中国生态恢复效果评价研究综述
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第28卷第4期2009年07月
地理科学进展
PROGRESS IN GEOGRAPHY
Vol.28,No.4July,2009
收稿日期:2008-12;修订日期:2009-02.
基金项目:
国家自然科学基金项目(40871047);国家科技支撑计划子课题(2006BAC01A01-03)。作者简介:吴丹丹(1984-),女,壮族,广西柳州人,硕士研究生,主要从事土地利用变化研究。E-mail :dnsty02@
622-628页
中国生态恢复效果评价研究综述
吴丹丹,蔡运龙
(北京大学城市与环境学院资源与环境地理系,北京100871)
摘
要:随着全球环境的日益恶化,生态恢复的理论与实践的研究在世界范围内逐渐开展起来。中国是世界上生态
系统退化最为严重的国家之一,也是较早开展生态恢复研究和实践的国家之一。自20世纪50年代以来,中国已经
批准和实施了一大批生态恢复工程。对生态恢复工程的实施效果进行科学准确的评价,不仅是生态恢复工程的重
要组成内容,更是进一步调整和优化生态恢复方案的重要手段。本文在回顾中国生态恢复效果评价研究的基础上,归纳了中国生态恢复效果评价的主要内容、评价思路及相应的方法与技术,指出现有研究中存在的问题,并对今后中国生态恢复效果评价研究进行了展望,提出了今后该领域的研究重点。
关键词:生态恢复;效果评价;综述;中国
生态退化已成为全球共同面临的重大问题,并成为人类自身的生存和经济的可持续发展的严重威胁。在严峻的生态形势下,人们逐渐认识到生态恢复工作的必要性,从20世纪70年代开始,有关受损生态系统恢复的理论与实践的研究在世界各国广泛开展起来[1]。目前,对于什么是生态恢复仍没有统一的定义,不同学者分别从生态恢复的目标、内容、过程等角度进行了阐述[1-5]。综合近年来国内外生态恢复的研究和实践项目,生态恢复的涵义可概括为“根据生态学原理,在生态系统层次上进行的,通过一定的生物技术和工程技术恢复、修复、改良、更新、重建受损或退化的生态系统和土地,使其结构和功能恢复到一定的或原有的乃至更高的水平的过程”,而各类“生态修复”、“生态治理”、“生态重建”、“植被恢复”等方面的研究和实践都应属于生态恢复的范畴。
中国是世界上生态系统退化最为严重的国家之一,也是较早开始生态恢复实践和研究的国家之一。20世纪50年代以来,中国已经批准和实施了一大批保护与生态恢复工程,这些工程有的已经显现出一定的效益,有的还处在摸索和调整阶段。由于生态恢复是一个长期的动态过程,对已经完工或正在实施的生态恢复工程的效果进行科学、客观和准确的评价,及时掌握生态系统当前状况、恢复实
现程度、发展方向等方面的信息,不仅是生态恢复工程的重要组成内容,也是为生态恢复提供反馈信息,进一步调整和改进恢复方案的重要手段。本文在系统总结中国生态恢复效果评价研究进展的基础上,归纳了中国生态恢复效果评价的主要内容、评价思路及相应的方法与技术,指出了研究中存在的问题,并对今后的重点研究领域进行了展望。
1中国生态恢复研究和实践概况
中国部分地区自然环境脆弱,加之多年来不合理的资源利用方式造成的破坏,中国已成为世界上生态系统退化最为严重的国家之一。目前,中国森林生态系统退化、水土流失、土地荒漠化、湿地退化等生态退化问题突出[6],生态恢复成为保证中国经济可持续发展的必然选择。
20世纪50年代末,中国有关专家开始注意到
资源不合理利用及由此产生的环境破坏问题,提出了退化生态系统恢复方面的问题,并进行了零散的小规模的恢复试验,如中科院华南植物研究所在广东热带沿海侵蚀台地上开展的退化生态系统的植被恢复机理与技术研究[7]以及50年代末华南地区退化坡地上的荒山绿化、植被恢复工程[5]。几十年来,国家通过防护林建设工程等形式开展了农牧交错区、风蚀水蚀交错区、干旱荒漠区、丘陵山地、干
4期吴丹丹等:中国生态恢复效果评价研究综述
热河谷和海岸、湿地等退化或脆弱生态环境的恢复重建工作[4-5,10-11]。进入新世纪,国家实施了以重点林业生态工程为主体的生态建设,六大重点生态工程即天然资源保护工程、退耕还林工程、三北和长江流域等重点防护林系统建设工程、野生动植物保护及自然保护区建设工程、速生丰产用材林基地建设工程正逐渐显现出成效[8]。
总体上看,近几十年来由于国家政府层面的高度重视,中国的生态恢复事业得到了快速发展[9],已经在退化生态系统的类型、分布、特点,退化的机理、程度、诊断以及退化生态系统恢复重建的机理、模式和技术上做了大量的研究[1-5,10]。生态恢复研究涉及的地域范围广,从干旱区到湿润区,热带到寒带,平原到高原山地等均有涉及;涉及的生态系统类型多样,包括森林、草地、农田、水域、采矿废弃地等[11];同时包含多个生态系统退化典型地区研究,如农牧交错带、风蚀水蚀交错区、干热河谷、石灰岩山地等[4,11];此外还有基于具体生态退化问题的水土流失治理、土地荒漠化治理、污染治理等[3]研究。
2中国生态恢复项目效果评价研究
2.1生态恢复效果评价研究进展
2.1.1总论性研究
高彦华等[12]对生态恢复评价进行了较系统的归纳,通过借鉴生态系统健康和生态安全的概念,从多角度、多途径判断和分析生态系统恢复状况,同时提出了监测与评价的指标体系、评价标准与参照系、外来种影响以及遥感应用等问题。李万明等[13]提出了弃耕地生态重建效益评价指标体系的原则和目标,设置了弃耕地生态重建效益评价指标体系,并提出了指标体系的评价方法。徐宣斌等[14]在西部生态修复限制因子分级基础上,阐述了生态修复评价指标筛选的依据、思路和原则,并提出了一套4要素共30个指标的西部生态修复评价指标体系。林积泉等[15]在分析小流域治理效益评价的常用指标的基础上提出了由流域生态环境、农村环境和社会经济3类指标和17个子指标构成的小流域环境质量综合评价指标体系。杨子峰等[16]对水土保持生态修复综合效益评价的指标进行了归类,并对主要的评价方法进行评述,在此基础上确立了评价原则和一套涵概生态、经济、社会效益的综合评价指标体系。吴后建等[17]在系统总结中国湿地生态恢复效果评价研究进展的基础上,归纳了目前该领域研究中存在的问题,并提出了今后中国湿地生态恢复效果评价研究重点。田宇鸣等[18]对生态恢复的生态系统服务功能的价值评估方法进行了总结。郭百平等[19]根据生态学原理,总结了水土保持生态修复工程建设和监测的实践经验,提出了水土保持生态修复效果监测指标设计的原则、监测指标体系及主要指标的具体监测方法。
2.1.2方法创新性研究
喻理飞等[20]采用“空间代替时间”的方法,建立退化群落自然恢复的演替系列,在分析群落组成、结构、功能变化的基础上,提出潜力度、恢复度、恢复速度3个评价指标,研究显示采用这3个指标评价退化喀斯特群落恢复情况是可行的,可用于长期定位研究。丁成[21]采用PFU法对草浆工业废水各处理阶段水体中的原生动物进行了监测,对原生动物的特征参数与水质的关系进行了初步的探讨,研究表明原生动物可作为废水湿地生态处理状况的指示生物。吴克华等[22]对贵州省花江峡谷的监测研究表明,进行人工生态恢复的不同等级喀斯特石漠化地区的土壤温度及水分效应具有一定变化规律,可尝试从土壤水热角度解释石漠化恢复治理过程中的生态效应。李巧等[23]介绍了节肢动物作为生物指示对生态恢复评价的重要性、可行性以及指示种选取、抽样、鉴定和分析等具体研究方法。李娜等[24]介绍了采用植物光谱进行尾矿生态恢复评价的原理,并以云南个旧锡矿尾矿的生态恢复效果评价为例,证明了与传统方法相比高光谱数据能去除干扰信息的影响,提高计算精度。卓莉等[25]利用锡林郭勒草原地区NDVI时间序列数据,通过建立像元尺度上的气候—植被生长基准响应模型并结合相对残差趋势法识别处于恢复阶段的草原区域,将结果与统计资料进行对比分析,初步证明了该方法在时间序列较短情况下监测和评价草原生态恢复效果的有效性。
2.1.3实践性研究
(1)植被恢复及退耕还林方面,彭少麟等[26]通过土壤养分元素和空气负离子浓度的定量对比分析,计算了恢复系统的直接经济效益和间接生态效应,认为植被生态恢复提高了土壤的理化性质和空气质量,并提出未来应在林分、美学方面进行改进。张文辉等[27]采用干群问卷调查的方式对黄土高原植被生态恢复效果进行了评价,表明黄土高原大部分地区已经改变了植被数量和质量持续下降的局面。雷敏等[28]基于统计数据和构建的评价指标体系,采
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