生态工程设计的方法

第三章生态工程设计

的方法张靖大连民族学院环境与资源学院zhangjing@目录第一节斑块尺度上的生态工程设计第二节区域尺度上的生态工程设计稳定性第三节稳定性分析与控制方法第四节生态演替促进法第五节外来种的引进与控制方法第六节生态恢复方法第七节结构调整的方法第八节功能完善的方法第九节物质循环与能量转化的调整方法不同等级的生态系统生态工程设计的方法是不同的，目前常用的方法有区域尺度的系统动力学方法和斑块尺度立地分析法。受损程度较轻的生态系统可采用生态演替促进方法受损程度较重的生态系统可采用结构调整方法和物种引进方法。第一节斑块尺度上的生态工程设计斑块尺度的生态设计应根据各斑块类型的潜力评价，寻求自然原型中的适宜部分。其评价标准是生态系统的基本功能是否令人满意，如生态系统保存功能的大小。美国生态学家Shugart和West于1977年提出了林隙模型（FORET模型），由于该模型的理论基础为立地理论。该模型由两部分组成：种群遗传特征决定生长量；立地条件、群落外干扰、种群竞争与基质的关系四项指标共同决定种群生长量采用FORTRAN语言进行程序编写。程序包括一个主程序（模拟群落演替过程中植物死亡、萌生更新等过程）和五个子程序（种群遗传特征、立地条件（主要包括在只温和土壤状况）随机干扰、种群竞争和斑块面积正态分布。选择吉林省东部温带湿润的针阔混交林地区作为研究对象，根据当地实际情况选择红松、冷杉、云杉、落叶松、山杨、白桦、紫锻、糠锻、水曲柳九个种群输入对应的树种参数，模拟吉林省东部八个主要斑块类型的各树种的生物累积量。第二节区域尺度上的生态工程设计稳定性区域尺度上的生态工程建设设计包括两部分：一是将自然与经济作为一个整体，研究生态建设对经济的影响和经济发展对土地利用的要求；二是将斑块尺度的设计与景观的整体功能及经济要求结合在一起，最终完成区域尺度的生态工程建设设计，即宏观与微观的结合。案例——吉林省东部湿润区的郭家沟衬利用系统动力学仿真模型设计生态工程建设方案（1）因果关系分析：郭家沟村的粮食需求是经济对土地提出的最基本要求。存在的问题：单纯依靠经济效益较好的河谷平地上的种植业已无法满足其粮食生产的需求，于是迫使人们开垦山地，建立低经济效益的种植业，粮食作物产量产值波动较大。解决办法：提高现有粮食的单产量在山地引进牧草种植业，减少饲养业对粮食的消耗，促进畜牧业的发展郭家沟村生态设计的关键是建立具有自我加强的正反馈回路：种植牧草→牧草产量→牧草产值→牧草业投资→进一步种植牧草。郭家沟村的输出从粮食转为饲料和畜产品，进一步减少了郭家沟村的粮食需求。郭家沟村生态工程建设的因果关系图（2）设计流图和程序：

设计流图就是把无法用方程表示的因果关系用“流”及控制“流”的信息反馈环路表述出来。其基本过程是：①选择评价系统功能的指标型②积累变量的选择③非积累变量的选择④流图的构建⑤设计程序（3）结果讨论：假定实验区依靠自身的经济能力而不依靠区域外投资且经济收入除用于解决温饱之外全部投入生态工程建设，此时的农林用地面积和荒地开发面积及总收入仿真结果见下表。2.最终设计方案生态工程设计的最终方案一般是在地理信息系统支持下完成的。在方案确定上要兼顾斑块自身性质要求和流域经济的整体要求及景观的稳定性要求。在程序编写中，采用人机对话的人机交互系统，立足于斑块自然属性和潜力，通过人为修正，逐步使设计方案满足于景观尺度上的经济与生态要求。系统程序由FoxBASE＋系统与PCARC/INFO、DYNAMO、F77等软件组成。生态建设方案设计流程图第三节稳定性分析与控制方法一、生态类型的稳定性分析稳定性是指系统对干扰有较强的缓冲能力，在干扰发生时，系统的保存功能不被破坏，系统输出保持基本恒定。评价每个生态系统单元的退化过程类型和强度的测定可通过生态系统的空间组织及其演化历史来实现。生态系统类型稳定程度的强弱可影响其利用现状，对区域中不同稳定程度的生态系统类型空间结构进行分析，可为区域生态工程设计方案的确定提供理论依据。1.案例分析吉林省西部处于温带农牧交错带，其多数地区存在着不同程度的沙化和碱化现象，沙化常与风蚀相伴生，而碱化则多发生在低洼地和易涝地。吉林省西部地区2.指标选取及指标体系的建立科学依据：生态系统是人与自然综合作用的产物。任何一种生态系统的形成、演变都要受此两种作用的支配，生态系统的稳定与否也受这种作用制约。三个指标：地形和地貌：地形过“分配效应”改变物质和能量的分布状况人类对生态系统的利用水平：其在很大程度上影响生态系统生物量的多少，用于评价生态系统稳定性土壤退化：直接反映土壤肥力的重要指标。土壤退化程度直接关系到生态系统稳定程度的高低（1）评价指标：选取地形、土地覆盖和土壤退化这三项指标评价吉林省西部生态系统的稳定性，其中土地覆盖现状可以反映人类对生态系统的利用水平。（2）评价结果：用公式法对稳定度进行评价用上式得出各生态类型（对水域不作稳定程度划分）的综合评价得分将66个生态类型的总得分从大到小排列，作总隶属直方频率图，找出突变点，并确定生态系统类型的稳定等级和等级分数值隶属区间。（3）结论①吉林省西部生态系统在无人类干扰情况下主要为稳定的生态系统和少量亚稳定的生态系统；在人类干扰停止或减轻后，亚稳定生态系统可逐步向稳定的生态系统方向演替。②吉林省西部的人为干扰尽管很强，但目前仍以稳定的生态系统和向稳定方向发展的亚稳定生态系统占优势，二者面积为244.9万公顷，占评价面积的61.9%。③在亚稳定生态系统中，目前有占面积38.6%的生态系统正在向不稳定生态系统的方向发展，急需治理。二、景观稳定性分析1.斑块的稳定性评价景观及生态系统作为远离平衡态的功能藕合系统，其稳定性依赖于内部存在着的消除偏差的负反馈，而对稳定性的破坏，则既可来自于超过景观及生态系统稳定性阂值的强干扰，又可以是景观及生态系统中具有增强偏差功能的正反馈。以生态建设为目的景观稳定性评价，应包括三个主要部分，即斑块的稳定性分析、干扰在景观中传播能力分析和景观整体的稳定性分析。第四节生态演替促进法演替：“演替是植物群落受到干扰后的恢复过程或原生裸地植被形成和发展的过程”。一、生态演替的原理在未被干扰的自然景观，植物群落总会向该地带稳定性大的方向发展，称为进展演替或正向演替。在受到干扰后，原来稳定性较大、结构较复杂的植物群落消失，取而代之的是结构简单、稳定性较小的植物群落，或失去植被保护的裸地，这就是逆向演替。应用仿效演替过程促进演替过程二、仿效演替过程人类可以仿效生态系统的演替过程对被破坏的景观进行恢复和重建。案例：鄂尔多斯市准格尔旗东部的黑岱沟露天煤矿排土场复耕存在的问题：黑岱沟露天煤矿属黄土高原地区，是我国水土流失最严重的地区之一。露天煤矿的开采，既造成很多劣地，也加剧了水土流失。①初期阶段：以速生先锋植物为主迅速恢复植被，有效控制水土流失。②中期阶段：建立具有持续改善排土场生态环境的地带性或持续性植被。③后期阶段：着眼于矿区生态环境的综合治理和土地开发利用的经济效益，把复耕土地规划为农业、牧业、林业、养殖业等用地。以生态演替原理为指导，对黑岱沟露天煤矿排土场的土地复耕取得了良好的生态效益、经济效益和社会效益。三、促进演替过程

生态演替的主要原因是生物之间及生物与环境之间关系的变化原理：

要促进正向的生态演替，就必须改变植物的种类和数量、水分条件、土壤状况及人类活动的强度。1.处于逆向演替阶段生态系统的恢复实质：应根据地带性规律、生态演替及生态位原理选择适宜的先锋植物，构建种群和生态系统，实施生物与生境同步恢复的策略，逐步将生态系统恢复到与大气候和地貌条件相协调的水平。促进正向演替过程的基本步骤：（1）调整社会经济结构，减少人为干扰：调整人口政策、消费水平和产业结构等。（2）协调生态系统和周围环境的关系，促进正向演替：在人工调控的基础上，充分发挥生态系统的自我调节和自我组织能力。（3）引进物种，建立稳定的生态系统：选择适宜植物，通过补播、补植增加地表生物的多样性。2.处于正向演替阶段的生态系统的保护目前处于正向演替阶段的生态系统，面对日益沉重的人口压力及随之而来的对自然资源需求的持续增长，其稳定发展也将受到越来越大的威胁，因此，必须加强对其的保护措施。具体保护措施：（1）划分生态功能区：根据生态系统结构和生态过程的特点、人类活动对生态服务功能的影响及可能产生的生态风险，科学合理地划分生态功能区，实施突出重点、分区保护的措施。（2）调整系统结构，在生态保护系统安全的条件下发展生产：设计生态廊道，建造防风固沙林或水土保持林，构筑合理的生态结构。（3）建立生态系统网络监测体系：采用遥感技术进行生态系统的宏观监测。根据生态节点，划分生态功能区3.促进生态演替的案例秦岭山地横贯中国中部地区，是东亚地区生物多样性最丰富的地区之一。它是中国南北自然环境的天然分界线，也是中国中部生态安全的天然屏障。对自然资源开发利用的不合理，使这一区域的生态服务功能下降，生物多样性降低。为促进正向演替，仿效生态正向模式实施对秦岭山地的保护，主要措施如下：（1）划分生态功能区：秦岭山地现已列入国家级特殊生态功能保护区建设试点，按国家要求，必须制定保护区的规划，而且任何活动都要服从于该规划。（2）健全和完善自然保护区体系：生物多样性保护是区域生态建设的主要内容之一，截止到2000年，秦岭山地正式成立了9个自然保护区，面权达3.24万km2，占秦岭山地总面积的6.06%。（3）规范生态旅游，减少人为干扰：秦岭山地发展生态旅游的条件得天独厚，目前已建有10个风景名胜区和24个森林公园，在减少人类干扰，加大保护力度的前提下合理开发具有区域特色的野生植物资源。（4）生物资源的持续利用：过去对秦岭山地的生物资源开发多处于无节制的过度利用状态，导致生物资源极大的破坏和浪费，近几年来，在保护的前提下合理开发利用已取得一些成果。（5）实施生态工程建设：在秦岭山地，随着国家级生态功能保护区建设工作的开展，应重点实施九大生态工程建设。第五节外来种的引进与控制方法一、外来种的影响及引进原则1.外来种的影响外来种是原生生态系统中没有的物种，它借助人类活动，穿越空间障碍成功定居并能繁衍。外来种的引人是柄“双刃剑”，它既可能给生态系统带来效益，也可能带来灾害。中国鲤鱼称霸美国澳大利亚请人专业吃海胆中国网友挺身而出！海胆会破坏沿海的礁石，澳洲研究人员正在呼吁澳洲人一起吃海胆。澳洲束手无策，准备聘用专业吃海胆人员，完成指标将获高额报酬，目前还无人应聘！网友：我爱这个星球！我不介意你们请我技术移民！2.外来种引进的原则（1）适生原则：每种生物都有各自的适生生境，即对气候、土壤和地形等条件有特殊的要求。（2）利大于弊原则：在外来种引人前，不仅要做成本－效益分析，还要进行环境影响评估，对其经济价值和生态价值作综合评估，以确定其短期与长期的发展目标。（3）可控性原则：在引人外来种之前，应分析研究外来种定居方面的特性和传播特性，掌握控制外来种的技术，防止其过度扩散。二、外来种的引进与控制1.外来种引进的技术（1）种源选择和选种育种：引种时要对不同种源做对比试验，以获取最佳种源。（2）引种植物试验：引进外来种，必须通过试验，否则，可能会造成严重的生态问题。（3）引进植物的栽培：适宜的人工培育措施是引种最终成功的基本保证。（4）建立引种技术档案：物种引种驯化是一项长期、复杂的科学试验，需从引种之初就建立技术档案，长期积累资料以作为分析引种成败和推广成果的科学依据。2.辽宁省引种东部白松的案例北美乔松，原产加拿大和美国北部。高大挺拔，树皮光滑、有光泽，针叶柔软细腻、蓝绿色，观赏性极强，是优良的绿化树种。对空气污染有较强的抵抗力，又是空气净化的当选树种。第六节生态恢复方法一、生态恢复的定义及目标1.生态恢复的定义：生态恢复是根据生态学、经济学和社会学等学科的相关理论，采用系统工程方法和生态工程技术，消除退化生态系统的各种限制因子，恢复和重建其合理的结构，使退化生态系统恢复到原有或正常状态，发挥正常的生态功能。美国新泽西大型工业基地的生态恢复项目位于美国新泽西州，占地约80公顷，这是一个巨大的生态工程。项目最突出的是设计和施工监督这个约40公顷的湿地，来弥补修复期间的湿地影响。与生态恢复相关的概念有：（1）保护：即去除干扰使生态系统演替至原有的状态；（2）改良：即改良立地的条件以使原有的生物生存，一般指退化景观向好的方向转化过程中人类对其采取的措施；（3）改进：即对原有的受损系统进行结构调整，以提高其某方面的功能；（4）修补：即修复部分受损的结构；（5）更新：指生态系统发育及更替；（6）再植：即恢复生态系统的部分结构和功能，或恢复先前的土地利用方式。2.生态恢复的目标通过调整生态系统的结构或补充生物组分使受损生态系统的功能得以恢复，同时满足区域和地方的经济发展目标。生态、恢复工程的基本目标为：（1）地表基底稳定性的恢复：地表基底（地质地貌）是生态系统发育与存在的载体，基底不稳定（如滑坡），就不可能保证生态系统的持续演替与发展。2.生态恢复的目标（续）（2）提高退化土地的生产力：增加植物种类和生物多样性，提高植被的覆盖率和促进生物群落的恢复，提高土壤肥力和生态系统的生产力、自我维持能力。（3）在被保护的景观内，去除干扰以加强保护，减少或控制环境污染。（4）对现有生态系统，进行合理利用和保护，维持其服务功能，增加视觉和美学享受。二、退化生态系统恢复的技术1.生态系统恢复的原则自然法则、社会经济技术原则、美学原则。2.生态恢复的技术生态系统的恢复技术包括：（1）非生物或环境要素：包括土壤、水体、大气质量的恢复技术；（2）生物要素：包括物种、种群和群落的恢复技术；（3）生态系统：包括结构与功能的总体规划、设计与组装技术主要的生态系统恢复技术（续）：土壤：土壤肥力恢复技术、水土流失控制与保持技术、土壤污染恢复控制技术大气：大气污染控制与恢复技术、全球变化控制技术水体：水体污染控制技术、节水技术物种：物种选育与繁殖技术、物种引人与恢复技术、物种保护技术种群：种群动态调控技术种群行为控制技术群落：群落结构优化配置与组建技术、群落演替恢复技术生态系统结构功能：生态评价与规划技术、生态系统组装与集成技术景观结构功能：生态系统链接技术3.恢复成功的标准通常将恢复后的生态系统与未受干扰的生态系统进行比较，其内容包括关键种的多度及表现、重要生态过程的重建，诸如水文过程等非生物特征的恢复。国际恢复生态学会建议比较恢复系统与参照系统的生物多样性、群落结构、生态系统功能、干扰体系以及非生物的生态服务功能来鉴定其恢复的程度。4.退化生态系统恢复实例浙江省武义县石龙头小流域的水土流失面积大、强度高，土壤较贫瘠，土地生产力低，荒芜化现象严重。主要采取以下措施：（1）将坡地改成梯地，控制水土流失，恢复土壤（2）完善水利设施，恢复水体（3）种养结合，培肥地力，恢复土壤肥力（4）采用生物措施，防止水土流失。一、结构失稳1.垂直结构失稳生态系统的垂直结构包括两个层次：第一，系统内部不同组成要素垂直方向上的构型；第二，不同物种的垂直分层。原因：由于环境因素，光、湿度、温度等的逐渐分化当外界干扰（自然或人为）所施加的压力超过生态系统自身调节能力和补偿能力时，将造成生态系统结构破坏、功能受阻以及反馈自控能力下降，这种状态称为结构失稳。第七节结构调整的方法2.营养结构失稳营养结构的失稳主要表现在整个系统内个别物种的灭绝，食物链的断裂。生态系统各组分间以食物链为纽带，把生产者、消费者和分解者联系起来。营养结构主要是通过生产者、消费者和分解者的能量转化和物质循环实现的，如果其中的某一环节断裂或缺失就会影响到整个系统的正常运转。澳大利亚引进蜣螂在澳大利亚，原有的蜣螂品种只喜爱食用小粒的粪便如袋鼠粪，而不喜欢外来的牛、羊的粪便。从1965年到1985年，澳大利亚联邦科学与工业研究组织在George博士领导下，开始了澳大利亚蜣螂计划，成功的从世界各地引进23个品种的蜣螂。结果改善了澳大利亚的牧场的粪便堆积问题，同时减少了约90%有害的丛林飞蝇。3.水平结构失稳生态系统的水平结构是指在一定生态区域内生物类群、景观单元在水平方向上的组合与构型。水平结构失稳的主要表现是水平方向上植物群落和景观单元的均质化。

吉林省西部的草甸草原景观自然状态下的水平结构坨甸相间。沙地（坨）上的自然植被为翼枝榆山杏疏林群落，而甸子地的典型植被为羊草草甸。

由于人口增加，对粮食的需求量加大，将异质的地表覆盖垦为清一色的农田，结果失去林地对沙地的保护和草甸对地表过度蒸发的抑制，造成沙地出现沙化、草甸出现碱化和草场退化等生态问题。二、结构调整的方法1.垂直结构调整的方法（1）自然调控：生态系统的自然调控机制是从自然生态系统自我进化生成的生物与生物、生物与环境之间的反馈调控、多元重复补偿的稳态调控。如光、温度对作物生长发育的调节；昼夜节律对家禽行为的调节；林木的自疏现象；功能组分冗余现象等都属自然调控。（2）人工调控以人为主导，在人与自然共同创造原则的指导下，对结构进行修补和完善，以达到修复生态系统的目的。①人工调控的原则

生态工程设计中人工调控必须遵循两个原则：第一，人工调控必须尊重自然生态系统的自组织原则；第二，仿自然生态系统的演替系列和原生结构进行调控。②人工调控的方法生境调控：就是利用生态技术措施改善生物的生态环境，达到调控目的（客土）。输入输出调控：输入调控包括输入的辅助能和物质的种类、数量和投入结构的比例。输出调控包括：调控系统的储备能力，使输出更有计划，或对系统内的产品进行加工，改变产品的输出形式（禁渔、产品深加工）。系统生物调控：是指在个体、种群和群落水平上，通过对生物种群遗传特性、栽培技术和饲养方法的改良，增强生物种群对资源的转化效率，达到调控目的（品种引进和改良）。系统结构调控：是利用综合技术与管理措施协调生态系统内部各要素之间的比例关系。2.营养结构调整的方法生态系统营养结构的失稳可以通过以下方法进行调控：（1）食物链加环、食物链加环可分为生产环、增益环、减耗环和复合环。①生产环：如谷壳深加工②增益环：是指为扩大生产环的效益所加入的环节，如利用普通饲料生产高蛋白饲料。③减耗环：在食物链中，有的环节只能是消耗者或破坏者，称为“耗损环”。如人工饲养赤眼蜂和瓢虫抑制消耗者一一蚜虫。④复合环：即增益环和减耗环的整合。如稻田养鱼养鸭。（2）食物网设计：在原有的食物链网中增加或引人新的环节是调整食物链网常用的一种方法。食物链加环应遵循以下原则：①填补空白生态位，增加产品产出；②废弃物资源化，提高其利用效率；③减少养分的丢失、浪费和能量的无效损耗。（3）食物网设计案例建立以食用菌为中心的食物链结构。

用稻草、稻谷壳培养食用菌，培养食用菌后的底料含有丰富的养分，用来作牲畜的饲料。这种借助食用菌的降解作用，分解木质素、纤维素，既生产饲料又生产蘑菇的工艺，在不少地区被广为采用。3.水平结构调整的方法（1）生态系统生物调控：是指通过生物栽培，实现生物与生物、生物与生境之间的相协关系。

调整每一生境下生物适生种和不同生境间生物种间的互利互惠关系，增强生物种群对环境资源的利用效率，达到调控目标。（2）群落水平的调控：通过建立合理的群落结构和景观单元的镶嵌关系，形成种群与种群、种群与环境之间的协调关系，以实现资源的合理利用和种群的持续发展。

如农业生态系统中的套种、间种措施，农林牧复合生态系统，都是通过建立合理的群落结构，实现对资源的最佳利用，使系统的功能更趋完善。三、案例分析1.洪泽湖区概况洪泽湖区属淮河冲积平原，海拔多在50m以下。湖水枯丰变化强烈。在大雨或湖水汛期，大量积水，无法排除，造成内涝，水退后这些地方又都是蝗害多发区，水陆经常转化是该区生态问题的源头。2.生态工程设计洪泽湖区的蝗害必须与水旱灾害同时治理，才能达到预期的目的。调控的方法主要有以下三个方面：（1）调整种植结构：根据小地形和水面的深浅变化种植芦苇、水稻和旱田。调整整个区域植物的水平结构和垂直结构。（2）设置水利工程设施：稳定水旱面积的变化，把过去时涝时旱适合飞蝗繁殖的不稳定地带改造成适合种植水旱作物的农田，控制飞煌繁殖。（3）通过社会间接调控：调整资金投入，将历年购买杀虫剂的费用转投生产部门，提高田间管理水平；加强该地区的管理，降低因结构变化而带来的生态恶果。第八节功能完善的方法

生态系统的功能具体表现为基本功能和服务功能。这些功能能为人类提供必要的能量和物质，同时也可以消除由于人类干扰而产生的熵增。生态系统的基本功能为供给功能、处置功能、抵制功能和保存功能，四者协调运转是保证生态系统功能正常的前提。2.处置功能缺损的诊断生态系统的处置功能是将周围环境输入的物质、能量、信息和物种加以处理、转移或排除的能力。如城市生态系统由于缺少分解者，导致输入系统中的物质经转化后不能及时地分解，而形成大量的城市垃圾，不仅影响城市功能的正常运转，而且污染环境。一、生态系统功能缺损的诊断1.供给功能缺损的诊断表现为进料不足，即输入的物质、能量、信息、物种不能满足系统正常运转的需求，这时系统的生产和建造就会被迫降低消耗。表现为进料过剩，即输入的物质、能量、信息、物种超过系统正常运转的需求，这时系统的生产和建造也会因积累或负担过重而被迫停止。4.保存功能缺损的诊断生态系统的保存功能是把周围环境输入到系统内部的物质、能量、信息和物种流保存在系统内部的功能。系统保存功能的缺失主要表现为物质和能量的泄漏。例如，水土流失、黑土退化都是系统保存功能不正常，有用的物质和元素泄漏造成的。3.抵制功能缺损的诊断生态系统的抵制功能，是防止物质、能量、信息和物种从周围环境进入系统内部超过其最大忍耐限度的能力。当有毒成分欲进入系统时，系统通过自身的抵制功能来“禁止入内”。二、生态功能完善的方法1.供给功能完善的方法

如修建水利工程设施，保障农田的用水需求。2.保存功能完善的方法

如人工种草、建草库伦、天然草地的自然恢复。3.处置功能完善的方法

农田中排水渠系的设置、用生活垃圾培育蚯蚓等的疏导能力。4.抵制功能完善的方法

如设置农田防护林减少干扰，高秆与矮秆作物套种三、案例分析1.安太堡矿区概况安太堡矿区地处黄土高原东部、山西省北部的朔州市平鲁境内，与晋陕蒙接壤区，号称黄土高原“黑三角”的世界特大型煤田相连接，是一个对环境改变反应敏感、维持自身稳定性能力较差的生态环境系统，属于黄土丘陵侵蚀的生态功能脆弱系统。由于近年来人类活动的干扰，生态系统的功能严重受损。2.生态问题诊断安太堡矿区复垦土地存在的生态问题主要表现在供给功能的缺失、保存功能的降低以及生态系统处置功能的减弱，具体表现为非均匀沉降导致的地面起伏、水土流失、水分亏缺、地力贫瘠、土壤尚未熟化。针对这些问题，提出并实施了半干旱黄土区露天煤矿土地重塑、土壤重构和植被重建一体化综合集成的生态功能恢复技术。3.生态功能恢复措施（1）土地重塑：基底构筑、平台构筑、边坡构筑、水土保持与排洪渠构筑等，以重建该生态系统的处置功能。（2）土壤重构：土壤重构是在土地复垦的基础上，再造一层人工土体，并通过各种农艺措施，改善土壤耕性、提高土壤肥力的过程。（3）植被重建：主要采取建立植被的方法来完善整个地区生态系统的保存功能。根据立地条件、矿区发展时空顺序，合理配置树种。第九节物质循环与能量转化的调整方法一、生态系统中的能流渠道及过程1.能量赋存形式：辐射能、化学能、机械能、电能、生物能2.能量转化遵循的定律