《第一章-绪论-恢复生态学课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第一章-绪论-恢复生态学课件.ppt（54页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第一篇第一篇恢复生态学恢复生态学原理与基础原理与基础第一章第一章绪绪论论n第一节第一节恢复生态学的概念与内涵恢复生态学的概念与内涵n第二节第二节恢复生态学诞生的背景与意义恢复生态学诞生的背景与意义n第三节第三节恢复生态学的内容与目标恢复生态学的内容与目标n第四节第四节恢复生态学的发展历史与现状恢复生态学的发展历史与现状第一节第一节恢复生态学的恢复生态学的概念与内涵概念与内涵6u（二）（二）属性属性从学科属性上讲，恢复生态学是一门新的学从学科属性上讲，恢复生态学是一门新的学科，是涵盖自然科学、社会学、经济学、艺科，是涵盖自然科学、社会学、经济学、艺术学和哲学等领域的综合学科。术学和哲学等领域的综
2、合学科。n一、恢复生态学的定义与属性一、恢复生态学的定义与属性7n二、生态恢复的概念与内涵二、生态恢复的概念与内涵u（一）狭义概念（一）狭义概念再造自然群落的过程再造自然群落的过程(Diamond,1987)。组装并试验群落如何工作的过程组装并试验群落如何工作的过程(Jordanetal.1987)。使受损生态系统恢复到受干扰前状态的过程使受损生态系统恢复到受干扰前状态的过程(Cairns,1992)。修复被人类损害的原生生态系统的多样性及修复被人类损害的原生生态系统的多样性及动态的过程动态的过程(国际恢复生态学会国际恢复生态学会,1994)。8维持生态系统健康及更新的过程维持生态系统健康及更
3、新的过程(国际恢复生国际恢复生态学会，态学会，1995)。使受损生态系统恢复到较接近其受干扰前或历使受损生态系统恢复到较接近其受干扰前或历史上的状态的过程史上的状态的过程(美国自然资源委员会，美国自然资源委员会，1995;Jordan,1995)。重建某区域历史上出现的植物和动物群落，而重建某区域历史上出现的植物和动物群落，而且保持生态系统和人类传统文化功能的持续性且保持生态系统和人类传统文化功能的持续性的过程的过程(Hobbs和和Norton,1996)。n二、生态恢复的概念与内涵二、生态恢复的概念与内涵u（一）狭义概念（一）狭义概念10退化退化修复修复恢复恢复退化生态系统退化生态系统未退化
4、生态系统未退化生态系统改良（更替）改良（更替）自然过程（初级演替）自然过程（初级演替）缓解：任何一种减缓或抑制退化的生态恢复，即重建、改良，甚至改造为其他生态系统生生态态系系统统功功能能（生生物物量量、养养分分）生态系统结构（物种组成、复杂度等）生态系统结构（物种组成、复杂度等）从生态系统结构和功能特征说明退化生态系统恢复的方式，其中生态恢复从生态系统结构和功能特征说明退化生态系统恢复的方式，其中生态恢复是指将生态系统的结构和功能恢复最初或原来的状态（改自是指将生态系统的结构和功能恢复最初或原来的状态（改自Urbanska等，等，1997）11表表1-1不同导向（尺度）的生态恢复定义（引自孙书
5、存和包维楷，不同导向（尺度）的生态恢复定义（引自孙书存和包维楷，2005）强调重点强调重点定义举例定义举例优点优点目标导向目标导向（狭义生（狭义生态恢复）态恢复）一个生态系统向接近一个生态系统向接近于干扰前状态的回归于干扰前状态的回归提出了寻找接近干扰前状态的参照系统问题提出了寻找接近干扰前状态的参照系统问题强调对生态比较的参数选择强调对生态比较的参数选择确定生态演替中的问题确定生态演替中的问题过程导向过程导向（广义生（广义生态恢复）态恢复）修复人类对当地生态修复人类对当地生态系统多样性和动态损系统多样性和动态损害的过程害的过程包括了生态损害的社会要素包括了生态损害的社会要素强调社区行动在恢复
6、中的作用强调社区行动在恢复中的作用认识到恢复在干扰和社会状况中的限制认识到恢复在干扰和社会状况中的限制u（三）生态恢复定义的分类（三）生态恢复定义的分类n二、生态恢复的概念与内涵二、生态恢复的概念与内涵n一、全球生态退化问题一、全球生态退化问题u（一）全球生态退化现状（一）全球生态退化现状目前，全球目前，全球43%的陆地生态系统生产能力下的陆地生态系统生产能力下降，为人类社会提供的生态服务减少。降，为人类社会提供的生态服务减少。2023/2/1915森林退化森林退化森林资源数量型增长，质量型下降；结构简单，森林资源数量型增长，质量型下降；结构简单，生物多样性低；生态系统服务功能降低生物多样性低
7、；生态系统服务功能降低我国林分的每公顷蓄集量仅为我国林分的每公顷蓄集量仅为78.06m3,人工林每人工林每公顷蓄集量只有公顷蓄集量只有35m3，远低于，远低于114m3/hm2的世界的世界平均水平平均水平2023/2/1916草地退化草地退化目前，我国目前，我国90的草地存在不同程度的退化，其的草地存在不同程度的退化，其中中度退化以上的草地面积将近一半中中度退化以上的草地面积将近一半全国全国“三化三化”草地面积已达草地面积已达1.35亿亿hm2，并且每年，并且每年还在以还在以200万万hm2的速度增加的速度增加2023/2/1918水土流失水土流失一方治理多方破坏，点上治理面上破坏，部分地一方
8、治理多方破坏，点上治理面上破坏，部分地区破坏大于治理区破坏大于治理20世纪世纪90年代末全国水土流失面积年代末全国水土流失面积165万万km22023/2/1919湿地退化湿地退化不合理的开发利用导致湿地面积锐减湿地生态环境恶化，生物多样性减少，污染日益严重湿地生态系统调蓄洪水、生物多样性维持、净化污染以及物质产出等各项生态服务功能日益下降2023/2/1920冰川退缩冰川退缩冰川和冰盖进一步退缩冰川和冰盖进一步退缩海平面升高海平面升高0.090.88m2023/2/1921生物多样性锐减生物多样性锐减有害物种入侵，约有有害物种入侵，约有200余种，全国大多数自然保余种，全国大多数自然保护区都
9、有外来物种入侵护区都有外来物种入侵联合国联合国国际濒危物种贸易公约国际濒危物种贸易公约列出的列出的740种世种世界性濒危物种中，我国占界性濒危物种中，我国占189种种我国野生水稻、大豆等遗传资源保护不力，我国野生水稻、大豆等遗传资源保护不力，70以上的野生稻已被破坏以上的野生稻已被破坏22u(一一)生态退化的定义及类型生态退化的定义及类型n二、生态退化的类型与成因二、生态退化的类型与成因1.1.定义定义生态系统结构和功能的破坏和丧失、生态系统的服务功能和能力下降，称之为生态系统退化(李洪远和鞠美庭,2005);从景观或区域尺度看，生态系统退化还包括景观生态系统、人类自然复合生态系统结构和功能的
10、破坏(章家恩,1999).24人类活动人类活动生态系统生态系统气候变化气候变化直接影响间接影响图图1-2人类活动对生态系统的干扰：通过全球变化产生的间接影响和人类活动对生态系统的干扰：通过全球变化产生的间接影响和生境生境破坏产破坏产生的直接影响（生的直接影响（Urbanskaetal.1997）u（二）生态退化的原因与过程（二）生态退化的原因与过程n二、生态退化的类型与成因二、生态退化的类型与成因2023/2/1925表表1-3人类对生态系统的干扰方式及效应（引自李洪远和鞠美庭人类对生态系统的干扰方式及效应（引自李洪远和鞠美庭,2005）人为干扰方式效应传统劳作方式对森林和草原植被的砍伐与开垦
11、植被退化，水土流失加剧，区域环境恶化，生物生境遭破坏，生物多样性丧失采集生物资源被破坏，一些物种灭绝采樵生态系统能量和养分减少，生物生存活动受阻，草原遭破坏狩猎和捕捞种群生殖和繁衍遭破坏，一些物种灭绝，生物性状和数量发生变化工业污染水质污染，空气污染，酸雨新干扰形式（旅游、探险活动）污染，旅游资源退化u（二）生态退化的原因与过程（二）生态退化的原因与过程n二、生态退化的类型与成因二、生态退化的类型与成因26森林破坏森林破坏土地滥垦土地滥垦工程干扰工程干扰31n三、生态退化的诊断与控制三、生态退化的诊断与控制退化生态系统退化生态系统参照系统的确定参照系统的确定生物途径生物途径生境途径生境途径生态
12、系统功生态系统功能能/服务功能服务功能景观途径景观途径生态过程途径生态过程途径诊断途径诊断途径诊断指标（体系）诊断指标（体系）的确定的确定诊断方法确定诊断方法确定单途径单因单途径单因子诊断法子诊断法单途径多因单途径多因子诊断法子诊断法多途径综多途径综合诊断法合诊断法图图1-3生态系统退化程度诊断图示（引自杜晓军等生态系统退化程度诊断图示（引自杜晓军等,2003）u(一一)生态退化的诊断生态退化的诊断u(二二)生态退化的控制生态退化的控制理论基础理论基础:恢复生态学的基础理论科学保障科学保障:恢复生态学的方法实践 n三、生态退化的诊断与控制三、生态退化的诊断与控制第三节第三节恢复生态学的恢复生态
13、学的内容与目标内容与目标环境恢复环境恢复恢复管理恢复管理维持管理维持管理内容内容激激活活生生态态系系统统的的非非生生物物作作用用过过程程，为为生生物物群群落落恢恢复复提供适宜的条件提供适宜的条件调调节节生生物物学学作作用用过过程程，促促进进生生态态恢恢复复，如如重重建建新新的的生生物物群群落落或或恢恢复复严严重重受受损损的的生生物物群落群落通通过过管管理理措措施施维维持持生生物物群群落落的的结结构构和和功功能能或或者者促促进进轻轻度度受受损损生生物群落的恢复过程物群落的恢复过程尺度尺度主主要要是是短短期期人人工工恢恢复复，也也包包括括人人工工调调控控下下的的长长期期自自然恢复然恢复主主要要是是
14、长长期期自自然然恢恢复复，但但具具体体方方法法取取决决于于生生物物群群落落类类型型及其恢复目标及其恢复目标长长期期人人工工管管理理，主主要要维维持持生生物物群群落落的的结结构构和功能和功能对象对象主要为非生物因子主要为非生物因子主要为生物因子主要为生物因子主要为生物因子主要为生物因子实例实例土壤肥力调控、地表土壤肥力调控、地表（下下）水水环环境境调调控控、侵侵蚀蚀（水、风蚀）控制等（水、风蚀）控制等草草地地禁禁牧牧、杂杂草草控控制制、补补播播、刈割等刈割等草草地地放放牧牧管管理理、刈刈割割管理、改良管理等管理、改良管理等时间序列时间序列短期短期 长期长期景观类型景观类型人工、半人工人工、半人工
15、 半自然、自然半自然、自然表表1-4恢复生态学的对象、尺度及内容（引自恢复生态学的对象、尺度及内容（引自Bakker和和Londo,1998）u(一一)恢复生态学的研究范围恢复生态学的研究范围n一、恢复生态学的主要内容一、恢复生态学的主要内容u(二二)恢复生态学的研究内容恢复生态学的研究内容学科属性学科属性主要研究内容主要研究内容基础理论研究基础理论研究生态系统结构以及内在的生态学过程与相互作用机制；生态系统结构以及内在的生态学过程与相互作用机制；生态系统的稳定性、多样性、抗逆性、生产力、恢复力与可持续性；生态系统的稳定性、多样性、抗逆性、生产力、恢复力与可持续性；先锋与顶级生态系统发生、发展
16、机理与演替规律；先锋与顶级生态系统发生、发展机理与演替规律；不同干扰条件下生态系统的受损过程及其影响机制；不同干扰条件下生态系统的受损过程及其影响机制；生态系统退化的景观诊断及其评价指标体系；生态系统退化的景观诊断及其评价指标体系；生态系统退化过程的动态监测、模拟、预警及预测；生态系统退化过程的动态监测、模拟、预警及预测；生态系统健康的维育机理、保护对策及持续管理生态系统健康的维育机理、保护对策及持续管理应用技术研究应用技术研究退化生态系统的恢复与重建的关键技术体系；退化生态系统的恢复与重建的关键技术体系；生态系统结构与功能的优化配置与重构及其调控技术；生态系统结构与功能的优化配置与重构及其调
17、控技术；物种、生态系统与景观多样性的恢复与维持技术；物种、生态系统与景观多样性的恢复与维持技术；生态工程设计与实施技术；生态工程设计与实施技术；环境规划与景观生态规划技术；环境规划与景观生态规划技术；典型退化生态系统恢复的优化模式试验、示范与推广典型退化生态系统恢复的优化模式试验、示范与推广表表1-5恢复生态学的主要研究内容恢复生态学的主要研究内容（引自（引自Bakker和和Londo,1998）n一、恢复生态学的主要内容一、恢复生态学的主要内容n二、恢复生态学的基本目标二、恢复生态学的基本目标u(一一)恢复生态学的主要目标恢复生态学的主要目标1.领会恢复生态学的基本原理，掌握恢复生态领会恢复
18、生态学的基本原理，掌握恢复生态学的技术与方法；学的技术与方法；2.发挥恢复生态学基本原理在保护自然生态系发挥恢复生态学基本原理在保护自然生态系统中的重要价值；统中的重要价值；3.利用恢复生态学的方法体系恢复退化的生态利用恢复生态学的方法体系恢复退化的生态系统，实现自然、经济、社会的可持续发展。系统，实现自然、经济、社会的可持续发展。u(二二)生态恢复的基本目标生态恢复的基本目标1.增加地表基底稳定性，保证生态系统的持续发增加地表基底稳定性，保证生态系统的持续发展；展；2.恢复植被和土壤，保证植被覆盖和土壤肥力；恢复植被和土壤，保证植被覆盖和土壤肥力；3.增加物种种类和组成，保护生物多样性；增加
19、物种种类和组成，保护生物多样性；4.实现生物群落的恢复，提高生态系统的生产力；实现生物群落的恢复，提高生态系统的生产力；5.减少或控制环境污染，降低生态环境风险；减少或控制环境污染，降低生态环境风险；6.保护和恢复生态景观，增加视觉和美学效果。保护和恢复生态景观，增加视觉和美学效果。n二、恢复生态学的基本目标二、恢复生态学的基本目标1.受损前的生态描述、物种名录及历史地图；受损前的生态描述、物种名录及历史地图；2.最近的和历史上的空中和地面照片；最近的和历史上的空中和地面照片；3.恢复地的遗迹资料；恢复地的遗迹资料；4.相似的、未受干扰的对照区的生态描述相似的、未受干扰的对照区的生态描述,标本
20、标本馆和博物馆的标本记录；馆和博物馆的标本记录；5.熟悉研究地历史状况的文字或口述记录；熟悉研究地历史状况的文字或口述记录；6.古生态证据如花粉、树木年轮等。古生态证据如花粉、树木年轮等。u(三三)生态恢复目标的参照系统生态恢复目标的参照系统n二、恢复生态学的基本目标二、恢复生态学的基本目标第四节第四节恢复生态学的恢复生态学的发展历史与现状发展历史与现状n一、恢复生态学的发展过程一、恢复生态学的发展过程u(一一)国际生态恢复研究的发展历程国际生态恢复研究的发展历程100年前：山地、草原等自然资源的管理；年前：山地、草原等自然资源的管理；20世纪初：水土保持、森林砍伐后的恢复；世纪初：水土保持、
21、森林砍伐后的恢复；20世纪世纪30年代：干旱农业生态系统的恢复年代：干旱农业生态系统的恢复。20世纪世纪5060年代：矿山、水土流失治理年代：矿山、水土流失治理；20世纪世纪70年代：水体恢复研究年代：水体恢复研究；20世纪世纪80年代：年代：资源保护、可持续发展与生态资源保护、可持续发展与生态恢复；恢复；20世纪世纪90年代：年代：全球变化与生态恢复；全球变化与生态恢复；近几年：生态恢复与生态系统管理。近几年：生态恢复与生态系统管理。42u(二二)国际恢复生态学的发展历程国际恢复生态学的发展历程1975年：在美国召开了年：在美国召开了“受损生态系统的恢复受损生态系统的恢复”国际研讨会，首次探
22、讨了受损生态系统恢复的机国际研讨会，首次探讨了受损生态系统恢复的机理与方法理与方法；1980年：年：Cairns主编了受损生态系统的恢复过主编了受损生态系统的恢复过程一书，程一书，8位科学家共同探讨了受损生态系统位科学家共同探讨了受损生态系统恢复过程中重要生态学理论和应用问题恢复过程中重要生态学理论和应用问题；1984年：美国威斯康星大学召开了恢复生态学研年：美国威斯康星大学召开了恢复生态学研讨会，强调了恢复生态学讨会，强调了恢复生态学中中理论与实践的统一理论与实践的统一；n一、恢复生态学的发展过程一、恢复生态学的发展过程1985年：年：Aber和和Jordan提出了恢复生态学的术提出了恢复生
23、态学的术语，并出版语，并出版恢复生态学恢复生态学研究专集研究专集；1985年：国际恢复生态学会成立年：国际恢复生态学会成立；1996年：在瑞士召开了第一届世界恢复生态学年：在瑞士召开了第一届世界恢复生态学大会，强调大会，强调了了恢复生态学在生态学中的地位恢复生态学在生态学中的地位；当今当今：美国、欧洲相继在高等院校和研究所设美国、欧洲相继在高等院校和研究所设立了立了“恢复生态学恢复生态学”学科或研究方向，出版了学科或研究方向，出版了恢复生态学恢复生态学教材或专著，创办了教材或专著，创办了恢复生恢复生态学态学杂志杂志，登载恢复生态学方面的文章。，登载恢复生态学方面的文章。n一、恢复生态学的发展过
24、程一、恢复生态学的发展过程u(二二)国际恢复生态学的发展历程国际恢复生态学的发展历程u(三三)我国生态恢复研究的发展历程我国生态恢复研究的发展历程20世纪世纪50年代：退化生态系统的定位观测试验年代：退化生态系统的定位观测试验和综合整治研究；和综合整治研究；1959年：热带沿海台地的植被恢复研究；年：热带沿海台地的植被恢复研究；20世纪世纪5060年代：退化草原的恢复工作；年代：退化草原的恢复工作；20世纪世纪60年代：沿海滩涂河岸带侵蚀控制；年代：沿海滩涂河岸带侵蚀控制；n一、恢复生态学的发展过程一、恢复生态学的发展过程20世纪世纪70年代末：年代末：“三北三北”防护林工程建设；防护林工程建
25、设；20世纪世纪80年代，长江、沿海防护林工程建设；年代，长江、沿海防护林工程建设；20世纪世纪90年代：开展了退化森林、山地、荒漠年代：开展了退化森林、山地、荒漠等生态系统恢复重建；等生态系统恢复重建；20世纪末至世纪末至21世纪初：世纪初：天然林保护、退耕还林天然林保护、退耕还林（草）工程、退牧还草、基本农田建设等生态（草）工程、退牧还草、基本农田建设等生态工程工程。n一、恢复生态学的发展过程一、恢复生态学的发展过程u(三三)我国生态恢复研究的发展历程我国生态恢复研究的发展历程2023/2/1946黄土高原自然恢复生长的草被黄土高原自然恢复生长的草被黄土高原人工恢复林草植被黄土高原人工恢复
26、林草植被人工种植的柠条护坡灌木林人工种植的柠条护坡灌木林黄土高原水平沟隔坡造林黄土高原水平沟隔坡造林2023/2/19472023/2/1947岷江上游水源涵养林的生态恢复岷江上游水源涵养林的生态恢复u(四四)我国恢复生态学的发展历程我国恢复生态学的发展历程20世纪世纪80年代：大量有关生态恢复与重建的论文年代：大量有关生态恢复与重建的论文发表，奠定了我国恢复生态学学科发展的基础；发表，奠定了我国恢复生态学学科发展的基础；20世纪世纪90年代中期：出版了相关专著，提出了适年代中期：出版了相关专著，提出了适合中国国情的恢复生态学研究的理论和方法体系；合中国国情的恢复生态学研究的理论和方法体系；2
27、001年：任海和彭少麟出版了年：任海和彭少麟出版了恢复生态学导论恢复生态学导论一书，系统总结了恢复生态学的理论、方法及一书，系统总结了恢复生态学的理论、方法及案例实践。案例实践。n一、恢复生态学的发展过程一、恢复生态学的发展过程2001年：赵晓英等编著了年：赵晓英等编著了恢复生态学：生恢复生态学：生态恢复的原理与方法态恢复的原理与方法。2005年：孙书存和包维楷编辑出版了年：孙书存和包维楷编辑出版了恢复恢复生态学生态学专著；专著；2005年：李洪远和鞠美庭编辑出版了年：李洪远和鞠美庭编辑出版了生态生态恢复的原理与实践恢复的原理与实践；当前：国内高校、研究院所相继为环境科学、当前：国内高校、研究
28、院所相继为环境科学、生态学专业的本科生、研究生开设了恢复生生态学专业的本科生、研究生开设了恢复生态学专业课。态学专业课。u(四四)我国恢复生态学的发展历程我国恢复生态学的发展历程n一、恢复生态学的发展过程一、恢复生态学的发展过程n二、恢复生态学的发展现状二、恢复生态学的发展现状近近10年来，创办了大量恢复生态学期刊、文摘、年来，创办了大量恢复生态学期刊、文摘、网站，世界各国均有恢复生态研究的相关报道；网站，世界各国均有恢复生态研究的相关报道；国际恢复生态学会已经发展了国际恢复生态学会已经发展了35个国家的会员，个国家的会员，并积极吸引各国学者共同关注生态恢复问题；并积极吸引各国学者共同关注生态
29、恢复问题；国际恢复生态学会科学和政策工作委员会出版了国际恢复生态学会科学和政策工作委员会出版了恢复生态学的初级读本，制订了生态恢复的判定恢复生态学的初级读本，制订了生态恢复的判定标准。标准。n二、恢复生态学的发展现状二、恢复生态学的发展现状n二、恢复生态学的发展现状二、恢复生态学的发展现状n三、恢复生态学的未来发展方向三、恢复生态学的未来发展方向如何保护、管理好各类生态系统并促进全球如何保护、管理好各类生态系统并促进全球生态系统的可持续发展，是人类社会面临的生态系统的可持续发展，是人类社会面临的重要课题。重要课题。恢复生态学的未来发展方向必将与全球变化、恢复生态学的未来发展方向必将与全球变化、可持续发展、生态系统管理等密切结合，并可持续发展、生态系统管理等密切结合，并将这些方向作为未来恢复生态学的重要研究将这些方向作为未来恢复生态学的重要研究内容。内容。u如何理解生态系统退化与生态恢复的概如何理解生态系统退化与生态恢复的概念？念？u恢复生态学的研究内容和目标是什么？恢复生态学的研究内容和目标是什么？u恢复生态学在生态学研究中的地位和发恢复生态学在生态学研究中的地位和发展趋势是什么？展趋势是什么？思考题思考题