【文章內(nèi)容簡介】 利用率提高了 50－ 70％，提高了光能利用率，橡膠樹的平 均生長量比單膠林提高了 17%，總產(chǎn)值還比單膠林提高了 80%以上。 3. 共生現(xiàn)象還廣泛地存在于生物界不同種群間。農(nóng)業(yè)中最常 見的是根瘤菌與豆科植物的共生，一些高等植物與菌根菌的共生，某些動物與其腸道中生活的纖維分解菌。 中國田魚村 ： 位于青田縣方山鄉(xiāng)龍現(xiàn)村。 2020 年年 6 月，該村的稻田養(yǎng)魚被聯(lián)合國糧農(nóng)組織評為 “全球農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)保護(hù)項(xiàng)目 ——稻魚共生系統(tǒng) 現(xiàn)場測產(chǎn)結(jié)果，養(yǎng)魚稻田種植的 “岡優(yōu) 725”水稻畝產(chǎn) 762 公斤，比未養(yǎng)魚稻田種植的水稻畝產(chǎn) 650 公斤增產(chǎn) %；稻田魚畝產(chǎn) ,比未實(shí)施工程化改 造稻田養(yǎng)殖的稻田魚（畝產(chǎn) 30 公斤）增產(chǎn) 公斤，增長 %。 二、物質(zhì)循環(huán)再生原理 ? 根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)原理，多類型、多途經(jīng)、多層次地通過初級生產(chǎn)、次級生產(chǎn)、加工、分解等完全代謝過程，完成物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)。 ? 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)，通常指生命活動必需的元素或無機(jī)化合物在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)流動，這種物質(zhì)流動的頻率、速度直接決定著系統(tǒng)的生產(chǎn)力大小。 秸稈還田：秸稈 ——家畜飼料 ——食用菌 ——蚯蚓 ——還田 ?；鶟O塘 1. 桑樹通過光合作用生成有機(jī)物質(zhì)（桑葉）；桑葉喂蠶，生產(chǎn)蠶絲及蠶繭；桑樹的凋落物 、桑椹和蠶沙施撒到魚塘中，經(jīng)過魚塘內(nèi)另一食物鏈過程，轉(zhuǎn)化為魚；魚的排泄物及其他未被利用的有機(jī)物和底泥，經(jīng)過底棲生物的消化、分解，取出后可作為混合肥料，返回?；囵B(yǎng)桑樹。 2. 污泥資源化利用、畜禽糞便的合理利用。 三、限制因子原理 1. 在自然界中，各種有機(jī)體和環(huán)境的相互關(guān)系是極其復(fù)雜的，環(huán)境因子對生物的作用也各不相同，有時顯得特別重要即成為主導(dǎo)因子，有時則不那么重要，即成為輔助因子，但一但該因子超過或接近有機(jī)體忍受程度的極限時，就可能成為一個限制因子。 2. 可以說任何環(huán)境因子都有可能成為限制因子，并大體上可來自自然、人 為、環(huán)境這么幾個方面。無論是自然的變異，人為管理不當(dāng)，還是環(huán)境的不可逆后果都可能直接影響生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)程。 鴨與牡蠣 1. 紐約長島海峽（ Long Island Sound）的南大灣（ Great South Bay）提供了一個 “鴨與牡蠣 ”的故事。 2. 沿著流入海灣的支流建造了許多大鴨場，鴨糞使大面積的河水變肥，從而使浮游植物密度大大增加。由于海灣中循環(huán)率低，營養(yǎng)物質(zhì)很少流入大海而多半沉積下來。新增加的有機(jī)營養(yǎng)物和低的氮 磷比例使生產(chǎn)者的類型完全改變：這個海區(qū)由硅藻、綠鞭毛藻和腰鞭藻組成的正常的混合浮游植物幾乎完全被非 常小的 Nannochloris 屬和列絲藻屬的綠鞭毛藻所取代。 3. 以正常浮游植物為食而常年生長繁盛的著名藍(lán)點(diǎn)牡蠣因不能利用新興的藻類而逐漸消失。 四、生態(tài)系統(tǒng)自組織原理 ? 生態(tài)系統(tǒng)具有的調(diào)節(jié)與反饋機(jī)制使得系統(tǒng)產(chǎn)生自組織功能，以適應(yīng)于外部環(huán)境的變化，并最大限度地減輕（或強(qiáng)化）這種變化帶來的影響。 這種自組織功能是通過生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部自我調(diào)控機(jī)制實(shí)現(xiàn)的。 ? 反饋機(jī)制通過正負(fù)反饋機(jī)制，生態(tài)系統(tǒng)各生物種群密度與群體增長率間保持著一種平衡關(guān)系。當(dāng)種群密度增大時，種群的群體增長率減小，使得種群數(shù)量增加減速，負(fù)反饋機(jī)制使得種群數(shù) 量逐漸處于平衡水平；在種群數(shù)量低的情況下，群體增長率提高，個體大量增加，種群密度就提高，形成正反饋。 ? 內(nèi)穩(wěn)態(tài)機(jī)制即生態(tài)系統(tǒng)對任何外來干擾和壓力，均能產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)，借以保持系統(tǒng)各組分之間的相對平衡關(guān)系，以及整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能的大體穩(wěn)定狀態(tài)，使這個系統(tǒng)得以延續(xù)存在下去。 生物凈化 高等水生生物的自凈作用也是一個例子，如鳳眼蓮經(jīng)兩周實(shí)驗(yàn)后，可使水中總 N 從 降到 ，供試水質(zhì)的總 N 含量呈遞減趨勢，表明鳳眼蓮對水中的氨氮有去除作用；蘆葦、狹葉香蒲、菱等高等水生植物對水中 N、 P 也有富集能力。 五、生態(tài)系統(tǒng)邊緣效應(yīng)原理 ? 生態(tài)交錯帶即相鄰生態(tài)系統(tǒng)之間的過渡帶，其特征是由相鄰生態(tài)系統(tǒng)之間相互作用的空間、時間及強(qiáng)度所決定的。如森林與草原間，農(nóng)區(qū)與牧區(qū)間，城市與農(nóng)村間等都有過渡帶。 ? 生態(tài)交錯帶通常是一交叉地帶或種群競爭的緊張地帶，兩種群落組分同時出現(xiàn)在同一種氣候條件下，并處于激烈的競爭狀態(tài)下，哪個能獲得立足地，取決于局部地形造成的小生境，土壤質(zhì)地以及植物的生存適應(yīng)性和種間相互作用關(guān)系等，結(jié)果往往形成兩種群落成分的鑲嵌式分布，使得交錯帶生物種群更加多樣與復(fù)雜，并提供了更多的營巢、隱蔽和攝食條件 紅樹林 紅 樹林是分布在熱帶、亞熱帶地區(qū)沿海灘涂的一種獨(dú)特的森林植物群落，它們可耐海水的浸泡，不怕臺風(fēng)的襲擊，是一種重要的濕地資源，對抵御海潮、風(fēng)浪等自然災(zāi)害，維護(hù)和改善海灣、河口地區(qū)生態(tài)環(huán)境具有不可替代的作用。也是魚蝦貝類最好的繁殖棲息地。 濕地 狹義的定義通常把濕地視為生態(tài)交錯帶，是陸地和水域之間的過渡區(qū)域 第三節(jié) 經(jīng)濟(jì)原理 在有限的自然資源基礎(chǔ)上，既獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益，又不斷提高環(huán)境質(zhì)量。 可更新資源：太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能、水力能等與地球起源演變、星體相互作用及地球表面的氣流、洋流等流體力學(xué)過程有關(guān)，人類對這 些可更新資源的利用一般不會影響其可更新過程；然而森林、草原、魚群、野生動植物、土壤等自然資源的更新過程與生物學(xué)過程有關(guān)，其更新速度很容易受到人類開發(fā)利用過程的影響。 可更新資源利用原則： ? 保持可更新資源的最大持續(xù)收獲量：直接限制收獲量；通過限制開發(fā)能力，間接限制收獲量；在法律上確定資源的歸屬權(quán)或使用權(quán)；在經(jīng)濟(jì)上通過稅收、補(bǔ)貼、工資、價格等措施控制開發(fā)者能夠獲得的利潤水平；通過人口政策，使人口增長與資源條件相適應(yīng)、減輕人口對資源的壓力；通過替代資源的開發(fā)利用，分散需求壓力，從而達(dá)到保護(hù)資源的目的。 ? 可更新資 源的增殖 主動采取措施保護(hù)和增強(qiáng)資源的更新能力。如為了保護(hù)和增強(qiáng)森林資源的再生能力，可采取封山育林、加強(qiáng)撫育、培育速生豐產(chǎn)樹種，進(jìn)行殘林更新和營造新林等方法。 不可更新資源利用 不可更新資源：礦物資源（金屬礦物、非金屬礦物、化石能源）和社會資源中的化肥、農(nóng)藥、機(jī)具、燃油等生產(chǎn)資料 。隨著使用逐步被消耗，不能循環(huán)往復(fù)長期使用，屬于不可更新的農(nóng)業(yè)資源。 不可更新資源利用原則： ? 礦物的再循環(huán)和回收利用 ? 資源替代：用可更新資源替代不可更新資源，也可用儲量大的資源替代儲量小的資源。如以鋁代銅，以塑料制品代替 銅、鋁、錫等。 ? 提高資源利用率：就是以單位資源消耗中生產(chǎn)出更多的產(chǎn)品。一方面把有限的資源投放到增產(chǎn)效果最大的地區(qū)和生產(chǎn)部門，使有限的資源發(fā)揮最大的增產(chǎn)作用；另一方面，通過改進(jìn)能量利用技術(shù)，利用效率就能大大提高。 二、生態(tài)經(jīng)濟(jì)平衡原理 指生態(tài)系統(tǒng)及其物質(zhì)、能量供給與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對這些物質(zhì)、能量需求之間的協(xié)調(diào)狀態(tài)。 ? 在生態(tài)經(jīng)濟(jì)平衡中，一方面生態(tài)平衡是第一性的，經(jīng)濟(jì)平衡是從屬的、第二性的（從發(fā)展時序上講）。 ? 另一方面，生態(tài)平衡是經(jīng)濟(jì)平衡的自然基礎(chǔ)。經(jīng)濟(jì)平衡并不是被動地去適應(yīng)生態(tài)平衡，而是人類主動利用經(jīng)濟(jì)力量去 保護(hù)、改善或者重建生態(tài)系統(tǒng)的平衡。人類經(jīng)濟(jì)愈發(fā)展，其對生態(tài)系統(tǒng)的主體作用愈強(qiáng)大。 三、生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益原理 ? 生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益是評價各種生態(tài)經(jīng)濟(jì)活動和生態(tài)工程項(xiàng)目的客觀尺度，對任何一項(xiàng)生態(tài)工程項(xiàng)目都需要進(jìn)行生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益的比較、分析與論證，以選擇最優(yōu)或滿意的方案。（短、中、長期） ? 生態(tài)效益可以用價值形態(tài)的指標(biāo)來度量，但一般是用機(jī)會成本、影子價格等度量的。如森林可更新氧氣，其生態(tài)效益即可用更新氧氣量表示，但也可以給其一個參照價格，即用人工制造氧氣的成本作為其 “機(jī)會價格 ”，計算其象征性的價值，也就是其生態(tài)效益的價值。 四、生態(tài)經(jīng)濟(jì)價值原理 ? 從普通經(jīng)濟(jì)學(xué)的勞動價值理論或商品價值理論的觀點(diǎn)出發(fā)，沒有經(jīng)過人類勞動加工的自然生物資源，其所具有的使用價值或效益是沒有價值的。 ? 自然生態(tài)系統(tǒng)（如森林）的涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣候、保護(hù)天敵、保持水土等生態(tài)效益的表現(xiàn)，既不是使用價值，也不表現(xiàn)為價值。如果不從理論上解決自然資源及環(huán)境質(zhì)量的價值問題，實(shí)際生產(chǎn)中不把資源成本和環(huán)境代價這些潛在的價值表現(xiàn)出來，恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行人為活動的功利性評價，人們就不可能改變對大自然恩賜的無償耗費(fèi)，濫用、破壞自然資源的現(xiàn)象就不會杜絕，自然的無情報復(fù)就難以避免。 第 四節(jié) 工程原理 一、太陽能充分利用原理 ? 從工程的空間到內(nèi)部結(jié)構(gòu)充分考慮最大限度使用太陽能。如工程的布局，植被的選擇，太陽能建筑材料的使用，取暖、取光等方面都要作出調(diào)整。 ? 利用太陽能或天然能或生物質(zhì)能將是未來節(jié)能社會的一個方式。 二、水資源循環(huán)利用原理 ? 生態(tài)工程設(shè)計中要求強(qiáng)調(diào)水的節(jié)約、高效利用，以降低對這種稀缺資源的耗竭。 ? 在工業(yè)上主要是改革用水工藝，提高循環(huán)用水率，我國目前工業(yè)用水的平均重復(fù)利用率 50%。日本的工業(yè)重復(fù)用水率已從 1965 年的 36％提高到了 1985 的 74％，美國也從 1960 年的 51％ ，提高到了 1985 年的 87％。 ? 我國農(nóng)業(yè)用水的效率也很低（ 40%），渠道利用系數(shù)僅有 ，大部分的水被浪費(fèi)掉了。因此通過改進(jìn)灌溉方式有著巨大的潛力（地下管灌系統(tǒng)、地面噴灌、滴灌系統(tǒng)）。 ? 除此之外農(nóng)業(yè)上還廣泛應(yīng)用污水灌溉及循環(huán)利用，以提高水的利用率，潛力也很大。 三、 無污染工藝原理 無污染工藝又稱無廢工藝、清潔生產(chǎn)等，是以管理和技術(shù)為手段，通過產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計，原料的使用，企業(yè)管理，工藝改進(jìn)，物料循環(huán)綜合利用等途徑，實(shí)施工業(yè)生產(chǎn)包括生產(chǎn)產(chǎn)品消費(fèi)的全過程控制，使污染物的產(chǎn)生、排放最少化的一種綜合工藝過程， 目的是使生產(chǎn)和消費(fèi)過程的廢物資源化、最少化、無害化。 無污染工藝特點(diǎn) 無污染工藝具體體現(xiàn)在如下三個方面： ? 一是選擇無毒、低毒、少污染的能源和原料。 ? 二是選擇無污染的工藝設(shè)備，強(qiáng)化生產(chǎn)過程的管理，減少物質(zhì)的損耗，提高資源、能源的利用率。減少生產(chǎn)過程的各種危險性因素，如輻射，噪聲、有毒物暴露等。 ? 三是開發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)無毒無害的產(chǎn)品，使其在使用過程中以及使用后不會造成對人體健康和生態(tài)環(huán)境的危害，而且產(chǎn)品廢棄后易于回收、再生和重復(fù)利用，或者易處理、易降解。 四、生物有效配置原理 ? 即充分利用生態(tài)學(xué)原理，發(fā)揮不 同生物在生態(tài)系統(tǒng)及生態(tài)工程中的作用，優(yōu)化生產(chǎn)和生活環(huán)境。 生物設(shè)計是其核心，如何發(fā)揮生物的作用是生態(tài)工程成功與否的關(guān)鍵所在。 ? 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中最基本的制度即復(fù)種制度的應(yīng)用，以及生物防治中天敵的引進(jìn)，農(nóng)田景觀的優(yōu)化等；城市生態(tài)系統(tǒng)中由于它的嚴(yán)重人工依賴性，人們更需要生物的美化配置，也稱園林配置，以有效地調(diào)節(jié)環(huán)境。 第五節(jié) 生態(tài)工程設(shè)計思路 生態(tài)設(shè)計概念 Lindsay(1987）認(rèn)為，生態(tài)設(shè)計（ Ecoplanning）指在現(xiàn)有設(shè)計基礎(chǔ)上，對環(huán)境信息、環(huán)境管理作較為理想的，綜合的設(shè)計與調(diào)整，這種調(diào) 整主要基于： ① 對生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能的分析； ② 對系統(tǒng)變化中各要素（土地、水等）現(xiàn)有利用情形及其 潛力作出判斷； ③ 任何外界影響下可能損益的判斷； ④ 綜合歷史變化及環(huán)境損益于一體對資源進(jìn)行合理調(diào)整以 滿足所有期望； ⑤ 調(diào)整意見不同的利益主體間的需求 。 Doug(1994）認(rèn)為生態(tài)設(shè)計（ Ecological planning）就是通過一系列的假設(shè)、行動，從而最大限度地與周圍文化空間環(huán)境相適應(yīng)的變革過程，這里的社會變革指創(chuàng)造一種社會公平與生態(tài)持 續(xù)的人類社會，而這一過程實(shí)際是一強(qiáng)調(diào)適應(yīng)環(huán)境的過程，旨在通過對現(xiàn)有城市鄉(xiāng)村的變革實(shí)現(xiàn)生物區(qū)域（ Bioregion）或生態(tài)村（ ecovillages)、生態(tài)城（ ecocity）的重建。 Richard(1994)從設(shè)計角度認(rèn)為一個好的設(shè)計不應(yīng)僅僅是對空間的美學(xué)、結(jié)構(gòu)、機(jī)械、電訊等的堆砌，而應(yīng)體現(xiàn)為一個整體，生態(tài)與人類協(xié)調(diào)的整體，由此他認(rèn)為生態(tài)設(shè)計為設(shè)計者們開拓了創(chuàng)新變革的機(jī)會，設(shè)計師的任務(wù)就在于創(chuàng)造一最健康的、有活力的生態(tài)環(huán)境。 生態(tài)設(shè)計 是指按生態(tài)學(xué)原理進(jìn)行的人工生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、代謝過程和 產(chǎn)品及其工藝流程的系統(tǒng)設(shè)計。 兩種涵義： ? 從保護(hù)環(huán)境角度考慮，減少資源消耗、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn) 略； ? 二是從商業(yè)角度考慮，降低成本、減少潛在的責(zé)任風(fēng)險，以提高競爭能力。 生態(tài)設(shè)計原則 １）人應(yīng)是自然的分工，也是自然生態(tài)設(shè)計中的一部分，因此，人類的一切設(shè)計 應(yīng)遵從其所處生態(tài)系統(tǒng)的要求，不可超越該生態(tài)系統(tǒng)的極限。 ２）生態(tài)設(shè)計之前應(yīng)對生態(tài)系統(tǒng)作詳細(xì)的分析和評價：系統(tǒng)各要素組成特征，要素的變化規(guī)律，要素間相互作用，由此為后續(xù)工作提供詳實(shí)的知識基礎(chǔ)。 ３）對生態(tài)系統(tǒng)歷史演化機(jī)制作必要的了解：如系統(tǒng)的 閾限、反饋與滯后效應(yīng)，系統(tǒng)的恢復(fù)及消化能力，以及系統(tǒng)約束等。 ４）充分發(fā)揮和再現(xiàn)自然生態(tài)系統(tǒng)和諧特征；所有的人為設(shè)計皆為體現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的潛在價值而服務(wù)，起一種烘托作用，而不能破壞自然的節(jié)奏和形式。 ５）由于任何生態(tài)系統(tǒng)特別是區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的開發(fā)都包含當(dāng)?shù)鼐用竦幕顒?，生態(tài)設(shè)計應(yīng)以生態(tài)系統(tǒng)的共同發(fā)展為主旨，并首先考慮當(dāng)?shù)鼐用竦纳媾c福利，不可以犧牲當(dāng)?shù)乩鏋榇鷥r。這樣設(shè)計中還應(yīng)考慮當(dāng)?shù)鼐用竦纳?、生產(chǎn)、就業(yè)、培訓(xùn)等。 ６）與生物、人工社會系統(tǒng)最吻合的