恢复生态学_第四章_种群和群落的生态恢复实践概述
生态恢复-恢复生态学复习资料
1生态恢复(狭义):是帮助退化受损或毁坏的生态系统恢复的过程,它是一种旨在启动及加快对生态系统健康,完整性及可持续性进行恢复的主动性为。
2生态系统的特点:(1)生态系统是由生命物体与环境相互联系而成的一个综合系统;(2)生物与环境长期协同进化;(3)生态系统是发展变化的;(4)生态系统是一个复杂的动态平衡体系(反馈调节制度);(5)自然生态系统都是程度不同的开放系统。
3生态系统类型:(1)陆地生态系统:森林生态系统;草原生态系统;荒漠生态系统;农用生态系统;城市生态系统;(2)水域生态系统:河流生态系统;池塘生态系统;海洋生态系统;(3)自然生态系统,半自然生态系统,人工生态系统;4恢复生态学:是研究生态系统退化的原因,退化生态系统恢复与重建的技术与方法及其生态学过程和机理的学科。
5强调生态重建的原因:(1)时间尺度跨度大自然恢复需要较长的时间尺度,远大于人工重建所需的时间;(2)自然恢复速度难以满足当前社会快速度,高建设的生态需求;(3)积极生态重建促进恢复,因势利导,因地制宜,注重生态效益和经济效益的协调统一。
6生态系统:在一定时间,空间范围内,生物群落及其生存环境通过物质循环和能量流动面相互作用,相互依存,所形成的具有一定结构和功能的有机整体。
7生态系统功能:物质循环;能量流动;信息传递。
8生态系统结构:?9生态系统的组成(四个部分):生物环境(生产者;消费者;还原者);非生物环境。
10食物链:生产者所固定的能量和物质,通过一系列取食和被取食的关系在生态系统中传递,各种生物按其食物关系排列的链状顺序,称为食物链。
11金属等有毒污染物在食物链中浓缩,产生的毒害作用具有生物放大效应生态碳循环的过程,以及水循环过程,氮循环过程,硫循环过程,P循环。
12碳循环过程:?13温室效应:?14生态系统能量流动特点:(1)越流越细:能量在流动过程中逐渐耗散;(2)单向流动,不可逆。
15生态系统的信息传递内容:(1)营养信息:食物链为一个营养信息系统;(2)物理信息:化学分泌物;(3)化学信息:声,光,色;(4)行为信息:行为格式。
《恢复生态学》课程教学改革中一些关键问题探讨
，
学生学 习积极性不高等 。为 了调动学生学习积极性，增
强教学效果 ，针对 《 恢复 生态学》课程教学过程 中存在关键
问题 进 行 深 入 探 讨 。
１ 课程 内容 改 革
《 恢复生态学》针对林学专业开课 ，授课学 时为 ３ ２学 时，无实验课 。考虑到大四学生考研和求职任务重 以及生产 实习需要 ，因此从大 四上期的开课 时间调到大三上期 。以董 世魁等 （ ０ ９ ２ ２ ０ ）【所编教材为主讲教材 ，设置授 课内容如 下： 】 恢复生态学背景和意义 、 发展历史和现状 （ ２课时 ） 、恢复生 态 学理论基础 （ ４课时 ） 种群和群落生态恢复应用与实践 （ 、 ４
与健康管理 （ 时） ２课 、全球变化与响应对策 （ ２课时）以及 可持续发展与生态环境保护 （ 课 时）等 。 ２ 教材 的不成熟使得授课时还需补充相关资料 。 然而 国内 关 于生态恢 复方面 的资料较欠缺 ， 国外 资料 整理则 比较费 神 。因此，课程组采用分工协 作办法 ，充分利用 网络和 图书 馆 资源 ， 为备课 、 授课分别收集整理文字 、图片和视频资料， 尤其是和生态恢复有关的新资料。如在讲授全球变化与响应 对策章节 时， 整理 了 自哥本哈根气候大会 以来 的各届气候大
然生态系统越来越 多地被改造为城镇和农田，原有 的生态系 统结构和功能退 化，有 的甚至丧失 了生产力【。生态 问题 的 ｌ 】 全球性 使得世界各 国十分重 视生态环 境方面 的科 学研究和 技术开发工作 ，《 恢复生态学》 因此备受重视 ，并成 为发展 速度最快 的学科之一【。《 ２ 恢复生态学 》在生态系统健康评 】 估 的基础上 ，对退化 生态 系统进行恢复重建 ，对健康的生态
பைடு நூலகம்
恢复生态学
第三节 生态恢复与社会经济发展和生态安全
• 生态安全及社会经济可持续发展的概念 广义的生态安全是指在人的生活、生产活动、 健康、安乐、基本权利、生活保障、必要 资源、社会秩序和人类适应环境变化的能 力等方面不受威胁的状态，包括自然生态 安全、经济生态安全和社会生态安全。这 些安全共同组成一个复合的生态安全系统。 狭义的生态安全指自然和半自然生态系统的 安全，即生态系统完整性和健康的整体水 平的反映。
• 基本概念之四——恢复生态学 恢复生态学：一门研究生态系统退化特征、 成因、过程及其恢复、重建机理、模式、 技术的科学，其研究对象是各种各样的退 化生态系统，研究的途径是追溯成因、描 述过程、揭示退化与恢复机理，并探索恢 复的方式与方法。
第一节 恢复生态学的基本概念和主要研究任务
• 基本原理——生态系统的自修复原理 生态系统是一个具有自修复能力的、有机的 系统。生态系统对干扰具有系统功能性的 阻抗、弹性和恢复力等有机体所具有的系 统特性。
第一节 恢复生态学的基本概念和主要研究任务
• 研究任务——退化生态系统恢复、重建技术 退化生态系统的恢复与重建的关键技术体系 生态系统结构与功能的优化配置与重构及其调控技 术 物种与生物多样性的保护、恢复与维持技术 生态工程设计与实施技术 环境规划与景观生态规划技术 典型退化生态系统恢复的优化模式试验示范与推广
第一节 恢复生态学的基本概念和主要研究任务
• 基本概念之四——恢复生态学 美国自然资源委员会：强调退化生态系统要 恢复到理想的状态。 国际恢复生态学会：强调生态整合性恢复。 余作岳和彭少磷：强调应用生态学过程。研 究生态系统退化的原因、退化生态系统恢 复与重建的技术与方法、过程与机理的科 学。
第一节 恢复生态学的基本概念和主要研究任务
生态学中的生态恢复
生态学中的生态恢复
生态恢复是指在一段时间内，通过人为的方式采取一系列恢复
措施，将原来生态环境破坏的地方重新变得生态环境良好，并恢
复生态系统原来的功能和服务能力。
生态恢复可分为三个阶段：
评估和计划、实施和监测，这三个阶段是互相关联的，相互影响的。
评估和计划
在生态恢复的第一阶段，策划者需要了解生态系统的基本概念
和原理，把握表明生态系统健康状态的指标，比如物种多样性、
生态系统结构和功能。
同时，也要深入了解造成生态系统受损的
原因，这一点对于对恢复生态系统的方案制定及其实施非常重要。
实施
实施是整个生态系统恢复的核心部分。
在实施过程中，根据计
划制定的措施，需要切实贯彻落实，如在破坏的区域进行土地复
原和所需的植物和动物的引入及其生长管理。
这个过程需要严格
贯彻因地制宜的原则，根据引入的植物和动物需要分析其能够承
受的环境因素，例如光量、温度、土壤成分等，进行合理布置，在整个过程中还需要密切关注各种物种的适应情况和生态系统的变化。
监测
恢复后的生态系统需要长期监测，以确定恢复计划是否真正实现了预期的目标。
监测项目需要对生态系统健康状态的指标进行定期评估，以及在后续的实施措施中进行修正，确保生态系统能够按照规律运作，以达到一个良好的生态平衡状态。
结语
总之，生态恢复是在破坏性的环境影响之后，通过人类干预来修复在过去被破坏的自然系统重要环节。
虽然生态恢复有一定的挑战，但在保护和修复我们生态系统方面，它应该被认为是我们应该继续推进和支持的重要领域。
《恢复生态学习题集》-公选课分析
第一章绪论一选择题1、下面哪一个选项是2007年召开的第18届国际恢复生态学大会主题（ C ）A边缘的生态恢复B生态恢复的全球性挑战C变化世界中的生态恢复2、哪个是国际生态学学会提出的定义（）A 维持生态系统健康及更新的过程B 强调恢复到干扰前的理想状态C 研究生态系统退化的过程及原因D 生态学恢复的过程与机理、生态恢复与重建的技术与方法的科学 3、国内外学者对恢复生态学及生态恢复定义不包括那个观点（）A 强调恢复到干扰前的理想状态B 强调其应用生态学过程C 生态整合性恢复D 生态学恢复设计二、判断题1、恢复生态学是研究生态学退化的结果与原因、退化生态学系统恢复的过程与机理、生态恢复与重建的技术与方法的科学。
（）2、中国恢复生态学学会成立，标志着恢复生态学学科已经形成。
（）三、填空题1、恢复生态学属于________的一个分支。
2、1985年，________成立，标志着恢复生态学学科已经形成。
1996年，第一届世界恢复生态学大会在________召开。
3、恢复生态学学科是以社会现实的________为研究对象，并以________为主要目的。
4、生态恢复的过程和机理研究，必须从不同的________上来进行，从宏观的________到微观的________,生态恢复的技术也从宏观的________到微观的________。
5、如何进行综合整治、防止土壤退化、恢复和重建退化资源、保证资源的可持续利用和保护生态环境，是________、________、________、________的关键。
6、恢复生态学学科的主要应用特征是________。
7、生态恢复实践必须遵循________，必须应用________来指导生态恢复实践，而________将是成功进行生态恢复的基础。
8、2000年召开的第12届国际恢复生态学大会，主题是________。
四、名词解释 1、恢复生态学第二章生态系统的退化及其机制一、选择题1、以下哪项不属于陆地生态系统的退化类型（）A 裸地B 荒漠化地C 盐碱地D 垃圾堆放场2、俗称的工业三废不包括（） A 废油 B 废水 C 废气 D 废渣二、判断题1、破坏是干扰的极端类型。
第四章 群落生态学教学内容
4.3、群落的结构
▪ 生活型 ▪ 群落的垂直结构 ▪ 群落的水平结构 ▪ 群落交错区与边缘效益 ▪ 影响群落结构的因素
▪ 群落结构是群落中相互作用的种群在协同进 化中形成的，其中生态适应和自然选择起了 重要作用。
▪ 协同进化包括物种间作用（即通过竞争决定 生存，确定种类组成）和物种对环境的适应 （生活型）。
1、生活型
▪ 定义：生活型是生物对气候条件长期适应的外
部表现形式。
▪ 植物划分标准：丹麦生态学家C.Raunkiaer：
选择休眠芽在不良季节的着生位置作为划分生活 型的标准。
▪ 类型：把陆生植物划分为五类生活型。
植物的生活型
• 高位芽植物：休眠芽位于距地面25cm以上。 • 地上芽植物：更新芽位于土壤表面之上，25之
几种常用的多度等级
德鲁捷（Drude） 克 列 门 茨 布 朗 - 布 朗 奎 (Braun-
(Clements)
Blanquet)
Soc Cop Cop2
极多 D
很多 A
多
F
Cop1 尚多 O
Sp
尚少 R
Sol
少
Vr
Un
个别
优势 丰盛 常见 偶见 稀少 很少
5
非常多
4
多
3
较多
2
较少
1
少
+
很少
R
稀少
Fig4.1 Desert Iandscape dominated by the creosote bush, Larrea tridentate,
▪ 应该强调，优势种对整个群落具有控制性影响，如果 把群落中的优势种去除，必然导致群落性质和环境的 变化；若把非优势种去除，只会发生较小的变化。
第四章种群生态学
二、种群增长规律
1、指数增长与J形曲线
方程式 dN/dt=rN 积分式 Nt=N0ert 种群r的为总种个群体内数禀，瞬N时t为增经长过率时，间tt为后时种间群，的N总0为个起体始数时。
2、Logistic增长与S形曲 线。方程 dN/dt=rN(1-N/K) 或 Nt=K/(1+ea-rt)
叫做冬眠。
西北农林科技大学林学院生态研究室
六、迁移
迁移是生物躲避原栖息地恶劣环境条件的 一种方式。
迁移的种类可分为两种： 1、迁徙：是方向性运动，如家燕从欧洲 到非洲的秋季飞行。 2、扩散：是离开出生地或繁殖地的非方 向性运动，可以躲避种内竞争及近亲繁殖，扩 大种群范围。
西北农林科技大学林学院生态研究室
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二、种间关系
种间关系包括竞争、捕食、互利共生等，是构成生物群落的 基础。其研究内容包括两个方面： ➢ 两个或多个物种在种群生态上的互相影响，即相互动态（codynamics） ➢ 彼此在进化过程和方向上的相互作用，即协同进化（coevolution）。
1.种间竞争
种间竞争（interspecific competition）是指两物种或更多 物种共同利用同样的有限资源时产生的相互竞争作用。 1.1种间竞争的典型实例与高斯假说
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第三节 种内种间关系
一、种内关系
存在于生物种群内部个体间的相互关 系称为种内关系（intraspecific relationship）。同种个体间发生的竞争 叫做种内竞争（intaspecific competition）。
西北农林科技大学林学院生态研究室
1、密度效应
恢复生态学第四章
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表1 生态恢复的技术体系
恢复 恢复 类型 对象
技术体系
技术类型
土壤肥力恢复技 少耕免耕、绿肥有机肥施用、生物培肥、化学
术
改良、聚土改土、土壤结构熟化等技术
土壤
水土流失控制与 保持技术
坡面水土保持林草、生物篱笆、土石工程、等 高耕作、复合农林牧等技术
土壤污染控制与 土壤生物自净、施加抑制剂、移土客土、深翻
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第三节 生态恢复与重建的程序
1. 确定系统边界：明确恢复对象的时空范围； 2. 生态系统状况调查； 3. 生态系统退化诊断：评价样点并鉴定导致生态系统退化的原因及过程，找出控
制和缓解退化的方法；
4. 确定目标、原则、方案：根据生态、社会、经济和文化条件决定恢复与 重建的生态系统的结构、功能目标，制定易于测量的成功标准，提出优 化方案，进行可行性分析和生态经济风险评估；
生态恢复技术方法按性质分为三种：物理（非生物）方法、生物 方法和管理手段。
生物控制跃迁阈值
非生物控制跃迁阈值
生态系统功
能
1
2
恢复需要提高
管理，以管理 措施为主
退化
3
4 5
恢复需要植被 处理，以生物 方法为主
恢复需要物 理环境改造 ，以物理方 法为主
6
7
恢复
未收干扰的
系统状态
退化的 第13页，此课件共36页哦
– 食物链变长
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物种多样性 （香农指数）
乔木层 灌木层 草本层
人工混交林 2.176 3.006 4.121
光板地 0
0.201 1.316
小良站人工植被恢复后的群落特征 （彭少麟，1995）
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第二节 群落结构和功能的恢复
一、群落结构和功能恢复的基本原理
（一）物种多样性在生物群落中的功能与作用 在生物群落中，不同物种的作用是有差别的
。其中有一些物种的作用是至关重要的，它们 会影响到整个生物群落的结构和功能，这样的 物种即称为关键种或关键种组。 关键种依功能或作用不同，可以分为 7类：捕 食者、食草动物、病原体和寄生物、竞争者、 共生种、掘土者和系统过程调控者。
二、物种多样性保护的方法
（二）种群调节与物种多样性保护
复合种群是指一个种的种群由数个处于半隔离 状态的亚种群组成，这些亚种群通过个体的迁 入或迁出和基因交流发生关系，从而使这些亚 种群联系在一起并保持稳定。源－汇动态。 在自然保护区的规划中，应尽量避免过多的汇 生境将源生境包围，过多的汇生境可能会成为 源生境个体的消耗地，从而使源生境中产生的 个体逐渐减少。
系统过程调控者 影响养分传输速率
固氮菌、菌根真菌分解者
功能群：具有相似的结构或功能的物种的集合， 这些物种对生物群落具有相似的作用，其成员相 互取代后对生物群落过程具有较小的影响。 意义：使复杂的生物群落简化，有利于认识系统 的结构和功能；弱化了物种的个别作用，从而强 调了物种的集体作用。
一、群落结构和功能恢复的基本原理
生物保护的景观生态安全格局
1源 Source， 2阻力面和等阻线 Resistance surface and isolines， 3 源间通道 Inter source linkage， 4辐射道 Radiating route， 5战略 点 Strategic point
三、种群恢复的途径和技术
（一）种群恢复的技术方法 ： 从影响恢复的环境因素来看，种群恢复可以分 为自然恢复和人工恢复。人工恢复对濒危物
种小种群的恢复具有重要意义。
种群恢复与种群管理方式有关。根据种群管理 方式，可以分为圈养、半野牧、野牧和野生等 4种类型。
二、物种多样性保护的方法 Fra bibliotek
（一）物种及生物多样性保护 生物物种有许多不同的概念，包括生物学物 种概念、系统发育学物种概念、进化生物学 物种概念等，这些不同的概念在一定程度上 影响保护的措施和途径。 不管采用哪种物种概念比如关键种，在生态 恢复过程中，物种的识别和功能的发挥必须 要给予充分的认识。优势种和关键种 乡土种群
关键种的分类及其作用
类型
捕食者
作用方式 抑制竞争者
实例 海洋：海獭 陆地：依大小选择性采食种子的 动物 大象、兔子
粘液瘤菌、采采蝇 演替中的物种更替，如森林中的 优势树种和杂草 关键的共生种依赖的植物资源传 粉者、传播者 兔子、地鼠、白蚁、河狸
食草动物
抑制竞争者
病原体和寄生物 抑制捕食者、食草 动物竞争者 竞争者 共生种 掘土者 抑制竞争者 有效的繁殖 物理干扰
二、物种多样性保护的方法
（三） 生物保护的景观规划
一个典型的安全格局包含以下几个景观组分： 源：现存乡土物种栖息地--物种扩散和维持的原点 缓冲区：环绕源周边的地区--物种扩散的低阻力区 源间联接：相邻两源之间最易联系的低阻力通道-生态流之间的高效通道和联系途径 辐射道：由源向外围景观辐射的低阻力通道 战略点：沟通相邻源之间联系有关键意义的“跳板 ”
第四章 种群和群落的 生态恢复
第一节 第二节 第三节 第四节
物种保护与种群恢复 群落结构和功能的恢复 栖息地生态系统的保护和重建 生态廊道的开辟与应用
第一节 物种保护与种群恢复
一、物种保护的重要性和必要性
物种为人类提供了食物的来源 野生物种是培育新品种不可缺少的原材料 物种是许多药物的来源 物种资源提供大量的工业原料 物种具有重要的科研价值 环境生态效益 美学和文化价值
生物多样性是人类宝贵的财富
（一）物种及生物多样性保护
物种为核心的景观规划途径
景观元素为核心和出发点的规划途径
物种保护始终是生物多样性保护的基础。
通过圈养、野牧、野生的种 群恢复方式
易地保护、就地保护
三、种群恢复的途径和技术
（二）种群恢复的管理措施
加强法制管理与公众教育，提高全民保护生物多 样性意识，为生物提供一个安全的生存环境。 创造或改善动物生存和繁衍的栖息地条件。 建立人工繁育及种群恢复基地，进一步开展科学 研究，加强国际合作和交流，为物种保护及种群 恢复提供理论基础和科学依据。
一、群落结构和功能恢复的基本原理
（三）
人工促进的自然恢复 改善退化生态系统的物理因素 改善退化生态系统的营养因素 改善退化生态系统的种源条件 改善退化生态系统物种间的关系
二、群落结构和功能恢复方法
（一）植物群落恢复方法
主要通过人工的手段，模拟自然群落的组织 结构，组建人工优化的群落类型。 以森林群落的恢复为例，可以通过对天然森 林的保护、退耕还林和迹地的植被重建等方法 恢复重建森林群落结构，以保证群落功能的正 常发挥。
植被生态恢复的措施
项目
加强对森林 和草地的保 护
应采取的措施
· 封山育林，使森林免受火灾、砍伐、家畜放牧、狩猎和樵采等威胁 · 维护自然的物种组合，年龄层次交错的森林和厚的地被层 · 保护传播花粉和种子的天然媒介，以及控制害虫的生物 · 制定防火计划
（二）
群落自然恢复 不通过人工辅助手段，依靠群落本身的能力 使其向着典型自然群落顺向演替的过程 。
森林群落的自然演替过程
恢复潜力度（RP）:退化群落更新库组成结构与更 高演替阶段群落组成结构间的相似度。 恢复度（RD）：低相似度向高相似度的发展过程 ，其自然恢复终极是与原群落相同的植被型。将 群落恢复度(RD)定义为退化群落通过自然恢复在 组成、结构、功能上与顶极群落阶段的最佳群落 的相似程度。 恢复速度（RS）：单位时间内群落恢复度向顶极 群落方向发生的位移。