。系统内各组成成分的互补、互利协调发展。第21页，共88页，编辑于2022年，星期日生态工程建设的目标生态工程建设的目标:使人工控制的生态系统具有强大的自使人工控制的生态系统具有强大的自然再生产和社会再生产的能力。然再生产和社会再生产的能力。第22页，共88页，编辑于2022年，星期日二、生态工程学原理二、生态工程学原理（一）生态工程学的核心原理（一）生态工程学的核心原理（二）生态生物学原理（二）生态生物学原理（三）系统工程学原理（三）系统工程学原理第23页，共88
23、页，编辑于2022年，星期日（一）生态工程学的核心原理（一）生态工程学的核心原理1整体性原理整体性原理（整体论和还原论、社会经济自然复合生态（整体论和还原论、社会经济自然复合生态系统）系统）2协调与平衡原理（协调原理、平衡原理）协调与平衡原理（协调原理、平衡原理）3自生原理自生原理自我设计和自组织原理、自我维持原自我设计和自组织原理、自我维持原理、自我调节（同种生物种群间密度的自我调节、理、自我调节（同种生物种群间密度的自我调节、异种生物种群之间数量调节、生物与环境之间的异种生物种群之间数量调节、生物与环境之间的相互适应调节）相互适应调节）4循环再生原理（物质循环和再生原理、多层次分循环再生原
24、理（物质循环和再生原理、多层次分级利用原理）级利用原理）第24页，共88页，编辑于2022年，星期日（二）（二）生态工程学的生物学原理生态工程学的生物学原理1物种共生原理物种共生原理2生态位原理生态位原理3食物链原理食物链原理4物种多样性原理物种多样性原理5物种耐性原理物种耐性原理6景观生态原理景观生态原理7散结构原理散结构原理8限制因子原理限制因子原理9环境因子的综合性环境因子的综合性原理原理第25页，共88页，编辑于2022年，星期日（三）生态工程学的工程学原理1结构的有序性原理结构的有序性原理2系统的整体性原理系统的整体性原理3功能的综合性原理功能的综合性原理第26页，共88页，编辑于2
25、022年，星期日（一）生态位原理（一）生态位原理生态位又称生态龛或小生境，通常是指生物种群所占据的基本生态位又称生态龛或小生境，通常是指生物种群所占据的基本生活单位、对于生物个体与其种群来说，生态位是指其生存所必生活单位、对于生物个体与其种群来说，生态位是指其生存所必须的或可被其利用的各种生态因子或关系的集合。每一种生物在须的或可被其利用的各种生态因子或关系的集合。每一种生物在多维的生态空间中都有其理想的生态位，而每一种环境因素都给多维的生态空间中都有其理想的生态位，而每一种环境因素都给生物提供了现实的生态位。这种理想生态位与现实生态位之差生物提供了现实的生态位。这种理想生态位与现实生态位之差
26、一一方面方面迫使生物去寻求、占领和竞争良好的生态位。迫使生物去寻求、占领和竞争良好的生态位。另一方面另一方面也迫使生物不断地适应环境，调节自己的理想生态位，并通过也迫使生物不断地适应环境，调节自己的理想生态位，并通过自然选择，实现生物与环境的世代平衡。自然选择，实现生物与环境的世代平衡。第27页，共88页，编辑于2022年，星期日（二）限制因子原理（二）限制因子原理生物的生长发育离不开环境，并适应环境的变化，但生生物的生长发育离不开环境，并适应环境的变化，但生态环境中的生态因子如果超过生物的适应范围时，对生物态环境中的生态因子如果超过生物的适应范围时，对生物有一定的限制作用，只有当生物与其居住
27、环境条件高度相有一定的限制作用，只有当生物与其居住环境条件高度相适应时，生物才能最大限度地利用环境方面的优越条件，适应时，生物才能最大限度地利用环境方面的优越条件，并表现出最大的增产潜力。并表现出最大的增产潜力。1最小因子定律最小因子定律2.耐性定律耐性定律第28页，共88页，编辑于2022年，星期日（三）食物链原理（三）食物链原理在自然生态系统中，由生产者、消费者、分解者所构成的在自然生态系统中，由生产者、消费者、分解者所构成的食物链，从生态学原理看，它是一条能量转化链，物质传递链，食物链，从生态学原理看，它是一条能量转化链，物质传递链，也是一条价值增值链。绿色植物被草食动物所食，草食动物被
28、也是一条价值增值链。绿色植物被草食动物所食，草食动物被肉食动物吃掉，植物和动物残体又可为小动物和低等动物分解，肉食动物吃掉，植物和动物残体又可为小动物和低等动物分解，以这种吃与被吃而形成了食物链关系，但是食物链并非单一的以这种吃与被吃而形成了食物链关系，但是食物链并非单一的简单的一种关系，如水稻蝗虫鸟类这样，而是形成了一种简单的一种关系，如水稻蝗虫鸟类这样，而是形成了一种复杂的食物链网。复杂的食物链网。第29页，共88页，编辑于2022年，星期日生态系统的食物链原理，在生态系统的食物链原理，在农业生态系统农业生态系统中，可以将中，可以将各营养级因食物选择而废弃的生物物质和作为粪便排泄各营养级因
29、食物选择而废弃的生物物质和作为粪便排泄的生物物质，通过加环与相应的生物进行转化，延长食的生物物质，通过加环与相应的生物进行转化，延长食物链的长度，并提高生物能的利用率。如在经济树林中物链的长度，并提高生物能的利用率。如在经济树林中养殖土鸡、鸡类喂猪、猪粪制造沼气，沼渣肥田，稻田养殖土鸡、鸡类喂猪、猪粪制造沼气，沼渣肥田，稻田养鱼，鱼吃害虫，保障水稻丰产，从而形成了一种以人养鱼，鱼吃害虫，保障水稻丰产，从而形成了一种以人为中心的网络状食物链的种养方式，其资源利用效率与为中心的网络状食物链的种养方式，其资源利用效率与经济效益要比单一种养方式大的多。经济效益要比单一种养方式大的多。第30页，共88页
30、，编辑于2022年，星期日（四）整体效应原理（四）整体效应原理系统是由相互作用和相互联系的若干组成部分结合而成的具有特定功系统是由相互作用和相互联系的若干组成部分结合而成的具有特定功能的整体，其基本的特性就是集合性，表现在系统各组分间相互联系、能的整体，其基本的特性就是集合性，表现在系统各组分间相互联系、依赖、作用、制约的不可分割的整体，整体的作用和效应要比各部门之依赖、作用、制约的不可分割的整体，整体的作用和效应要比各部门之和来的大。农业是个多部门组成的产业，它是由农业生物，环境资源以和来的大。农业是个多部门组成的产业，它是由农业生物，环境资源以及社会经济要素构成的社会经济自然的复合系统。及
31、社会经济要素构成的社会经济自然的复合系统。农业生态工程与农业生态工程与技术的建设要达到能流的转化率高，物流循环规模大，信息流畅，价值技术的建设要达到能流的转化率高，物流循环规模大，信息流畅，价值流增加显著即整体效应最好流增加显著即整体效应最好。就要合理调配组装协调农业的各个生产。就要合理调配组装协调农业的各个生产部门，使整个系统的总体生产力提高，整体效应的取得要取决于系统的部门，使整个系统的总体生产力提高，整体效应的取得要取决于系统的结构，结构决定功能。因此我国生态农业及农业生态工程强调不同层次结构，结构决定功能。因此我国生态农业及农业生态工程强调不同层次上，根据自然资源，社会经济条件按比例有
32、机组装和调节，以整体协调上，根据自然资源，社会经济条件按比例有机组装和调节，以整体协调优化求高产、高效、持续发展。优化求高产、高效、持续发展。第31页，共88页，编辑于2022年，星期日（五）生物与环境相互适应、协同进化原理（五）生物与环境相互适应、协同进化原理生物的生存、繁衍不断从环境中摄取能量、物质和信息，生生物的生存、繁衍不断从环境中摄取能量、物质和信息，生物的生长发育依赖于环境，并受环境的强烈影响，外界环境中物的生长发育依赖于环境，并受环境的强烈影响，外界环境中影响生物生命活动的各种能量、物质和信息因素称为影响生物生命活动的各种能量、物质和信息因素称为生态因子生态因子，生态因子既有对生
33、物和生命活动所需的生态因子既有对生物和生命活动所需的利导因子利导因子，也有限制生，也有限制生物生存和生命活动的物生存和生命活动的限制因子限制因子。利导因子促进生物的生长发育，。利导因子促进生物的生长发育，而限制因子则制效生物生长与生产的发展，因而在当地的生态而限制因子则制效生物生长与生产的发展，因而在当地的生态农业工程建设中必须充分分析当地利导因子及限制因子的数量农业工程建设中必须充分分析当地利导因子及限制因子的数量和质量，以选择适宜的物种和模式。和质量，以选择适宜的物种和模式。第32页，共88页，编辑于2022年，星期日生态系统作为生物与环境的统一体，既要求生物要适生态系统作为生物与环境的统
34、一体，既要求生物要适应其生存环境，又同时伴有生物对生存环境的改造作用，应其生存环境，又同时伴有生物对生存环境的改造作用，这就是这就是所谓的协同进化原理所谓的协同进化原理。协同进化原理认为生物与。协同进化原理认为生物与环境应看作相互依存的整体，生物不只是被动地受环境环境应看作相互依存的整体，生物不只是被动地受环境作用和限制，而在生物生命活动过程中，通过排泄物、作用和限制，而在生物生命活动过程中，通过排泄物、死体、残体等释放能量、物质于环境，使环境得到物质死体、残体等释放能量、物质于环境，使环境得到物质补偿，保证生物的延续，封山育林，植树种草，退耕还补偿，保证生物的延续，封山育林，植树种草，退耕还
35、林，合理间套轮作都是为了改善农业生态环境。同时在林，合理间套轮作都是为了改善农业生态环境。同时在对可更新资源（再生资源）利用中做到保护其可更新能对可更新资源（再生资源）利用中做到保护其可更新能力，确保资源再生和循环利用，达到永续利用，充分保力，确保资源再生和循环利用，达到永续利用，充分保护环境，提高资源利用率。护环境，提高资源利用率。第33页，共88页，编辑于2022年，星期日（六）效益协调统一原理（六）效益协调统一原理农业生态系统是一个社会经济自然复合生态系统，是农业生态系统是一个社会经济自然复合生态系统，是由由自然再生产和经济再生产自然再生产和经济再生产交织的复合生产过程，具有多种功交织的
36、复合生产过程，具有多种功能与效益，既有自然的生态效益，又有社会的经济效益，只能与效益，既有自然的生态效益，又有社会的经济效益，只有生态与经济效益相互协调，才能发挥系统的整体综合效益。有生态与经济效益相互协调，才能发挥系统的整体综合效益。生态工程及技术的建设与应用都是以最终追求综合效生态工程及技术的建设与应用都是以最终追求综合效益为目标的益为目标的。在其建设与调控中，将经济与生态工程建设有机。在其建设与调控中，将经济与生态工程建设有机交织地进行，如农业开发与生态环境建设结合，资源利用与增交织地进行，如农业开发与生态环境建设结合，资源利用与增殖结合，乡镇农业开发与环保防污建设等等，就是将所追求的殖
37、结合，乡镇农业开发与环保防污建设等等，就是将所追求的生态效益，经济效益和社会效益融为一体。生态效益，经济效益和社会效益融为一体。第34页，共88页，编辑于2022年，星期日三三 生态工程技术特点生态工程技术特点1、实现可再生资源的持续作用、实现可再生资源的持续作用2、因时因地制宜采取多种技术措施、因时因地制宜采取多种技术措施3、自然调节与人工调节相结合、自然调节与人工调节相结合4、专业化与多种经营相结合、专业化与多种经营相结合5、产品无污染、安全性与高效益、产品无污染、安全性与高效益第35页，共88页，编辑于2022年，星期日1、实现可再生资源的持续作用、实现可再生资源的持续作用生态工程技术的
38、本身就是要求对可再生资源生态工程技术的本身就是要求对可再生资源进行科学管理和合理利用，即有效地将这类资源进行科学管理和合理利用，即有效地将这类资源转化为农产品，又能实现这类资源的再生增殖和转化为农产品，又能实现这类资源的再生增殖和可持续利用；建立起与当地环境资源组合相适应可持续利用；建立起与当地环境资源组合相适应的合理农业生态系统。的合理农业生态系统。第36页，共88页，编辑于2022年，星期日2、因时因地制宜采取多种技术措施、因时因地制宜采取多种技术措施生态工程的地域性、时间性与多样性决定了其技术的地生态工程的地域性、时间性与多样性决定了其技术的地域性、时间性与多样性。因此生态工程模式与相应
39、的配套域性、时间性与多样性。因此生态工程模式与相应的配套技术必须与当地、当时生态经济条件相适应。只有这样才技术必须与当地、当时生态经济条件相适应。只有这样才能将各地的资源优势变为生产优势，并进一步较变为商品能将各地的资源优势变为生产优势，并进一步较变为商品优势，充分利用和发挥各地的社会资源优势，按照各地社优势，充分利用和发挥各地的社会资源优势，按照各地社会经济的特点，合理进行农业生产布局，即宜林则林，宜会经济的特点，合理进行农业生产布局，即宜林则林，宜粮则粮，宜牧则牧，建立起具有区域性特点的综合农业生粮则粮，宜牧则牧，建立起具有区域性特点的综合农业生态工程与技术。态工程与技术。第37页，共88
40、页，编辑于2022年，星期日3、自然调节与人工调节相结合、自然调节与人工调节相结合生态工程技术既注重自然调节的作用，同时又注重人工调生态工程技术既注重自然调节的作用，同时又注重人工调节的功能，并把两者有机地结合起来。人工调节是对自然起补节的功能，并把两者有机地结合起来。人工调节是对自然起补充、调整和增强的作用，社会经济调节是更大范围的人工调控。充、调整和增强的作用，社会经济调节是更大范围的人工调控。生态工程的发展不能缺少合理的社会经济调节和管理，同时也生态工程的发展不能缺少合理的社会经济调节和管理，同时也必须立足于生产者的直接调控，而天然无污染食品的生态工程必须立足于生产者的直接调控，而天然无
41、污染食品的生态工程技术就是社会经济系统作用于农业生态工程的技术调控手段之技术就是社会经济系统作用于农业生态工程的技术调控手段之一。一。第38页，共88页，编辑于2022年，星期日4、专业化与多种经营相结合、专业化与多种经营相结合通过多样化的生产与生态工程技术，使生物物质得到多通过多样化的生产与生态工程技术，使生物物质得到多级利用，实现生物能的高效化。根据社会需求和自然、社级利用，实现生物能的高效化。根据社会需求和自然、社会资源条件，各业之间的经济联系和多种农业生态工程与会资源条件，各业之间的经济联系和多种农业生态工程与农业生物之间的食物链关系来安排农业生态工程与技术生农业生物之间的食物链关系来
42、安排农业生态工程与技术生产，使系统的结构与功能平衡，具有良好的生产性能，产，使系统的结构与功能平衡，具有良好的生产性能，专业化生产效率高，在一定的范围内，实行专业化生产效率高，在一定的范围内，实行“一业为主，一业为主，多种经营多种经营”进行综合经营，可以获得更好的效益。进行综合经营，可以获得更好的效益。第39页，共88页，编辑于2022年，星期日5、产品无污染、安全性与高效益、产品无污染、安全性与高效益生态工程通过对环境的建设和生产过程的有目生态工程通过对环境的建设和生产过程的有目的的控制的的控制,可以最大限度的减少生产中对环境和最可以最大限度的减少生产中对环境和最终产品的各种有毒有害积累、残
43、留影响终产品的各种有毒有害积累、残留影响,从而生产从而生产出高质量、安全的无污染的农产品与食品，满足出高质量、安全的无污染的农产品与食品，满足人类对食品的量于质两方面的要求。人类对食品的量于质两方面的要求。2over第40页，共88页，编辑于2022年，星期日3 环境生态工程环境生态工程一、一、环境生态工程环境生态工程新领域新领域二、二、清洁生产技术清洁生产技术三、三、产品生命周期分析产品生命周期分析第41页，共88页，编辑于2022年，星期日一一 环境生态工程新领域环境生态工程新领域1由单纯的工业由单纯的工业“三废三废”处置技术，扩展到处置技术，扩展到综合治理技术；综合治理技术；2由污染源治
44、理技术，扩展到由污染源治理技术，扩展到区域性综合防治技术；区域性综合防治技术；3由综合防治技术，扩展到由综合防治技术，扩展到自然与农业生态工程技术；自然与农业生态工程技术；4由未端控制技术，扩展到由未端控制技术，扩展到全过程监控技术，全过程监控技术，继而扩展到继而扩展到可持可持续发展和清洁生产技术；续发展和清洁生产技术；5面向市场经济的单向思维的产品设计，扩展到面向市场经济的单向思维的产品设计，扩展到面向复合生态面向复合生态系统的生态设计技术（可持续发展设计）。系统的生态设计技术（可持续发展设计）。第42页，共88页，编辑于2022年，星期日二、清洁生产技术二、清洁生产技术（一）（一）产生的背
45、景产生的背景（二）（二）清洁生产技术的特点清洁生产技术的特点（三）（三）可持续发展技术可持续发展技术（四）（四）清洁生产技术清洁生产技术第43页，共88页，编辑于2022年，星期日（一）（一）产生的背景产生的背景传统传统“三废三废”处置技术均属末端控制技术。近二处置技术均属末端控制技术。近二十年来，在环境保护和实施可持续发展战略中，国际十年来，在环境保护和实施可持续发展战略中，国际社会逐渐认识到从社会逐渐认识到从生产的源头和生产过程生产的源头和生产过程采用先进的无采用先进的无污染和零排放技术，比单纯采用末端控制技术，更能从根污染和零排放技术，比单纯采用末端控制技术，更能从根本上解决生态环境问题
46、。清洁生产技术就是这种背景下产本上解决生态环境问题。清洁生产技术就是这种背景下产生和发展的。生和发展的。第44页，共88页，编辑于2022年，星期日（二）清洁生产技术（二）清洁生产技术特点特点 清洁生产技术是环境科学和生态学的新兴分支学科，清洁生产技术是环境科学和生态学的新兴分支学科，具体内涵和外延仍未完全界定。包括具体内涵和外延仍未完全界定。包括绿色技术、清洁生产绿色技术、清洁生产技术、生态工程技术、可持续发展技术、环境保护技术技术、生态工程技术、可持续发展技术、环境保护技术，具有以下具有以下5个共同特点。个共同特点。第45页，共88页，编辑于2022年，星期日都不是只指某一项单一技术，而是
47、都不是只指某一项单一技术，而是一个技术群（集），或一个技术群（集），或者说一整套技术者说一整套技术。它不仅包括。它不仅包括生态农业、绿色工业、清洁生态农业、绿色工业、清洁生产，也包括生态保护、生态恢复和重建、生产，也包括生态保护、生态恢复和重建、“三废三废”防治防治技术以及环境监测技术技术以及环境监测技术。这些技术间互相联系，相互补充。这些技术间互相联系，相互补充。清洁生产技术具有高度的战略性清洁生产技术具有高度的战略性。它与区域可持续发展战。它与区域可持续发展战略密不可分，是可持续发展战略的技术支撑体系。略密不可分，是可持续发展战略的技术支撑体系。是一个发展着的相对概念是一个发展着的相对概念
48、，随着社会发展、科学技术进，随着社会发展、科学技术进步和产业部门的演变，内涵与外延都会随着环境价值观念步和产业部门的演变，内涵与外延都会随着环境价值观念不断变化而变化。不断变化而变化。第46页，共88页，编辑于2022年，星期日对高新技术容量很大对高新技术容量很大，高新技术（，高新技术（等）都将发挥巨大的作用，等）都将发挥巨大的作用，都将通过发挥高新技术的潜力减少对环境的污染。例如，信息都将通过发挥高新技术的潜力减少对环境的污染。例如，信息产业和电子商务的发展，为无纸产业和无纸贸易提供了可能，产业和电子商务的发展，为无纸产业和无纸贸易提供了可能，从而降低造纸行业对环境的污染，尤其是造纸黑液对环
49、境的污从而降低造纸行业对环境的污染，尤其是造纸黑液对环境的污染。染。都与区域产业布局、可持续发展战略、环境管理密切相关都与区域产业布局、可持续发展战略、环境管理密切相关，都，都与现代环境领域中的零排放和与现代环境领域中的零排放和ISO14000管理体系密不可分，管理体系密不可分，都强调从产业源头做起，强调从产品设计、原料选取、生产全都强调从产业源头做起，强调从产品设计、原料选取、生产全过程的控制，以及产品售后使用流程做起。过程的控制，以及产品售后使用流程做起。第47页，共88页，编辑于2022年，星期日（三）可持续发展技术（三）可持续发展技术1可持续发展技术包括四层含义：可持续发展技术包括四层
50、含义：实用性实用性，应有高经济效益、低投入产出比、好的市场潜力，简，应有高经济效益、低投入产出比、好的市场潜力，简便易学，易于推广；便易学，易于推广；可示范性、时间的长效性与超前性可示范性、时间的长效性与超前性，示范效果显著，有较，示范效果显著，有较大的推广价值；大的推广价值；具有生态技术内涵具有生态技术内涵，包括资源循环利用和深度加工技术；，包括资源循环利用和深度加工技术；环境整治与保育技术；生态系统恢复和重建技术；挖掘本环境整治与保育技术；生态系统恢复和重建技术；挖掘本地资源潜力生态工程接口技术；地资源潜力生态工程接口技术；系统性系统性，应是单项技术的集成，一、二、三产业的复合，软硬，应是