植被系统受干扰效应分析与建设方略

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1、第1卷第1期中国水土保持科学V01．1No．12003年3月ScienceofSoilandW_aterConservationMar．2oo3植被系统受干扰效应分析与建设方略胡建忠朱金兆周心澄(1．中国林业科学研究院森林生态与环境保护研究所，100091；2．北京林业大学水土保持学院，100083：北京)摘要植被系统受到干扰后，会出现弹性极限与塑性极限。在弹性极限以下的轻度干扰，植被系统受力后产生的应变可以通过植被本身的自组织能力得以自我修复；中度干扰、严重干扰的应力介于弹性极限与塑性极限之间，其应变可通过人力与自然力的综合作用来加以恢复

2、；剧烈干扰的应力在塑性极限或断裂点以上，系统完全崩溃，需要通过人力重新建造。植被保护是植被恢复、重建的保证。在持续干扰条件撤除后，植被系统将自行或在适度人为措施干预下进入自然演替序列。关键词物理系统；植被系统；恢复；重建；保护统能恢复原状，应变为零。此阶段应变与应力成正1植被系统的受干扰效应比线性关系，属于弹性变形，可以通过植物自组织力实验力学发现，使物体发生形变的力若超过一得以恢复。干扰停止后，植被系统可以恢复到初始定的限度，物体受力后就不能恢复原状。这个限度状态。叫做弹性极限。在弹性限度内，物体弹性力与形变但当环境系统受到中度干扰(E值

3、至P值)，系成正比；一旦力撤去，物体能立即恢复到原来的状统有了较大变化，超过平衡波动而不再处于平衡之态。弹性极限之后，形变随作用力大小成正比发生中，处于初始预警状态。应力消除后一般只能恢复变化，物体已不具备恢复到起初状态的能力(弹性到E值状态(但再经过相当长的时间后，经过自组力)，此时的变化属于塑性变化，并在到达塑性极限织也可以或可能向E值前面阶段演替)。系统应变时物体发生断裂。植被系统也有类似的特点，如图可以通过植物自组织力来逐渐恢复，但一般耗时较1所示。长，如能结合人为辅助手段来加以恢、复，效果明显。此阶段属于塑性变化范围，恢复力以植物

4、自组织力为主，人力为辅。重建植被系统在遭受严重干扰后(P值至R值)，应力作用于系统后的应变更大，仅凭植物自组织力恢挽救]l恢复复的难度很大，耗时很长。系统处于终极预警状态。修复J应力撤除后，需要通过更大力度的人为措施来加以恢复，系统一般会建立新的波动平衡状态，而难以在／波动—短期内纯粹复原到初始状态。此阶段仍属于塑性变EPR化范围，恢复力在初期恢复阶段以人力为主，植物自轻度中度严重剧烈干扰干扰干扰干扰组织力为辅；后期阶段仍要重点利用植物自组织力应力的自我恢复功能。图1植被系统受干扰效应剧烈的干扰(尺值之后)会导致断裂点出现，系啦．1Thed

5、isturbanceefectofavegetationsystem统彻底毁坏，面目全非，应力撤除后为极度干扰立在E值之前，小的系统内外环境变化(轻度干地，应进行植被重建。植被重建也包括自然和人工扰)会造成植被系统的波动，但波动幅度不大，只发两方面，不过自然重建的速度极慢，如在裸地上的自生在平衡状态中围绕中心位置摆动，应力消除后系然恢复实际上类同于菌藻、地衣、苔藓、蕨类以及草、收稿日期：2003-03-28修回日期：2003-o4-23项目名称：“十五”国家科技攻关计划项目“退耕还林还草工程区水土保持型植被建设技术研究与示范”(2oolBA

6、SIOBO1)的有关研究内容作者简介：胡建忠(1962一)，男，博士后，高级工程师。主要研究方向：生态工程。E．mail：jianzhonghu@sohu．com第1期胡建忠等：植被系统受干扰效应分析与建设方略7l灌、乔等植物逐渐侵入基础上的自然成土过程。人从图1中可以发现，E值之前阶段植被只受到工植被重建应以仿拟自然林或近自然林为主要手轻度干扰，植被能够自我调节、维护，只需采取人工段⋯1，在重建前期阶段恢复力主要为人力；不过在重外围管护措施即可，这一阶段应以“保护”作为主要建的后期阶段，仍要充分发挥植物的自组织力，科学任务。值之后是在剧烈

7、干扰后接近裸地等极度退高效地重建植被。化条件下开展的植被建设，基本上在实地没有可供一般来说，物体断裂分为2种，一种为脆性材料借鉴的植被作为参照，植被建设的性质纯粹属于重的脆性断裂，一种为塑性材料的剪切断裂J。脆性建范畴是确定无疑的。与此类似的概念还有再植、材料在断裂前毫无预兆，突然断掉，令人措手不及；更新等，但“重建”这一词语更能准确地反映这一过而塑料材料在断裂前变形显著，又有弹性、屈服、强程的本质；因此，应以“重建”这一术语取代其他有关化、颈缩等阶段的报警特征，可以及时采取措施防止术语，并作为这一阶段的主要任务。E值至P值阶断裂。温暖湿润

8、气候地带以及类似生态条件较好的段，属于植被中度受损后的修复、修补、改良阶段；P植被类型，具有塑性材料的特征，一般会历经前述4值至值阶段基本上为严重受损后的挽救、恢复阶个阶段的演变