《环境生态学》第七章：人类对自然生态系统的干扰与生态恢复

• 从某种角度看，人类对生态系统干扰的作用力 和影响范围，远远超过了自然干扰。如农业生产 为主的区域，主要人为干扰是对森林植被的开垦 和对土壤微生物区系的影响；草原区则是超载放 牧和由此造成的“三化”使生态环境出现恶性循 环；林区是过量采伐及对生物多样性的破坏；水 域是过度捕捞及对水生生物资源的危害；环境污 染如农药、杀虫剂和各种大气污染的区域差异更 大。
干扰体 干扰的强度、作用频率、范围等特性在 某一时间过程的总和被称为干扰体。
(1)干扰范围
指干扰体作用的空间范围的分布 特点，它常与地理、地形和环境 梯度有关系。
(2)频率和周期
指同一空间范围或同一组织水平 内，单位时间某一干扰发生的次 数。其倒数称为干扰周期，即某 一干扰两次发生的时间间隔。
(3)干扰强度
干扰的定义
从生态因子角度考虑，干扰的定义是：
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，这种作用或波动能引起有机体、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。
在经典生态学中，干扰被认为是影响群落结构和演 替的重要因素。
2．干扰的特性及干扰体
（2）“一个对个体或个体群产生的不连续的、间 断的斩杀、位移或损害” Sousa (1984)
（3） “景观基本表现单元的突然变化，并通过 种群反映的明显改变而表述出来”。 Bazzaz
（4）“相对来说非连续的事件，它破坏生态系统、 群落或种群的结构，改变资源、养分的有效 性或者改变物理环境。” Pickett和White（1985）
描述干扰特征的一个重要概念是干扰状况
干扰状况常用的概念及其含义（一）
分布 频度 重发间隔 周转期限 预测性
空间分布，包括与地理的、地形的、 环境的以及群落梯度的关系。 一个时间段内事件发生的平均次数。
频度的倒数，两次扰动间的平均值。
将整个研究区域扰动一遍所需的平 均时间。 重发间隔方差的反函数。
2．污染
• 人类向自然环境排放了大量的生活垃圾、 工业垃圾、农药以及各种对环境有毒害性 的污染物。工业废水直接排放使许多水域 被污染，水质下降甚至丧失饮用水的价值； 大量化石燃料的使用以及向大气排放的各 种污染物，不仅使空气受到污染，而且进 入大气的硫氧化物、氮氧化物，与水蒸气 结合后形成极易电离的硫酸和硝酸，导致 大气酸度增加，许多地区甚至酸雨成灾， 对生态系统和土壤等带来了灾难性的影响。
第六章 人类对自然生态系统 的干扰与生态恢复
第六章 人类对自然生态系统 的干扰与生态恢复
第一节 干扰与干扰生态学 第二节 退化生态系统的类型及其成因 第三节 恢复生态学及其基本理论
第一节
干扰与干扰生态学
一、干扰及其定义
1．干扰的定义
（1）“显著地改变系统正常格局的事件” Forman 和Godron（1986）
干扰发生时，干扰因素所表达出的 能力值。由于干扰因素的差异，这 一特性的定量分析要视具体干扰类 型来确定强度衡量的具体单位。
如草原火烧强度是指单位时间每增大1m火烧所释放出的能 量。在实际研究工作中，常把干扰强度分为轻度干扰、中度 干扰和重度干扰。
（4）时间尺度
指干扰发生的具体时刻及其时间跨 度，不同时间的干扰作用，会产生 不同的干扰效果。
增益性干扰 适度干扰可增加生态系统的生物多 样性，而生物多样性的增加往往又 有益于生态系统稳定性的提高。
• 多数自然干扰和人为干扰会导致生态系统正常 结构的破坏、生态平衡的失调和生态功能的退化， 有时候甚至是毁灭性的，如各种地质、气候灾害、 森林的采伐和长期的过度放牧等掠夺式经营。
• 干扰并不总是对生态系统的一种破坏行为。例 如对森林生态系统来说，人类经营利用森林，如 合理采伐、修枝、人工更新和低产、低效林份改 造等一些人为干扰，就可以促进森林的发育和繁 衍、提高森林生态系统服务功能的效率。适度的 干扰可以增加生态系统的生物多样性，而生物多 样性的增加往往又有益于生态系统稳定性的提高。
• 在这两种类型的干扰中，人为干扰无论从伤害 强度、作用范围、持续时间还是发生频率、潜在 危害、诱发性等方面，都常常高于自然干扰。因 此，研究人类对生态系统干扰作用的方式、机理 和变化规律等，意义重大，且具有很强的现实性 和紧迫性。
（2）按干扰来源划分为内源干扰和外源干扰
内源干扰
指由内源因子对系统发生的作用。如 森林生态系统中，内源干扰主要包括 树木的倾倒、机械摩擦、种间竞争和 生物相克作用等。
二、人为干扰的主要形式
1．对森林和对草原植被的砍伐与开垦
人为干扰具有广泛性、多变性、潜在性、协 同性、累积和放大性等特征和性质
• 人类的这种干扰并对自然环境构成危害， 始于大约10000多年前的早期农业并持续到 现在。这种干扰导致一系列生态环境问题 的发生，如森林大量被砍伐后，不仅导致 森林植被的退化，加剧水土流失，区域环 境的变化，而且还会因造成许多生物生境 的破坏，生物多样性的丧失等。
外源干扰
Fra Baidu bibliotek
外源干扰的动因源于系统外部，它的 影响与生态系统自身特点有关，干扰 作用的利害也是多方面的。强烈的火 灾、风暴、沙暴、霜冰、洪水、雪压、 干旱和人为砍伐、放牧等等都属于生 态系统的外源干扰。
（3）按干扰性质划分为破坏性干扰和增益性 干扰
破坏性干扰
多数自然干扰和人为干扰会导致生 态系统正常结构的破坏、生态平衡 的失调和生态功能的退化，有时侯 甚至是毁灭的，如各种地质、气候 灾害、森林的砍伐和长期的过度放 牧等掠夺式经营。
如火灾、冰雹、洪水冲积、雪压、异常的霜冻、酸雨、 地震、泥石流、滑坡、病虫害侵袭和干旱等等。
人为干扰
区别于自然干扰的另一种主要干扰方 式，是由于人类生产、生活和其他社
会活动形成的干扰体对自然环境和生
态系统施加的各种影响。
人为干扰从伤害强度、作用范围、持续时间、发
生频率、潜在危害、诱发性等都高于自然干扰。
干扰状况常用的概念及其含义（二）
面积或大小 被扰动的面积。通常以有效面积的 百分数给出。
强度值 每次每单位面积上该事件的物理力。 严重程度 对有机体、群落或生态系统的影响。 协同效应 其他扰动对该事件的效应。
3．干扰的类型
（1）按干扰动因划分为自然干扰和人为干扰
自然干扰
不可抗拒的自然力的干扰作用，包括 大气干扰、地质干扰和生物干扰等。