關于人類干擾與生態恢復第一節干擾與干擾生態學第二節退化生態系統的類型及其成因第三節恢復生態學及其基本理論第2頁,共34頁，2024年2月25日，星期天第一節干擾與干擾生態學1、干擾的定義干擾是自然界一個重要而又廣泛存在的現象。指群落外部不連續存在、間斷發生的因子的突然作用或連續存在因子超“正常”范圍的波動，這種作用或波動能引起有機體、種群或群落發生全部或部分明顯變化，使其結構和功能受到損害或發生改變。第3頁,共34頁，2024年2月25日，星期天2、干擾的類型按干擾動因分為：自然干擾和人為干擾按干擾產生的來源分為：內部干擾和外部干擾按干擾性質分為：破壞性和增益性干擾第4頁,共34頁，2024年2月25日，星期天自然干擾的作用總是使生態系統返回到演替的早期階段。人為干擾可以使演替加速、減緩、改變方向以致向相反的方向進行。人為干擾的特點：從傷害強度、作用范圍、持續時間、發生頻率、潛在危害、誘發性等方面，常高于自然干擾。第5頁,共34頁，2024年2月25日，星期天人為干擾的主要形式1.對森林和對草原植被的砍伐與開墾2.污染3.采集4.采樵5.狩獵和捕撈新的形式——旅游、探險等第6頁,共34頁，2024年2月25日，星期天內源干擾是指由內源因子對系統發生的作用。如森林生態系統中，樹木的傾倒、種間競爭等。外源干擾的動因源于系統外部。第7頁,共34頁，2024年2月25日，星期天干擾具有破壞性和增益性兩重性。關鍵取決于干擾的強度和時間。（1）干擾并不總是對生態系統的一種破壞。如合理的人為采伐、修枝等能促進森林的發育和繁殖，提高森林生態系統服務功能的效率。（2）從生物意義上講，有些干擾是積極的甚至是必要的。如根據中等干擾理論，適度干擾可以增加生態系統的多樣性，從而提高系統穩定性。

(結論）第8頁,共34頁，2024年2月25日，星期天因此，許多干擾都具有破壞作用和增益作用兩重性，關鍵取決于干擾的強度。第9頁,共34頁，2024年2月25日，星期天3、干擾生態學及學科任務是研究各類干擾對生命系統作用規律的科學。任務一：通過對干擾類型、方式、強度、頻率、時間等特性的研究，揭示不同干擾對生物個體、種群、群落和生態系統方式、機制及其退化的影響原因。任務二：對干擾的性質及發展趨勢做出科學的預測，為受損生態系統修復、重建和科學管理提供理論依據。第10頁,共34頁，2024年2月25日，星期天4、干擾生態學的基本研究內容（1）研究特定生態系統的干擾因子類型、干擾狀況和干擾體系，即干擾因子及其存在規律和發生行為；（2）研究生物個體對干擾的適應行為及其機制；（3）研究生態系統各組分對干擾的反應；（4）研究干擾與生態系統的發展進化；（5）研究干擾的生態學意義在生態管理中的應用。第11頁,共34頁，2024年2月25日，星期天第二節退化生態系統的

類型及其成因

1、定義：相對于健康生態系統而言，它是一類“病態”生態系統，是指在一定的時空背景下，生態系統受自然因素、人為因素或二者的共同干擾下，使生態系統的某些要素或系統整體發生不利于生物和人類生存要求的量變和質變，系統的結構和功能發生與其原有的平衡狀態或進化方向相反的位移。又稱為“受損或受害”生態系統。原因：多方面，自然和人為干擾是兩大觸發因子第12頁,共34頁，2024年2月25日，星期天2、退化生態系統的類型1.裸地(barren)：分為原生和次生兩種2.森林采伐跡地(loggingslash)3.棄耕地(abandonedtill,sidcardcultivated)4.沙漠及荒漠化(desert)5.采礦廢棄地(minederelict)1）由剝離表土、開采的廢石及低品位礦石堆積所形成的廢石堆廢棄地

2）隨著礦物的開采而形成的大量采空區域，即開采坑形式的廢棄地

3）由各種分選方法選出精礦后的剩余物的排放而形成的尾礦渣廢棄地

4）開采石料而形成的采石礦廢棄地6.垃圾堆放場(wastesstackbank)7.污染的水域第13頁,共34頁，2024年2月25日，星期天第14頁,共34頁，2024年2月25日，星期天4、中國的脆弱生態系統脆弱生態系統是指自身穩定性差、對外界干擾抵抗能力低的生態系統。內涵：1.這類系統的正常功能一旦被打亂，系統常發生不可逆變化而失去恢復的能力

2.系統發生的變化不僅能影響當前或近期人類的社會生產、生活和對自然資源的利用，甚至能長期改變一個地區的生產結構、生產和生活方式；

3.系統退化后的恢復是比較困難的。脆弱生態系統受到干擾后極易成為退化的生態系統。但二者不是一個概念。第15頁,共34頁，2024年2月25日，星期天脆弱生態系統的形成原因自然因素——如地質脆弱因子、地貌脆弱因子、生物群體結構、氣候脆弱因子人為因素——如過度墾殖土地、過度放牧、長期不合理灌溉、工農業污染等第16頁,共34頁，2024年2月25日，星期天第三節恢復生態學及其基本理論1、恢復生態學（restorationecology）誕生于20世紀70年代。是研究生態系統退化的原因、退化生態系統恢復與重建的技術與方法、生態學過程與機理的科學。學科任務是：致力于研究自然災變和人類活動壓力條件下，受到破壞的自然生態景觀的恢復和重建問題。第17頁,共34頁，2024年2月25日，星期天2、理論研究內容生態系統的結構、功能以及生態系統內在的生態學過程與相互作用機制生態系統的穩定性、多樣性、抗逆力、生產力、恢復力與可持續性研究先鋒群落與頂極群落的發生、發展機理與演替規律研究不同干擾條件下生態系統的受損過程及其響應機制研究生態系統退化的診斷及其評價指標體系研究生態系統退化過程的動態監測、模擬、預警及預測研究第18頁,共34頁，2024年2月25日，星期天3、應用技術研究內容1.退化生態系統的恢復與重建的關鍵技術體系研究2.生態系統結構與功能的優化配置及其調控技術研究3.物種與生物多樣性的恢復與維持技術4.生態工程設計與實施技術5.環境規劃與景觀生態規劃技術6.典型退化生態系統恢復的優化模式試驗示范與推廣研究第19頁,共34頁，2024年2月25日，星期天4、制約學科發展的理論和實踐問題生態系統恢復的不可確定性生態系統恢復要求綜合考慮生態、經濟和社會因素，但對時間、空間上存在異質性的生態系統而言，很難恢復到理想狀態，在有持續干擾情況下尤其如此由于生態系統的復雜性，對生態系統退化程度和干擾因子很難概括出一些易測定、又能反映實質的具體指標（續）第20頁,共34頁，2024年2月25日，星期天生態系統恢復和群落的自然演替是一個動態的過程，在研究實踐中，對兩者的區分常常很困難生態系統恢復的時間到底要持續多長，這需要進行可重復和長期的試驗及觀測，短時間尺度的研究不能準確回答這個問題生態系統恢復的機理還不清楚，尤其是重新引進當地消失的物種在恢復中的作用與角色還難以正確判斷第21頁,共34頁，2024年2月25日，星期天5、恢復生態學的基本理論

自我與人為設計理論生態學理論生態恢復理論第22頁,共34頁，2024年2月25日，星期天自我與人為設計理論是恢復生態學自身產生的理論自我設計理論認為，只要有足夠的時間，退化生態系統將根據環境條件合理地實現自我組織并會最終改變其組分。人為設計理論認為，通過工程方法和植物重建，可直接恢復退化生態系統，但恢復的類型可能是多樣的。第23頁,共34頁，2024年2月25日，星期天生態學理論恢復生態學應用的最主要的理論是生態學理論。主要有:

限制性因子理論（尋找恢復的關鍵因子）種群密度制約及分布格局原理（確定物種空間配置）生態適應性理論（采用土著種進行恢復）生態位理論（合理配置物種及其位置）演替理論（縮短恢復時間）植物入侵理論（物種配置越合理，不可入侵性越強）生物多樣性理論（物種配置的多樣性，提高穩定性）第24頁,共34頁，2024年2月25日，星期天生態恢復理論

（1）生態恢復原則自然法則社會經濟技術原則美學原則第25頁,共34頁，2024年2月25日，星期天第26頁,共34頁，2024年2月25日，星期天退化生態系統恢復和重建主要原則地域性原則不同區域的生態環境不同，物種的引進、生物群落的設計都要因地制宜。生態學與系統學原則恢復和重建過程中要遵循生態學原理，分階段分步驟循序漸進；要從生態系統層次構建群落。使系統持續發展。最小風險原則與效益最大原則。第27頁,共34頁，2024年2月25日，星期天（2）生態恢復機理退化生態系統恢復重建的順序：首先是建立和完善生產者亞系統（主要指植被），這是恢復的必要條件和基礎。同時或稍后，設計和建立消費者亞系統、分解者亞系統，再考慮生境的多樣性。第28頁,共34頁，2024年2月25日，星期天恢復和重建的不確定性：

HobbsandMooney指出，退化生態系統恢復和重建的可能發展方向一般要包括：退化前狀態、持續退化、保持原狀、恢復到一定狀態后退化、恢復到介于退化與人們可接受狀態間的替代的狀態或恢復到理想狀態等幾個階段和過程。第29頁,共34頁，2024年2月25日，星期天第30頁,共34頁，2024年2月25日，星期天HobbstandNorton的臨界閾值理論，該理論假設生態系統有4種可選擇的穩定狀態，狀態1是未退化的，狀態2和3是部分退化的，狀態4是高度退化的。第31頁,共34頁，20