第一章-退化生态系统与生态恢复.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,生态系统退化与生态恢复,人口增长,工业化,城市化,资源过度利用,生态系统严重退化,水土流失,森林减少,土地荒漠化,水体污染,空气污染,生物多样性锐减,淡水资源短缺,生态恢复,生态系统退化与生态恢复,生态系统退化是当前人类面临的一个全球性生态问题,。,全球有近20亿hm,2,土地（是美国和加拿大面积的总和），承受着人类造成的退化，使得近10亿人口的生活陷入危机。每年还有2000万hm,2,耕地不是退化到无法耕种，就是被城市扩张所侵吞。非洲和亚洲60%的面积受到土地退化的影响，欧洲约为11%，北美洲大约8%(联合国千年宣言)。,脆弱旱地的土地退,化影响到地球上陆,地面积的30%,生态系统退化,最新报道：,环境污染导致青蛙变性，1/3蛙类面临灭绝,法国媒体,曾报道,，环境污染对生态系统与动物性别的影响，如今在实验室有了最明显的证据。瑞典进行的一项新研究表明，雄性蝌蚪在类似自然界中含雌性激素的污染物环境下，最终会长成雌性青蛙。,如果所有青蛙都变成雌性，,世界将变成什么样子？,生态系统退化,模拟欧洲、美国与加拿大等国的工业污染环境，并将三组蝌蚪喂养在含雌性激素污染物的环境中，以研究青蛙性别的改变。在实验前，三组蝌蚪中雌性的比例都被控制在50%自然界中，这是一种正常比例。,实验结果令人震惊：,其中一组小蝌蚪生活,在雌激素浓度最低的污染物环境下，,它们长成雌性青蛙的比例，,是实验前雌性小蝌蚪的两倍。,另两组小蝌蚪被喂养,在最高剂量雌激素的污染物环境中：其中一组有95%的蝌蚪变成雌性，而另一组的性别改变率则为100%。,生态系统退化,杀虫剂也有类似作用,“杀虫剂与其他工业化学制品，都具有类似雌激素的作用。”,“很明显，如果青蛙种群都变成了雌性，将对青蛙的繁衍造成有害影响。,”必须改善影响青蛙生活的下水道污水处理系统，过滤含有雌性激素的 避孕药残留物与工业污染物。,每年流失土壤50亿吨，占世界的19.2%。黄河流域年土壤流失量22亿吨。,中国生态系统退化十分严重，全国水土流失面积356万km,2,，占国土面积37.1%。,分布范围广、面积大，侵蚀形式多样，类型复杂，土壤流失严重,最近出版的国家环境安全战略报告（解振华，2005,水土流失,我国是世界上水土流失最严重的国家之一。全国几乎每个省都有不同程度的水土流失，其分布之广，强度之大，危害之重，在全球屈指可数。水土流失已成我国头号生态环境问题。,大部分地区自然生态平衡遭到严重破坏，森林覆盖率为12%，有些地区不足2%。到2009年，全国水土流失总面积达356.92万平方公里，亟待治理的面积近200万平方公里，全国现有水土流失严重县646个，其中82.04处于长江流域和黄河流域,。,中国水土流失状况表(,1993年,),一方治理多方破坏，点上治理面上破坏，部分地区破坏大于治理。,水土流失,森林退化,森林资源数量型增长，质量型下降；结构简单，生物多样性低；生态系统服务功能降低,我国林分的每公顷蓄集量仅为78.06m,3,人工林每公顷蓄集量只有35m,3,，远低于114m,3,/hm,2,的世界平均水平,目前虽然加大护林保林的力度，林地面积有所增长，但质量却在下降，增加的主要是经济林和用材林，生态功能较好的原始天然林面积显著缩小，森林生态功能降低,森林破坏,不断出现的新干扰形式：,如旅游、探险活动造成污染、旅游资源,退化等。,草地退化,目前，我国90的草地存在不同程度的退化，其中中度退化以上的草地面积将近一半,全国“三化”草地（,退化、沙化、盐渍化,）面积已达1.35亿hm,2,，并且每年还在以200万hm,2,的速度增加,中国生态系统退化十分严重，每年草原退化面积占总面积的0.5%。,草地超载,荒漠化严重,我国干旱、半干旱地区，即可能发生沙漠化的地区的总面积是256.6万km,2,，占国土总面积的26.7,90年代后期，我国沙漠化的扩展速度已达每年3436km,2,不仅沙漠化面积急剧增加，沙化的强度也在增强,辞海下的定义是：,荒漠是指气候干燥、降水稀少、蒸发量大、植被缺乏的地方。,荒漠具有特定的地理区域和自然环境，气候干燥稳定，并有相应的土壤与生物类型。,荒漠desert,前苏联地理学家,奥布切夫,院士将荒漠分为五个类型：,石质荒漠（岩/石漠）,砾质荒漠（戈壁/砾漠）,沙质荒漠（沙漠）,粘土荒漠（泥漠）,盐土荒漠（盐漠）,荒漠的分类,沙漠（sand desert）,地面完全被大片沙丘（或沙）覆盖，缺乏流水，植被稀少的地区，,是荒漠的一种类型，专指沙质荒漠。,荒漠化,在干旱、半干旱和部分半湿润地区，由于自然因素和人为活动的影响，破坏了自然生态系统的脆弱平衡，造成土地退化或丧失而形成荒漠或类似荒漠景观的环境变化过程。,工业废弃地,采矿废弃地,垃圾堆放场,废弃地,废弃地是人类文明进程的产物,资源和能源的采集、城市建设、工业污染、废弃物处理不当形成的种种废弃地成为一个个难以痊愈的伤口,-即破坏生态,又影响景观!,印度的废弃地达1.210,7,hm,2,估计21世纪中期，我国因生产建设而人为破坏的土地将达400万公顷,各种各样的废弃地对生态环境造成非常严重的危害和影响，对它们进行生态恢复已经刻不容缓,工业废弃地,工业废弃地是所有废弃地类型中情况最多样化的废弃地。有些对土壤污染有些没有。,采矿废弃地,采矿废弃地（mine derelict）是指因采矿活动被破坏、不经治理而无法使用的土地。,主要分为四种类型：,废石堆废弃地,开采坑形式的废弃地,尾矿渣废弃地,采石矿废弃地,南方幕府山采石场,废,石,堆,废,弃,地,矿 坑 废 弃 地,尾矿渣废弃地,据地矿部门统计，到1996年为止，中国有近万座大型国营矿山、30余万座乡镇经营和个人开采的矿山，总计已形成200多万,km,2,的废弃地，现每年以2.5万,km,2,的速度继续扩大。大面积的矿山废弃地毁坏了大片的森林草地和农田；造成了水土流失；同时又是巨大的污染源。,垃圾堆放场,垃圾堆放场（wastes stack bank）是家庭、城市、工业等堆积废物的地方，是人为干扰造成的。,垃圾:,放错了位置的财富,长远来讲，自然原因是水域生态系统退化的主要因素，但随着工业化的发展，人为干扰大大加剧了退化的过程,。,水域,生退系统退化,图 受污染的长江,图 受污染的黄河,2005年11月，被航泊污染的松花江,水华：滇池蓝藻大量繁殖，湖水如绿油漆一般,赤潮,赤 潮,湖面日渐萎缩的青海湖,作为世界生物多样性保护的重要场所，青海湖早在1992年就被列入国际重要湿地名录，是拉姆萨尔湿地保护公约中著名的湿地保护区和中国国家级自然保护区。流域总面积2.96万平方公里的青海湖自然保护区，是控制西部荒漠化向东蔓延的天然屏障，维系着青藏高原东北部的生态安全。同时，青海湖孕育了丰富而珍贵的动植物资源，被誉为天然的“高原生物基因库”。,但是，这片哺育了众多生命的美丽湖泊，其自身的生命力却在不断减弱。水位下降、湖面萎缩，沙化、旱化、草原退化已使青海湖百“病”缠身。,专家诊断：人为活动、气候暖干是“症结”所在,上世纪50年代中期到60年代初的开垦活动，使湖畔5万公顷的最好草场毁于一旦;上世纪80年代，在经济利益驱动下，环青海湖一带又有人开垦草原，广种薄收。这种掠夺式经营使湖区生态遭到了空前的破坏。人为因素是造成青海湖地区草场退化以及土地荒漠化的主要原因;而青海湖水位下降、湖面萎缩则主要是由于长期气候暖干、造成湖面蒸发耗水量大于入湖补给水量造成的。气候暖干化是直接导致湖水水位下降、土地沙漠化、草场退化的原因，而人类活动则加剧了这些变化。同时，水位下降、土地沙漠化、草场退化又反过来促进气候朝暖干化方向发展。,湿地退化,不合理的开发利用导致湿地面积锐减,湿地生态环境恶化，生物多样性减少，污染日益严重,湿地生态系统调蓄洪水、生物多样性维持、净化污染以及物质产出等各项生态服务功能日益下降,冰川退缩,冰川和冰盖进一步退缩,海平面升高0.09-0.88米,如果南极的冰溶化一半，那么地球上大部分海拔低的地区将要消失,加拿大环境学家日前在北极拍摄到的令人震撼的一幕，两只北极熊小心翼翼地站在浮冰上,。,加拿大野生生物局的伊恩斯特灵博士说：“对北极熊来说，游100多公里不是什么难事。但是，因为气候变暖，浮冰离陆地越来越远，游到陆地需要消耗更多的能量，这样使它们的生存受到越来越多的威胁。”不久前，有4只北极熊被发现淹死在美国阿拉斯加海岸。,生物多样性锐减,有害物种入侵，约有200余种，全国大多数自然保护区都有外来物种入侵,联合国国际濒危物种贸易公约列出的740中世界性濒危物种中，我国占189种,我国野生水稻、大豆等遗传资源保护不力，70以上的野生稻已被破坏,综上所述，环境污染、植被破坏、土地退化、水资源短缺、气候变化、生物多样性丧失等增加了对自然生态系统的胁迫。,1.1.1生态恢复的定义,（1）,再造一个自然群落或再造一个自我维持并保持后代具有持续性的群落(Diamond,1987)。,（2）,Bradshaw(1987)：“生态恢复是生态学有关理论的一种严格检验，它研究生态系统自身的性质、受损机理及修复过程”。,退化生态系统,受自然干扰和人为干扰或二者的共同的作用，,生态系统的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，打破了原有的平衡，造成了破坏性波动或恶性循环。这样的生态系统被称为,退化或受害生态系统。,恢复生态学是一门关于生态恢复（,Ecological restoration,）的学科。,恢复生态学是生态学的分支学科，但它又是环境学、地理学、林学、农学、草地学、湿地学、海洋学等多学科的交叉学科。具有较强的理论性和实践性。,1,生态恢复与恢复生态学,1.1 生态恢复与恢复生态学的定义,长期以来，生态恢复与恢复生态存在多种定义，,区别不清,，不同学者从不同的角度和理解中派生出了众多的概念。,1.1.1生态恢复的定义,1.1.2恢复生态学的定义,1.1.3生态恢复相关概念,（3）,研究生态系统自身的性质、受损机理及修复过程（Jordan,et al.,1987）。,（4）,美国自然资源委员会(Natural Resource Defence Council)认为，使一个生态系统回复到较接近其受,干扰,前的状态即为生态恢复,。,（5）,Jordan(1995)：使生态系统回复到先前或历史上（自然或非自然）的状态即为生态恢复。,（6）,Cairns(1995)：恢复被损害生态系统到接近于它受干扰前的自然状况的管理和操作过程，即：重建该系统干扰前的结构与功能及有关物理、化学和生物学特征。,（7）,Egan(1996)：生态恢复是重建某区域历史上曾有的植物和动物群落，且保持生态系统和人类的传统文化功能的持续性过程。,不管怎样理解，以上概念都强调,逆转退化生态系统,的发展方向，强调,受损的生态系统要恢复到理想的状态,才为生态恢复。,但是，,现实中这种理想状想很难实现,，原因在于：缺乏对生态系统历史的了解、恢复时间太长、生态系统中关键种的消失、费用太高等。,这种理想状态不容易达到，于是有了下面的定义,:,生态恢复是帮助退化、受损或毁坏的生态系统恢复的过程，是一种旨在启动及加快对生态系统健康、完整性及可持续性进行恢复的主动行为。,生态恢复要修复什么？,首先,恢复它的,生态功能,，也就是恢复一个生态系统的健康,其次,恢复它的,生态结构,，也就是恢复一个生态系统的完整性,再次,恢复,生态的可持续性,，一方面是指生态的抵抗能力，另外一方面是生态的自我恢复能力,最后,还要考虑恢复它的文化、人文特色,生态恢复的根本目的,是,恢复生态系统的合理结构、高效功能和协调关系,。,生态恢复,既包括,原先生态系统,的恢复，即恢复到和以前优势种相同、种群多样性、种间关系相同的生态系统；同时也包括,在人为干预下恢复适合于当地自然条件的结构合理、功能高效、关系协调的生态系统。,生态恢复就是设法使生态系统恢复到原来的正常轨迹，因而,原始状态,就成为生态恢复设计理想出发点。,在一般状况下，如果退化的生态系统所受破坏并不严重，一旦停止干扰，只要给以足够时间，可以通过自然演替得到恢复；,如果破坏严重，造成了退化生态系统发展中的不连续性、不平衡性，在自然状况下很难或不可能回到原生的状态，生态系统的恢复则需在人为干预下进行，,通常所讲“生态恢复”多是指在人为干预下的恢复过程,。,1.1.2,恢复生态学,人类从事生态恢复的实践已有近百年的历史，但恢复生态学作为一门学科是,20世纪80年代,才得到迅速发展，正式成为应用生态学的一门分支学科。,恢复生态学的定义很多。,国际生态恢复学会：恢复生态学是研究,如何修复,由于人类活动引起的,原生生态系统,生物多样性和动态损害的学科。,Dobson等（1997）认为：恢复生态学还需包括关于生态系统组装和生态功能恢复的方式。,我国学者,余作岳、彭少麟（1996）,认为：恢复生态学是研究生态系统退化的原因、退化生态系统恢复与重建的技术与方法、生态学过程和机理的学科。,国际恢复生态学会(SER，,International Society for Ecological Restoration;www.ser.org,)先后提出以下概念：,生态恢复是修复被人类损害的原生生态系统的多样性及动态的过程(1994)；生态恢复是维持生态系统健康及更新的过程(1995)；,研究生态整合性的恢复和管理过程的科学。生态整合性包括生物多样性、生态过程和结构、区域及历史情况、可持续的社会实践等广泛的范围（1995）。,“生态恢复是指业已退化的、受损的或已经毁坏的生态系统在人为帮助下的恢复过程”。（2002）“,恢复生态学是研究如何修复由于人类活动引起的原生生态系统生物多样性和动态损害的一门学科，其内涵包括帮助恢复和管理原生生态系统完整性的过程。（2004）现广为引用。,1.1.2 恢复生态学的定义,恢复生态学是研究如何修复由于人类活动引起的原生生态系统生物多样性和动态损害的一门学科，其内涵包括帮助恢复和管理原生生态系统完整性的过程。,国际生态恢复学会这一概念的内涵较大，清楚地表明，,生态恢复不仅仅是单纯的无实践性的理论问题，更强调在当代社会和环境背景下，人类的有效参与和干预。,自此以后，研究者对恢复生态(Restoration Ecology)和生态恢复(Ecological Restoration)的概念进行了区别对待:,生态恢复更多是指实践活动。,恢复生态是指生态恢复实践所依赖的根本理论基础,生态恢复,（Restoration）：修复那些受到干扰、破坏的东西，尽可能恢复到原来的状态。,生态修复,（,Rehabilitation,）:根据土地利用计划，将受干扰和破坏的土地恢复到具有生产力的状态，确保该土地保持稳定的生产状态，不再造成环境恶化，并与周围环境的景观保持一致。,1.1.3生态恢复相关概念（广义）,改造,(,Reclamation,)：将被干扰和破坏的生境恢复到某种状态，从而使原来定居其上的物种重新定居，或者与原来相似的物种能够定居。,再植,(,Revegetation),:恢复生态系统的部分结构与功能，或恢复当地先前的土地利用方式。,1.1.3生态恢复相关概念（广义）,缓解,（Mitigation）：主动对环境破坏进行补偿的一种行为。,重塑（creation）和重造,（fabrication）主要用在完全没有植被的陆地生态系统的补偿中。,生态工程,（Ecological engineering）：操纵自然资源、活体生物和外界环境来实现人类特定的目的，解决技术难题的活动。,生态设计,（Eco-design）：一种在现代科学与社会文化环境下，运用生态学原理和生态技术，实现社会物质生产和社会生活的生态化，从而实现人与自然的和谐发展。,环境修复,（Environment remediation）:通过生态系统自组织和自调节能力来修复污染环境的概念，并通过选择特殊植物和微生物，人工辅助建造生态系统来降解污染物。,重建(,Rehabilitation):去除干扰并使生态系统回复原有的利用方式。,改良,(Reclamation):改良立地条件以便使原有生物生存，一般指原有景观破坏后的恢复。,修补,(Remedy):修复部分受损的结构。,更新,(Renewal):生态系统发育与更新。,Kloor(2000)通过对北美森林的恢复研究认为，应该淘汰“恢复”这个词，他的理由是恢复生态学中存在的三个问题：,一是恢复的目标具有不确定性,，即恢复某生态系统历史上哪一个时间阶段的状态，例如美国明尼苏达州历史上曾被冰雪覆盖，是否应恢复为雪地呢？,二是“恢复”这个词有静态的含意，,因而恢复不仅要试图重复过去的环境，而且要通过管理以维持过去的状态，但实事上自然界是动态的；,三是由于气候变化、关键种缺乏或新种入侵,，完全的恢复是不可能的。,这9方面既是指导生态恢复的基础，也是生态恢复的目标(SER),被恢复的生态系统中包含自然参照系统中的物种组成；,被恢复的生态系统包含最大程度的乡土种；,为被恢复生态系统的稳定性或/和能够持续发展所必需的功能群具有代表性或具有定居的潜力；,被恢复生态系统的物质环境，具有维持持续稳定性所必需种群的能力；,1.1.4 生态系统恢复后的特征,Davis(2000)进一步指出，根据“恢复”过程中所做的工作，将“恢复”(restoring)换成“,生态改进,”(ecological enhancement 或ecological enrichment)会更精确，作为一门学科恢复生态学应该叫“,生态构建,”(ecological architecture)，并将它作为景观构建(landscape architecture)的一个分支学科。,Higgs等(2000)代表(国际)恢复生态学会对这三点作了逐条反驳，他们认为生态恢复强调了参考条件，而且生态学家已致力于寻找适当的时间和空间参考点；恢复是一个动态的过程，而且恢复包括结构、干扰体系、功能随时间变化；恢复促进了乡土种、群落、生态系统流(能流、物流等)、可持续的文化的繁荣，它应是应用生态学的一个分支。,被恢复生态系统发展过程中的生态功能可正常发挥；,被恢复生态系统能够融入大尺度的景观或缀块；,来自于周围景观的，对被恢复生态系统健康和完整性具有潜在的威胁尽可能已经全部消除；,被恢复生态系统具有足够的弹性，用以确保克服正常的胁迫，从而维持生态系统的完整性；,被恢复生态系统与其参照系统一样，具有一定的自我维持能力，并具有潜力长期存留于当前环境状态下。,1.1.4 生态系统恢复后的特征,1.2,生态恢复,的研究对象和内容,研究对象,受损的自然生态系统。,Types of Ecosystems,主要研究内容,基础理论研究内容,生态系统结构、功能及生态系统内在的生态学过程和相互作用机制。,生态系统的稳定性、多样性、抗逆性、生产力、恢复力和可持续性。,先锋与顶级生态系统发生、发展机理与演替规律。,不同干扰条件下生态系统受损过程及其响应机制,。,生态系统退化的景观诊断及其评价指标体系。,生态系统退化过程的动态监测、模拟、预警及预测,。,生态系统健康的维育机理、保护对策及持续管理等。,应用技术研究：,退化生态系统的恢复与重建的关键技术体系,生态系统结构与功能的优化配置与重构及其调控技术,物种、生态系统与景观多样性的恢复与维持技术,生态工程设计与实施技术,环境规划与景观生态规划技术,典型退化生态系统恢复的优化模式试验示范与推广,1.3.1 恢复生态学的实践,1.3.2 恢复生态学的学术发展,1.3.3 恢复生态学的学术团体和刊物,1.3.4 我国恢复生态学的发展,1.3 恢复生态学的研究简史,1.3.1 恢复生态学的实践,100年前：起源于山地、草原、森林和野生生物等自然,资源管理,20世纪初：水土保持、森林砍伐后的恢复,20世纪30年代：干旱农业生态系统的恢复,最初由美国威斯康星大学麦迪逊植物园的Aber和Jordan先生提出,1935年,在威斯康星州麦迪逊边缘的一块废弃农场上（24公顷）改种牧草，如今，这块废弃地已成为威斯康星大学具有美学和生态学意义的植物园，这是最早的生态恢复范例；并发现了火在维持及管理草场中的重要性。,1.3.1 恢复生态学的实践,之后的60多年来，美国开展了很多大规模的恢复运动,如退化湿地、草地、河流等的恢复和重建，也开展了由民间保护组织和,土地道德论者,发起的小规模恢复活动；,20世纪50、60年代：矿山、水土流失治理,20世纪70年代：水体恢复研究,在工业化历史悠久的英国，主要是开矿废弃地植被的恢复和重建及富营养化水体生态系统的恢复,在澳大利亚，也主要针对开矿废弃地和退化草地的恢复和改良,在日本，主要利用宫胁法在人类干扰地区快速恢复自然植被,当前在恢复生态学理论和实践方面走在前列的是欧洲和北美，在实践中走在前列还有新西兰、澳洲和中国。其中欧洲偏重矿地恢复，北美偏重水体和林地恢复，而新西兰和澳洲以草原管理为主，中国则因人口偏多强调农业综合利用。,1.3.1 恢复生态学的实践,从20世纪70年代至今，国外比较成功的恢复样板有：,热带土地退化现状及恢复技术（CAB970601598）,昆士兰东北部退化土地的恢复（CAB960607654）,坦桑尼亚的毁林地恢复（CAB960607447）,退化的石灰岩矿地造林（CAB960600967）,湿热带自然林恢复（CAB960600935）,至1999年，CAB数据库中有百余条记录。对象涉及草原、河流、湖泊、废弃矿地、森林和农田。,1975年：在美国召开了“受损生态系统的恢复”国际研讨会，首次探讨了受损生态系统恢复的机理与方法。,1980年：Cairns主编了受损生态系统的恢复过程一书，8位科学家共同探讨了受损生态系统恢复过程中重要生态学理论和应用问题。,1984年：美国威斯康星大学召开了恢复生态学研讨会，强调了恢复生态学中理论与实践的统一。,在这次会议的基础上，Jordan等于1987年编撰出版了恢复生态学：生态学研究的一种综合途径一书，对恢复生态学的意义、有关概念进行了探讨，并总结了世界各地所开展的有关恢复生态学的研究。,1.3.2 恢复生态学的学术发展,1985年：Aber和Jordan提出了恢复生态学的术语，并出版“恢复生态学”研究专集。,1985年：国际恢复生态学会(,Society for Ecological Restoration International;SER,)成立。,1996年：在瑞士,苏黎世,召开了第一届世界恢复生态学大会“,恢复生态学与可持续发展”,，,这是第一次国际范围内对恢复生态学的关注，会后出版了恢复生态学与可持续发展一书。该书除了对恢复生态学的理论基础、有关概念的探讨，还涉及到了生态恢复与可持续问题。,目前：国际恢复生态学会每年召开一次国际研讨会；世界各国均有的恢复生态学文献，登载恢复生态学方面的文章，开展恢复生态学研究的学术交流。,1998年7月，在意大利召开的国际生态学会议专门召开了“恢复生态学：全球的需求和经验”专题讨论会,着重对以往和正在进行的生态恢复工作的成败进行了评价、并对恢复生态学的理论框架以及生态系统恢复的机制和模式进行了探讨。,1.3.3 恢复生态学的学术团体和刊物,1985年，在美国成立了生态恢复学会(Society for Restoration Ecology)，会员达2500人(1998)，来自24个国家，学会下设10个区域中心和分会。每年组织召开一次有关恢复生态学的国际会议。,网站：,www.ser.org/about.asp,Aldo Leopold基金:这是土地道德论者Aldo Leopold发起的一个非赢利性的组织，包括土地管理、环境教育和生态学研究的综合计划旨在促进人类对自然资源的关爱，建立人与土地的协调关系。它与30多个组织建立了合作关系。,网站：www.Aldo Leopold.org,恢复生态学中心(Center for Restoration Ecology)成立于1984年，据称是第一个着重发展生态系统恢复科学和技术的交叉学科研究组，组员来自研究机构、政府组织及非赢利性保护组织。,由生态恢复学会创办的Restoration Ecology(恢复生态学，季刊)于1993年创刊。Blackwell出版社出版.科学引文索引(sci)来源刊.,由Wisconsin Arboretum 创办的Ecological Restoration,1981年创刊的RestorationManagement Notes(恢复与管理札记，季刊)于1999年起改名为Ecological Restoration/North American生态恢复。,Journal of Applied Ecology,Ecological Applications,Conservation Biology,Biological conservation,应用生态学报，生态学报，,植物生态学报,1997年Science杂志连续刊载了7篇关于生态恢复的论文。,1.3.3 恢复生态学的刊物,1.3.4 我国恢复生态学的发展,目前，我国巳在退化生态系统的类型、退化成因、程度、机理、诊断以及退化生态系统恢复重建的机理、模式和技术上做了大量的研究；,对退化生态系统的定义、内容及恢复理论也进行了探讨，提出了一些具有指导意义的应用基础理论。,综合我国多年来的研究，从生态系统层次上、有森林、草地、农田、水域等方面的研究，也有地带性生态系统退化及恢复方面的研究，如干旱、半干旱区、荒漠化及水土流失地区生态恢复的工程、技术、机理方面的研究。,1.3.4 我国恢复生态学研究进展,20世纪50年代就开始了退化生态系统的长期定位观测试验和综合治理研究,1959年：余作岳等人在广东开展,热带沿海台地,退化生态系统的植被恢复技术与机理研究。,20世纪60年代：仲崇信等人开展,沿海滩涂,种植大米草控制河岸带侵蚀研究。,70年代末,“三北”防护林,工程建设。,20世纪80年代：,中科院兰州沙漠所开展,沙漠治理,与固沙研究；,中科院水保所开展,黄土高原水土流失区,的治理与综合利用；,中科院水生所开展,湖泊生态系统恢复,研究；,中科院西北高生所开展,高寒退化草甸生态系统,的恢复与重建研究；,中科院成都生物所开展,岷江上游植被恢复,研究；,中科院南京土壤所开展,红壤恢复与综合利用,研究；,广西科学院和中山大学开展,红树林恢复,重建研究；,中科院植物所（内蒙古草原站）开展,不同退化程度羊草草原,恢复研究。,长江、沿海防护林工程和,太行山绿化工程,。,20世纪90年代：,东北林业大学开展,黑龙江退化森林生态系统,的恢复与重建研究；,中国林业科学院开展,海南热带林地的植被恢复,研究；,中国环科院、中山大学、中国矿业大学开展,废弃矿地和垃圾场的恢复,对策研究。,20世纪90年代中期：先后出版热带亚热带退化生态系统的植被恢复生态学研究和中国退化生态系统研究等专著，提出了适合中国国情的恢复生态学研究理论和方法体系。,淮河、太湖、珠江、辽河、黄河流域防护林工程及大兴安岭火烧迹地森林恢复研究等。,我国土地退化及其恢复的研究主要集中于以下几个方面：,土地沙漠化及其整治,水土流失治理,盐渍化土地改良,退化森林生态系统的恢复,草地生态系统的退化及恢复改良研究,湿地生态系统恢复与重建,淡水生态系统恢复,采矿废弃地复垦,1.土地沙漠化,过度放牧造成草场沙化,民勤遭遇了绿洲生态系统衰败、土地退化的荒漠化过程,多年未变的生产方式，单产低、耗水大，无法供应人口对食品的需求；而扩大开垦增多水浇地，又增高了水的消耗。,1.土地沙漠化整治,杨树很高的耗水导致下层草本与灌木难生长，地表裸露，大风来临时沙尘飞扬。,当地天然半灌木油蒿群落为主的恢复植被则能有效地抑制沙土的吹扬。,成功,失败,1.土地沙漠化整治,使用草方格、粘土等覆盖沙丘,飞播,自然恢复草地,沙棘在沙地上自我繁殖形成群落,1.土地沙漠化整治,三北防护林工程-乔灌草结合，沙地得到不同程度治理,1.土地沙漠化整治,复合农林业,农田防护林体系,节水灌溉,引洪灌溉,收集地表径流,围封过牧草地,合理轮牧,建立人工饲料基地,“人进沙退”还是“人退沙退”？,让自然去修复,在那些治理难成效不显的“硬骨头”地区，最好的办法是“人退”，减少人为的压力，让自然去修复。即使在那些古老的沙漠地区也不会造成太大的危害，因为那些戈壁上有一层天然硬壳、古沙漠上有一层天然面膜，只要我们不去碰它，是可以保护土壤不被风吹走的，因此要我们“善待沙漠”。,沙漠如此，那么自然环境条件要好得多的草原与沙地地区，“人退”后的恢复效果则会好的多。,-“围封转移”或“转移发展”战略，都是有利于天然草场恢复的。,2.水土流失治理,水土流失,我国的头号环境问题,生态退化的主要因素,黄土高原,水土流失最严重的地区,生态恢复难度最大区域,Soil Erosion,Waterfall in Hukou,Yichuan,Yellow River flows the blood of,Chinese Nation,河殇,黄土高原年输入黄河泥沙16亿吨，4亿吨淤积在河床，河床平均每年抬高10cm，形成“地上悬河”。,黄土高原水土保持生态修复的特点,以小流域为单元的综合治理是我国水土保持的一个特色。,生态、经济、社会多种效益,耕作、生物、工程多种措施,植被恢复是黄土高原生态恢复最积极有效的措施。,人与自然和谐-生态自我修复,黄土高原水土保持研究与试验示范在全国处于前列,机构多，队伍强、时间长、研究深入,黄土高原自然恢复生长的草被,黄土高原人工恢复林草植被,人工种植的柠条护坡灌木林,黄土高原水平沟隔坡造林,Ground plastic cover,Terraced,fields,Dam-land in the gully,黄河中游淤地坝拦沙机理及作用,水利学报,1998,Fish-scale pits for planting trees,(,鱼鳞坑植树,),Pine trees in fish-scale pits,Vegetation restoration by stop grazing-Ansai,新的机遇：1999-,3.盐渍化土地改良,盐渍化是土体中积累的可溶性盐，形成盐渍化土壤的过程，是一种土壤化学成分积累的退化过程。土壤盐渍化研究主要有盐渍化的成因、盐渍化土地退化过程、土壤次生盐渍化的发生发展过程以及土壤盐渍化对植物生态类群形成的影响、盐胁迫生理等方面。,盐渍化改良技术主要有：物理改良，如排水、冲洗、松土施肥、铺沙压碱等；,化学改良，包括利用石膏、过磷酸钙和磷石膏、腐殖酸类、硫磺和硫酸亚铁改良等；,生物改良，利用植物对卤碱的耐受性及植物对某些盐碱分积累的特性进行生物改良；,其他技术，主要针对人为因索引起的次生盐渍化土地，如改进农田灌溉技术、灌溉水质淡化等。,4.,退化森林生态系统的恢复,从1959年开始，中国科学院华南植物研究所组织多学科多专业的科研人员在广东沿海侵蚀地上开展了热带亚热带退化生态系统恢复与重建的长期定位研究。,中国科学院植物研究所“九五”期间开展了有关中国退化生态系统方面的研究，从我国森林生态系统退化的特征，如系统的结构、功能、环境、生物间共生关系及土壤种子库的改变等，以及我国森林生态系统退化的现状、退化森林生态系统约分布、森林生态系统退化的原因及过程进行了综合研究，得出了初步的结论。,温带森林植被的恢复与重建主要是工程性的，以大面积人工防护林的建设为主，研究重点在荒漠区。,华东师范大学对退化常绿阔叶林恢复与重建的研究。,岷江上游水源涵养林的生态恢复,5.草地生态系统的退化及恢复改良,中国科学院海北高寒革甸生态系统定位站针对青藏高原北部高寒草甸生态系统的动植物群落、高寒草甸植物生理、水循环、放牧压力及其对退化的影响、草地重建与保护、鼠类对退化的促进及鼠类行为生态学等方面进行了综合研究。,中国科学院内蒙古草原生态系统定位站对我国温带典型草原的退化及调控、草地退化过程与动力学机制、退化草地恢复与重建等方面进行了综合研究。,甘肃农业大学草原系最初以草地资源调查规划为主要研究对象，在我国草地资源现状调查的基础上进行分类规划。,东北师范大学的“松嫩平原盐碱化草地治理及其生物生态机理”研究，通过对盐碱草地土壤原生盐碱化过程，次生盐渍化原因及过程、草地不同群落的土壤水盐运动规律、草地植被退化与土壤盐渍化、放牧与草地盐碱化、割草与草地盐碱化及盐碱草地植被动态、盐生植物群落形成的生物生态机制等方面的研究，提出盐碱化草地自然恢复和人工改良、重建的模式与技术。,6.湿地生态系统恢复与重建,以湖泊湿地、沼泽和沼泽化湿地为研究对象，研究内容包括：湿地恢复与重建的生态学研究方法和技术；湿地功能划分及其相应指标体系研究；湿地净化功能与环境容量研究；水产养殖与水环境质量变化的相互关系及优化模式研究；湿地营养负荷、循环途径及其与木体富营养化的关系研究；湿地生态系统恢复与重建生态工程技术开发研究；湿地生态系统恢复重建综合评价体系研究等。,7.淡水生态系统恢复、采矿废弃地复垦,淡水生态系统恢复：,主要针对河流湖泊的污染和水体富营养化进行综合调控、治理和恢复研究工作,采矿废弃地复垦：,复垦材料筛选、植物品种的优化及养分比；先锋植物种属结构及群落特点、根系分布及生长规律；重金属元素及盐分迁移规律；废弃物回填的充地特征、不同乔灌草的种植条件；生物链工程和生态重建中的平面、垂直等时空结构布局等研究。,总体而言，不难看出，我国恢复生态学的研究就范围和广度而言是其他国家所不能比拟的，在某些领域已达到国际同类水平，在国际学术界产生了一定的影响。,与国外恢复生态学的研究相比较，我国的研究是偏重于退化土地或退化生态系统生产(即开放)功能恢复的研究，注重于土地生产力的恢复和提高，而不强调生态系统结构、功能的复原或恢复到原始的、固有的生态系统状态。,1.4 恢复生态学的发展趋势,国际恢复生态学会历年主题：,2000，以创新理论深入推进恢复生态学的自然与社会实践,2001，跨越边界的生态恢复,2002，了解和恢复生态系统,2003，恢复、景观与设计,2004，边缘的生态恢复,2005，生态恢复全球面临的挑战,2007，一个变化世界中的恢复.,2003年11月1923日,第15届国际恢复生态学大会在美国得克萨斯州的州府奥斯汀召开,大会主题是“生态恢复、设计与景观生态学”。,2004年8月2426日,第16届国际恢复生态学大会在加拿大维多利亚大学召开,大会主题是“边缘的恢复”,2005年9月1218日,第17届国际恢复生态学大会在西班牙萨拉戈萨市召开,会议主题是“生态恢复-全球面临的挑战”,国际恢复生态学会历年主题,2007年8月510日,第18届国际恢复生态学大会在美国加州圣荷塞市举行,大会主题是“变化世界中基于生态学的恢复”。,2009年8月2327日,第19届国际恢复生态学大会在澳大利亚的佩思召开,大会主题是“,Making Change in A Changing World,”,国际恢复生态学会历年主题,从总体上看，恢复生态学有如下发展趋势：,已从,目标导向,转向,过程导向,。,从,单一态、静态,向,多态、动态发展,。,启动正反馈，停止负反馈，并维持自我更新的能力。,目前，国内外对生态系统恢复的研究主要集中在恢复中的障碍和如何克服障碍两个方面，以及恢复过程中生态系统结构、功能和动态的研究。,未来在三方面活跃：,一是关于恢复的临界阈值问题,二是恢复过程中优势种群的扩散过程和空间格局的动态变化。,三是利用景观生态学理论和方法探讨恢复机制的问题。,第一章回顾,生态系统退化是当前人类面临的一个全球性生态问题。,第一章 恢复生态学的涵义及研究进展,恢复生态学的涵义,1.生态恢复与恢复生态的概念；,2.恢复生态学研究内容,恢复生态学的缘起,实践、理念演绎、学术发展、学术团体、学术刊物,国外恢复生态学研究进展,我国恢复生态学的发展,土地沙漠化及其整治、水土流失治理、盐渍化土地改