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1、可持续发展的理念1第1页，本讲稿共25页主要内容主要内容一、可持续目标设计的人工湿地一、可持续目标设计的人工湿地二、景观生态学二、景观生态学三、可持续景观学的发展三、可持续景观学的发展四、生物圈四、生物圈2号号五、最高能建筑系统研究中心五、最高能建筑系统研究中心六、人工湿地和永久性农业六、人工湿地和永久性农业七、生物修复和植物修复七、生物修复和植物修复八、公共态度与可持续性八、公共态度与可持续性2第2页，本讲稿共25页一、可持续目标设计的人工湿地一、可持续目标设计的人工湿地 传统的污水处理方法：收集废水，输送传统的污水处理方法：收集废水，输送到大型废水处理厂进行集中处理。到大型废水处理厂进行集
2、中处理。新型的污水处理方法：点源处理法。在新型的污水处理方法：点源处理法。在处理废水的同时，具有高效益、低能耗、处理废水的同时，具有高效益、低能耗、污水回用作为灌溉水源、为野生动植物污水回用作为灌溉水源、为野生动植物提供栖息场所等优点。提供栖息场所等优点。3第3页，本讲稿共25页什么是园林建筑的可持续性？什么是园林建筑的可持续性？美国国家公园服务局采纳的定义是：美国国家公园服务局采纳的定义是：“涉及到涉及到公园规划、设计与发展，可持续性意味着满足当代人公园规划、设计与发展，可持续性意味着满足当代人的需求而不损害后代人为满足他们的需求而发展的能的需求而不损害后代人为满足他们的需求而发展的能力。可
3、持续性是通过资源保护、回收利用、减少废物，力。可持续性是通过资源保护、回收利用、减少废物，以及在建设中使用高能效和生态型的材料和工艺等手以及在建设中使用高能效和生态型的材料和工艺等手段，来实现人类发展对环境所产生的近、长期的负面段，来实现人类发展对环境所产生的近、长期的负面影响最小化的目标。影响最小化的目标。”4第4页，本讲稿共25页实现可持续性的主题实现可持续性的主题湿地湿地 人工湿地：一种相对低耗、高效的生活污人工湿地：一种相对低耗、高效的生活污水、农业与工业废物和暴雨流的自然处理水、农业与工业废物和暴雨流的自然处理方法，同时还具有多种效益功能，如提供方法，同时还具有多种效益功能，如提供野
4、生动植物的栖息地、增加美学感受等。野生动植物的栖息地、增加美学感受等。5第5页，本讲稿共25页人工湿地优点：人工湿地优点：完全依靠自然净化力和自流，可以不用完全依靠自然净化力和自流，可以不用或少用机械设备，做到低能耗，甚至无或少用机械设备，做到低能耗，甚至无能耗。能耗。维护费用低，可长时期运行无需人为管理。维护费用低，可长时期运行无需人为管理。6第6页，本讲稿共25页四川遂宁无人污水处理厂（人工湿地种菖蒲、水竹）7第7页，本讲稿共25页二、景观生态学二、景观生态学（Landscape Ecology）概念：研究在一个相当大的区域内，由许多不同生态系统概念：研究在一个相当大的区域内，由许多不同生
5、态系统所组成的整体（即景观）的空间结构、相互作用、协调功所组成的整体（即景观）的空间结构、相互作用、协调功能及动态变化的一门生态学新分支。能及动态变化的一门生态学新分支。景观在自然等级系统中一般认为是属于比生态系统景观在自然等级系统中一般认为是属于比生态系统高一级的层次。景观生态学以整个景观为研究对象，高一级的层次。景观生态学以整个景观为研究对象，强调空间异质性的维持与发展，生态系统之间的相强调空间异质性的维持与发展，生态系统之间的相互作用，大区域生物种群的保护与管理，环境资源互作用，大区域生物种群的保护与管理，环境资源的经营管理，以及人类对景观及其组分的影响。的经营管理，以及人类对景观及其组
6、分的影响。8第8页，本讲稿共25页与人工湿地的关系与人工湿地的关系 景观生态学可为人工湿地的构建提供景观生态学可为人工湿地的构建提供一个总的理论原则框架，并指导邻近土地一个总的理论原则框架，并指导邻近土地的利用，整合林荫道路、野生动植物走廊的利用，整合林荫道路、野生动植物走廊和缓冲地带的综合功能。而人工湿地工程和缓冲地带的综合功能。而人工湿地工程中大量积累的数据，可提供知识促进小区中大量积累的数据，可提供知识促进小区或点景观生态学的发展。或点景观生态学的发展。9第9页，本讲稿共25页三、可持续景观学的发展三、可持续景观学的发展（一）伊恩（一）伊恩麦克哈格：英国人麦克哈格：英国人(1920.11
7、-2001.3)。首次提出首次提出可持续景观学原理并奠定了现代可持续景观学原理并奠定了现代“低影响和环境友好发展低影响和环境友好发展”的的原则。在运用生态学原理处理人类生存环境方面做出特殊贡献。原则。在运用生态学原理处理人类生存环境方面做出特殊贡献。设计结合自然是一本具有里程碑意设计结合自然是一本具有里程碑意义的专著。在很大意义上扩展了传统义的专著。在很大意义上扩展了传统“规则规则”与与“设计设计”的研究范围，将其提的研究范围，将其提升至生态科学的高度。升至生态科学的高度。10第10页，本讲稿共25页（二）乔辛（二）乔辛.托比尔：可持续景观领域的另一个先驱。托比尔：可持续景观领域的另一个先驱。
8、在在20世纪世纪70年代，他对用生物学方法进行水污染控制年代，他对用生物学方法进行水污染控制很感兴趣。很感兴趣。1976年组织了首次以年组织了首次以“污水控制的革新污水控制的革新方法方法生物和普通技术方法生物和普通技术方法”为主题的较大的国为主题的较大的国际会议。际会议。11第11页，本讲稿共25页四、生物圈四、生物圈2号号12第12页，本讲稿共25页13第13页，本讲稿共25页给羊喂食观察沙漠植物的成长14第14页，本讲稿共25页15第15页，本讲稿共25页16第16页，本讲稿共25页生物圈生物圈2号，成功还是失败？号，成功还是失败？作为研究地球上所有生物群落类型模型的作为研究地球上所有生物
9、群落类型模型的实验场所，是不成功的。实验场所，是不成功的。作为一个研究和教育基地，具有特别的意作为一个研究和教育基地，具有特别的意义。义。17第17页，本讲稿共25页五、最高能建筑系统研究中心五、最高能建筑系统研究中心 19751975年，年，Pliny FiskPliny Fisk在德克萨斯州的奥斯汀建起了以在德克萨斯州的奥斯汀建起了以“最大的瓦罐最大的瓦罐”著称的最高能建筑系统研究中心。该中心著称的最高能建筑系统研究中心。该中心的多个示范工程都综合利用了人工湿地废水处理系统的的多个示范工程都综合利用了人工湿地废水处理系统的功能，并采用了太阳能，麦秸建筑和其他低环境影响的功能，并采用了太阳能
10、，麦秸建筑和其他低环境影响的技术。技术。18第18页，本讲稿共25页The Center for Maximum Potential Building Systems19第19页，本讲稿共25页最高能建筑系统研究中心的主要创新点最高能建筑系统研究中心的主要创新点 大多数人居住在或靠近海岸，淡水和可饮用水正大多数人居住在或靠近海岸，淡水和可饮用水正在减少。该中心设计了从地下浅层井中抽取咸水作为在减少。该中心设计了从地下浅层井中抽取咸水作为厕所用水，再经人工湿地系统处理的工艺。厕所出水厕所用水，再经人工湿地系统处理的工艺。厕所出水先经过配有过滤层的标准化粪池进行预处理，再用来先经过配有过滤层的标准
11、化粪池进行预处理，再用来灌溉在潜流型人工湿地上种植的喜盐或耐盐植物。处灌溉在潜流型人工湿地上种植的喜盐或耐盐植物。处理系统分为四个单元，分别用来处理含盐和不含盐以理系统分为四个单元，分别用来处理含盐和不含盐以及混合的废水。及混合的废水。20第20页，本讲稿共25页六、人工湿地和永久性农业六、人工湿地和永久性农业(Permaculture)永久性农业（永久性农业（19901990年，莫里森）：是一种精心设计的生产力年，莫里森）：是一种精心设计的生产力持续稳定的生态系统，这一系统具有自然生态系统的多样持续稳定的生态系统，这一系统具有自然生态系统的多样性、稳定性和弹性等特点。它是和谐的综合人文景观，
12、能性、稳定性和弹性等特点。它是和谐的综合人文景观，能够以持续的方式为人们提供所需的食物、能源、住所，以够以持续的方式为人们提供所需的食物、能源、住所，以及其他物质性和非物质性的需求。没有永久性农业，就不及其他物质性和非物质性的需求。没有永久性农业，就不可能有一个稳固的社会秩序。可能有一个稳固的社会秩序。21第21页，本讲稿共25页点点 评评 这是一个高度敏感和值得赞赏的，也是一个非常这是一个高度敏感和值得赞赏的，也是一个非常难以实现的哲学伦理目标。在很大程度上，人工湿地难以实现的哲学伦理目标。在很大程度上，人工湿地体现了这一永久性农业的思想。体现了这一永久性农业的思想。不管大家对永久性农业的实
13、施了解多少，重视水不管大家对永久性农业的实施了解多少，重视水资源、土壤和生物多样性的保护是人类世界观的一个资源、土壤和生物多样性的保护是人类世界观的一个积极转变。决定城市发展和设计方案需要生物学、生积极转变。决定城市发展和设计方案需要生物学、生态学以及其他自然科学学者们的参与。态学以及其他自然科学学者们的参与。22第22页，本讲稿共25页七、生物修复和植物修复七、生物修复和植物修复 生物修复以及更专业的植物修复不仅仅是在生物修复以及更专业的植物修复不仅仅是在人工湿地净化水中的应用，而是可持续性观念的人工湿地净化水中的应用，而是可持续性观念的扩展。当前的研究领域所表现的主要兴趣是去发扩展。当前的
14、研究领域所表现的主要兴趣是去发现一些特别的植物、细菌、真菌以及藻类，研究现一些特别的植物、细菌、真菌以及藻类，研究它们的去除或降解各种污染物的作用和能力。它们的去除或降解各种污染物的作用和能力。23第23页，本讲稿共25页举举 例例胶羽菌：去除工业废水中的镉胶羽菌：去除工业废水中的镉青霉菌：从氯化双氧铀溶液中吸收铀。青霉菌：从氯化双氧铀溶液中吸收铀。真菌：将硒转化为无害气体。真菌：将硒转化为无害气体。细菌或真菌：净化分解甲烷、氯乙烯等有机物细菌或真菌：净化分解甲烷、氯乙烯等有机物伊乐藻属、西米眼子菜以及水星草等：降解伊乐藻属、西米眼子菜以及水星草等：降解三硝基甲苯三硝基甲苯（TNT）、六亚甲基四胺等）、六亚甲基四胺等白杨树：去除杀虫剂、除草剂和化肥污染。白杨树：去除杀虫剂、除草剂和化肥污染。24第24页，本讲稿共25页八、公共态度与可持续性八、公共态度与可持续性 在基础设施建设、资源管理以及环境保在基础设施建设、资源管理以及环境保护方面，社会团体和组织对可持续景观的发护方面，社会团体和组织对可持续景观的发展、开创性的尝试、生态艺术和多学科领域展、开创性的尝试、生态艺术和多学科领域合作等方面的兴趣往往大于多数政府官员。合作等方面的兴趣往往大于多数政府官员。25第25页，本讲稿共25页