第六章 人类对自然生态系统的干扰与生态恢复

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1、第六章人类对自然生态系统的干扰与生态恢复第一节干扰与干扰生态学一、干扰及其定义1、干扰的定义在经典生态学中，干扰被认为是影响群落结构和演替的重要因素。干扰较普遍和典型的定义是：群落外部不连续存在、间断发生的因子的突然作用或连续存在因子超“正常”范围的波动，这种作用或波动能引起有机体、种群或群落发生全部或部分明显变化，使其结构和功能受到损害或发生改变。2、干扰的特性（1）干扰范围干扰范围是指干扰体作用的空间范围的分布特点。（2）频率和周期干扰频率和周期是指同一空间范围或同一组织水平内，单位时间某一干扰发生的次数。其倒数称为干扰周期，即

2、某一干扰两次发生的的时间间隔。（3）干扰强度干扰强度是指干扰发生时，干扰因素所表达出的能力值。如草原火烧强度是指单位时间每增大1m火烧所释放出的能量。在实际研究工作中，常把干扰强度分为轻度干扰、中度干扰和重度干扰。（4）时间尺度时间尺度是指干扰发生的具体时刻及其持续的时间跨度描述干扰特征的一个重要概念是干扰状况表6-1干扰状况常用的概念及其含义主要项目定义1、分布空间分布，包括与地理的、地形的、环境的以及群落梯度的关系2、频度在一个时间段内事件发生的平均次数3、重发间隔频度的倒数，两次扰动之间的平均时间4、周转期限将整个研究区域扰动一

3、遍所需的平均时间5、预测性重发间隔方差的反函数6、面积或大小被扰动的面积。该面积可以表示为每次事件的面积，每个时间段中的面积，每个时间段，每次干扰类型的总面积，通常以总有效面积的百分数给出。7、强度值每次每单位面积上该事件的物理力（对火因素来说，每个时间段、每单位面积所释放的热量）8、严重程度对有机体、群落或生态系统的影响（例如被移走植物的基面积）9、协同效应其他扰动对该事件的效应（如干旱会提高火的作用强度，昆虫损害会提高植物对风暴的敏感性）3、干扰的类型（1）按干扰动因划分为自然干扰和人为干扰自然干扰是指来自不可抗拒的自然力的干扰作

4、用，包括大气干扰、地质干扰和生物干扰等等。如火灾、冰雹、洪水冲积、雪压、异常的霜冻、酸雨、地震、泥石流、滑坡、病虫害侵袭和干旱等等。人为干扰是区别自然干扰的另一种主要干扰方式，是指由于人类生产、生活和其他社会活动形成的干扰体对自然环境和生态系统施加的各种影响。从某种角度看，人类对生态系统干扰的作用力和影响范围，远远超过了自然干扰。如农业生产为主的区域，主要人为干扰是对森林植被的开垦和对土壤微生物区系的影响；草原区则是超载放牧和由此造成的“三化”使生态环境出现恶性循环；林区是过量采伐及对生物多样性的破坏；水域是过度捕捞及对水生生物资源的

5、危害；环境污染如农药、杀虫剂和各种大气污染的区域差异更大。在这两种类型的干扰中，人为干扰无论从伤害强度、作用范围、持续时间还是发生频率、潜在危害、诱发性等方面，都常常高于自然干扰。因此，研究人类对生态系统干扰作用的方式、机理和变化规律等，意义重大，且具有很强的现实性和紧迫性。（2）按干扰来源划分为内源干扰和外源干扰内源干扰是指由内源因子对系统发生的作用。如森林生态系统中，内源干扰主要包括树木的倾倒、机械摩擦、种间竞争和生物相克作用等。外源干扰的动因源于系统外部。强烈的火灾、风暴、沙暴、霜冰、洪水、雪压、干旱和人为砍伐、放牧等等都属于生

6、态系统的外源干扰。（3）按干扰性质划分为破坏性干扰和增益性干扰。多数自然干扰和人为干扰会导致生态系统正常结构的破坏、生态平衡的失调和生态功能的退化，有时候甚至是毁灭性的，如各种地质、气候灾害、森林的采伐和长期的过度放牧等掠夺式经营。干扰并不总是对生态系统的一种破坏行为。例如对森林生态系统来说，人类经营利用森林，如合理采伐、修枝、人工更新和低产、低效林份改造等一些人为干扰，就可以促进森林的发育和繁衍、提高森林生态系统服务功能的效率。适度的干扰可以增加生态系统的生物多样性，而生物多样性的增加往往又有益于生态系统稳定性的提高。二、人为干扰的

7、主要形式人类对生态系统的干扰主要有以下几种方式：1、对森林和对草原植被的砍伐与开垦人类的这种干扰并对自然环境构成危害，始于大约10000多年前的早期农业并持续到现在。这种干扰导致一系列生态环境问题的发生，如森林大量被砍伐后，不仅导致森林植被的退化，加剧水土流失，区域环境的变化，而且还会因造成许多生物生境的破坏，生物多样性的丧失等。2、污染人类向自然环境排放了大量的生活垃圾、工业垃圾、农药以及各种对环境有毒害性的污染物。工业废水直接排放使许多水域被污染，水质下降甚至丧失饮用水的价值；大量化石燃料的使用以及向大气排放的各种污染物，不仅使空

8、气受到污染，而且进入大气的硫氧化物、氮氧化物，与水蒸气结合后形成极易电离的硫酸和硝酸，导致大气酸度增加，许多地区甚至酸雨成灾，对生态系统和土壤等带来了灾难性的影响。3、采集全球80%的人口口于传统医药，传统医药的85%与