第八章受损生态系统的修复.ppt

一、生态工程的内涵 生态工程是应用生态系统中物种共生与物质循环再生原理，结构与功能协调原则，综合系统分析的最优化方法，设计的促进分层多级利用物质的生产工艺系统。 （马世俊，1984） 1．生态工程的定义 工程类型 传统工程 环境工程 生态工程 生物工程 基本单元 自然系统、社会系统 自然系统 生态系统 细胞 基本理论 工程学 环境科学 生态学 遗传学、细胞生物学 基本能源 化石能 化石能 太阳能 化石能 基本费用 大量 大量 合理 大量 设计特点 人为 人为 人类辅助下的自组织 人为 控制结构 任意 污染源 有机体 遗传结构 与自然关系 破坏 再污染 协调、无污染 干扰 生物多样性 减少 改变 保持或增加 改变 生态工程与环境工程、生物工程和遗传工程的比较 2．生态工程设计的生态学理论依据 自然界中任何一种生物都不能离开其他生物而单独生存和繁衍，这种关系是自然界生物之间长期进化的结果，包括互惠共生与竞争抗生两大类，亦称为“相生相克”关系。 在生态工程设计和调控中，合理运用生态位原理，可以构成一个具有多种群的稳定而高效的生态系统。 物种共生原理 生态位原理 环境因子相互补偿作用使物种的耐性限度是可变的，当一个环境因子处于适宜范围时，物种对其他因子耐性限度增大，反之下降。 生态系统中生物多样性越高，生态系统越稳定。 物种多样性原理 物种耐性原理 自然界中，食物链里复杂的食物关系使得生态系统维持着动态平衡，实现着生态系统的功能，即物质的循环和能量的转化与传递。 食物链原理 所谓景观，是指由相互作用的斑块或生态系统组成的、并以相似形式重复出现的、具有高度空间异质性的区域。 景观生态学原理在生态工程设计中的意义，在于考虑具体设计方案时，要有区域尺度的概念，尤其是环境保护生态工程、污染治理生态工程等，在设计时，必须从区域的尺度考虑其合理性，要有意识地把工程本身及其与整个区域布局的合理相结合。 景观生态学原理 一个开放系统的有序性来自非平衡态，也就是说，系统的有序性因系统向外界输出熵值的增加而趋于无序，要维持系统的有序性，必须有来自于系统之外的负熵流的输入，即有来自于外界的能量补充和物质输入。 耗散结构原理 在生态工程中注意限制因子原理的意义： 一是：若能正确运用生态因子规律，可建立生态系统的反馈调节，使某些不希望出现的生态现象得到抑制； 二是：消除控制限制因子的作用，因为限制因子的限制作用是有条件的，是相对的。 限制因子原理 第八章 受损生态系统的修复 第一节 受损生态系统的特征 第二节 受损生态系统的修复 第三节 生态工程与修复技术 第八章 受损生态系统的修复 第一节 受损生态系统的特征 一、生态系统受损的主要形式 指生态系统的结构和功能在自然干扰、人为干扰下发生了位移，打破了生态系统原有的平衡状态，使系统的结构和功能发生变化和障碍，并发生了生态系统的逆向演替。 受损生态系统 生态系统受到特别强烈的干扰，受害时间短，速度快，局部受损程度严重，受损后系统恢复能力弱，系统靠自然恢复的时间长。 根据生态系统受损过程中发生的变化，可以划分为： 1．突发性受损 2．跃变式受损 是指生态系统在受到持续干扰作用下，最初并未表现出明显的损伤，随着干扰的持续，破坏性进一步累积，达到一定程度后突然剧烈变化的一种形式。 指生态系统受到干扰的强度较均衡，变化的速度较缓慢、受损程度呈逐渐加重趋势，但系统本身的恢复基础较好。 3．渐变式受损 4．间断式受损 5．复合式受损 指生态系统因周期性的干扰而受到损害的一种形式。当干扰存在时，系统受损，而干扰停止时，生态系统就开始逐步恢复。 指生态系统在受损过程中，经历了两种以上受损形式。 时间 正常的生态系统 受损过程 d a b c a：突变过程 b：渐变过程 c：跃变过程 d：间断不连续过程 生态系统受损过程（仿包维楷和陈庆恒，1999） 二、受损生态系统的基本特征 1．物种多样性的变化 2．系统结构简单化 3．食物网破裂 4．能量流动效率降低 5．物质循环不畅或受阻 6．生产力下降 7．其他服务功能减弱 8．系统稳定性降低 第二节 受损生态系统的修复 一、受损森林生态系统的修复 森林生态系统变化的特点通常都是生产力减低，生物多样性减少，调节气候、涵养水分、保育土壤、贮存营养元素能力等生态功能明显降低。 1．森林生态系统受损的原因及特点 森林生态系统受损的原因，包括病虫害、干旱、洪涝和地震等自然灾害，但最主要的是由于人类的活动所导致。 2．受损森林生态系统的修复方法 （1）封山育林 　　最简便易行、经济有效的方法，可达到最大限度地减少人为干扰，为原生植物群落的恢复提供了适宜的