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环境生态学
1.14.4.4 11.4.4 生态工程的发展趋势

11.4.4 生态工程的发展趋势

1.研究对象的扩大、理论的进一步充实

目前生态工程的研究与应用对象由自然生态系统已经扩大到地球生命系统以及社会-经济-自然复合生态系统。它比自然生态系统更高一个层次。同时生态工程的研究与应用的目标和目的进一步明确,即维持确保人类生存的地球生态系统和生物圈层的可持续利用和经济的可持续发展。

人类只有合理地利用自然界,与自然协同进化、协调发展,人与自然才会共生、共荣,这是生态工程的目标。生态工程将是进一步促进人与自然调谐的重要手段。

2.生态工程的方法论与技术手段尺度进一步扩展

1)从物理过程的量化走向生态过程的序化

在分析生态系统或复合生态系统数量特征的同时,更关心系统的序,包括时间序、空间序、结构序、过程序和功能序(竞争序、共生序和自生序),它们主要是一种生态关系的耦合方式。从物流、能流的数量关系转向序理关系,从三维空间的物理流转向多维空间的生态流的分析。其研究方法从传统的硬方法转向软方法,从追求数学分析的解析性、严谨性和完美性转向生态思维的灵活性、模糊性和实用性。

2)从工程结构的优化走向生态格局的进化

根据生态控制论原理,生命有机体总是在与环境协同进化中,不断地调整其开拓、适应、竞争与共生能力,达到生物与环境关系的和谐。对其相对优劣的评判,依赖于系统的常规过程和具体的情景,也有适应性的进化策略。通过进化式的规划,充分利用和创造适宜的生境条件,引导一种实现可持续发展的进化过程。从优化走向进化,从“最优化控制”走向“适应性调节”,将整体论与还原论、定量分析与定性分析、理性与悟性、客观评价与主观感受、纵向的链式调控与横向的网状协调(包括在各个相互矛盾的目标间进行冲突分析和调解)、内禀的竞争潜力和系统的共生能力、硬方法与软方法等相结合。强调物质、能量、信息、人力、货币几类关系的综合,竞争、共生和自生能力的综合,生产、消费与还原功能的协调,社会、经济与环境目标的综合,从时、空、量、序、构五个范畴上去统筹、评价、规划和协调复合生态系统的复杂关系及其系统发展。

3)多学科、多技术结合调控社会-经济-自然复合生态系统的全生态过程

生态系统的协调是系统的稳态和整体功能的保障,结构和功能的失调将破坏系统原有的性质和整体功能。按人工生态系统的自然、经济、社会条件,因地因类制宜评价、设计、规划和调控其物流、能流、信息流、资金流及人力流的全生态过程,系统的竞争、共生、再生和自生功能,以及系统的资源结构、环境结构、体制结构和纵横复合的网络结构。

生态工程是以生态学,特别是生态控制论为基础,应用多种自然科学、技术科学、社会科学,并相互交叉渗透的一门学科。从源到汇再从汇到源纵向闭合,集生产、流通、消费、回收、再生、环境保护及能力建设为一体,第一产业、第二产业、第三产业多种产业结合,在系统(企业或集团)内部形成完备的生命周期的功能组合,疏通物流、能流、货币流,实现良性循环。将区域内一些基本平行、相互不联系的生态系统耦合,构成生态复合体,形成产业生态系统,逐步实现有害废物在此区域平台的系统内的全回收、转化、利用和向系统外的零排放。

4)环境保护与生产和消费结合,废弃物处理与利用结合

生态工程在生产与废物处理中实施五化:减量化(能耗、物耗及废物的减量),无害化(生产及废物处理的过程与结果对人体及所在生态系统的健康无害),资源化(废物的回收、再生、回用、再循环,化害为利、变废为宝,生态资产的保护与合理开发利用),产业化(规模化、商业化生产与处理利用废物,形成生态产业),系统化(社会化)的混合。在技术方面,大多数生态工程不是高新技术,而主要是一些常规、适用技术,包括农、林、牧、副、渔、工等多种技术,这是其主要创新之处。通过加环(生产环、增益环、减耗环、加工环、复合环),将相互本不联系的环、亚系统(不同生物或不同工艺流程)横向复合,形成食物(生产)链网,促进资源共享、分层多级综合利用,使受到破坏的生态系统得以恢复,变污染负效益为资源正效益。