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生態系統管理有哪些技術

發布時間:2023-02-10 18:27:26

⑴ 什麼是生態系統管理,生態系統管理的原則是什麼

什麼是生態系統管理:生態系統管理是在對生態系統組成、結構和功能過程加以充分理解的基礎上,制定適應性的管理(Adaptive management)策略,以恢復或維持生態系統整體性和可持續性(Vogt et al., 1997; Maltby et al., 1999)。生態系統管理的定義:生態系統管理是在對生態系統組成、結構和功能過程加以充分理解的基礎上,制定適應性的管理(Adaptive management)策略,以恢復或維持生態系統整體性和可持續性。顧名思義,生態系統管理是屬於學科交叉的研究領域。它包括生態系統和管理兩個重要概念的集合。一方面,生態系統管理必須要有明確的目標,它是由決策者最後確定的,但同時又具有可適應性,即可以根據實際情況進行修改。這是指如何決策方面。另一方面,生態系統管理是通過制定政策、簽訂種種協議和具體的實踐活動而實施的。這是指如何管理方面。生態系統管理的基礎是要求人類對於生態系統中各成分間的相互作用和各種生態過程有最好的理解。這就是說,只有充分地了解生態系統的結構和功能,包括種種生態過程,並根據這些規律性和社會情況來制定政策法令和選擇各種措施,才能把生態系統管理好。生態系統管理的原則是:⒈整體性原則⒉動態性原則⒊再生性原則⒋循環利用性原則⒌平衡性原則⒍多樣性原則

⑵ 生態系統管理的主要途徑與技術

1生態風險評估
2適度干擾與恢復重建
3清潔生產
4廢物資源化管理
5生態工業園區
6實施標准化環境管理系列標准
7大力開展生態工程和生態建設
8加強自然保護的管理和研究,建立各種類型自然保護區
9推廣3s技術(RS遙感GIS地理信息系統GPS全球定位系統)
10環境管理信息系統(EMIS)

⑶ 什麽是水體生態修復技術,有哪些具體技術

利用植物或微生物對水體中的污染物進行處理,從而使水體得到凈化,這一用生態—生物的方法來修復水體的技術,廉價實用,適用我國江河湖庫大范圍的污水治理。
1.生物膜法處理技術

生物膜法是指用天然材料(如卵石)、合成材料(如纖維)為載體,在其表面形成一種特殊的生物膜,生物膜表面積大,可為微生物提供較大的附著表面,有利於加強對污染物的降解作用。其反應過程是:①基質向生物膜表面擴散,②在生物膜內部擴散,③微生物分泌的酵素與催化劑發生化學反應,④代謝生成物排出生物膜。

生物膜法主要工藝方法有生物廊道、生物濾池、生物接觸氧化池等。生物膜法具有較高的處理效率,對於受有機物及氨氮輕度污染水體有明顯的效果。它的有機負荷較高,接觸停留時間短,減少佔地面積,節省投資。此外,運行管理時沒有污泥膨脹和污泥迴流問題,且耐沖擊負荷。日本、韓國等都有對江河大水體修復的工程實例。

2.人工濕地處理技術

人工濕地的原理是利用自然生態系統中物理、化學和生物的三重共同作用來實現對污水的凈化。這種濕地系統是在一定長寬比及底面有坡度的窪地中,由土壤和填料(如卵石等)混合組成填料床,污染水可以在床體的填料縫隙中曲折地流動,或在床體表面流動。在床體的表面種植具有處理性能好、成活率高的水生植物(如蘆葦等),形成一個獨特的動植物生態環境,對污染水進行處理。

人工濕地的顯著特點之一是其對有機污染物有較強的降解能力。廢水中的不溶性有機物通過濕地的沉澱、過濾作用,可以很快地被截留進而被微生物利用;廢水中可溶性有機物則可通過植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代謝降解過程而被分解去除。隨著處理過程的不斷進行,濕地床中的微生物也繁殖生長,通過對濕地床填料的定期更換及對濕地植物的收割而將新生的有機體從系統中去除。由於這種處理系統的出水質量好,適合於處理飲用水源,或結合景觀設計,種植觀賞植物改善風景區的水質狀況。其造價及運行費遠低於常規處理技術。這種技術已經成為提高大型水體水質的有效方法。英、美、日、韓等國都已建成一批規模不等的人工濕地。

3.土地處理技術

土地處理技術是一種古老、但行之有效的水處理技術。它是以土地為處理設施,利用土壤—植物系統的吸附、過濾及凈化作用和自我調控功能,達到某種程度對水的凈化的目的。土地處理系統可分為快速滲濾、慢速滲濾、地表漫流、濕地處理等幾種形式。國外的實踐經驗表明,土地處理系統對於有機化合物尤其是有機氯和氨氮等有較好的去除效果。德、法、荷等國均有成功的經驗。

⑷ 野外生態環境監測包括的技術有哪些

我知道的有這些
《山東省生態環境監測技術規范》,作為山東省推薦性環境保護地方標准之一,率先在國內建立了生態系統監測、生物群落監測、污染生態監測和生態影響類建設項目竣工環保驗收調查的指標體系和評價方法。
其中,生態系統監測指標體系分為兩級:一級指標包括農田、森林、草地、水域濕地、城鄉居民點和工礦用地、未利用地等6類生態系統。二級指標包括水田、旱田等24類次一級生態系統。對每一類生態系統類型監測其區域分布、面積及其動態變化。
生態系統監測方法採用遙感監測技術,其技術方法步驟主要包括遙感數據獲取、遙感影像處理、遙感影像解譯、地面核查和建立生態系統遙感監測資料庫
在生物群落監測方面,《規范》將山東省生物群落分為陸地生物群落、水生生物群落和海洋生物群落等3種主要類型。陸地生物群落監測方法主要包括樣方法、樣線法和訪問調查法;水生生物群落監測和海洋生物群落監測採用實驗室分析法。
在污染生態監測方面,以SO2為例,《規范》選用樹生苔蘚、地衣和紫花苜蓿作為SO2反應指示生物,選用垂柳和加拿大楊作為SO2污染累積指示生物,選用鯉魚、鯽魚和鰱魚作為水環境污染累積指示生物。
通過生物傷害指數法和生物污染指數法判斷生物傷害度指數和生物污染指數的特徵,並將污染生態狀況劃分為4類,即無污染、輕污染、中污染和重污染。
生態影響類建設項目主要是指對生態環境產生影響的建設項目,主要包括交通運輸、礦產資源開采、油田及輸油氣管線開發等建設項目。建設項目產生的主要生態環境問題包括生物多樣性減少,自然資源減少或質量下降,生態格局與生態功能變化,景觀變化,水土流失,環境污染。因此,在建設項目竣工環境保護驗收調查中應將環境污染監測作為工作的重點。
希望能幫到你

⑸ 實現生態系統管理有哪些途徑和技術方法

生態自我調節生態系統保持自身穩定的能力被稱為生態系統的自我調節能力。生態系統自我調節能力的強弱是多方因素共同作用體現的。一般地:成分多樣、能量流動和物質循環途徑復雜的生態系統自我調節能力強;反之,結構與成分單一的生態系統自我調節能力就相對更弱。熱帶雨林生態系統有著最為多樣的成分和生態途徑,因而也是最為穩定和復雜的生態系統,北極苔原生態系統由於僅地衣一種生產者,因而十分脆弱,被破壞後想要恢復便需花費很大代價。

負反饋調節
(negative
feedback)

負反饋調節是生態系統自我調節的基礎,它在生態系統中普遍存在的一種抑制性調節機制,例如,在草原生態系統中,食草動物瞪羚的數量增加,會引起其天敵獵豹數量的增加和草數量的下降,兩者共同作用引起瞪羚種群數量下降,維持了生態系統中瞪羚數量的穩定。

正反饋調節

與負反饋調節相反,正反饋調節是一種促進性調節機制,它能打破生態系統的穩定性,通常作用小於負反饋調節,但在特定條件下,二者的主次關系也會發生轉化,赤潮的爆發就是此類例子。

抵抗力穩定性(resistance
stability)

生態系統抵抗外界干擾的能力即抵抗力穩定性,抵抗力穩定性與生態自我調節能力正相關。抵抗力穩定性強的生態系統有較強的自我調節能力,生態平衡不易被打破。

恢復力穩定性(resilience
stability)

恢復力穩定性指的是生態系統已經被破壞後,在原地恢復到原來狀態的能力。恢復力穩定性與生態系統的自我調節能力的關系是微妙的,過於復雜的生態系統(比如熱帶雨林)的恢復力穩定性並不高,原因是其復雜的結構需要很長的時間來重建,而自我調節能力過低的生態系統(比如凍原和荒漠)幾乎沒有恢復力穩定性;只有調節能力適中的生態系統有較高的恢復力穩定性,草原的恢復力穩定性就是比較高的。

⑹ 農業農村面源污染控制生態工程類型有哪些各有什麼作用其技術要點是什麼

1 農田生態系統管理措施
農田生態系統是指不同作物的種植制度、耕作方式、農葯化肥施用方法、灌溉制度等土地利用管理措施相互組合共同形成的生態系統。控制農業非點源污染最有效和最經濟的方法是採取適當的農田管理方式,如農作物間作套種、少耕、免耕、噴滴灌、控制農葯化肥的用量用法及施用時間等。
1.1 種植措施
採取合理密植、間作、套作和輪作等作物種植體系的科學布局,提高復種指數,減少土地全年和單位面積裸露率,能有效控制土壤侵蝕的強度。農作物種植密度和種植體系視作物品種、播種時間、生育期長短、土壤肥力狀況等而異。平原農區一般種植水稻、麥類、玉米、棉花等,以前兩者密度最高,地面裸露面積小。玉米植株高,株行距大,地面裸露面積大,同時要考慮根系固結土壤的能力。總之要根據當地的實際情況,在保證作物穩產高產的基礎上千方百計提高作物復種指數,以減輕土壤侵蝕。
1.2 耕作措施
不同的農田耕作方式對土壤養分和農葯流失產生重要影響。在傳統耕作農田中泥沙和養分流失明顯高於免耕農田,由於翻耕,農田土壤中礦化作用強烈,硝酸鹽的淋失明顯大於免耕農田。保護性耕作(如少、免耕)可以改善土壤的入滲性能、土壤物理結構和土壤生產潛力,減少農田土壤及養分流失。特別是在平原高沙土區,頻繁耕翻會加速有機質的消耗,極易造成水土流失和養分耗竭。因此在高沙土地區宜採取以少免耕為主體與傳統耕作相配套的輪耕制。
1.3 土壤培肥措施
為了提高生產力,現今的農戶已基本棄用天然肥料而改用化肥,大量施用化肥加上耕作頻繁,土壤的結構狠容易被破壞,加劇水土流失和淋溶的發生,肥料和養分隨水土流入河道和地下水中,形成非點源污染[4]。因此農田土壤有效的培肥措施可增加農田有機肥源,,不僅可培肥地力,提高化肥利用率和作物產量,而且可以改善土壤結構和理化性狀,增加土壤保肥保水性能,增強土壤的抗沖抗蝕能力,進而減弱地表徑流的流量和流速,提高水體環境質量。其主要技術途徑有:採用漚、堆、牲畜過腹等多種形式的秸桿還田技術;畜禽廢棄物集中處理還田技術;吸噴河泥還田技術,結合疏浚河道,開發利用豐富的河泥資源,彌補農田土肥流失所造成的損失。平原高沙土區從實踐中總結出一套利用河道疏浚棄土填塞低塘坑窪,改造中低產田的技術措施,推廣應用獲得較大的社會經濟效益。
1.4 灌溉措施
平原農區農業用水利用率約為10%,而發達國家如日本為30%。由於地表徑流中養分和農葯流失很大程度上取決於徑流強度和徑流量,農田使用合理的灌溉措施,可以減少流入水體的養分和農葯。稻田實行淺濕干灌溉,稻田施肥耕翻後,放水泡田,要避免大水猛灌,控制水量,耕耙後待土壤沉實再栽插秧苗,水稻生長期間根據不同生育期需要,保持田間乾乾濕濕,生長期間,除暴雨漫溢外,農田不排水。這些田間灌溉措施可以減少農田中氮磷的外排污染量。
1.5 化肥控制技術
1.5.1 控制化肥的用量和用法
化肥施用形成的非點源污染的原因之一在於化肥的利用率不高,設法控制化肥使用量和提高其利用率是減少養分流失,降低非點源污染負荷最有效的途經。當化肥使用量達到最佳使用量時,農作物對化肥的吸收達到最高,其產量也最高;當使用超過作物吸收能力時,將導致過量養分在土壤中富集、流失,形成非點源污染。按照限氮公式和試驗結果,平原高沙土地區氮肥的平均適宜用量(純氮計)早稻為105kg/hm2,單季稻為120kg/hm2,與當前施肥水平相比較,每季水稻可以節約氮肥75-90kg/hm2。同時也相應減少氮素的流失,降低了農業非點源氮素污染負荷量。研究發現土壤中氮素的利用率與使用的深度和方式具有密切關系[5]。液態施肥迅速為植物生長提供有效養分,但容易淋失,且持續時間短,在作物生長後期會導致養分匱乏,嚴格禁止在暴雨前施肥。
1.5.2 調整肥料施用結構,解決好三個適宜比例
通過合理的N:P:K比例、有機肥與無機肥配合施用比例、揮發性氮肥與非揮發性氮肥的比例。為使這三個比例趨於合理化可採取的技術措施有:因此因土因作物施肥,特別是氮肥的適宜用量,應適當減少氮肥用量,以提高肥料利用率;優化氮磷鉀肥和有機肥之間的比例,適當增加鉀肥和有機肥的比重;實行氮肥深施特別是氨水和碳酸氫銨,防止其揮發損失;選用化肥新品種,如合適的復合肥和長效肥。根據平原農區的經驗,在有機肥保證的情況下,每公頃耕地減少75-150kg氮肥是可行的,其減少量占總使用量的17.22%-34.33%。
1.5.3 使用抑制劑抑制硝化作用
我國水稻對氮肥的利用率平均只有33-38%,主要是施入稻田的氮肥大量損失的結果。目前使用較多的硝化抑制劑是氮肥增效劑,如在德國施用尿素和銨態氮時要加入一定量的石灰氮(CaCN2)以控制硝化作用的進行。因為石灰氮轉化為碳酸銨需要一定時間,在此過程中產生的雙氰胺對硝化細菌有特殊的抑製作用。
1.5.4 合理施用磷肥
磷肥很容易被土壤所固定,淋溶損失很少。但當土壤受到侵蝕時,表土中相當數量的磷將被帶進水體。因此,能防治土壤侵蝕的所有技術和管理措施都將減少磷素的損失。在水旱輪作中磷肥在旱作上流失量小,旱作因施磷肥增加的磷排出量只佔當年施磷的0.03-0.17%。若磷肥施在稻田,則流失量增至1.31-1.91%。旱作施用磷肥後被土壤固定的磷和形成磷酸鐵鹽的磷素,在稻田淹水後土壤處於還原條件下,磷的溶解度有所增加,有效磷可比旱田提高2-3倍。而田面水中含量不增加,可減少磷的損失。
1.6 病蟲害綜合防治措施
通過農業防治、生物防治、合理用葯、保護天敵等綜合性防治措施減輕病蟲害的危害,減少農葯使用量,從而減輕農葯對水環境的污染負荷。綜合防治以農業防治為基礎、生物防治為重點、使用農葯為輔助。生物防治包含誘導與性外激素、生物農葯、絕育等方法,其與生態環境相協調,符合生態系統相互依存、相互制約的規律。根據病蟲害情況、作物種類和生長狀況選用農葯,嚴格控制農葯的使用范圍、施用量和次數,改進施葯方法。開發高效、低毒、低殘留農葯,發展微生物農葯,取代原有劇毒、高殘留農葯,爭取提高生物農葯比例,如用新的昆蟲生長調節劑取代氨基甲酸酯類農葯,每畝僅需用5-6g,效益可觀。
2 建立植被緩沖帶
利用不同植被對土壤養分吸收能力的互補性和對農業非點源污染的截留、過濾能力,在農田與水體之間建立合理的林帶或草地過濾帶將農田與水體隔開,可以有效地減少農田地表和地下徑流帶來的非點源污染物。在平原地區建立植被緩沖帶最常見的模式是農田防護林帶,合理的林帶不僅可以固岸護坡滯緩地表徑流,固持土壤顆粒,同時可大量吸收地表和地下徑流中氮、磷等營養元素,減少農田生態系統養分流失及由此而產生的水質污染。國外研究發現,氮在岸邊植被帶的截留率為89%,而農田作物的截留率僅為8%,磷的截留率分別為80%和41%,可見喬木植被帶截留和調節控制氮、磷的能力比農作物強得多。因此,在農田防護林帶規劃和設計中,在考慮其防風固沙、改善氣候、防禦自然災害等宏觀生態功能的同時,還要結合當地農業非點源污染的特點和規律,在樹種選擇、林帶寬度、范圍以及林帶模式設計中,應盡量選擇多吸收、過濾、截留農業非點源污染的樹種和模式,達到生態調節功能、污染防治功能、景觀功能與經濟效益的和諧統一。
3 濕地生態工程
在農田生態系統增加一些濕地面積,可以有效地消減農業非點源的污染負荷。廣大農村地區存在的多水塘景觀(在農村和農田中人工修建許多面積不大的水塘)在截留農田中氮、磷及農葯方面具有重要作用。有150個人工水塘的巢湖水流域,水塘面積不到5%,但可以截留該區域徑流中90%的養分。自然濕地系統還能豐富生境與景觀的多樣性,在維持農田系統的生物多樣性和穩定性具有重要作用。也可利用廢窪地、坑塘建立人工濕地系統,特別適用於村鎮生活污水、畜禽廢棄物以及農田非點源污染物的凈化,既節約土地,又節約成本。
人工濕地是一種由人工建造和監督控制的類似沼澤的系統,在一定長寬比、一定坡度的地塊中,由土壤和填料組成填料床,使污水在床體的填料縫中或在床體表面流動,床體表面可種植蘆葦或鳳眼蓮等植物,形成一個獨特的動植物生態系統,它利用自然生態系統中的物理、化學和生物作用來實現污水的凈化,如在表面種植蘆葦則稱蘆葦人工濕地處理系統。
根據河海大學研究提出的濕地生態工程產業化開發模式,蘆葦人工濕地生態工程:日處理廢污水量1萬噸,污水停留時間7天,佔地面積25.7hm2,基建投資1690萬元(其中征地費用1540萬元),年產蘆葦816.7噸(乾重),蘆葦收購價300元/噸(乾重),COD、總氮、總磷去除率分別為80%、60%、和50%,管理費用0.02元/m3。
總的來說,濕地作為陸地釋放某些物質的過濾器的功能已備受關注,利用濕地處理污水和污泥已取得一定成果[6]。濕地生態工程投資少,運行費用低,易於維護管理,運行比較穩定,處理效果好,不僅能吸納大量有機物,還能除去農業非點源污染帶來的氮、磷等植物營養類污染物質。

[參考文獻]
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