土壤生态恢复的方法
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总结英国恢复生态学研究的经验
其一 选择适宜的植物种类, 这是所有问题的关键 其二 利用自然力,在自然能够恢复的地方决不 强加人工干扰
如果不遵守这些基本的规律,生态恢复就 不可能达到预期的目标
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澳大利亚
该国可能是全球遭受盲目引种造成生态灾难最严重的 国家,1859年,一个英国人为了满足其打猎的嗜好, 从英国弄来了5只兔子后,兔子繁殖速度甚快,在澳大 利亚失去天敌控制后,数量不断翻番。1950年,澳大 利亚的兔子的数量从最初的5只增加到了5亿只,这个 国家绝大部分地区的庄稼或草地都遭到了极大损失, 一些小岛甚至发生了水土流失。到19世纪90年代,当 兔群抵达西澳时,人们修了一条长达1000英里的栅栏, 试图将其拦住。但是,这个栅栏很快被冲破了。人们 又从巴西引入了多发黏液瘤病,但是病毒战只能使不 断恶化的状况得到暂时缓解,一小部分兔子对这种病 毒具有天然的免疫能力,之后又快速繁殖起来。整个 20世纪中期,澳大利亚的灭兔行动从未停止过。
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教训
这个惨痛的例子提醒我 们,我们不能因防止生 态退化在引进物种时 “饥不择食”,而必须 警惕生物入侵。
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中国
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Terraced fields
Optimal width: B=4.1lnA+18.3
height: 3-4m
Grass +cash tree--Yan’an
Fish-scale pits for planting trees
群落多样性。第三阶段是80年代以来,他们已经认识
到,依靠生态系统自然演替规律,不需要种植任何植
物,经过若干年时间,同样可以建设一个健康的湿地
生态系统, 而其成功的主要秘诀则是大量使用本地种。
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英国
世界上最早工业化的国家,大量采煤使得该国 的生态环境“满目疮痍”。但到上世纪90年代,
他们已经把历史上由于采矿(主要是采煤)而造 成的废弃地恢复成了自然生态系统,并进一步 规划成为世界上著名的乡村景观。他们成功的 一个重要经验就是借助自然力进行生态恢复 (Bradshaw, 2000)。他们驾驭了被毁坏生态系 统最初的演替过程,而那些生态系统能够成为 目前的样子,在很大程度是依靠了自然力。该 模式为英国前生态学会主席、皇家学会会员、 利物浦大学教授A.D. Bradshaw所提倡,他认 为借助自然力进行生态恢复的好处有:其一, 工作量可大大减少;其二,剩余的恢复过程可 以自我维持,因为它是自然发生的。
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荷兰
举世闻名的围海造田工程对荷兰农业发展、市镇建设 和自然保护起了巨大的促进作用。过Hale Waihona Puke Baidu20年来,围垦
区依靠生态系统自然演替规律,采取少量的人工措施
或完全没有人为干预,使荒芜的围垦土地出现生机,
形成了总面积达1650 km2的健康生态系统(董哲仁,
2003)。这一成功做法引起了国际生态学界的高度关注,
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三 生态系统恢复的案例分析 美国
1935-1975年的40年间,美国大平原地区被沙尘暴破 坏的面积高达4 000-6 000 km2 a-1,为控制土地荒漠化 和沙尘暴,美国进行了一场旷日持久的生态保卫战。 其主要的做法是,推行“农场法案”,鼓励弃耕,政 府采取补偿制度,建立自然保护区,恢复天然草原, 休牧返林还草。在不到5年的时间内,返林返草面积 达150 000 km2,约占全国耕地总数的10%,在此基 础上建立自然保护区144个。由此看来,美国主要是 利用了人退的办法成功遏制了困惑该国几十年的“黑 风暴”问题。
生态恢复的方法
吴旭东 西部生态中心
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退化生态系统的基本恢复技术体系 退化生态系统恢复方法 生态系统恢复的案例分析 成功经验总结
荒漠草原土壤碳的研究意义
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一 退化生态系统的基本恢复技术体系 一般退化生态系统的恢复大致需要或涉
及以下几类基本的恢复技术体系:
非生物或环境要素:土壤、水体、大气;
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沙坡头治理的五带一体模式: 1. 阻沙栅栏; 2. 固定草方格沙障; 3. 人工种植无灌溉灌草植被带; 4. 灌溉条件下的乔灌草植被带; 5. 铺设卵石防沙防火隔离带
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中国
“三北防护林”曾被誉为中国的“绿色长城”。 20余年的时间里,中国用了恐怕上千亿资金来 “筑城”,但是收效不大(苏扬, 2003; French, 2004)。绵延上千里的防护林,现在
经常被作为生态重建的成功案例反复引用。实际上,
该国围垦区的生态建设经历了几个阶段,反映了荷兰
人对生态建设规律认识的不断深化。第一阶段是上世
纪50年代开发的围垦区,根据居民休闲的多种需要,
进行景观设计;第二阶段是60年代以后,专门进行生
态设计,为特定的生物群落形成创造条件,主要人工
种植多种植物,为珍禽鸟类栖息创造条件,提高生物
已经是坍塌的“绿色长城”。种植的树种都是 “杨家将”(杨树),不仅许多地方的杨树长成
半死不活的“小老头树”,而且由于普遍种纯
林,在发生虫害时,一倒一大片,仅小小天牛 就将宁夏20年的建设成果——几十亿株杨树毁
于一旦。这些惨痛的教训足以说明,大范围植
树,尤其违背自然规律的造林是得不偿失的。 即使造林成功,其投资产出比也是不合算的。
生物因素:物种、种群、群落;
生态系统(结构、功能)的总体规划、设计与 组装
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退化生态系统恢复方法--非生物要素
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退化生态系统的基本恢复技术体系 -------生物因素及生态系统
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生态恢复的实例
Bradsaw提出可以用五个标准来判断:
——可持续性:可自然更新; ——不可入侵性:像自然群落一样能抵制有害 生物入侵; ——生产力:与自然群落一样高; ——营养保持力; ——具生物间相互作用。
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前苏联
自1954年起在哈萨克、西伯利亚、等地区大量开垦草地, 至1963年累计垦荒60万km2。由于缺乏防护措施,加 之气候干旱,造成新垦荒地风蚀严重,春季疏松的表土 被大风刮起,形成沙尘暴。1963年沙尘暴受灾面积高达 20万 km2,新垦区农耕系统几乎瘫痪。沙尘暴同时殃 及罗马尼亚、匈牙利和南斯拉夫等国。比黑风暴危害更 大、持续更长的是,同时发生并绵延至今的白风暴:阿 姆河被截断使下游咸海水位急剧下降,30年间湖岸线后 退了10-20 km,咸海湖底盐碱裸露, “白风暴”(含盐尘 的风暴)接踵而至,毁灭了60%的新垦区,并使其成为 生命禁区。当年斯大林提出了规模超过美国“罗斯福工 程的”的“斯大林改造大自然计划”,倡导在草原区植 树,同时继续发展灌溉农业。1949-1953年,该工程营 建防护林近30 000 km2,但到60年代末,保存下来的 防护林面积只有2%而已。
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阿尔及利亚
为防止撒哈拉沙漠的不断北侵,北非的阿尔及 利亚从1975年起沿撒哈拉沙漠北缘大规模种植 松树, 号称世界级造林工程(绿色坝项目)。该工 程延伸到邻国摩洛哥和突尼斯,绵延1500 km。 按照理论计算,该工程能使阿尔及利亚林地面 积每年扩展10%。但由于没有弄清当地的水资 源状况和环境承载力,盲目用集约化的方式和 外来物种搞高强度的生态建设,结果使生态建 设变成生态灾难,沙漠依然在向北扩展,现在 该国每年损失的林地超过造林面积。
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成功经验总结
生态恢复中最重要的还是综合考虑实际 情况,充分利用各种技术,通过研究与 实践,尽快恢复生态系统结构,进而恢 复生态系统功能,实现生态、经济、社 会和美学效益的统一.
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科尔沁沙地的生态恢复
恢复思路:自然恢复、人工促进自然恢复与生态系统 重建相结合。
恢复模式:①中心区—滩地绿洲高效复合农业生态系 统。②保护区—软墚台地径流区建立人工-自然复合生 态系统,自然恢复、人工促进自然恢复相结合。③缓 冲区—硬墚-流沙区灌草防护带。
方法措施:①重建沙丘人工植被;②封育恢复自然植 被—固定、半固定沙丘上围封后建立自然-人工植被; ③重建人工植被-在交错带建立人工乔灌草植被;④建 立人工农田生态系统。 效果:经过10年恢复,形成了具有防沙固沙效果的乔灌人工植被系统,流沙面积下降2/3.