恢复生态学理论基础

▪ 自然干扰的产生——具有一定的局域性和 偶发性。
▪ 自然干扰因子主要可归结为——
火干扰 气候性干扰 土壤性干扰 地因性干扰
动物性干扰 植物性干扰 污染性干扰
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火干扰 气候性干扰 土壤性干扰 地因性干扰 动物性干扰 植物性干扰 污染性干扰
人为干扰的类型与特点
▪ 森林砍伐、过度放牧、樵采、垦荒、采矿、 修路以及水体、大气和土壤污染等并往往 体现为高频率、高强度、持续性的作用过 程。
▪ 如果一个群落在某种生境中基本稳定，能 自行繁殖并结束它的演替过程，就可以看 作是顶极群落。在一个气候区域内，群落 演替的最终结果，不一定都汇集于一个共 同的气候顶极终点。除气候顶极外，还可 有土壤顶极，地形顶极，火烧顶极，动物 顶极等（ Tansley ，1954）。
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气候顶极
多元定极学说
▪ 干扰与致损 ▪ 受损机理与受损过程 ▪ 恢复措施与恢复途径
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本节课内容 ▪ 自我设计和人为设计理论 ▪ 恢复生态学的理论基础 ★ ▪ 恢复生态学的基本原理
★
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一、自我设计和人为设计理论
▪ 唯一从恢复生态学中产生的理论 (valk,1999）。
▪ 自我设计理论认为：只要有足够的时间，随 着时间的进程，退化生态系统将根据环境条 件合理地组织自己，并会最终改变其组分。
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▪ 恢复生态学——是生态学的一个极其重要的 方面——恢复生态学的产生几乎完全基于生 产实践——被称为是生态学理论的“判断性 检验或严密性检验（acid test）”。
▪ 许多恢复实践表明：生态恢复如果缺乏生态 学理论的正确指导，恢复往往是盲目的，成 功率很低。
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70、80年代大面积种植的沙棘 出现大面积退化死亡现象
生物群落
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干扰→群落的非平衡性
▪ 由于干扰的作用，植被要达到稳定或平衡 状态是不可能的。干扰在很大程度上决定 了现代景观中绝大部分植被类型及其非平 衡性。把干扰结合到演替过程中去认识， 是当代演替理论的重大进展。
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自然干扰与人为干扰对演替的不同影响
▪ 任何生态系统都在干扰状态下进行演替的。 ▪ 自然干扰成为生态演替不可缺少的动因。 ▪ 人为干扰与自然干扰的结果明显不同——生
态演替在人为干预下可能加速、延缓、改变 方向以至于向相反的方向进行。因此，作为 生态恢复，人为干扰是必要的。
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三、恢复生态学遵循的基本生态学原理
▪ 限制性因子原理 ▪ 生态位原理 ▪ 主导生态因子原理 ▪ 生物多样性原理 ▪ 边缘效应原理
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一、限制性因子原理
▪ 生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的 综合作用，限制生物生存和繁殖的关键性 因子——限制因子。任何一种生态因子接 近或超过生物的耐受范围→这种生物的限 制性因子。
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▪ 中度干扰压力下生态系统中的物种丰富度 最高。往往在实际生产中，表现为生产力 达稳定最高。
▪ 因此，中度干扰理论在生态系统恢复中具 有重要的理论指导作用。
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二、演替理论
▪ 生物群落演替：就是指某一地段上一种生物群落被 另一种生物群落所取代的过程。
▪ 成功的人工植被或生态系统在深入认识生态学原则 和动态原则的基础上，模拟自然生态系统的产物是 退化生态系统恢复与重建最有效的途径——顺应生 态系统演替的发展规律。
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生物群落的演替的模式：
一、二年生草木植物
黄蒿
羊草
贝加尔针茅
和当地气候想适宜的种类
先锋植物
二年生草本
多年生根型禾草
多年生禾草
生物群落总是从极端环境演替到中生环境：
水生 湿生 中生 干旱。
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裸地
一、二年生植物
百里香群落
本 氏 针 茅 群
侧 柏 林 地
落 精品课件
羊草+大针茅 糙隐子草+克氏针茅
1. 作为生态科学的一个分支，恢复生态学 具有生态学的一般特性，与生态学的理 论、方法密不可分。
2. 恢复生态学是研究人与自然关系的合成 生态学 。
3. 恢复生态学是农业技术、生物技术和工 程技术综合的大尺度生态工程研究
4. 恢复生态学是生态系统生态价值和经济 效益综合体现的研究。
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恢复生态学的基本内同
▪ Liebig（1840）最小因子定律。
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第二章 恢复生态学的理论基础
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回顾 上一节课
▪ 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，为解决人 类所面临的全球生态问题，实现可持续发 展提供理论支持和技术保障的一门学科。
▪ 是生态学的一个分支，是关于生态恢复的 科学，具有理论性和实践性。
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恢复生态学的内涵
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▪ 人为设计理论认为：通过工程方法和植被 重建，可以直接恢复退化的生态系统，恢 复的类型可能是多样的。
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两种理论的区别
▪ 自我设计理论：把恢复放在生态系统层次上考 虑，未考虑到缺乏种子库的情况，其恢复的只 能是由环境决定的群落；
▪ 人为设计理论：把物种的生活史作为植被恢复 的重要因子，认为通过调整物种生活史的方法 →加快植被的恢复——即把恢复放在个体或种 群层次上去考虑，恢复的可能是多种结果。
羊草+糙隐子草 星毛萎陵菜＋冷蒿
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演替的顶极学说
Clements的单元顶极学说
▪ Clements指出：任何一类演替都要经过迁移、 定居、群聚、竞争、反应和稳定6个阶段。
▪ 到达稳定阶段的群落，就是和当地气候条件 保持协调的平衡群落——演替的终点，称为 演替顶极。
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Tansley的多元顶极学说
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火烧后的草地
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污 染 河 道
京张公路旁大面积采石造成的景观破坏
土旅 壤游 侵造 蚀成
的 严 重
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干扰对生态系统的影响
▪ 干扰是生物进化过程中重要的选择压力。 ▪ 干扰时间的长短：影响生境对物种的有效性。 ▪ 干扰的大小：影响景观环境条件的异质性。
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中 度 干 扰 理 论
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树种单一、密度过大的精防品课护件林体系
二、恢复生态学的理论基础 干扰理论 演替理论
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一、干扰理论
▪ 干扰——生态系统结构、动态和景观格局
形成、发展的基本动力——不仅会影响到
生态系统本身——而且还会改变生态系统
所处的环境条件。
▪ 根据干扰的来源
自然干扰 人为干扰
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自然干扰的特点和类型