3退化生态系统的成因.ppt

恢复生态学 Restoration Ecology 生态系统退化的诊断：生态恢复的基础和前提 第三章 退化生态系统的成因、诊断方法及退化特征 主要内容 1.退化生态系统的定义 2.生态退化的含义 3.生态退化的成因与类型 4.生态系统退化过程 5.生态系统的退化程度诊断 6.退化生态系统的特征 引言 生态退化和生态恢复是相反的两个过程，要进行生态恢复，首先需要了解生态系统退化的动因，区别不同的退化类型，并对其退化状况进行诊断，因此，对于退化程度的诊断是进行生态恢复与重建的基础和前提。 退化生态系统实际上是生态系统演替的一个类型，即：逆向演替形式。退化生态系统形成既可能是自然的，也可能是人为的，我们主要限于人类干扰形成的退化生态系统。 人类由于各种限制或认识不足而使生态系统受害或受损，在恢复时所付出的努力要比利用或破坏时要大得多。而且从目前的研究和实践结果看，复制型的生态系统恢复似乎是不可能的。 1.退化生态系统的定义 目前主要采用下面的定义： ★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，其基本特征是生态系统结构和功能的衰退。与自然系统相比，一般地，退化的生态系统种类组成、群落或系统结构改变，生物多样性减少，生物生产力降低，土壤和微环境恶化，生物间相互关系改变。 ★当然，对不同的生态系统类型，其退化的表现是不一样的。例如，湖泊由于富营养化会退化，外来种入侵、在人为干扰下本地非优势种取代历史上的优势种等引起生态系统的退化等，往往这种情况下会改变生态系统的生物多样性，但生物生产力不一定下降，有的反而会上升(Berger，1993)。 1.退化生态系统的定义 根据受损特征可将生态系统退化分为结构受损类型和景观受损类型。 前者主要表现为：生物多样性减少、群落结构简化、食物网简化、总生物量减少、生产力下降、矿质循环开放、生境恶化，以及系统稳定性减弱、抗干扰能力和自我维持能力下降等； 后者主要是群落遭到成片的彻底清除，连续的景观发生片断化，从而导致边缘效应的增强、岛屿效应产生以及小种群效应增强等，加剧了生物多样性丧失、种群繁殖力减弱，以及生境条件恶化等。 图3-1 常绿阔叶林退化图式（陈小勇等，2004） 2.生态退化的含义 (1)生态退化具有一定的基点和地域性，不同的地理位置、地质结构和地貌形态决定着物质和能量的输人途径、数量和速率，形成不同的生物地球化学循环类型，进而决定着基本的生态发育过程、生态演替方向及景观生态类型。当系统受到干扰后，不同的生态景观就成为生态退化的基点。 (2)生态退化具有阶段性，在不同时间阶段具有不同的发展过程、特点、退化速率、强度及恢复过程和恢复时间。 (3)自然因素和人为因素是生态退化的两大触发因子，一般而言，自然要素的干扰是潜在的、缓慢的、低频的，而人为干扰则是显著的、高频的、持续的，起着主要贡献作用。 (4)生态退化和物体运动一样，也需要有一定的参照系。我们平常所说的“退化”实际暗含着“是否有利于人类和生物生存和发展”这个参照标准。 (5)生态退化既是一种过程，又是一种结果。 (6)生态退化具有相对性，即具有自己的基点和发展历史，只有在环境和时空背景相同或类似的情况下，生态退化才具有可比性。 (7)生态退化在某些情况下是一个动态平衡，但对于某些“位移”较大的生态退化往往是一个不可逆过程，很难或不可能自然地或人为地恢复到原在状态，这种生态退化就不能用一个动态平衡来表示。 (8)生态退化包括生态要素退化和生态系统退化。 (9)荒漠化、沙漠化、石质化是生态退化的顶极形式。 (10)生态退化最基本的诊断特征是生态系统的固有功能的破坏或丧失，稳定性和生产力降低，抗逆能力减弱。 (11)生态退化是超过或低于“生态阈值”的量变，不利的量变引起质变，不能盲目地认为凡是“数量的减少就是退化，数量的增大就是进化”。 3.生态退化的成因 退化生态系统形成的直接原因是人类活动，部分来自自然灾害，有时两者叠加发生作用。 生态系统退化的过程由干扰的强度、持续时间和规模所决定。 生态系统退化总是和干扰相联系，干扰按其性质可分为自然干扰和人为干扰。 自然因素：全球气候变化（如暖干化）、自然灾害（火灾、水灾等）、外来种入侵（包括人为引种后泛滥成灾的入侵）。自然因素中外来种入侵(包括因人为引种后泛滥成灾的入侵)、火灾及水灾是最重要的因素。 人为因素：过度垦殖、过度放牧、过度樵采、过度采挖、长期不合理的灌溉、矿山开发、基础设施建设、工农业污染等。据Daily（1995）对人为因素造成的退化生态系统排序：过度开发占34%，毁林占30%，农业活动占28%，过度收获薪材占7%，生物工业占1%。 Daily(1995)进一步指