生态恢复-恢复生态学复习资料

1生态恢复(狭义):是帮助退化受损或毁坏的生态系统恢复的过程,它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性为。

2生态系统的特点:
(1)生态系统是由生命物体与环境相互联系而成的一个综合系统;
(2)生物与环境长期协同进化;
(3)生态系统是发展变化的;
(4)生态系统是一个复杂的动态平衡体系(反馈调节制度);
(5)自然生态系统都是程度不同的开放系统。

3生态系统类型:
(1)陆地生态系统:森林生态系统;草原生态系统;荒漠生态系统;农用生态系统;城
市生态系统;
(2)水域生态系统:河流生态系统;池塘生态系统;海洋生态系统;
(3)自然生态系统,半自然生态系统,人工生态系统;
4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
与方法及其生态学过程和机理的学科。

5强调生态重建的原因:
(1)时间尺度跨度大自然恢复需要较长的时间尺度,远大于人工重建所需的时间;
(2)自然恢复速度难以满足当前社会快速度,高建设的生态需求;
(3)积极生态重建促进恢复,因势利导,因地制宜,注重生态效益和经济效益的协调统
一。

6生态系统:在一定时间,空间范围内,生物群落及其生存环境通过物质循环和能量流动面相互作用,相互依存,所形成的具有一定结构和功能的有机整体。

7生态系统功能:物质循环;能量流动;信息传递。

8生态系统结构:?
9生态系统的组成(四个部分):生物环境(生产者;消费者;还原者);非生物环境。

10食物链:生产者所固定的能量和物质,通过一系列取食和被取食的关系在生态系统中传递,各种生物按其食物关系排列的链状顺序,称为食物链。

11金属等有毒污染物在食物链中浓缩,产生的毒害作用具有生物放大效应生态碳循环的过程,以及水循环过程,氮循环过程,硫循环过程,P循环。

12碳循环过程:?
13温室效应:?
14生态系统能量流动特点:
(1)越流越细:能量在流动过程中逐渐耗散;
(2)单向流动,不可逆。

15生态系统的信息传递内容:
(1)营养信息:食物链为一个营养信息系统;
(2)物理信息:化学分泌物;
(3)化学信息:声,光,色;
(4)行为信息:行为格式。

16与植物有关的信息:
(1)阳光与植物间的信息联系;
(2)植物与植物间的信息流动,如他感作用;
(3)植物与动物间的信息流动,如次生代谢物(色,香,味)。

17信息流动的过程:产生—获取—处理—再生—施放。

18信息流特点:多样性;复杂性;类多;量大;未知因素多。

19生态系统的稳定性:指生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。

20生态系统的稳定性包括:抵抗力稳定性;恢复力稳定性。

21生态系统的稳定性的原因:
(1)各营养级的生物数量多,占有的能量多;
(2)各营养级的生物种类多,食物网结构复杂;
(3)由于生态系统具有自我调节能力;
22提高生态系统的稳定性的意义:
(1)人类的生存离不开一个适宜稳定的生态系统;
(2)人类的发展离不开一个适宜稳定的生态系统;
(3)可持续发展离不开一个适宜稳定的生态系统;
23生态系统的稳定性与生态平衡:如果开放系统具有能调节其功能的反馈机制,即具有某个理想状态点(位置点),进行反馈调节保持系统稳定,那么该系统称为控制论系统。

24生态系统的稳定性与生态平衡的标志:
(1)结构上的标志:a一级结构缺损:生产者;消费者;分解者;非生物成分间结构;b
二级结构缺损:生产者;消费者;分解者;非生物成分各自内部结构;
(2)功能上的标志:a能量流动受阻;b物质循环受阻;c信息传递受阻;
25负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是保持生态系统自我调节能力的基础或最主要基理。

26抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰使自身结构功能维持原状的能力。

27抵抗力稳定性高的生态系统特征:
(1)各营养级的生物数量多;
(2)各营养级的生物种数多;
28恢复力稳定性:生态系统受到外界干扰使自身结构功能破坏后恢复原状的能力。

29恢复力稳定性高的生态系统特征:
(1)各营养级的生物个体小,数量多,繁殖快;
(2)各营养级的物种类型少,物种扩张受到的制约等;
(3)物种变异能力强,能迅速出现适应新环境的新类型;
30抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系:
对一个生态系统而言,抵抗力稳定性与恢复力稳定性存在相反关系。

(自己补图)
31提高生态系统的稳定性的措施:
(1)提高和保持生物的数量,提高抵抗的稳定性;
(2)保护草本,苔藓等的稳定性,保护耐受性强,繁殖快的小型动植物,提高恢复力稳
定性;
(3)保护和建设各种不同的生态系统;
32生态因子:环境因子中一切对生物的生长,发育,生殖行为和分布有直接和间接影响的因子。

33生态因子的作用特点:a综合性;b主导因子作用;c阶段性;d不可替代和补偿性;e 直接和间接作用。

34限制因子:任何生态因子当接近或超过生物的耐受极限而阻止或强烈制约其生存,生长,繁殖或扩散时,这个因子就会成为限制因子。

35最小因子定律(科比希):低于某种生物需要的最小量的任何特定因子,是决定该种生物生存和分布的根本因素。

36生态幅:每一种生物对每一种生态因子都有一个耐受极限,即有一个生态上的最高点(上
限)和最低点(下限),在这两点之间的范围称为生态幅或耐受范围。

37所有生态因子构成生物的生态环境,特定生物体或群体栖息地的生态环境称为生境,其中包括生物本身对环境的影响。

38群落演替理论:一个群落代替另一个群落的现象称为演替。

必须要经过三个阶段:a植物繁殖体的传播;b植物的定居;c植物之间的竞争作用。

39群落的演替类型:
A.旱生演替系列:
(1)地表植物阶段;(2)苔藓阶段;(3)草本植物阶段;(4)灌木阶段;(5)乔木植物
阶段;
B.水生演替系列:
(1)自由漂浮植物阶段;(2)沉水植物群落阶段;(3)浮叶根生植物阶段;(4)挺水植
物阶段;(5)湿生草本植物阶段;(6)木本植物阶段;
40原生演替:开始于原生裸地或原生芜原(完全没有植被并且没有任何植物繁殖体存在的裸露地表)上的群落演替。

41次生演替:开始于次生裸地或次生芜原(不存在植被,但在土表或基质中保留有植物的繁殖体的裸地)上的群落演替。

42按演替发生的方向:a顺行演替;b逆行演替;
43生态位:物种在群落或生态系统中时间,空间上的位置和功能作用。

物种占据生态位的大小可以从生态幅看出来。

44生态位分化:两个物种生态位越接近,重叠越多,种间竞争越激烈,最终将导致一个物种灭亡或生态位分离。

45利用生态位分化理论构建生态系统时应注意的问题及其具体如何操作?
答:每种生物在生态系统中总占有一定的空间和资源。

(1)在恢复生态系统时,需要考虑各物种在时间,空间(地上或地下)的生态位分化,
引进物种尽量错开生态位,避免生态位重叠的激烈的种间竞争导致的生态系统不稳
定,组建有多个物种组成的群落,充分利用时间,空间和资源,更有效地利用环境
资源,维持生态系统稳定性;
(2)在构建人工群落时,可根据物种的生态位差异,将深根系与浅根系植物,乔
灌草等
合理搭配,以便充分利用光照,水,肥,气,热等资源,促进能量的转化,提高群
落整体生产力,稳定性。

46根瘤:固氮菌与豆科植物根系的互利共生关系。

47生态适应性评价:从物种自然分布的环境条件,物种生理生态特征比较分析,物种抗逆性分析,物种生态防护价值和经济价值,物种在群落中的作用及物种间的相互作用进行评价。

48生态系统的结构理论:(1)物种结构:物种组成及比例关系;(2)营养结构:食物网和食物链;(3)空间结构:水平结构和垂直结构。

49生物多样性:生命有机体及其赖以生存的生态系统综合性的多样性和变异
性(生命形式的多样化和变异化的及生态复杂性)。

50生物多样性理论包括遗传,物种,生态系统(及景观)多样性;
51为什么多样性高的生态系统内高生产?
答:种类出现的机会多,能量和营养关系多样化且稳定,抗干扰和入侵的能力强,资源利用效率高,同时,多样性导致群落的复杂性,空间结构也更为完整,也可导致生态系统功能的优化。

52景观生态理论:由斑块;廊道;基质三部分组成。

53人为设计和自我设计理论的区别及各自的特征:
(1)人为设计理论:通过工程方法和职位重建可直接恢复生态系统,但恢复的类型是多
样的,这一理论吧物种的生活史作为植物恢复的重要因素,通过调整物种生活史加
快植被恢复,是在个体或种群层次上;
(2)自我设计理论:只要有足够的空间,退化生态系统将根据环境条件合理的组织自己,
并最终改变其组分,恢复完全由环境因素决定,是生态系统层次上考虑。

例:荷兰
围海造田,这是恢复生态学自己产生的唯一理论。

54集合规则:是定量描述群落集合特征及其影响因素的一个定量描述。

强调从种内和种间关系,动物和植物的关系,以及功能群等水平和层次定量分析群落结构的异同,重点说明其成因或过程。

55生态恢复的机理(模型):ER主导思想是通过人为排除干扰,帮助重启,加速退化生态系统护肤到某种理想状态的过程。

分类:(1)可自然恢复;(2)人工促进恢复;(3)重建恢复。

56临界阈值理论:该理论假设生态系统有四种可选择的稳定状态,状态1是未退化的,状态2和3是部分退化的,状态4是高度退化的,恢复方向并不是单一的,也可能在几个方向间运行转换并达到复合运行状态。

(自己补图)
57适应性恢复:在地域上,理论上跨越边界,恢复生态学研究的生态系统尺度为基点,在景观尺度上表达。

58护理诸位理论:
(1)种间的关系有:负效应(竞争);正效应(辅助,护理)和中性三种,种间关系是形
成生物群落基础和植物群落演替或恢复的重要动力之一。

(2)护理植物:能够在其冠辐下辅助或护理其他目标物种生长发育的物种。

护理植物能
够为目标物种提供较好的微环境和避难场所,利于种子萌发和幼苗定居。

59目标植物:被护理的物种,选择的主要优势是自身的生态需求及其处理不适生境的能力,还有年龄和个体大小。

60退化或受损生态系统:指在自然或人为干扰下形成的偏离自然状态的生态系统。

61退化生态系统的成因及特征:
(1)自然因素:全球气候变化(如暖,干化);自然灾害(火灾,水灾等);外来物种入
侵(包括人为引种后泛滥成灾的入侵)
(2)人为因素:过度垦殖;过度放牧;过度樵孚;过度孚挖;矿山开发;基础设施建设;
工农业污染;长期不合理的灌溉。

62退化的一般过程:
(1)种群年龄结构不合理,优势种衰退;
(2)生产力下降,物种多样性锐减;
(3)植被盖度减少,土壤肥生物环境退化;
(4)植物几乎完全丧失,或荒漠状态。

63干扰:群落外部不连续存在,间断发生的因子的突然作用或连续存在因子超“正常”范围的波动,这种作用或波动功能引起有机物,种群或群落发生全部或部分明显变化,使其结构和功能受到损害或发生改变。

64描述干扰的特性:干扰范围;频率和周期;干扰强度;时间尺度。

65干扰的类型:(1)动态因素:自然,人为;(2)来源:内源,外源;(3)性质:破坏性,增益性;(4)形成机制:物理,化学,生物;(5)特征:局部和跨边界。

66六类人为干扰:化学物释放和积累;植物过度利用等土地改变;露天开采,采集;樵采;狩猎和捕捞;新干扰形成(旅游,探险)。

67干扰的特点:广泛性;多变性;潜在性;协同性;累积性;放大性。

68干扰的生态学意义:
(1)有利于促进系统的演化,生物退化过程重要的选择压力;
(2)是发生和维护物种多样性,保持生态系统平衡和稳定性;
(3)能调节生物与环境的生态关系。

69退化过程的类型:(自己补充)
70退化程度的表达方式:
(1)轻度,中度,重度,极度(一,二,三,四等级);
(2)可自然恢复,人工促进恢复,重建恢复等;
(3)退化程度与生态系统演替阶段相联系。

71退化生态系统的特征:(1)系统结构简单化;(2)生物多样性降低;(3)食物网破裂;(4)能量流动效率低;(5)物质循环不畅或受阻;(6)生产力下降;(7)系统稳定性低;(8)生态系统服务功能减弱。

72退化生态系统的类型:裸地;森林采伐地;弃耕地;荒漠化;采矿废弃地;垃圾堆放场;污染受损水域。

73退化生态系统恢复的重建原则:自然法则;社会经济技术原则;美学原则。

74退化程度的诊断方法:单途径单因子诊断法;单途径多因子诊断法;多途径综合诊断法。

75生态恢复评价的方法:直接比较法;轨迹分析;特征分析。

76生态恢复完成的判定标准:
(1)恢复后的系统是否稳定,并且具有可持续性;
(2)是否具有较高的生产力;
(3)土壤水分和养分条件是否得到改善;
(4)组分之间相关是否协调;
(5)所建造的群落是否能够抵抗新种的入侵。

77生态系统恢复后的特征:
A.生物特征:(1)植物覆盖度提高;(2)生物多样性增加;(3)群落组成发生变化;(4)
群落结构分层明显;(5)小型动物,土壤微生物数量和种类增加;(6)生产力提高;(7)食物链变长。

B.非生物特征:(1)土壤理化性状改善;(2)水土流失减少;(3)形成稳定的小气候环境;
(4)景观斑块稳定性增加;(5)生态服务功能增加。

78生态恢复的两类基本途径:
(1)生态系统—没有超负荷—消除压力—自然恢复过程—恢复;
(2)生态系统—超负荷不可逆的—消除压力—
79恢复受损生态系统的基本程序:
(1)确定生态恢复对象和背景值调查;
(2)生态退化的诊断和分析(退化原因,类型,稳度等);
(3)制定恢复方案(恢复途径,优化方案,可行性分析);
(4)进行实地试验,示范和推广;
(5)建立后续管理和监测与调整;
(6)进行恢复重建效果预测和评价。

80生态恢复技术体系分类:
(1)非生物或环境要素(包括土壤,水体,大气)的恢复技术;
(2)生物因素(包括物种,种群和群落)的恢复技术;
(3)生态系统(包括结构与功能)的总体规划,设计与组装技术;
(4)生态景观的恢复技术。

81生态恢复的方法:
(1)所谓物种框架法是指距离天然林不远的地方,建立一个或一群物种,作为恢复生态
系统的基本框架,这些物种通常是植物群落演替早期或中期阶段的物种。

选择标准:a抗逆性强;b能够吸收野生动物;c再生能力强;d能够提供快速和稳
定的野生动物食物。

(2)最大多样性法:是指尽可能按照该生态系统退化前的物种组成及多样性水平种植物
种进行恢复,需要大量种植演替成熟阶段的物种,忽略先锋物种。

恢复地点的准备工作:a种子采集和种苗培育;b种植和抚育;c加强利用自然力;
d控制杂草;e加强利用当地物种进行生态恢复的教育和研究。

82生态护坡技术:刚性护坡技术—工程技术;柔性护坡技术—传统植物护坡技术—植被。

方法:(1)网格+植草护坡技术;(2)植被+挂网+客土护坡技术(喷播技术:湿法喷播/干法喷播);(3)植生带技术:纸质植生带,植生袋技术。

83草原生态系统受损原因:
(1)人为因素—过度放牧,垦殖和污染等;
(2)自然因素—我国草地区所处的自然环境条件恶劣,干旱,沙化,鼠害等自然灾害频
繁发生。

84受损草地生态系统恢复方法与技术:
(1)围栏弃护,轮草轮牧;
(2)重建人工草地;
(3)实施合理的牲畜育肥生产方式。

85森林生态系统的主要恢复方法:(1)封山育林;(2)林分改造;(3)适当抚育;(4)林业生态工程。

86退化原因:?
87农田退化的原因及类型:?
88模式(5个):?
89草地生态系统的主要恢复方法与特点:?
90湿地的功能:(1)调节区域的水循环及洪水,暴雨的影响;(2)调节区域及全
球的C,N 元素的生物化学地球循环;(3)过滤和分解污染物改善水质;(4)防止土地
侵蚀;(5)提供食物,商品和旅游点;(6)生物的栖息地及生物多样性的生境。

91矿区废弃地的修复:
A.尾矿的综合利用:(1)从废弃物中进一步回收有价元素;(2)作为二次资源制
取新形态
物质;(3)用作井下采空区的填充材料;
B.污染堆的修复;
C.植被修复;
D.微生物修复;
E.矿区废弃地综合利用。

1.何谓退化生态系统?导致生态系统退化的原因有哪些?
答:生态系统原有平衡状态被打破,系统结构功能发生变化并形成障碍,造成破
坏性波动或恶性循环——退化的生态系统。

原因:自然干扰:可分为物理因素(火、
洪水、地表运动等)、生物因素(捕食、哺乳动物挖掘等)人为干扰:传统劳作式干扰、森林砍伐、草原开垦,工农业污染、环境破坏、探险、旅游、破坏原始森林、
干扰南北极等。

综合性干扰——自然、人为双重干扰
2.简述人类对生态系统干扰的方式途径与特点,当前有什么新的发展趋势?
答:(1)传统劳作方式对生态系统的干扰:a对森林和对草原植被的砍伐与开垦: 森林砍伐、草原开垦:森林退化,水土流失,生物多样性锐减b采集: 经济、药用、
珍稀动植物资
源锐减,物种灭绝c采樵: 地层养分减少,草原退化d狩猎和捕捞: 物种灭绝,种群数量降低,个体小型化;
(2)工农业污染:最直接的干扰方式之一,环境破坏、水污染、大气污染、固废污染
(3)不断出现的新干扰形式:如探险、旅游:破坏原始森林、干扰南北极
3.生态系统退化的过程分为哪几种?其主要特征是什么?试举例说明。

答:(1)突变过程受到特别强烈干扰时,生态系统表现出的突然的退化过程特点:干扰力>>抵抗力,退化时间短,速度快,系统恢复力弱
(2)跃变过程受到持续干扰作用下,系统最初为表现出十分明显的退化或并未
退化,
但干扰持续、破坏性累积到一定程度,生态系统突然剧烈退化。

特点:干扰持续,作用时间较长,退化前期慢或未退化,后期突然加快,系统抵抗
力逐渐丧失
(3)渐变过程:干扰后,生态系统表现的退化速度较一致、退化程度逐渐加重的过程
特点:退化逐渐加重
(4)间断不连续过程:在周期性干扰作用下,生态系统表现的退化过程
特点:干扰存在,系统退化,在两次干扰间隙(或无干扰),生态系统有一定复
(5)复合退化过程:上述几种类型的组合退化过程
特点:退化过程决定于干扰作用强度、干扰时间、频率、规模等,还受制于系统本
身自然特性(稳定性和抗干扰性)
4.如何诊断生态系统的退化程度?诊断的方法有哪几种?
答:指通过生物途径、生境途径、生态系统服务功能途径、景观途径、生态过程途径及途径之间的相互关系等途径对生态系统的组成、结构、功能与服务等方面进行诊断、判别,并以轻、中、重、极度或一、二…等级;可自然恢复、人工促进修复、重建修复等集中退化程度或者用退化程度和生态系统的演替阶段相联系的表达方式来确定退化程度,从而进行定性或定量评价
诊断的方法有:(1)单途径单因子诊断法:选用某个诊断途径的某个指标进行诊断,如生物途径的指示生物法(2)单途径多因子诊断法:选用但诊断途径的多个指标进行诊断(3)多途径综合诊断法:选用2个或2个以上诊断途径
5.常见退化生态系统的类型有哪几种?比较退化生态系统与正常生态系统的特征。

答:类型:(1)裸地(Barren):光板地,极端环境条件形成,可分为原生裸地、次生裸地(2)森林采伐迹地:人为干扰形成,退化程度与采伐程度相关(3)弃耕地:人为干扰形成,退化程度与弃耕时间有关;(4)沙漠(desert):自然或人为干扰形成;(5)废弃地(derelict):人为干扰,分为工业废弃地、采矿废弃地和垃圾堆放场(6)受损水域:人为干扰
特征:(1)生物多样性变化:优势种消失,共生种消失,从属种相继消失,其他适应生态改变的先锋种侵入、滋生,多样性性质变化,价值降低(2)层次结构简单化:种类组成发生变化,优势种群异常,群落结构矮化,整体景观破碎(3)食物网结构变化:层次结构简单化及事物网破裂,食物链缩短,部分链断裂,单链营养关系增多(4)能量
流动出现危机:能量转化及传递效率随之降低,光能固定作用减弱,能流规模降低,捕食过程减弱,能流损失加大(5)物质循环发生不良变化:生物循环周期变短,周期率降低,物质循环减弱,活动库容量减小,物质大循环功能减弱,环境退化(6)系统生产力下降:光能利用率减弱;净初级生产力降低;次级生产力降低(7)生物利用和改造环境的能力弱化、功能衰退:固定、保护、改良土壤及养分能力弱化;调节气后能力弱化、水分维持能力弱化、防风固沙能力弱化、净化空气、美化环境能力弱化(8)系统稳定性下降
6.概述中国退化生态系统的现状与特点。

答:森林生态系统退化现状:随着工业化发展、自然灾害、尤其人为的破坏因素,大片森林遭到破坏,出现以下退化特征:(1)森林覆盖率有所增加,天然林、成熟林蓄积量持续下降(2)森林生态系统结构简单,年龄构成不合理(3)森林生态系统破碎化程度高,人为破坏
严重
水土流失现状:中国国土面积的2/3为承载力差的土地,是世界上水土流失最为严重的国家之一,水土流失遍及全国,各地流逝的程度差别很大,总体上是强度高,发展快,成因复杂,危害严重。

目前水土流失面积味367万公顷,占国土面积38.2%,而且还以每年一万公顷的速度增加,同时流入河流的泥沙适合床升高,湖泊萎缩。

土地荒漠化现状:中国是荒漠化严重的国家之一,荒漠化土地面积262万公顷占国土面积的27.3%,且以2460km2/a的规模发展。

人类对水土、动植物资源使用不当,人口激增对现有土地生产的压力,社会管理体制的不善及政策上的失误等复杂的社会经济因素,使得中国土地荒漠化家具的局面一时无法得到根本改观
湿地生态系统退化现状:今50年来中国湿地退化和丧失以惊人的速度递增。

中国最大的沼泽区三江平原,建国以来开坑湿地289万公顷,长江下游进30年围垦丧失湖泊面积12万公顷,洞庭湖有50年代初的4300hm2,减少到现在的不足
2270hm2.而且50~90年代围垦海岸湿地119万公顷,东南沿海的红树林湿地面积从2.12万公顷锐减到1.01万公顷。

第二章=====================================================生态恢复
1.如何理解生态恢复的概念?生态恢复的最终目标是什么?生态恢复有何意义?
答:概念:在生态学原理指导下,以生物修复为基础,结合各种物理修复、化学
修复以及工程技术措施,通过优化组合、使之达到最佳效果和最低耗费的一种修复
污染环境的方法。

最终目标:提高生态系统的生产力或服务功能,保护、改善和恢复良好的生态
环境,为社会经济发展提供持续的资源和环境基础。

意义:资源的需要——需要增加作物产量满足人类需要;
环境变化的需要——人类活动已对地球的大气循环和能量流动产生了严重的
影响;
维持地球景观及特种多样性的需要——生物多样性依赖于人类保护和恢复生
态环境;
经济发展的需要——土地退化限制了国民经济的发展。

2.简述生态恢复的三个层次,分析每个层次生态恢复的关键是什么?
答:一、特种层次:(1)遗传多样性模式(2)遗传类型的选择:a乡土种与非乡土
种b个体数量这个层次关键是恢复物种的聚集地的种群,而不是恢复生态系统的功能。

二、种群层次:(1)影响因素a栖息地的损失与破碎b小种群问题c特种对栖
息地毁环的反应这个层次关键是恢复最终产物必须是能自我维持的种群或群落。