退化生态系统植被恢复研究进展朱海丽.docx

退化生态系统植被恢复研究进展朱海丽.docx

《退化生态系统植被恢复研究进展朱海丽.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《退化生态系统植被恢复研究进展朱海丽.docx（10页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

退化生态系统植被恢复研究进展朱海丽

退化生态系统植被恢复研究进展_朱海丽

工作研究《现代农业科技》２００６年６月

退化生态系统植被恢复研究进展

朱海丽

（青海大学水电系，青海西宁８１００１６）

摘要对退化生态系统的植被恢复研究现状进行了综述，概括总结了植被恢复与重建的步骤和技术方法，并提出植被恢复要强调生态

效益和经济效益并重。

关键词退化生态系统；植被恢复；研究进展

生态系统（ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ）就是在一定空间中共同栖居着的所有生物（即生物群落）与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流转过程而形成的统一整体。

一个完整的生态生产者、消费系统是由以下四个组分组成的：

非生物环境、

者和分解者。

良好的生态系统生物组分中的物种间、生物与环境间协调共生，能维持持续生存和相对稳定的系统。

地球上包括人类在内的任何生物的生存与发展都要依赖于一个良好的生态系统。

然而，近几十年来，随着人类社会、科学技术和经济的快速发展，人类对自然资源进行着掠夺式的利用，开荒、开矿、砍伐林木、采挖药材、过度放牧等不合理的生产方式使许多生态系统遭到了严重的破坏。

其中植被破坏是生态破坏最典型的特征之一，植被的破坏不仅极大地影响了自然景观，而且带来了一系列的严重后果，如生态系统进一步恶化、环境质量下降、水土流失、土地沙化以及自然灾害加剧，进而可能引起土壤荒漠化；土壤的荒漠化又引起了水土流失，以致形成生态系统的恶性循环，最后导致整个地球环境的极大破坏。

虽然人类已经意识到问题的严重性，从各个方面对环境进行着整治，同时也从植被恢复的角度入手作了不少工作，但我们不难看到其效果甚微，甚至不少地区的生态破坏在加剧。

本文分析了生态破坏的危害、原因，就植被恢复的研究进展进行了综述，提出了一些植被恢复的措施，以便为退化生态系统的恢复治理提供参考依据。

１．２生态破坏的成因

引起生态系统结构和功能变化而导致生态系统退化的

原因很多。

由于干扰和破坏，造成了生态系统发展中的不连续性、不可逆性和不平衡性，在自然状态下很难或不可能恢复到原来的状态。

干扰有自然干扰和人为干扰。

自然干扰包括火、冰雹、洪水、干旱、飓（台）风、滑坡、海啸、地震、火山、冰河作用等自然因素对生态系统的干扰作用；人为干扰包括土壤、水体、大气中有毒化学物质的施放与污染、森林砍伐、植被过度利用、露天开采等等人为活动因素对生态系统的影响，属社会性的压力。

干扰的强度和频度是生态系统退化的根本原因。

过大的干扰强度和频度，会使生态系统退化成为不毛之地，而极度退化的生态系统的恢复是非常困难的，常常需要采取一些生态工程措施和生物措施来进行退化生态系统恢复的启动，进而恢复植被。

若自然生态系统的地下部分（主要是土壤）保留较为完整，则植被的自然恢复是可行的。

在社会性干扰压力中，采矿废弃地是应以特别重视的。

矿业废弃地是指为采矿活动所破坏的、非经治理而无法使用的土地。

根据地矿部门的初步统计，到１９９０年为止，我国共有９０００多座大中型国营矿山，２６万座乡镇经营和个人开采的矿山，总计已形成２万公顷的废弃地，现每年约以２５０ｈｍ２的速度继续扩大。

矿山废弃地可直接毁坏大片森林草地和农田，把生产性地变成非生产性地，同时废弃地还造成水土流失，同时成为巨大的污染源。

总之，导致生态破坏的主要原因有以下几点：

①土地资源（包括矿产、石油、修路、军事设施、城市建设等）的不合理利用；②生物资源的不合理利用；③工业发展造成的大气污染；④水资源的不合理利用；⑤其他如旅游等人类活动。

１１．１

生态破坏的现状及成因退化生态系统的现状

我国是一个生物多样性丰富的大国，已知的生物种数

占世界已知总数的１／１０。

生物多样性占全球第八位，属北半球第一。

由于人口急剧增长，对生物资源掠夺式的利用，以及环境污染和栖息地的丧失与破碎（片断化），生物多样性和生态系统多样性正以惊人的速度丧失，截止２００４年，全国荒漠化土地总面积为２．６３×１０６ｋｍ２，占国土总面积的

２２．１

退化生态系统植被恢复的步骤与途径环境背景及现状的调查和诊断

环境背景的调查和研究主要是将山地作为一个自然─

２７．４６％；全国沙化土地面积为１．７×１０６ｋｍ２，占国土总面积的１８．１２％。

大面积植被破坏引发的严重水土流失，是加剧生态

系统退化的主要原因。

北方的黄土、南方的花岗岩风化壳红土，是中国境内侵蚀最严重的地质—地貌单元，这类退化生态系统土地贫瘠，水源枯竭，生态环境恶化，从而严重制约着农业生产的发展，影响人类生存空间的质量。

作者简介朱海丽（１９７７－），女，江苏省溧阳市人，１９９９年毕业于青海大

学农牧学院草业科学系，现为青海大学在职硕士研究生，主要从事植被护坡方面的研究。

社会─经济复合系统，弄清以下几方面问题是植被恢复与重建对策选择的依据：

①气候及其时空变化规律；②土壤及其空间变化规律；③植被及物种多样性现状、植被演替的过程和方向及其存在的问题；④人类活动及其与植被、自然环境演变的相互关系；⑤人口和社会经济发展现状及其趋势；

⑥恢复与重建区域的地理区位特征等。

通过环境背景调查

和研究，弄清哪些环境因子是有利因素，哪些是不利因素，哪些是限制因子，在植被恢复与重建时扬长避短，发挥区域优势，弥补不足，充分考虑植被的作用，这是植被恢复和重

《现代农业科技》２００６年６月

建的基础，也是制订切实可行的对策和方法的保证。

工作研究

长。

主要包括以下技术：

①豆科植物的种植；②地面覆盖技术；③造林整地技术，包括整地规格、整地方式和整地时间的各种组合；④施肥技术；⑤节水技术；⑥水土流失治理技术等。

傅美芬等（１９９９）认为，高温、少雨、干旱是影响元谋地区植被恢复及造林困难的主要气候原因。

因地制宜选择适宜的造林树种和最佳造林时间、用容器苗造林、坚持预整地等是抵御不良环境条件提高造林成效的主要技术措施。

２．２合理布局规划恢复及重建对策的选择

植被恢复和重建对策与途径的选择通常有三种对策。

第一种是消除人为因素，通过自然恢复过程，缓慢地恢复，这需要较长的时间，恢复过程中可能还会进一步退化；第二种选择是在人类的帮助下，恢复到初始状态，如果成功，就成为真正的恢复，如果不完全成功可能恢复到某一阶段，叫重建；第三种选择是按照人们的愿望通过建立人工植被，替代原生植被方向的演替，这种选择可能导致植被结构简单化，物种单一，但具有更高的生产力，如草地、荒地等为农田人工植物群落取代，常绿阔叶林为人工杉木林或其他经济林取代。

在恢复与重建对策确定后，必须进行合理的生态经济规划，根据区域自然特征、退化现状和趋势、人类经营方式和人类干扰活动状况等进行因地制宜、因势利导分区分片地重建与植被恢复。

３．１．２坡地农业技术。

这是国际山地中心（ＩＣＩＭＯＤ）在东南

亚和中国等山地环境治理中推广应用的持续混农林业技术，具有保持水土、增加土壤肥力和生产力的优势。

具体操作方法是在坡地顺坡沿等高线建造一定宽度的生物篱，篱与篱间作为农林业种植带。

生物篱主要选择豆科植物，一方面可通过其根瘤固氮改良土壤；另一方面保持水土，还可以通过定期割取豆科植物的枝叶放于种植带内肥土，以提高种植带的土壤有机质，改善土壤肥力，提高种植带的生产力。

目前该技术主要有四种模式：

①一年生与多年生作物混作，主要以作物为基础的系统；②农业和畜牧业混作模式，主要以畜牧业为基础的系统，又可分农—牧和农—畜两种类型；③以林业为基础的持续混合农林业模式；④具有多种多样高性质农作物的农业或林业园艺模式。

其中应用最广泛的是第一和第二种模式。

２．３物种的筛选和引种

物种的选择是植物群落和植被重建的基础。

物种的选

择应针对具体的不同地段而进行。

通常以经济效益为主的人工植物群落应选择具有良好经济性状的物种（品种），如果树、中药材、饲用作物、农业优势品种及优良蔬菜品种等；以生态效益为主的物种选择应考虑涵水、保土、改良土壤环境和生产力高的物种，如落叶或常绿阔叶型乔灌木，具较好的阴蔽环境、涵水保土功能，或豆科植物，具改良土壤氮循环功能，或深根与浅根性物种配置，阳性与阴性植物配置，或乔、灌、草、藤本植物组合配置。

物种选择通常以乡土物种为主，在引入外来物种时，必须遵循一定的原则，先作适宜

“试种”，将引种建立在生态合理的基础上。

性评价，然后

３．１．３生态农业技术。

生态农业是生态上能自我维持、低投

入、经济上有生命力、在环境、伦理和审美方面可接受的小型农业，生态农业技术很多。

生态农业技术主要通过恰当的保肥能力，进措施和环节，提高人工植物群落的生态效益、

一步加强经济效益，促进农田人工植物群落生态经济效益的持续发展。

２．４植物群落的组合与实施

根据生态经济规划目标和布局，应用筛选出的适宜物

３．１．４封山育林技术。

所谓封山育林，就是禁止人们对森林

植被的继续破坏，对尚存林木及其天然更新能力加以保护，使之得到一定的恢复。

同时，针对森林植被的恢复状况，采取适宜的人为促进或改造措施，使其迅速成林并符合人们的培育目的。

包维楷等（１９９８）在岷江上游应用生态规划技术进行合理布局，然后应用环境改善技术，治理环境，协调环境，选择优良物种应用坡地农业技术、生态农业技术、混农林业技术，配置和构建人工植物群落，应用封山育林技术进行较好地段的植被恢复，形成以森林为主体、混农林业为基础的流域植被，既具有良好的生态防护功能，又有较好的经济效益，取得了较满意的效果。

种，模拟自然群落的时空结构，组建不同类型的植物群落，并实施于布局好的适宜地段。

如在山地布局时，通常在坡的下部村落聚集区配置生态农业间作人工植物群落，坡中部配置经济林果带，坡上部配置森林群落。

坡下部、坡腰在不引起水土流失的前提下配置的农业人工植物群落和林业人工植物群落，以经济效益为主，坡上部以森林群落为主体，发挥森林的生态防护屏障功能，适当兼顾一定的经济效益，使整个退化山地生态系统中植被既能有较好的经济效益，又有良好的生态防护功能。

２．５监测和进一步优化调控植被

恢复与重建是一个生态学过程，对这个过程中的生态

３．２３．２．１

不同退化生态系统的植被恢复

极度退化生态系统的恢复。

极度退化的生态系统，其

效益、经济效益、种间关系、群落关系及其与环境的关系跟踪观测，一方面为进一步调整群落及其组合和功能优化提供依据；另一方面也可为定量评价植被恢复与重建对区域自然社会—经济复杂系统的作用及贡献提供依据。

特点是土地的极度贫瘠，其理化结构也很差。

由于这类生态系统总伴随着严重的水土流失，每年反复的土壤侵蚀，更加剧了生境的恶化，因而极度退化的生态系统是无法在自然条件下恢复植被的。

对极度退化的生态系统的整治，第一步就是控制水土流失。

中国南方红壤区域中，严重水土流失区域会出现崩岗等严重的水土流失现象，如广东省德庆县崩岗面积只占水土流失总面积的１７％，流失量却占总流失量的６０％以上，其治理应采取工程措施和生物措施相结合的方

３３．１

植被恢复和重建采用的技术方法植被恢复的不同技术

环境改善技术。

环境改善技术是一切改造环境的技

３．１．１

术的总称，主要通过人类的帮助，协调环境，使植物顺利生

１０１

工作研究

法控制水土流失。

治理崩岗的工程措施主要是采取开截流沟、建谷坊工程、削坡开级工程和拦沙坝工程；生物措施是因地制宜选用合适的植物，人工造林种草，这是一项治本的工作。

傅庆林等人（１９９２）的研究结果表明，低丘红壤地区植被演替和恢复可分草本植物为主的初级阶段、灌木植物为主的次级阶段和乔木植物为主的顶极阶段。

植被恢复进程，人工植被８～９ａ后就达到演替的顶极阶段，自然植被８～９ａ仍处于次级阶段。

人工植被显著比自然植被恢复快。

低丘红壤地区植被恢复不仅有利于保持水土，降低土壤养分的流失，提高土壤肥力，而且能调节小气候，改善生态环境。

彭少麟等（１９９２）研究了广东鹤山５个七年生的人工林群落后指出：

鹤山的混交林，采用了相当部分的豆科树种与其他阔叶树混交。

由于所栽种的豆科植物有较强的固氮能力，在很贫瘠的土地上有快生速长的特点，因而与其他树种混栽后能较快地改变生态环境，在一定程度上也促进了其他树种的生长。

因此利用豆科树种与乡土树种混交，是一种有效的造林途径。

《现代农业科技》２００６年６月

常庆瑞（１９９９）的研究表明，黄土高原地区恢复植被能显著提高土壤有机质和速效氮、钾等营养元素的含量，降低土壤

ｐＨ值和容重，增加土体中水稳性团聚体的数量，提高土地

的生产能力，促进土壤腐殖化和粘化过程的进行。

乔木林地速效养分丰富，粘粒和大于０．２５ｍｍ团聚体的数量大；灌丛草地则酸性较强，坚实度偏低，大于０．０５ｍｍ的微团粒含量较高，表明乔木林地防止土地退化的效益好于灌丛草地。

纪中华等（１９９９）对整个示范园进行多年多点调查表明，酸角林的营造使原来郁闭度仅为０．０１的荒山荒坡上升到０．３，又在酸角林间进行多重植被恢复后，郁闭度上升到０．７，初损雨量从２．４８ｍｍ增大到１８．３１ｍｍ，对雨水的截留作用效果明显。

地面盖度达９８．４％，森林覆盖率达１００％。

经过不同方式的多种治理，土壤的持水量都有提高。

土壤容重减小，孔隙度增大，植被恢复后土壤的物理性状有较大的改良。

测定土壤容重和孔隙度，治理效果很明显，经过不同模式的植被恢复，水土流失得到了极大的控制。

４．２经济效益

良好的植被恢复可带来巨大的经济效益。

中国科学院

３．２．２次生林地生态系统的恢复。

次生林地生态系统一般

生境较好，或植被刚破坏土壤尚未破坏，或次生裸地已有林木生长，因而其恢复的步骤是按上述的演替规律，人为的促进顺行演替的发展。

这是简便易行、经济

①封山育林。

省事的措施，因为封山育林可为阔叶树种创造适宜的生态条件，促使被破坏的林地的林木生长，或针叶林逐渐顺行演替为保持土地能力较高的针阔叶混交林，进而顺行演替为地带性的季风常绿阔叶林；②进行林分改造。

为了促使森林的顺行快速演替，可对处于演替早期阶段的林地进行林分改造，如在马尾松疏林或其他先锋林中补种椎栗、木荷、黧蒴或樟树等，以促使针叶林的快速顺行演替为高生态效益的针阔叶林混交林，进而恢复季风常绿阔叶林；③透光抚育。

即在针叶林或其他先锋林中，对已生长着的一些阔叶树进行透光抚育，或择伐一些先锋树种的个体，以促进阔叶树的生长，尽早形成针阔叶混交林，顺行演替为生态效益最高的季风常绿阔叶林。

余作岳（１９９４），余作岳、彭少麟（１９９６）在广东小良、鹤山以及沿海侵蚀地上作了植被恢复研究，孔德珍（１９９４）在江西亚热带红壤丘陵地上进行了退化植被恢复与重建的研究，研究发现植被恢复都取得了较好的效果。

小良热带人工林生态系统定位研究站，几十年来在致力退化生态系统的恢复、整治和重建的过程中，生产收入逐年增加，从１９６０年的１．８４×１０４元上升到１９８７年的２．１９×１０６元，

１９８９年的固定资产总值为１．８８×１０６元，大大超过历年国家

投资总额。

此外，通过以小良站为示范样板，从而使小良站周围３６９ｋｍ２的水土流失得到根治，改善了农业生产条件，使水稻年产提高约１０倍。

纪中华（１９９９）作了金沙江干热河谷退化土地植被恢复后，在经济效益上效果极为明显，治理第６年创纯收入１．６１

×１０５元，预计１０ａ后可创纯收入１．０×

１０６元。

显然，退化生态系统的恢复与重建具有重大的生态效益、经济效益和社会效益，对生态环境和国民经济建设均具有重要的现实意义和深远的历史意义。

（收稿日期：

２００６－

０４－０２）５

参考文献

［１］李希来，黄葆宁．青海黑土滩草地成因及治理途径［Ｊ］．中国草地，

１９９５，５１（４）：

６４～６７．

［２］包维楷，陈庆恒，刘照光．岷江上游山地生态系统的退化及其恢复与

重建对策［Ｊ］．长江流域资源与环境，１９９５，４（３）：

２７７～２８２．

［３］冯宗炜，陈楚莹，李昌华，等．杉木速生丰产的生态学基础［Ｊ］．生态学

杂志，１９８２，（１）：

１４～１９．

［４］康乐．受害生态系统的恢复与重建［Ｍ］／／马世骏主编．现代生态学透

视．北京：

科学出版社，１９９０：

３００～３０８．

［５］柴锡周，周重光．常绿阔叶林中雨水的养分淋溶研究［Ｊ］．浙江林业科

技，１９９３，（３）：

１～６．

［６］章熙谷，翟玉顺．农业生态系统中外来物种引进的初步探讨［Ｊ］．生态

学杂志，１９９０，３（２）：

３６～３９．

［７］傅庆林，孟赐福．低丘红壤区农业生态系统的功能研究［Ｊ］．生态学，

１９９２，（１）：

８９～９２．

［８］庄雪影，雷海珠．广东天井山森林与植物多样性的研究［Ｊ］．华南农业

大学学报，１９９７，（４）：

６９～７５．

［９］傅美芬，高洁．影响元谋植被恢复与造林成败的主要气象条件及其

对策［Ｊ］．西北林学院学报，１９９９，（２）：

７５～８０．

林工程建设需注意的几个问题［Ｊ］．云南林业科技，．［１０］宋明辉“长防”

１９９１，（２）：

１０～１４．

３．２．３废矿地生态系统的恢复。

采矿地的生态重建应以恢

复生态学作为它的理论基础。

先用物理法或化学法对废矿地生态系统进行处理，消除或减缓尾矿、废矿对生态系统恢复或重建的物理化学影响，再铺上一定厚度的土壤。

若矿物具有毒性的，还需有隔离层再铺土，然后种上植物。

对废矿地或其他污染造成的退化生态系统的植被恢复，还要注意化学改良和有机废物的应用。

４４．１

植被恢复的效益生态效益

植被恢复最明显的效益是生态效益，可保水保肥，改善

土壤结构，提高植物的生长能力，有利于生态环境的改善。

文本仅供参考，感谢下载！