第2章 退化生态系统2016

生态系统功能退化的评估与修复生态系统是我们赖以生存的基础，它为我们提供了清洁的空气、干净的水、丰富的食物以及舒适的居住环境。

然而，由于人类活动的不断加剧和自然因素的影响，生态系统的功能正在逐渐退化。

这不仅对生物多样性造成了威胁，也影响着人类的福祉和可持续发展。

因此，对生态系统功能退化进行评估和修复至关重要。

一、生态系统功能退化的表现生态系统功能退化的表现多种多样，以下是一些常见的方面：1、生物多样性减少生物多样性是生态系统的重要特征之一。

当生态系统功能退化时，许多物种可能面临灭绝的危险，物种的数量和种类会逐渐减少。

这会破坏生态系统的平衡和稳定，降低其抵御外界干扰的能力。

2、土壤质量下降过度开垦、不合理的施肥和使用农药等人类活动会导致土壤结构破坏、肥力下降、水土流失等问题。

土壤质量的下降会影响植物的生长和发育，进而影响整个生态系统的生产力。

3、水资源短缺和污染工业废水、农业面源污染和生活污水的排放，使得水资源受到污染，水质恶化。

同时，不合理的水资源开发利用导致水资源短缺，河流断流、湖泊干涸等现象时有发生。

4、气候变化生态系统功能退化会影响碳循环、水循环等过程，从而对气候变化产生影响。

例如，森林的减少会导致二氧化碳吸收量减少，加剧温室效应。

5、生态服务功能降低生态系统为人类提供了许多重要的服务功能，如调节气候、净化空气和水、防风固沙等。

当生态系统功能退化时，这些服务功能也会随之减弱，给人类带来诸多不利影响。

二、生态系统功能退化的评估方法为了有效地进行生态系统功能退化的修复，首先需要对其进行准确的评估。

以下是一些常用的评估方法：1、指标体系法通过建立一系列反映生态系统结构、功能和过程的指标，如物种丰富度、植被覆盖率、土壤有机质含量、水质指标等，来综合评估生态系统的健康状况和功能退化程度。

2、模型模拟法利用生态模型，如生态系统过程模型、生物地球化学循环模型等，模拟生态系统的动态变化，预测生态系统功能的发展趋势，从而评估其退化程度。

第一节退他虫态橐娩今类一、根据退化过程及生态学特征划分濕陆地退化生态系统（6类）①裸地：又称光板地，是没有植物生长的裸露地面，是群落形成、发育和演替的最初条件和场所环境条件极端，分为原生裸地（过去从未生长过植物，自然干扰形成）和次生裸地（原来有植物生长，后经破坏而形成，认为干扰形成）。

森林采伐迹地：人为干扰造成，其退化状态因采伐的强度和频度而异。

与这类型同质的退化生态系统包括过度干扰破坏形成的草原迹地和灌丛迹地。

弃耕地：人为干扰形成，退化状态因弃耕时间而定。

④荒漠化地：荒漠化由自然干扰或人为干扰而形成。

最严重的荒漠化地即为不长植物的荒漠化、石漠化裸地。

目前荒漠化现象日趋严重，未来20年内全世界约有1/3的耕地将会因为荒漠化现象而消失。

⑤采矿废弃地：指被采矿活动破坏的、未经治理而无法使用的土地，包括四类：a废石堆废弃地：由剥离表土、开采的废石及低品位矿石堆积所形成的；b开采坑废弃地: 随着矿物的开采形成大量的采空区域；c尾矿废弃地：利用各种分选方法选出精矿后的剩余物排放形成的；d采石矿废弃地：开采石料而形成的。

⑥垃圾堆放场：又称垃圾填埋场，是人为干扰形成的堆积来自家庭、城市、工业等的废弃物的地方。

水生生态系统余水生生态系统分为淡水生态系统和海洋生态系统，前者主要指陆地湖泊和河流生态系统，后者为广阔的海洋。

此外水生生态系统还包括在陆地中的干旱、半干旱地区也还分布着少量的咸水湖泊。

本水生生态系统的退化主要在于输入水量减少、水体面积缩减、水体污染和富营养化，导致水生生物种群数量减少，甚至灭绝。

土壤潜育化定义：潜育化是指土壤长期滞水，严重缺氧，产生较多还原物质，使高价铁、猛化合物转化为低价状态，使土壤变成蓝灰色或青灰色的现象。

形成原因大气退化系统① 大气污染 排水不良 水过多 过度耕垦土壤处于洼地、比较小的平原、山谷涧地等地区 ,排水不良使形 成此生潜育化的 根本原因。

我国南方大力推广 三季稻，复种指数 大大提高，干湿交 替时间缩短，犁底 层加厚并更紧实， 阻碍了透水。

生态系统退化的过程及其特点*包维楷 陈庆恒(中国科学院成都生物研究所,610041)The Degraded Processes and Features of Ecosystem.Bao Weikai,Chen Q ing heng (Chengdu I nsti -tute of Biology ,Chinese A cademy of Sciences,Chengdu 610041).Chinese Jour nal of Ecology ,1999,18(2):36-42.Intensifying the r esearches on degraded ecosystem has been faced as pressing problem in China.In this paper,the factors of ecosystem deg radation w er e analyzed,degraded processes and characteristics o f ecosystem were expounded,and some problems about restoration and rehabilitation also w ere dis -cussed.Disturbance induced by human has been t he main for ce of degradatio n.Accor ding to the dis -turbance regimes and behaves of degr adat ion,processes of ecosystem degradation have sever al mod -els,namely,sudden degr adation course,leap degradation course,gr adual deg radation course,co n -tinual deg radation course and compex o f several courses.For example,accor ding to degraded extent the gradual degradation course could be div ided into four steps w ith different deg radation character is -tics including biodiversity loss and declining,str uctural simplification,disintegration of food web,o pen of substance recy cles ,productiv ity decline,abnor mality and some troubles of ener gy flow,los -ing or w eakening abilities of environmental protection,and low er ing of system stability .Based on differ ences o f degr adat ion processes and extent ,the restoration and rehabilitation on differ ent deg rad -ed ecosystem should have v er ious counter measur es.T he restoration of biodiversity and system struc -ture is the key and pathw ays of rehabilitation and restoration of the degradaed ecosystem.Key words:deg raded ecosystem,process,disturbance regime,restoration.国家八五攻关项目85-019-01-03的研究内容之一。

可编辑修改精选全文完整版第一章===================================================生态系统退化1．何谓退化生态系统？导致生态系统退化的原因有哪些？答：生态系统原有平衡状态被打破，系统结构功能发生变化并形成障碍，造成破坏性波动或恶性循环——退化的生态系统。

原因：自然干扰：可分为物理因素（火、洪水、地表运动等）、生物因素（捕食、哺乳动物挖掘等）人为干扰：传统劳作式干扰、森林砍伐、草原开垦，工农业污染、环境破坏、探险、旅游、破坏原始森林、干扰南北极等。

综合性干扰——自然、人为双重干扰2．简述人类对生态系统干扰的方式途径与特点，当前有什么新的发展趋势？答：（1）传统劳作方式对生态系统的干扰：a对森林和对草原植被的砍伐与开垦: 森林砍伐、草原开垦：森林退化，水土流失，生物多样性锐减b采集: 经济、药用、珍稀动植物资源锐减，物种灭绝c采樵: 地层养分减少，草原退化d狩猎和捕捞: 物种灭绝，种群数量降低，个体小型化；（2）工农业污染：最直接的干扰方式之一，环境破坏、水污染、大气污染、固废污染（3）不断出现的新干扰形式：如探险、旅游：破坏原始森林、干扰南北极3．生态系统退化的过程分为哪几种？其主要特征是什么？试举例说明。

答：（1）突变过程受到特别强烈干扰时，生态系统表现出的突然的退化过程特点：干扰力>>抵抗力，退化时间短，速度快，系统恢复力弱（2）跃变过程受到持续干扰作用下，系统最初为表现出十分明显的退化或并未退化，但干扰持续、破坏性累积到一定程度，生态系统突然剧烈退化。

特点：干扰持续，作用时间较长，退化前期慢或未退化，后期突然加快，系统抵抗力逐渐丧失（3）渐变过程：干扰后，生态系统表现的退化速度较一致、退化程度逐渐加重的过程特点：退化逐渐加重（4）间断不连续过程：在周期性干扰作用下，生态系统表现的退化过程特点：干扰存在，系统退化，在两次干扰间隙（或无干扰），生态系统有一定复（5）复合退化过程：上述几种类型的组合退化过程特点：退化过程决定于干扰作用强度、干扰时间、频率、规模等，还受制于系统本身自然特性（稳定性和抗干扰性）4．如何诊断生态系统的退化程度？诊断的方法有哪几种？答：指通过生物途径、生境途径、生态系统服务功能途径、景观途径、生态过程途径及途径之间的相互关系等途径对生态系统的组成、结构、功能与服务等方面进行诊断、判别，并以轻、中、重、极度或一、二…等级;可自然恢复、人工促进修复、重建修复等集中退化程度或者用退化程度和生态系统的演替阶段相联系的表达方式来确定退化程度，从而进行定性或定量评价诊断的方法有：（1）单途径单因子诊断法：选用某个诊断途径的某个指标进行诊断，如生物途径的指示生物法（2）单途径多因子诊断法：选用但诊断途径的多个指标进行诊断（3）多途径综合诊断法：选用2个或2个以上诊断途径5．常见退化生态系统的类型有哪几种？比较退化生态系统与正常生态系统的特征。

生态系统功能退化的驱动因素与应对策略在我们生活的这个地球上，生态系统是生命的基石，为人类提供了无数的服务和资源。

然而，如今我们却面临着生态系统功能退化的严峻挑战，这对人类的生存和发展构成了巨大威胁。

那么，究竟是什么原因导致了生态系统功能的退化？我们又该如何应对这一危机呢？生态系统功能退化的驱动因素是多方面的，其中人类活动无疑是最为关键的因素之一。

人口的快速增长是导致生态系统压力增大的重要原因。

随着人口的不断增加，对粮食、水、能源和土地等资源的需求也日益增长。

为了满足这些需求，人们大规模地开垦荒地、砍伐森林，导致大量的自然生态系统被破坏，生物多样性锐减。

例如，在一些地区，为了扩大耕地面积，人们将原本的湿地和草原开垦为农田，破坏了这些地区独特的生态环境和生态功能。

城市化进程的加速也是生态系统功能退化的重要驱动力。

城市的扩张需要大量的土地，这导致了周边的自然生态系统被侵占。

同时，城市中的工业和交通活动排放出大量的污染物，对空气、水和土壤质量造成了严重的污染，进而影响了生态系统的正常功能。

例如，城市中的汽车尾气排放会导致空气质量下降，酸雨的形成会损害森林和水域生态系统。

过度的资源开发和利用也是不可忽视的因素。

人们对矿产资源的过度开采，不仅破坏了地表的生态环境，还可能导致地质灾害的发生。

在水资源方面，过度抽取地下水会导致地下水位下降，影响周边的生态系统。

此外，不合理的渔业捕捞和狩猎活动，使得许多物种面临灭绝的危险，破坏了生态系统的平衡。

气候变化也是导致生态系统功能退化的重要因素。

全球气温的升高、降水模式的改变以及极端气候事件的频繁发生，都对生态系统造成了巨大的冲击。

例如，海平面上升会淹没沿海的湿地和红树林生态系统，干旱和洪涝灾害会影响农作物的生长和生态系统的稳定性。

面对生态系统功能退化的严峻形势，我们必须采取积极有效的应对策略。

首先，加强生态保护意识的教育至关重要。

通过教育，让人们了解生态系统的重要性以及生态系统功能退化带来的后果，从而树立起保护环境的责任感和使命感。

退化生态系统的恢复与管理——兼论自然力在北京西部生态恢复中的作用*蒋高明陈圣宾李永庚刘美珍于顺利（中国科学院植物研究所, 北京香山南辛村20号, 100093）摘要：目前，中国各种生态系统的退化现象非常严重，已经很难满足人类的生存需要。

这种情况在很大程度上是由于人口的快速增加造成的，因为人口的增加必然导致对自然资源的过度开发，进而引起生态系统的严重退化。

要解决这个问题，最好的办法就是帮助当地居民摆脱贫困。

因此，资金应该用在人的身上，而不仅仅是栽树种草。

因为栽树种草要花费大量的资金，但在稳定土壤方面的收效却很小。

如果人口和动物的压力减轻了，自然恢复的力量就会加强，已经退化的土地会逐步恢复，从而建立真正的保护区。

我们应该鼓励新型土地使用模式，比如生态旅游等，因为这种使用方式会将对自然生态系统的破坏减少到最低。

为此，我们提出了用一小块土地支持一大片退化土地的恢复，并用自然的方法修复已经退化的生态系统。

中国古代哲学认为人与自然应该是和谐相处而不是对立的，这种理念对于目前中国的生态系统修复仍然有指导意义。

然而，如果我们要使所谓的生态工程达到预期目的的话，首先就要通过建立既符合生态标准又有经济效益的生态城镇来实现对人口的管理。

京西的生态修复已经成为北京市政府的一项重要任务。

根据新的城市建设规划，门头沟区和其他几个区已经被列为京西生态涵养发展区，将成为北京的生态屏障。

北京市政府最近决定为实现这个目标投入大量资金。

本篇论文讨论了如何在京西地区，特别是门头沟区，对已经退化的生态系统进行修复。

关键词：生态系统退化，修复，自然过程，生态城镇，京西地区生态系统退化是由于人为或者自然因素，而造成的生态系统生物生产力的下降、结构的简单化以及功能的丧失。

由于人口和技术能力增加而导致生态系统退化的现象在全世界范围内有增无减，尤其在经济发展中国家更为严重。

退化生态系统包括热带雨林、萨王那群落、亚热带森林、温带森林、温带草原、水生生态系统，以至于高寒荒漠。

退化生态系统定义:指在一定的时空背景下,生态系统受自然因素,人为因素或两者的共同干扰下,使生态系统的某些要素或系统整体发生不利于生物和人类生存要求的量变和质变,系统的结构和功能发生与原有的平衡状态或进化方向相反的位移表现:生态系统基本结构和功能的破坏或丧失,生物多样性下降,稳定性和抗逆能力下降,生产力下降生态恢复技术分为土壤改造技术、植被的恢复与重建技术、防治土地退化技术、小流域综合整治技术、土地复垦技术等五类。

生态系统退化的特征(1)生物多样性降低乱捕滥猎，使珍稀动物的生存受到威胁；过度采挖珍贵草药，将稀有植物推向绝灭的边缘；森林的“收割式”砍伐，草原的过度放牧，不但使某些树种、草种难逃天灾，也使野生动物失去了生活的空间，令其走投无路，慢慢地在地球上消失；大气、水、土壤的污染，仿佛为动植的生命加入催化剂，使其未老先衰。

所以说，生态系统的退化，使生物种类大大地减少，部分物种将有灭绝的危险。

(2)生产力下降生态系统退化，其结构的破坏是重要的因素。

而动物、植物是生态系统结构的主体。

植被的破坏、动物的捕杀，会使系统内生物成分降低；随之，植被的减少，对太阳能的利用减弱，对营养物质的吸收降低，植物为正常生长消耗在克服环境和不良影响上的能量增多，净初级生产力下降；生产者结构和数量的不良变化也导致次级生产降低，即食草动物、食肉动物的数量大大减少。

因而退化的生态系统中，动植物的生物量会显著降低，这是生态系统退化最鲜明的特点。

(3)食物链、食物网简单化由于某个物种的减少或缺失，会使食物链缩短、部分链断裂和解环，单链营养关系增多,种间共生、附生关系减弱，甚至消失。

这样有利于系统稳定的食物网变得简单化、破碎化，系统会越来越不稳定。

(4)生物利用和改造环境能力弱化，功能衰退植被的减少，会直接导致植物固定、保护、改良土壤及养分能力弱化；调节气候能力削弱；水分维持能力减弱，地表径流增加，引起上壤退化；防风、固沙能力弱化；净化空气、降低噪音能力弱化；美化环境等文化环境价值降低或丧失。