生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)目標(biāo)課件

第四章退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)恢復(fù)生態(tài)學(xué)的研究對象是退化生態(tài)系統(tǒng)，退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)涉及到許多方面，有恢復(fù)的目標(biāo)、原則、方法、過程、機(jī)理等等。生態(tài)恢復(fù)的最本質(zhì)問題是恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的必要功能并使之具有系統(tǒng)自我維持能力。第四章退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)恢復(fù)生態(tài)學(xué)的研究對象是退化生態(tài)系統(tǒng)1生態(tài)恢復(fù)的主要目標(biāo)是恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能生態(tài)恢復(fù)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的恢復(fù)，也同時(shí)強(qiáng)調(diào)生態(tài)系統(tǒng)組分的所有生物因素。在生態(tài)系統(tǒng)中，生物有機(jī)體的配置既能從物種組成的格局和結(jié)構(gòu)上加以確認(rèn)，也能從生態(tài)系統(tǒng)的功能特征上加以識別，如：初級生產(chǎn)者、食草動物、食肉動物、分解者、固氮者、傳粉者等。生物組分往往指食物網(wǎng)或營養(yǎng)級結(jié)構(gòu)，食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)與生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)系是決定生態(tài)系統(tǒng)是否穩(wěn)定和平衡的基礎(chǔ)，是生態(tài)系統(tǒng)研究中最核心的問題，也是恢復(fù)生態(tài)學(xué)需要了解的基本問題。生態(tài)恢復(fù)的主要目標(biāo)是恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能生態(tài)恢復(fù)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)2這是一只在黃河口地區(qū)極為少見的國家二級保護(hù)動物，學(xué)名為白腹山雕，雙翼展開后約1米。該鳥在黃河口出現(xiàn)，說明濕地生態(tài)的恢復(fù)和猛禽食物鏈的形成已呈良好狀態(tài)。這是一只在黃河口地區(qū)極為少見的國家二級保護(hù)動物，學(xué)名為白腹山3內(nèi)蒙古野生動物生態(tài)鏈逐漸恢復(fù)近年來，內(nèi)蒙古實(shí)施圍封轉(zhuǎn)移、封山育林、禁牧還草等多項(xiàng)大型生態(tài)工程，隨著生態(tài)狀況日益好轉(zhuǎn)，大批狼、鹿、狐貍、鷹等野生動物又出現(xiàn)在草原山地，野生動物自然形態(tài)的生態(tài)鏈逐漸開始恢復(fù)。在內(nèi)蒙古西部阿拉善盟草原上生活的的野生跳鼠

內(nèi)蒙古呼倫貝爾草原上翩翩起舞的野鶴內(nèi)蒙古野生動物生態(tài)鏈逐漸恢復(fù)近年來，內(nèi)蒙古實(shí)施圍封轉(zhuǎn)移、封山4蒙古錫林郭勒草原上的野鷹在捕捉老鼠(2004)內(nèi)蒙古錫林郭勒草原上的野生狐貍蒙古錫林郭勒草原上的野鷹在捕捉老鼠(2004)內(nèi)蒙古錫林郭勒5內(nèi)蒙古錫林郭勒草原上的野生蜥蜴（2004年9月）內(nèi)蒙古西部阿拉善盟賀蘭山下的野生馬鹿內(nèi)蒙古呼倫貝爾草原上生活的野狼內(nèi)蒙古錫林郭勒草原上的野生內(nèi)蒙古西部阿拉善盟賀蘭山下的野生馬6杭州濕地保護(hù)顯效“一曲溪流一曲煙”重現(xiàn)杭州濕地保護(hù)顯效“一曲溪流一曲煙”重現(xiàn)74.1生態(tài)恢復(fù)的目標(biāo)與模式廣義的恢復(fù)目標(biāo)是通過修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)功能并補(bǔ)充生物組分，而使受損生態(tài)系統(tǒng)回到一個(gè)更自然的條件下，理想的恢復(fù)應(yīng)同時(shí)滿足區(qū)域和地方的目標(biāo)。Hobbs和Norton(1996)認(rèn)為恢復(fù)退化生態(tài)系統(tǒng)的目標(biāo)包括：建立合理的內(nèi)容組成(種類豐富度及多度)、結(jié)構(gòu)(植被和土壤的垂直結(jié)構(gòu))、格局(生態(tài)系統(tǒng)成分的水平安排)、異質(zhì)性(各組分由多個(gè)變量組成)、功能(諸如水、能量、物質(zhì)流動等基本生態(tài)過程的表現(xiàn))。4.1.1生態(tài)恢復(fù)的目標(biāo)4.1生態(tài)恢復(fù)的目標(biāo)與模式廣義的恢復(fù)目標(biāo)是通過修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)8開展生態(tài)恢復(fù)工程的目標(biāo)（章家恩和徐琪，1999）：★恢復(fù)諸如廢棄礦地等極度退化的生境；★提高退化土地的生產(chǎn)力；★在被保護(hù)的景觀內(nèi)去除干擾以加強(qiáng)保護(hù)；★對現(xiàn)有生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行合理利用和保護(hù)，維護(hù)其服務(wù)功能。4.1.1生態(tài)恢復(fù)的目標(biāo)開展生態(tài)恢復(fù)工程的目標(biāo)（章家恩和徐琪，1999）：4.1.19由于生態(tài)系統(tǒng)具有復(fù)雜性和動態(tài)性，雖然恢復(fù)生態(tài)學(xué)強(qiáng)調(diào)對受損生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù)，但恢復(fù)生態(tài)學(xué)：首要目標(biāo)：保護(hù)自然生態(tài)系統(tǒng)，發(fā)揮其在生態(tài)恢復(fù)中具有重要的參考價(jià)值；2.恢復(fù)現(xiàn)有的退化生態(tài)系統(tǒng)，尤其是與人類關(guān)系密切的生態(tài)系統(tǒng)；3.對現(xiàn)有的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行合理管理，避免退化；保持區(qū)域文化的可持續(xù)發(fā)展；4.實(shí)現(xiàn)景觀層次的整合性，保持生物多樣性及良好的生態(tài)環(huán)境?？傊?，根據(jù)不同的社會、經(jīng)濟(jì)、文化與生活需要，人們往往會對不同的退化生態(tài)系統(tǒng)制定不同水平的恢復(fù)目標(biāo)。由于生態(tài)系統(tǒng)具有復(fù)雜性和動態(tài)性，雖然恢復(fù)生態(tài)學(xué)強(qiáng)調(diào)對受損生態(tài)10無論對什么類型的退化生態(tài)系統(tǒng)，都存在一些基本的恢復(fù)目標(biāo)或要求：實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的地表基底穩(wěn)定性，保證生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)演替與發(fā)展；恢復(fù)植被和土壤，保證一定的植被覆蓋率和土壤肥力；增加種類組成和生物多樣性；實(shí)現(xiàn)生物群落的恢復(fù)，提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力和自我維持力；減少或控制環(huán)境污染；增加視覺和美學(xué)效果。無論對什么類型的退化生態(tài)系統(tǒng)，都存在一些基本的恢復(fù)目標(biāo)或要求11一般情況下，對于一個(gè)特殊的生態(tài)恢復(fù)項(xiàng)目來說，其目標(biāo)包含兩層含義，一是將其恢復(fù)到接近于受損前的結(jié)構(gòu)和功能，另外，也可以重建一個(gè)在相應(yīng)恢復(fù)地點(diǎn)以前沒有存在過的生態(tài)系統(tǒng)。顯然，由于人類干擾的極度破壞，目前的絕大多數(shù)恢復(fù)項(xiàng)目在制定目標(biāo)時(shí)，要恢復(fù)當(dāng)?shù)卦纳鷳B(tài)系統(tǒng)已經(jīng)難上加難，且不現(xiàn)實(shí)，而重建接近于或類似于地帶性的生態(tài)系統(tǒng)則更具有可操作性。

例如：對于廢棄的耕作地，在漫長的人類開發(fā)歷史中，大量的施肥措施已經(jīng)導(dǎo)致土壤養(yǎng)分含量大大升高，而如果要將其恢復(fù)為野生自然條件下的原生生態(tài)系統(tǒng)幾乎是難以完成的。在目前的地球上，由于農(nóng)業(yè)活動導(dǎo)致的土壤養(yǎng)分含量增加，大氣中不斷增加的氮沉降等影響，即使由于水土流失等原因而使地表土壤大量流失，但仍然導(dǎo)致了越來越多的高生產(chǎn)力生態(tài)系統(tǒng)，如富營養(yǎng)化的水體、氮沉降（氮施肥）的森林等。一般情況下，對于一個(gè)特殊的生態(tài)恢復(fù)項(xiàng)目來說，其目標(biāo)包含兩層含12因此，恢復(fù)生態(tài)學(xué)在考慮生態(tài)恢復(fù)的概念、方法和恢復(fù)目標(biāo)時(shí)，必須考慮當(dāng)代的時(shí)代和環(huán)境背景。Higgs(1997)強(qiáng)調(diào)，好的生態(tài)恢復(fù)應(yīng)該擴(kuò)大視野，要將歷史、社會、文化、政治、美學(xué)和道德等因素都納入生態(tài)恢復(fù)的考慮范圍內(nèi)。實(shí)際上，在確定生態(tài)恢復(fù)目標(biāo)時(shí)，我們往往會利用歷史資料來判斷生態(tài)系統(tǒng)以前的狀態(tài)(例如：歷史記錄、書籍、圖片甚至古地質(zhì)資料等)，但這種代價(jià)一般都非常大，體現(xiàn)在兩個(gè)方面，第一，我們的祖先也和我們大多數(shù)一樣，沒有給我們留下比較完整的自然歷史檔案，我們要么只能從零散的文獻(xiàn)片斷中尋找到蛛絲馬跡，要么只能借用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)通過考古來獲取信息；第二，即使我們找到了資料，確定了當(dāng)?shù)卦鷳B(tài)系統(tǒng)的類型和特征，但歷史的長河早已將其面貌蕩滌的無影無蹤，雖然恢復(fù)其本來面目價(jià)值極高，但代價(jià)是巨大的。由此可見，生態(tài)恢復(fù)科學(xué)家在研究生態(tài)恢復(fù)過程中，應(yīng)該盡可能收集所研究景觀內(nèi)的歷史、社會和人類的發(fā)展過程資料，這些資料對制定恰當(dāng)合理的恢復(fù)目標(biāo)，以及制定合理有效的恢復(fù)路徑，以及相應(yīng)的技術(shù)措施等均是必要的。因此，恢復(fù)生態(tài)學(xué)在考慮生態(tài)恢復(fù)的概念、方法和恢復(fù)目標(biāo)時(shí)，必須13Ehrenfeld(2000)從物種、生態(tài)系統(tǒng)功能和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)三個(gè)方面對生態(tài)恢復(fù)目標(biāo)的相對優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了歸納整理，這三個(gè)方面的主要內(nèi)容如下：（1）物種當(dāng)利用物種水平作為恢復(fù)目標(biāo)來設(shè)計(jì)恢復(fù)方案時(shí)，通常會運(yùn)用以下幾個(gè)指標(biāo)：關(guān)鍵種(keystonespecies)：這些種類往往與生態(tài)系統(tǒng)的特殊功能有關(guān)，如光合能力，提供土壤動物和相關(guān)植物的棲息地；瀕危種(endangeredspecies)：雖然對這些種類的功能有些泛化，但最為恢復(fù)目標(biāo)仍然是必要的；功能團(tuán)(assemblages)：與生態(tài)系統(tǒng)的總體功能相聯(lián)系。

以物種作為恢復(fù)目標(biāo)的優(yōu)點(diǎn)在于，能夠在當(dāng)?shù)鼗蛉虺叨壬贤炀饶切┨厥獾臑l臨滅絕的物種，但其缺點(diǎn)也顯而易見，即：由于忽視了景觀和生態(tài)系統(tǒng)總體，因此會產(chǎn)生長期的不利后果，如過分強(qiáng)調(diào)某一個(gè)物種或某一組物種，從而對其他物種產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的環(huán)境壓力，并最終導(dǎo)致那些物種種群的消退（引入外來種，桉樹）。Ehrenfeld(2000)從物種、生態(tài)系統(tǒng)功能和生態(tài)系14（2）生態(tài)系統(tǒng)功能利用生態(tài)系統(tǒng)功能作為恢復(fù)目標(biāo)來設(shè)計(jì)恢復(fù)方案，可以具體設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)的不同結(jié)構(gòu)組分，并將其有效聯(lián)系起來而更有效的運(yùn)轉(zhuǎn)。在設(shè)計(jì)時(shí)，主要考慮以下組分和過程：物質(zhì)和能量流動：例如系統(tǒng)內(nèi)各組分內(nèi)和各組分間，以及系統(tǒng)間的物質(zhì)能量轉(zhuǎn)化率和庫動態(tài)等；生物組分：生物量，物種組成，營養(yǎng)級，養(yǎng)分庫等；非生物因素：例如養(yǎng)分庫和養(yǎng)分循環(huán)中的活性等；生態(tài)系統(tǒng)架構(gòu)：如物質(zhì)要素的發(fā)展和系統(tǒng)各組分的分布格局等。這個(gè)方法在制定生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)目標(biāo)是被鼓勵的。其缺點(diǎn)主要有：第一，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和生物多樣性的關(guān)系仍然不明確；第二，生態(tài)系統(tǒng)邊界通常難以界定，但通?？梢酝ㄟ^小流域的方法解決此問題。（2）生態(tài)系統(tǒng)功能15（3）生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)其實(shí)與上面所列舉的四項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)功能，以及物種水平的恢復(fù)目標(biāo)是密切聯(lián)系的。由于生物多樣性在評價(jià)生態(tài)恢復(fù)方面的局限性，因此，隨之產(chǎn)生了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評價(jià)方法。生態(tài)系統(tǒng)評價(jià)是社會（政府、公眾和研究者）需要對生態(tài)恢復(fù)的效果進(jìn)行評估的背景下產(chǎn)生的，最重要的目的是對全球的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行評估，主要包括經(jīng)濟(jì)評價(jià)和生態(tài)評價(jià)兩方面。（3）生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)其實(shí)與上面16（3）生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評價(jià)A.經(jīng)濟(jì)評價(jià)經(jīng)濟(jì)評價(jià)的前提是能夠用貨幣衡量生態(tài)系統(tǒng)功能、提供商品和服務(wù)的價(jià)值，從而能夠用成本-效益理論分析生態(tài)系統(tǒng)的收支狀況。因而，Dabbertetal.(1998)提出了以下四種生態(tài)系統(tǒng)所能提供的價(jià)值：a.直接價(jià)值：例如提供地下飲用水等；b.間接價(jià)值：如凈化空氣，降解污染物等；c.選擇價(jià)值：如提供娛樂等；d.非使用價(jià)值：是指生態(tài)系統(tǒng)的固有的存在價(jià)值，如物種的生存，種群的維持等。在利用經(jīng)典經(jīng)濟(jì)術(shù)語評價(jià)以上四種價(jià)值時(shí)，其困難程度從上到下依次增大，直接價(jià)值比較容易能夠通過經(jīng)濟(jì)價(jià)值進(jìn)行衡量，而非使用價(jià)值則很難用貨幣來度量。為了解決這一問題，經(jīng)濟(jì)學(xué)家們一般采取所謂的“支付意愿”(willingness-to-pay)的方法來度量這些難以直接用貨幣定量的這些指標(biāo)，如：環(huán)境條件優(yōu)越地點(diǎn)的房價(jià)高于環(huán)境差的地方。（3）生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評價(jià)A.經(jīng)濟(jì)評價(jià)17（3）生態(tài)系統(tǒng)評價(jià)B.生態(tài)評價(jià)近年來，對生態(tài)系統(tǒng)性質(zhì)和功能的生態(tài)評價(jià)有多種形式，最典型的有生態(tài)足跡(ecologicalfootprint)和生態(tài)系統(tǒng)健康等。生態(tài)足跡產(chǎn)生于上世紀(jì)末，或稱生態(tài)空間占用，最早是由加拿大生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)家WilliamRees等在1992年提出，并在1996年完善的一種衡量人類對自然資源利用程度以及自然界為人類提供的生命支持服務(wù)功能的方法。該方法通過估算維持人類的自然資源消費(fèi)量和同化人類產(chǎn)生的廢棄物所需要的生態(tài)生產(chǎn)性空間面積大小，并與給定人口區(qū)域的生態(tài)承載力進(jìn)行比較，來衡量區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r。該方法自提出以來在世界各國引起了強(qiáng)烈反響，并在短時(shí)期內(nèi)就不同的地域空間尺度、不同的社會領(lǐng)域進(jìn)行了模型方法的運(yùn)用和實(shí)踐，其理論方法和計(jì)算模型在迅速地發(fā)展和完善。生態(tài)足跡是一種可以將人口、收入、資源應(yīng)用和資源有效性匯總為一個(gè)簡單、通用的進(jìn)行比較的便利手段。生態(tài)足跡是指能夠持續(xù)地提供資源或消納廢物的、具有生物生產(chǎn)力的地域空間，它從具體的生物物理量角度研究自然資本消費(fèi)的空間。（3）生態(tài)系統(tǒng)評價(jià)B.生態(tài)評價(jià)18（3）生態(tài)系統(tǒng)評價(jià)生態(tài)系統(tǒng)健康是指生態(tài)系統(tǒng)沒有病痛反應(yīng)、穩(wěn)定且可持續(xù)發(fā)展，即生態(tài)系統(tǒng)隨著時(shí)間的進(jìn)程有活力并且能維持其組織及自主性，在外界脅迫下容易恢復(fù)(Rapport，1998,1999)。其目標(biāo)是保護(hù)和增強(qiáng)區(qū)域環(huán)境容量的恢復(fù)力，維持生產(chǎn)力并保持自然界為人類服務(wù)的功能。生態(tài)系統(tǒng)健康只是一種隱喻，它是評價(jià)生態(tài)系統(tǒng)最佳狀態(tài)的一種方式?？赏ㄟ^全面研究生態(tài)系統(tǒng)在脅迫下的特征，根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)條件進(jìn)行系統(tǒng)診斷，找出生態(tài)系統(tǒng)退化或不健康的預(yù)警指標(biāo)，進(jìn)而防止其退化(Rapport，1998)。生態(tài)系統(tǒng)健康的標(biāo)準(zhǔn)有活力、恢復(fù)力、組織、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的維持、管理選擇、外部輸入減少、對鄰近系統(tǒng)的影響及人類健康影響等8個(gè)方面，它們分屬于生物物理范疇、社會經(jīng)濟(jì)范疇、人類健康范疇以及一定的時(shí)間、空間范疇。這8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中最重要的是前3個(gè)方面(Rapport，1998)。（3）生態(tài)系統(tǒng)評價(jià)生態(tài)系統(tǒng)健康19（3）生態(tài)系統(tǒng)評價(jià)活力(vigour)：即生態(tài)系統(tǒng)的能量輸入和營養(yǎng)循環(huán)容量，具體指標(biāo)為生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)力和物質(zhì)循環(huán)。在一定范圍內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的能量輸入越多，物質(zhì)循環(huán)越快，活力就越高，但這并不意味著能量輸入高和物質(zhì)循環(huán)快生態(tài)系統(tǒng)就更健康?；謴?fù)力(resilience)：即脅迫消失時(shí)，系統(tǒng)克服壓力及反彈回復(fù)的能力。具體指標(biāo)為自然干擾的恢復(fù)速率和生態(tài)系統(tǒng)對自然干擾的抵抗力。一般認(rèn)為受脅迫生態(tài)系統(tǒng)比不受脅迫生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力更小。組織(organization)：即系統(tǒng)的復(fù)雜性，這一特征會隨生態(tài)系統(tǒng)的次生演替而發(fā)生變化。具體指標(biāo)為生態(tài)系統(tǒng)中r-對策種與k-對策種的比率，短命種與長命種的比率，外來種與鄉(xiāng)土種的比率，共生程度，鄉(xiāng)土種的消亡等。一般認(rèn)為，生態(tài)系統(tǒng)的組織越復(fù)雜就越健康。（3）生態(tài)系統(tǒng)評價(jià)活力(vigour)：即生態(tài)系統(tǒng)的能量輸入20在我們設(shè)計(jì)生態(tài)恢復(fù)目標(biāo)時(shí)，理想情況是應(yīng)涉及到以上三種目標(biāo)，使得公眾和管理者也能參與，并能被公眾和管理者所能接受，這樣才能恢復(fù)一個(gè)能夠自我維持的生態(tài)系統(tǒng)。就像Cairns(2000)所言：“大型的生態(tài)恢復(fù)項(xiàng)目是無法展開的，除非公眾社會認(rèn)可其目的和目標(biāo)；另外，生態(tài)恢復(fù)項(xiàng)目是無法持久的，除非公眾社會對其具有足夠的尊重從而保護(hù)其完整性”。但是，在一個(gè)生態(tài)恢復(fù)項(xiàng)目中要包含如此眾多的目標(biāo)通常是難以做到的，因?yàn)橘Y源以及經(jīng)費(fèi)通常是有限的。在我們設(shè)計(jì)生態(tài)恢復(fù)目標(biāo)時(shí)，理想情況是應(yīng)涉及到以上三種目標(biāo)，使214.1.2生態(tài)恢復(fù)的參照系統(tǒng)和恢復(fù)途徑在制定生態(tài)恢復(fù)方案的過程中，選擇哪種目標(biāo)首先依賴于對生態(tài)恢復(fù)等級的選擇，即：真正的生態(tài)恢復(fù)、修復(fù)和改良。如果選擇真正的生態(tài)恢復(fù)作為目標(biāo)等級，那么選擇一個(gè)參考生態(tài)系統(tǒng)(referenceecosystem)作為模板，從而根據(jù)模板的結(jié)構(gòu)和功能來制定恢復(fù)方案是必要的。對參考生態(tài)系統(tǒng)的研究能提供眾多有用信息，幫助理解生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)過程中的關(guān)鍵過程和環(huán)節(jié)，而這些過程和環(huán)節(jié)則關(guān)系到生態(tài)恢復(fù)路徑和方向的選擇。對這些要素的掌握可以幫助解決生態(tài)恢復(fù)過程中的主要問題，比如估計(jì)被干擾生態(tài)系統(tǒng)的退化程度，估計(jì)退化生態(tài)系統(tǒng)與需要達(dá)到的目標(biāo)生態(tài)系統(tǒng)的差距，以及測量關(guān)鍵有機(jī)體在脅迫環(huán)境與非脅迫環(huán)境下的耐受性等。4.1.2生態(tài)恢復(fù)的參照系統(tǒng)和恢復(fù)途徑22如果僅選擇生態(tài)修復(fù)和改良作為目標(biāo)等級，要求就相對不那么嚴(yán)格，甚至可以不選擇參考生態(tài)系統(tǒng)，或僅選擇參考生態(tài)系統(tǒng)中的某幾個(gè)組分作為參照。一般這種情況下，生態(tài)恢復(fù)的意義就會喪失很多，變?yōu)榱藛渭兊木坝^設(shè)計(jì)，因此，從生態(tài)學(xué)理念來講，我們不但不提倡這種做法，反而更要強(qiáng)調(diào)利用參考生態(tài)系統(tǒng)，目的是為了恢復(fù)那些由于人類干擾而造成消失的重要物種和生態(tài)系統(tǒng)功能。到底要選擇什么樣的生態(tài)系統(tǒng)作為生態(tài)恢復(fù)的參考生態(tài)系統(tǒng)呢？一般情況下，有以下兩種生態(tài)系統(tǒng)可以作為參考。（1）歷史上的生態(tài)系統(tǒng)（地帶性生態(tài)系統(tǒng)）（2）現(xiàn)代自然生態(tài)系統(tǒng)

如果僅選擇生態(tài)修復(fù)和改良作為目標(biāo)等級，要求就相對不那么嚴(yán)格，23（1）歷史上的生態(tài)系統(tǒng)（地帶性生態(tài)系統(tǒng)）歷史上該地區(qū)本來的生態(tài)系統(tǒng)可以為生態(tài)恢復(fù)項(xiàng)目提供重要的參考價(jià)值。最有吸引力的生態(tài)恢復(fù)項(xiàng)目是重建生態(tài)系統(tǒng)退化之前的狀態(tài)。獲得資料的途徑有包括：歷史圖片、殘存植被（潛在植被）、歷史紀(jì)錄（書籍等）、博物館資料，以及考古證據(jù)（花粉等）。一般情況下，地帶性生態(tài)系統(tǒng)是從大尺度上確定生態(tài)恢復(fù)目標(biāo)的依據(jù)，具體地點(diǎn)生態(tài)恢復(fù)模式確定的依據(jù)是該地點(diǎn)的潛在生態(tài)系統(tǒng)類型；生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式（主要包括種類組成和配比）主要參考天然生物群落的特征而制定。（1）歷史上的生態(tài)系統(tǒng)（地帶性生態(tài)系統(tǒng)）24生態(tài)恢復(fù)是在現(xiàn)有的人工、半自然或其它退化生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過適當(dāng)?shù)娜藶榇龠M(jìn)措施，結(jié)合自然演替的“天然力量”，使這些退化類型盡快恢復(fù)為頂極的地帶性生態(tài)系統(tǒng)，以建立穩(wěn)定的、具有最大生態(tài)功能的自然生態(tài)系統(tǒng)。地帶性生態(tài)系統(tǒng)是區(qū)域尺度上的自然類型，在自然界中，生態(tài)系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)和分布都受環(huán)境條件的制約，如土壤、地形等，從而形成了小生境條件下的不同生態(tài)系統(tǒng)類型，而要落實(shí)具體地點(diǎn)的天然生態(tài)系統(tǒng)類型，則必須依靠當(dāng)?shù)氐臐撛谏鷳B(tài)系統(tǒng)類型來判定。潛在生態(tài)系統(tǒng)主要是指在沒有人類干擾的情況下一個(gè)具體地點(diǎn)應(yīng)該存在的生態(tài)系統(tǒng)類型，即該點(diǎn)天然穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)的類型。潛在生態(tài)系統(tǒng)是經(jīng)過長期進(jìn)化和自然選擇保留下來的適應(yīng)具體地點(diǎn)環(huán)境條件，并具有最大生態(tài)功能和環(huán)境效益的生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)目標(biāo)課件25（2）現(xiàn)代自然生態(tài)系統(tǒng)和恢復(fù)途徑雖然歷史的自然系統(tǒng)作為生態(tài)恢復(fù)的目標(biāo)參照系統(tǒng)是最理想的，但是，生態(tài)系統(tǒng)也是隨時(shí)間變化而變化，地球上沒有一成不變的生態(tài)系統(tǒng)，即使在不受人類干擾狀況下，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也會隨著自然環(huán)境的變化，歷史的發(fā)展等而變化，會產(chǎn)生自然的新的現(xiàn)代生態(tài)系統(tǒng)。因此，除了選擇歷史自然生態(tài)系統(tǒng)外，更為現(xiàn)實(shí)和科學(xué)的考慮是，參照現(xiàn)代自然生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征來規(guī)劃和設(shè)計(jì)生態(tài)恢復(fù)的目標(biāo)參照系統(tǒng)。（2）現(xiàn)代自然生態(tài)系統(tǒng)和恢復(fù)途徑26三者間的關(guān)系和發(fā)展軌道既可選擇歷史自然生態(tài)系統(tǒng)，也可以選擇現(xiàn)代自然生態(tài)系統(tǒng)作為目標(biāo)系統(tǒng)。在歷史自然生態(tài)系統(tǒng)和現(xiàn)代自然生態(tài)系統(tǒng)中間，還有很多過渡類型，即：不同的演替階段，這些不同的演替階段也可以作為生態(tài)恢復(fù)的目標(biāo)生態(tài)系統(tǒng)。對一個(gè)地區(qū)不同演替階段生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征，既可以借助該研究地區(qū)研究者長期的研究成果作為依據(jù)，也可以通過歷史資料等加以判斷，另外，在的確沒有資料可以借鑒時(shí)，研究者的經(jīng)驗(yàn)判斷也是可行的。退化生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)代生態(tài)系統(tǒng)歷史生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)？恢復(fù)？時(shí)間干擾非干擾軌道三者間的關(guān)系和發(fā)展軌道退化現(xiàn)代歷史恢復(fù)？恢復(fù)？時(shí)間干擾274.1.3恢復(fù)模式恢復(fù)模式是一個(gè)包括了預(yù)期的物理、化學(xué)和生物特征的的生態(tài)恢復(fù)框架。發(fā)展一個(gè)恢復(fù)模式不僅要加強(qiáng)在地方和區(qū)域尺度上的生物多樣性和功能，也要了解兩個(gè)尺度上的限制和機(jī)遇?；謴?fù)模式的制訂需要當(dāng)前信息和歷史信息。4.1.3恢復(fù)模式284.2退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的基本原則退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建要求在遵循自然規(guī)律的基礎(chǔ)上，通過人類的作用，根據(jù)技術(shù)上適當(dāng)、經(jīng)濟(jì)上可行、社會能夠接受的原則，使受害或退化生態(tài)系統(tǒng)重新獲得健康并有益于人類生存與生活的生態(tài)系統(tǒng)重構(gòu)或再生過程。生態(tài)恢復(fù)與重建的原則一般包括自然法則、社會經(jīng)濟(jì)技術(shù)原則、美學(xué)原則3個(gè)方面(圖4.1)。自然法則是生態(tài)恢復(fù)與重建的基本原則，也就是說，只有遵循自然規(guī)律的恢復(fù)重建才是真正意義上的恢復(fù)與重建，否則只能是背道而馳，事倍功半。社會經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件是生態(tài)恢復(fù)重建的后盾和支柱，在一定尺度上制約著恢復(fù)重建的可能性、水平與深度。美學(xué)原則是指退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建應(yīng)給人以美的享受。4.2退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的基本原則退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建要29地理學(xué)原則區(qū)域性原則差異性原則地帶性原則自然法則生態(tài)學(xué)原則主導(dǎo)生態(tài)因子原則限制性與耐性定律能量流動與物質(zhì)循環(huán)原則種群密度制約與物種相互作用原則生態(tài)位與生物互補(bǔ)原則邊緣效應(yīng)與干擾原則生態(tài)演替原則生物多樣性原則食物鏈與食物網(wǎng)原則綴塊-廊道-基底的景觀格局原則空間異質(zhì)性原則時(shí)空尺度與等級理論原則圖4.1恢復(fù)生態(tài)學(xué)的基本原則地理學(xué)原則區(qū)域性原則差異性原則地帶性原則自然法則生態(tài)學(xué)原則主30自然法則系統(tǒng)學(xué)原則整體原則協(xié)同恢復(fù)重建原則耗散結(jié)構(gòu)與開放性原則可控性原則社會經(jīng)濟(jì)技術(shù)原則經(jīng)濟(jì)可行性與可承受性原則技術(shù)可操作性原則社會可接受性原則無害化原則最小風(fēng)險(xiǎn)原則生物、生態(tài)與工程技術(shù)相結(jié)合原則效益原則可持續(xù)發(fā)展原則美學(xué)原則景觀美學(xué)原則健康原則精神文化娛悅原則續(xù)圖4.1恢復(fù)生態(tài)學(xué)的基本原則自然法則系統(tǒng)學(xué)原則整體原則協(xié)同恢復(fù)重建原則耗散結(jié)構(gòu)與開放性原314.3恢復(fù)成功的標(biāo)準(zhǔn)Bradsaw（1987）提出的五個(gè)判斷標(biāo)準(zhǔn)：可持續(xù)性（可自然更新）、不可侵入性（象自然群落一樣能抵御入侵）、生產(chǎn)力（與自然群落一樣高）、營養(yǎng)保持力（與自然群落相近）、生物間具有相互作用。Davis等認(rèn)為：系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能恢復(fù)到接近受干擾前的水平；結(jié)構(gòu)恢復(fù)指標(biāo)是鄉(xiāng)土種的豐富度，功能恢復(fù)的指標(biāo)包括初級和次級生產(chǎn)力、食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)、及其在物種組成與生態(tài)系統(tǒng)過程中的反饋。即能夠獲得所期望的物種豐富度，確認(rèn)群落結(jié)構(gòu)與功能間的聯(lián)結(jié)已形成。4.3恢復(fù)成功的標(biāo)準(zhǔn)32Careher和Knapp（1995）采用記分卡方法評價(jià)恢復(fù)度：選擇生態(tài)系統(tǒng)中具有一定波動幅度的重要參數(shù)（如種類、空間層次、生產(chǎn)力等），分析生態(tài)恢復(fù)過程中各參數(shù)是否已達(dá)到正常波動范圍。Constanza（1998）等認(rèn)為：生態(tài)恢復(fù)的終極目標(biāo)是恢復(fù)并維持生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價(jià)值（Ecosystemservice）。包括產(chǎn)品生產(chǎn)，生物多樣性，景觀功能，花粉、種子傳播，殺蟲，凈化水、空氣，緩解旱澇災(zāi)害，土壤形成、保護(hù)與更新，廢物的去毒和分解，營養(yǎng)循環(huán)和轉(zhuǎn)移，保護(hù)海岸帶，防止紫外線，調(diào)節(jié)氣候等。Careher和Knapp（1995）采用記分卡方法評價(jià)恢復(fù)33國際恢復(fù)生態(tài)學(xué)會(SER)提出了生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的多項(xiàng)指標(biāo)可以作為評價(jià)生態(tài)恢復(fù)是否成功的標(biāo)準(zhǔn)(SERPrimer,2000)。但是，在實(shí)踐操作中，不可能采用所有的指標(biāo)來評價(jià)，因?yàn)橛行┲笜?biāo)的測定難度較大或代價(jià)太大，如測定養(yǎng)分循環(huán)速率等。盡管如此，但是對于一個(gè)生態(tài)恢復(fù)項(xiàng)目來說，在進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)相關(guān)過程中，同時(shí)采用一個(gè)監(jiān)測體系來跟蹤生態(tài)恢復(fù)中一些重要指標(biāo)的變化情況是非常必要的。國際恢復(fù)生態(tài)學(xué)會(SER)提出了生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的多項(xiàng)指標(biāo)34對于選擇那些指標(biāo)作為監(jiān)測對象，Dale和Beyeler(2001)提出了以下幾個(gè)原則來選擇生態(tài)恢復(fù)指標(biāo)，那就是：易測定、對干擾的敏感性（高）、在恢復(fù)過程中發(fā)生重大問題時(shí)可預(yù)先產(chǎn)生不良信號、可納入信息資料的管理、完整性、能對脅迫產(chǎn)生響應(yīng)、干擾和時(shí)間和響應(yīng)幅度較小。從中可以看出，挑選的監(jiān)測指標(biāo)一般是生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵組分，這些組分狀態(tài)的變化要能確保監(jiān)測到生態(tài)系統(tǒng)在任何時(shí)空上的變化。以下是vanAndel(2006)建議的一個(gè)評價(jià)指標(biāo)體系，可以被用來反映生態(tài)恢復(fù)不同等級上的成功性。對于選擇那些指標(biāo)作為監(jiān)測對象，Dale和Beyeler(2035不同恢復(fù)等級上測量生態(tài)恢復(fù)成功程度的生態(tài)系統(tǒng)特性的適用性+表示適于選擇；-表示不適于選擇生態(tài)系統(tǒng)特性恢復(fù)等級改良修復(fù)恢復(fù)物種的組成特征--+本地鄉(xiāng)土種--+不同營養(yǎng)級的功能群--+正常的循環(huán)功能-++合適的物理環(huán)境+++在景觀尺度上的完整性++-外界的威脅是否消除或降低++-相對于干擾的彈性大小++-自我調(diào)節(jié)能力+--從這些指標(biāo)的選擇可以看出，對恢復(fù)生態(tài)學(xué)家來說，一定要具備社會的視角，不要僅僅專注于生態(tài)學(xué)理論，而應(yīng)將生態(tài)恢復(fù)中技術(shù)層面的問題放在恰當(dāng)?shù)奈恢?，必須清楚每一?xiàng)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，然后將其融入整個(gè)社會的大型建設(shè)項(xiàng)目中，才能確保生態(tài)恢復(fù)的最終成功。不同恢復(fù)等級上測量生態(tài)恢復(fù)成功程度的生態(tài)系統(tǒng)特性的適用性+36非生物或環(huán)境要素的恢復(fù)技術(shù)：包括土壤恢復(fù)技術(shù)、水體恢復(fù)技術(shù)和空氣恢復(fù)技術(shù)。生物因素的恢復(fù)技術(shù)：包括物種、種群和群落的恢復(fù)技術(shù)。生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)技術(shù)：包括生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的總體規(guī)劃、設(shè)計(jì)與組裝技術(shù)。生態(tài)景觀的恢復(fù)技術(shù)：包括生態(tài)系統(tǒng)鏈接與集成技術(shù)。4.4生態(tài)恢復(fù)的方法4.4.1技術(shù)體系分類非生物或環(huán)境要素的恢復(fù)技術(shù)：包括土壤恢復(fù)技術(shù)、水體恢復(fù)技術(shù)和37恢復(fù)類型恢復(fù)對象技術(shù)體系技術(shù)類型非生物環(huán)境因素土壤土壤肥力恢復(fù)技術(shù)少耕免耕、綠肥有機(jī)肥施用、生物培肥、化學(xué)改良、聚土改土、土壤結(jié)構(gòu)熟化等技術(shù)水土流失控制與保持技術(shù)坡面水土保持林、草技術(shù)、生物籬笆、土石工程（小水庫、谷坊、魚鱗坑）、等高耕作、復(fù)合農(nóng)林牧等技術(shù)土壤污染控制與恢復(fù)技術(shù)土壤生物自凈、施加抑制劑、移土客土、深翻埋藏、廢氣場的資源化利用等技術(shù)大氣大氣污染控制與恢復(fù)技術(shù)新興能源替代、生物吸附、煙塵控制等技術(shù)全球變化控制技術(shù)可再生能源、溫室氣體的固定轉(zhuǎn)換、無公害產(chǎn)品生產(chǎn)開發(fā)、土地優(yōu)化利用與覆蓋等技術(shù)水體水體污染控制技術(shù)物理處理（如過濾、沉淀）、化學(xué)處理、生物處理、氧化塘、水體富營養(yǎng)化控制等技術(shù)節(jié)水技術(shù)地膜覆蓋技術(shù)；集水技術(shù)；節(jié)水灌溉（滴灌）4.4.2技術(shù)體系類型簡介表1生態(tài)恢復(fù)的技術(shù)體系恢復(fù)類型恢復(fù)對象技術(shù)體系技術(shù)類型非生物環(huán)境因素土壤土壤肥力恢38恢復(fù)類型恢復(fù)對象技術(shù)體系技術(shù)類型生物因素物種物種選育與繁殖技術(shù)基因工程、種子庫、野生物種的馴化等技術(shù)物種引入與恢復(fù)技術(shù)先鋒種引入、土壤種子庫引入、鄉(xiāng)土種種苗庫重建、天敵引入、林草植被再生等技術(shù)種群物種保護(hù)技術(shù)就地保護(hù)、遷地保護(hù)、自然保護(hù)區(qū)分類管理等技術(shù)種群動態(tài)調(diào)控技術(shù)種群規(guī)模、年齡結(jié)構(gòu)、密度、性比等調(diào)控技術(shù)種群行為控制技術(shù)種群競爭、他感、捕食、寄生、共生、遷移等行為調(diào)控技術(shù)群落群落結(jié)構(gòu)優(yōu)化配置組建技術(shù)林灌草搭配、群落組建、生態(tài)位優(yōu)化配置、林分改造、擇伐、透光撫育等技術(shù)群落演替控制與恢復(fù)技術(shù)原生與次生快速演替、封山育林、水生與旱生演替、內(nèi)生與外生演替等技術(shù)恢復(fù)類型恢復(fù)對象技術(shù)體系技術(shù)類型生物因素物種物種選育與繁殖技39恢復(fù)類型恢復(fù)對象技術(shù)體系技術(shù)類型生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能生態(tài)評價(jià)與規(guī)劃技術(shù)土地資源評價(jià)與規(guī)劃、環(huán)境評價(jià)與規(guī)劃、景觀生態(tài)評價(jià)與規(guī)劃、4S輔助技術(shù)(RS、GIS、GPS、ES)生態(tài)系統(tǒng)組裝與集成技術(shù)生態(tài)工程設(shè)計(jì)、景觀設(shè)計(jì)、生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建與集成等技術(shù)景觀結(jié)構(gòu)功能生態(tài)系統(tǒng)鏈接技術(shù)生物保護(hù)區(qū)網(wǎng)絡(luò)、城市農(nóng)村規(guī)劃、流域綜合治理等技術(shù)附生態(tài)工程修復(fù)技術(shù)恢復(fù)類型恢復(fù)對象技術(shù)體系技術(shù)類型生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能生態(tài)評價(jià)與規(guī)40不同類型(如森林、草地、農(nóng)田、濕地、湖泊、河流、海洋)、不同程度的退化生態(tài)系統(tǒng)，其恢復(fù)方法亦不同。從生態(tài)系統(tǒng)的組成成分角度看，主要包括非生物和生物系統(tǒng)的恢復(fù)。無機(jī)環(huán)境的恢復(fù)技術(shù)包括水體恢復(fù)技術(shù)(如控制污染、去除富營養(yǎng)化、換水、積木、排澇和灌溉技術(shù))、土壤恢復(fù)技術(shù)(如耕作制度和方式的改變、施肥、土壤改良、表土穩(wěn)定、控制水土侵蝕、換土及分解污染物等)、空氣恢復(fù)技術(shù)(如煙塵吸附、生物和化學(xué)吸附等)。生物系統(tǒng)的恢復(fù)技術(shù)包括植被(物種的引入、品種改良、植物快速繁殖、植物的搭配、植物的種植、林分改造等)、消費(fèi)者(捕食者的引進(jìn)、病蟲害的控制)和分解者(微生物的引種及控制)的重建技術(shù)和生態(tài)規(guī)劃技術(shù)(RS、GIS、GPS)的應(yīng)用。不同類型(如森林、草地、農(nóng)田、濕地、湖泊、河流、海洋)、不41在生態(tài)恢復(fù)實(shí)踐中，同一項(xiàng)目可能會應(yīng)用上述多種技術(shù)。例如，余作岳等在極度退化的土地上恢復(fù)熱帶季鬧林過程中，采用生物與丁程措施相結(jié)合的方法，通過重建先鋒群落、配置多層次多物種鄉(xiāng)土樹的闊葉林和重建復(fù)合農(nóng)林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)等三個(gè)步驟取得了成功。總之．生態(tài)恢復(fù)中最重要的還是綜合考慮實(shí)際情況，充分利用各種技術(shù)，通過研究與實(shí)踐，盡快地恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而恢復(fù)其功能，實(shí)現(xiàn)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會和美學(xué)效益的統(tǒng)一。在生態(tài)恢復(fù)實(shí)踐中，同一項(xiàng)目可能會應(yīng)用上述多種技術(shù)。例如，余424.4.3生態(tài)恢復(fù)技術(shù)的選擇原則（1）因地因類制宜原則根據(jù)恢復(fù)類型即非生物因素（如大氣、土壤、水體）、生物因素（物種、種群、群落）、生態(tài)系統(tǒng)、景觀等選擇相應(yīng)的生態(tài)恢復(fù)技術(shù)。根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境條件（溫度、營養(yǎng)、土壤、光照、水分等）和社會經(jīng)濟(jì)條件（如管理水平、社會需求、資金狀況、風(fēng)險(xiǎn)承受能力、經(jīng)濟(jì)效益等）選用合適的生態(tài)恢復(fù)技術(shù)。4.4.3生態(tài)恢復(fù)技術(shù)的選擇原則（1）因地因類制宜原則根據(jù)43（2）、生態(tài)學(xué)原則適當(dāng)輸入輔助能的原則：適當(dāng)輸入輔助能，可以改變生態(tài)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高生態(tài)系統(tǒng)能流途徑的效率，加快生態(tài)恢復(fù)的進(jìn)程。再生循環(huán)與商品生產(chǎn)原則：生態(tài)恢復(fù)的目標(biāo)是同步取得生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會三方面效益，通過再生循環(huán)，高效、低耗、高產(chǎn)地生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。生物多樣性原則：生態(tài)恢復(fù)技術(shù)要求充分利用各生態(tài)位和多層次分級利用物質(zhì)，因此在選擇過程中要注重生物多樣性的增加與保護(hù)。時(shí)間節(jié)律原則：生態(tài)技術(shù)的選擇必須遵循環(huán)境因子和生物機(jī)能的周期性節(jié)律。（2）、生態(tài)學(xué)原則適當(dāng)輸入輔助能的原則：適當(dāng)輸入輔助能，可以44生物種群選擇原則：根據(jù)生態(tài)恢復(fù)的目的和自然環(huán)境條件選擇適生種群。種群匹配原則：根據(jù)生物互生共生、生態(tài)位等原理，選擇匹配次要種群，建造復(fù)合群體。人工壓縮演替周期原則：生態(tài)恢復(fù)技術(shù)的選擇應(yīng)盡量模擬自然生態(tài)系統(tǒng)形成演替規(guī)律，人工壓縮更替周期，縮短生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)演替的時(shí)間。種群置換原則：采用人工種群代替自然種群的生態(tài)恢復(fù)技術(shù)時(shí)，應(yīng)遵循環(huán)種群置換原則，選擇習(xí)性相近的種群。經(jīng)濟(jì)效益原則：生態(tài)恢復(fù)技術(shù)的選擇應(yīng)盡量使其經(jīng)濟(jì)效益最大化。生物種群選擇原則：根據(jù)生態(tài)恢復(fù)的目的和自然環(huán)境條件選擇適生種454.5生態(tài)恢復(fù)的時(shí)間退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)時(shí)間與生態(tài)系統(tǒng)類型、退化程度、恢復(fù)方向、人為促進(jìn)程度等因素密切相關(guān)。一般來說，退化程度輕的系統(tǒng)恢復(fù)時(shí)間要短些；濕熱地帶的生態(tài)恢復(fù)要快于干冷地帶；不同生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)時(shí)間也不一樣：土壤恢復(fù)比生物群落恢復(fù)慢，農(nóng)田和草地比森林恢復(fù)的快。4.5生態(tài)恢復(fù)的時(shí)間退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)時(shí)間與生態(tài)系統(tǒng)類型、46內(nèi)容包括：引言、概念規(guī)劃、準(zhǔn)備工作、設(shè)計(jì)實(shí)施、工作實(shí)施、實(shí)施后的工作、評價(jià)和宣傳。共51項(xiàng)指導(dǎo)方針。4.6生態(tài)恢復(fù)工程管理指南內(nèi)容包括：引言、概念規(guī)劃、準(zhǔn)備工作、設(shè)計(jì)實(shí)施、工作實(shí)施、實(shí)施474.7生態(tài)恢復(fù)的監(jiān)測和評估用于評估恢復(fù)成果的生態(tài)系統(tǒng)變量很多，在有限的時(shí)間內(nèi)不能全部測定，需要評估人員有選擇的進(jìn)行篩選。生態(tài)評估的方法有3種：直接比較、特征分析、軌跡分析4.7生態(tài)恢復(fù)的監(jiān)測和評估用于評估恢復(fù)成果的生態(tài)系統(tǒng)變量很484.8生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)后的特征生物特征·植被覆蓋度提高·生物多樣性增加·群落組成發(fā)生變化·群落結(jié)構(gòu)分層明顯·小型動物數(shù)量和種類增加·生產(chǎn)力提高·食物鏈變長非生物特征·土壤理化性質(zhì)改善·水土流失減少·小氣候發(fā)生變化·景觀斑塊穩(wěn)定性增加·生態(tài)服務(wù)功能增強(qiáng)4.8生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)后的特征生物特征495、種群的局部適應(yīng)在生態(tài)恢復(fù)中的應(yīng)用Thankyou!5、種群的局部適應(yīng)在生態(tài)恢復(fù)中的應(yīng)用Thankyou!50第四章退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)恢復(fù)生態(tài)學(xué)的研究對象是退化生態(tài)系統(tǒng)，退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)涉及到許多方面，有恢復(fù)的目標(biāo)、原則、方法、過程、機(jī)理等等。生態(tài)恢復(fù)的最本質(zhì)問題是恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的必要功能并使之具有系統(tǒng)自我維持能力。第四章退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)恢復(fù)生態(tài)學(xué)的研究對象是退化生態(tài)系統(tǒng)51生態(tài)恢復(fù)的主要目標(biāo)是恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能生態(tài)恢復(fù)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的恢復(fù)，也同時(shí)強(qiáng)調(diào)生態(tài)系統(tǒng)組分的所有生物因素。在生態(tài)系統(tǒng)中，生物有機(jī)體的配置既能從物種組成的格局和結(jié)構(gòu)上加以確認(rèn)，也能從生態(tài)系統(tǒng)的功能特征上加以識別，如：初級生產(chǎn)者、食草動物、食肉動物、分解者、固氮者、傳粉者等。生物組分往往指食物網(wǎng)或營養(yǎng)級結(jié)構(gòu)，食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)與生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)系是決定生態(tài)系統(tǒng)是否穩(wěn)定和平衡的基礎(chǔ)，是生態(tài)系統(tǒng)研究中最核心的問題，也是恢復(fù)生態(tài)學(xué)需要了解的基本問題。生態(tài)恢復(fù)的主要目標(biāo)是恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能生態(tài)恢復(fù)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)52這是一只在黃河口地區(qū)極為少見的國家二級保護(hù)動物，學(xué)名為白腹山雕，雙翼展開后約1米。該鳥在黃河口出現(xiàn)，說明濕地生態(tài)的恢復(fù)和猛禽食物鏈的形成已呈良好狀態(tài)。這是一只在黃河口地區(qū)極為少見的國家二級保護(hù)動物，學(xué)名為白腹山53內(nèi)蒙古野生動物生態(tài)鏈逐漸恢復(fù)近年來，內(nèi)蒙古實(shí)施圍封轉(zhuǎn)移、封山育林、禁牧還草等多項(xiàng)大型生態(tài)工程，隨著生態(tài)狀況日益好轉(zhuǎn)，大批狼、鹿、狐貍、鷹等野生動物又出現(xiàn)在草原山地，野生動物自然形態(tài)的生態(tài)鏈逐漸開始恢復(fù)。在內(nèi)蒙古西部阿拉善盟草原上生活的的野生跳鼠

內(nèi)蒙古呼倫貝爾草原上翩翩起舞的野鶴內(nèi)蒙古野生動物生態(tài)鏈逐漸恢復(fù)近年來，內(nèi)蒙古實(shí)施圍封轉(zhuǎn)移、封山54蒙古錫林郭勒草原上的野鷹在捕捉老鼠(2004)內(nèi)蒙古錫林郭勒草原上的野生狐貍蒙古錫林郭勒草原上的野鷹在捕捉老鼠(2004)內(nèi)蒙古錫林郭勒55內(nèi)蒙古錫林郭勒草原上的野生蜥蜴（2004年9月）內(nèi)蒙古西部阿拉善盟賀蘭山下的野生馬鹿內(nèi)蒙古呼倫貝爾草原上生活的野狼內(nèi)蒙古錫林郭勒草原上的野生內(nèi)蒙古西部阿拉善盟賀蘭山下的野生馬56杭州濕地保護(hù)顯效“一曲溪流一曲煙”重現(xiàn)杭州濕地保護(hù)顯效“一曲溪流一曲煙”重現(xiàn)574.1生態(tài)恢復(fù)的目標(biāo)與模式廣義的恢復(fù)目標(biāo)是通過修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)功能并補(bǔ)充生物組分，而使受損生態(tài)系統(tǒng)回到一個(gè)更自然的條件下，理想的恢復(fù)應(yīng)同時(shí)滿足區(qū)域和地方的目標(biāo)。Hobbs和Norton(1996)認(rèn)為恢復(fù)退化生態(tài)系統(tǒng)的目標(biāo)包括：建立合理的內(nèi)容組成(種類豐富度及多度)、結(jié)構(gòu)(植被和土壤的垂直結(jié)構(gòu))、格局(生態(tài)系統(tǒng)成分的水平安排)、異質(zhì)性(各組分由多個(gè)變量組成)、功能(諸如水、能量、物質(zhì)流動等基本生態(tài)過程的表現(xiàn))。4.1.1生態(tài)恢復(fù)的目標(biāo)4.1生態(tài)恢復(fù)的目標(biāo)與模式廣義的恢復(fù)目標(biāo)是通過修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)58開展生態(tài)恢復(fù)工程的目標(biāo)（章家恩和徐琪，1999）：★恢復(fù)諸如廢棄礦地等極度退化的生境；★提高退化土地的生產(chǎn)力；★在被保護(hù)的景觀內(nèi)去除干擾以加強(qiáng)保護(hù)；★對現(xiàn)有生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行合理利用和保護(hù)，維護(hù)其服務(wù)功能。4.1.1生態(tài)恢復(fù)的目標(biāo)開展生態(tài)恢復(fù)工程的目標(biāo)（章家恩和徐琪，1999）：4.1.159由于生態(tài)系統(tǒng)具有復(fù)雜性和動態(tài)性，雖然恢復(fù)生態(tài)學(xué)強(qiáng)調(diào)對受損生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù)，但恢復(fù)生態(tài)學(xué)：首要目標(biāo)：保護(hù)自然生態(tài)系統(tǒng)，發(fā)揮其在生態(tài)恢復(fù)中具有重要的參考價(jià)值；2.恢復(fù)現(xiàn)有的退化生態(tài)系統(tǒng)，尤其是與人類關(guān)系密切的生態(tài)系統(tǒng)；3.對現(xiàn)有的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行合理管理，避免退化；保持區(qū)域文化的可持續(xù)發(fā)展；4.實(shí)現(xiàn)景觀層次的整合性，保持生物多樣性及良好的生態(tài)環(huán)境?？傊?，根據(jù)不同的社會、經(jīng)濟(jì)、文化與生活需要，人們往往會對不同的退化生態(tài)系統(tǒng)制定不同水平的恢復(fù)目標(biāo)。由于生態(tài)系統(tǒng)具有復(fù)雜性和動態(tài)性，雖然恢復(fù)生態(tài)學(xué)強(qiáng)調(diào)對受損生態(tài)60無論對什么類型的退化生態(tài)系統(tǒng)，都存在一些基本的恢復(fù)目標(biāo)或要求：實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的地表基底穩(wěn)定性，保證生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)演替與發(fā)展；恢復(fù)植被和土壤，保證一定的植被覆蓋率和土壤肥力；增加種類組成和生物多樣性；實(shí)現(xiàn)生物群落的恢復(fù)，提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力和自我維持力；減少或控制環(huán)境污染；增加視覺和美學(xué)效果。無論對什么類型的退化生態(tài)系統(tǒng)，都存在一些基本的恢復(fù)目標(biāo)或要求61一般情況下，對于一個(gè)特殊的生態(tài)恢復(fù)項(xiàng)目來說，其目標(biāo)包含兩層含義，一是將其恢復(fù)到接近于受損前的結(jié)構(gòu)和功能，另外，也可以重建一個(gè)在相應(yīng)恢復(fù)地點(diǎn)以前沒有存在過的生態(tài)系統(tǒng)。顯然，由于人類干擾的極度破壞，目前的絕大多數(shù)恢復(fù)項(xiàng)目在制定目標(biāo)時(shí)，要恢復(fù)當(dāng)?shù)卦纳鷳B(tài)系統(tǒng)已經(jīng)難上加難，且不現(xiàn)實(shí)，而重建接近于或類似于地帶性的生態(tài)系統(tǒng)則更具有可操作性。

例如：對于廢棄的耕作地，在漫長的人類開發(fā)歷史中，大量的施肥措施已經(jīng)導(dǎo)致土壤養(yǎng)分含量大大升高，而如果要將其恢復(fù)為野生自然條件下的原生生態(tài)系統(tǒng)幾乎是難以完成的。在目前的地球上，由于農(nóng)業(yè)活動導(dǎo)致的土壤養(yǎng)分含量增加，大氣中不斷增加的氮沉降等影響，即使由于水土流失等原因而使地表土壤大量流失，但仍然導(dǎo)致了越來越多的高生產(chǎn)力生態(tài)系統(tǒng)，如富營養(yǎng)化的水體、氮沉降（氮施肥）的森林等。一般情況下，對于一個(gè)特殊的生態(tài)恢復(fù)項(xiàng)目來說，其目標(biāo)包含兩層含62因此，恢復(fù)生態(tài)學(xué)在考慮生態(tài)恢復(fù)的概念、方法和恢復(fù)目標(biāo)時(shí)，必須考慮當(dāng)代的時(shí)代和環(huán)境背景。Higgs(1997)強(qiáng)調(diào)，好的生態(tài)恢復(fù)應(yīng)該擴(kuò)大視野，要將歷史、社會、文化、政治、美學(xué)和道德等因素都納入生態(tài)恢復(fù)的考慮范圍內(nèi)。實(shí)際上，在確定生態(tài)恢復(fù)目標(biāo)時(shí)，我們往往會利用歷史資料來判斷生態(tài)系統(tǒng)以前的狀態(tài)(例如：歷史記錄、書籍、圖片甚至古地質(zhì)資料等)，但這種代價(jià)一般都非常大，體現(xiàn)在兩個(gè)方面，第一，我們的祖先也和我們大多數(shù)一樣，沒有給我們留下比較完整的自然歷史檔案，我們要么只能從零散的文獻(xiàn)片斷中尋找到蛛絲馬跡，要么只能借用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)通過考古來獲取信息；第二，即使我們找到了資料，確定了當(dāng)?shù)卦鷳B(tài)系統(tǒng)的類型和特征，但歷史的長河早已將其面貌蕩滌的無影無蹤，雖然恢復(fù)其本來面目價(jià)值極高，但代價(jià)是巨大的。由此可見，生態(tài)恢復(fù)科學(xué)家在研究生態(tài)恢復(fù)過程中，應(yīng)該盡可能收集所研究景觀內(nèi)的歷史、社會和人類的發(fā)展過程資料，這些資料對制定恰當(dāng)合理的恢復(fù)目標(biāo)，以及制定合理有效的恢復(fù)路徑，以及相應(yīng)的技術(shù)措施等均是必要的。因此，恢復(fù)生態(tài)學(xué)在考慮生態(tài)恢復(fù)的概念、方法和恢復(fù)目標(biāo)時(shí)，必須63Ehrenfeld(2000)從物種、生態(tài)系統(tǒng)功能和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)三個(gè)方面對生態(tài)恢復(fù)目標(biāo)的相對優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了歸納整理，這三個(gè)方面的主要內(nèi)容如下：（1）物種當(dāng)利用物種水平作為恢復(fù)目標(biāo)來設(shè)計(jì)恢復(fù)方案時(shí)，通常會運(yùn)用以下幾個(gè)指標(biāo)：關(guān)鍵種(keystonespecies)：這些種類往往與生態(tài)系統(tǒng)的特殊功能有關(guān)，如光合能力，提供土壤動物和相關(guān)植物的棲息地；瀕危種(endangeredspecies)：雖然對這些種類的功能有些泛化，但最為恢復(fù)目標(biāo)仍然是必要的；功能團(tuán)(assemblages)：與生態(tài)系統(tǒng)的總體功能相聯(lián)系。

以物種作為恢復(fù)目標(biāo)的優(yōu)點(diǎn)在于，能夠在當(dāng)?shù)鼗蛉虺叨壬贤炀饶切┨厥獾臑l臨滅絕的物種，但其缺點(diǎn)也顯而易見，即：由于忽視了景觀和生態(tài)系統(tǒng)總體，因此會產(chǎn)生長期的不利后果，如過分強(qiáng)調(diào)某一個(gè)物種或某一組物種，從而對其他物種產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的環(huán)境壓力，并最終導(dǎo)致那些物種種群的消退（引入外來種，桉樹）。Ehrenfeld(2000)從物種、生態(tài)系統(tǒng)功能和生態(tài)系64（2）生態(tài)系統(tǒng)功能利用生態(tài)系統(tǒng)功能作為恢復(fù)目標(biāo)來設(shè)計(jì)恢復(fù)方案，可以具體設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)的不同結(jié)構(gòu)組分，并將其有效聯(lián)系起來而更有效的運(yùn)轉(zhuǎn)。在設(shè)計(jì)時(shí)，主要考慮以下組分和過程：物質(zhì)和能量流動：例如系統(tǒng)內(nèi)各組分內(nèi)和各組分間，以及系統(tǒng)間的物質(zhì)能量轉(zhuǎn)化率和庫動態(tài)等；生物組分：生物量，物種組成，營養(yǎng)級，養(yǎng)分庫等；非生物因素：例如養(yǎng)分庫和養(yǎng)分循環(huán)中的活性等；生態(tài)系統(tǒng)架構(gòu)：如物質(zhì)要素的發(fā)展和系統(tǒng)各組分的分布格局等。這個(gè)方法在制定生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)目標(biāo)是被鼓勵的。其缺點(diǎn)主要有：第一，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和生物多樣性的關(guān)系仍然不明確；第二，生態(tài)系統(tǒng)邊界通常難以界定，但通常可以通過小流域的方法解決此問題。（2）生態(tài)系統(tǒng)功能65（3）生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)其實(shí)與上面所列舉的四項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)功能，以及物種水平的恢復(fù)目標(biāo)是密切聯(lián)系的。由于生物多樣性在評價(jià)生態(tài)恢復(fù)方面的局限性，因此，隨之產(chǎn)生了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評價(jià)方法。生態(tài)系統(tǒng)評價(jià)是社會（政府、公眾和研究者）需要對生態(tài)恢復(fù)的效果進(jìn)行評估的背景下產(chǎn)生的，最重要的目的是對全球的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行評估，主要包括經(jīng)濟(jì)評價(jià)和生態(tài)評價(jià)兩方面。（3）生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)其實(shí)與上面66（3）生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評價(jià)A.經(jīng)濟(jì)評價(jià)經(jīng)濟(jì)評價(jià)的前提是能夠用貨幣衡量生態(tài)系統(tǒng)功能、提供商品和服務(wù)的價(jià)值，從而能夠用成本-效益理論分析生態(tài)系統(tǒng)的收支狀況。因而，Dabbertetal.(1998)提出了以下四種生態(tài)系統(tǒng)所能提供的價(jià)值：a.直接價(jià)值：例如提供地下飲用水等；b.間接價(jià)值：如凈化空氣，降解污染物等；c.選擇價(jià)值：如提供娛樂等；d.非使用價(jià)值：是指生態(tài)系統(tǒng)的固有的存在價(jià)值，如物種的生存，種群的維持等。在利用經(jīng)典經(jīng)濟(jì)術(shù)語評價(jià)以上四種價(jià)值時(shí)，其困難程度從上到下依次增大，直接價(jià)值比較容易能夠通過經(jīng)濟(jì)價(jià)值進(jìn)行衡量，而非使用價(jià)值則很難用貨幣來度量。為了解決這一問題，經(jīng)濟(jì)學(xué)家們一般采取所謂的“支付意愿”(willingness-to-pay)的方法來度量這些難以直接用貨幣定量的這些指標(biāo)，如：環(huán)境條件優(yōu)越地點(diǎn)的房價(jià)高于環(huán)境差的地方。（3）生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評價(jià)A.經(jīng)濟(jì)評價(jià)67（3）生態(tài)系統(tǒng)評價(jià)B.生態(tài)評價(jià)近年來，對生態(tài)系統(tǒng)性質(zhì)和功能的生態(tài)評價(jià)有多種形式，最典型的有生態(tài)足跡(ecologicalfootprint)和生態(tài)系統(tǒng)健康等。生態(tài)足跡產(chǎn)生于上世紀(jì)末，或稱生態(tài)空間占用，最早是由加拿大生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)家WilliamRees等在1992年提出，并在1996年完善的一種衡量人類對自然資源利用程度以及自然界為人類提供的生命支持服務(wù)功能的方法。該方法通過估算維持人類的自然資源消費(fèi)量和同化人類產(chǎn)生的廢棄物所需要的生態(tài)生產(chǎn)性空間面積大小，并與給定人口區(qū)域的生態(tài)承載力進(jìn)行比較，來衡量區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r。該方法自提出以來在世界各國引起了強(qiáng)烈反響，并在短時(shí)期內(nèi)就不同的地域空間尺度、不同的社會領(lǐng)域進(jìn)行了模型方法的運(yùn)用和實(shí)踐，其理論方法和計(jì)算模型在迅速地發(fā)展和完善。生態(tài)足跡是一種可以將人口、收入、資源應(yīng)用和資源有效性匯總為一個(gè)簡單、通用的進(jìn)行比較的便利手段。生態(tài)足跡是指能夠持續(xù)地提供資源或消納廢物的、具有生物生產(chǎn)力的地域空間，它從具體的生物物理量角度研究自然資本消費(fèi)的空間。（3）生態(tài)系統(tǒng)評價(jià)B.生態(tài)評價(jià)68（3）生態(tài)系統(tǒng)評價(jià)生態(tài)系統(tǒng)健康是指生態(tài)系統(tǒng)沒有病痛反應(yīng)、穩(wěn)定且可持續(xù)發(fā)展，即生態(tài)系統(tǒng)隨著時(shí)間的進(jìn)程有活力并且能維持其組織及自主性，在外界脅迫下容易恢復(fù)(Rapport，1998,1999)。其目標(biāo)是保護(hù)和增強(qiáng)區(qū)域環(huán)境容量的恢復(fù)力，維持生產(chǎn)力并保持自然界為人類服務(wù)的功能。生態(tài)系統(tǒng)健康只是一種隱喻，它是評價(jià)生態(tài)系統(tǒng)最佳狀態(tài)的一種方式?？赏ㄟ^全面研究生態(tài)系統(tǒng)在脅迫下的特征，根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)條件進(jìn)行系統(tǒng)診斷，找出生態(tài)系統(tǒng)退化或不健康的預(yù)警指標(biāo)，進(jìn)而防止其退化(Rapport，1998)。生態(tài)系統(tǒng)健康的標(biāo)準(zhǔn)有活力、恢復(fù)力、組織、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的維持、管理選擇、外部輸入減少、對鄰近系統(tǒng)的影響及人類健康影響等8個(gè)方面，它們分屬于生物物理范疇、社會經(jīng)濟(jì)范疇、人類健康范疇以及一定的時(shí)間、空間范疇。這8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中最重要的是前3個(gè)方面(Rapport，1998)。（3）生態(tài)系統(tǒng)評價(jià)生態(tài)系統(tǒng)健康69（3）生態(tài)系統(tǒng)評價(jià)活力(vigour)：即生態(tài)系統(tǒng)的能量輸入和營養(yǎng)循環(huán)容量，具體指標(biāo)為生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)力和物質(zhì)循環(huán)。在一定范圍內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的能量輸入越多，物質(zhì)循環(huán)越快，活力就越高，但這并不意味著能量輸入高和物質(zhì)循環(huán)快生態(tài)系統(tǒng)就更健康。恢復(fù)力(resilience)：即脅迫消失時(shí)，系統(tǒng)克服壓力及反彈回復(fù)的能力。具體指標(biāo)為自然干擾的恢復(fù)速率和生態(tài)系統(tǒng)對自然干擾的抵抗力。一般認(rèn)為受脅迫生態(tài)系統(tǒng)比不受脅迫生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力更小。組織(organization)：即系統(tǒng)的復(fù)雜性，這一特征會隨生態(tài)系統(tǒng)的次生演替而發(fā)生變化。具體指標(biāo)為生態(tài)系統(tǒng)中r-對策種與k-對策種的比率，短命種與長命種的比率，外來種與鄉(xiāng)土種的比率，共生程度，鄉(xiāng)土種的消亡等。一般認(rèn)為，生態(tài)系統(tǒng)的組織越復(fù)雜就越健康。（3）生態(tài)系統(tǒng)評價(jià)活力(vigour)：即生態(tài)系統(tǒng)的能量輸入70在我們設(shè)計(jì)生態(tài)恢復(fù)目標(biāo)時(shí)，理想情況是應(yīng)涉及到以上三種目標(biāo)，使得公眾和管理者也能參與，并能被公眾和管理者所能接受，這樣才能恢復(fù)一個(gè)能夠自我維持的生態(tài)系統(tǒng)。就像Cairns(2000)所言：“大型的生態(tài)恢復(fù)項(xiàng)目是無法展開的，除非公眾社會認(rèn)可其目的和目標(biāo)；另外，生態(tài)恢復(fù)項(xiàng)目是無法持久的，除非公眾社會對其具有足夠的尊重從而保護(hù)其完整性”。但是，在一個(gè)生態(tài)恢復(fù)項(xiàng)目中要包含如此眾多的目標(biāo)通常是難以做到的，因?yàn)橘Y源以及經(jīng)費(fèi)通常是有限的。在我們設(shè)計(jì)生態(tài)恢復(fù)目標(biāo)時(shí)，理想情況是應(yīng)涉及到以上三種目標(biāo)，使714.1.2生態(tài)恢復(fù)的參照系統(tǒng)和恢復(fù)途徑在制定生態(tài)恢復(fù)方案的過程中，選擇哪種目標(biāo)首先依賴于對生態(tài)恢復(fù)等級的選擇，即：真正的生態(tài)恢復(fù)、修復(fù)和改良。如果選擇真正的生態(tài)恢復(fù)作為目標(biāo)等級，那么選擇一個(gè)參考生態(tài)系統(tǒng)(referenceecosystem)作為模板，從而根據(jù)模板的結(jié)構(gòu)和功能來制定恢復(fù)方案是必要的。對參考生態(tài)系統(tǒng)的研究能提供眾多有用信息，幫助理解生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)過程中的關(guān)鍵過程和環(huán)節(jié)，而這些過程和環(huán)節(jié)則關(guān)系到生態(tài)恢復(fù)路徑和方向的選擇。對這些要素的掌握可以幫助解決生態(tài)恢復(fù)過程中的主要問題，比如估計(jì)被干擾生態(tài)系統(tǒng)的退化程度，估計(jì)退化生態(tài)系統(tǒng)與需要達(dá)到的目標(biāo)生態(tài)系統(tǒng)的差距，以及測量關(guān)鍵有機(jī)體在脅迫環(huán)境與非脅迫環(huán)境下的耐受性等。4.1.2生態(tài)恢復(fù)的參照系統(tǒng)和恢復(fù)途徑72如果僅選擇生態(tài)修復(fù)和改良作為目標(biāo)等級，要求就相對不那么嚴(yán)格，甚至可以不選擇參考生態(tài)系統(tǒng)，或僅選擇參考生態(tài)系統(tǒng)中的某幾個(gè)組分作為參照。一般這種情況下，生態(tài)恢復(fù)的意義就會喪失很多，變?yōu)榱藛渭兊木坝^設(shè)計(jì)，因此，從生態(tài)學(xué)理念來講，我們不但不提倡這種做法，反而更要強(qiáng)調(diào)利用參考生態(tài)系統(tǒng)，目的是為了恢復(fù)那些由于人類干擾而造成消失的重要物種和生態(tài)系統(tǒng)功能。到底要選擇什么樣的生態(tài)系統(tǒng)作為生態(tài)恢復(fù)的參考生態(tài)系統(tǒng)呢？一般情況下，有以下兩種生態(tài)系統(tǒng)可以作為參考。（1）歷史上的生態(tài)系統(tǒng)（地帶性生態(tài)系統(tǒng)）（2）現(xiàn)代自然生態(tài)系統(tǒng)

如果僅選擇生態(tài)修復(fù)和改良作為目標(biāo)等級，要求就相對不那么嚴(yán)格，73（1）歷史上的生態(tài)系統(tǒng)（地帶性生態(tài)系統(tǒng)）歷史上該地區(qū)本來的生態(tài)系統(tǒng)可以為生態(tài)恢復(fù)項(xiàng)目提供重要的參考價(jià)值。最有吸引力的生態(tài)恢復(fù)項(xiàng)目是重建生態(tài)系統(tǒng)退化之前的狀態(tài)。獲得資料的途徑有包括：歷史圖片、殘存植被（潛在植被）、歷史紀(jì)錄（書籍等）、博物館資料，以及考古證據(jù)（花粉等）。一般情況下，地帶性生態(tài)系統(tǒng)是從大尺度上確定生態(tài)恢復(fù)目標(biāo)的依據(jù)，具體地點(diǎn)生態(tài)恢復(fù)模式確定的依據(jù)是該地點(diǎn)的潛在生態(tài)系統(tǒng)類型；生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式（主要包括種類組成和配比）主要參考天然生物群落的特征而制定。（1）歷史上的生態(tài)系統(tǒng)（地帶性生態(tài)系統(tǒng)）74生態(tài)恢復(fù)是在現(xiàn)有的人工、半自然或其它退化生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過適當(dāng)?shù)娜藶榇龠M(jìn)措施，結(jié)合自然演替的“天然力量”，使這些退化類型盡快恢復(fù)為頂極的地帶性生態(tài)系統(tǒng)，以建立穩(wěn)定的、具有最大生態(tài)功能的自然生態(tài)系統(tǒng)。地帶性生態(tài)系統(tǒng)是區(qū)域尺度上的自然類型，在自然界中，生態(tài)系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)和分布都受環(huán)境條件的制約，如土壤、地形等，從而形成了小生境條件下的不同生態(tài)系統(tǒng)類型，而要落實(shí)具體地點(diǎn)的天然生態(tài)系統(tǒng)類型，則必須依靠當(dāng)?shù)氐臐撛谏鷳B(tài)系統(tǒng)類型來判定。潛在生態(tài)系統(tǒng)主要是指在沒有人類干擾的情況下一個(gè)具體地點(diǎn)應(yīng)該存在的生態(tài)系統(tǒng)類型，即該點(diǎn)天然穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)的類型。潛在生態(tài)系統(tǒng)是經(jīng)過長期進(jìn)化和自然選擇保留下來的適應(yīng)具體地點(diǎn)環(huán)境條件，并具有最大生態(tài)功能和環(huán)境效益的生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)目標(biāo)課件75（2）現(xiàn)代自然生態(tài)系統(tǒng)和恢復(fù)途徑雖然歷史的自然系統(tǒng)作為生態(tài)恢復(fù)的目標(biāo)參照系統(tǒng)是最理想的，但是，生態(tài)系統(tǒng)也是隨時(shí)間變化而變化，地球上沒有一成不變的生態(tài)系統(tǒng)，即使在不受人類干擾狀況下，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也會隨著自然環(huán)境的變化，歷史的發(fā)展等而變化，會產(chǎn)生自然的新的現(xiàn)代生態(tài)系統(tǒng)。因此，除了選擇歷史自然生態(tài)系統(tǒng)外，更為現(xiàn)實(shí)和科學(xué)的考慮是，參照現(xiàn)代自然生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征來規(guī)劃和設(shè)計(jì)生態(tài)恢復(fù)的目標(biāo)參照系統(tǒng)。（2）現(xiàn)代自然生態(tài)系統(tǒng)和恢復(fù)途徑76三者間的關(guān)系和發(fā)展軌道既可選擇歷史自然生態(tài)系統(tǒng)，也可以選擇現(xiàn)代自然生態(tài)系統(tǒng)作為目標(biāo)系統(tǒng)。在歷史自然生態(tài)系統(tǒng)和現(xiàn)代自然生態(tài)系統(tǒng)中間，還有很多過渡類型，即：不同的演替階段，這些不同的演替階段也可以作為生態(tài)恢復(fù)的目標(biāo)生態(tài)系統(tǒng)。對一個(gè)地區(qū)不同演替階段生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征，既可以借助該研究地區(qū)研究者長期的研究成果作為依據(jù)，也可以通過歷史資料等加以判斷，另外，在的確沒有資料可以借鑒時(shí)，研究者的經(jīng)驗(yàn)判斷也是可行的。退化生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)代生態(tài)系統(tǒng)歷史生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)？恢復(fù)？時(shí)間干擾非干擾軌道三者間的關(guān)系和發(fā)展軌道退化現(xiàn)代歷史恢復(fù)？恢復(fù)？時(shí)間干擾774.1.3恢復(fù)模式恢復(fù)模式是一個(gè)包括了預(yù)期的物理、化學(xué)和生物特征的的生態(tài)恢復(fù)框架。發(fā)展一個(gè)恢復(fù)模式不僅要加強(qiáng)在地方和區(qū)域尺度上的生物多樣性和功能，也要了解兩個(gè)尺度上的限制和機(jī)遇?；謴?fù)模式的制訂需要當(dāng)前信息和歷史信息。4.1.3恢復(fù)模式784.2退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的基本原則退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建要求在遵循自然規(guī)律的基礎(chǔ)上，通過人類的作用，根據(jù)技術(shù)上適當(dāng)、經(jīng)濟(jì)上可行、社會能夠接受的原則，使受害或退化生態(tài)系統(tǒng)重新獲得健康并有益于人類生存與生活的生態(tài)系統(tǒng)重構(gòu)或再生過程。生態(tài)恢復(fù)與重建的原則一般包括自然法則、社會經(jīng)濟(jì)技術(shù)原則、美學(xué)原則3個(gè)方面(圖4.1)。自然法則是生態(tài)恢復(fù)與重建的基本原則，也就是說，只有遵循自然規(guī)律的恢復(fù)重建才是真正意義上的恢復(fù)與重建，否則只能是背道而馳，事倍功半。社會經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件是生態(tài)恢復(fù)重建的后盾和支柱，在一定尺度上制約著恢復(fù)重建的可能性、水平與深度。美學(xué)原則是指退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建應(yīng)給人以美的享受。4.2退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的基本原則退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建要79地理學(xué)原則區(qū)域性原則差異性原則地帶性原則自然法則生態(tài)學(xué)原則主導(dǎo)生態(tài)因子原則限制性與耐性定律能量流動與物質(zhì)循環(huán)原則種群密度制約與物種相互作用原則生態(tài)位與生物互補(bǔ)原則邊緣效應(yīng)與干擾原則生態(tài)演替原則生物多樣性原則食物鏈與食物網(wǎng)原則綴塊-廊道-基底的景觀格局原則空間異質(zhì)性原則時(shí)空尺度與等級理論原則圖4.1恢復(fù)生態(tài)學(xué)的基本原則地理學(xué)原則區(qū)域性原則差異性原則地帶性原則自然法則生態(tài)學(xué)原則主80自然法則系統(tǒng)學(xué)原則整體原則協(xié)同恢復(fù)重建原則耗散結(jié)構(gòu)與開放性原則可控性原則社會經(jīng)濟(jì)技術(shù)原則經(jīng)濟(jì)可行性與可承受性原則技術(shù)可操作性原則社會可接受性原則無害化原則最小風(fēng)險(xiǎn)原則生物、生態(tài)與工程技術(shù)相結(jié)合原則效益原則可持續(xù)發(fā)展原則美學(xué)原則景觀美學(xué)原則健康原則精神文化娛悅原則續(xù)圖4.1恢復(fù)生態(tài)學(xué)的基本原則自然法則系統(tǒng)學(xué)原則整體原則協(xié)同恢復(fù)重建原則耗散結(jié)構(gòu)與開放性原814.3恢復(fù)成功的標(biāo)準(zhǔn)Bradsaw（1987）提出的五個(gè)判斷標(biāo)準(zhǔn)：可持續(xù)性（可自然更新）、不可侵入性（象自然群落一樣能抵御入侵）、生產(chǎn)力（與自然群落一樣高）、營養(yǎng)保持力（與自然群落相近）、生物間具有相互作用。Davis等認(rèn)為：系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能恢復(fù)到接近受干擾前的水平；結(jié)構(gòu)恢復(fù)指標(biāo)是鄉(xiāng)土種的豐富度，功能恢復(fù)的指標(biāo)包括初級和次級生產(chǎn)力、食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)、及其在物種組成與生態(tài)系統(tǒng)過程中的反饋。即能夠獲得所期望的物種豐富度，確認(rèn)群落結(jié)構(gòu)與功能間的聯(lián)結(jié)已形成。4.3恢復(fù)成功的標(biāo)準(zhǔn)82Careher和Knapp（1995）采用記分卡方法評價(jià)恢復(fù)度：選擇生態(tài)系統(tǒng)中具有一定波動幅度的重要參數(shù)（如種類、空間層次、生產(chǎn)力等），分析生態(tài)恢復(fù)過程中各參數(shù)是否已達(dá)到正常波動范圍。Constanza（1998）等認(rèn)為：生態(tài)恢復(fù)的終極目標(biāo)是恢復(fù)并維持生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價(jià)值（Ecosystemservice）。包括產(chǎn)品生產(chǎn)，生物多樣性，景觀功能，花粉、種子傳播，殺蟲，凈化水、空氣，緩解旱澇災(zāi)害，土壤形成、保護(hù)與更新，廢物的去毒和分解，營養(yǎng)循環(huán)和轉(zhuǎn)移，保護(hù)海岸帶，防止紫外線，調(diào)節(jié)氣候等。Careher和Knapp（1995）采用記分卡方法評價(jià)恢復(fù)83國際恢復(fù)生態(tài)學(xué)會(SER)提出了生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的多項(xiàng)指標(biāo)可以作為評價(jià)生態(tài)恢復(fù)是否成功的標(biāo)準(zhǔn)(SERPrimer,2000)。但是，在實(shí)踐操作中，不可能采用所有的指標(biāo)來評價(jià)，因?yàn)橛行┲笜?biāo)的測定難度較大或代價(jià)太大，如測定養(yǎng)分循環(huán)速率等。盡管如此，但是對于一個(gè)生態(tài)恢復(fù)項(xiàng)目來說，在進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)相關(guān)過程中，同時(shí)采用一個(gè)監(jiān)測體系來跟蹤生態(tài)恢復(fù)中一些重要指標(biāo)的變化情況是非常必要的。國際恢復(fù)生態(tài)學(xué)會(SER)提出了生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的多項(xiàng)指標(biāo)84對于選擇那些指標(biāo)作為監(jiān)測對象，Dale和Beyeler(2001)提出了以下幾個(gè)原則來選擇生態(tài)恢復(fù)指標(biāo)，那就是：易測定、對干擾的敏感性（高）、在恢復(fù)過程中發(fā)生重大問題時(shí)可預(yù)先產(chǎn)生不良信號、可納入信息資料的管理、完整性、能對脅迫產(chǎn)生響應(yīng)、干擾和時(shí)間和響應(yīng)幅度較小。從中可以看出，挑選的監(jiān)測指標(biāo)一般是生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵組分，這些組分狀態(tài)的變化要能確保監(jiān)測到生態(tài)系統(tǒng)在任何時(shí)空上的變化。以下是vanAndel(2006)建議的一個(gè)評價(jià)指標(biāo)體系，可以被用來反映生態(tài)恢復(fù)不同等級上的成功性。對于選擇那些指標(biāo)作為監(jiān)測對象，Dale和Beyeler(2085不同恢復(fù)等級上測量生態(tài)恢復(fù)成功程度的生態(tài)系統(tǒng)特性的適用性+表示適于選擇；-表示不適于選擇生態(tài)系統(tǒng)特性恢復(fù)等級改良修復(fù)恢復(fù)物種的組成特征--+本地鄉(xiāng)土種--+不同營養(yǎng)級的功能群--+正常的循環(huán)功能-++合適的物理環(huán)境+++在景觀尺度上的完整性++-外界的威脅是否消除或降低++-相對于干擾的彈性大小++-自我調(diào)節(jié)能力+--從這些指標(biāo)的選擇可以看出，對恢復(fù)生態(tài)學(xué)家來說，一定要具備社會的視角，不要僅僅專注于生態(tài)學(xué)理論，而應(yīng)將生態(tài)恢復(fù)中技術(shù)層面的問題放在恰當(dāng)?shù)奈恢茫仨毲宄恳豁?xiàng)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，然后將其融入整個(gè)社會的大型建設(shè)項(xiàng)目中，才能確保生態(tài)恢復(fù)的最終成功。不同恢復(fù)等級上測量生態(tài)恢復(fù)成功程度的生態(tài)系統(tǒng)特性的適用性+86非生物或環(huán)境要素的恢復(fù)技術(shù)：包括土壤恢復(fù)技術(shù)、水體恢復(fù)技術(shù)和空氣恢復(fù)技術(shù)。生物因素的恢復(fù)技術(shù)：包括物種、種群和群落的恢復(fù)技術(shù)。生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)技術(shù)：包括生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的總體規(guī)劃、設(shè)計(jì)與組裝技術(shù)。生態(tài)景觀的恢復(fù)技術(shù)：包括生態(tài)系統(tǒng)鏈接與集成技術(shù)。4.4生態(tài)恢復(fù)的方法4.4.1技術(shù)體系分類非生物或環(huán)境要素的恢復(fù)技術(shù)：包括土壤恢復(fù)技術(shù)、水體恢復(fù)技術(shù)和87恢復(fù)類型恢復(fù)對象技術(shù)體系技術(shù)類型非生物環(huán)境因素土壤土壤肥力恢復(fù)技術(shù)少耕免耕、綠肥有機(jī)肥施用、生物培肥、化學(xué)改良、聚土改土、土壤結(jié)構(gòu)熟化等技術(shù)水土流失控制與保持技術(shù)坡面水土保持林、草技術(shù)、生物籬笆、土石工程（小水庫、谷坊、魚鱗坑）、等高耕作、復(fù)合農(nóng)林牧等技術(shù)土壤污染控制與恢復(fù)技術(shù)土壤生物自凈、施加抑制劑、移土客土、深翻埋藏、廢氣場的資源化利用等技術(shù)大氣大氣污染控制與恢復(fù)技術(shù)新興能源替代、生物吸附、煙塵控制等技術(shù)全球變化控制技術(shù)可再生能源、溫室氣體的固定轉(zhuǎn)換、無公害產(chǎn)品生產(chǎn)開發(fā)、土地優(yōu)化利用與覆蓋等技術(shù)水體水體污染控制技術(shù)物理處理（如過濾、沉淀）、化學(xué)處理、生物處理、氧化塘、水體富營養(yǎng)化控制等技術(shù)節(jié)水技術(shù)地膜覆蓋技術(shù)；集水技術(shù)；節(jié)水