第6章 人类对海洋生态系统的干扰与生态恢复(1-2)干扰与干扰生态学、退化生态系统的类型及其成因

在所有生态学组织水平（分子、基因、细胞、组织、个体、 种群、群落、生态系统和景观生态系统层次）上
目前研究主要集中在个体以上的层次上
1. 干扰有利于促进系统的演化
干扰作用特征首先是斑块化的。在斑块环境内，物种间的
相互关系会发生变化。
斑块增加环境的异质性，为物种特化和资源分配提供了有
利条件。
环境异质性可增加物种的多样性，有利于系统的自然演化
第六章 人类活动对海洋生态系统的干扰
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 海洋生物多样性及其保护 第四节 恢复生态学及其理论 第五节 景观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 二、人为干扰的主要形式
三、干扰的生态学意义
四、干扰生态学及学科任务
一、干扰及其定义
二、退化生态系统的类型
4. 沙漠及荒漠化
指在人为干扰下，原来非沙漠的土地沙漠化的现象，主要 是指一些干旱地区，由于人为干扰所出现的沙漠化或原沙漠 区向非沙漠区的推进。
荒漠化是指在干旱、半干旱地区和一些半湿润地区，生态 环境遭到破坏，造成土地生产力衰退或丧失而形成荒漠或类 似荒漠的过程。
二、退化生态系统的类型
由于干扰因素的差异，定量分析要视具体干扰类型来确定 强度衡量的具体单位。 分为轻度干扰、中度干扰和重度干扰。
2. 干扰的特性 （4）时间尺度
指干扰发生的具体时刻及其持续的时间跨度。
不同时间的干扰作用，会产生不同的干扰效果。 如春季产卵期和秋汛期间捕捞海洋鱼类
3. 干扰的类型
（1）按干扰动因划分 火烧、冰雹、风暴、雪压、雪暴、 物理因素: 洪水、大潮汐、海啸、降水变化、 干燥胁迫、河岸和海岸冲击、沉 淀和地表运动过程等
自然干扰
生物因素:
捕食或放牧等。
人为干扰
人类生产生活和其他社会活动
3. 干扰的类型
（2）按干扰来源划分 内源干扰 由内源因子（群落内部的）对系统发生的作用。 如海洋生态系统中：种间竞争和生物相克作用等。
外源干扰 动因源于系统外部：火灾、风暴、沙暴、冰雹、霜冻、洪水、 雪压、干旱和人为砍伐、放牧和捕捞等。
规律。
2. 干扰是维持生态系统平衡和稳定的因子
不稳定的群落中常生活着对环境适应能力强、能承受
高死亡率的物种。 不稳定的生物群落常常具有较强的恢复力。 周期性的干扰能起到负反馈的作用。
3. 干扰能调节生态关系
干扰对生物群落中生物间各种生态关系的影响极其复杂， 也是多方面的。
如适度放牧即轻度干扰能促进群落的生物多样性和生产力。
二、人为干扰的主要形式 5. 狩猎和捕捞
以经济和食用为目的的非计划性狩猎，尤其是对濒危动 物的捕杀 破坏动物种群的生殖和繁衍，甚至造成物种的 灭绝。 对水生生物资源的适度捕捞，可保持水产品的持续利用，
但捕捞过度，则种群数量将急剧下降。
三、干扰的生态学意义
普遍存在于许多系统、空间范围和时间尺度上
然水域中的人为干扰。
三、退化生态系统的特征
（1）种类组成发生变化； （2）群落结构趋于简单化； （3）生物生产力变化，生产力下降，生物量趋于减少； （4）生态系不断朝着异养演替方向发展，相应的功能也 不断衰退，正常的能流、物流渠道被阻断，系统的稳定 性不断减弱。
四、中国退化生态系统的现状
我国是全世界人均资源缺乏的国家之一，Байду номын сангаас国各类资源 的人均值都低于世界平均水平。
由于人口增长过快，加之历史上的诸多原因，我国的退 化生态系统占国土总面积的比例较大。
五、中国的脆弱生态系统
1. 脆弱生态系统的内涵 指自身稳定性差、对外界干扰抵抗能力低的生态系统。 因此，脆弱生态系统受到干扰后极易成为退化生态系统。
五、中国的脆弱生态系统
1. 脆弱生态系统的内涵 ①其正常功能一旦被打乱，系统常发生不可逆变化而失去恢 复的能力； ②发生的变化常常是深刻和全面的； ③生态系统退化后的恢复是比较困难的。
的明显改变而表述出来”。 （4）Pickett和White（1985）将干扰定义为： 相对来说非连续的事件，它破坏生态系统、群落和种群的 结构，改变资源、养分的有效性或者改变物理环境。
1. 干扰的定义 从生态因子角度考虑，“干扰”较普遍和典型的
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
四、干扰生态学及学科任务
1. 学科任务
2. 基本研究内容
3. 干扰生态学进展
1. 学科任务
干扰生态学是研究各类干扰对生命系统作用规律的科学。
其学科任务：
（ 1 ）通过对干扰类型、方式、强度、频率、时间等特性的
研究，揭示不同干扰对生物个体、种群、群落和生态系统方
式、机制及其退化的影响原因。 （ 2 ）对干扰的性质及发展趋势作出科学预测，为受损生态 系统修复、重建和科学管理提供理论依据。
“显著地改变系统正常格局的事件”。
（2）Sousa认为：
“干扰是一个对个体或个体群产生的不连续的、间断的斩
杀（ killing）、位移（ displacement）或损害（ damage）”，
这种作用能直接或间接为新的有机体的定居创造机会。
1. 干扰的定义
（3）Bazzaz的定义：
“景观基本表现单元的突然变化，这种变化通过种群反映
3. 干扰的类型
（3）按干扰性质划分 导致生态系统正常结构的破坏、生态平衡 破坏性干扰： 的失调和生态功能的退化，甚至毁灭性的。
根据中等干扰假说，适度的干扰可以增加 增益性干扰： 生态系统的生物多样性，而生物多样性的 增加又有益于生态系统稳定性的提高。
二、人为干扰的主要形式
人为干扰对生态系统产生的效应和表现形式多
5. 采矿废弃地 采矿废弃地是指因采矿活动被破坏、不经治理而无法使用 的土地。
6. 垃圾堆放场
•垃圾堆放场或堆埋场，主要是家庭、城市、工业等垃圾或 遗弃废物堆积的地方； •占用耕地，污染生活环境，包括对大气、地下水等的污染。
二、退化生态系统的类型
7. 污染的水域
主要是来自未经处理的生活和工业污水，直接排放到自
1. 干扰的定义 2. 干扰的特性
3. 干扰的类型
1. 干扰的定义 干扰是自然界的普遍现象。 在经典生态学中，干扰被认为是影响生物群落结构
和演替的重要因素。
怎样从正常环境变化中分出干扰的存在，为确切给
出干扰的定义带来一些困难。
1. 干扰的定义
（1）Forman和Godron（1968）定义为：
•地球自身的地质地貌过程（如火山爆发、地震、海啸、泥 石流等自然灾害）
•区域气候变异（如大洋环境、洋流及水分模式的改变等）
人为因素：
人类社会中所发生的一系列的社会、经济、文化活动或 过程（如工农业活动、城市化、商业、旅游和战争）。
二、退化生态系统的类型
余作岳 裸地（包括原生裸地和次生裸地） 森林采伐迹地 弃耕地 沙漠化地 采矿废弃地
五、中国的脆弱生态系统
4. 我国生态脆弱区的空间分布
我国生态脆弱区主要分布在北方干旱半干旱区、南方丘陵区、西南 山地区、青藏高原区及东部沿海水陆交接地区，行政区域涉及黑龙江、
内蒙古、吉林、辽宁、河北、山西、陕西、宁夏、甘肃、青海、新疆、
西藏、四川、云南、贵州、广西、重庆、湖北、湖南、江西、安徽等21 个省（自治区、直辖市）。
垃圾堆放场
水生生态系统的退化（如水体富营养化、干涸等）和大气
系统的退化（如大气污染、全球气候变化等）
二、退化生态系统的类型
1. 裸地 其成因通常是极端的环境条件下，如较为潮湿、或较为干旱， 或盐渍化程度较深，或缺乏有机质或无有机质等。 2. 森林采伐迹地 人为干扰形成的退化类型，其退化状态随采伐强度和频度而异。 3. 弃耕地 人类原始农耕方式而造成的一种退化类型。
关于干扰生态学的研究，自20世纪80年代后有了长足的进展。许多重要
文献都是在这前后发表的。
1 9 7 9 年 ， Caris 主 编 出 版 了 《 Recovery and Restoration of Damaged Ecosystem》一书。同年，White系统地综述了干扰生态学的发展。 1 9 8 0 年 ， 美 国 斯 坦 福 大 学 的 Mooney 和 法 国 的 Godron 联 合 出 版 了 《Ecosystm and Disturbance》一书。
指干扰体作用的空间范围的分布特点
干扰可以发生在不同时空范围中 作用在不同生物类群和生态组织水平
2. 干扰的特性 （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。
其倒数为干扰周期，即某一干扰两次发生的时间间隔。
2. 干扰的特性 （3）干扰强度
指干扰发生时，干扰因素所表现出的能力值。
种多样。
人为干扰体已经被认为是驱动种群、群落和生
态系统演化的动力。
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
始于大约10000多年前的早期农业并持续到现在 植被的退化 加剧水土流失 生态环境问题： 区域环境的变化 生物生境的破坏
生物多样性的丧失
二、人为干扰的主要形式 2. 污染
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。
2. 干扰的特性 干扰强度 干扰特性
作用频率
干扰范围
作用时间
干扰的这些特性（类型、频率和强度等）在某一 时间过程的总和被称为干扰体（disturbance regime） 。
2. 干扰的特性 （1）干扰范围
生活垃圾
工业垃圾 农药
各种对环境有毒害性的污染物
二、人为干扰的主要形式 3. 采集
全球80％的人口依赖于传统医药