生态工程的生态系统VIP专享VIP免费

生態工程的生態系統理論第3章生態與工程間的鴻溝第4章大自然中有一個看不見的尺度第5章泥碳湖邊的徘徊第6章生態系統與生物多樣性第7章生態系統與棲地理論第8章生態系統的調控機制第9章生態系統的演替與發展第10章生態系統的更新與人為參與第11章生態系統在工程上的實踐第貳篇第3章生態與工程間的鴻溝1919年美國生態學會(EcologicalSocietyofAmerica)在聖路易召開成立大會時，學會主席墨里(Dr.BarringtonMoore)(1)就提出生態學是一門整合的學科，他說道：「生物學的領域愈來愈廣泛，各學門的分支愈來愈多。生態學是將生物學各學門的相關性，依著邏輯再作整合的學門。」這些學科，當時不只包括生物學的傳統領域：動物學與植物學，也包括森林學、地理學、礦物學、土壤化學、土壤物理學、細菌學與地質學等，但是不包括工程學。生態學的瓶頸生態學是探討生物與環境相互影響的科學，但是美國喬治亞大學生態學院的葛利教授(FrankB.Golley)(2)卻提出，在生態學的發展上，只考慮到自然環境對於生物的影響，一直未考慮到人為對生物的影響。主要的原因是許多生態學家認為自然環境是給予者，所以人不應該去改變；自然環境是經過長時間緩慢演替的結果；演替的結果產生優勢的群落，能夠全然適應環境，是最佳的狀態，因此不需要人為的介入。但是工業革命以來，自然環境不斷地受到人為的影響，全世界已無任何地方能夠脫離人為的影響。而且人為的影響並不全是有害的，大自然的變化充滿了不確定性，早期人類要生存，必須耕種作物；人類要來往，必須搭橋築路；人類要居住，必須建築。耕種田地、搭橋築路、建築房子都改變了原來的地形地貌。不過耕種，可以預期有收成；搭橋，可以預期過河；建築，可以預期遮風擋雨。人為了生存，必須在土地、河川、建築上改變大自然，才能獲得可以長期預期的結果。束手無策的對策也有些人為的影響對環境是不利的，如環境污染、臭氧層破壞、生物棲地破壞、生物瀕臨滅絕、資源枯竭等。生態學家由於研究生物與大自然的關係，最了解生物受到的威脅，他們最早發現問題，卻不易提出解決問題的方法。因為生態學的基本邏輯是抽離人為的影響。因此，生態學家經常認為解決問題最好的方法，就是不採取行動，將人的影響抽離，讓自然演替去進行。哪裡的生物棲地受破壞，不讓人進去就可以了；哪裡的工廠是污染源，命令遷廠就可以了；哪片濕地淤積劣化，那就讓濕地陸域化。結果，需要保護的地方愈來愈退到邊陲。難道改善環境的工程都是那麼邪惡嗎？難道工程師不了解保護自然環境的重要性嗎？-9-水域生態工程－人工濕地工程師對生態的重視工程是應用科學的原理去規劃、設計、建造與維護。而科學思考都來自對於自然物質的探討，最後都會接觸到自然的問題，因此工程的執行並非與生命無關。例如十六世紀的科學家帕利西(BernardPalissy，1509-1590)提出造林時，就是為了保護土壤避免被沖蝕。造林是人為活動，在保護土壤上並沒有與自然化育土壤的功能相牴觸。十七世紀的科學家聖托力歐(SantorisSantorio，1561-1636)提出醫院建築要貼近流水邊，使病人如同躺臥在可安歇的水邊，可見建築工程是有考慮到自然環境的因子。十八世紀的科學家杜波埃特(P.L.G.DuBuat，1734-1809)，就提出水流經過不同土地時，承受不同的摩擦阻力，去設計自來水在自來水管中的流動。十九世紀的科學家金恩(F.H.King，1848-1911)提出土壤永續使用的施肥與灌溉工程，證明工程是可以考慮環境資源，以利土地的長期經營使用。這些思潮對於近代工程發展的影響是顯著的。所以在1850年代，就有一群土木工程師稱自己是衛生工程師，他們在克里米亞戰場上，配合南丁格爾的建議，興建通風的建築、排除積水以及改善飲用水質，大大地減少當地士兵的死亡率。戰後這群工程師結合化學的技術，發展都市污水膠凝沈澱，改善市區排水的惡臭；又實施公共飲水的加氯消毒，有效抑制藉水傳播的流行病。到了二十世紀，在美國麻省理工學院第一位女教授理查絲(E.S.Richards，1842-1911)的推動下，在傳統的土木工程學科增設「環境化學」、「生態環境學」與「環境微生物學」的課程，開啟了近代的「環境工程學」。近代工程的迷思—─但是傳統的工程有一...