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生态系统管理有哪些技术

发布时间:2023-02-10 18:27:26

⑴ 什么是生态系统管理,生态系统管理的原则是什么

什么是生态系统管理:生态系统管理是在对生态系统组成、结构和功能过程加以充分理解的基础上,制定适应性的管理(Adaptive management)策略,以恢复或维持生态系统整体性和可持续性(Vogt et al., 1997; Maltby et al., 1999)。生态系统管理的定义:生态系统管理是在对生态系统组成、结构和功能过程加以充分理解的基础上,制定适应性的管理(Adaptive management)策略,以恢复或维持生态系统整体性和可持续性。顾名思义,生态系统管理是属于学科交叉的研究领域。它包括生态系统和管理两个重要概念的集合。一方面,生态系统管理必须要有明确的目标,它是由决策者最后确定的,但同时又具有可适应性,即可以根据实际情况进行修改。这是指如何决策方面。另一方面,生态系统管理是通过制定政策、签订种种协议和具体的实践活动而实施的。这是指如何管理方面。生态系统管理的基础是要求人类对于生态系统中各成分间的相互作用和各种生态过程有最好的理解。这就是说,只有充分地了解生态系统的结构和功能,包括种种生态过程,并根据这些规律性和社会情况来制定政策法令和选择各种措施,才能把生态系统管理好。生态系统管理的原则是:⒈整体性原则⒉动态性原则⒊再生性原则⒋循环利用性原则⒌平衡性原则⒍多样性原则

⑵ 生态系统管理的主要途径与技术

1生态风险评估
2适度干扰与恢复重建
3清洁生产
4废物资源化管理
5生态工业园区
6实施标准化环境管理系列标准
7大力开展生态工程和生态建设
8加强自然保护的管理和研究,建立各种类型自然保护区
9推广3s技术(RS遥感GIS地理信息系统GPS全球定位系统)
10环境管理信息系统(EMIS)

⑶ 什麽是水体生态修复技术,有哪些具体技术

利用植物或微生物对水体中的污染物进行处理,从而使水体得到净化,这一用生态—生物的方法来修复水体的技术,廉价实用,适用我国江河湖库大范围的污水治理。
1.生物膜法处理技术

生物膜法是指用天然材料(如卵石)、合成材料(如纤维)为载体,在其表面形成一种特殊的生物膜,生物膜表面积大,可为微生物提供较大的附着表面,有利于加强对污染物的降解作用。其反应过程是:①基质向生物膜表面扩散,②在生物膜内部扩散,③微生物分泌的酵素与催化剂发生化学反应,④代谢生成物排出生物膜。

生物膜法主要工艺方法有生物廊道、生物滤池、生物接触氧化池等。生物膜法具有较高的处理效率,对于受有机物及氨氮轻度污染水体有明显的效果。它的有机负荷较高,接触停留时间短,减少占地面积,节省投资。此外,运行管理时没有污泥膨胀和污泥回流问题,且耐冲击负荷。日本、韩国等都有对江河大水体修复的工程实例。

2.人工湿地处理技术

人工湿地的原理是利用自然生态系统中物理、化学和生物的三重共同作用来实现对污水的净化。这种湿地系统是在一定长宽比及底面有坡度的洼地中,由土壤和填料(如卵石等)混合组成填料床,污染水可以在床体的填料缝隙中曲折地流动,或在床体表面流动。在床体的表面种植具有处理性能好、成活率高的水生植物(如芦苇等),形成一个独特的动植物生态环境,对污染水进行处理。

人工湿地的显着特点之一是其对有机污染物有较强的降解能力。废水中的不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用,可以很快地被截留进而被微生物利用;废水中可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。随着处理过程的不断进行,湿地床中的微生物也繁殖生长,通过对湿地床填料的定期更换及对湿地植物的收割而将新生的有机体从系统中去除。由于这种处理系统的出水质量好,适合于处理饮用水源,或结合景观设计,种植观赏植物改善风景区的水质状况。其造价及运行费远低于常规处理技术。这种技术已经成为提高大型水体水质的有效方法。英、美、日、韩等国都已建成一批规模不等的人工湿地。

3.土地处理技术

土地处理技术是一种古老、但行之有效的水处理技术。它是以土地为处理设施,利用土壤—植物系统的吸附、过滤及净化作用和自我调控功能,达到某种程度对水的净化的目的。土地处理系统可分为快速渗滤、慢速渗滤、地表漫流、湿地处理等几种形式。国外的实践经验表明,土地处理系统对于有机化合物尤其是有机氯和氨氮等有较好的去除效果。德、法、荷等国均有成功的经验。

⑷ 野外生态环境监测包括的技术有哪些

我知道的有这些
《山东省生态环境监测技术规范》,作为山东省推荐性环境保护地方标准之一,率先在国内建立了生态系统监测、生物群落监测、污染生态监测和生态影响类建设项目竣工环保验收调查的指标体系和评价方法。
其中,生态系统监测指标体系分为两级:一级指标包括农田、森林、草地、水域湿地、城乡居民点和工矿用地、未利用地等6类生态系统。二级指标包括水田、旱田等24类次一级生态系统。对每一类生态系统类型监测其区域分布、面积及其动态变化。
生态系统监测方法采用遥感监测技术,其技术方法步骤主要包括遥感数据获取、遥感影像处理、遥感影像解译、地面核查和建立生态系统遥感监测数据库
在生物群落监测方面,《规范》将山东省生物群落分为陆地生物群落、水生生物群落和海洋生物群落等3种主要类型。陆地生物群落监测方法主要包括样方法、样线法和访问调查法;水生生物群落监测和海洋生物群落监测采用实验室分析法。
在污染生态监测方面,以SO2为例,《规范》选用树生苔藓、地衣和紫花苜蓿作为SO2反应指示生物,选用垂柳和加拿大杨作为SO2污染累积指示生物,选用鲤鱼、鲫鱼和鲢鱼作为水环境污染累积指示生物。
通过生物伤害指数法和生物污染指数法判断生物伤害度指数和生物污染指数的特征,并将污染生态状况划分为4类,即无污染、轻污染、中污染和重污染。
生态影响类建设项目主要是指对生态环境产生影响的建设项目,主要包括交通运输、矿产资源开采、油田及输油气管线开发等建设项目。建设项目产生的主要生态环境问题包括生物多样性减少,自然资源减少或质量下降,生态格局与生态功能变化,景观变化,水土流失,环境污染。因此,在建设项目竣工环境保护验收调查中应将环境污染监测作为工作的重点。
希望能帮到你

⑸ 实现生态系统管理有哪些途径和技术方法

生态自我调节生态系统保持自身稳定的能力被称为生态系统的自我调节能力。生态系统自我调节能力的强弱是多方因素共同作用体现的。一般地:成分多样、能量流动和物质循环途径复杂的生态系统自我调节能力强;反之,结构与成分单一的生态系统自我调节能力就相对更弱。热带雨林生态系统有着最为多样的成分和生态途径,因而也是最为稳定和复杂的生态系统,北极苔原生态系统由于仅地衣一种生产者,因而十分脆弱,被破坏后想要恢复便需花费很大代价。

负反馈调节
(negative
feedback)

负反馈调节是生态系统自我调节的基础,它在生态系统中普遍存在的一种抑制性调节机制,例如,在草原生态系统中,食草动物瞪羚的数量增加,会引起其天敌猎豹数量的增加和草数量的下降,两者共同作用引起瞪羚种群数量下降,维持了生态系统中瞪羚数量的稳定。

正反馈调节

与负反馈调节相反,正反馈调节是一种促进性调节机制,它能打破生态系统的稳定性,通常作用小于负反馈调节,但在特定条件下,二者的主次关系也会发生转化,赤潮的爆发就是此类例子。

抵抗力稳定性(resistance
stability)

生态系统抵抗外界干扰的能力即抵抗力稳定性,抵抗力稳定性与生态自我调节能力正相关。抵抗力稳定性强的生态系统有较强的自我调节能力,生态平衡不易被打破。

恢复力稳定性(resilience
stability)

恢复力稳定性指的是生态系统已经被破坏后,在原地恢复到原来状态的能力。恢复力稳定性与生态系统的自我调节能力的关系是微妙的,过于复杂的生态系统(比如热带雨林)的恢复力稳定性并不高,原因是其复杂的结构需要很长的时间来重建,而自我调节能力过低的生态系统(比如冻原和荒漠)几乎没有恢复力稳定性;只有调节能力适中的生态系统有较高的恢复力稳定性,草原的恢复力稳定性就是比较高的。

⑹ 农业农村面源污染控制生态工程类型有哪些各有什么作用其技术要点是什么

1 农田生态系统管理措施
农田生态系统是指不同作物的种植制度、耕作方式、农药化肥施用方法、灌溉制度等土地利用管理措施相互组合共同形成的生态系统。控制农业非点源污染最有效和最经济的方法是采取适当的农田管理方式,如农作物间作套种、少耕、免耕、喷滴灌、控制农药化肥的用量用法及施用时间等。
1.1 种植措施
采取合理密植、间作、套作和轮作等作物种植体系的科学布局,提高复种指数,减少土地全年和单位面积裸露率,能有效控制土壤侵蚀的强度。农作物种植密度和种植体系视作物品种、播种时间、生育期长短、土壤肥力状况等而异。平原农区一般种植水稻、麦类、玉米、棉花等,以前两者密度最高,地面裸露面积小。玉米植株高,株行距大,地面裸露面积大,同时要考虑根系固结土壤的能力。总之要根据当地的实际情况,在保证作物稳产高产的基础上千方百计提高作物复种指数,以减轻土壤侵蚀。
1.2 耕作措施
不同的农田耕作方式对土壤养分和农药流失产生重要影响。在传统耕作农田中泥沙和养分流失明显高于免耕农田,由于翻耕,农田土壤中矿化作用强烈,硝酸盐的淋失明显大于免耕农田。保护性耕作(如少、免耕)可以改善土壤的入渗性能、土壤物理结构和土壤生产潜力,减少农田土壤及养分流失。特别是在平原高沙土区,频繁耕翻会加速有机质的消耗,极易造成水土流失和养分耗竭。因此在高沙土地区宜采取以少免耕为主体与传统耕作相配套的轮耕制。
1.3 土壤培肥措施
为了提高生产力,现今的农户已基本弃用天然肥料而改用化肥,大量施用化肥加上耕作频繁,土壤的结构狠容易被破坏,加剧水土流失和淋溶的发生,肥料和养分随水土流入河道和地下水中,形成非点源污染[4]。因此农田土壤有效的培肥措施可增加农田有机肥源,,不仅可培肥地力,提高化肥利用率和作物产量,而且可以改善土壤结构和理化性状,增加土壤保肥保水性能,增强土壤的抗冲抗蚀能力,进而减弱地表径流的流量和流速,提高水体环境质量。其主要技术途径有:采用沤、堆、牲畜过腹等多种形式的秸杆还田技术;畜禽废弃物集中处理还田技术;吸喷河泥还田技术,结合疏浚河道,开发利用丰富的河泥资源,弥补农田土肥流失所造成的损失。平原高沙土区从实践中总结出一套利用河道疏浚弃土填塞低塘坑洼,改造中低产田的技术措施,推广应用获得较大的社会经济效益。
1.4 灌溉措施
平原农区农业用水利用率约为10%,而发达国家如日本为30%。由于地表径流中养分和农药流失很大程度上取决于径流强度和径流量,农田使用合理的灌溉措施,可以减少流入水体的养分和农药。稻田实行浅湿干灌溉,稻田施肥耕翻后,放水泡田,要避免大水猛灌,控制水量,耕耙后待土壤沉实再栽插秧苗,水稻生长期间根据不同生育期需要,保持田间干干湿湿,生长期间,除暴雨漫溢外,农田不排水。这些田间灌溉措施可以减少农田中氮磷的外排污染量。
1.5 化肥控制技术
1.5.1 控制化肥的用量和用法
化肥施用形成的非点源污染的原因之一在于化肥的利用率不高,设法控制化肥使用量和提高其利用率是减少养分流失,降低非点源污染负荷最有效的途经。当化肥使用量达到最佳使用量时,农作物对化肥的吸收达到最高,其产量也最高;当使用超过作物吸收能力时,将导致过量养分在土壤中富集、流失,形成非点源污染。按照限氮公式和试验结果,平原高沙土地区氮肥的平均适宜用量(纯氮计)早稻为105kg/hm2,单季稻为120kg/hm2,与当前施肥水平相比较,每季水稻可以节约氮肥75-90kg/hm2。同时也相应减少氮素的流失,降低了农业非点源氮素污染负荷量。研究发现土壤中氮素的利用率与使用的深度和方式具有密切关系[5]。液态施肥迅速为植物生长提供有效养分,但容易淋失,且持续时间短,在作物生长后期会导致养分匮乏,严格禁止在暴雨前施肥。
1.5.2 调整肥料施用结构,解决好三个适宜比例
通过合理的N:P:K比例、有机肥与无机肥配合施用比例、挥发性氮肥与非挥发性氮肥的比例。为使这三个比例趋于合理化可采取的技术措施有:因此因土因作物施肥,特别是氮肥的适宜用量,应适当减少氮肥用量,以提高肥料利用率;优化氮磷钾肥和有机肥之间的比例,适当增加钾肥和有机肥的比重;实行氮肥深施特别是氨水和碳酸氢铵,防止其挥发损失;选用化肥新品种,如合适的复合肥和长效肥。根据平原农区的经验,在有机肥保证的情况下,每公顷耕地减少75-150kg氮肥是可行的,其减少量占总使用量的17.22%-34.33%。
1.5.3 使用抑制剂抑制硝化作用
我国水稻对氮肥的利用率平均只有33-38%,主要是施入稻田的氮肥大量损失的结果。目前使用较多的硝化抑制剂是氮肥增效剂,如在德国施用尿素和铵态氮时要加入一定量的石灰氮(CaCN2)以控制硝化作用的进行。因为石灰氮转化为碳酸铵需要一定时间,在此过程中产生的双氰胺对硝化细菌有特殊的抑制作用。
1.5.4 合理施用磷肥
磷肥很容易被土壤所固定,淋溶损失很少。但当土壤受到侵蚀时,表土中相当数量的磷将被带进水体。因此,能防治土壤侵蚀的所有技术和管理措施都将减少磷素的损失。在水旱轮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占当年施磷的0.03-0.17%。若磷肥施在稻田,则流失量增至1.31-1.91%。旱作施用磷肥后被土壤固定的磷和形成磷酸铁盐的磷素,在稻田淹水后土壤处于还原条件下,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,可减少磷的损失。
1.6 病虫害综合防治措施
通过农业防治、生物防治、合理用药、保护天敌等综合性防治措施减轻病虫害的危害,减少农药使用量,从而减轻农药对水环境的污染负荷。综合防治以农业防治为基础、生物防治为重点、使用农药为辅助。生物防治包含诱导与性外激素、生物农药、绝育等方法,其与生态环境相协调,符合生态系统相互依存、相互制约的规律。根据病虫害情况、作物种类和生长状况选用农药,严格控制农药的使用范围、施用量和次数,改进施药方法。开发高效、低毒、低残留农药,发展微生物农药,取代原有剧毒、高残留农药,争取提高生物农药比例,如用新的昆虫生长调节剂取代氨基甲酸酯类农药,每亩仅需用5-6g,效益可观。
2 建立植被缓冲带
利用不同植被对土壤养分吸收能力的互补性和对农业非点源污染的截留、过滤能力,在农田与水体之间建立合理的林带或草地过滤带将农田与水体隔开,可以有效地减少农田地表和地下径流带来的非点源污染物。在平原地区建立植被缓冲带最常见的模式是农田防护林带,合理的林带不仅可以固岸护坡滞缓地表径流,固持土壤颗粒,同时可大量吸收地表和地下径流中氮、磷等营养元素,减少农田生态系统养分流失及由此而产生的水质污染。国外研究发现,氮在岸边植被带的截留率为89%,而农田作物的截留率仅为8%,磷的截留率分别为80%和41%,可见乔木植被带截留和调节控制氮、磷的能力比农作物强得多。因此,在农田防护林带规划和设计中,在考虑其防风固沙、改善气候、防御自然灾害等宏观生态功能的同时,还要结合当地农业非点源污染的特点和规律,在树种选择、林带宽度、范围以及林带模式设计中,应尽量选择多吸收、过滤、截留农业非点源污染的树种和模式,达到生态调节功能、污染防治功能、景观功能与经济效益的和谐统一。
3 湿地生态工程
在农田生态系统增加一些湿地面积,可以有效地消减农业非点源的污染负荷。广大农村地区存在的多水塘景观(在农村和农田中人工修建许多面积不大的水塘)在截留农田中氮、磷及农药方面具有重要作用。有150个人工水塘的巢湖水流域,水塘面积不到5%,但可以截留该区域径流中90%的养分。自然湿地系统还能丰富生境与景观的多样性,在维持农田系统的生物多样性和稳定性具有重要作用。也可利用废洼地、坑塘建立人工湿地系统,特别适用于村镇生活污水、畜禽废弃物以及农田非点源污染物的净化,既节约土地,又节约成本。
人工湿地是一种由人工建造和监督控制的类似沼泽的系统,在一定长宽比、一定坡度的地块中,由土壤和填料组成填料床,使污水在床体的填料缝中或在床体表面流动,床体表面可种植芦苇或凤眼莲等植物,形成一个独特的动植物生态系统,它利用自然生态系统中的物理、化学和生物作用来实现污水的净化,如在表面种植芦苇则称芦苇人工湿地处理系统。
根据河海大学研究提出的湿地生态工程产业化开发模式,芦苇人工湿地生态工程:日处理废污水量1万吨,污水停留时间7天,占地面积25.7hm2,基建投资1690万元(其中征地费用1540万元),年产芦苇816.7吨(干重),芦苇收购价300元/吨(干重),COD、总氮、总磷去除率分别为80%、60%、和50%,管理费用0.02元/m3。
总的来说,湿地作为陆地释放某些物质的过滤器的功能已备受关注,利用湿地处理污水和污泥已取得一定成果[6]。湿地生态工程投资少,运行费用低,易于维护管理,运行比较稳定,处理效果好,不仅能吸纳大量有机物,还能除去农业非点源污染带来的氮、磷等植物营养类污染物质。

[参考文献]
[1]. 张水龙等,流域农业非点源污染的控制对策研究,水土保持研究,2002,9(4)38-40
[2]. 贺缠生等,非点源污染的管理及控制,环境科学,1998,19(5)87-91
[3]. 鲍全盛等,我国水环境非点源污染研究进展,环境科学进展,1995,3(3)31-36
[4]. 伍世良,香港水土流失及其防治研究,水土保持研究,2001,8(4)86-90
[5]. 艾应伟等,N肥深施深度对小麦吸收利用N的影响,土壤学报,1997,34(2)146-151
[6]. 李贵宝等,湿地植物及其根孔在非点源污染治理中的展望,中国水利,2003,4A 51-52

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