[农学]恢复生态学第五章陆域生态系统的恢复重建

《恢复生态学》课程教学大纲课程名称：恢复生态学课程类别：必修课适用专业：环境生态工程考核方式：考试总学时、学分：32学时 2 学分其中实验学时：0 学时一、课程教学目的通过本门课程的教学，要使学生对恢复生态学有一个最基本的了解，对不同类型的生态系统的恢复有一个总体的掌握，并着重掌握不同生态系统退化的原因，对不同退化的生态系统进行生态恢复的原则和目标，对生态恢复的策略和合理性评价等，在此基础上了解生态系统服务功能与恢复生态学的关系，可持续发展与恢复生态学的关系，对生态系统的健康和生态系统的管理有一个初步的认识。

二、课程教学要求恢复生态学为农业资源与环境学科方向选修课，要求学生掌握恢复生态学的基本概念和主要理论体系；了解退化生态系统恢复和重建的原则、方法及评价；熟悉我国主要退化生态系统的类型和特征、退化的机制及恢复途径和技术。

通过该课程的学习，可以提高学生生态和谐、环境保护的意识，并为今后的学习和研究奠定基础。

三、先修课程植物学、动物学、生物化学、生态学。

四、课程教学重、难点重点：恢复生态学相关理论、生态退化机理、生态系统的恢复重建策略。

难点：灵活应用各种生态理论知识对受损生态系统进行科学有效的恢复与重建。

五、课程教学方法与教学手段本课程以课堂教学为主，课外阅读为辅。

通过课堂讲授、课堂讨论等教学环节重点培养学生的自学能力、捕捉新知识和新信息的能力以及分析问题和解决问题的能力。

六、课程教学内容第一章绪论（2学时）1．教学内容(1) 恢复生态学的概念与内涵；(2) 恢复生态学诞生的背景与意义；(3) 恢复生态学的内容与目标；(4) 恢复生态学的发展历史与现状。

2．重、难点提示(1) 恢复生态学的概念与内涵；(2) 生态系统退化问题；(3) 恢复生态学的发展过程、现状、及趋势。

第二章理论生态学基础（4学时）1．教学内容(1) 普通生态学的基本原理与概念；(2) 生物与环境的关系；(3) 种群生态学基础；(4) 群落生态学基础；(5) 生态系统生态学基础；(6) 景观生态学基础；(7) 恢复生态学的基本原理。

第一章绪论之欧侯瑞魂创作恢复生态学：强调受损的生态系统要恢复到理想的状态、强调生态恢复的应用生态学过程、强调退化生态系统的整合性恢复.重建：去除干扰并使生态系统恢复原有的利用方式改良：改良立地的条件以便使原有的生物生存改进：对原有的受损系统进行改进, 以提高某方面的结构与功能修补：修复部份受损结构更新：生态系统的发育及更新再植：恢复生态系统的部份结构及功能, 或恢复本地先前土天时用方式边缘效应：在两个或两个以上分歧性质的生态系统交互作用处, 由于某些生态因子或系统属性的不同和协和作用而引起系统某些组分及行为的较年夜变动第二章生态系统的退化及其机制土壤侵蚀：土壤及其母质在各种外营力的作用, 发生破坏、剥蚀、搬运和堆积的过程荒漠化：包括气候变异和人类活动在内的种种因素造成的干旱、半干旱和亚湿润地域的土地退化石质化退化：在干扰作用下, 原外乡壤连续覆盖的土地, 植被遭到破坏, 土壤严重流失造成年夜片基岩裸露的一种土地退化过程土壤贫瘠化：土壤肥力减退的退化方式干扰因子：任何一种自然环境因子, 只要对生命系统的作用强度超越正常情况下呈现的强度, 就可能造成生态系统的结构和静态以及相应的环境发生变动, 也就是发生了干扰, 这种环境因子便被称为干扰因子第三章生态恢复的基础理论Shelford耐性定律：生物的存在与繁殖, 要依赖于某种综合环境因子的存在, 只要其中一种因子的量缺乏或过多, 超越了某种生物的耐性极限, 则使该物种不能生存, 甚至灭绝演替：一个先锋植物群落在裸地形成后, 一个植物群落接着一个植物群落相继不竭地为另一个植物群落所取代, 直到顶级群落的过程进展演替：群落的演替是从先锋群落经过一系列阶段, 到达中生性顶级群落.沿着顺序阶段向着顶级群落的演替逆向演替：由顶级群落向着先锋群落退化演变的演替原生演替：指群落演替从原生裸地开始的演替次生演替：发生在次生裸地上的群落演替懦弱性：含有由于人类活动而面临威胁、濒临灭绝的生物种类、群落和生态系统的区域被认为是懦弱的生态系统管理：应用生态学、社会学和管理学原理, 通过有效地生态系统管理, 在维护生态系统结构、功能及其可继续性的基础上, 使生态系统的作用和功能具最高收益生态系统服务功能：指生态系统直接地或间接地为人类提供的生态系统服务第四章生态恢复的技术布景3S技术：遥感技术（RS）, 全球定位系统（GPS）以及地舆信息系统（GIS）的总称第五章退化生态系统的恢复草地退化：指草地生态系统中能量流动与物质循环失调, 生态系统结构破坏、功能下降, 稳定性减弱.可继续性农业：指生态继续性、经济继续性和社会继续性三者相互作用, 既要高产, 又要呵护生态环境.入侵窗理论：植物入侵的平安岛由障碍和选择性决定, 当移开一个非选择性的障碍时, 就发生了一个平安岛第六章景观、区域与全球生态恢复景观：指以一组重复呈现的、具有相互影响的生态系统组成的异质性陆地域域标准一致性：在时间和空间上必需同社会、行政和管理中相关的过程坚持标准一致性全球变动：作为一个术语, 意指在地球环境方面的自然和人为变动招致的所有全球问题及其相互作用第七章受胁迫种群和栖息地的恢复生物多样性：是指各种生命形式的资源, 它包括了数百万种的植物、植物、微生物、各个物种所拥有的基因和由各种生物与环境相互作用所形成的生态系统, 以及他们的生态过程.生境：又称栖息地或生长地, 是指生物赖以生活的空间和其中全部生态因子的总和生境片断化：是指一个面积连续的生境, 酿成很多面积较小的小斑块, 而斑块之间被与过去分歧的布景基质所隔离第八章被破坏地是生态恢复被破坏地：指由于人类或自然（或二者同时）强度干扰形成的退化地.在强度干扰破坏下, 形成了极度退化的生态系统废弃矿区：又称为矿业废弃地, 是在采矿、选矿和练矿过程中被破坏或污染的, 非经治理而难以使用的土地.土壤污染：指人类活动形成的污染物通过分歧途径进入土壤生态系统, 且进入突然的污染物数量和速度都超越了土壤的自我净化能力.植物固定：指利用植物活动来降低重金属的活动性, 使其不能为生物所利用.植物挥发：指利用植物去除土壤中的一些挥发性污染物的一种方法, 即植物将污染物吸收到体内后, 又将其转化为气态物质, 释放到年夜气中植物提取：通过种植一些特殊的植物, 利用其根系吸收污染土壤中的有毒有害物质并转运到植物的地上部份, 收割地上部的物质后即可带走土壤中的污染物沙化地：指各种气候条件下, 主要由于风力作用形成的, 以疏松的沙质表层为主要标识表记标帜的, 具有风沙活动及风沙地貌景观的退化土地第九章城市地域的生态恢复城市生态系统：是社会、经济、生态的复合系统, 是市民与城市自然-人工环境系统和城市社会-经济系统相互作用而形成的多功能开放系统城市热岛效应：指当城市发展到一定例模, 由于城市下垫面性质的改变、年夜气污染以及人工废热的排放等使城市温度明显高于郊区, 形成类似高温孤岛的现象。

第二章生态系统的退化及其机制问题：1、什么是退化生态系统？简述陆地生态系统的主要退化类型。

退化生态系统是指：生态系统的正常状态在干扰的作用下失衡，生态系统的结构发生负向变化，相应的功能也比较远正常生态系统低下。

（受了损伤的正常生态系统，受害生态系统）（1）裸地/光板地：通常环境条件较为极端，或较为潮湿，或较为干旱，或盐渍化程度较深，或有机质缺乏甚至已是无机质，或基质移动性强。

可分为原生裸地和次生裸地。

原生裸地主要是自然干扰（地震、火山）形成，而次生裸地多是人为干扰植被破坏后形成的荒漠化、石漠化）形成的。

（2）森林采伐迹地：人为干扰形成的，退化状态因采伐的强度和频度而异。

与其同质的包括过度干扰破坏形成的草原迹地和灌丛迹地。

（3）弃耕地：人为干扰形成的一种退化类型，退化状态因弃耕的时（间而异。

（4）荒漠化地：由自然干扰或人为干扰而形成的。

最严重的即为不长植物的荒漠化裸地、石漠化裸地。

（5）矿山废弃地：指被采矿活动破坏的、未经治理而无法使用的土地。

分为1）废石堆废弃地：由剥离表土、开采的废石及低品位矿石堆积而形成的废弃地。

2）开采坑废弃地：随着矿物开采而形成的大量采空区域而形成的废弃地。

3）尾矿废弃地：利用各种分选方法分选出精矿物后，剩余废弃物形成的废弃地。

4）采石矿废弃地：因开采石料而形成的废弃地。

（6）垃圾堆放场/垃圾填埋场：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。

2、试论述生态系统退化的主要特征和原因。

原因：引起生态系统退化的原因是多方面的，但其基本机理是在干扰的压力下生态系统的结构与功能发生变化，干扰是生态系统退化的驱动力。

（1）植被的破坏与减少自然森林植被的破坏与减少是陆地生态系统退化的主要原因之一。

生态系统的各种退化原因，均直接或间接地与植被的破坏及减少有关。

（2）侵蚀侵蚀：土壤及其母质在水力、风力、冻融、重力等外营力作用下，被破坏、剥蚀、搬运和沉积的过程。

土壤侵蚀是土地退化的主要原因，也是导致生态环境恶化的最严重的问题。

恢复生态学课程教学大纲课程名称恢复生态学课程编号1313141英文名称Restoration Ecology课程类型选修课总学时32理论学时32实验学时实践学时学分2适用对象农业资源与环境专业一、课程的性质、任务1.课程的性质、任务：首先介绍恢复生态学的概念、国内外发展历程和发展趋势及恢复生态学理论体系。

分析生态系统的退化类型和机制；阐述退化生态系统恢复和重建的原则、方法及评价。

分类介绍退化森林生态系统、退化农田生态系统、退化水体（湿地）生态系统的恢复重建。

2.教学的基本要求：恢复生态学为农业资源与环境学科方向选修课，要求学生掌握恢复生态学的基本概念和主要理论体系；了解退化生态系统恢复和重建的原则、方法及评价；熟悉我国主要退化生态系统的类型和特征、退化的机制及恢复途径和技术。

通过该课程的学习，可以提高学生生态和谐、环境保护的意识，并为今后的学习和研究奠定基础。

3.适用专业与学时数：本大纲适用于农业资源与环境专业、农学类专业（包括烟化方向、中草药栽培与鉴定）、园艺专业本科生或专科高年级学生。

本课程共开设32学时，其中理论教学32学时，实验0学时。

4.本门课程与其他课程关系：本课程与生态学、资源环境学、可持续发展规划与设计等课程具有密不可分的关系。

学生在学习本课程之前必须了解生态学、农业资源与环境保护等方面的基础知识。

5.推荐教材及参考书：推荐教材：《恢复生态学》，董世魁,刘世梁,邵新庆,黄晓霞主编，高等教育出版社，2009年主要参考书：《恢复生态学》，孙书存、包维楷主编，化学工业出版社，2005年《恢复生态学导论》，任海、彭少麟编著，科学出版社，2001年《生态恢复的原理与实践》，李洪远、鞠美庭主编，化学工业出版社，2005年6.主要教学方法与媒体要求：本课程教学主要采取课堂讲授与课堂讨论相结合的教学方法。

二、各章教学内容和要求三、学时分配教学课时分配章节章节内容讲课实验实践合计第一章恢复生态学的概念、发展历程4第二章恢复生态学的理论体系4第三章退化生态系统的类型和特征4第四章退化生态系统恢复与重建的原则、方法和评价5第五章退化森林生态系统的恢复与重建5第六章退化农田生态系统的恢复与重建6第七章退化水体（湿地）生态系统的恢复与重建4合计32四、教学内容及教学要求第一章恢复生态学的概念、发展历程（4学时）第一节：恢复生态学的概念（1学时）第二节：国际恢复生态学的发展历程（2学时）第三节：国内恢复生态学的发展历程（1学时）习题要点：恢复生态学产生的背景本章重点、难点：恢复生态学的内涵及目的。

1.恢复生态学概述恢复生态学(Restoration Eeology)在70年代和80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，“Synthetic Ecology”，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”。

恢复生态学不同于传统的应用生态学之处在于:它不是从单一的物种层次和种群层次，而是从群落层次，更准确地说从生态系统层次考虑和解决问题的。

鉴于此，恢复生态学可以概括为生态系统的恢复和重建。

这里，恢复(Restoration)与重建(Reconstrrction)有若干语义学的区别。

恢复是指原貌或原先功能的再现，重建则可以包括在不可能或不需要再现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自然生态系统。

作为一门新的生态学分支，恢复生态学既集纳了生态学内的众多分支(从生态遗传学、种群和群落生态学，到生态系统生态学、景观生态学，等等)的知识内容，又与若干生态学相关学科(如地理学、地质学、土壤学、生物气象学、环境化学、工程学，甚至经济学)保持着广泛的学科交叉。

而且，随着恢复生态学领域的广度与深度的不断发展，它的理论基础和方法学基础将会进一步扩大。

作为一门新的应用性分支，它已广泛应用于陆地生态系统、淡水生态系统、河口与海岸生态系统、礁岛生态系统、海洋生态系统等，已成为人类从事自然景观建设、自然资源保护和生物多样性管理的重要工具，成为人类对由经济社会活动导致的退化生态系统、各类废弃地和废弃水域进行生态治理的科学技术基础。

恢复生态学的上述学科性质和特征，使这门有着高度实践价值的应用性分支，同时也具备了丰富的潜在性理论意义。

现代生态学面临的两个基本而且重要的理论问题是大尺度生态系统理论和人与自然关系的理论。

《生态恢复工程》课程教学大纲Engineering for Ecological Restoration一、课程基本信息二、教学目标（一）知识目标：认识恢复生态学的实践价值，掌握恢复生态学的基础理论，理解陆域、水域生态系统的退化原因，消化吸收国内外生态修复工程经典案例的科学理念和方法。

（二）能力目标：能够诊断常见退化生态系统的成因，并从实际情况出发制定相应的恢复措施和方案。

（三）素质目标：树立正确的生态修复观念，进行生态修复绝不是肆意改造，而是培育生态系统的自愈能力。

盲目改造是一种破坏，损害了生态系统的整体性、可持续性，是得不偿失的。

“尊重自然，顺应自然，取予平衡”才是明智之举。

— 1 —三、基本要求恢复生态学为环境生态工程专业的专业课，要求学生掌握恢复生态学的基本概念和主要理论体系；了解退化生态系统恢复和重建的原则、方法及评价；熟悉我国主要退化生态系统的类型和特征、退化的机制及恢复途径和技术。

通过该课程的学习，可以提高学生“尊重自然，顺应自然，取予平衡”的意识，并为今后的学习和研究奠定基础。

四、教学内容与学时分配第一章绪论4学时第一节恢复生态学的概念与内涵1学时第二节恢复生态学的内容与目标1学时第三节恢复生态学诞生的背景与意义1学时第四节恢复生态学的发展历史与现状1学时重点：恢复生态学的内涵及目标第二章恢复生态学的理论体系4学时第一节恢复生态学理论的发展现状1学时第二节传统生态学的理论基础1学时第三节现代生态学的理论基础1学时第四节恢复生态学自身的基本理论1学时重点：恢复生态学的基本理论第三章恢复生态学的方法实践4学时第一节生态恢复的方法与原则2学时第二节生态恢复的操作指南与程序1学时第三节生态恢复的判定与评价1学时重、难点：生态恢复的方法与原则第五章陆域生态系统的恢复重建8学时第一节森林生态系统的恢复与重建4学时— 2 —第二节工矿废弃地生态系统的恢复重建4学时重、难点：适生物种的选择与配置第五章水域与湿地生态系统的恢复重建6学时第一节岸带生态系统的恢复重建2学时第二节河流生态系统的恢复重建2学时第三节湖泊生态系统的恢复重建2学时重、难点：适生、耐污植物群落的构建第六章国外经典生态修复案例6学时第一节美国旧金山海湾海岸带恢复工程1学时第二节中欧退化林地的生态修复1学时第三节西欧河流与洪积平原生态修复工程1学时第四节非洲受损河流生态修复1学时第五节澳大利亚的矿区生态修复1学时第六节撒哈拉荒漠的沙化土地恢复1学时重、难点：成功案例体现的根本理念和关键方法第七章国内经典生态修复案例8学时第一节太行山绿化林业生态工程2学时第二节毛乌素沙地生态修复工程2学时第三节滇池污染生态治理工程2学时第四节华南沿海红树林生态恢复工程2学时重、难点：成功案例体现的根本理念和关键方法五、考核方式及成绩评定平时成绩：习题作业，课堂小测验结课后考试：闭卷成绩构成：考勤20%，平时20%，考试60%。

1生态恢复（狭义）：是帮助退化受损或毁坏的生态系统恢复的过程，它是一种旨在启动及加快对生态系统健康，完整性及可持续性进行恢复的主动性为。

2生态系统的特点：（1） 生态系统是由生命物体与环境相互联系而成的一个综合系统；（2） 生物与环境长期协同进化；（3） 生态系统是发展变化的；（4） 生态系统是一个复杂的动态平衡体系（反馈调节制度）；（5） 自然生态系统都是程度不同的开放系统。

3生态系统类型：（1） 陆地生态系统：森林生态系统；草原生态系统；荒漠生态系统；农用生态系统；城市生态系统；（2） 水域生态系统：河流生态系统；池塘生态系统；海洋生态系统；（3） 自然生态系统，半自然生态系统，人工生态系统；4恢复生态学：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与方法及其生态学过程和机理的学科。

5强调生态重建的原因：（1） 时间尺度跨度大 自然恢复需要较长的时间尺度，远大于人工重建所需的时间；（2） 自然恢复速度难以满足当前社会快速度，高建设的生态需求；（3） 积极生态重建促进恢复，因势利导，因地制宜，注重生态效益和经济效益的协调统一。

6生态系统：在一定时间，空间范围内，生物群落及其生存环境通过物质循环和能量流动面相互作用，相互依存，所形成的具有一定结构和功能的有机整体。

7生态系统功能：物质循环；能量流动；信息传递。

8生态系统结构：？9生态系统的组成（四个部分）：生物环境（生产者；消费者；还原者）；非生物环境。

10食物链：生产者所固定的能量和物质，通过一系列取食和被取食的关系在生态系统中传递，各种生物按其食物关系排列的链状顺序，称为食物链。

11金属等有毒污染物在食物链中浓缩，产生的毒害作用具有生物放大效应生态碳循环的过程，以及水循环过程，氮循环过程，硫循环过程，P循环。

12碳循环过程：？13温室效应：？14生态系统能量流动特点：（1） 越流越细：能量在流动过程中逐渐耗散；（2） 单向流动，不可逆。