综述恢复生态学中应用到的主要理论

1、综述恢复生态学中应用到的主要理论全球变化、生物多样性丧失、资源枯竭和生态环境退化使人类陷 于了自身导演的生态困境之中，并严重威胁到人类社会的可持续发 展。因此，如何保护现有的自然生 态系统，综合整治与恢复已退化 生态系统，以及重建可持续的人工生态系统，已成为摆在人类面前亟 待解决的重要课题。在这种背景之下，恢复生态学(Restorationecology) 应运而生，在20世纪80年代得以迅猛发展，现已日益成为世界各国 的研究热点。1996年，美国生态学年会把恢复生态学作为应用生态 学的五大研究领域之一。1恢复生态学的定义恢复生态学(Resto ration Fcology)在 7o年代和80

2、年代发展时.是 以一门现代应用生态学分支出现的。它致力于研究那些在自然灾变和 人类活动压力条件下受到破坏的自然生态景观的恢复和重建问题。因 这种恢复和重建在相当程度上是以人工参与的方式进行的.所以一些 生态学家曾根据其方法学和工艺特点赋予它另一个名 称.“SyntheticEcology”，其中的 “Synthetic”既具“综合”之意，又 含“人工”成份，故可粗糙地译为“合成生态学”。恢复生态学(Restoration Ecology)是研究生态系统退化的原因、退 化生态系统恢复与重建的技术和方法及其生态学过程和机理的学科。 对于这一定义，总的来说没有多少异议，但对于其内涵和外延，有许 多不

3、同的认识和探讨。这里所说的“恢复”是指生态系统原貌或其原 先功能的再现，“重建”则指在不可能或不需要再现生态系统原貌的 情况下营造一个不完全雷同于过去的甚至是全新的生态系统。目前， 恢复已被用作一个概括性的术语，包含重建、改建、改造、再植等含 义，一般泛指改良和重建退化的自然生态系统，使其重新有益于利用， 并恢复其生物学潜力，也称为生态恢复。生态恢复最关键的是系统功 能的恢复和合理结构的构建。目前国内外关于恢复生态学的定义很多,尚未取得共识，归纳起来 主要有三类观点。第一类观点强调恢复的最终状态。如Cairns(1995) 认为生态恢复是使受损生态系统的结构和功能回复到受干扰前状态 的过程；E

4、gan (1996)认为生态恢复是重建某区域历史上有的植物和 动物群落，而且保持生态系统和人类的传统文化功能的持续性的过程 (Hobbs & Notorn ,1996)。事实上，上述定义的理想(最终)状态是很 难实现的。第二类观点强调恢复的生态学过程。如Bradshaw (1987)认为生 态恢复是有关理论的一种“严密验证” (acid test)，它研究生态系统自 身的性质、受损机理及修复过程；Harper (1987)认为生态恢复是关 于组装并试验群落和生态系统如何工作的过程;余作岳、彭少麟(1996) 提出恢复生态学是研究生态系统退化原因、退化生态系统恢复与重建 技术与方法、生态学过程与

5、机理的科学。目前我国许多学者均采用余 作岳、彭少麟(1996)提出的恢复生态学定义。第三类观点强调恢复的生态整合性。国际恢复生态学会曾先后提 出三个定义：生态恢复是修复被人类损害的原生生态系统的多样性及 动态的过程；生态恢复是维持生态系统健康及更新的过程;生态恢复 是研究生态整合性的恢复和管理过程的科学，生态整合性包括生物多 样性、生态过程和结构、区域及历史情况、可持续的社会实践等广泛 的范围。第三个定义是该学会的最终定义(J ackson et al.1995)。2恢复生态学应加强基础理论和应用技术两大领域的研究工作。基础理论研究包括：生态系统结构(包括生物空间组成结构、不同地理单元与要素的

6、 空间组成结构及营养结构等)、功能(包括生物功能；地理单元与要素 的组成结构对生态系统的影响与作用；能流、物流与信息流的循环过 程与平衡机制等)以及生态系统内在的生态学过程与相互作用机制；(2)生态系统的稳定性、多样性、抗逆性、生产力、恢复力与可持 续性研究；先锋与顶级生态系统发生、发展机理与演替规律研究；不同干扰条件下生态系统的受损过程及其响应机制研究；生态系统退化的景观诊断及其评价指标体系研究；(6)生态系统退化过程的动态监测、模拟、预警及预测研究；生态系统健康研究。应用技术研究包括：退化生态系统的恢复与重建的关键技术体系研究；生态系统结构与功能的优化配置与重构及其调控技术研究；物种与生物

7、多样性的恢复与维持技术；生态工程设计与实施技术；环境规划与景观生态规划技术；(6)典型退化生态系统恢复的优化模式试验示范与推广研究。3恢复生态学的理论基础生态恢复是相对于生态破坏而言的。生态破坏可以理解为生态系 统的结构发生变化、功能退化或丧失，关系紊乱。生态恢复就是恢复 系统的合理结构、高效的功能和协调的关系。生态恢复实质上就是被 破坏生态系统的有序演替过程，这个过程使生态系统可能回复到原先 的状态。但是，由于自然条件的复杂性以及人类社会对自然资源利用 的取向影响，生态恢复并不意味着在所有场合下都能够或必须使恢复 的生态系统都是原先的状态，生态恢复最本质的目的就是恢复系统的 必要功能并达到系

8、统自维持状态。群落的自然演替机制奠定了恢复生态学的理论基础。在自然条件 下，如果群落一旦遭到干扰和破坏，它还是能够恢复的，尽管恢复的 时间有长有短。首先是被称之为先锋植物的种类侵入遭到破坏的地方 并定居直至繁殖。先锋植物改善了被破坏地生态环境，使得更适宜其 他物种的生存并被其取代。如此渐进直到群落恢复它原来的外貌和物 种成分为止。在一个遭到破坏的群落地点所发生的这一系列变化就是 演替。演替可以在地球上几乎所有类型的生态系统中发生。发生在由于 近期活跃的自然地理过程，如冰川退缩或侵蚀发生的那些地区的演替 称为原生演替。次生演替指发生在起因于火灾、污染、耕耘等而使得 原先存在的植被遭到破坏的那些地区的演替。在火烧或皆伐后的林地 如云杉林上发生的次生演替过程一般经过迹地-杂草期-桦树期-山杨 期-云杉林等阶段，时间可达几十年之久。弃耕地上发生的次生演替 顺序为弃耕地-杂草期-优势草期-灌木期-乔木期。可以看出，无论原 生演替还是次生演替，都可以通过人为手段加以调控，从而改变演替 速度或改变演替方向。例如在云杉林的火烧迹地上直接种植云杉，从 而缩短演替时间。在弃耕地上种植茶树亦能改变演