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1、第八章 受损生态系统的修复我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物第一节 受损生态系统的特征一 、生态系统受损的主要形式 突发性受损 跃变式受损 渐变式受损 间断式受损 复合式受损一生态系统受损的主要形式a.突变过程 b.跃变过程c.渐变过程 d.间断不连续过程我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物二、受损生态系统的基本特征物种多样性的变化:关键种系统结构简单化:种群特征、景观食物网破裂能量流动效率降低
2、:光能固定降低物质循环不畅或受阻生产力下降:初级生产力其他服务功能减弱:调节气候(新疆胡杨树)系统稳定性降低我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物第二节 受损生态系统的修复 受损生态系统修复的优先性:首先要考虑对生态系统最基本功能的修复,然后进一步完善物种组成及结构。 受损生态系统修复的定义:根据生态学原理,有目的地采取某些措施,使受到损害的生态系统的结构和功能得以恢复和完善,实现生产力高、生物多样性丰富、系统趋于稳定的目的,这个过程被称之为受损生态系统的修复。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东
3、西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物1.森林退化的原因、特点n原因:过度砍伐、毁林开荒、病虫害、旱涝灾害、矿山开采等会导致森林的退化,与森林生态系统的逆行演替相似。n问题:面积锐减、森林质量下降(森林生态系统生产力下降)、森林生物多样性减少、森林生态环境功能减退(调节气候作用减弱、调节和涵养水分的作用减低、贮存生态系统营养物质的能力下降、土地沙漠化(石漠化)加剧)。一 、受损森林生态系统的修复我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物森林
4、严重破坏森林严重破坏我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2. 退化森林的退化森林的恢复方法恢复方法n次生林的恢复:封山育林,为乡土树种创造适宜的生态条件,促进林地植被的顺向演替;林分改造,引种地带植被中的优势种、关键种,加速顺向演替;透光或遮光抚育,改善林地生态条件,促进演替的顺利实现;林业生态工程技术。n天然林的保护:主要包括保护生态系统的生物多样性、生产力、健康和生命力、森林的功能,使森林生态系统有较高的郁闭度、较好的林分结构、较大的生产率和最大生产力、较高的水源涵养量、土壤肥力增加量和水土
5、保持效益、较高的稳定性、抵抗力和承载力。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物受损森林生态系统的修复和重建对策我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物天然林保护工天然林保护工程程我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物n效果评估:判断森林生态系统的恢复程度,可以从结构、功能和动态等方面的指标进行评判。种类组成
6、数量种类组成数量种类组成特征种类组成特征种类数量种类数量草本植物草本植物灌木植物灌木植物乔木植物乔木植物林间植物林间植物阳生性种类阳生性种类中生性种类中生性种类耐阴性种类耐阴性种类先锋种类先锋种类建群种类建群种类顶极种类顶极种类种类发展速度种类发展速度种类组成稳定态种类组成稳定态3. 林地林地恢复效果评估恢复效果评估我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物群落结构特征群落结构特征水平空间结构水平空间结构 密度发展密度发展相对多度(乔木、灌木、草本)相对多度(乔木、灌木、草本)层片分化层片分化垂直空间
7、结构垂直空间结构 冠层分化冠层分化径级分化径级分化高度级分化高度级分化林间层分化林间层分化生态优势度生态优势度 组织结构组织结构 物种多样性物种多样性群落均匀度群落均匀度组织结构稳态组织结构稳态种群特征种群特征分布格局分布格局 群落发生种群落发生种顶极先锋种顶极先锋种顶极先锋种顶极先锋种顶极一般种顶极一般种生态位宽度生态位宽度 群落发生种群落发生种顶极先锋种顶极先锋种顶极先锋种顶极先锋种顶极一般种顶极一般种数量动态数量动态 群落发生种群落发生种顶极先锋种顶极先锋种顶极先锋种顶极先锋种顶极一般种顶极一般种我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉
8、快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物生物量及生产力特征生物量及生产力特征生物量生物量 各组分生物量各组分生物量总生物量总生物量根生物量根生物量 茎生物量茎生物量 叶生物量叶生物量 叶面积指数叶面积指数 空间分布空间分布 乔木层乔木层灌木层灌木层草本层草本层生产力生产力 总第一性生产力总第一性生产力净第一性生产力净第一性生产力生物量增量生物量增量光能利用效率光能利用效率我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物环境特征环境特征环境效应环境效应 径流量径流量侵蚀临界雨量侵蚀临界雨量水土流失量水土流
9、失量地下水位地下水位土壤土壤 物理形状物理形状养分状况养分状况含水量含水量pHpH小气候小气候 年均气温年均气温温度日较差温度日较差极端温度极端温度温度年较差温度年较差年均土温(日较差、年较差)年均土温(日较差、年较差)林内湿度林内湿度光辐射与总辐射比光辐射与总辐射比散射散射反射反射林内透光林内透光其他生物群落特征其他生物群落特征土壤动物土壤动物 发展趋势发展趋势小型湿生动物小型湿生动物生物量生物量 物种多样性物种多样性 昆虫、鸟类昆虫、鸟类 生物量生物量 物种多样性物种多样性 土壤微生物土壤微生物 类群数类群数生物量生物量物种多样性(细菌、放线菌、真菌)物种多样性(细菌、放线菌、真菌) 呼吸
10、强度、酶活性呼吸强度、酶活性 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物稳定性稳定性综合特征综合特征熵熵信息信息景观结构景观结构景观特征景观特征景观斑块景观斑块景观功能景观功能景观稳态景观稳态经历时间经历时间时间特征时间特征演替速率演替速率线性程度线性程度演替方向演替方向图图 森林生态系统恢复的评估指标森林生态系统恢复的评估指标我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物n要综合考虑群落发育过程中的主要因子。n
11、可以适当增进人为干预n要求有最低数量的成分和最小面积n要注意互惠共生种n增加乡土物种4. 林地林地恢复中应注意的几个问题恢复中应注意的几个问题我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物二、受损草地生态系统的修复我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物1. 草地退化的原因草地退化的原因与机理与机理n原因:不合理放牧是导致大尺度范围内草地退化的首要原因,盲目垦荒是导致部分草地退化和沙化的主要原因,樵采、狩猎、开
12、矿和旅游等也是导致局部草地退化的主要原因。此外,草地雪灾(白灾)、沙尘暴(黑灾)、火灾、鼠虫害等自然灾害与人工因素的结合极易造成草地生态系统的退化。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物图图 草地生态系统的退化机理草地生态系统的退化机理草地资源不合理的经营管理草地资源不合理的经营管理草地沙漠化草地沙漠化草地自然灾害草地自然灾害植被衰退植被衰退草地盐碱化草地盐碱化草地退化草地退化系统生物量减少系统生物量减少食物链缩短食物链缩短营养级降低营养级降低土壤肥力下降土壤肥力下降生态系统退化生态系统退化野生动
13、物减少野生动物减少能量利用率下降能量利用率下降有毒有害动有毒有害动植物增加植物增加系统自我调系统自我调节能力下降节能力下降我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物高寒草甸退化演替高寒草甸退化演替过度放牧过度放牧 + + 鼠害鼠害未退化未退化轻度轻度中度中度重度重度极度极度3700m2800-3700m毒草毒草15 45 45 年年杂草杂草我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物高寒草原退化演替高寒草原退化
14、演替过度放牧过度放牧轻度轻度中度中度重度重度极度极度12 年年沙化沙化我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物 2. 草地草地恢复效果评估恢复效果评估n效果评估:草地生态系统的恢复程度,可以从效果评估:草地生态系统的恢复程度,可以从植被、土壤和环境等方面的特征进行评判。植被、土壤和环境等方面的特征进行评判。群落特征群落特征数量特征数量特征 多度多度盖度盖度密度密度生物量生物量组织结构组织结构 生态优势度生态优势度物种多样性物种多样性群落均匀度群落均匀度组织结构稳态组织结构稳态我吓了一跳,蝎子是多么丑
15、恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物土壤特征土壤特征土壤动物土壤动物 发展趋势发展趋势生物量生物量 物种多样性物种多样性 土壤微生物土壤微生物 类群数类群数生物量生物量物种多样性(细菌、放线菌、真菌)物种多样性(细菌、放线菌、真菌) 呼吸强度、酶活性呼吸强度、酶活性 土壤理化性状土壤理化性状 物理性状物理性状养分状况养分状况含水量含水量pHpH环境特征环境特征小气候小气候 年均气温年均气温年均土温年均土温土壤湿度土壤湿度地表反射率地表反射率环境效应环境效应 地表径流量地表径流量侵蚀临界雨量侵蚀临界雨量水土流失量水土流失
16、量地下水位地下水位土壤侵蚀量土壤侵蚀量土壤盐碱化率土壤盐碱化率图图 草地生态系统恢复的评估指标草地生态系统恢复的评估指标我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物3. 退化草地的恢复方法退化草地的恢复方法n轻度退化草地:草地改良, 即在认识草地发生与发展的基础上,控制草地的发展方向和速度,防止草地退化、改良已退化的草地,保持其良好的生产力。n中度退化草地:草地封育,即将退化植被及其生境保护起来,禁止人为开垦、樵采、放牧等活动,并采取不同的人工辅助措施(植被培育、生物危害防止等措施),促进退化植被及生境
17、土壤的恢复和发展。n重度退化草地:人工草地建植,即以牧草(尤其是多年生牧草)为先锋植被,建植集约化人工草地,通过高效管理、利用,促进草地的恢复演替,同时缓解天然草地的载畜压力,提高天然草地的生态保育功能。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物退化的高寒草甸生态系统退化的高寒草甸生态系统退化草地的封育改良退化草地的封育改良建植人工草地防止草地退化的效果建植人工草地防止草地退化的效果补播封育措施改良退化草地的效果补播封育措施改良退化草地的效果我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一
18、个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物三、退化湿地生态系统的恢复三、退化湿地生态系统的恢复1.湿地的功能及其退化原因n湿地生态系统的功能:调节区域内的水分循环及洪水、暴雨的影响;调节区域乃至全球C、N等元素的生物化学地球循环;过滤和分解污染物,改善水质;防止土壤侵蚀;提供食物、商品和旅游点;生物的栖息地及生物多样性的生境。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物n湿地退化的原因湿地围垦切断或改变湿地的水分循环过程淹没湿地过度砍伐、燃烧或啃食湿地植物过度开发水生生
19、物资源废弃物的堆放排放污染物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2. 湿地恢复的理论湿地恢复的理论自我设计和设计理论演替理论入侵理论河流理论洪水脉冲理论边缘效应理论中度干扰理论我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物3. 湿地湿地恢复的机理与方法恢复的机理与方法自然动态的湿地改变前的生态系统与结构退化的湿地乡土种减少、生产力降低、功能改变潜在的天然湿地生态系统类似于改变前的类型部分恢复持续表现出生态系
20、统功能限制新的生态系统平衡生态系统的组成、结构、功能被持续的干扰人类干扰生态系统过程失败自然干扰(洪水、啃食、火、暴风)改变水文过程(洪水、水位、通道、筑坝、城市化、农业、火灾、放牧)积极恢复(通过调整设计)失败停止人类干扰重建成非原始湿地失败失败积极恢复通过再次工程恢复生态系统过程消极的恢复消极的恢复图 退化湿地生态系统的恢复机理我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物n湿地恢复技术:废水处理技术,包括物理处理技术、化学处理技术、氧化塘技术;点源、非点源控制技术;土地处理(包括湿地处理)技术;沉淀
21、物抽取技术;先锋种引入技术;土壤种子库引入技术;生物技术,包括生物操纵、生物控制和生物收获等技术;种群动态调控与行为控制技术;物种保护技术等。n湿地恢复方法:工程与生物措施相结合;恢复湿地供水;停止洪水干扰;利用水文过程加快恢复速率;停止从湿地抽水;控制污染物的流入;修饰湿地的地形或景观;改良湿地土壤;重建湿地生物群落;减少人类干扰;建立缓冲带以保护自然或恢复的湿地。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物 4.湿地恢复的合理性评价n生态合理性:恢复退化的湿地到接近于受干扰前的自然状态,即重现系统干
22、扰前的结构和共能及有关的物理、化学和生物学特征,直到发挥其应有的功效并健康发展。n社会合理性:加强湿地保护宣传力度,尽快出台湿地立法,增强公众的参与意识,是社会合理性的具体体现。n经济合理性:一方面指恢复项目的资金保障;另一方面指恢复后的经济效益,即遵循最小风险与效益最大原则。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物 5.湿地恢复的原则n可行性原则:可行性是许多计划项目实施时首先必须考虑的。湿地恢复的可行性主要包括两个方面,即环境的可行性和技术的可操作性。n稀缺性和优先性原则 计划一个湿地恢复项目必
23、须从当前最紧迫的任务出发,应该具有针对性。为充分保护区域湿地的生物多样性及湿地功能,在制定恢复计划时应全面了解区域或计划区湿地的广泛信息,了解该区域湿地的保护价值,了解它是否是高价值的保护区,是否是湿地的典型代表。n美学原则 湿地具有多种功能和价值,不但表现在生态环境功能和湿地产品的用途上而且具有美学、旅游和科研价值。因此在许多湿地恢复研究中,特别注重对美学的追求。美学原则主要包括最大绿色原则和健康原则,体现在湿地的清洁性、独特性、愉悦性、可观赏性等许多方面。美学是湿地价值的重要体现。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没
24、有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物四、退化水生生态系统的恢复四、退化水生生态系统的恢复1.水生生态系统退化的原因n湖泊和水库退化的主要原因:点源污染和非点源污染。具体表现在:过多的有机质等营养输入与养殖导致水体富营养化;工程措施改变水体的水文及相关的物理条件,影响水生生物的生长发育;农业、采矿、水源林破坏导致水土流失加剧,进而引起水体的沉积和淤塞;外来种的引入引起水体生物群落的退化;过度放养;酸性物质的排放导致水体酸化,进而导致水生生物群落结构简化和有机质分解率下降;
25、有毒物质污染水体。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物n河流退化的主要原因:筑路和建坝、疏浚、水土侵蚀、充填、河岸放牧、农业开发、工业点源污染、伐木、采矿、过度捕鱼、城市化对河流生态系统的受损和生活污水的排放。n产生的影响:河流坡、坝、堤的侵蚀;河道填塞,淤泥沉积,洪水泛滥,断流;水流速度和流量下降,水资源短缺;水中溶解氧浓度下降,浑浊度加大,悬浮质数量增加,营养(N和P)富集,水质变差;水体生境质量变差,生境异质性、河流与外界的通道、生境面积及河滨河道植物均减少,水温变幅加大;水生生物种类减少
26、,死亡率增加,初级和次级生产力下降,群落结构和功能改变,物种多样性和丰富度下降。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2. 退化水生生态系统的恢复机理ABULt-t0t+理想状态状态变量(例如水温、鱼种类等)1记录的趋势恢复项目持续时间e各种不同恢复方法产生的可能后果不采取恢复措施的预测趋势过去人类干扰开始时间现在将来时间 图 水生生态系统的恢复过程我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物3.水生生态系
27、统的恢复方法n控制富营养化:分流点源污染,对点源污染进行过滤,用工程方法移走水体中的营养物质;改进农业耕作方式,减少化肥、农药的施用量;减少生活用品(如洗衣粉)中的含P量。n清除水体污染:采用沉淀剂净化水体,用活性炭吸附污染物质,用微生物降解水中有机质,种植各种水生植物吸附营养物质。nCarpenter(1999)等根据减少磷的输入后湖泊的反应提出富营养化的湖泊可分为三类:第一类是可逆转型(减少磷的输入后湖泊可立即恢复);第二类是滞后型(在一定时间内大量减少磷的输入才可恢复);第三类是不可逆转型(减少磷的输入是不可能恢复的)。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的
28、世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物受损河流生态系统的修复:建立沿岸绿化带,加强植被的生态功能人工清淤控制污染源科学调控河水流量和流速加强渔业管理我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物 受损湖泊生态系统的修复: 严禁围湖造田 营造林地,提高湖泊周围整个流域的植被覆盖率,减少面源污染的危害,增强涵养水分的能力 加大人为调控湖泊水位的力度,尽量防止水位频繁地剧烈变化,维持湖泊的最低水位,防止湖泊的干枯 对于已有大量淤积的湖泊,清淤是十分有效的修复措施。我吓了一跳,蝎子是
29、多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物4.水生生态系统恢复的效果评估水生生态系统恢复的效果评估n水生生态系统恢复效果的评估标准主要包括生态系统结构、功能和整体特征的评估。结构特征水文特征 水分循环过程水温水流速度水流流量、深度水质 溶解氮盐分有毒物污染物悬浮物pH气味透明度我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物结构特征地形特征 地形位置地理条件 地表特征景观组成群落特征 种类密度生长量群落稳定性生态系统特征 形状承载量
30、生产力指示种营养量食物网土壤条件 物理性质化学性质侵蚀率有机碳稳定性我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物整体标准恢复力:生态系统受干扰后的可 恢复能力持久力:生态系统维持演替状态 或顶级的能力相似性:生态系统与未干扰的自 然生态系统的相似程度水生生态系统恢复的评估指标水生生态系统恢复的评估指标功能特征排淤泻洪能力 地表、地下水的贮存、补充与供应营养物质的沉积、运移及循环生态系统能量流动情况大气湿度和溶解氧的调节能力 生物的正常活动、生产力、食物网的维持 生态系统获取水、热、光的能力 水的净化能力
31、 侵蚀的控制力 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物五、矿业废弃地的生态恢复五、矿业废弃地的生态恢复1. 矿业废弃地的类型与生态影响矿业废弃地的类型与生态影响n矿业废弃地的主要类型 - 剥离表土堆积而成的排土场废弃地; - 开采低品位矿石堆积形成的废石堆废弃地; - 矿体采完后留下的采空区和塌陷区而形成的采矿坑废弃地;尾矿堆积形成的尾矿废弃地; - 采矿作业、机械设备、辅助建筑物和道路等占用后废弃的土地; - 受采矿影响而无法利用开发的土地。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在
32、这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物n矿业废弃地退化的生态影响 - 破坏和占用大量土地资源, 加剧人-地矛盾; - 重金属污染、极端pH和有害的选矿料等通过大气和水体等途径广为扩散,严重污染矿山周边地区; - 作物质量下降、严重减产甚至绝收; - 重金属或煤渣污染直接或间接通过食物链最终影响人体健康; - 未经处理的废石堆和尾堆矿,因其结构不稳定极易导致严重的水土流失; - 引起库塘淤积、河床抬高、农田被毁、环境污染扩大,并可能导致一系列地质灾害。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我
33、的猜测没有错:表里边有一个活的生物塌方塌方滑坡滑坡废料堆积废料堆积我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2.矿业废弃地生态恢复的定义与目标矿业废弃地生态恢复的定义与目标n定义:矿业废弃地的生态恢复,又称生态重建或土地复垦。是指对采矿区引发的结构缺损、功能失调的极度退化的生态系统,借助人工支持和诱导,对其组成、结构和功能进行超前性的计划、规划、安排和调控,同时对逐渐逼近最终目标这一逆向演替过程中可能出现的各种问题,进行跟踪评估并匹配相应的技术经济措施,最终重建一个符合代际(间)需求和价值的可持续的生
34、态系统。n目标 - 环境污染控制,降低危害程度; - 改善景观,增加环境价值; - 改造为农林用地,创造经济效益; - 改造为旅游修闲用地; - 发展工业生产; - 开发房地产业; - 保护种质资源,维系生物多样性; - 生态系统复原,建立自维持的生态系统。 3.矿业废弃地生态恢复的过程与措施矿业废弃地生态恢复的过程与措施n生态恢复的过程生态恢复的过程 确立恢复目标明确恢复对象矿业废弃物的资源化尾矿的处理监测与评价植被重建技术选择基质改良与物种选择种植与管理矿业废弃地的生态恢复过程我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错
35、:表里边有一个活的生物 主要修复方法: 尾矿的综合利用: 从废弃物中进一步回收有价元素 作为二次资源制取新形态物质 用作井下采矿空区的填充材料 污染土壤的修复:挖去污染土壤;土壤的化学改良 植被修复:选择树种 微生物修复:选择合适的微生物 矿区废弃地综合修复(下图)我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物矿渣和尾矿组分分析有害组分有用组分回收利用难处理组分易处理组分化学改良容土、排土植被恢复并接种微生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证
36、实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物n生态恢复的措施 - 尾矿的处理:地面堆存;地下填充;再利用;作为建材;湖底、海底和河流排放。-废弃物的资源化:物理处理;化学处理和生物处理。-废弃物酸化的控制:物理隔离;人工中和;植被作用;其他措施(磷酸盐、净化剂与杀菌剂、湿地)。-基质改良:表土转换(表土的剥离、保存和复原);污水污泥与生活垃圾的应用;填土造田;生物改良;灌溉与施肥。-物种选择:豆科植物的应用;经济植物的选择与搭配。-土壤种子库:土壤种子库的保存;土壤种子库的活化。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边
37、有一个活的生物护坡护坡复垦复垦种植作物种植作物种植观赏植物种植观赏植物4. 矿业废弃地生态恢复的效果评估矿业废弃地生态恢复的效果评估基质特征废弃物的特征 质地大小重金属毒性酸性废弃地的特征 肥力结构有害物质含量水分状况侵蚀率稳定性景观结构我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物植被特征数量特征 多度盖度密度生物量组织结构 生态优势度物种多样性群落均匀度组织结构稳态环境特征小气候 年均气温年均土温土壤湿度地表反射率环境效应 地表径流量侵蚀临界雨量水土流失量地下水位土壤侵蚀量土壤盐碱化率合理性评估生态合
38、理性经济合理性社会合理性图 矿业废弃地生态恢复的评估指标我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物六、退化海岛生态系统的恢复1.海岛退化的原因影响海岛退化的干扰很多,大致可分为毁林、引种不当和自然干扰三类。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物1.海岛退化的原因n Lugo(1988)根据干扰对海岛能量流动的影响程度将海岛的干扰现象分为五类。 第一类干扰是其能量被海岛利用前能改变海岛能量的性质及量,例如厄
39、尔尼诺现象导致的干旱或强降水。 第二类是海岛自身的生物地球化学途径,例如地震导致的变化。 第三类是能改变海岛生态系统的结构但不改变其基本能量特征,例如飓风的影响,这些干扰过后较易恢复。 第四类是改变海岛与大气或海洋间的正常物质交换率,例如大气压改变后影响季风的活动。 第五类是破坏消费者系统的事件,例如人类战争对海岛的影响。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2.
40、海岛恢复的利益与过程n 海岛恢复的短期利益包括重建生产、生活、生态系统,保护稀有种,避免物种的消失。恢复的长期利益包括重建海岛的生物群落,再现海岛生态系统的营养循环,恢复海岛的进化过程。下表为海岛的功能分类。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物3.海岛恢复中的注意事项n 在恢复被外来种占据的海岛的乡土种时,种的生活史特征研究非常重要,因为海岛上的引进种缺乏植物、动物和微生物间的协同进化,很难成活;恢复和维持退化海岛的水分循环与平衡过程较大陆退化生态系统更重要;引种不当时,新人侵的外来种由于缺乏病
41、虫害和捕食者,会很容易地控制全岛,形成生态灾难。出于隔离性,海岛的遗传多样性一般较少,恢复时可尽量增加海岛物种的遗传多样性,以增加海岛生物抗逆性的潜力;严格控制动物引进。防止动物失控;如果可能的话,尽量选择附近无人干扰的岛屿作参考,而且最好是将这些无人干扰的海岛设立为自然保护区。此外,最关键的是要选择好话生的关因种,因为关键种数量大,控制了群落的能流,会改变整个海岛生态系统的结构、功能和动态,是组成新的生境的重要成分,而且会修饰现存的生境。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物七、垃圾填埋场的生态
42、恢复1.垃圾填埋场的生态环境问题垃圾填埋场在其漫长的稳定化过程中产生大量的填埋气体及垃圾渗滤液,能在几十年甚至上百年内持续地对附近的公众健康构成威胁。垃圾填埋场还对周边地区的生态环境造成广泛的负面影响,包括导致空气污染和温室效应、释放难闻的气味、破坏周围的自然植被和庄稼、污染地表水和地下水,以及填埋场本身的沉降或引发火灾或爆炸等等。此外,垃圾填埋场通常还占用大面积的土地而且在良好的植被重建和生态恢复完成之前会对当地的自然景观造成很大的破坏。为减少运输费用,垃圾填埋场常常选址在离收集垃圾的城市不远的地方,未来当市区向四周扩张时,这些垃圾填埋场常常被新建的城区所包围,从而给有关城市的发展带来更多的
43、问题。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物垃圾场与水厂仅一墙之隔,成堆的垃圾覆盖了水厂电缆长廊 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物由于没有垃圾转运站,一些村民就把垃圾堆到闽江边上 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是
44、我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2.影响植物在垃圾填埋场上定居和生长的主要因素填埋气体 填埋气体各组分对植物的影响 甲烷 二氧化碳 其他气体成分 垃圾填埋场上的植被覆盖与填埋气体之间的关系 垃圾渗滤液 其它因素我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物3. 植被重建最终开发用途的选择最终覆盖层及其基质改良耐性树种的选择:衡量一个植物种是否适合用于垃圾填埋场的植被重建的两个基本原则是:能够忍耐填埋气体或垃圾渗滤液的污染;对干旱具有较强的抗性。垃圾渗滤液的灌溉:两种结果填埋气体和垃圾渗滤液抽排系统的建造种植植物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物