第二章 恢复生态学理论基础

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。

《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。

★湿地退化的概念湿地退化是指由于人类活动的影响而使湿地只能提供最小功能和价值的变化。

★土地复垦:是指在生产建设过程中，因挖掘，塌陷，压占等原因造成的土地破坏，采取整治措施，使其恢复到可供利用状态的活动。

★恢复生态学定义，概念。

恢复，改良，重建研究生态系统退化机理，恢复机制和管理过程的科学。

★污染生态学:研究生物与受污染的环境之间相互作用的机理和规律的学科。

★生态系统:生态系统是指在一定的地域，生物与环境形成的统一的整体，生物与非生物相互作用形成的系统。

特点:物质循环，能量流动★农业生态学是运用生态学，经济学和系统论的原理和方法，把农业生物与其自然和社会环境作为一个整体，研究其结构，功能，部联系，人工调控和持续发展规律的科学，是生态学在农业领域的分支学科。

★森林生态系统主要以乔木为建群种或优势种的生物群落与其所在生态系统相互作用，形成一个相对稳定的生态系统。

★农业生态系统是在自然生态系统基础上，经人类有计划，有目的地将自然生态系统逐步改造而成的，是带有自然生态系统某些调整的半人工生态系统。

1985年，国际恢复生态学会在美国成立，标志学科的形成。

★生态恢复的原则★恢复成功的标准设定p88★种群对策:物种在生存斗争中为求得生存而对环境条件采取的适应方式。

经典的r-K生物对策★植物篱树种选择原则为1.41.良好保持水土作用2.景观美化3.提供粮食4.可用作燃料★退耕还林整地技术，包括鱼鳞坑整地技术，水平沟整地技术★我国重要的天然林区有哪些东北防护林★保护天然林有何意义是地带性物种的基因库，为森林人工恢复提供样板★森林生态系统中，(生物入侵)，全球变化，(动植物生境的丧失)已成为全球性的环境问题。

★森林生态系统中，外来生物入侵物种有(美国白蛾)(松材线虫)(桉树)(红火蚁)(微菊)五爪金龙主要研究容:环境恢复，恢复管理和维持管理环境生态，景观生态，………技术★生态恢复的主要目标，减少污染，生物多样性，提高土壤肥力等实现生态系统的地表基底稳定性，保证生态系统的持续演替与发展，恢复植被和土壤，保证一定的植被覆盖率和土壤肥力，保护生物多样性，实现生物群落的恢复，提高生态系统的生产力和自我维持力，减少或控制环境污染，降低生态环境风险，保护和恢复生态景观，增加视觉和美学效果。

生态恢复复习材料第一章绪论1.概念生态恢复：国际恢复生态学会（SER）将其定义为：生态恢复是协助一个遭到退化、损伤或破坏的生态系统恢复的过程。

恢复生态学：恢复生态学是研究生态恢复的生态学原理与过程的学科（另一种定义为：研究生态系统退化的原因、退化生态恢复与重建的技术与方法、生态学过程与机理，是一门理论性与实践性都很强的学科）。

生态重建：重建或回复到原先的状况，或为在一次干扰后重建一个替代的生态系统，虽不同于原来的，但具有实用价值而不是保育价值；改良、复垦：即改善环境条件以便使原有的生物生存，一般指原有景观彻底破坏后的恢复。

改进：即对原有的受损系统进行重新的修复，以使系统某些结构与功能得以提高。

修补、修复：即修复部分受损的结构。

更新：指生态系统发育即向新的水平或层次的演替。

再植：即恢复生态系统的部分结构和功能，或恢复当地先前土地利用方式。

2.生态恢复概念的发展(1) 强调应用生态学过程。

1987年，Bradshaw定义生态恢复是生态学有关理论的一种“酸性检验”或严格检验，研究生态系统自身的性质、受损机理及修复过程。

Diamond将生态恢复定义为再造一个自然群落，或再造一个自我维持并保持后代具持续性的群落生态恢复。

Harper认为生态恢复是关于组装并实验群落和生态系统如何工作的过程。

(2) 强调受损的生态系统要回复到理想的状态。

①1995年，Cairns认为生态恢复是恢复被损害生态系统到接近于它受损前的自然状况的管理与操作过程，即重建该系统干扰前的结构及有关的物理、化学和生物学特征；Jordan认为使生态系统回复到先前或历史上（自然或非自然的）的状态即为生态恢复。

②1996 年，Egan认为生态恢复是重建某区域历史上曾有的植物和动物群落，并保持生态系统和人类的传统文化功能的持续性过程。

以上定义都强调受损的生态系统要回复到理想的状态才为生态恢复。

但理想状态很难实现，原因：缺乏对生态系统历史的了解，恢复时间长，成本高，关键种的缺失等。

恢复生态学的基本理论基本状况实践应用发展较快 学科理论不够系统 理论框架有待完善演替理论与恢复生态学演替理论为恢复生态学提供了认识论基础第一，演替理论能够提供发展恢复计划的依据；第二，演替理论衍生的促进和抑制理论为生态修复的对立统一关系提供了非常有益的理论框架；第三，演替理论强调的偶然性对生态恢复目标的顺利实现至关重要。

通过人为手段对恢复过程加以调控，可以改变演替速率或演替方向促进演替为生态恢复提供了一个有益的支撑指导立地有效性、定居有效性和定居者行为的管理，强调长期的、过程导向的恢复结合/偶然性认为原生演替的物种阻碍和延迟次生物种的进入抑制认为原生演替的物种为次生种的进入改善条件促进指导设计植被重建，强调保留土壤种子库的作用起始植物区系地理学提供一个引入次生演替物种的模式传递植物区系地理学恢复含义演替理论景观生态学理论与恢复生态学干扰－稳定理论在外来干扰的作用下，生态系统的正常功能和基本结构将发生改变，即受扰生态系统在物种组成、群落结构、生态功能与参照生态系统间存在较大差异，干扰作用的大小取决于类型、强度、频率和尺度；消除或减轻干扰因素后，生态系统将会回到原来的稳定状态或发展到另一个新的稳定状态；生态系统的稳定性与其弹性力和抵抗力有关，生态系统的弹性力越大，则其受干扰后恢复所需时间越短；生态系统的抵抗力越大，则其在外来干扰或环境变化影响下发生的偏离程度越小。

阈值理论生态系统的退化并不是有序、渐进的过程，需要经历不同的亚稳定状态进行过渡以达到新的稳定状态，这些过渡状态是生态系统对不同管理措施或环境因子的非线性或阈值响应。

如果生态系统的退化程度未超过其生态阈值，消除干扰因素或退化诱因后，生态系统能够恢复到原来的稳定状态；一旦退化程度超过其生态阈值，消除干扰因素或退化诱因不能使生态系统恢复到原来的稳定状态，必须通过增加外来投入或其他管理措施使生态系统恢复到原来的稳定状态。

恢复生态学的基本理论自我设计理论——生态系统层次在足够的时间内，随着时间进程，退化生态系统将根据环境条件合理的组织并会最终改变其组分。

《恢复生态学》复习纲要1、恢复生态学的概念和内涵定义：研究生态系统退化机理、恢复机制和管理过程的科学.恢复生态学是一门关于生态恢复的学科.恢复生态学是生态学的分支学科，但它又是环境学、地理学、林学、农学、草地学、湿地学、海洋学等多学科的交叉学科.具有较强的理论性和实践性.2、生态恢复的机理通过排除干扰、加速生物组分变化和启动演替过程使退化生态系统恢复到某种理想的状态。

3、退化生态系统的成因自然因素：全球气候变化（如暖干化）、自然灾害（火灾、水灾等)、外来种入侵（包括人为引种后泛滥成灾的入侵)。

人为因素：过度垦殖、过度放牧、过度樵采、过度采挖、长期不合理的灌溉、矿山开发、基础设施建设、工农业污染等。

据Daily（1995)对人为因素造成的退化生态系统排序：过度开发占34%，毁林占30％,农业活动占28％，过度收获薪材占7%，生物工业占1%。

人为干扰：过度开发、毁林、农业活动、过度收获薪材、生物工业、化学污染、深林砍伐、露天采矿、旅游、探险等。

自然因素：物理因素,水灾、火灾、冰雹风暴、洪水、地震、泥石流干旱胁迫、海岸和河岸冲击等;生物因素，生物入侵、病虫害侵袭、伤害和放牧。

4、什么是生态因子，生态因子作用的特点是什么？定义：环境中对生物的生长，发育，生殖,行为和分布有着直接或者间接影响的环境要素，生态因子是环境中对生物起作用的因子;环境因子则是指生物体外部的全部要素。

特点：综合性、主导性、不可替代性和互补性、阶段性、限制性、间接性和直接性。

5、种群的基本参数有哪些？出生率和死亡率、迁入和迁出、种群和年龄结构和性比种群的三个基本特征:空间特征、数量特征和遗传特征6、景观生态恢复目标、原则和步骤恢复目标：实现生态系统的地表基底稳定性，保证生态系统的持续演替与发展；恢复植被和土壤，保证一定的植被覆盖率和土壤肥力；增加物种种类和组成,保证生物多样性;实现生物群落的恢复，提高生态系统的生产力和自我维持力;减少或控制环境污染，降低生态环境风险；保护和恢复生态景观,增加视觉和美学效果。