《工業(yè)設(shè)計(jì)生態(tài)學(xué)課件 理論框架與研究方法》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《工業(yè)設(shè)計(jì)生態(tài)學(xué)課件 理論框架與研究方法（168頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級(jí),,第三級(jí),,第四級(jí),,第五級(jí),,,*,工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),,工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,,工業(yè)生態(tài)學(xué)主要研究?jī)?nèi)容及方法,第二章 理論框架與研究方法,,第二章,理論框架與研究方法,內(nèi)容要點(diǎn)：,,(1)工業(yè)生態(tài)學(xué)的基本概念及理論依據(jù)i,,(2)工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)的對(duì)比分析,,(3)工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化過程及現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展模式,,(4)實(shí)現(xiàn)工業(yè)生態(tài)化的方法及實(shí)施途徑,,第二章,理論框架與研究方法,討 論：,,目前生態(tài)環(huán)境處于局部改善、整體惡化的嚴(yán)峻形勢(shì)，工業(yè)活動(dòng)在其中負(fù)有哪些責(zé)任?我國(guó)會(huì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)走怎樣的適合中國(guó)國(guó)情的現(xiàn)

2、代化工業(yè)道路?,,一 普通（或傳統(tǒng)）生態(tài)學(xué)（Ecology）,1 生態(tài)學(xué)的來歷,從字義上講，,生態(tài)學(xué),是關(guān)于居住環(huán)境的科學(xué)，與經(jīng)濟(jì)學(xué)、家庭和環(huán)境等從詞源和詞義上說是有密切的關(guān)系。生態(tài)學(xué)作為—個(gè)學(xué)科名詞，是德國(guó)博物學(xué)家于1866年在其所著的《普通生物形態(tài)學(xué)》一書中首先提出來的。他認(rèn)為生態(tài)學(xué)是研究生物在其生活過程中與環(huán)境的關(guān)系，尤指動(dòng)物行機(jī)體與其他動(dòng)、植物之間的互惠或敵對(duì)關(guān)系。此后，由于研究背景和研究對(duì)象的不同，不同學(xué)者對(duì)生態(tài)學(xué)提出了不同的定義。,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),,一 普通（或傳統(tǒng)）生態(tài)學(xué)（Ecology）,2 生態(tài)學(xué)的定義,,生態(tài)學(xué)：,是研究有機(jī)體與其賴以生存的環(huán)境相互作用

3、、相互聯(lián)系的一門科學(xué)。其中環(huán)境是有機(jī)體進(jìn)行一切生命活動(dòng)的載體。“環(huán)境”包括物理環(huán)境(溫度、水、陽(yáng)光等)和生物環(huán)境（相對(duì)有機(jī)體的、來自其他有機(jī)體的任何影響）的結(jié)合體。環(huán)境具有相對(duì)性，脫離主體去說環(huán)境是沒有意義的，而一般我們所說的環(huán)境是指以人為中心的環(huán)境，即所謂的環(huán)人之境。,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),,3 傳統(tǒng)生態(tài)學(xué)研究?jī)?nèi)容,,,傳統(tǒng)生態(tài)學(xué)：,是研究生物個(gè)體以上水平(個(gè)體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng))的生物與生物、生物與環(huán)境之間關(guān)系的科學(xué)。它是生物學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科(形態(tài)、生理、遺傳等)之一，同時(shí)又是唯一將研究對(duì)象擴(kuò)大到生物體以外的科學(xué)：其研究?jī)?nèi)容按生物的組織層次劃分如下：,一 普通（或傳統(tǒng)）生態(tài)學(xué)

4、（Ecology）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),,3 傳統(tǒng)生態(tài)學(xué)研究?jī)?nèi)容,一 普通（或傳統(tǒng)）生態(tài)學(xué)（Ecology）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),（1）,個(gè)體生態(tài)學(xué)（individual ecology）。,其研究重點(diǎn)是個(gè)體對(duì)生物和非牛物環(huán)境的適應(yīng)(adaptation）情況，探討環(huán)境因子對(duì)生物個(gè)體的影響以及生物個(gè)體對(duì)環(huán)境所產(chǎn)生的反應(yīng)。其基本內(nèi)容與生理生態(tài)相當(dāng)。,,3 傳統(tǒng)生態(tài)學(xué)研究?jī)?nèi)容,一 普通（或傳統(tǒng)）生態(tài)學(xué)（Ecology）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),（2）,種群生態(tài)學(xué)（population ecology）。,其研究多度（abundance）和種群動(dòng)態(tài)（popu

5、lation dynamics）,種群,是指一定時(shí)問、一定區(qū)域內(nèi)同種個(gè)體的組合。在自然界中一般一個(gè)種總是以種群的形式存在，與環(huán)境之間的關(guān)系也必須從種群的特征及其增長(zhǎng)的規(guī)律來探討和分析。,種群生態(tài)學(xué)研究的主要內(nèi)容是種群密度、出生率、死亡率、存在率和種群的增長(zhǎng)規(guī)律及其調(diào)節(jié)等。,,3 傳統(tǒng)生態(tài)學(xué)研究?jī)?nèi)容,一 普通（或傳統(tǒng)）生態(tài)學(xué)（Ecology）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),（3）,群落生態(tài)學(xué)（community ecology）。,其主要研究種群之間的關(guān)系，決定群落織成和結(jié)構(gòu)的生態(tài)過程，群落是由居住在一定地區(qū)的兩個(gè)以上不同物種的種群所組成，它是各個(gè)生物物種的總稱。在群落內(nèi)，各個(gè)種群之間圍繞

6、著共同的石限的資源——空間、食物等等，形成各種關(guān)系(競(jìng)爭(zhēng)．捕食與被捕食，互助或共生)；,,3 傳統(tǒng)生態(tài)學(xué)研究?jī)?nèi)容,一 普通（或傳統(tǒng)）生態(tài)學(xué)（Ecology）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),（4）,生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)（ecosystem ecology）。,在一個(gè)牛態(tài)系統(tǒng)中，生物群落不停地與周圍環(huán)境進(jìn)行能量交換和物質(zhì)交換，所以能流和物質(zhì)循環(huán)問題是研究生態(tài)系統(tǒng)的豐要內(nèi)容，其中包括能流、食物網(wǎng)和營(yíng)養(yǎng)循環(huán)，,,后來逐漸發(fā)展，還增加了微觀生態(tài)學(xué)(個(gè)體以下的備層次生態(tài)學(xué))、景觀生態(tài)學(xué)(landscape ecology)和全球生態(tài)學(xué)(global ecology）。,,1 工業(yè)生態(tài)學(xué)定義,二 工業(yè)生態(tài)

7、學(xué)（Industrial Ecology）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),,工業(yè)生態(tài)學(xué),是一門新興的綜合型文叉學(xué)科，是生態(tài)、環(huán)境、能源、經(jīng)濟(jì)、信息技術(shù)、系統(tǒng)工程等多學(xué)科交叉融合而形成的、作為生態(tài)工業(yè)的基礎(chǔ)學(xué)科，它研究的是工業(yè)系統(tǒng)與自然環(huán)境之間的相互作用及相互聯(lián)系，為工業(yè)系統(tǒng)與自然環(huán)境問的協(xié)調(diào)發(fā)展提供全新的理論框架及具體的、可供操作的方法。,,1 工業(yè)生態(tài)學(xué)定義,二 工業(yè)生態(tài)學(xué)（Industrial Ecology）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),工業(yè)生態(tài)學(xué)追求的是人類社會(huì)與自然生態(tài)系統(tǒng)的和諧發(fā)展，尋求的是經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益的統(tǒng)一，最終要實(shí)現(xiàn)的是人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。,,2

8、產(chǎn)生與發(fā)展,二 工業(yè)生態(tài)學(xué)（Industrial Ecology）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),,人類社會(huì)進(jìn)人工業(yè)文明后，建立了以人類為中心的社會(huì)—經(jīng)濟(jì)體系，工業(yè)系統(tǒng)是其主要的子系統(tǒng)，它在傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著舉足輕重的作用；隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，工業(yè)系統(tǒng)在滿足人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生活需求的同時(shí)，其全部活動(dòng)對(duì)區(qū)域甚至全球自然環(huán)境產(chǎn)生越來越大的影響。,,2 產(chǎn)生與發(fā)展,二 工業(yè)生態(tài)學(xué)（Industrial Ecology）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),,面對(duì)工業(yè)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)的固有矛盾及對(duì)環(huán)境造成的危害，如何系統(tǒng)、整體地協(xié)調(diào)工業(yè)系統(tǒng)與自然環(huán)境的相互關(guān)系，使人類社會(huì)發(fā)展的需求與自然生態(tài)系

9、統(tǒng)的發(fā)展達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，為此人們一直在尋找可行的理論與解決方法，工業(yè)生態(tài)學(xué)(industry ecology)就是在這一背景下誕生的。近20年來，工業(yè)生態(tài)學(xué)經(jīng)歷了萌芽、產(chǎn)生和蓬勃發(fā)展的幾個(gè)階段。,,2 產(chǎn)生與發(fā)展,二 工業(yè)生態(tài)學(xué)（Industrial Ecology）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),自20世紀(jì)50年代開始．人們將生態(tài)學(xué)引人工業(yè)政策，認(rèn)為可運(yùn)用生態(tài)學(xué)的理論和方法來研究現(xiàn)代工業(yè)的運(yùn)行機(jī)制。其關(guān)鍵在于復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中確實(shí)存在著與生物生態(tài)學(xué)非常相似的問題與現(xiàn)象，“相似性”的原則法在這里得以發(fā)揮。,,A 萌芽階段,,2 產(chǎn)生與發(fā)展,二 工業(yè)生態(tài)學(xué)（Industrial

10、Ecology）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),20世紀(jì)60年代末，日本政府通產(chǎn)省的工業(yè)機(jī)構(gòu)咨詢委員會(huì)開展了前瞻性研究，其下屬的一個(gè)工業(yè)生態(tài)工作小組通過研究，提出了應(yīng)以生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)重新審視現(xiàn)有的工業(yè)體系和應(yīng)在“生態(tài)環(huán)境”中發(fā)展經(jīng)濟(jì)的觀念。1972年5月，該小組發(fā)表了題為“工業(yè)牛態(tài)學(xué)：生態(tài)學(xué)引入工業(yè)政策的引論”的報(bào)告。,,A 萌芽階段,,2 產(chǎn)生與發(fā)展,二 工業(yè)生態(tài)學(xué)（Industrial Ecology）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),1983年，比利時(shí)的政治研究與信息內(nèi)心出版了《比利時(shí)生態(tài)系統(tǒng)：工業(yè)生態(tài)學(xué)研究》專著，書中反映了6位學(xué)者(生物學(xué)家，化學(xué)家，經(jīng)濟(jì)學(xué)家等)對(duì)工業(yè)系統(tǒng)存在

11、問題的思考。他們認(rèn)為，工業(yè)社會(huì)是一個(gè)由生產(chǎn)力、流通與消費(fèi)、所消耗的原料與能源以及所產(chǎn)生的廢料等構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)，可運(yùn)用生態(tài)學(xué)的理論與方法來研究現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)的運(yùn)行機(jī)制。這一階段為了業(yè)生態(tài)學(xué)的萌芽階段。,,A 萌芽階段,,2 產(chǎn)生與發(fā)展,二 工業(yè)生態(tài)學(xué)（Industrial Ecology）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),以1989年9月Frosch和Gallopoulos發(fā)表的題為“制造業(yè)的戰(zhàn)略”一文為標(biāo)志，提出了工業(yè)生態(tài)學(xué)的概念，認(rèn)為工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)向自然生態(tài)系統(tǒng)學(xué)習(xí)，并可以建立類似于自然生態(tài)系統(tǒng)的工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。在這樣的系統(tǒng)中，每個(gè)工業(yè)企業(yè)必須與其他工業(yè)企業(yè)相互依存、相互聯(lián)系，從而構(gòu)成一個(gè)

12、復(fù)合的大系統(tǒng)，以便運(yùn)用一體化的生產(chǎn)方式來代替過去簡(jiǎn)單化的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，減少工業(yè)對(duì)環(huán)境的影響。,,B 工業(yè)生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生,,2 產(chǎn)生與發(fā)展,二 工業(yè)生態(tài)學(xué)（Industrial Ecology）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),,自20世紀(jì)90年代工業(yè)生態(tài)學(xué)進(jìn)入了蓬勃發(fā)展階段：,,20世紀(jì)90年代初，美國(guó)科學(xué)院舉行會(huì)議——形成工業(yè)生態(tài)學(xué)的基本框架；,,1997年。麻省理工學(xué)院——出版全球第一份工業(yè)生態(tài)學(xué)雜志(Journal of Industrial Ecology）；,,1998年，美國(guó)礦產(chǎn)資源局(USGS)——認(rèn)為物質(zhì)與能量流動(dòng)的研究對(duì)于正在形成的工業(yè)生態(tài)學(xué)的研究具有重要的意義；,,C

13、 蓬勃發(fā)展階段,,2 產(chǎn)生與發(fā)展,二 工業(yè)生態(tài)學(xué)（Industrial Ecology）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),2000年，美國(guó)跨部門工作小組——發(fā)表“工業(yè)生態(tài)學(xué)——美國(guó)的物質(zhì)與能量的流動(dòng)”的報(bào)告，對(duì)工業(yè)學(xué)和物質(zhì)與能量流動(dòng)的關(guān)系作了闡明；,,2000年，在世界范圍內(nèi)——成立工業(yè)生態(tài)學(xué)國(guó)際學(xué)會(huì)(The International of Industrial Ecology)；,,目前，在歐美30來所大學(xué)內(nèi)設(shè)有工業(yè)生態(tài)學(xué)的課程，我國(guó)已有多所大學(xué)進(jìn)行工業(yè)生態(tài)學(xué)的教學(xué)和研究工作。,,C 蓬勃發(fā)展階段,,3 工業(yè)生態(tài)學(xué)的基本特點(diǎn),二 工業(yè)生態(tài)學(xué)（Industrial Ecology）,

14、第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),20世紀(jì)80年代末以來，學(xué)術(shù)界、工業(yè)界開始從不同角度開展工業(yè)生態(tài)學(xué)的理論研究與實(shí)踐，使其主要理論、方法、具體技術(shù)已基本建立，成為“應(yīng)用生態(tài)學(xué)”中一門獨(dú)特的具有很高實(shí)用價(jià)值的分支學(xué)科，并逐步得到完善。工業(yè)生態(tài)學(xué)本身具有的特點(diǎn)如下：,,3 工業(yè)生態(tài)學(xué)的基本特點(diǎn),二 工業(yè)生態(tài)學(xué)（Industrial Ecology）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),(1)以系統(tǒng)論的觀點(diǎn)來分析、解決問題；,,(2)以產(chǎn)品及其服務(wù)為核心展開研究；,,(3)多學(xué)科交叉，滲透；,,(4)采用定量分析方法；,,(5)可操作性強(qiáng)；,,(6)強(qiáng)調(diào)料技的推動(dòng)力作用：,,(7)具有相當(dāng)?shù)臐摿?，?/p>

15、有挑戰(zhàn)性。,,3 工業(yè)生態(tài)學(xué)的基本特點(diǎn),二 工業(yè)生態(tài)學(xué)（Industrial Ecology）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),,工業(yè)生態(tài)學(xué)認(rèn)為：,一個(gè)工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，完全可以像一個(gè)生物自然生態(tài)系統(tǒng)那樣循環(huán)運(yùn)行：植物吸取養(yǎng)分，生成枝葉，供草食動(dòng)物享用，草食動(dòng)物又為肉食動(dòng)物所捕食，而它們的排泄物和尸體又成為其他生物的食物，一個(gè)生產(chǎn)單位可以以另一個(gè)生產(chǎn)單位的產(chǎn)品或副產(chǎn)品（廢棄物）為原料進(jìn)行生產(chǎn)等等。,,3 工業(yè)生態(tài)學(xué)的基本特點(diǎn),二 工業(yè)生態(tài)學(xué)（Industrial Ecology）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),,由于工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)可大幅度削減污染和原材料需求，因此被認(rèn)為是解決當(dāng)今環(huán)境污染、

16、資源估竭以及能源短缺問題的有效方法。當(dāng)然工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的概念與生物自然生態(tài)系統(tǒng)概念之間的類比不一定完美元缺，但可以肯定如果工業(yè)體系模仿自然界的運(yùn)行規(guī)則運(yùn)行，人類將受益無窮。,,1生態(tài)學(xué)原理,二 工業(yè)生態(tài)學(xué)理論基礎(chǔ)（Theories of IE）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),,如前所述，生態(tài)學(xué)是研究自然生態(tài)系統(tǒng)和人類生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的一門科學(xué)，或者說生態(tài)學(xué)是研究生物生存條件、生物及其群體與環(huán)境相互作用的過程及其相互規(guī)律的科學(xué)，其目的是指導(dǎo)人與生物圈(即自然、資源與環(huán)境)的協(xié)調(diào)發(fā)展。生態(tài)學(xué)的基本原則概括為“整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生”八個(gè)字，對(duì)于生態(tài)工業(yè)這種生產(chǎn)與消費(fèi)交織的復(fù)雜系統(tǒng)同樣適用。

17、,,1生態(tài)學(xué)原理,二 工業(yè)生態(tài)學(xué)理論基礎(chǔ)（Theories of IE）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),,對(duì)于生態(tài)工業(yè)這種生產(chǎn)與消費(fèi)交織的復(fù)雜系統(tǒng)同樣適用。如生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能規(guī)律、生態(tài)系統(tǒng)整體性的形成機(jī)理、生態(tài)系統(tǒng)的能流特征和動(dòng)態(tài)規(guī)律、生態(tài)系統(tǒng)的普遍模刑、生態(tài)系統(tǒng)多樣性的產(chǎn)生機(jī)制、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定機(jī)制和抗干擾能力的形成機(jī)理、生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展機(jī)制等、相互依存與相互制約規(guī)律、物質(zhì)循環(huán)轉(zhuǎn)化與再生規(guī)律、相互適應(yīng)與補(bǔ)償?shù)膮f(xié)同進(jìn)化規(guī)律、環(huán)境資源的有效極限規(guī)律等同樣適于工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的研究與發(fā)展。,,2 生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理,二 工業(yè)生態(tài)學(xué)理論基礎(chǔ)（Theories of IE）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念

18、及理論基礎(chǔ),A 長(zhǎng)鏈利用原理,生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)認(rèn)為各種資源的開發(fā)和利用之間，存在著鏈狀和網(wǎng)狀的生忠經(jīng)濟(jì)關(guān)系，且長(zhǎng)鏈與短鏈的結(jié)構(gòu)相比，循環(huán)轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)增多，既有利于系統(tǒng)穩(wěn)定，又有利于物質(zhì)的多次利用，可以提向系統(tǒng)的生產(chǎn)力。,,2 生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理,二 工業(yè)生態(tài)學(xué)理論基礎(chǔ)（Theories of IE）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),B 生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的生態(tài)閡限,如果生態(tài)因子或經(jīng)濟(jì)因子的變化超過生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耐受限度(生態(tài)闡限)，會(huì)使生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)作用失控，系統(tǒng)不能自動(dòng)得到補(bǔ)償，就會(huì)引起環(huán)境破壞、生態(tài)失衡等一系列問題。因此，不僅要注重經(jīng)濟(jì)效益，更應(yīng)該注重環(huán)境生態(tài)效益。在生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)承受能力范圍內(nèi)進(jìn)行生

19、產(chǎn)活動(dòng)，可達(dá)到既能滿足人類經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，又不危及后代人的發(fā)展，從而走可持續(xù)發(fā)展的道路。,,2 生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理,二 工業(yè)生態(tài)學(xué)理論基礎(chǔ)（Theories of IE）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),C 價(jià)值增值原理,,價(jià)值增值的方式有加環(huán)增值、減環(huán)增值和差異度增值三種：,,(1)加環(huán)增值：通過增加一個(gè)或幾個(gè)轉(zhuǎn)化效率商的環(huán)節(jié)來延伸產(chǎn)業(yè)加工鏈，從而提高生態(tài)資源利用率，擴(kuò)大產(chǎn)品品種，牛產(chǎn)更優(yōu)的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)價(jià)值增值。,,2 生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理,二 工業(yè)生態(tài)學(xué)理論基礎(chǔ)（Theories of IE）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),C 價(jià)值增值原理,(2)減環(huán)增值：在經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)過程中，適當(dāng)減少加工

20、鏈，采用高新技術(shù)替代、低的生產(chǎn)環(huán)節(jié)被更高水平的生產(chǎn)環(huán)節(jié)取代，以獲得更高附加值的產(chǎn)品。,,(3)差異度增值：即通過產(chǎn)品的品種、外觀、功能的差異、季節(jié)性差異、地域差異和習(xí)慣差異等，使價(jià)值和價(jià)格相背離，達(dá)到價(jià)值增值的目的。,,3 系統(tǒng)工程學(xué)原理,二 工業(yè)生態(tài)學(xué)理論基礎(chǔ)（Theories of IE）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),,系統(tǒng)工程,是以系統(tǒng)為研究對(duì)象的工程技術(shù)，它涉及“系統(tǒng)”與“工程”兩個(gè)側(cè)面。所謂,系統(tǒng),，即是由相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合而成的具有特定功能的有機(jī)整體。系統(tǒng)具有以下特征：,整體性,——指是由兩個(gè)以上元素組成的有機(jī)整體；,相關(guān)性,——指系統(tǒng)各元素之間相互作用、

21、相互依賴的關(guān)系；,目的性,——指系統(tǒng)要有明確的目標(biāo)與特定功能；,適應(yīng)性,——指系統(tǒng)對(duì)環(huán)境變化之適應(yīng)程度；,,3 系統(tǒng)工程學(xué)原理,二 工業(yè)生態(tài)學(xué)理論基礎(chǔ)（Theories of IE）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),,等級(jí)結(jié)構(gòu)性,——指系統(tǒng)本身又可以分為許多等級(jí)層次的子系統(tǒng)。傳統(tǒng)概念的“工程”，是指把科學(xué)技術(shù)的原理應(yīng)用于實(shí)踐，設(shè)計(jì)與制造出有形產(chǎn)品的過程，可稱其為“硬工程”。系統(tǒng)工程學(xué)中的“工程”概念，是指不僅包含“硬件”的設(shè)計(jì)與制造，而且還包含與設(shè)計(jì)和制造“硬件”緊密相關(guān)的“軟件“，諸如預(yù)測(cè)、規(guī)劃、決策、評(píng)價(jià)等社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)過程，故稱它為“軟工程”，這就擴(kuò)充了傳統(tǒng)“工程”概念的含義、這兩個(gè)側(cè)

22、固有機(jī)地結(jié)合在一‘起，即為系統(tǒng)工程。,,3 系統(tǒng)工程學(xué)原理,二 工業(yè)生態(tài)學(xué)理論基礎(chǔ)（Theories of IE）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),系統(tǒng)工程的實(shí)質(zhì)是新的科學(xué)方法論，它是工程與思想方法的統(tǒng)一，它也是新的邏輯方法，強(qiáng)調(diào)辨證的綜合，每一步分析都伴隨著綜合，達(dá)到分析與綜合辯證邏輯的統(tǒng)一。它為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展和社會(huì)實(shí)踐開辟了新思路，打破了各門科學(xué)之間的界限，溝通了它們之間的聯(lián)系，擺脫了傳統(tǒng)方法的束縛，為解決所有系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展找到廠最佳途徑。系統(tǒng)工程處理具體問題時(shí)應(yīng)該遵循三個(gè)原則，即整體性、綜合性和最優(yōu)化。,,3 系統(tǒng)工程學(xué)原理,二 工業(yè)生態(tài)學(xué)理論基礎(chǔ)（Theories of IE）,

23、第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),,(1)整體性原則：就是把被研究的系統(tǒng)當(dāng)作個(gè)整體看待，全面地辯證地看問題。各部分組成系統(tǒng)后形成了系統(tǒng)的總體功能，系統(tǒng)的功能要大于各部分功能的總和，這不僅是一種量變．而且是一種質(zhì)變。此外，還要有時(shí)間上的整體觀念，要看系統(tǒng)的生命周期，不能只顧當(dāng)前、忽視長(zhǎng)遠(yuǎn)，因此，看問題要有整體、全局、長(zhǎng)遠(yuǎn)的觀點(diǎn)。,,3 系統(tǒng)工程學(xué)原理,二 工業(yè)生態(tài)學(xué)理論基礎(chǔ)（Theories of IE）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),(2) 綜合性原則：任何系統(tǒng)都可看成是多元素的有機(jī)綜合體，具有多種屬性。因此，征確定系統(tǒng)目標(biāo)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行多目標(biāo)的綜合。另外，對(duì)任何系統(tǒng)的研究，府采用多學(xué)科高度

24、綜合的方法，從系統(tǒng)的成分、結(jié)構(gòu)、功能、相互聯(lián)系方式，歷史發(fā)展，外部環(huán)境等多方面進(jìn)行綜合考察。,,3 系統(tǒng)工程學(xué)原理,二 工業(yè)生態(tài)學(xué)理論基礎(chǔ)（Theories of IE）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),任何一項(xiàng)措施、一個(gè)方案，對(duì)自然、社會(huì)都會(huì)有個(gè)同影響，故還應(yīng)進(jìn)行多方案的比較和多效益的綜合。量的綜合導(dǎo)致了質(zhì)的飛躍，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)是向“系統(tǒng)綜合型”發(fā)展，系統(tǒng)工程本身也正是綜合了許多學(xué)科而建立起來的。,,3 系統(tǒng)工程學(xué)原理,二 工業(yè)生態(tài)學(xué)理論基礎(chǔ)（Theories of IE）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),(3) 最優(yōu)化原則：處理系統(tǒng)問題時(shí)，應(yīng)盡可能做到準(zhǔn)確、嚴(yán)密、按科學(xué)規(guī)律

25、辦事。這要求有一個(gè)嚴(yán)格的工作步驟和程序，同時(shí)還應(yīng)該盡可能進(jìn)行定量分析。通過對(duì)量的分析，可以更準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)事物的質(zhì)，這就必須借助數(shù)學(xué)方法，建立系統(tǒng)優(yōu)化模型．然后在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行系統(tǒng)仿真，分析系統(tǒng)的運(yùn)行及后果，對(duì)系統(tǒng)某些方面加以選擇和控制使系統(tǒng)達(dá)到總體最憂。,,3 系統(tǒng)工程學(xué)原理,二 工業(yè)生態(tài)學(xué)理論基礎(chǔ)（Theories of IE）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),系統(tǒng)工程可用來研究復(fù)雜系統(tǒng)的預(yù)測(cè)、規(guī)劃、決策和評(píng)價(jià)等重大問題，故又產(chǎn)生了相應(yīng)的技術(shù)與方法，如預(yù)測(cè)技術(shù)、規(guī)劃方法等等。,,在研究工業(yè)生態(tài)時(shí)，人們應(yīng)從系統(tǒng)的觀點(diǎn)、整體的觀點(diǎn)出發(fā)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行員優(yōu)規(guī)劃、最優(yōu)管理、最優(yōu)控制．以達(dá)到最優(yōu)系統(tǒng)目標(biāo)。

26、研究工業(yè)系統(tǒng)內(nèi)谷過程間的物質(zhì)集成和能量集成，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化利用。,,4 信息科學(xué)與技術(shù),二 工業(yè)生態(tài)學(xué)理論基礎(chǔ)（Theories of IE）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),信息科學(xué)是信息時(shí)代的必然產(chǎn)物。信息科學(xué)是一門新興的跨多學(xué)科的科學(xué)，它以信息為主要研究對(duì)象。,信息科學(xué)的研究?jī)?nèi)容包括：,(1)闡明信息的概念和本質(zhì)(哲學(xué)信息論)；(2)探索信息的度量和變換(基本信息論)；(3)研究信息的提取方法(識(shí)別信息論)；(4)澄清信息傳遞規(guī)律(通信理論)；(5)探明信息的處理機(jī)制(智能理論)；探究信息的再生理論(決策理論)；(6)闡明信息的調(diào)節(jié)原則(控制理論)；(7)完善信息的組織理論(系統(tǒng)理論)

27、。,,4 信息科學(xué)與技術(shù),二 工業(yè)生態(tài)學(xué)理論基礎(chǔ)（Theories of IE）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),信息技術(shù)包括通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、視頻技術(shù)、迢感技術(shù)等‘，通信技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的一個(gè)重要組成部分。通信技術(shù)的數(shù)字化、寬帶化、高速化和智能化是現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。計(jì)算機(jī)技術(shù)是信息技術(shù)的另一個(gè)重要組成部分。計(jì)算機(jī)從其誕生時(shí)起就不停地為人們處理著大量的信息，而且隨著計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展．它處理信息的能力也在不斷地加強(qiáng)。,,4 信息科學(xué)與技術(shù),二 工業(yè)生態(tài)學(xué)理論基礎(chǔ)（Theories of IE）,第一節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)概念及理論基礎(chǔ),現(xiàn)在計(jì)算機(jī)已經(jīng)滲入到人們

28、的社會(huì)生活的每一方面。計(jì)算機(jī)將朝著并行處理方向發(fā)展，現(xiàn)代信息技術(shù)一刻也離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)。多媒體技術(shù)是20世紀(jì)80年代才興起的一門技術(shù)。它把文字、數(shù)據(jù)、圖形、語(yǔ)言等信息通過計(jì)算機(jī)綜合處理，使人們得到更完善、更直觀的綜合信息，在未來多媒體技術(shù)特扮演非常重要的角色。信息技術(shù)處理的很大一部分是圖像和文字，因而視頻技術(shù)也是信息技術(shù)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。,,1 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的概念,一 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng),第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,,工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)：,是依據(jù)生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、技術(shù)科學(xué)以及系統(tǒng)科學(xué)的基本原理與方法來經(jīng)營(yíng)和管理工業(yè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，并以節(jié)約資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境和提高物質(zhì)綜合利用為特征的現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展模式，是由社會(huì)、經(jīng)濟(jì)

29、、環(huán)境三個(gè)子系統(tǒng)復(fù)合而成的有機(jī)整體。發(fā)展完善的工業(yè)生態(tài)不只是把某個(gè)特定工廠或工業(yè)部門的廢物減至最少，而且還要能將產(chǎn)出的廢物總量減至最少。,,2 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的特征,一 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng),第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)具有以下特征：,,(1)人工的開放式的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，與環(huán)境之間時(shí)刻進(jìn)行著物質(zhì)、能量與信息等的交換；,,(2)有經(jīng)濟(jì)的加入，即需要一定的資金投入，在獲得產(chǎn)品的同時(shí)有一定經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生；,,(3)能源資源耗量大，物質(zhì)循環(huán)、轉(zhuǎn)化快；,,(4)兼有社會(huì)、自然兩方面的同性：,,(5)要想使工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行，需要強(qiáng)有力的制度保障。,,1 自然生態(tài)系統(tǒng)概念,二 自然生態(tài)系統(tǒng)及其特

30、征,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,在一定空間中，共同棲居著的所有生物(即生物群落)與其環(huán)境之間由于不斷地進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)過程而形成的統(tǒng)一整體。,生態(tài)系統(tǒng),就是這種互相作用的生物群落和它們生存的自然環(huán)境。生態(tài)系統(tǒng)不僅是物種的集合，更是有機(jī)物、無機(jī)物和自然力量結(jié)合、互動(dòng)、交換的體系。各種生態(tài)系統(tǒng)通過食物鏈和營(yíng)養(yǎng)循環(huán)交織在一起。它們的有機(jī)結(jié)合比各個(gè)部分簡(jiǎn)單相加要龐大、豐富得多。復(fù)雜性和活力影響著它們的生產(chǎn)能力。這使人類對(duì)它們的管理更富挑戰(zhàn)性。,,2 自然生態(tài)系統(tǒng)的特征,二 自然生態(tài)系統(tǒng)及其特征,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,每一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)都有其一定的生物群體和生物棲息的環(huán)境，進(jìn)行著能量交換和物

31、質(zhì)循環(huán)。在一定時(shí)間和相對(duì)穩(wěn)定的條件F．生態(tài)系統(tǒng)各組成成分的結(jié)構(gòu)與功能均處于相互適應(yīng)與協(xié)調(diào)的動(dòng)態(tài)之中。生態(tài)系統(tǒng)具有如下的基本特征。,,2 自然生態(tài)系統(tǒng)的特征,二 自然生態(tài)系統(tǒng)及其特征,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,(1)具有特定的空間概念，通常與一定的空間相聯(lián)系，包含該地區(qū)和范圍，反映一定的地區(qū)特性及空間結(jié)構(gòu)。以生物為主體，呈網(wǎng)絡(luò)式的多維空間結(jié)構(gòu)。,,2 自然生態(tài)系統(tǒng)的特征,二 自然生態(tài)系統(tǒng)及其特征,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,(2) 是復(fù)雜、有序、相互聯(lián)系的大系統(tǒng)：生態(tài)系統(tǒng)是由多種基本單元和生物成分形成的，系統(tǒng)內(nèi)各生物和非生物成分的關(guān)系是緊密相連不可分割的整體。,,2 自然生態(tài)系統(tǒng)的特征,二

32、 自然生態(tài)系統(tǒng)及其特征,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,(3) 是具有明確功能的單元。生態(tài)系統(tǒng)不是生物分類學(xué)單元，而是個(gè)功能單元。,,2 自然生態(tài)系統(tǒng)的特征,二 自然生態(tài)系統(tǒng)及其特征,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,(4)生態(tài)系統(tǒng)是開放系統(tǒng)，具有自動(dòng)調(diào)控功能：任何一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)都是開放的，不斷有物質(zhì)和能量的流進(jìn)和輸出?！獋€(gè)自然生態(tài)系統(tǒng)中的生物匈其環(huán)境條件經(jīng)過長(zhǎng)期進(jìn)化適應(yīng)．逐漸建立了相互協(xié)調(diào)的關(guān)系。,,2 自然生態(tài)系統(tǒng)的特征,二 自然生態(tài)系統(tǒng)及其特征,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,(5) 其調(diào)控功能主要靠反饋(feedback)來完成。反饋可分為正反饋(positive feedback)和負(fù)反饋(n

33、egative feedback) 。前者是系統(tǒng)中的部分輸出，通過—定線路而又變成輸入，起促進(jìn)和加強(qiáng)的作用；后者則傾向于削弱和減低其作用。負(fù)反饋對(duì)生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到和保持平衡是不可缺少的。正負(fù)反饋相互作用和轉(zhuǎn)化，從而保證廠生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到一定的穩(wěn)態(tài)。,,2 自然生態(tài)系統(tǒng)的特征,二 自然生態(tài)系統(tǒng)及其特征,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,(6) 生態(tài)系統(tǒng)具有動(dòng)態(tài)的、生命的特征。生態(tài)系統(tǒng)也和自然界許多事物一樣，具有發(fā)生、形成和發(fā)展的過程。生態(tài)系統(tǒng)可分為幼期、成長(zhǎng)期和成熟期，隨著時(shí)間的推移，生態(tài)系統(tǒng)總是從比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)向復(fù)雜結(jié)構(gòu)狀態(tài)發(fā)展，最后達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的階段。表現(xiàn)出鮮明的歷史性特點(diǎn)，從而具有生態(tài)系統(tǒng)自身持有的整

34、體演化規(guī)律。換言之，任何—個(gè)自然生態(tài)系統(tǒng)都是經(jīng)過長(zhǎng)期歷史發(fā)展形成的。生態(tài)系統(tǒng)這一特性為預(yù)測(cè)未來提供了重要的科學(xué)依據(jù)。,,1 生態(tài)系統(tǒng)的組成,三 生態(tài)系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu),第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,生態(tài)系統(tǒng)由,生物環(huán)境,和,非生物環(huán)境,組成。生物環(huán)境又出生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者組成，而非生物環(huán)境又由氣候因子(太陽(yáng)輻射能等)、天機(jī)構(gòu)質(zhì)(水、氧、二氧化碳等)和有機(jī)物質(zhì)（腐殖質(zhì)等)組成。,,1 生態(tài)系統(tǒng)的組成,三 生態(tài)系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu),第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,,(1)生產(chǎn)者：自養(yǎng)型植物，包括所有進(jìn)行光合作用的綠色植物和化能合成的細(xì)菌。綠色植物利用日光作為能源，通過光合作用將吸收的水、Lq和天機(jī)鹽類

35、合成初級(jí)產(chǎn)：品——碳水化合物，可進(jìn)一步合成脂肪和蛋白質(zhì)。這些有機(jī)物成為地球廠包括人類在內(nèi)的一切生物的食物來源。,,(2)消費(fèi)者：異養(yǎng)型生物，即生活在生態(tài)系統(tǒng)中的各類動(dòng)物和某些腐生或寄生茵類，只能依賴生產(chǎn)者生產(chǎn)的有機(jī)物作為營(yíng)養(yǎng)來獲得能量。,1 生態(tài)系統(tǒng)的組成,三 生態(tài)系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu),第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,,1 生態(tài)系統(tǒng)的組成,三 生態(tài)系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu),第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,(3)分解者：異養(yǎng)生物，如細(xì)蕭、真菌、放線茵以及土壤原生動(dòng)物和一些土壤中的小型無脊椎動(dòng)物。它們將復(fù)雜的有機(jī)物還原為無機(jī)物，把養(yǎng)分釋放出來，歸還給環(huán)境中。其作用與生產(chǎn)正好相反，分解者在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是極為重要

36、的，如果沒有它們，動(dòng)植物尸體將會(huì)堆積成山，物質(zhì)得不到循環(huán)，生態(tài)系統(tǒng)必然毀滅。,,1 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),三 生態(tài)系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu),第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,自然生態(tài)系統(tǒng)都有分層現(xiàn)象(stratification)，分層結(jié)構(gòu)是自然選擇的結(jié)果，它顯著提高了植物利用環(huán)境資源的能力。草地生態(tài)系統(tǒng)是成片的綠草，高高矮矮，參差不齊。上層綠草稀疏，而且喜好陽(yáng)光；下層綠草稠密且耐蔭；最下層有的就匍匐在地。動(dòng)物在空間的分布也有明顯的分層現(xiàn)象。最上層是能飛行的鳥類和昆蟲；下層是兔和田鼠的活動(dòng)場(chǎng)所；最下層是螞蟻等在土層上活動(dòng)。土層下還有蚯蚓和螻蛄等。,,生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),包括空間結(jié)構(gòu)、時(shí)間結(jié)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)(包括食物鏈和食

37、物網(wǎng))。,,1 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),三 生態(tài)系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu),第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,各生態(tài)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)的布局上有一致性。上層是充足的陽(yáng)光，集中分布著綠色植物的樹冠或藻類，有利于光合作用，故上層又稱為,綠帶,(green belt)或,光合作用層,。在綠帶以下為,異養(yǎng)層,或,分解層,，又稱為,褐帶,(brown belt）,,1 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),三 生態(tài)系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu),第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和外貌也會(huì)隨時(shí)間不同而變化，這反映出生態(tài)系統(tǒng)在時(shí)間上的動(dòng)態(tài)?！憧梢匀齻€(gè)時(shí)間量度來考察。第一，長(zhǎng)時(shí)間量度，以生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)化為主要內(nèi)容；第二，中等時(shí)間量度，以群落演替為主要內(nèi)容；第三，以

38、晝夜、季節(jié)和午份等短時(shí)間量度的周期性變化。短時(shí)間周期性變化在生態(tài)系統(tǒng)中是較為普遍的現(xiàn)象。綠色植物一般在白天陽(yáng)光下進(jìn)行光合作用，在夜晚進(jìn)行呼吸作用。海洋潮問帶無脊椎動(dòng)物組成則具有明顯的晝夜節(jié)律。,,1 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),三 生態(tài)系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu),第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,生態(tài)系統(tǒng)短時(shí)間結(jié)構(gòu)的變化，反映了植物、動(dòng)物等為適應(yīng)環(huán)境因素的周期性變化而引起整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)外貌上的變化，這種生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的短時(shí)間變化往往反映了環(huán)境質(zhì)量高低的變化。無疑對(duì)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的時(shí)間變化的研究具有重要的實(shí)踐意義。,,1 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),三 生態(tài)系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu),第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)即食物網(wǎng)及其相互

39、關(guān)系。生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)功能單位，以系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)作為其顯著特征，而從某種程度上說，物質(zhì)循環(huán)及能量流動(dòng)又是以食物網(wǎng)為基礎(chǔ)進(jìn)行的，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)是生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的主要內(nèi)容。,生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一般模型如圖2—1所示。,,1 食物鏈（Food Chain）,四 食物鏈和食物網(wǎng),第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,生產(chǎn)者所固定的能量和物質(zhì)．通過一系列取食和被食的關(guān)系在生態(tài)系統(tǒng)中傳遞．各種生物按其食物關(guān)系排列的鏈狀順序，稱為,食物鏈,(如圖2—2所示)。,,1 食物鏈（Food Chain）,四 食物鏈和食物網(wǎng),第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,生態(tài)系統(tǒng)中的食物鍍不是一成不變的，它不僅在進(jìn)化歷史上會(huì)有改變．在短時(shí)間內(nèi)

40、也會(huì)有改變。比如，雜食動(dòng)物食性的季節(jié)性．在一年的不同月份中，由于自然界食物條件的改變會(huì)引起主食組成的變化。 因此．食物鏈具有暫時(shí)的性質(zhì)，只有在生物群蕩組成中形成核心的、數(shù)量上占優(yōu)勢(shì)的種類，食物聯(lián)系才是比較穩(wěn)定的。食物鏈分為以下幾種類型：,,1 食物鏈（Food Chain）,四 食物鏈和食物網(wǎng),第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,(1)捕食食物鏈(grazing food Chain)：以綠色植物為起點(diǎn)到臺(tái)草動(dòng)物進(jìn)而到食肉動(dòng)物的食物鍍，即植物一植食性動(dòng)物一肉食性動(dòng)物。,(2) 碎屑食物鏈(detritus food Chain)；以動(dòng)、植物的遺體被食腐性生物(小型土壤動(dòng)物、真菌、細(xì)菌)取食．然后到它

41、們的捕食者的食物鏈．如植物殘?bào)w—蚯蚓—線蟲類一節(jié)肢動(dòng)物。,,1 食物鏈（Food Chain）,四 食物鏈和食物網(wǎng),第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,(3)寄生性食物鏈(parasitic food Chain)： 由宿主和寄生物構(gòu)成。它以大型動(dòng)物為食物鏈的起點(diǎn)。繼之以小型動(dòng)物、微型動(dòng)物、細(xì)菌和病毒。后者與前音是寄生性關(guān)系。如哺觀動(dòng)物或鳴類一跳蚤—原生動(dòng)物一細(xì)菌一病毒。,,1 食物鏈（Food Chain）,四 食物鏈和食物網(wǎng),第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,從食物鏈的組成來說，食物鏈上每—環(huán)節(jié)稱為營(yíng)養(yǎng)級(jí)。第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)為生產(chǎn)者（自養(yǎng)生物）植物．通過光合作用生長(zhǎng)；第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)為食草動(dòng)物(異養(yǎng)生物)，以植物

42、為食；第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)為一船肉食動(dòng)物(異養(yǎng)生物)，以良革動(dòng)物為食；第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)為頂級(jí)肉食動(dòng)物(大型猛獸)，以食草動(dòng)物、一般食肉動(dòng)物為食。各類食物鏈不能無限增長(zhǎng)．通常只有以上四個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。人類居于食物鏈的頂端，可以以任一營(yíng)養(yǎng)級(jí)為食。,,2 食物網(wǎng)（Food Web）,四 食物鏈和食物網(wǎng),第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，有許多條食物鏈．這些食物鏈之間往往相互關(guān)聯(lián)，形成網(wǎng)狀聯(lián)系，稱為“食物網(wǎng)”。食物網(wǎng)越復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)．越不容易失調(diào)，因?yàn)橐弧しN物種消失了．捕食它的另—物種還可以別的物種為食。,,2 食物網(wǎng)（Food Web）,四 食物鏈和食物網(wǎng),第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,而對(duì)于食物網(wǎng)簡(jiǎn)單的生態(tài)

43、系統(tǒng)．尤其是在生態(tài)系統(tǒng)功能上起關(guān)鍵作用的物種．一旦消失或受嚴(yán)重破壞，就可能引起整個(gè)系統(tǒng)的劇烈波動(dòng)。例如構(gòu)成苔原生態(tài)系統(tǒng)食物鏈基礎(chǔ)的地衣，因大氣中二氧化硫含量的超標(biāo)，導(dǎo)致生產(chǎn)力遭到毀滅性的破壞，從而整個(gè)系統(tǒng)遭災(zāi)。,,2 食物網(wǎng)（Food Web）,四 食物鏈和食物網(wǎng),第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,圖2—3是溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)中各種生物之間的相互關(guān)系,,2 食物網(wǎng)（Food Web）,四 食物鏈和食物網(wǎng),第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,,食物鏈和食物網(wǎng)的概念很重要，生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)是通過食物鏈(網(wǎng))進(jìn)行的．正是通過食物營(yíng)養(yǎng)．生物與生物、生物與非生物環(huán)境才得以有機(jī)地結(jié)合成一個(gè)整體。食物鏈(網(wǎng)

44、)概念的重要性還在于它揭示了環(huán)境中有庫(kù)污染物質(zhì)轉(zhuǎn)移、積累的原理和規(guī)律。,,2 食物網(wǎng)（Food Web）,四 食物鏈和食物網(wǎng),第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,,通過食物鏈可以把有毒物質(zhì)在環(huán)境中擴(kuò)散，增大其危害范圍。生物還可以在食物鏈上將有毒物質(zhì)濃度逐漸增大至百倍、千倍，甚至可以達(dá)到萬倍、百萬倍，生物富集作用也可供人類進(jìn)行”生物冶金”和“生物治污。,,2 食物網(wǎng)（Food Web）,四 食物鏈和食物網(wǎng),第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,,前者為利用某些植物擁有的富集金屬的特性。從植物中提煉金屬。如每公頃裝云英可獲得2．8kg純硒，這遠(yuǎn)比人類冶煉硒經(jīng)濟(jì)。后者指利用某些植物富集吸收高濃度金屬的特性．讓它凈

45、化被有毒金屬污染的土壤。如科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種“偏愛”鋅的植物．它的含鋅量可占自身干重的1％，種植這種植物收割13次．可使土壤中的鋅含量達(dá)到可以接受的水平。,,1 反饋調(diào)節(jié),五 生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)和生態(tài)平衡,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,正如前面所提到的，生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開放的系統(tǒng)，開放的系統(tǒng)必須依賴于外界的輸人．若輸入停止，則系統(tǒng)將會(huì)失去功能。生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)控制系統(tǒng)，因?yàn)橥夥畔到y(tǒng)如果具有調(diào)節(jié)其功能的反饋機(jī)制．該系統(tǒng)就是控制系統(tǒng)。所謂,反饋,，就是系統(tǒng)的輸出變成了決定系統(tǒng)未來功能的輸入；當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)某一成分發(fā)生變化，它必然引起其他成分出現(xiàn)一系列相應(yīng)變化．這些變化又反過來影響最初發(fā)生變化的那種成分。,反饋

46、,分為,正反饋,和,負(fù)反饋。,,1 反饋調(diào)節(jié),五 生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)和生態(tài)平衡,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,,正反饋：,系統(tǒng)中某一成分的變化所引起的其他一系列變化，反過來加速最初發(fā)生變化的成分所發(fā)生的變化．使生態(tài)系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)或穩(wěn)態(tài)。,,,負(fù)反饋：,使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到或保持平衡或穩(wěn)態(tài)．結(jié)果是抑制和減弱最初發(fā)生變化的那種成分的變化。,,2 生態(tài)平衡,五 生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)和生態(tài)平衡,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,由于生態(tài)系統(tǒng)具有負(fù)反饋的自我調(diào)節(jié)機(jī)制，所以一般情況下，生態(tài)系統(tǒng)會(huì)保持自身的生態(tài)平衡。生態(tài)系統(tǒng)通過發(fā)育和調(diào)節(jié)所達(dá)到的—種穩(wěn)定狀態(tài)，它包括組成、結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定和能量輸入、輸出上的穩(wěn)定，這就

47、是生態(tài)平衡。由于能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)總在不斷地進(jìn)行。生物個(gè)體也在不斷地更新，所以生態(tài)平衡是個(gè)動(dòng)態(tài)的過程。,,2 生態(tài)平衡,五 生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)和生態(tài)平衡,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,在反饋機(jī)理的作用下，生態(tài)系統(tǒng)能夠自我調(diào)節(jié)和維持自己的正常功能，并在很大程度上克服和消除外來的干擾，維持自身的穩(wěn)定，但這種自我調(diào)節(jié)功能是有一定限度的。當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)受外界干擾后，其接受的環(huán)境負(fù)荷超過自動(dòng)調(diào)節(jié)的極限時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)生態(tài)失衡，該極限值稱為生態(tài)聞值。,,2 生態(tài)平衡,五 生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)和生態(tài)平衡,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,每個(gè)自然生態(tài)系統(tǒng)本身都存在著一個(gè)生態(tài)閾值，如果外來的干擾超過閾值，系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)功能

48、將會(huì)受到損害，從而引起生態(tài)失調(diào)，甚至導(dǎo)致發(fā)生生態(tài)危機(jī)。,生態(tài)危機(jī),指由于人類盲目活動(dòng)而導(dǎo)致局部地區(qū)甚至整個(gè)生物因結(jié)構(gòu)和功能的失衡的現(xiàn)象，出現(xiàn)生態(tài)危機(jī)將威脅人類的生存。,,1 兩類生態(tài)系統(tǒng)的相同之處,六 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)的對(duì)比分析,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,(1)兩者都是由生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者構(gòu)成的：在工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，資源部門相當(dāng)于生態(tài)系統(tǒng)中的初級(jí)生產(chǎn)者，主要進(jìn)行不可更新資源、可更新資源的生產(chǎn)和有序利用資源的開發(fā)，以可更新資源逐漸取代不可更新資源為目標(biāo)，為工業(yè)生產(chǎn)提供初級(jí)原料和能源；,工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)有以下共同點(diǎn)。,,1 兩類生態(tài)系統(tǒng)的相同之處,六 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生

49、態(tài)系統(tǒng)的對(duì)比分析,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,,加工生產(chǎn)部門,相當(dāng)于生態(tài)系統(tǒng)中的消費(fèi)者，以生產(chǎn)過程無浪費(fèi)、無污染為目標(biāo)，將資源生產(chǎn)部門提供的初級(jí)資源加工轉(zhuǎn)化為滿足人類生產(chǎn)、生活需要的工業(yè)品；,還原生產(chǎn)部門,相當(dāng)于生態(tài)系統(tǒng)中的分解者，將各副產(chǎn)品、廢棄物進(jìn)行資源化或無害化處理，使其轉(zhuǎn)化為新的產(chǎn)品。兩者的組成對(duì)比見表2—1。,工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)有以下共同點(diǎn)。,,1 兩類生態(tài)系統(tǒng)的相同之處,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,,1 兩類生態(tài)系統(tǒng)的相同之處,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,(2)兩者部是開放式的生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)態(tài)系統(tǒng)與外界環(huán)境進(jìn)行著各種各樣的輸入(如攝人能量)與輸出(如代謝過程所產(chǎn)生的熵

50、)；而工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)也同樣如此，工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)依靠外界輸入(加原材料)，通過自身的加工、運(yùn)輸、使用等一系列人類活動(dòng)后輸出各種各樣的物質(zhì)與能量(如經(jīng)過最終處理的廢棄物)。,工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)有以下共同點(diǎn)。,六 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)的對(duì)比分析,,1 兩類生態(tài)系統(tǒng)的相同之處,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,(3) 兩者都通過不問斷地進(jìn)行著能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞來維持自身的平衡與發(fā)展從理論上說，自然生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)在人造的生態(tài)系統(tǒng)中也可以實(shí)現(xiàn)，每一種廢物總會(huì)找到個(gè)去處；就理想化的工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)而言，適當(dāng)處理過的廢物也總會(huì)找到合適的去處。,工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)有以下共同點(diǎn)。,六 工業(yè)

51、生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)的對(duì)比分析,,1 兩類生態(tài)系統(tǒng)的相同之處,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,(4)兩者系統(tǒng)內(nèi)的各要素都有自己的“需求”，為自身生存而求共生。狼吃掉兔子不是為了控制兔子數(shù)量以保持草場(chǎng)不至于因過度被啃食而退化，而是為了自己的生存和繁衍；同樣，一個(gè)工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的各個(gè)企業(yè)的存在目的主要不是為了吃掉另一個(gè)企業(yè)的廢物從而減少進(jìn)入環(huán)境的垃圾量，而是為了減少自己的經(jīng)營(yíng)成本，其根本的或者說是主要的目的在于降低成本，從而能更好更有利地占領(lǐng)市場(chǎng)。,工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)有以下共同點(diǎn)。,六 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)的對(duì)比分析,,1 兩類生態(tài)系統(tǒng)的相同之處,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,自然生

52、態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的一些物種間的共生關(guān)系在工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)一些企業(yè)間也有體現(xiàn)，生態(tài)系統(tǒng)的若干生物為什么會(huì)結(jié)成這種共生關(guān)系，合理的解釋就是它們都以對(duì)方的生存為自己生存的條件。當(dāng)然，共生的前提是首先要不損害自己的需求：,工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)有以下共同點(diǎn)。,六 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)的對(duì)比分析,,1 兩類生態(tài)系統(tǒng)的相同之處,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,(5) 兩種生態(tài)系統(tǒng)的形成、發(fā)展和崩潰都是動(dòng)態(tài)進(jìn)化過程，都遵循“適者生存”的達(dá)爾文法則，都經(jīng)歷原生演替或自生演替并逐漸達(dá)到頂級(jí)狀態(tài)的過程。這意味著，工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的任何企業(yè)都有著自己的“生存期”，社會(huì)環(huán)境的各種限制因素、企業(yè)的生存能力以及社會(huì)環(huán)境的適應(yīng)

53、性等多方面因素的迭加作用，決定企業(yè)自身乃至于整個(gè)系統(tǒng)生存時(shí)間的長(zhǎng)短。,工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)有以下共同點(diǎn)。,六 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)的對(duì)比分析,,2 兩類生態(tài)系統(tǒng)的不同之處,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,(1) 兩者最主要的差別是有或無人的參與。嚴(yán)格意義上的自然生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)該是沒有人的參與的。自然生態(tài)系統(tǒng)沒有目的．一切物種的生死存亡皆屆自然。,工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)也存在以下不同點(diǎn)，見表2—1,六 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)的對(duì)比分析,,2 兩類生態(tài)系統(tǒng)的不同之處,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,而工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)不僅有人的介入，而且是人設(shè)汁、創(chuàng)造出來的。人與其他生物最明顯的不同之處在于

54、人有智慧，有創(chuàng)造能力，可以利用技術(shù)來對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)加以有計(jì)劃的改造與加工，使之合乎人的目的。但遺憾的是無論從理論上、邏輯上還是在現(xiàn)實(shí)的實(shí)踐中．目前人都無法保證自己思維的絕對(duì)合理性，無法保證自己行動(dòng)的目的和手段沒有缺陷。,工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)也存在以下不同點(diǎn)，見表2—1,六 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)的對(duì)比分析,,2 兩類生態(tài)系統(tǒng)的不同之處,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,(2) 自然生態(tài)系統(tǒng)具有工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)無法比擬的復(fù)雜性。自然界中極少有生物只以一種生物為食。如蛇吃青蛙、老鼠、鳥等。食物網(wǎng)的復(fù)雜性決定了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。而工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)——生態(tài)工業(yè)困區(qū)內(nèi)的“食物網(wǎng)”必定要簡(jiǎn)單得多，因而必然要

55、脆弱得多。,工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)也存在以下不同點(diǎn)，見表2—1,六 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)的對(duì)比分析,,2 兩類生態(tài)系統(tǒng)的不同之處,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,(3) 兩者最關(guān)鍵的區(qū)別是自然生態(tài)系統(tǒng)只受生態(tài)學(xué)規(guī)律的約束而不受經(jīng)濟(jì)學(xué)中市場(chǎng)規(guī)則的制約，而工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)則不然。一個(gè)生態(tài)工業(yè)園區(qū)內(nèi)的企業(yè)不僅要考慮到原材料是不是使用了其他廠家的廢物而對(duì)環(huán)境有利，還必須要考慮到生產(chǎn)的產(chǎn)品是否能賣得出去以及價(jià)格因素對(duì)企業(yè)的生存與發(fā)展是否有利； —個(gè)生態(tài)學(xué)上合理而經(jīng)濟(jì)學(xué)上不合理的工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是無法生存下去的。,工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)也存在以下不同點(diǎn)，見表2—1,六 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)的對(duì)

56、比分析,,3,工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)受自然生態(tài)系統(tǒng)的啟發(fā)而建立,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,,,在自然生態(tài)系統(tǒng)中，由生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者所構(gòu)成的食物鏈，從生態(tài)學(xué)原理看，它是一條能量轉(zhuǎn)化鏈，物質(zhì)傳遞鏈，也是—條價(jià)值增值鏈。綠色植物被草食動(dòng)物所食，草食動(dòng)物被肉食動(dòng)物吃掉，植物和動(dòng)物殘?bào)w又可為小動(dòng)物和低等動(dòng)物分解．以這種吃與被吃的方式形成了食物鏈，但食物鏈并非都像水稻一蝗蟲一鳥類的簡(jiǎn)單關(guān)系，而是復(fù)雜的食物鏈網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，正是這種食物鏈關(guān)系使得生態(tài)系統(tǒng)維持著動(dòng)態(tài)平衡。,六 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)的對(duì)比分析,,3,工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)受自然生態(tài)系統(tǒng)的啟發(fā)而建立,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,,,工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中同時(shí)存在

57、的多種資源通過類似于生物食物營(yíng)養(yǎng)聯(lián)系的生態(tài)關(guān)系相互依存、相互制約，這就是“,工業(yè)生態(tài)鏈,”。它既是一條能量轉(zhuǎn)化鏈，又是一條物質(zhì)傳遞鏈。物質(zhì)流和能源流沿著“工業(yè)生態(tài)鏈”逐級(jí)逐層流動(dòng)，原料、能源、廢物和各種環(huán)境要素之間形成立體環(huán)流結(jié)構(gòu)，能源、資源在其中反復(fù)循環(huán)獲得最大限度的利用，使廢棄物資源化，實(shí)現(xiàn)再生增值。,六 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)的對(duì)比分析,,3,工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)受自然生態(tài)系統(tǒng)的啟發(fā)而建立,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,,工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)正是效仿自然生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)立的．模擬自然生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)方式，建立不同工藝過程之間的聯(lián)系。使一個(gè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢物(副產(chǎn)品)作為下一生產(chǎn)過程的原料，使原來線性迭加

58、的工業(yè)過程形成“生物鏈”結(jié)構(gòu)，進(jìn)而生成“生物網(wǎng)”結(jié)構(gòu)；加入具有分解功能的“消費(fèi)工業(yè)廢物”鏈條，實(shí)現(xiàn)廢物資源的回收、再生和利用。,六 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)的對(duì)比分析,,3,工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)受自然生態(tài)系統(tǒng)的啟發(fā)而建立,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,建立工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)目的是在適應(yīng)社會(huì)需求的同時(shí)，通過人、經(jīng)濟(jì)(市場(chǎng))和信息的調(diào)節(jié)作用促進(jìn)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)環(huán)境的多重效益。,六 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)的對(duì)比分析,,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,七 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化,工業(yè)生態(tài)學(xué)把工業(yè)體系設(shè)想為生態(tài)體系的一種特殊情況：如同生物生態(tài)系統(tǒng)樣的物質(zhì)、能量以及信息的流動(dòng)和儲(chǔ)存。而且，工業(yè)體系

59、是建立在生物圈所提供的資源與服務(wù)的基礎(chǔ)上的．在某種意義上可以說，工業(yè)是生物圈的贅生物．在生物圈這個(gè)大的生態(tài)系統(tǒng)中進(jìn)行著演替與更新。,,1,一級(jí)生態(tài)系統(tǒng)（Type Ⅰ Ecology）,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,,,地球生命的最初階段與現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式之間的類比給人以十分強(qiáng)烈的印象。事實(shí)上，目前的工業(yè)體系，與其說是一個(gè)真正的“體系”，不如說是一些相互不發(fā)生關(guān)系的線性物質(zhì)流的選加。,七 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化,,1,一級(jí)生態(tài)系統(tǒng)（Type Ⅰ Ecology）,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,簡(jiǎn)單地說，其運(yùn)行方式就是開采資源和拋棄廢料，這是產(chǎn)生環(huán)境問題的根源。工業(yè)生態(tài)學(xué)理論的主要探索者之一，勃拉登.

60、阿倫比(Braden )提出將這種運(yùn)行方式命名為,一級(jí)生態(tài)系統(tǒng),，一級(jí)生態(tài)系統(tǒng)的線性流動(dòng)模式加圖2—4所示，,七 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化,,1,一級(jí)生態(tài)系統(tǒng)（Type Ⅰ Ecology）,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,七 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化,這種資源在單一的生態(tài)系統(tǒng)組成部分中的流動(dòng)是線性的；類比到工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中：無限資源—工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)一無限的廢物。,,1,一級(jí)生態(tài)系統(tǒng)（Type Ⅰ Ecology）,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,七 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化,其產(chǎn)品是為了滿足用戶對(duì)性能、質(zhì)量和價(jià)格的要求，企業(yè)則以謀求最大利潤(rùn)為目的，追求產(chǎn)品的功能性和經(jīng)濟(jì)性的平衡、最大的性能價(jià)格比，以占有更大的市場(chǎng)份額

61、。忽視資源的成本，對(duì)污染物采用末端治理的思想，由此客觀上造成了全球性生態(tài)惡化和資源耗竭，構(gòu)成了對(duì)人類生存與發(fā)展的空前挑戰(zhàn)。,,2,二級(jí)生態(tài)系統(tǒng)（Type Ⅱ Ecology）,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,七 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化,在隨后的進(jìn)化過程中，資源變得有限了。在這種情況下，有生命的有機(jī)物隨之變得非常地相互依賴并組成了復(fù)雜的相互作用的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，正如今天在生物群落中所見到的那樣。不同(種群)組成部分之間的，也就是說，,二級(jí)生態(tài)系統(tǒng),，,,2,二級(jí)生態(tài)系統(tǒng)（Type Ⅱ Ecology）,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,七 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化,如圖2—5所爾，內(nèi)部的物質(zhì)循環(huán)變得極為重要，資源和廢

62、料的進(jìn)出量則受到資源數(shù)景與環(huán)境能接受廢料能力的制約。,,2,二級(jí)生態(tài)系統(tǒng)（Type Ⅱ Ecology）,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,七 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化,,二級(jí)工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)采取的是過程控制思想，即實(shí)施清潔生產(chǎn)計(jì)劃，這是環(huán)境管理方式的—大進(jìn)步。二級(jí)生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)從被動(dòng)的末端治理轉(zhuǎn)向積極的污染預(yù)防，這是20世紀(jì)肌年代以來全球環(huán)境污染物排放量增速減緩的重要手段。,,2,二級(jí)生態(tài)系統(tǒng)（Type Ⅱ Ecology）,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,七 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化,但過程控制主要關(guān)注產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，而沒有考慮與產(chǎn)品相關(guān)的其他環(huán)節(jié)。如產(chǎn)品的使用、用后的回收處理等。這種管理手段也無法滿足可持續(xù)發(fā)展

63、模式的要求，必須重新界定產(chǎn)品的環(huán)境管理對(duì)象。,,3,三級(jí)生態(tài)系統(tǒng)（Type Ⅲ Ecology）,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,七 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化,與一級(jí)生態(tài)系統(tǒng)相比，二級(jí)生態(tài)系統(tǒng)對(duì)資源的利用雖然已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)高的效率，但也仍然不能長(zhǎng)期維持下去，因?yàn)槲镔|(zhì)、能量流動(dòng)都是單向的，資源減少，而廢料不可避免地不斷增加。,,3,三級(jí)生態(tài)系統(tǒng)（Type Ⅲ Ecology）,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,七 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化,,為了真正轉(zhuǎn)變成為可持續(xù)的形態(tài)，生物生態(tài)系統(tǒng)已進(jìn)化成以完全循環(huán)的方式運(yùn)行。在這種形態(tài)下，沒有資源與廢料的區(qū)分，因?yàn)?，?duì)—個(gè)有機(jī)體來說是廢料，但對(duì)另一個(gè)有機(jī)體來說是資源。對(duì)于一個(gè)系

64、統(tǒng)來說，只有太陽(yáng)能來白外部，勃拉登·阿倫比建議將其稱作,三級(jí)生態(tài)系統(tǒng),。,,3,三級(jí)生態(tài)系統(tǒng)（Type Ⅲ Ecology）,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,七 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化,在這樣的—·個(gè)生態(tài)系統(tǒng)之內(nèi)，眾多的循環(huán)借助太陽(yáng)能既以獨(dú)立的方式，也以互聯(lián)的方式進(jìn)行物質(zhì)交換。這種循環(huán)過程在時(shí)間和空間上的差異相當(dāng)大。理想的工業(yè)社會(huì)(包括基礎(chǔ)設(shè)施和農(nóng)業(yè))，應(yīng)盡可能接近三級(jí)生態(tài)系統(tǒng)(如圖2—6所示)。,,3,三級(jí)生態(tài)系統(tǒng)（Type Ⅲ Ecology）,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,七 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化,,,3,三級(jí)生態(tài)系統(tǒng)（Type Ⅲ Ecology）,第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,七 工業(yè)生態(tài)系

65、統(tǒng)的進(jìn)化,在工業(yè)生產(chǎn)中采取的是產(chǎn)品系統(tǒng)管理，是指與產(chǎn)品生產(chǎn)、使用和用后處理相關(guān)的全過程，包括原材料采掘、原材料生產(chǎn)、產(chǎn)品制造、產(chǎn)品使用和產(chǎn)品用后處理。整個(gè)系統(tǒng)的物質(zhì)和能源、產(chǎn)品和副產(chǎn)品加人大的循環(huán)中，對(duì)生態(tài)環(huán)境不構(gòu)成威脅，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)生態(tài)化，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。,,4,理想工業(yè)生態(tài)系統(tǒng),第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,七 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化,,目前，理想工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式如固2—7所示，與下級(jí)生態(tài)系統(tǒng)模式相近。對(duì)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成的威脅較小，但該管理手段也無法完全滿足可持續(xù)發(fā)展模式的要求。,,4,理想工業(yè)生態(tài)系統(tǒng),第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,七 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化,,4,理想工業(yè)生態(tài)系統(tǒng),第二節(jié) 工業(yè)生

66、態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,七 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化,,現(xiàn)代生態(tài)工業(yè)新模式應(yīng)向三級(jí)生態(tài)系統(tǒng)模式靠近。對(duì)生態(tài)環(huán)境不構(gòu)成威脅，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)生態(tài)化，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。,,工業(yè)生態(tài)學(xué)思想的主旨是促使現(xiàn)代工業(yè)體系向三級(jí)生態(tài)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換戰(zhàn)略的實(shí)施包括四個(gè)方面：將廢料作資源重新利用；封閉物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)和盡量減少消耗性材料的使用；工業(yè)產(chǎn)品與經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的非物質(zhì)化；能源的脫碳。,,4,理想工業(yè)生態(tài)系統(tǒng),第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,七 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化,,將生態(tài)學(xué)概念運(yùn)用到工業(yè)體系最重要的貢獻(xiàn)在于工業(yè)生態(tài)學(xué)所提倡的全面的、一體化的觀念，它比上述觀念更為重要i而特別重要的是，從對(duì)生態(tài)運(yùn)行與調(diào)節(jié)機(jī)制的認(rèn)識(shí)中獲得知識(shí)，即從近50年來由理論生態(tài)學(xué)發(fā)展起來的充滿了控制論的學(xué)問中獲得知以。,,4,理想工業(yè)生態(tài)系統(tǒng),第二節(jié) 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化,七 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來說，對(duì)生物和工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)機(jī)制的知識(shí)可能演化成一種像長(zhǎng)期以來用于優(yōu)化工業(yè)生產(chǎn)體系各個(gè)不同組成部分的科技知識(shí)一樣的戰(zhàn)略理論。,,第三節(jié) 工業(yè)生態(tài)學(xué)主義研究?jī)?nèi)容及方法,一 實(shí)現(xiàn)工業(yè)生態(tài)化的手段及途徑,工業(yè)生態(tài)化的主要目標(biāo)是提高生態(tài)效率，,而非傳統(tǒng)含義上的單純