第08章受损生态系统的恢复

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1、第八章受损生态系统的修复第一节受损生态系统的特征一、受损生态系统的含义自然生态系统的重要特点之一，就是在无强干扰的条件下能不断的自我完善，或称为进展（正向）演替，如物种的增加、生产力的提高、系统稳定性的增强等。所以，正常生态系统是生物群落与自然环境实现动态平衡的自我维持系统，系统内各种组分的发展是按照一定的规律、在某一平衡点表现一定范围的波动而呈现出一种动态平衡。受损生态系统，是指生态系统的接受和功能在自然干扰、人为干扰（或两者共同作用）下发生了移位，即改变、打破了生态系统原有的平衡状态，使系统的结构、功能发生变化或者出现故障，改变了生态系统的正常过程，并表

2、现出逆向演替。生态系统的完整性可以理解为系统结构的完整性和功能的健康。而生物多样性史生态系统完整性度量的重要指标。生态系统的受损害可以理解为生态系统完整性受到损伤。完整性是“未受损害的、良好的状态”，表示“全体、全部或健全”。生态系统的完整性是从“生命系统与非生命系统的完整”角度来考虑的，包括三个层次：一是组成系统的成分是否完整，即系统是否具有土著的全部物种；二是系统的组织结构是否完整；三是系统的功能是否健康。前两个层次是对系统组成完整的要求，第三个层次则是对系统成分间的作用和过程完整的要求。从系统结构上看，生态系统完整性强调生态系统的“全部”，包括物种、景

3、观要素和过程，或者表述为成分、组分和过程。生态系统的完整性就是生态系统具有其土著的成分（植物、动物和其他有机物）和完整的过程（如生长和再生）。就系统功能而言，完整性注重生态系统的整体特性。简言之，所谓受损生态系统是指丧失了生态系统的完整性、不健康的病态生态系统。二、受损生态系统的基本特征生态系统受损后，原有的平衡状态被打破，系统的结构、组分和功能都会发生变化，随之而来的是系统稳定性的减弱，生产能力的降低，服务功能弱化等。从生态完整性的角度分析，受损生态系统的共同变化特征主要有以下八个方面㈠物种多样性减少当一个稳定的生态系统受损后，系统中的关键种类首先消失，从

4、而引起与之共生种类和从属物种的相继消失，物种多样性明显减少。另一方面，系统中适应生境变化的某些种类会迅速发生变化，数量增加。关键种的消失会改变生态系统中的种间关系。㈡系统结构简单化生态系统受损后，反应在种群水平上，常表现为种类组成发生变化，优势种群结构异常；在群落层次上则是群落结构的矮化和生境破碎化。㈢食物网破裂受损的生态系统，在食物网的表现上主要是食物链的缩短或营养链的断裂，单链营养关系增多，种间共生、附生关系减弱，这种现象被称为食物网破裂。㈣能量流动效率降低由于受损生态系统食物关系的破裂，能量的转化及传递效率会随之降低，主要表现为对光能固定作用的减弱，能

5、量流的规模缩小或过程发生变化；系统中的捕食过程和腐化过程弱化，因而能量流损失增多，能量利用和转化效率降低。㈤物质循环不畅或受阻生态系统结构受到损害后，层次性简化以及食物网的破裂，使营养物质和元素在生态系统中的周转渠道减少、时间缩短、周转率降低，生物的生态学功能减弱。由于生物多样性及其组成结构的变化，使系统中物质循环的途径不畅或受阻，包括系统中的水循环、氮循环和磷循环等会发生变化。㈦系统稳定性降低在外界干扰较小的情况下，正常的生态系统总是在某一平衡点附近摆动，轻度干扰所引起的偏离将被系统的负反馈作用调节，是系统逐步恢复到原来的水平并维持相对的稳定状态。而且，对

6、于某些生物系统而言，轻度的干扰甚至有利于稳定性的发展。但在受损的生态系统中，由于结构的不正常，系统的稳定性明显降低，系统在正反馈机制驱动下更远离平衡。㈥生产力下降正常的生态系统具有较高而相对稳定的生产力，能利用光能生产很多生物产品。但是系统受损后，其生产力会大大降低，其原因在于：①光能利用率减弱②由于竞争和对资源利用的不充分，光效率降低③初级生产者结构和数量的改变又常导致次级生产力的降低。综上所述，生态系统的受损过程首先是其组成和结构发生了退化，导致其功能和生态学过程的弱化，进而引起自我维持能力减弱且不稳定。但系统成分与其结构的弱化，是系统受损的外在表现，功

7、能衰退才是受损的本质。因此，受损的生态系统功能的变化时判断生态系统损伤程度的重要标志。所以，植物群落的外貌形态和结构状况又通过对系统中次级消费者、分解者的影响而决定着系统的动态，制约着系统的整体功能。因此，在受损生态系统中，结构与功能也是统一的，通过分析系统结构的改变，也可以推测出其功能的变化。三、受损生态系统功能衰退的变化机制和基本规律根据目前的研究成果，受损生态系统功能变化的主要机制可概括为以下三点：结构损伤是导致功能衰退大的基本原因:在未受干扰的自然生态系统中，系统的结构决定其功能。在受损的生态系统中，其功能及生态过程发生的改变，与同样与系统结构组分

8、的变化密切相关。因此，受损生态系统的功能衰退或生态过