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全球變化、生物多樣性喪失、資源枯竭和生態環境退化使人類陷於了自身導演的生態困境之中,並嚴重威脅到人類社會的可持續發展。因此,如何保護現有的自然生態系統,綜合整治與恢復已退化生態系統,以及重建可持續的人工生態系統,已成為擺在人類面前亟待解決的重要課題。在這種背景之下,恢復生態學(Restorationecology)應運而生,在20世紀80年代得以迅猛發展,現已日益成為世界各國的研究熱點。1996年,美國生態學年會把恢復生態學作為應用生態學的五大研究領域之一。

1介紹

恢復生態學(Restoration Ecology)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和方法及其生態學過程和機理的學科。對於這一定義,總的來說沒有多少異議,但對於其內涵和外延,有許多不同的認識和探討。這裡所說的「恢復」是指生態系統原貌或其原先功能的再現,「重建」則指在不可能或不需要再現生態系統原貌的情況下營造一個不完全雷同於過去的甚至是全新的生態系統。恢復已被用作一個概括性的術語,包含重建、改建、改造、再植等含義,一般泛指改良和重建退化的自然生態系統,使其重新有益於利用,並恢復其生物學潛力,也稱為生態恢復。生態恢復最關鍵的是系統功能的恢復和合理結構的構建。?
恢復生態學是80年代迅速發展起來的現代應用生態學的一個分支,主要致力於那些在自然災變和人類活動壓力下受到破壞的自然生態系統的恢復與重建,它是最終檢驗生態學理論的判決性試驗。它所應用的是生態學的基本原理,尤其是生態系統演替理論。恢復生態學在加強生態系統建設和優化管理以及生物多樣性的保護具有重要的理論和實踐意義。

2觀點

國內外關於恢復生態學的定義很多,尚未取得共識,歸納起來主要有三類觀點。第一類觀點強調恢復
恢復生態學

  恢復生態學

的最終狀態。如Cairns(1995) 認為生態恢復是使受損生態系統的結構和功能回復到受干擾前狀態的過程;Egan (1996) 認為生態恢復是重建某區域歷史上有的植物和動物群落,而且保持生態系統和人類的傳統文化功能的持續性的過程(Hobbs & Notorn ,1996) 。事實上,上述定義的理想(最終) 狀態是很難實現的。
第二類觀點強調恢復的生態學過程。如Bradshaw (1987) 認為生態恢復是有關理論的一種「嚴密驗證」(acid test) ,它研究生態系統自身的性質、受損機理及修復過程;Harper (1987) 認為生態恢復是關於組裝並試驗群落和生態系統如何工作的過程;余作岳、彭少麟(1996) 提出恢復生態學是研究生態系統退化原因、退化生態系統恢復與重建技術與方法、生態學過程與機理的科學。目前中國許多學者均採用余作岳、彭少麟(1996) 提出的恢復生態學定義。
第三類觀點強調恢復的生態整合性。國際恢復生態學會曾先後提出三個定義:生態恢復是修復被人類損害的原生生態系統的多樣性及動態的過程;生態恢復是維持生態系統健康及更新的過程;生態恢復是研究生態整合性的恢復和管理過程的科學,生態整合性包括生物多樣性、生態過程和結構、區域及歷史情況、可持續的社會實踐等廣泛的範圍。第三個定義是該學會的最終定義(J ackson et al.1995) 。

3研究內容

恢復生態學應加強基礎理論和應用技術兩大領域的研究工作。
基礎理論研究包括:
(1)生態系統結構(包括生物空間組成結構、不同地理單元與要素的空間組成結構及營養結構等)、功能(包括生物功能;地理單元與要素的組成結構對生態系統的影響與作用;能流、物流與信息流的循環過程與平衡機制等)以及生態系統內在的生態學過程與相互作用機制;
(2)生態系統的穩定性、多樣性、抗逆性、生產力、恢復力與可持續性研究;
(3)先鋒與頂級生態系統發生、發展機理與演替規律研究;
恢復生態學

  恢復生態學

(4)不同干擾條件下生態系統的受損過程及其響應機制研究;
(5)生態系統退化的景觀診斷及其評價指標體系研究;
(6)生態系統退化過程的動態監測、模擬、預警及預測研究;
(7)生態系統健康研究。
應用技術研究包括:
(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與重構及其調控技術研究;
(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範與推廣研究。

4恢復重建

生態恢復與重建是指根據生態學原理,通過一定的生物、生態以及工程的技術與方法,人為地改變和切斷生態系統退化的主導因子或過程,調整、配置和優化系統內部及其與外界的物質、能量和信息的流動過程及其時空秩序,使生態系統的結構、功能和生態學潛力儘快地成功地恢復到一定的或原有的乃至更高的水平。生態恢復過程一般是由人工設計和進行的,並是在生態系統層次上進行的。這裡需要說明的是,生態系統或群落在遭受火災、砍伐、棄耕等后而發生的次生演替實質上也屬於一種生態恢復過程,只是它是一種自然恢復形式罷了。

5恢復方式

根據生態系統退化的不同程度和類型,可以採取不同的恢復方式:恢復、重建和保護三種形式。
1)恢復在生態系統的結構和功能已受到嚴重的干擾和破壞,影響經濟的發展。採用人為措施恢復。
2)重建在生態系統的結構和功能已受到嚴重的干擾和破壞,自然恢復有困難,進行人工生態設計,實行生態改建或重建。
3)保護對生態敏感、景觀好、有重要生物資源的地區採用保護的方式。

6恢複目標

根據不同的社會、經濟、文化與生活需要,人們往往會對不同的退化生態系統制定不同水平的恢複目標。但是無論對什麼類型的退化生態系統,應該存在一些基本的恢複目標或要求,主要包括:
(1)實現生態系統的地表基底穩定性。因為地表基底(地質地貌)是生態系統發育與存在的載體,基底不穩定(如滑坡),就不可能保證生態系統的持續演替與發展。
(2)恢復植被和土壤,保證一定的植被覆蓋率和土壤肥力。
(3)增加種類組成和生物多樣性。
(4)實現生物群落的恢復,提高生態系統的生產力和自我維持能力。
(5)減少或控制環境污染。
(6)增加視覺和美學享受。

7基本原則

恢復和重建的基本原則
退化生態系統的恢復與重建要求在遵循自然規律的基礎上,通過人類的作用,根據技術上適當,經濟上可行,社會能夠接受的原則,使受害或退化生態系統重新獲得健康並有益於人類生存與生活的生態系統重構或再生過程。生態恢復與重建的原則一般包括自然法則、社會經濟技術原則、美學原則3個方面。 自然法則是生態恢復與重建的基本原則,也就是說,只有遵循自然規律的恢復重建才是真正意義上的恢復與重建,否則只能是背道而馳,事倍功半。
社會經濟技術條件是生態恢復重建的後盾和支柱,在一定尺度上制約著恢復重建的可能性、水平與深度。
美學原則是指退化生態系統的恢復重建應給人以美的享受。

8操作程序

恢復和重建的一般操作程序
退化生態系統的恢復與重建一般分為下列幾個步驟: (1)首先要明確被恢復對象,並確定系統邊界;
(2)退化生態系統的診斷分析,包括生態系統的物質與能量流動與轉化分析,退化主導因子、退化過程、退化類型、退化階段與強度的診斷與辨識;
(3)生態退化的綜合評判,確定恢複目標;
(4)退化生態系統的恢復與重建的自然、經濟、社會、技術可行性分析;
(5)恢復與重建的生態規劃與風險評價,建立優化模型,提出決策與具體的實施方案。
(6)進行實地恢復與重建的優化模式試驗與模擬研究,通過長期定位觀測試驗,獲取在理論和實踐中具可操作性的恢復重建模式;
(7)對一些成功的恢復與重建模式進行示範與推廣,同時要加強後續的動態監測與評價。

9導論

作者:任海彭少麟 編著
恢復生態學、生態系統健康和生態系統管理是當前生態學發展的熱點方向。本書在參閱大量文獻的基礎上,結合多年的研究成果,系統闡述了恢復生態學的基本理論和方法及其當前的發展動向,並介紹了生態系統健康和生態系統管理的基本理論及其與恢復生態學的關係。全書內容主要包括:退化生態系統的形成原因與機理;退化生態系統包括森林、草地、農田、濕地、海島和水體等的恢復原理與方法;生態系統的服務功能;外來種入浸和全球變化對退化生態系統的影響;生態系統健康;生態系統管理等。正文後附有當前國際上介紹恢復生態學的網址和重要的恢復生態學文獻,以資查閱。 本書資料新穎、體系完整,可供從事生態學、林學、農學、地學以及自然保護和環境保護等領域工作的教師、學生和研究人員參考。
恢復生態學研究可追溯到本世紀20~50 年代,當時側重於採礦業和地下水開採所造成的各種塌陷環境及其生態恢復方面的研究[7 ] . 1975 年,在美國召開了題為「受害生態系統的恢復」國際會議,這次會議討論了受害生態系統的恢復與重建等許多重要的生態學問題,並呼籲要加強對受害生態系統的基礎數據的收集與生態恢復技術措施等方面的研究. 1980 年,Cairns 主編的《受害生態系統的恢復過程》從不同角度探討了受害生態系統恢復過程中的重要生態學理論和應用問題. 1983 年,在美國召開了題為「干擾與生態系統」(Disturbance and ecosystem) 學術會議,系統探討了人類的干擾對生物圈、自然景觀、生態系統、種群和生物種的生理學特性的影響[1 ] . 1985 年Aber和Jordan 兩位英國學者提出了「恢復生態學」的概念[9 ] . 在此期間,國際上召開了一系列的學術會議,成立了國際生態恢復學會,並出版了有關生態恢復方面的專著[3 ,7 ,8 ,9 ,11 ,14 ,15 ,20~27 ] . 這些著作的問世標誌著生態恢復工作的不斷展開和日益活躍.
全球變化、生物多樣性喪失、資源枯竭和生態環境退化使人類陷於了自身導演的生態困境之中,並嚴重威脅到人類社會的可持續發展。因此,如何保護現有的自然生態系統,綜合整治與恢復已退化生態系統,以及重建可持續的人工生態系統,已成為擺在人類面前亟待解決的重要課題。在這種背景之下,恢復生態學(Restorationecology)應運而生,在20世紀80年代得以迅猛發展,現已日益成為世界各國的研究熱點。1996年,美國生態學年會把恢復生態學作為應用生態學的五大研究領域之一。

10定義

恢復生態學(RestorationEcology)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和方法及其生態學過程和機理的學科。

11圖書

《恢復生態學》
內容簡介
恢復生態學作為生態學,尤其是應用生態學的重要分支學科,其涉及面非常廣。 《恢復生態學》從恢復生態學的現狀與趨勢,恢復生態學的基礎理論,主要退化生態系統類型的生態恢復,不同尺度生態退化的生態恢復,主要被破壞地的生態修復,生態恢復的社會、經濟與文化等共六方面分10章加以論述。

本書目錄

1 緒論
2 生態系統的退化及其機制
3 生態恢復的基礎理論
4 生態恢復的技術背景
5 退化生態系統的恢復
6 景觀、區域與全球生態恢復
7 受脅迫種群和生境的生態恢復
8 被破壞地的生態恢復
9 城市地區的生態恢復
10 生態恢復的社會、經濟和文化
參考文獻
附錄 國際恢復生態學學會《生態恢復綱要》簡介
索引
後記

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