马世骏;生态工程 防治蝗虫灾害

生态工程
▪ 生态工程是应用生态学中一门多学科渗透的新的分支学科。 生态工程一词是我国学者马世骏（1954）提出的，而公认的 生态工程思想和生态工程(ecologicalengineering， ecoengineering)名词仅在30年前才提出。马世骏(1984)为生 态工程下的定义是：“生态工程是应用生态系统中物种共生 与物质循环再生原理、结构与功能协调原则，结合系统分析 的最优化方法，设计的促进分层多级利用物质的生产工艺系 统。生态工程的目标就是在促进自然界良性循环的前提下， 充分发挥资源的生产潜力，防治环境污染，达到经济效益与 生态效益同步发展。”
▪ 生态工程是以整体观为指导，在系统水平上来研究，整体调控为 处理手段。虽然这样研究与处理是比较困难的，但却是必要的。 整体理论是综合了解系统，如生物圈、生态系统整体性质，及解 决受胁区域以致全球生态失调问题的必要基础。当然这并不意味 对组成成分的研究和处理是多余的，因为对各成分的性质及其他 成分相互关系的了解越多，对系统的整体性质就能更好的了解。
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▪ 由于生态系统长期演化与发展的结果，在一定时期内均具有 相对稳定而协调的内部结构和功能。然而，任何超越一个生 态系统自我调节能力的外来干涉，均可破坏结构间协调、或 功能间协调、或结构与功能间协调，导致该生态系统的原有 性质及整体功能的破坏和改变。因而，维护生态系统结构与 功能的协调性是生态工程的重要原则。
▪ (2)农牧结合综合发展系统：在发展盐碱地改良的农业生产 中，鼓励养牛，同时大力发展秸秆氢化作饲料及产出的牛粪 再还田肥土，如此做到二业并举，同步兴旺，生态经济效益 良好。
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杂谷害虫
▪ 例：东亚飞蝗Locusta magratoria manilemsis Meyen，成虫和若虫（蝻）咬食 植物茎叶，大发生成可将作物吃光，飞迁时 遮天蔽日，早在2600多年前一般每隔1-2年 发生一次蝗灾，
▪ 山东禹城和高青盐碱洼地综合整治生态工程就是一个很好的范例。禹城
和高青属黄河冲积平原，以大面积盐碱地、低洼地为特色，原属我国黄
淮海平原的中低产农业区。从1966年开始，中国科学院、中国农业科学
院、青岛海洋大学等大批专家在这里实施了两项生态恢复工程，收到了
很好的效果。
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▪ (1)台田—鱼塘系统：在盐碱洼地实施挖塘造台田工程，挖 掘下层土覆盖在盐碱表土上，造成了垒起的台田(高程20m左 右)，在0—20cm的耕作层内，土壤毛细管系统被破坏，加上 天然淋溶，盐分主要向下运动，及时种植有关谷物，立苗后 对土壤又有改良作用；而挖的坑发展为鱼塘，坡地上还可种 植绿肥，生态经济效益可观。
▪ 湿地生态工程是利用湿地的水文和化学物质储存器的特点，所设计的控 制过剩营养物、沉积物和污染物，并且改善水质的工程；或利用上述特
点综合整治低洼湿地，使其结构能得到改善和恢复，成为良性生产—生 态系统的生态工程。
▪ 通过湿地生态系统特有的缺氧还原条件、枯枝叶覆盖层很厚的环境而发 生了一系列系统生物地球化学过程，这不仅对个别的湿地系统，而且对 全球性的物质循环，起着重要的平衡作用。正是这一物质平衡原则下的 系统生化过程，是改变生态系统状态的极佳的天然工具。
▪ 在生态系统的物质循环中，每一个环节是给予者，也是受纳 者，循环是往复循环，周而复始。正是由于这些生态系统内 的小循环和地球上的生物地球化学大循环，保障了存在于地 球上的物质供给，通过迁移转化及循环，使可再生资源取之 不尽，用之不竭。但是，当生态系统受到破坏，从循环论的 观点看，是废物大量产生或某些再生资源开发过度，而阻滞、 干扰了正常的循环道路，循环失调与失衡，导致大量废物的 产生，最终造成污染、环境破坏。生态工程就是要采取措施， 调整循环运转的各个环节及途径，协调这些环节的输入、转 化与输出的物质的量，使废物资源化，为物质生产和生物再 生提供更多机会，变废为宝，. 化害为 利。
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东亚飞蝗:
▪ 分类地位：蝗虫是直翅目、短角亚目、蝗总科昆虫的统称，中国有 600多种，为害性大的有东亚飞蝗和亚洲飞蝗。（夏凯凌）
▪ 保健功效: 现代医学与中医学研究证明，东亚飞蝗体内含有丰富的蛋 白质、维生素A、B、C、E和多种矿物质，是良好的人体保健资源， 可鲜用或干用入药，具止咳平喘、解毒等，主要用于治疗百日咳、支 气管哮喘、小儿惊风、咽喉肿痛、疹出不畅等，外用可治疗中耳炎。 “用霜打过”的蚂蚱可治菌痢、肠炎等。
• 通过分析明确了黄、淮等大河三角洲湿草地，若遇连年干旱，土 壤中蝗卵存活率增大，是蝗虫大发生的根本原因；但旱涝灾害与 蝗虫爆发的关系因地而异。
• 把我国蝗区分为4类，并分区提出了蝗虫爆发的预报指标。
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▪ 生态工程与环境工程的最大区别在于：生态工程考虑利用生 态系统的自我设计特点，是有利于人类和自然两者的设计。 而环境工程则是利用一系列科学原理，去净化或防治环境污 染。与传统工程相比，生态工程是一类低消耗、多效益、可 持续的工程体系。
.Hale Waihona Puke (一)生态工程学原理▪ 运用生态控制论原理去促进资源的综合利用、环境的综合整治及 人类社会的综合发展是生态工程的核心。我国学者(马世骏， 1986,5;颜京松，1986；Ma和Yan，1989,5; Yan等，1992)在系 统生态学理论的基础上，根据我国朴素的生态工程实践经验，把 生态工程原理总结为整体、协调、自生、再生循环等基本原理。
▪ 作为一种害虫： ……..
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东亚飞蝗的重发区主要集中在黄淮海地区的环渤海湾滩区、湖库 区和黄河下游滩区，这些区域都是荒滩、荒地及芦苇地。
黄河三角洲是我国东亚飞蝗的主要发生区，蝗区面积有400万亩， 约占全国蝗区的1/4。
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马世骏 先生：
在对东亚飞蝗生态学研究方面，取得重大成就。
• 1958年，探讨了大约1000年的有关东亚飞蝗危害和气象条件的关 系，明确了东亚飞蝗在我国大发生没有周期性现象，同时还指出 干旱是大发生的原因。
▪ 东亚飞蝗作为一种食用昆虫：近年来，蝗虫在餐桌上日益受欢迎。东 亚飞蝗营养价值高、个头大、肉质好、无污染。养蝗虫也成为农民致 富的一条好路子。 “在刚开春的时候，先到蝗虫发生较多的荒草里挖 蝗卵，然后在大棚里孵化，几个月就可长成。每大棚每年收两次，每 公斤售价20多元，每棚纯收入能达1500元；每亩地可建40平方米的大 棚16个，年收入可达2万多元”。
(二)湿地生态恢复的生态工程实例
▪ 我国生态退化形势严峻，生态恢复势在必行：首先，我国生态系统复杂 多样，又因人口众多，开发历史悠久，各类生态系统都受到不同程度的 干扰和破坏，有的甚至十分严重，亟待恢复和重建，需要通过对各种自 然和人为影响因素的分析，找出扭转逆行演替的途径和方法，加速退化 生态系统的恢复。这里仅以一个生态恢复的实例来说明生态恢复实践的 过程以及在这个过程所体现出来的恢复生态学原理。
▪ 自生原理(self—resiliency)包括自我组织(self— organization)、自我优化(self-optimum)、自我调节 (self—regulation)、自我再生 (self—regeneration)、自 我繁殖(self—reproduction)和自我设计(self—design)等 一系列机制。自然生态系统的自我设计能力是生态工程中最 主要的基本原理之一。通过设计，能很好地适应对系统施加 影响的周围环境，同时系统也能经过操作，使周围的理化环 境变得更为适宜。