生态恢复的基本原理
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• 喜光植物、喜阴植物 • 喜酸性土壤植物 • 水中生长植物
– 生态恢复时要让最适应的植物或动物生长在最 适宜的环境中。
2.2 生态恢复的理论基础
• 生态位理论
– Niche：指在自然生态系统中一个种群在时间空 间上的位置及其与相关种群之间的功能关系 – 有竞争关系的种群的生态位是分离的。 – 在生态恢复时，要避免引进生态位相同的物种， 要尽量使各物种生态位错开。
2.2 生态恢复的理论基础
• 景观生态学原理
– 景观生态学是研究景观单元的类型组成、空间 格局及其与生态过程相互作用的综合性学科。 – 生态恢复是以生态系统为基点，而在景观尺度 上来进行实践、设计与表达。 – 许多土地利用和自然保护问题只在在景观尺度 下才能有效解决。
2.3 生态恢复的目标
总目标：
– 保护自然的生态系统 – 恢复现有的退化生态系统，尤其是与人类关系 密切的生态系统 – 对现有的生态系统进行合理管理，避免其退化 – 保持区域文化的可持续发展
退化生态系统的基本恢复目标与要求
• 实现生态系统的地表基底稳定性 • 恢复植被和土壤，保证一定的植被覆盖率 和土壤肥力 பைடு நூலகம் 增加种类组成和生物多样性 • 实现生物群落的恢复，提高生态系统的生 产力和自我维持能力 • 减少或控制环境污染 • 增加视觉和美学享受
恢复生态学 Restoration ecology
第二章 生态恢复的基本原理
• 2.1 生态恢复概述 • 恢复restoration：
是指受损状态恢复到未被损害前的完 善状态的行为，是完全意义上的恢复，包 括“完美”和“健康”的含义。
恢复restoration
• 修复rehabilitation：把一个事物恢复到先前 的状态的行为，主要指退化状态的改良， 包括完美状态。Replace a degraded ecosystem with another productive type using a few or many species • 改造reclamation：产生一种稳定的、自我 持续的生态系统。没有回到原始状态的含 义，而是强调达到有用状态。
Niche metrics
How can more species be added to a community?
• Increase total niche space • Increase niche overlap • Decrease niche breadth
2.2 生态恢复的理论基础
• 资源的需要：增加作物产量以满足人类需求 • 环境变化的需要：人类活动已对地球和大气 循环和能量流动产生了严重影响。 • 维持地球景观及物种多样性的需要 • 经济发展的需要：土地退化限制了国民经济 的发展。
2.2 生态恢复的理论基础
自我设计与人为设计理论
– 是惟一从恢复生态学中产生的理论，也在生态 恢复实践中得到了广泛应用。 – 自我设计理论：只要有足够时间，退化生态系 统将根据环境条件、合理地组织自己并最终改 变其组分。 – 人为设计理论：通过工程方法和植物重建可直 接恢复退化生态系统，但恢复的类型可能是多 样性。
• 从时空结构角度，应充分利用光、热、水、土资源， 提高光能利用率 • 从营养结构角度，应实现生物物质和能量的多级利用 与转化，形成一个高效的，无“废物”的系统。 • 从物种结构上，提倡物种多样性，以利于系统的稳定 和持续发展。
2.2 生态恢复的理论基础
生态适宜性原理
– 生物由于长期与环境的协同进化，对生态环境 产生了生态上的依赖。
生态恢复的三层次
• 物种层次的恢复
– 恢复物种聚集地和种群，保持遗传多样性 – 需选取用乡土种并达到一定个体数量。 – Frankel & Soule (1981)提出了保持物种的 “50/500规则”
• 种群层次的恢复
– 恢复最终的产物必须是能自我维持的种群或群 落。 – 栖息地的损失与破碎影响种群（斑块的数量和 规模） – 小种群问题：容易失绝 – 物种对栖息地毁坏的反应 – 恢复地点的确定：边缘与中心种群、地形
2.4 退化生态系统恢复 与重建的基本原则
自然法则 社会经济技术原则 美学原则
自然法则
生态恢复与重建的基本原则 包括
地理学原则(区域性、差异性、地带性原则） 生态学原则
• 景观层次上恢复
– 目前绝大多数生态恢复都集中在个别区域(如采 矿点)，而一些利用过度、管理不当等原因造成 的景观功能削弱、景观结构改变需要在更广的 尺度上研究，即景观层次上。 – 景观层次的恢复通常要考虑多种问题，如具体 的生物物理、社会和经济现状等，同时要平衡 保护和生产。
生态恢复的意义
– 是指生命有机体及其赖以生存的生态综合体的多样化 （Variety)和变异性(Variability)。 – 遗传多样性、物种多样性、生态系统与景观多样性 – 生物多样性高的生态系统的优势
• 具有高生产力的种类出现的机会增加 • 营养的相互关系更加多样化，能量流动可选择的途径多，各营 养水平间的能量流动趋于稳定。 • 被干扰后对来自系统外种类入侵的抵抗能力增强。 • 某一个种所有个体间的距离增加，植物病体的扩散降低。 • 各个种类充分占据已分化的生态位，系统对资源利用的效率有 所提高。
生物群落演替理论
– 群落由一种表现形式转化为另一种表现形的过 程，称为演替。 – 火烧迹地-杂草-桦树期-山杨期-云杉期（需几十 年）。 – 弃耕地-杂草期-优势草期-灌木期-乔木期。 – 群落演替可通过人为手段调控，改变演替速度 或演替方向。
杞木
云杉
水杨
紫苑
2.2 生态恢复的理论基础
• 生物多样性原理
2.2 生态恢复的理论基础
限制因子原理
– 任何一种生态因子只要接近或超过生物的耐受 范围，它就会成为这种生物的限制因子。 – 德国利比希1840年提出了“最小因子定律”， 即作物产量受最小养分支配。 – 生态恢复时必须找出该系统的关键因子。
2.2 生态恢复的理论基础
生态系统的结构理论
– 物种结构、时空结构、营养结构 – 合理生态系统结构
– 生态恢复时要让最适应的植物或动物生长在最 适宜的环境中。
2.2 生态恢复的理论基础
• 生态位理论
– Niche：指在自然生态系统中一个种群在时间空 间上的位置及其与相关种群之间的功能关系 – 有竞争关系的种群的生态位是分离的。 – 在生态恢复时，要避免引进生态位相同的物种， 要尽量使各物种生态位错开。
2.2 生态恢复的理论基础
• 景观生态学原理
– 景观生态学是研究景观单元的类型组成、空间 格局及其与生态过程相互作用的综合性学科。 – 生态恢复是以生态系统为基点，而在景观尺度 上来进行实践、设计与表达。 – 许多土地利用和自然保护问题只在在景观尺度 下才能有效解决。
2.3 生态恢复的目标
总目标：
– 保护自然的生态系统 – 恢复现有的退化生态系统，尤其是与人类关系 密切的生态系统 – 对现有的生态系统进行合理管理，避免其退化 – 保持区域文化的可持续发展
退化生态系统的基本恢复目标与要求
• 实现生态系统的地表基底稳定性 • 恢复植被和土壤，保证一定的植被覆盖率 和土壤肥力 பைடு நூலகம் 增加种类组成和生物多样性 • 实现生物群落的恢复，提高生态系统的生 产力和自我维持能力 • 减少或控制环境污染 • 增加视觉和美学享受
恢复生态学 Restoration ecology
第二章 生态恢复的基本原理
• 2.1 生态恢复概述 • 恢复restoration：
是指受损状态恢复到未被损害前的完 善状态的行为，是完全意义上的恢复，包 括“完美”和“健康”的含义。
恢复restoration
• 修复rehabilitation：把一个事物恢复到先前 的状态的行为，主要指退化状态的改良， 包括完美状态。Replace a degraded ecosystem with another productive type using a few or many species • 改造reclamation：产生一种稳定的、自我 持续的生态系统。没有回到原始状态的含 义，而是强调达到有用状态。
Niche metrics
How can more species be added to a community?
• Increase total niche space • Increase niche overlap • Decrease niche breadth
2.2 生态恢复的理论基础
• 资源的需要：增加作物产量以满足人类需求 • 环境变化的需要：人类活动已对地球和大气 循环和能量流动产生了严重影响。 • 维持地球景观及物种多样性的需要 • 经济发展的需要：土地退化限制了国民经济 的发展。
2.2 生态恢复的理论基础
自我设计与人为设计理论
– 是惟一从恢复生态学中产生的理论，也在生态 恢复实践中得到了广泛应用。 – 自我设计理论：只要有足够时间，退化生态系 统将根据环境条件、合理地组织自己并最终改 变其组分。 – 人为设计理论：通过工程方法和植物重建可直 接恢复退化生态系统，但恢复的类型可能是多 样性。
• 从时空结构角度，应充分利用光、热、水、土资源， 提高光能利用率 • 从营养结构角度，应实现生物物质和能量的多级利用 与转化，形成一个高效的，无“废物”的系统。 • 从物种结构上，提倡物种多样性，以利于系统的稳定 和持续发展。
2.2 生态恢复的理论基础
生态适宜性原理
– 生物由于长期与环境的协同进化，对生态环境 产生了生态上的依赖。
生态恢复的三层次
• 物种层次的恢复
– 恢复物种聚集地和种群，保持遗传多样性 – 需选取用乡土种并达到一定个体数量。 – Frankel & Soule (1981)提出了保持物种的 “50/500规则”
• 种群层次的恢复
– 恢复最终的产物必须是能自我维持的种群或群 落。 – 栖息地的损失与破碎影响种群（斑块的数量和 规模） – 小种群问题：容易失绝 – 物种对栖息地毁坏的反应 – 恢复地点的确定：边缘与中心种群、地形
2.4 退化生态系统恢复 与重建的基本原则
自然法则 社会经济技术原则 美学原则
自然法则
生态恢复与重建的基本原则 包括
地理学原则(区域性、差异性、地带性原则） 生态学原则
• 景观层次上恢复
– 目前绝大多数生态恢复都集中在个别区域(如采 矿点)，而一些利用过度、管理不当等原因造成 的景观功能削弱、景观结构改变需要在更广的 尺度上研究，即景观层次上。 – 景观层次的恢复通常要考虑多种问题，如具体 的生物物理、社会和经济现状等，同时要平衡 保护和生产。
生态恢复的意义
– 是指生命有机体及其赖以生存的生态综合体的多样化 （Variety)和变异性(Variability)。 – 遗传多样性、物种多样性、生态系统与景观多样性 – 生物多样性高的生态系统的优势
• 具有高生产力的种类出现的机会增加 • 营养的相互关系更加多样化，能量流动可选择的途径多，各营 养水平间的能量流动趋于稳定。 • 被干扰后对来自系统外种类入侵的抵抗能力增强。 • 某一个种所有个体间的距离增加，植物病体的扩散降低。 • 各个种类充分占据已分化的生态位，系统对资源利用的效率有 所提高。
生物群落演替理论
– 群落由一种表现形式转化为另一种表现形的过 程，称为演替。 – 火烧迹地-杂草-桦树期-山杨期-云杉期（需几十 年）。 – 弃耕地-杂草期-优势草期-灌木期-乔木期。 – 群落演替可通过人为手段调控，改变演替速度 或演替方向。
杞木
云杉
水杨
紫苑
2.2 生态恢复的理论基础
• 生物多样性原理
2.2 生态恢复的理论基础
限制因子原理
– 任何一种生态因子只要接近或超过生物的耐受 范围，它就会成为这种生物的限制因子。 – 德国利比希1840年提出了“最小因子定律”， 即作物产量受最小养分支配。 – 生态恢复时必须找出该系统的关键因子。
2.2 生态恢复的理论基础
生态系统的结构理论
– 物种结构、时空结构、营养结构 – 合理生态系统结构