贡嘎山山地暗针叶林带自然与退化生态系统生态功能特征_钟祥浩
收稿日期:2001-03-14。
基金项目:中国科学院重点资助项目(95-983108)。作者简介:钟祥浩(1942-),男(汉族),广东五华人,研究员。主要从事山地环境生态研究。
贡嘎山山地暗针叶林带
自然与退化生态系统生态功能特征
钟祥浩, 罗 辑
(中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所,四川成都 610041)
摘 要:通过贡嘎山暗针叶林带典型区自然与退化生态系统生物量、净初级生产量、光合生理特征、土壤CO 2排放通量及土壤温度变化等内容的观测研究,从一个侧面揭示了研究区山地暗针叶林带不同森林生态系统类型生态功能的现状特征。自然型生态系统生物量和净初级生产量分别具有耐阴的光合特性,水分利用速率较高,而蒸腾速率较低。轻度、中度和重度退化生态系统生物量分别为367.01、121.80和0.51t hm 2,净初级生产量分别为9.86、5.64和0.35t hm 2·a -1;退化生态系统建群种光饱和点、净光合速率及蒸腾速率均比自然生态系统建群种高,而水分利用效率则相应较低。另外,不同生态系统类型土壤CO 2排放量与地面生态系统结构和5cm 深土壤温度有密切的关系。关键词:山地暗针叶林;退化;生态功能;贡嘎山中图分类号:S718.55+3;18.55+6 文献标识码:A
山地暗针叶林带泛指分布于亚热带纬度位置海拔2800(2900)m 以上云杉(Picea )和冷杉(Abie s )为建群种的森林植被带。有人称之为亚高山暗针叶
带[1];另有人称为高山暗针叶林[2]。该植被带具有阴暗、潮湿的生态环境特征,在横断山地区有大面积的分布,是该地区山地植被垂直带谱中的优势带。其分布最高上限为4200(4300)m ,带幅宽达1400m 左右,该植被带森林资源丰富,是我国第二大林区———西南林区的主体组成部分。由于其分布海拔较高,且多位于江河上源,对江河中下游生态环境有重要影响。近来被中国政府确定为实施天然林保护工程的重要地区。
过去,由于人为的不合理采伐和局部地区自然灾害的影响,在山地暗针叶林带分布区出现多种类型的受损森林生态系统,我们称之为退化森林生态系统(本文简称为退化生态系统)。近来,随着自然保护工作的加强,特别是实施天然林保护工程以来,以前呈逆向演替的退化森林生态系统,开始朝正向演替方向发展。与未受干扰的自然顶极森林生态系统相比较,我们把受干扰和近来正朝正向演替方向发展的森林生态系统统称之为退化生态系统。
由于破坏程度和自然恢复演替时间的不同,因此,退化生态系统的类型比较多样,它们的生态功能
特征也不一样。因此,了解这些不同退化生态系统功能的变化及其恢复状况,对指导天然林保护工程的实施有重要的意义。为了能科学地评价退化生态系统的功能的变化,首先需要了解原始状态下的自然顶极森林生态系统的功能特征。
森林生态系统具有多种生态功能,植被光合作用是其中之一,有关贡嘎山亚高山森林系统植被光
全作用已有报道[3]
。本文着重对典型区森林生态系统光合生理过程中的能量转换及有机物质(生物量)的生成与土壤CO 2排放特征进行探讨。
1 研究区域与方法
研究区位于四川省西部贡嘎山东侧海螺沟海拔3000m ～3100m 的地段,其中有泥石流活动形成的扇形地,坡度7°～12°,面积约0.5km 2
,其上分布有不同退化程度的生态系统类型。扇形地周围为原始状态的自然森林生态系统,群落建群种为峨眉冷杉(A bies fabri ),可称为自然峨眉冷杉林生态系统。根据扇形地左侧海拔3000m 气象观测站资料,研究区年均温3.7℃,七月均温12.7℃,1月均温-4.5℃,≥10℃活动积温950℃,年均降水量1817mm ,年均相对湿度90.2%,年日照880h ,日照
19卷3期201～206页
2001年6月
山 地 学 报
JOURNAL OF MOUNTAIN SCIENCE
Vol .19,No .3pp201～206
J un .,2001
文章编号:1008-2786(2001)03-0201-06
DOI :10.16089/j .cn ki .1008-2786.2001.03.002
百分率20%。可见,气候寒冷而潮湿。根据退化生态系统退化程度的不同,我们选择了三种退化生态系统类型和一种自然森林生态系统类型(作为对照类型)进行重点研究。
在上述四种类型中,共布设了16块观测样地,样地面积为100m2～500m2。观测调查时间为1998～1999年。生物量的测定采用收获法;光合生理过程有关项目的测定,采用美国制造的CI-301PS CO2分析仪;林冠上空太阳辐射、光合有效辐射等项目的测定,采用中国长春气象研究所生产的TB Q-4-1型分光辐射传感器。四种被观测调查的生态系统类型形成年代的确定,采用枝轮法和树木年轮法。
2 研究结果
2.1 自然和退化生态系统的群落特征
为了叙述的方便,对被确定重点调查观测的四种类型取名如下:自然型、轻度退化型、中度退化型和重度退化型,并分别以英文大写字母N、L、M、H 表示。各类型的群落特征简述如下:
N型,为原始状态下的自然峨眉冷杉林生态系统,群落形成年龄为170a,属于开始进入顶极状态的原始峨眉冷杉林群落。建群种为峨眉冷杉,树高35m～42m,密度145株hm2,林冠层盖度0.70,有林木衰老死亡形成的林窗。次林层比较明显,组成树种为糙皮桦(Betula utilis)和五尖槭(A ce r maximowicaii pax);灌木层较发育,盖度0.5,主要种群为美容杜鹃(Rhododendron c alophylum)、冰川茶子(Rioes glac iae)、桦叶荚迷(V iburnum befulifolium)和心叶荚迷(V iburnum c ordifolium)多种绣线菊(Spiraea sp.)等。草本亦较发达,主要种类有鹿药(Smilacina japonic a)、多种苔草(Carex sp.)以及水金凤(Impatiens nolitange re)、冷水花(Pilea sp.)和石松(Lyc opodium annotinum)等。
L型,是峨眉冷杉和冬瓜杨(P opulus Purdomii)兼有的针叶阔叶混交林,群落形成年龄为92a,主林层以峨眉冷杉为主,树高在22m～30m,密度为850株hm2;冬瓜杨处于次林层地位,树高17m～22m,密度110株hm2,糙皮桦已开始进入次林层。主林层和次林层形成较大的盖度,达0.8～0.9,因此林下灌木和草本植物较少,灌木有心叶荚迷和更耐阴的绒毛杜鹃(Rh.pachytric hum)。草本有山酢浆草(Oxalis griffithii)和水金凤等。
M型,是以冬瓜杨和川滇柳(Salix rehde rana)为建群种和峨眉冷杉优势木已进入主林层的阔叶针叶混交林,群落形成年龄为52a。冬瓜杨树高17m～22m,密度415株hm2,川滇柳(Salix rehderana)树高13m～18m,密度114株hm2,出现衰老死亡现象,峨眉冷杉优势木树高14m～20m,密度1100株hm2。由于川滇柳的逐步死亡,出现一定的林窗,因此,林下灌木和草本较发育,灌木主要有悬钩子(Rosa tric olor)、冰川茶子和大叶冷水花和桦叶荚迷;草本植物有水金凤、黄水枝(Clintonia udensis)和七筋姑(Tiarella polyphylla)等。
H型,为峨眉冷杉林彻底破坏后的8a生迹地型退化生态系统,自然状态下,植被自然更新状况好,有多种悬钩子(Rosa、tric olor,Rubes mesogaeus)和多种乔木树种幼苗(冬瓜杨、川滇柳、峨眉冷杉等)混生,并有较多的早熟禾(Poa pem oralis)和马蹄莲(Zantedesc hina aethiopic a(L.)spre nger)等较不耐阴植物。
2.2 自然型与退化型生态系统的生物量和净初级
生产量特征
不同退化生态系统类型与自然生态系统类型植物群落的生物量和净初级生产量情况见表1。
从表1看出,原始状态下的自然峨眉冷杉林生态系统植物群落(N型)总生物量和净初级生产量都最高,除立枯量比L型和M型低和层间植物生物量比L型低外,其它各层生物量均处于最高的水平。轻度退化的针叶阔叶混交林生态系统植物群落(L
表1 自然型与退化型生态系统植物群落生物量与净初级生产量1)
Table1 Biomass and net primary productivity to the plant communities to the natural and degraded ecosystem 类型乔木层灌木层草本层地被层层间植物凋落物立枯量总生物量净初级生产量
N型321.03312.6891.18316.8310.1083.6376.697351.84411.335
L型257.3681.4810.4547.5360.1771.18640.723267.0159.862
M型114.4144.0510.8342.4560.0473.16117.435121.8025.645
H型0.4690.0080.0270.005-0.0230.0020.5090.346
1)单位:生物量(t hm2),净初级生产量(t hm2·a-1)。
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型)总生物量为N型的75.89%,净初级生产量为N
型的87.0%。中度退化的阔叶针叶混交林生态系统植物群落(M型)总生物量只有N型的34.62%,净初级生产量为N型的49.80%。重度退化的8年生迹地生态系统生物量和净初级生产量都处于极低水平。
从表中看出,轻度退化生态系统灌、草层生物量均比中度退化生态系统低,其原因在于峨眉冷杉林在这期间得到快速生长,控制主林冠层,盖度达0.8以上,同时主林层下还有一定数量的冬瓜杨阔叶林,两者形成比较郁闭的林下环境,灌、草植被不易发育,而耐阴的苔藓地衣植物得到较好的生长。此外,这期间冬瓜杨出现较大量的衰老死亡,所以立枯量比较高。冬瓜杨及前期川滇柳等落叶阔叶林的生长为峨眉冷杉林的生长创造了良好的生态环境条件,随着冬瓜杨的大量死亡,峨眉冷杉得到快速生长,并成为这期间群落生物量的主要贡献者,乔木层生物量占群落生物量的96.38%,既高于M型,也高于N 型。但是其总生物量还远比不上N型,从这一点上说来,它还是属于一种不健全的退化生态系统类型。
M型中的灌木、草本层生物量较高的原因在于这期间与冬瓜杨一起进入主林层的川滇柳出现大量衰老死亡的现象。川滇柳的死亡,形成一定面积的林窗,这为灌、草植被的发育提供了较多的光照资源,特别是灌木层生物量得到较明显的提高,它在M 型植物群落总生物量中占3.32%,接近于N型灌木层生物量在群落总生物量中的比例。但是M型群落总生物量只有L型的45.62%。显然,相对于N型来说,其退化程度还是比较明显的。
作为重度退化的H型,其各层生物量中的乔木层(实质上乔木树种幼苗)生物量占绝对的优势。可见,在湿度条件较高的峨眉冷杉林分布区,迹地的更新中,乔木树种得到较快的更新,其中冬瓜杨和川滇柳生长发育特别快。
我们对N型和L型植物群落中的乔木层、灌木层、草本层的叶面积指数进行了调查测定与计算,其结果见表2。
表2 N型和L型乔、灌、草本层叶面积指数
Table2 Leaf area indexes to tree,shrub and
herb parts to the N and L types
类型乔木层灌木层草本层总计
N4.5373.2911.1438.970
L7.6200.3750.0328.030
从表2可知,作为进入顶极群落状态的自然峨眉冷杉林乔木层叶面积指数并不高,比轻度退化类型低约60%,而灌木层和草本层叶面积指数均高于轻度退化类型。N型群落总叶面积指数比L型高。产生这种现象的原因,在于进入顶极状态的自然峨眉冷杉林出现较大面积的林窗(少量衰老林木的死亡形成),这为林下灌木层、草本层以及地被层的发育提供了有利的条件,使这些林下植物得到较好的发育。可见,原始状态下的自然顶极森林生态系统具有自身调节生态资源特别是光能资源在各层次中合理分配的功能,这样就使得其生物量、生产力以及保土保水、调节气候等生态功能达到最高的水平。而未进入顶极状态的其它森林生态系统缺乏对生态资源合理分配的能力,表现在它们的整体生态功能上是不高的或者有缺陷的,所以称它们为退化的生态系统。
上述分析可以得出这样一个认识,所有退化森林生态系统的生产力功能都比不上原始状态下的自然森林生态系统,其中的重要原因之一是生态资源特别是光能资源没有得到充分合理的利用,表现在乔、灌、草等各层叶面积指数比例的不协调。
2.3 自然型和退化型生态系统光合生理特征
森林生态系统的光合作用是植物生产力的基本因素,一定时间内生物量积累的测定常被认为是光合作用的一种测量。森林生态系统植物光合作用的强弱,决定了净初生产力的大小。不同地区不同森林生态系统类型光合作用的生理过程不同,同一地区(地段)不同植物组成的森林生态系统类型光合作用的生理过程也不一样,表现在它的生物量和净初级生产量有差别。按此原理,我们对研究区自然型和退化型生态系统优势种群和部分灌木、草本层有关种的光合生理特征进行了测定,结果见表3。
森林生态系统各组成分之间的能量交换是生态系统的基本功能之一。太阳辐射是进入生态系统的主要能源,但其中只有400nm～700nm可见光部分的辐射才能被绿色植物的光合作用所利用,到达森林的光合有效辐射能被森林植被吸收利用的,又只是很少的一部分。被森林植被吸收的光合有效辐射用于物质的合成与固定,同时驱动水分循环和养分循环并最终形成森林生态系统的各种服务功能。
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3期钟祥浩,罗 辑:贡嘎山山地暗针叶林带自然与退化生态系统生态功能特征
表3 不同生态系统类型优势种群光合生理有关指标1)
Table3 Some indexes to photosynthetic physiologcal features of the dominant species to the different ecosystem types
物种样本数2)光补偿点光饱和点最大净光合速率净光合速率蒸腾速率水分利用效率层片生态系统类型
峨眉冷杉
(一年生叶)
463586.68334613.806.6170.63510.420乔木N 峨眉冷杉
(二年生叶)
333464.99136810.175.33960.49310.878乔木N 峨眉冷杉
(阴叶)
423814.6481409.974.6710.32514.372乔木N 冬瓜杨59147228.863208127.3211.6552.8744.055乔木M、L
川滇柳2714618.880199519.7610.4221.9535.336乔木M、L
桦叶荚迷2714626.034115.516.789.6381.1838.17灌木M、L
悬钩子3427413.45142422.218.6031.2237.034灌木H、林缘
早熟禾166512.504107122.519.5721.2747.513草本H、林缘马蹄莲65153834.523123221.1214.8292.0837.119草本H、林缘
1)除水分利用效率单位为μmol mmol外,其余有关物理量单位均为μmol m2·s-1;
2)此栏各物种数值的分子为样本数,分母为平均光合速率的样本数。
从表3中可看出,不同森林生态系统类型的乔木层优势种群对光合有效辐射的利用是很不相同的。作为适应阴暗潮湿生态环境的峨眉冷杉,它的光饱和点不高,亦即在光合有效辐射(P AR)没有超过346μmol m2·s-1(一年生叶)以前,光合速率随光照的增强而迅速增加,研究中发现,超过此值后,光合速率下降。二年生叶和阴叶也有相似的特性,其中阴叶虽光合速率不高,但有充分利用弱光的特性。同时,峨眉冷杉还表现出水分利用速率较高,而蒸腾速率较低的特点,这就不能理解峨眉冷杉非潮湿阴暗的环境不长。峨眉冷杉林一旦遭破坏,阴暗潮湿环境发生改变,光照增强,为其它剩存峨眉冷杉树木所不适应,进而被喜阳植物所占据。
表3清楚地反映出,冬瓜杨和川滇柳是比较喜阳的植物,光饱和点分别高达2081μmol m2·s-1和1995μmol m2·s-1,高出峨眉冷杉6～14倍。在峨眉冷杉林被破坏出现光照条件较好的地方,冬瓜杨和川滇柳能够迅速的成长,净光合速率和最大净光合速率都远高于峨眉冷杉,生物量积累很快,使小生境朝着有利于峨眉冷杉生长的方向发展。但是,以冬瓜杨和川滇柳为建群种的森林生态系统,对水分的利用效率较低,蒸腾速率比较大。从水源涵养功能考虑,大面积的冬瓜杨和川滇柳生态系统的出现,将会减少地下水对江河的补给。可见,在横断山地区山地暗针叶林分布带,实施天然林保护工程,对保护和改善江河上源水源涵养功能的重要性不言而喻。
上述分析表明,研究区退化森林生态系统的功能退化不仅表现在生物量和生产力方面,还表现在对生态资源利用的分配上不合理,加大水分的蒸腾,降低水源涵养功能的作用。
研究中发现,研究区的大部分灌木和草本植物的蒸腾速率都比较低,而水分利用效率比较高。但是在峨眉冷杉林受到破坏的地方和在峨眉冷杉林缘处,其中不少灌木和草本植物表现出较高的光合速率和蒸腾速率。如表中所列悬钩子、早熟禾和马蹄莲在迹地和林缘处有较多的分布,并表现出较高的光合速率和蒸腾速率。退化森林生态系统中的灌木和草本,大多数都具有与喜阳建群种有似的光合生理特性。
2.4 自然型与退化型生态系统土壤C O2排放特征
不同生态系统下的土壤特性是不一样的。原始状态下的自然峨眉冷杉林下土壤为山地暗棕色森林土,土层较厚,有机质含量较高,0cm～7c m有机质含量为536.36g kg,7cm～15c m为163.74g kg, 15cm～35cm为83.13g kg。轻度退化生态系统(L 型)土壤表层0cm～8cm有机含量达565.33g kg,明显比前者高,但是8cm～20cm土层有机质含量只有9.22g kg,比前低得多。中度和重度退化生态系统土壤有机质富集与L型相似特点,即表层含量高,表以下低。
土壤CO2排放的强弱与土壤类型有关,更确切地说与土壤微生物活动和植物根系呼吸有关,而后者又与土壤温度状况有密切关系。不同生物系统类型土壤温度状况、微生物活性及植物根系呼吸强弱是不同的。反应在土壤CO2的排放有差别。同过1998-1999年5-11月不同生态系统类型土壤CO2
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排放通量的测定(结果见表4),发现迹地退化型(H)最高,轻度退化型最低,而无退化的自然型居中。
表4 不同类型生态系统土壤C O
2
排放通量
Fig.4 Nu mber of CO
2
release in Soil to of
the different ecosystem types
月份H型L型N型
5285.04261.74200.42
6465.32164.91229.62
7408.52202.65304.36
8510.14199.20329.14
9564.16145.07257.33
10318.04115.76199.28
1122.6266.17183.58
平均233.91123.76218.48
出现上述情况的原因:①与地面生态系统结构有关。H型地表只有疏稀的灌、草植被,地表和土壤升温较快,温度高有利于地表有机物质的分解,因而出现C O2的排放大于吸收;L型中的峨眉冷杉处于旺盛生长的时期,而且林下有一定数量的冬瓜杨阔叶树,郁闭度较高,地表光照作用弱,土壤温度相对偏低,因而出现C O2的排放小于吸收;N型生态系统结构处于最佳状态,乔、灌、草层搭配合理,地表升温作用既慢于H型,又高于L型,因而出现对CO2的吸收与排放处于相对的平衡状态。②可能与5c m 深处的土壤温度有较密切的关系。根据我们对这三种类型5cm深处土壤温度的观测(见图1),发现5～11月份,H型土壤温度明显高于其它两种类型,而N 型土壤温度恰好介于H型与L型之间。从而进一步说明无退化的自然生态系统土壤CO2的排放与吸收处于一种比较协调的状态。因此, 218.48kg hm2·d-1可作为评价森林生态系统是否处于退化状态的一个参考指标。
3 小 结
通过自然与退化森林生态系统生物量、
净初级
图1 不同生态系统类型5cm深处
土壤温度(月均值)变化对比图
Fig.1 Comparison graph to mean monthly temperature in Soil of5cm deep of the different ecosystem types
生产量、光合生理特征和土壤C O2排放通量及其与土壤温度之间关系等方面的研究,从一个侧面揭示了研究区暗针叶林带森林生态系统功能的现状特征。进入顶极状态的自然峨眉冷杉林生态系统的生物量、净初级生产量、光合生理过程中的有关参数以及土壤CO2排放通量等可以作为评价退化森林生态系统退化度的参考指标。通过自然与退化森林生态系统上述功能特征的研究,从另一个侧面揭示了青藏高原东缘横断山区山地暗针叶林带原始冷、云杉林生态系统一旦受到破坏,在自然条件下,恢复到最佳结构与功能状态,需要很长的时间。对贡嘎山峨眉冷杉林分布带来说,起码要100a以上。可见,在山地暗针叶林分布区实施天然林保护工程,建设功能高效和服务功能多样的山地暗针林叶生态系统,不仅要对其重要性有足够的认识,而且对其长期性要有充分的思想准备。
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Study of Characteristics of Ecological Function of
the Natural and Degraded Ecosystems in the Mountain
Dark Coniferous Forest Zone in Mt.Gonggashan
ZH ONG Xiang_hao and LUO Ji
(Institute of Mountain Ha zar ds and Environment of Chineses A cademy of Sciences and M inis try of Water Cons ervancy Chengdu610041China)
A bstract:Biomass,net primary productivity,photosynthetic physiological featur es,number of CO2release and tempture in soil of the natural and degraded ecosystems in the case study area in the Gongga Mountain were studied. Characteristics of ecological function of the different for est ecosystem types in the mountain dark coniferous forest zone in the studied area were revealed,throught the study metioned above.
Biomass and net primary productivity of the natural ec osystem are351.84t hm2and11.33t hm2·a-1respectively, of which the c onstructive specie(A bies fabris)has low photo-saturation point and transpiration rate,and high water utilization rate and photosynthetic rate under dark ec o-environment condition.Biomasses of light,middle and heavy degraded ecosystems are267.01,121.80and0.51t hm2respectively,and net primar y productivities are8.86,5.64and 0.34t hm2·a-1.Photo_saturation point,net photosynthetic rate and transpiration rate of the c onstructive species of the degraded ec osystems are much higher than that of the constructive specie of the natural ec osystem,but water utilization rate is ver y low.
Moreover,a number of CO2r elease from soils of the different degraded ecosystems relate with ecosystem structures and temperature of soil of5c m deep.
Key words:dark coniferous for est;degradation;ecological function;Mt.Gonggashan
退化湿地生态系统恢复的一些理论问题
退化湿地生态系统恢复的一些理论问题3 彭少麟 任 海 33 张倩媚 中国科学院华南植物研究所 广州 =摘要> 湿地是陆地和水生生态系统间的过渡带 作为一种重要的自然资源 湿地是野生生物的栖息地 可调控区域内的水分循环和≤! 等元素的生物地球化学循环 其生物生产力可为人类提供食物和商品 还能过滤和分解所吸纳的污染物 由于湿地的功能未受到足够的重视 全世界的湿地因大量围垦和干扰而丧失或退化 在退化湿地的恢复过程中 可用自我设计和设计理论!演替理论!入侵理论!河流理论!洪水脉冲理论!边缘效应理论和中度干扰假说等理论作指导 湿地恢复的方法包括 尽可能采用工程与生物措施相结合的方法 恢复湿地的供水连接 利用水文过程加快恢复 控制污染物的流入 修饰湿地的地形或景观 改良湿地土壤 在最佳位置重建湿地的生物群落 减少人类干扰 提高湿地的自我维持能力 建立缓冲带以保护自然的和恢复的湿地 建立湿地稳定性和持续性的评价体系并予以监控 关键词 湿地恢复 自我设计和设计理论 恢复技术 文章编号 中图分类号 ÷ 文献标识码 Τηεοριεσανδτεχηνιθυεσοφδεγραδεδωετλανδεχοσψστεμρεστορατιον.°∞ ≥ ∞ ± 2 ≥ ∏ ≤ ∏ ≤ ≥ ∏ ∏ 2≤ ∞ ., ,14 ? ? ∏ × √ ∏ 2√ ∏ × ∏ 2 ∏ ∏ ∏ ≥ ∏ 2 √ ∏ ∏ √ ∏ ∏ ∏ × ∏ ∏ ∏ 2 ∏ √ ∏ ∏ ∏ ∏ Κεψωορδσ ? ≥ 2 √ ∏ ∏ 3国家自然科学基金重大项目 !中国科学院生 物特支费 ≥× 2 2 !中国科学院生命科学创新小组和广东省基金 团队资助项目 33通讯联系人 收稿 接受 1 引 言 湿地是地球上水陆相互作用形成的独特生态系统 全球约有 ? 的湿地 约占地球陆地表面积的 其中约 的湿地分布在热带亚热带区域 此前 于 估计全球湿地有 ? 两者数据不同的主要原因是两人对湿地的划分范围不同 当前人们沿用较多的仍是较大的数据 ≈ 湿地是地球上最脆弱的生态系统之一 在蓄洪防旱!调节气候!控制土壤侵蚀!促淤造陆!降解环境污染等方面起着极其重要的作用 由于大多数人并未意识到湿地的重要功能 随着社会和经济的发展 全球约 的湿地资源丧失或退化 严重影响了湿地区域生态!经济和社会的可持续发展 ≈ 自 世纪 年代开始 西方发达国家就开展了有关研究和实践 以保护自然湿地并恢复退化的湿地生态系统 我国虽然起步晚一些 但发展很快 尤其是红树林湿地恢复和湿地综合利用方面 本文拟探讨湿地退化的原因!湿地恢复的有关理论及方法 2 湿地的功能及其退化原因 湿地是陆地和水生生态系统间的过渡带 其水位常常较浅或接近陆地表面 主要分布在海岸带和部分内陆区域 美国一般可将湿地分为海岸带湿地生态系统和内陆湿地生态系统 其中前者又可细分为潮汐盐沼!潮汐淡水沼泽和红树林湿地三类 后者可细分为内陆淡水沼泽!北方泥炭湿地!南方深水沼泽和河岸湿地四大类≈ 中国湿地的主要类型包括 沼泽型组 森林沼泽!灌丛沼泽!草丛沼泽!藓类沼泽 浅水植物湿地型组 漂浮植物!浮叶植物!沉水植物 红树林湿地型组 盐沼型组 灌丛盐沼!草丛盐沼 海草湿地型组≈ 湿地作为一种生态系统 其主要的功能体现在 调控区域内的水分循环 调节区域乃至全球≤! 等元素的生物地球化学循环 具有生物生产力 分解进入湿地的各种物质 作为生物的栖息地≈ 对人类来说 这些功能体现的价值包括 生物多样性的生境 调控洪水!暴雨的影响 过滤和分解污染物 改善水质 防止土壤侵蚀 提供食物和商品 旅游地点等≈ 应用生态学报 年 月 第 卷 第 期 ≤ ∞≥∞ ? °° ∞?∞≤ ≠ √ 14 Β ?
湿地恢复建设标准-final
湿地恢复工程项目建设标准（试行） （送审稿） 2007 北京
编制说明 本标准是根据国家林业局发展计划与资金管理司的要求，依据国家有关湿地保护与恢复和基本建设的法规、规范和技术标准编制，并经多次征求有关方面的专家意见、反复修改后而形成的。 湿地是重要的自然资源，是自然界最富生物多样性的生态系统和人类最重要的生存环境之一，它不仅为人类的生产、生活提供多种资源，而且具有巨大的环境调节功能和效益，在抵御洪水、调节径流、蓄洪防旱、降解污染、调节气候、控制土壤侵蚀、促淤造陆、美化环境等方面具有其它系统不可替代的作用，被誉为“地球之肾”。但在人类活动和自然因素的影响下，湿地丧失和退化严重，严重影响了湿地区域生态、经济和社会的可持续发展。我国是人口众多的发展中国家，尤其是湿地周边地区大多人口稠密，在经济发展的同时，人类对湿地利用强度不断增加，人为的不合理开发活动是导致湿地退化或丧失的主要原因。目前已颁布的《中国湿地保护行动计划》和正在实施的《全国野生动植物保护及自然保护区建设工程》、《全国湿地保护工程实施规划（2005－2010）》和《全国沿海防护林体系建设规划》都将湿地保护与恢复分别列为优先行动计划和重点工程，湿地保护与恢复工程的投资力度也不断加大。自2002年以来，国家林业局先后启动了湖北洪湖、河北衡水湖、黑龙江安邦河湿地、宁夏银川湿地等湿地恢复示范工程。但由于湿地类型不同、规模不一、面临的威胁不同，湿地恢复工程的建设内容复杂。为了因地制宜地确定湿地恢复工程项目的建设内容和建设规模，充分发挥湿地生态系统的功能，统一湿地恢复工程项目的有关技术标准和规定，使湿地恢复工程更为科学、合理和实用，以满足全国湿地保护工程以及相关部门对湿地的恢复、评价和科学管理的需要，国家林业局发展计划与资金管理司组织编制了湿地恢复工程项目建设标准。在总结我国以往湿地恢复工程项目建设经验的基础上，参考了国外先进的湿地恢复理念，编制完成了本建设标准。 本标准共分为5章28条。第一章总则，主要说明了湿地恢复工程项目建设的指导思想和原则；第二章湿地类型与规模，主要给出了不同湿地类型与规模的划分标准；第三章工程项目构成，主要给出了湿地恢复工程建设的项目构成；第四章工程项目建设布局，分别按类型和规模提出了湿地恢复工程项目的建设布局；第五章主要技术经济指标，分别按类型和规模给出了湿地恢复工程项目的主要技术经济指标。 《湿地恢复工程项目建设标准条文说明》是对《湿地恢复工程项目建设标准》编制的依据以及执行中要注意的事项的说明。 本标准由国家林业局计划与资金管理司提出。中国林业工程建设协会组织制订工作。 编写组 2007年8月
湿地生态恢复的原则、目标、特点、修复理论基础及技术和方案确定
湿地生态恢复的原则、目标、特点、修复理论基础及技术和方案确定 1 湿地生态恢复的原则 1.1 地域性原则 我国湿地分布广，涵盖了从寒温带到热带，从沿海到内陆，从平原到高原山区各种类型的湿地。因此应根据地理位置、气候特点、湿地类型、功能要求、经济基础等因素，制定适当的湿地生态恢复策略、指标体系和技术途径。 1.2 生态学原则 生态学原则主要包括生态演替规律、生物多样性原则、生态位原则等。生态学原则要求根据生态系统自身的演替规律分步骤分阶段进行恢复，并根据生态位和生物多样性原理构建生态系统结构和生物群落，使物质循环和能量转化处于最大利用和最优循环状态，达到水文、土壤、植被、生物同步和谐演进。 1.3 最小风险和最大效益原则 国内外的实践证明，退化湿地系统的生态恢复是一项技术复杂、时间漫长、耗资巨大的工作。由于生态系统的复杂性和某些环境要素的突变性，加之人们对生态过程及其内部运行机制认识的局限性，人们往往不可能对生态恢复的后果以及最终生态演替方向进行准确的估计和把握，因此，在某种意义上，退化生态系统的恢复具有一定的风险性。这就要求对被恢复对象进行系统综合的分析、论证，将风险降到最低程度，同时，还应尽力做到在最小风险、最小投资的情况下获得最大效益。在考虑生态效益的同时，还应考虑经济和社会效益，以实现生态、经济、社会效益相统一。 2 湿地生态恢复的目标 湿地生态恢复的总体目标是采用适当的生物、生态及工程技术，逐步恢复退化湿地生态系统的结构和功能，最终达到湿地生态系统的自我持续状态。但对于不同的退化湿地生态系统，其侧重点和要求也会有所不同。总体而言，湿地生态恢复的基本目标和要求如下： (1)实现生态系统地表基底的稳定性。地表基底是生态系统发育和存在的载体，基底不稳定就不可能保证生态系统的演替与发展。这一点应引起足够重视，因为中国湿地所面临的主要威胁大都属于改变系统基底类型的，在很大程度上加剧了我国湿地的不可逆演替。
退化生态系统恢复与重建的研究进展_白降丽
浙江林学院学报 2005,22(4):464～468 Journal of Zhe jiang Forestry C ollege 文章编号:1000-5692(2005)04-464-05 退化生态系统恢复与重建的研究进展 白降丽1,彭道黎1,庾晓红2 (1.北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室,北京100083;2.四川农业大学林学园艺学院,四川雅安625014) 摘要:如何保护好现有的健康生态系统,并恢复和重建退化的生态系统,已成为生态系统研 究的热点问题之一。在介绍退化生态系统及其恢复与重建等概念的基础上,讨论了退化生态 系统恢复与重建的目标、基本原则、方法以及程序,并进一步阐述了退化森林生态系统、退 化草地生态系统、退化湿地生态系统、废矿地、退化海岛生态系统、退化水生生态系统等恢 复与重建的研究进展。指出了退化生态系统恢复与重建的研究趋势,主要包括生态系统退化 的预测预报机制的研究,退化生态系统恢复过程和机理的研究,退化生态系统恢复与重建的 关键技术体系研究,退化生态系统恢复与重建的评价标准、评价方法、评价技术和评价指标 体系研究以及退化生态系统恢复与区域经济可持续发展关系研究。参47 关键词:恢复生态学;退化生态系统;恢复与重建;研究进展 中图分类号:S718.5 文献标识码:A 人类在改造利用自然的过程中,伴随着对自然环境产生的负面影响。长期的工业污染,大规模的森林砍伐以及将大范围的自然生境逐渐转变成农业和工业景观,形成了以生物多样性低、功能下降为特征的各式各样的退化生态系统(degraded ec osystem)。这些变化都严重威胁到人类社会的可持续发展。因此,如何保护现有的自然生态系统,综合整治与恢复已退化的生态系统,以及重建可持续的人工生态系统,已成为摆在人类面前亟待解决的重要课题。 1 几个相关概念 1.1 退化生态系统 陈灵芝等[1]认为退化生态系统是指生态系统在自然或人为干扰下形成的偏离自然状态的系统。章家恩等[2]认为退化生态系统是一类病态的生态系统,是指生态系统在一定的时空背景下,在自然因素和人为因素,或者在二者的共同干扰下,生态要素和生态系统整体发生的不利于生物和人类生存的量变和质变,其结构和功能发生与其原有的平衡状态或进化方向相反的位移(displacement),具体表现为生态系统的基本结构和固有功能的破坏或丧失,生物多样性下降,稳定性和抗逆能力减弱,系统生产力下降。这类系统也被称之为“受害或受损生态系统(damaged ecosystem)”。 不同的学者对退化生态系统类型的划分是不同的。余作岳等[3]将退化生态系统分为裸地、森林采伐迹地、弃耕地、沙漠化地、采矿废弃地和垃圾堆放场等类型。章家恩等[2]认为退化生态系统应分为 收稿日期:2004-09-09;修回日期:2005-03-28 基金项目:“十五”国家科技攻关项目(2001BA510B) 作者简介:白降丽,博士研究生,从事森林生态学研究。E-mail:bjl wtx@s https://www.360docs.net/doc/5c19232029.html,
退化生态系统的恢复与管理
退化生态系统的恢复与管理 ——兼论自然力在北京西部生态恢复中的作用 *蒋高明陈圣宾李永庚刘美珍于顺利 （中国科学院植物研究所, 北京香山南辛村20号, 100093） 摘要：目前，中国各种生态系统的退化现象非常严重，已经很难满足人类的生存需要。这种情况在很大程度上是由于人口的快速增加造成的，因为人口的增加必然导致对自然资源的过度开发，进而引起生态系统的严重退化。要解决这个问题，最好的办法就是帮助当地居民摆脱贫困。因此，资金应该用在人的身上，而不仅仅是栽树种草。因为栽树种草要花费大量的资金，但在稳定土壤方面的收效却很小。如果人口和动物的压力减轻了，自然恢复的力量就会加强，已经退化的土地会逐步恢复，从而建立真正的保护区。我们应该鼓励新型土地使用模式，比如生态旅游等，因为这种使用方式会将对自然生态系统的破坏减少到最低。为此，我们提出了用一小块土地支持一大片退化土地的恢复，并用自然的方法修复已经退化的生态系统。中国古代哲学认为人与自然应该是和谐相处而不是对立的，这种理念对于目前中国的生态系统修复仍然有指导意义。然而，如果我们要使所谓的生态工程达到预期目的的话，首先就要通过建立既符合生态标准又有经济效益的生态城镇来实现对人口的管理。 京西的生态修复已经成为北京市政府的一项重要任务。根据新的城市建设规划，门头沟区和其他几个区已经被列为京西生态涵养发展区，将成为北京的生态屏障。北京市政府最近决定为实现这个目标投入大量资金。本篇论文讨论了如何在京西地区，特别是门头沟区，对已经退化的生态系统进行修复。 关键词：生态系统退化，修复，自然过程，生态城镇，京西地区 生态系统退化是由于人为或者自然因素，而造成的生态系统生物生产力的下降、结构的简单化以及功能的丧失。由于人口和技术能力增加而导致生态系统退化的现象在全世界范围内有增无减，尤其在经济发展中国家更为严重。退化生态系统包括热带雨林、萨王那群落、亚热带森林、温带森林、温带草原、水生生态系统，以至于高寒荒漠。在我国的大部分经济欠发达地区，尤其是西部地区，普遍存在着低效益、高破坏性的社区发展模式如陡坡开垦、过度放牧、围湖围海造田、竭泽而渔等，加重了生态系统的退化。生态系统退化不仅带来了本身的生态问题，还诱发了其它严重的环境问题，如大河断流、洪水泛滥、荒漠化扩大、沙尘暴频次加大、水土流失、病虫害爆发、山体滑坡、泥石流、干旱化加重等等。为此，国家被迫在很多地区实施天然林保护工程、退耕还林还草工程、自然保护区工程等。为了使工程 *蒋高明，男，中国科学院植物研究所首席研究员，长期从事恢复生态学、城市生态学与生理生态学研究。EMAIL: jgm@https://www.360docs.net/doc/5c19232029.html,。
湿地生态系统恢复技术
湿地生态系统恢复技术 湿地是分布于陆地生态系统和水域生态系统之间具有独特水文、土壤、植被与生物特征的生态系统。按拉姆萨尔(Ramsar)公约，湿地的定义为：“天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地、水域地带，静止或流动的淡水、半咸水、咸水体，包括低潮时水深不超过6m的水域。”湿地为人类生产生活提供了水资源、生物资源、能源(泥炭、海盐等)、交通和旅游等资源，是地球上最具生产力的生态系统之一。湿地的物理、化学和生物组成部分交互作用，在调节气候、涵养水源、蓄洪防旱、净化水质、保护生物多样性等方面具有其他系统不可替代的环境功能和生态效益，被称为“地球之肾”。 我国湿地面积约2．5×107平方米，仅次于加拿大和俄罗斯，居世界第三位。但是，由于人口膨胀以及工业化、城市化、农业现代化的发展，湿地生态系统遭受了来自人类社会的巨大压力。主要表现为城市污染物的排放(废水、垃圾)、农业面源污染、湿地盲目开垦、滥捕滥捞、水资源不合理利用等，其结果造成河流断流、泥沙淤积、湖泊萎缩、污染严重、生物多样性减少。湿地己经成为全球最受威胁的生态系统之一，对湿地进行生态修复迫在眉睫。 湿地生态系统属于水域生态系统。其生物群落由水生和陆生种类组成，物质循环、能量流动和物种迁移与演变活跃，具有较高的生态多样性、物种多样性和生物生产力。湿地生态系统的生态过程研究是揭示湿地功能机理的关键。当前,国内外湿地生态过程研究主要集中在以下方面:①化学过程侧重研究各类湿地C、N、S、P等大量元素、微量元素和Hg等重金属循环,沉积物、枯落物的积累和降解及微生物在养分循环中的作用。②生物过程研究更加注意长期定位和模拟实验研究。同时开展了物种迁移与基因流动过程对区域生态环境影响的研究。 ③物理过程仍是侧重湿地生态系统能量流动过程,将系统热力学、信息论及控制论等新兴理论应用于湿地能量流动研究。通过对湿地区域生态环境的影响与相应研究,揭示湿地生态系统的功能过程。 湿地生态系统特点：一是脆弱性。水是建立和维持湿地及其过程特有类型的最重要决定因子，水文流动是营养物质进入湿地的主要渠道，是湿地初级生产力的决定因素，因此，湿地对水资源具有很强的依赖性。由于水文状况易受自然及人为活动干扰，所以湿地生态系统也极易受到破坏，且受破坏后难以恢复，表现出很强的脆弱性。二是过渡性。湿地同时具有陆生和水生生态系统的地带性分布特点，表现出水陆相兼的过渡性分布规律。三是结构和功能的独特性。湿地一般由湿生、沼生和水生植物、动物、微生物等生物因子以及与其紧密相关的阳光、水分、土壤等非生物因子构成。湿地水陆交界的边缘效应使湿地具有独特的资源优势和生态环境特征，为多样的动、植物群落提供了适宜的生境，具有较高的生产力和丰富多样的生物多样性。四是较强的自净和自我恢复能力。湿地通过水生植物和微生物的作用以及化学、生物过程，吸收、固定、转化土壤和水中的营养物质的含量，降解有毒和污染的物质，净化水体。因此，湿地具有较强的自净和自我恢复能力。 湿地恢复 ,一方面指受损湿地生态系统通过保护使之自然恢复的过程 ,另一方面指通过生态技术或生态工程对退化或消失的湿地进行修复或重建 ,再现干扰前的结构和功能 ,以及相关的物理、化学和生物学过程 ,使其发挥应有的作用。具体包括提高地下水位来养护沼泽 ,改善水由栖息地 ;增加湖泊的深度和广度以扩大湖容 ,增强调蓄功能; 迁移湖泊、河流中的富营养沉积物以及有毒物质以净化水质 ; 恢复泛溢平原的结构和功能以利于蓄纳洪水 ,提供野生生物栖息
恢复生态学教案(选修课)
贵州大学教案 课程名称：恢复生态学 教案目的及要求：了解恢复生态学产生的历史背景及国内外发展历程，明确恢复生态学要解决的问题。 教案重点与难点：重点为恢复生态学产生的背景。难点为恢复生态学的内涵及目的。 教案方法和手段：课堂讲述 课后小结：国内外恢复生态学的发展历程 课程名称：恢复生态学
教案目的及要求：了解恢复生态学与其他相关学科的关系，明确恢复生态学的理论基础和自身的理论体系。 教案重点与难点：重点为恢复生态学的理论基础。难点为自我设计理论的核心。 教案方法和手段：课堂讲述 课后小结：恢复生态学与相关学科的关系。 课程名称：恢复生态学 教案目的及要求：了解退化生态系统和健康生态系统的基本概念，掌握生态系统退化的机制和过程，了解我国脆弱生态系统的分布和特征。 教案重点与难点：重点为退化生态系统的成因和特征。难点是生态系统退化的机制和过程。 教案方法和手段：课堂讲述
课后小结：退化生态系统的类型和特征。 课程名称：恢复生态学 教案目的及要求：了解退化生态系统恢复与重建的目标、原则和程序。 教案重点与难点：重点为生态恢复的原则和程序，难点是生态恢复的方法问题。 教案方法和手段：课堂讲述 课后小结：生态恢复与重建的程序。 课程名称：恢复生态学
教案目的及要求：掌握生态恢复的基本方法和评价标准。了解森林生态系统退化的成因和过程，掌握森林植被恢复重建的重要理论。 教案重点与难点：重点为森林生态系统退化的成因和过程。难点是森林植被恢复重建的重要理论。 教案方法和手段：课堂讲述 课后小结：生态系统恢复成功的评价标准。 课程名称：农业生态学 教案目的及要求：了解退化生态系统植被恢复的生理生态学问题，农田土壤退化的类型和现状。 教案重点与难点：重点为森林植被恢复重建的生态学原理。难点是退化生态系统植被恢复的生理生态学问题
退化土壤生态系统的恢复与重建研究综述
土壤生态学作业 退化土壤生态系统的恢复与重建研究综述 学院： 班级： 姓名：
学号： 土壤退化是土壤物理、化学、生物学性质恶化导致肥力下降的总称，因此可分为土壤物理退化、土壤化学退化、土壤生物退化，土壤荒漠化是土壤退化的终极形式。土壤退化的原因非常复杂，有些完全是由于人类不合理利用所引起的，大部分是人类活动与自然条件综合作用的结果，主要以土壤侵蚀的形式致使土壤退化。 ①土壤物理退化：土壤物理退化主要有土层变薄、土壤沙化或砾石化、土壤板结紧实等，前三者主要是由土壤侵蚀引起的，而土壤板结紧实主要是耕作栽培措施不当所致，特别是随着农业机械化的提高，机械作业导致土壤压板也越来越严重。 土壤侵蚀也称水土流失，是指表层土壤或成土母质在水、风、重力等力量的作用下，发生各种形式的剥蚀、搬运和再堆积的现象。可见土壤侵蚀包括水力、风力、重力和冻融等类型。 水力侵蚀是指由于地表水的径流，导致土壤随水流走的现象，是最普遍、最广泛、最严重的一种土壤侵蚀，所以一般将土壤侵蚀视为水土流失。 风力侵蚀是指风将表层土壤吹走的现象，一般当风速＞4~5米/秒时，就会产生风力侵蚀的现象，当风速达8米/秒时，风力侵蚀就很严重。风力侵蚀的结果往往导致表层土壤沙化或砾石化，最终成为沙漠。 ②土壤化学退化：土壤化学退化包括土壤有效养分含量降低、养分不平衡、可溶性盐份含量过高、土壤酸化碱化等。长期单一的耕作种植制度，不仅过度消耗某些养分，造成土壤养分不平衡；而且有害有毒的物质增加，直接影响作物的生长。 主要是由于土壤氮磷不平衡，因此，九十年代前后施用磷肥的效果格外显著，但不久又出现大面积缺钾，钾肥效果越来越好，特别是高产农田，钾肥已经成为不可缺少的肥料，微量元素肥料也有很好的效果。
环境保护与可持续发展---生态系统退化
环境保护与可持续发展 第二章生态系统退化 生态系统：一定空间内生物成分（生物群体）和非生物成分（物理环境）， 通过能量流动和物质循环的相互作用和相互依存，所形成的一个功能单位。具有保持系统各组分成分稳定，能量和物质的输入与输出在较长时间内趋于相等，结构和功能处于相对稳定，在受到外来干扰时能自我调节并恢复到稳定状态的能力。 生态平衡是相对的动态平衡。当生态系统与外界发生直接或间接的联系时，都会受到来自外界的干扰。外界干扰在系统的耐受范围内时，由于生态系统自我调节并恢复的能力，既有可能恢复到原来的状态，也有可能达到新的平衡。当外界干扰强度过大或干扰时间过长时，生态系统内部的生物种类及数量将发生明显下降，使得生态系统的演替处于退化状态，简称生态退化。 自然因素造成的生态破坏称为第一环境问题，人为因素造成的破坏称为第二环境问题。 引起生态系统改变的重要因素： （1）间接驱动力： 1、人口的急剧增长，增加资源和环境的总消耗量； 2、人均收入的增加和生活水平的总体提高，增加了对自然资源的人均索取量； 3、妇女地位的提高、民主决策的加强、多方环境协议的制定等，使社会政治驱 动力作为影响决策的力量，向着有利于生态保护的方向发展； 4、人们的价值观、信仰和准则，影响人们的消费行为和环境认知价值，间接驱 动着生态系统的变化； 5、科学的进步与技术的发展在推动经济发展的同时，对生态系统产生正反两方 面的效应。技术进步，使大部分农产品的单位产量得到提高，也使砍伐森林的能力提高，海洋捕鱼的广度与深度加大，导致森林系统与海洋系统的破坏比以往更为广泛与迅速。 （2）直接驱动力：1、栖息地的被改变；2、过度开发；3、全球气候变暖。 第一节生态系统的基本概念 系统共性：1、具有能量流动、物质循环和信息传递三大功能；2、具有自我调节的功能；3、生态系统是一种动态系统。 生态系统的非生物成分：1、太阳辐射（直射和散射）；2、无机物质；3、有机物质；4、土壤。 生态系统的生物成分：1、生产者；2、消费者；3、分解者（又叫还原者）。 食物链：生物之间存在的捕食和被捕食的关系。 食物网：食物链相互交叉形成的复杂的捕食关系。某个环节（物种）缺失时，其他相应环节能起补偿作用
湿地生态系统修复理论及技术_孙毅.pdf
第33卷第3期内蒙古林业科技Vol.33No.32007 年 9月JournalofInnerMongoliaForestryScience＆Technology Sept.2007 湿地生态系统修复理论及技术 孙毅1,郭建斌1,党普兴2,刘艳辉1 (1.北京林业大学水土保持学院, 北京100083;2.国家林业局西北林业调查规划设计院, 陕西西安710048) 摘要:以生态学理论为指导,以生态恢复为主题,对湿地生态系统进行研究,分析湿地主要生态环境问题,重点 分析了主导生态因子水文特征的变化、形成原因及其生态影响。从湿地生境、湿地生物、湿地生态系统结构与 功能方面,系统地分析了湿地生态恢复的具体途径,同时为保障湿地生态系统稳定发展,提出了经济、生态协调 发展的管理模式。 关键词:湿地;生态系统;修复 中图分类号:P931.78文献标识码:A文章编号:1007-4066(2007)03-33-03 ResearchonEvergladeWetlandRemediation SUNYi1, GUOJian-bin1, DANGPu-xing2, LIUYan-hui1 (1.CollegeofSoilandWaterConservation, BeijingForestryUniversity, Beijing100083, China;2.InventoryandPlanningInstitute, StateForestryAdministration, Xian710048, China) Abstract:Evergladeisoneofthemostproductivitybiogeocenose, whichhasitsownenvironmentalfunctionand wetlandbenefit.Forthereasonitisoneoftheobjectsemphasizedlyprotectedbyhuman.Thispaperresearchesthe evergladebiogeocenosemodifiedwithwetlandremediationandguidedbybionomics, analysesthemainquestionsa-boutwetlandandenvironment.Theapproachofevergladewetlandremediationisanalyzed, andthemanagemode ofthebalanceabouteconomyandwetlandisbroughtforward. Keywords:everglade;wetland;ecosystem;remediation 基金项目:国家科技攻关计划(20005BA517A05) 湿地是分布于陆地生态系统和水域生态系统之 间具有独特水文、土壤、植被与生物特征的生态系 统。按拉姆萨尔(Ramsar)公约,湿地的定义为:“天 然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地、水域地 带,静止或流动的淡水、半咸水、咸水体,包括低潮 时水深不超过6m的水域。” 湿地为人类生产生活提供了水资源、生物资 源、能源(泥炭、海盐等)、交通和旅游等资源,是 地球上最具生产力的生态系统之一。湿地的物 理、化学和生物组成部分交互作用,在调节气 候、涵养水源、蓄洪防旱、净化水质、保护生物 多样性等方面具有其他系统不可替代的环境功能 和生态效益,被称为“地球之肾”。 我国湿地面积约 2.5×107hm2,仅次于加拿大 和俄罗斯,居世界第三位。但是,由于人口膨胀以及工 业化、城市化、农业现代化的发展,湿地生态系统遭 受了来自人类社会的巨大压力。主要表现为城市 ①收稿日期:2007-07-13
(完整版)恢复生态学复习资料22
第一章 生态恢复学：研究生态系统退化机理、恢复机制和管理过程的科学（董世魁，2009）。 生态系统退化：生态系统结构和功能的破坏和丧失、生态系统的服务功能和能力下降。 生态恢复的广义概念（选择） 1.修复(Rehabilitation)除去干扰，恢复到原来状态，但不一定是健康状态 2.重建(reconstruction)：人工建设改良，恢复部分结构功能 3.再植(Revegetation)：通过栽植、播种植被、恢复植被生态系统的结构和功能 4.修补(Remedy)：修补受损生态系统的结构和功能，使其良性发展。 5. 改良(Reclamation)：改善立地条件，以便使生物更好的生存或生长。 6.更新(Renewal)：人工维育或改造，促进生态系统更新和发展 7.更替（replacement）：提供相同立地条件或构建类似生态系统，以代替受损生态系统。 生态系统退化类型（填空） 根据尺度大小，分局部生态系统退化、区域生态系统退化和全球生态系统退化。 根据生态系统类型，分陆地系统退化、水生系统退化、大气系统退化和人类-自然复合生态系统退化。 依据成因类型，分为6种类型 1.裸地 2.森林采伐迹地 3.弃耕地 4.沙漠 5.废弃地（a、工业废弃地b、采矿废弃地c 、垃圾堆放场） 6.受损水域生态退化的原因与过程（填空、选择） 1.自然干扰（大气干扰、地质干扰和生物干扰） 物理干扰：火灾、冰雹、风暴、雪灾、霜冻、酸雨、泥石流、滑坡、洪水、潮汐、降水等； 生物干扰：捕食、放牧、伤害、取代其它有机体的非捕食性行为、系统中大型捕食动物的消失等 2.人为干扰：指的是由于人类生产、生活和其他社会活动引起的干扰对自然环境和生态系统施加的各种影响。属社会性压力。如污染、森林砍伐、露天开采、采集、狩猎、捕捞、旅游、探险等 生态系统退化过程详见课本第九页（简答题、选择题-刀耕火种属于哪一类退化） 突变过程：在受到特别强烈的干扰时，生态系统表现出的退化过程。 特点：干扰力>抵抗力，时间短，速度快，恢复慢。如火山、采矿 跃变过程：在受到持续干扰的作用下，生态系统最初并未表现出十分明显的退化或并未退化，但干扰的持续、破坏性进一步累积到一定程度后，生态系统突然剧烈退化的过程。
退化森林生态系统恢复与重建的基本理论及其应用_何正盛[1]
第16卷第3期重庆教育学院学报V ol.16N o.3 2003年5月Journal of Chongqing C ollege of Education May.2003 文章编号:1008-6390(2003)03-0059-04 退化森林生态系统 恢复与重建的基本理论及其应用 何正盛 (西南师范大学生命科学学院,重庆 400715) 摘 要:退化森林生态系统的恢复和重建工作需要接受科学理论的指导.本文论述了在恢 复与重建退化森林生态系统过程中应遵循的八条基本生态学和生态经济学原理,即生态演替 理论、地域性原理、生态位原理、生物多样性原理、物种共生原理、密度效应原理、限制因子理论 以及三效益相统一的原理,并举例说明了它们在实践中的应用. 关键词:退化森林生态系统;恢复与重建;原理;效益 中图分类号:X171.4文献标识码:A 近代以来,由于人口的持续增长、工业化和城市化的加速发展、人类对森林资源非持续地开发利用,导致了森林生态系统大面积消失和退化,并引发了日益严重的生态环境危机,已成为社会、经济可持续发展的严重障碍.保护和重建森林生态系统被看作是缓解环境危机,实现经济、社会、环境协调持续发展的根本措施.我国的森林生态系统退化现象十分严重,而且还在进一步加剧[1].保护我国现有的天然林生态系统以及恢复和重建我国退化森林生态系统,提高其生态服务功能,是改善我国生态环境状况的关键所在.退化生态系统的恢复和重建是一项复杂的系统生态工程,其目的在于建立具有人类和生态价值的新型持久生态系统[2].在进行退化森林生态系统恢复和重建工作时,我们需要把握和认识退化森林生态系统恢复与重建的基本理论,研究应遵循的基本原则.本文试论退化森林生态系统恢复与重建的生态学基本理论与生态经济学原理,并举例说明它们在实践工作中的应用,为我们的重建工作提供理论指导和实例借鉴. 1 生态演替理论 生态演替理论是退化生态系统恢复最重要的理论基础[3],生态演替按演替方向可分为顺向演替和逆向演替.生态系统的退化实质上是一个系统在超载干扰下逆向演替的动态过程[4],主要表现为生物多样性下降,生物生产力降低,系统结构和功能退化,稳定性下降以及生态效益降低.Clements F.E.的群落演替理论认为,生态演替是生物群落与环境相互作用导致生境变化的结果.生态系统的演替是渐进有序进行的,这就要求我们在进行退化森林生态系统恢复和重建过程中也要循序渐进,依据退化阶段,按照生态演替规律分步骤、分阶段地促进顺行演替,而不能急于求成,“拔苗助长”.例如,要恢复某一极端退化的裸荒地,首先应重在先锋植物的引入,在先锋植物改善土壤肥力条件并达到一定覆盖度以后,才可考虑草 收稿日期:2002-09-19 基金项目:重庆市科委攻关项目(2000-6505) 作者简介:何正盛(1975—),男,江西彭泽人,西南师范大学生命科学学院,硕士研究生,主要从事植物生态学和恢复生态学研究.
怎样恢复我国退化的生态系统
【摘要】我国是全球陆地生态最多的国家，基本囊括了全部的陆地生态系统类型，这些生态系统是我国社会经济持续发展的重要基础。但是，目前我国的生态系统都在处于不同程度的退化之中，形势不容乐观。退化生态系统的治理必须认清造成生态系统退化的原因和存在的关键问题，其中西部是重点。生态治理应当从基础的科学问题入手，减少人为压力，释放自然恢复潜力。国外成功的经验是利用自然力，国内外一些大型的生态工程之所以不能成功，正是因为违背了自然规律与经济规律。为此，我们建议对于我国的退化生态系统治理应当“以人为本”，将退化生态系统治理与正在发展的城镇化集合起来考虑，实施人口城市化、生态自然化；先易后难，分类治理；保障经费使用的有效性，并形成生态治理产业，促进我国各类退化生态系统的全面治理。 全球共有十大陆地生态系统类型，我国占其中九类，分别是热带雨林、常绿阔叶林、温带落叶阔叶林、寒带针叶林、红树林、草原、高寒草甸、荒漠、苔原。我国唯一缺乏典型的非洲萨王那群落(稀树疏林草地生态系统)，但是中国的四大沙地(浑善达克、科尔沁、毛乌素、呼伦贝尔)在健康状态下其结构与功能恰恰是“萨王那”类型的。这样，我国不仅是全球生态系统类型最多的国家，也是世界上唯一能够囊括全部陆地生态系统类型的国度。然后，非常不幸的是，我们这些生态系统都处在不同程度的退化过程中(刘国华等, 2000)。除了众所周知的森林锐减、荒漠化扩大外，那些过去较少受到破坏或轻度破坏的高寒草甸、温带草原也出现了严重退化。中国退化生态系统的现实异常严峻，如果控制不住，将会影响到国民经济的持续发展，甚至国家安全。由生态系统退化的诱发各种生态灾难，业已使国家蒙受了重大损失，如1998年仅长江和松嫩流域特大洪水，造成的直接经济损失就超过2000亿人民币！(温家宝, 1998)。生态破坏还加剧贫困，影响社会安定。在我国一些沙化严重的地区，当地农民被迫远走他乡，成为生态灾民。因此，我国退化生态系统的治理应当列为国家经济社会可持续能力建设的头等大事情来抓。 一、国内外的经验与教训 二、要认清生态治理存在的关键问题 针对日益严重的生态系统退化，国家相应启动了许多以改善生态环境的重大工程(国家林业局, 2002), 但是问题依然存在，一些治理效果相对于巨额投资来讲却不尽人意。造成这个问题的重要原因，我们认为，是长期以来人们忽视了下述关键问题的存在：第一，在西部经济发展方面，忽视了西部脆弱的生态环境和薄弱的社会基础这些基本事实。毛泽东(1956)在著名的《论十大关系》中有关于少数汉族与民族关系的精辟论述：“我国少数民族人数少，占的地方大。论人口，汉族占百分之九十四，是压倒优势”；“而土地谁多呢？土地是少数民族多，占百分之五十到六十。我们说中国地大物博，人口众多，实际上是汉族‘人口众多’，少数民族‘地大物博’，至少地下资源很可能是少数民族‘物博’”。确切地说，黑河-腾冲线是我国生态环境、社会经济、产业类型的综合分异线：东部以汉族为主, 占全国的94.3%，面积为42.9%；西部少数民族集中分布，人口虽只有5.7%，然其面积却达57.1% (张善余，1999)。目前，中国的东部经济发展很快，西部被迫追赶，但由于人才、交通与基础条件的限制，西部不可能赶上东部。中国1000个著名制造业的89%在东部，而西部仅占11%；仅一个江苏省(13.7%)就超过了西部十几个省的总和。因此，西部无论怎样追赶，经济的不平衡这条鸿沟是很难逾越的。而在盲目追求gdp中造成的西部生态退化所需的高额治理费用，却不得不由国家来“买单”，如2002年国家“六大林业工程”的256亿元主要用在了西部。 西部脆弱的环境容易造成水土流失、草场退化、土壤沙化、盐渍化、气候干旱化、水资源短缺等生态环境问题，因此应当成为国家生态保护与建设的重中之重。目前全国水土流失面积为3600 000 km2，其中约有80%发生在西部，全国每年新增的荒漠化土地也大都分布在西部地区。但从另一个角度看，西部孕育着巨大的生物多样性资源库，如云南是全国生物多样性最丰富的地区，野生稻、茶、香蕉的近缘种都在这里分布；新疆干旱区、青藏高原地区分布
退化生态系统恢复的策略
退化生态系统恢复的策略 [摘要]目前，我国人为导致的生态系统退化尚未得到根本性控制，对生态环境造成持续压力。尽管生态系统退化趋势已在局部地区得到遏制，但在一些重点生态系统退化省区和经济落后地区仍在加速扩展，生态系统恢复仍然面临着严峻挑战。为化解我国退化生态系统恢复中出现的主要问题，需要采取相应的多项策略。 [关键词]生态系统运行机制恢复 1完善退化生态系统恢复政策 退化生态系统恢复政策要有连续性和稳定性，同时需要根据形势的发展，进行修订补充或制定新的政策。例如，保护土地退化治理者合法权益的政策（如允许继承等）、生态退化严重地区生态移民政策、生态退化地区扶贫开发政策、户包治理小流域优惠政策、贫困户承包“四荒”治理优惠政策等。山区农民可根据当地实际情况，将防治生态退化的内容纳入乡规村约，以规范生态退化地区的生产建设活动。要积极推动土地产权的市场配置，利用产权价格机制遏制资源的流失和资源生产力的下降。选择优化的制度变迁路径，力求成本最小，收益最大。在不改变土地产权性质的前提下，明晰土地产权，构筑适应市场经济的土地产权制度框架，体现产权的排他性和对资源的保护性。界定各产权主体的责、权、利关系，在保证农民权利平等、机会均等、分配合理基础上，最大限度提高资源利用效率。 2建立政府调控与市场经济相结合的运行机制 注重市场经济与政府宏观协调管理相结合，建立退化生态系统恢复运行机制。针对不同类型区，有所侧重地采取不同的生态恢复措施。对生态环境脆弱的地区，采取生态移民的措施，以减缓环境压力；对生态承载能力较低的地区，进行退耕还林、退牧还草；对生态条件相对较好的地区，进行自然资源的优化配置，实现适度规模经营，提高资源配置效率。政府在生态恢复中的作用不可替代，在山区退化生态系统恢复的投资过程中，要综合权衡，统筹安排。应稳定增加投入来源，完善多元化、多层次的投入机制。将生态恢复的外部效果内在化，推动其市场化进程。有条件的山区要争取利用外资和世界银行贷款，开展经济效益明显的生态恢复项目。对于列入国家计划的重点生态恢复工程建设项目，按照项目法人制、招标投标制、建设监理制执行。 3建立生态效益补偿机制 生态恢复项目必须充分考虑农户的经济效益和获益分配公平性。生态退化地区应建立一套规范的资源有偿使用与生态效益补偿机制。对大幅度改善生态环境的资源利用者进行奖励，例如奖励其一定面积的荒地，并在数年内免收缴土地使用税；使退耕户享有生态恢复成果的处置权；对破坏生态环境的资源者则实施严
湿地植被生态恢复终审稿)
湿地植被生态恢复公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
浅析湿地植被的生态恢复与重建 摘要: 我国湿地植被类型丰富，在整个生态系统中起着举足重轻的作用。与此同时湿地植被面临的问题与威胁也比较严重。通过补水、封育、营养物质的控制、以及人工栽植湿地植物等技术措施，恢复重建重要的湿地生态系统。 关键词：湿地植被；生态恢复；技术措施 Analysis of wetland vegetation in ecological restoration and reconstruction Abstract: The types of wetland vegetation is very rich in Our country, playing an important role in the entire ecosystem. Meanwhile Wetland vegetation are facing the more serious threats and problems. The important wetland ecosystems can be restored and reconstructed by supplementing water, fencing, nutrient control, and artificial planting wetland plants and other technical measures. Key Words: wetland vegetation; ecological restoration; Technology 1 湿地的概念 自20世纪90年代以来，随着全球范围的生物多样性保护的意识增强，有越来越多的基金资助濒危湿地的保护与恢复，同时国际上有关受
湿地生态恢复和重建
湿地生态恢复和重建 摘要：湿地是介于水体和陆地之间的生态交错区，地球上不同海拔、不同纬度带都有形式各样的湿地，它们的形成过程、土壤类型、水文特征和植被等都各有特色，从而产生不同的生态效益。但是由于人类的活动，湿地生态系统正遭受前所未有的破坏，其带来的后果是极其严重的。因此湿地生态的恢复和重建势在必行！ 关键词：湿地生态系统恢复 【正文】 湿地生态系统具有陆地生态学和水域生态学所无法涵盖的特征和特性，其独特性在于它特殊的水文状况、陆地和水域生态系统交错带作用以及由此而产生的特殊的生态系统功能。湿地的价值表现在作为许多化学物质、生物物种和基因的源、汇、库。湿地由于广泛的食物链和丰富的生物多样性也被称为“生物超市”。它为许多动物提供了独特的生境，因此在自然景观保育中具有重要作用。是的因其对自然和人类产生的水和废弃物具有天然接收器的作用而被称为“地球之肾”。湿地还具有稳定水源供给。改变洪涝和干旱状况。净化水质。保护海岸线和调节地下水水位等功能。 然而，目前我国的湿地和世界其他国家的湿地一样正以令人担忧的速度消失，湿地的消失将给所在区域的经济的发展带来严重的损失。由于人们对河流自然走势的改造以及水土流失和环境污染等导致了现有湿地面积萎缩趋势。湿地质量还在不断下降。 在这个将要威胁人类未来生存的问题面前，社会各界不得不考虑如何去进行湿地的恢复和重建。
一、生态系统修复的原则 湿地的生态恢复指在退化和丧失的湿地通过生态技术或生态工程进行生态系统结构的修复和重建，使其发挥原有的或预设的生态服务功能。 为充分保护区域湿地的生物多样性及湿地功能，在制定恢复计划时因全面了解区域湿地的广泛信息，了解该区域湿地的保护价值，了解它是否是高价值的保护区，是否是湿地的典型代表类型，是否是候鸟飞行固定路线的重要组成部分等等。但同时，湿地恢复要确定一套现实的和动态的未来目标，而不是简单的对过去的生态系统的复制。根据生态系统自身的演替规律分步骤分阶段进行恢复，并根据生态位和生物多样性原则构建生态系统结构和生物群落，使物质循环和能量转化处于最大利用和最优循环状态，要达到水文、土壤、植被、生物同步和谐演进。 湿地生态恢复的可行性主要包括两个方面，即环境的可行性和技术的可操作性。通常情况下，湿地生态恢复的选择在很大程度上有现在的环境条件及空间范围所决定。现实的环境状况是自然界和人类社会长期发展的结果，其内部组成要素之间存在着互相依赖、互相作用的关系，尽管可以在湿地生态修复过程中人为创造一些条件，但只能在退化湿地基础上加以引导，将湿地作为自然景观的一部分。 退化湿地系统的生态修复是一项技术复杂、时间漫长、耗资巨大的工作。由于生态系统的复杂性和某些环境要素的突变性，加之人们对生态过程和其内部运行机制认识的局限性，人们往往不可能对生态修复