环境生态学理论及其污染防治技术研究

ISBN：978-7-5683-0658-4

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出版时间：2019-04-01

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目录

版权页3

前言4

第一章 环境生态学概述8

第一节 环境生态学的产生与发展8

第二节 环境生态学的研究内容与发展趋势10

一、环境生态学的研究内容10

（一）人为干扰下生态系统内在变化机制和规律10

（二）生态系统受损程度及危害性的判断10

（三）生态系统退化的机理及其修复11

（四）各类生态系统的功能及其保护措施的研究11

（五）解决环境问题的生态学对策研究11

二、环境生态学的发展趋势12

（一）人为干扰的方式及强度12

（二）退化生态系统的特征判定13

（三）人为干扰下的生态演替规律13

（四）受损生态系统恢复和重建技术13

（五）生态系统服务功能评价13

（六）生态系统管理14

（七）生态规划和生态效应预测14

第三节 生物、环境与生态种群15

一、生物与环境15

（一）环境对生物的作用16

1.光16

2.温度16

3.水16

4.空气17

5.土壤17

（二）生物对环境的影响17

1.生物改变大气成分17

2.生物影响水循环17

3.生物参与岩石和土壤的形成18

（三）生物对环境的适应18

1.形态适应18

2.生理适应18

3.行为适应18

二、生态种群的特征及调节19

（一）种群的概念及特征19

1.种群的概念19

2.种群的特征19

（二）种群的调节20

1.概述20

2.密度调节21

第四节 生物圈中的生态系统24

一、生态系统的概念和特征24

（一）生态系统的定义24

（二）生态系统的特征24

二、生态系统的结构24

（一）生态系统的物种结构24

1.物种结构24

2.物种在生态系统中的作用25

（二）生态系统的营养结构26

1.食物链26

2.食物网26

（三）生态系统的空间结构与时间结构28

1.空间结构（Spatial structure）28

2.时间结构29

第二章 环境生态工程技术与实践30

第一节 农业生态工程技术与实践30

一、农业生态工程建设的步骤与技术30

（一）农业生态工程建设的步骤30

1.本底调查30

2.诊断性评价31

3.编制设计方案32

4.方案实施32

5.跟踪调查、反馈检验32

（二）农业生态工程建设的技术33

二、农业生态工程技术的实践应用35

（一）以沼气为纽带的农业生态工程35

1.“四位一体”模式35

2.猪—沼—果（菜、菇、鱼、蚯蚓）模式（见图2-2）36

（二）生态环境综合整治型农业生态工程36

1.“围山转”模式36

2.生态经济圈建设模式37

第二节 生态园林工程技术与实践37

一、生态园林的概述37

（一）生态园林的定义37

（二）发展生态园林的意义38

1.现代化城市建设要求城市发展生态园林38

2.生态园林是城市园林绿化发展的趋势39

3.生态园林是发展城市经济的支柱39

4.生态园林是建设生态文明的基础39

二、生态园林的建设40

（一）生态园林建设的要求40

1.坚持以“生态平衡”为主导，合理布局园林绿地系统40

2.遵从“生态位”原则，搞好植物配置40

3.遵从“互惠共生”原理，协调植物之间的关系40

4.保持“物种多样性”，模拟自然群落结构41

（二）生态园林建设的类型41

1.观赏型园林41

2.环保型园林41

3.生产型园林42

4.文化环境型园林42

第三节 湿地生态工程技术与实践43

一、湿地与湿地生态工程43

（一）湿地的概述43

（二）湿地生态工程的分类43

1.针对湿地水体的生态工程43

2.针对湿地底质的生态工程44

3.针对湿地生物的生态工程44

二、人工湿地工程设计与实践45

（一）人工湿地工程设计45

1.人工湿地工程设计的步骤45

2.人工湿地的设计参数45

（二）人工湿地应用案例47

1.景观型人工湿地案例47

2.生态型人工湿地与案例48

第四节 林业生态工程技术及实践49

一、林业生态工程概述49

（一）林业生态工程的概念与特点49

1.经营对象区域化49

2.经营生态系统化49

3.经营目标生态效益最大化49

4.经营措施综合化50

（二）林业生态工程设计的内容50

1.区域总体规划50

2.时空结构设计50

3.食物链结构设计50

4.特殊生态工程设计51

二、林业生态工程规划与实践51

（一）林业生态工程规划设计的步骤51

1.规划设计区基本资料收集与整理51

2.土地利用现状调查与质量评价51

3.土地利用规划与林种安排51

4.造林作业设计52

5.成本及效益估算52

6.设计说明书的编写52

（二）中国林业生态工程建设的具体实践53

1.林业生态建设总体布局53

2.构建点、线、面相结合的森林生态网络53

第五节 工业生态工程技术及实践54

一、生态工业及其发展54

（一）生态工业的概念54

（二）生态工业的现状与发展趋势54

1.企业和行业间的横向共生54

2.从“摇篮”到“坟墓”的纵向闭合55

3.在区域生态系统范围内组织生产56

4.从产品导向走向服务功能导向56

5.根据市场及环境变化随时调整生产和工艺结构57

6.灵敏的信息网络57

7.产业的人性化58

二、生态工业的实践与规划58

（一）生态工业的实践——工业园58

1.生态园的概述58

2.生态工业园开发战略59

（二）生态工业的规划59

1.规划总论60

2.区域经济社会环境概况60

3.生态工业园区规划的总体方案60

4.主导产业发展生态规划60

5.水资源、固体废弃物及能源一体化管理规划60

6.重点链接项目规划61

7.发展生态工业的保障体系61

第六节 旅游生态工程技术及实践62

一、旅游生态工程的概述62

（一）生态旅游62

1.生态旅游的三大要点62

2.生态旅游的四大功能63

（二）旅游生态工程64

二、旅游生态工程的构成与设计64

（一）湿地生态旅游64

1.湿地生态旅游概述64

2.红树林湿地生态旅游资源的特点64

（二）森林生态旅游65

1.森林生态旅游概述65

2.森林生态旅游资源产品66

第三章 环境污染的生态效应68

第一节 生物对污染物的吸收与积累68

一、生物对污染物的吸收68

二、污染物在生物体内的转化69

三、污染物在食物链中的传递与放大70

四、生物对污染物的积累与富集71

（一）生物对污染物的积累71

（二）生物富集71

第二节 重金属污染对生物的影响72

一、重金属污染概述72

（一）重金属污染的内涵72

（二）重金属污染的特点73

二、重金属污染对生物的影响73

（一）重金属污染对人体的危害73

（二）重金属污染对植物的影响74

（三）生物对重金属的适应与耐性75

第三节 农药污染对生物的影响76

一、农药污染概述76

（一）农药的种类76

1.有机氯农药76

2.有机磷农药77

3.氨基甲酸酯类农药77

4.拟除虫菊酯类农药78

（二）农药污染的范围78

1.对大气的污染78

2.对水体的污染79

3.对土壤的污染79

二、农药污染对生物的影响81

（一）对害虫的影响81

（二）对水生生物的影响82

（三）对土壤生物的影响82

（四）对人类和其他高等动物的影响83

第四节 环境污染的生态修复83

一、生态修复的内涵83

二、生态修复的主要技术84

（一）微生物修复84

1.微生物修复原理84

2.影响微生物修复的因素85

（二）植物修复86

1.植物修复原理86

2.重金属和有机污染物的植物修复87

（三）动物修复89

第四章 环境污染防治的生态对策90

第一节 环境污染的概念及其防治措施90

一、环境污染的概念90

二、环境污染的防治对策91

第二节 水体污染与废水处理的生物对策91

一、水体污染与水体自净91

（一）水体污染91

（二）水体自净92

二、废水处理的基本方法92

（一）活性生污泥法93

（二）生物膜法93

（三）厌氧生物处理法95

1.酸性消化阶段95

2.碱性消化阶段96

（四）污水处理塘——生物塘96

三、水体的富营养化及其生物防治98

（一）水体富营养化的机理98

（二）水体富营养化的危害及其防治对策99

1.水体富营养化的危害99

2.水体富营养化的防治对策99

第三节 大气污染及其防治101

一、大气污染概述101

（一）大气污染的含义101

（二）大气污染物101

1.气溶胶状态污染物101

2.气体状态污染物102

二、大气污染的综合防治对策103

（一）制定合理的环境规划104

（二）减少污染物排放和实施区域总量控制104

（三）治理排放的主要污染物104

（四）利用环境的自净能力105

（五）绿色植物对大气污染物的净化作用105

第四节 上壤的污染与防治106

一、土壤污染概述106

（一）土壤污染与土壤自净能力106

（二）土壤污染源与主要污染物106

1.土壤污染源106

2.土壤主要污染物107

二、土壤污染防治108

（一）土壤污染防治措施108

1.控制农药污染的生态措施108

2.土壤污染治理的生态对策109

3.科学地进行污水灌溉109

4.合理使用农药，重视开发高效低毒低残留农药109

5.合理施用化肥，增施有机肥109

6.施用化学改良剂，采取生物改良措施109

（二）土壤污染的生态修复110

1.植物技术110

2.微生物技术110

3.生物联合修复技术110

第五节 固体废物的处理与资源化111

一、固体废物概述111

（一）固体废物的概念111

（二）固体废物的分类及其来源112

二、固体废物的处理113

（一）固体废物处理的原则113

1.减量化113

2.资源化113

3.无害化114

（二）固体废物处理技术114

1.压实114

2.破碎114

3.分选115

4.固化115

5.焚烧115

6.热解115

7.生物处理115

三、固体废物资源化116

（一）固体废物资源化的必要性116

1.资源危机问题116

2.资源危机的出路——开发再生资源116

3.资源化是我国强国富民的有效措施117

（二）固体废物资源化的基本途径117

1.提取各种金属117

2.生产建筑材料117

3.生产农肥117

4.回收能源118

5.取代某种工业原料118

第五章 退化生态系统的恢复119

第一节 干扰与退化生态系统119

一、干扰的界定119

（一）干扰的含义119

（二）干扰的性质120

1.干扰具有较大的相对性120

2.干扰具有明显的尺度性121

3.干扰是对生态演替过程的再调节121

4.干扰经常是不协调的121

5.干扰在时空尺度上具有广泛性121

（三）干扰的生态学意义122

1.干扰有利于促进系统的演化122

2.干扰是维持生态平衡和稳定的因子122

3.干扰能调节生态关系123

二、退化生态系统的解析123

（一）退化生态系统的含义123

（二）退化生态系统的特征123

1.生物多样性变化124

2.层次结构简单化124

3.食物网结构变化124

4.能量流动出现危机和障碍124

5.物质循环发生不良变化124

6.系统生产力变化125

7.生物利用和改造环境能力弱化及功能衰退125

8.系统稳定性下降125

（三）退化生态系统的类型126

1.裸地126

2.森林采伐迹地126

3.弃耕地127

4.沙漠127

5.废弃地127

6.受损水域127

第二节 恢复生态学基本理论128

一、恢复生态学的内涵128

（一）复生态学的含义128

1.生态恢复128

2.恢复生态学128

（二）恢复生态学的研究对象与研究内容130

1.恢复生态学的研究对象130

2.恢复生态学的研究内容130

二、恢复生态学的理论支撑131

（一）基础生态学理论131

（二）恢复生态学理论131

1.自我设计与人为设计理论131

2.参考生态系统理论132

3.集合规则理论132

4.护理植物理论133

5.适应性恢复理论133

第三节 退化生态系统的恢复134

一、生态恢复的目标与原则134

（一）生态恢复的目标134

（二）退化生态系统恢复的原则135

二、生态恢复的机理与技术方法136

（一）生态恢复的机理136

（二）生态恢复的技术体系138

三、退化生态系统恢复的程序与评价标准140

（一）退化生态系统恢复的程序140

（二）退化生态系统恢复的评价标准141

四、典型退化生态系统的恢复142

（一）裸地的生态恢复142

（二）森林采伐迹地的生态恢复143

（三）弃耕地的生态恢复144

（四）荒漠化的生态恢复144

第四节 生态工程恢复技术145

一、生态工程的内涵145

（一）生态工程的定义145

（二）生态工程的理论基础145

1.物种共生原理145

2.生态位原理145

3.食物链原理146

4.物种多样性原理146

5.物种耐性原理147

6.景观生态学原理147

7.耗散结构原理147

8.限制因子原理148

二、生态工程设计148

（一）生态工程设计的原则148

（二）生态工程设计的具体步骤149

（三）生态工程技术路线150

第六章 全球生态环境保护与可持续发展151

第一节 全球生态问题与生态安全危机151

一、全球生态问题151

（一）人口增长151

1.人口问题的特点151

2.人口的变化动态对社会、经济和资源等的影响152

（二）全球气候变化154

1.温室效应155

2.水气156

3.植被变化156

4.大气气溶胶156

（三）生物多样性锐减157

1.栖息地的破坏158

2.滥杀滥捕158

3.盲目引种158

4.环境污染158

5.气候变化158

（四）资源短缺的危机加剧159

1.水资源159

2.土地资源159

3.能源160

4.矿产资源160

（五）环境酸化160

（六）环境荷尔蒙的威胁161

1.环境荷尔蒙的主要来源161

2.环境荷尔蒙的危害及防治对策162

二、生态安全危机163

（一）生态安全163

（二）生态安全危机四伏164

1.环境安全危机164

2.资源安全危机166

第二节 人类对环境问题的新思考及行动168

一、生态伦理观168

（一）生态伦理的内涵168

（二）生态伦理的特征170

1.要具有强制性170

2.道德领域扩大170

3.生态价值高于个人价值171

4.人与自然和谐发展171

（三）可持续发展的生态伦理观172

二、人类行为方式的重要转变173

（一）工业生态学173

（二）ISO环境质量标准体系174

（三）自然保护174

（四）积极推进绿色文明175

1.绿色技术176

2.绿色产品176

3.绿色标识177

5.绿色消费177

6.绿色文化178

7.绿色壁垒和绿色保护178

三、我国参与生态文明建设国际合作179

（一）我国参与生态文明建设国际合作的基本原则179

1.尊重国家环境主权原则179

2.可持续发展原则180

3.共同但有区别的责任原则180

（二）构建人类命运共同体181

1.构建人类命运共同体的客观依据181

2.构建人类命运共同体的生态诉求182

（三）积极承担国际环境责任183

（四）积极应对发达国家的“生态殖民”184

1.建立并完善企业环境风险监督体系185

2.完善国内环保标准185

（五）督促发达国家在国际合作中有所作为185

1.强化联合国的主导作用185

2.完善国际环境制度约束186

第三节 未来人类社会的发展观与可持续发展战略186

一、关于未来人类社会的两种发展观186

（一）悲观派的“世界末日”模型186

（二）乐观派与“没有极限的增长”187

二、可持续发展战略188

（一）可持续发展的基本内涵188

1.可持续发展的提出188

2.可持续发展的构成189

（二）可持续发展战略的实施191

1.可持续发展战略的内涵191

2.可持续发展战略的实施对策193

参考文献196

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