第2章 退化生态系统2016

周围的环境，影响范围远远超过废弃物堆置场。

京张公路旁大面积采石造成的景观破坏
六、生态退化的一般过程

生态退化 —— 在自然和人类双重影响下形成的 ——
随影响因子不同，表现出不同的退化过程。

羊草+大针茅 糙隐子草+克氏针茅 星毛萎陵菜＋冷蒿 羊草+糙隐子草
八、退化生态系统的诊断途径
理论上讲，生态系统发生了退化，将会在该生态系统组
九、退化生态系统的评价
为什么要建立退化生态系统评价指标体系？
退化生态系统 → 一类“病态”的生态系统

在实际的生态恢复研究中 →首先要确定“病痛”发
生的部位 →哪些因子已经退化或出现了不利于需要 正常发展的病态现象 ——其次应确定生态系统病痛
发生的严重程度→退化程度。
基于生态恢复的原因 —— 必须建立一个评价生态系统
驱动生态系统退化的动力
来自生态系统内部
2大类：
土壤—生物—大气之间的相互作用 人类活动 垦荒、放牧、毁林、外 来种入侵、火灾、水灾 、旱灾等等
来自外部因子的作用
自然灾害
这些因子→单独作用或交互作用→生态系统的动态平衡 被打破→逆向演替→类型各异的退化生态系统→进而影 响其生存环境→不稳定的生态系统和不利于生态系统稳 定发展的环境。
退化的指标体系 → 不仅用于生态系统退化的诊断与评
价，而且也是生态恢复一系列工作和过程的基础。 指标体系 → 直接关系到生态退化评价的精确性和科学 性、关系到生态恢复的成效。

可用以诊断生态系统退化的指标很多 → 既有主要的，
也有次要的——选择哪些指标的依据是什么？
依据具体时空尺度下的生态系统特点选择评价要素。 建立一个准确、客观的退化生态系统评价指标体系
火烧消除了土壤上层的微生物。

森 林 火 灾 的 卫 对大型动物的影响→非常严重——既可能逃离火场或被烧 星 图 死，也可能由于栖息地植物群落改变→使其不适应→发生 片
迁移。
3、人类生产活动
人类的生产和发展——必须通过对自然生态系统的利用
来实现——人类对自然生态系统的作用主要表现在：
生态系统发生退化的最终表现往往是生态系统功能与服
Constanza等(1997)把生态系统服务(生态系统功能)分为17个项目： 气体调节(大气化学成分调节)、气候调节(全球温度、降水及其它以 生物为媒介的全球及地区性气候调节)、干扰调节(生态系统对环境波 动的容量、衰减和综合反映)、水调节(水文流动调节)、水供应(水的 贮存和保持)、控制侵蚀和保持沉积物(生态系统内的土壤保持)、土 壤形成(土壤形成过程)、养分循环(养分的贮存、内循环和获取)、废 物处理(易流失养分的再获取，过多或外来养分、化合物的去除或降 解)、传粉(有花植物配子的运动)、生物防治(生物种群的营养动力学 控制)、避难所(为常居和迁徒种群提供生境)、食物生产(总初级生产 中可用作食物的部分)、原材料(总初级生产中可用作原材料的部分)、 基因资源(独一无二的生物材料和产品的来源)、休闲娱乐(提供休闲 旅游活动机会)、文化(提供非商业性用途的机会)。


一般分为轻度退化、中度退化、重度退化和极
度退化。
五、造成生态退化的主要外部因子

侵蚀Βιβλιοθήκη 火人类生产活动1、侵 蚀 侵蚀是自然过程，也是地貌形态的再塑造过程。它通过
自然力作用于生态系统→生态系统的结构和组成 →发生 相应变化。 侵蚀作用从土壤、植被共同开始——作用之终点→土地 完全丧失生产力，生物群落消失→沙漠、戈壁、裸岩等 地貌。
（3）森林砍伐


林地裸露、截留雨水的功能减弱、局域气候条件恶
化、生物多样性减少。
（4）矿山开采
首先→土地的直接破坏。 露天开采→直接毁坏地表土层和植被。 地下开采→地层塌陷→土壤、植被破坏。

其次 → 矿山开采过程中的废弃物堆置 → 过量占用土地 →
破坏堆置场原有生态系统。

采矿废弃物中的毒性物质或重金属→污染、破坏
成，结构，功能与服务等方面有所体现。
因而诊断途径有生物途径、生境途径、生态系统功能／
服务途径、景观途径、生态过程途径等。生态系统退化 程度的诊断途径与可能指标(体系)如下：
1). 生物途径
要的诊断途径。

生物途径的指标一般比较直观切容易获得，因而是一类主 生物组成与结构：如植物、动物、微生物、生物多样性(指 数)、盖度、密度、分布格局、年龄结构等。

退化生态系统中总有机质的储存量减少 生产者亚系统的物质积累水平降低，矿质元素循环
较为开放，无机营养物质多储存于环境库中，而较
少地储存在生物库中。
（四）在稳定性方面

退化生态系统的生态学联系和生态学过程简化。 对外界的干扰较为敏感，系统的抗逆能力和自我恢
复能力较低，系统变得脆弱。
四、退化原因的类型
开垦 放牧 砍伐森林 采矿废弃地
城市扩张 道路建设 环境污染
（1）开垦
开垦——把自然生态系统→农田生态系统。
——原则上讲，把物种丰富、生态过程复杂的自然
生态系统→物种单一的农田生态系统 →本身就是一种退 化现象。


但从经济发展的角度看——农田生态系统也是人
类必需的一类受控生态系统。
自然生态系统
的是新的荒漠化的生态系统。

原生生态系统
荒漠化的生态系统
水蚀：即通常所说的水土流失
(2) 水 蚀
——它是一个分布范围最广的自然力侵蚀形式。
自然降水→对地表的冲刷→形成的一系列的土壤侵
蚀过程。


水蚀冲沟
具 有 切 割 作 用

而冲沟、泥石流等水蚀过程的切割作用 →冲走、损
毁或埋压侵蚀区的植被层→景观破碎化。
冻 融 侵 蚀 地 貌

其它外力（风、水、重力、牲畜践踏等作用）→给
予叠加→生草土层剥蚀→地表植物群落随之消失→ 母质裸露的地表。
(4) 重力侵蚀

重力侵蚀——主要造成土体崩塌、岩
体崩落（南方的崩岗）、泻溜、泥石
流、山体滑坡和地表下陷等→破坏局 部地表→埋压或损毁植被——对生态 系统的破坏作用往往是毁灭性的。
（一）在系统结构方面

退化生态系统的物种多样性、遗传多样性、结构多样 性和空间异质性降低→系统组成不稳定，一些物种丧 失或建群种、优势种的优势度降低；
（二）在能量方面
退化生态系统的能量生产量降低、能量交换水平下
降。 食物链简单→多呈直线状，而不同于正常的环形循 环或网络状结构；
（三）在物质循环方面

→必须遵从的原则：
生态系统退化指标体系建立的原则

低、抗逆能力减弱。
退化生态系统 (degraded ecosystem)
受损生态系统（damaged ecosystem）
三、退化生态系统的特征
一般特征：退化生态系统的组成、结构发生改变，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

的相互关系发生变化。
与正常的演替的生态系统相比，退化生态系统表现出四点 特征：秘鲁渔场赤潮
生物数量：如生物(占据)面积、总生物数量、各种生物的 数量等。
生物生产能力：如净初级生产力、生物量等。
2). 生境途径
生境往往是指气候条件和土壤条件，气候因子的变化一般 不大，土壤因子的变化往往较大甚至很大，因而在生境诊断途 径中更应重视土壤因子的变化 气候条件：如降水量、气温、光照、空气湿度、风等级等。
第 2章
生态系统退化机制
一、退化生态系统研究的意义
当今，各类生态系统都广泛地存在着退化现象。成因 → 可能是自然的，也可能是人为的。
人类对自然生态系统的过度以及不合理的利用，造成一

系列的生态恶化现象，愈演愈烈。
自然生态系统一旦遭到破坏，其能量、物质交换、信息 流均发生改变，其恢复是非常艰难。
景观结构：如异质性，嵌块体、廊道和基质的构型，景观
对比度等
5). 生态过程途径
生态系统发生了退化，其生态过程特别是关键的生态过程 必然有所变化，这就为生态过程途径的诊断奠定了基础。 生态过程可以发生在不同的尺度水平上。生态学过程一般 包括种群动态、种子或生物体的传播、捕食者和猎物的相互作

用、群落演替、干扰扩散、养分循环等；生物的生理生化反应 过程(如光合作用、呼吸作用等)的一些指标也可对生态系统退 化程度诊断提供信息。如过度捕捞，小型浮游动物为主。

黄土丘陵沟壑TM卫星照片 （分辨率 30*30M） 黄土丘陵沟壑区植被图（局部 特点：极度破碎
(3) 冻融侵蚀
目前认为：冻融侵蚀区域仅限于青藏高原主体部分以 及高纬度地区。

冻融侵蚀 —— 首先表现为地表土壤出现冻胀丘、冻融
裂缝→多边形土。 随着作用力的加深和时间的推移、生草层形成破碎的 “块”状 。
以自然力的来源划分，侵蚀包括：

风蚀 侵蚀的类型
水蚀 冻融侵蚀 重力侵蚀
(1) 风 蚀
风蚀的生态退化过程→即通常所说的土地荒漠化过程。 风蚀就通过地表风力侵蚀、运移和堆积等一系列地貌

过程作用于生态系统，使生态系统产生退化。


随着风蚀和堆积面积的不断扩大 →景观日益破 坏 → 原生生态系统逐步缩减或消失、取而代之
恢复时间长
恢复投入大

恢复生态学——研究生态退化的机理和过程以 及生态恢复的技术与方法，实现可持续发展提 供理论支持和技术保障的一门学科。

退化生态系统
生态系统的恢复
退化生态系统——恢复生态学的研究基点。
二、退化生态系统的概念