森林生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)

1、chapter-4 chapter-4 森林生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)森林生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)v森林是生物種類最多，生物生產(chǎn)量最高的一個陸地生態(tài)森林是生物種類最多，生物生產(chǎn)量最高的一個陸地生態(tài)系統(tǒng)，它以巨大的生產(chǎn)力維持著各種類型的消費者。系統(tǒng)，它以巨大的生產(chǎn)力維持著各種類型的消費者。因因降雨和溫度（緯度和高度）不同，而形成了不同的森林降雨和溫度（緯度和高度）不同，而形成了不同的森林群落和沿著南北梯度方向上的不同森林類型等級。群落和沿著南北梯度方向上的不同森林類型等級。v但隨著但隨著工業(yè)化工業(yè)化的興起，大片的森林被破壞，這是導(dǎo)致森的興起，大片的森林被破壞，這是導(dǎo)致森林生態(tài)系統(tǒng)退化的主要原因。林生態(tài)系統(tǒng)退化的主要原

2、因。病蟲害、干旱、洪澇、地病蟲害、干旱、洪澇、地震震等自然災(zāi)害也會導(dǎo)致森林的退化。退化后的森林生態(tài)等自然災(zāi)害也會導(dǎo)致森林的退化。退化后的森林生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力下降，生物多樣性減少，調(diào)節(jié)氣候的能力減系統(tǒng)生產(chǎn)力下降，生物多樣性減少，調(diào)節(jié)氣候的能力減弱，涵養(yǎng)水分、防風固沙的作用減弱，貯存生態(tài)系統(tǒng)營弱，涵養(yǎng)水分、防風固沙的作用減弱，貯存生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)元素的能力降低，野生動物的棲息地減少。引起水土養(yǎng)元素的能力降低，野生動物的棲息地減少。引起水土流失，沙漠化等嚴重的生態(tài)問題。森林生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)流失，沙漠化等嚴重的生態(tài)問題。森林生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)具有特殊的意義。具有特殊的意義。溫帶森林的恢復(fù)溫帶森林的恢復(fù)熱帶雨林的恢

3、復(fù)熱帶雨林的恢復(fù)熱帶干旱林的恢復(fù)熱帶干旱林的恢復(fù)v闊葉林和闊葉針葉混交林闊葉林和闊葉針葉混交林分布在溫帶地區(qū)，包括分布在溫帶地區(qū)，包括北美洲東部北美洲東部的大部分地區(qū)的大部分地區(qū)，歐洲的北部和西部，歐洲的北部和西部，中國的東部中國的東部和和日本，日本，同時在同時在南美洲、澳大利亞的南美洲、澳大利亞的東南部東南部和和新西蘭新西蘭也有分布。在比較溫暖和干旱的也有分布。在比較溫暖和干旱的氣候下，這些林地會演變成耐旱的氣候下，這些林地會演變成耐旱的常綠灌叢常綠灌叢。在。在較高緯度或高海拔的地區(qū)，會演變成以較高緯度或高海拔的地區(qū)，會演變成以針葉林針葉林為為主的林地。在原始森林退化過程不同的國家情況主的林

4、地。在原始森林退化過程不同的國家情況相差很大，歐洲和亞洲的大部分以及北美洲約相差很大，歐洲和亞洲的大部分以及北美洲約5555的原始林（的原始林（bryant bryant et al.et al.，19971997）都已經(jīng)退）都已經(jīng)退化了?；?。v成熟的成熟的溫帶天然林溫帶天然林的一般性的一般性特征特征包括：不規(guī)則的樹冠層包括：不規(guī)則的樹冠層結(jié)構(gòu)、存在天然樹種、古老的樹種保存完好、大量的枯結(jié)構(gòu)、存在天然樹種、古老的樹種保存完好、大量的枯木和相對未受人類活動干擾的土壤等。木和相對未受人類活動干擾的土壤等。v在北美東部和歐洲大陸，受人類活動干擾比較小的情況在北美東部和歐洲大陸，受人類活動干擾比較小

5、的情況下，高大喬木存活下，高大喬木存活200200500500年年甚至更長不足為奇，有報甚至更長不足為奇，有報導(dǎo)稱太平洋西北部的花旗松（導(dǎo)稱太平洋西北部的花旗松（pseudotsuga menziesiipseudotsuga menziesii）已經(jīng)存活了已經(jīng)存活了80080012001200年。在適宜的地區(qū)，喬木能長到年。在適宜的地區(qū)，喬木能長到35m35m高，直徑達高，直徑達100cm100cm（franklin franklin et alet al.,1981.,1981）。）。v人工林不具備天然林具有的多層次結(jié)構(gòu)，不同的尺寸，人工林不具備天然林具有的多層次結(jié)構(gòu)，不同的尺寸，優(yōu)勢種及

6、其分布等。優(yōu)勢種及其分布等。v枯木（枯木（dead wooddead wood）v枯木是天然林的一個重要組成部分，也是真菌、無脊椎枯木是天然林的一個重要組成部分，也是真菌、無脊椎動物、穴居的鳥類、蝙蝠等重要的避難所。動物、穴居的鳥類、蝙蝠等重要的避難所。v枯木占據(jù)了森林枯木占據(jù)了森林5 51010的部分空間，影響著生態(tài)系統(tǒng)的的部分空間，影響著生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)級和植物區(qū)系分布。營養(yǎng)級和植物區(qū)系分布。v枯木與河道兩旁林地間的綜合作用對水域生態(tài)系統(tǒng)具有枯木與河道兩旁林地間的綜合作用對水域生態(tài)系統(tǒng)具有重要意義：減少河道侵蝕，將水域分成一系列的池塘或重要意義：減少河道侵蝕，將水域分成一系列的池塘或淺灘，靜

7、水為魚類棲息提供了適宜的條件。淺灘，靜水為魚類棲息提供了適宜的條件。v在成熟林中，大的樹木殘?。ㄖ睆匠^在成熟林中，大的樹木殘骸（直徑超過15cm15cm）如斷枝、）如斷枝、枯枝和樹枝等能積累達到枯枝和樹枝等能積累達到5050150m3/hm2150m3/hm2。大的樹枝殘骸。大的樹枝殘骸經(jīng)過長期積累慢慢的腐爛，為動物提供了長期而穩(wěn)定可經(jīng)過長期積累慢慢的腐爛，為動物提供了長期而穩(wěn)定可靠的棲息地，而在傳統(tǒng)管理下，枯枝數(shù)量不到靠的棲息地，而在傳統(tǒng)管理下，枯枝數(shù)量不到5m3/hm25m3/hm2。v朽木與枯枝落葉對森林的功能與恢復(fù)非常重要。森林中的朽木與枯枝落葉對森林的功能與恢復(fù)非常重要。森林中的營

8、養(yǎng)循環(huán)與能量流動主要依賴于朽木與枯枝落葉。營養(yǎng)循環(huán)與能量流動主要依賴于朽木與枯枝落葉。v倒木通常含有高比例的碳、氮與磷和礦質(zhì)元素，如鉀、鈣、倒木通常含有高比例的碳、氮與磷和礦質(zhì)元素，如鉀、鈣、鎂與鈉。鎂與鈉。v倒木上的菌類可固氮。倒木上的菌類可固氮。v樹木的種子（例如冷杉樹木的種子（例如冷杉abiesabies和鐵杉和鐵杉tsugatsuga）以及蕨類和苔）以及蕨類和苔蘚的孢子在腐爛的倒木上得以發(fā)芽，倒木也可以為幼苗提蘚的孢子在腐爛的倒木上得以發(fā)芽，倒木也可以為幼苗提供營養(yǎng)和水分，倒木上存在的不利于苗木存活的病原菌要供營養(yǎng)和水分，倒木上存在的不利于苗木存活的病原菌要比林地少。比林地少。v許多微

9、生物、無脊椎動物、爬行類、兩棲類、鳥類和哺乳許多微生物、無脊椎動物、爬行類、兩棲類、鳥類和哺乳類要靠倒木提供隱避處和食物。這將有助于控制森林害蟲，類要靠倒木提供隱避處和食物。這將有助于控制森林害蟲，并進一步促進生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。并進一步促進生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。v人工清除倒木將降低森林的土壤肥力和生態(tài)功能。人工清除倒木將降低森林的土壤肥力和生態(tài)功能。 v原始林地中經(jīng)常分布有一些次生林地或密灌叢中沒有的原始林地中經(jīng)常分布有一些次生林地或密灌叢中沒有的物種。由于現(xiàn)存的區(qū)域太小而不能使原來的物種存活，物種。由于現(xiàn)存的區(qū)域太小而不能使原來的物種存活，或由于邊緣效應(yīng)變得越來越不適于生存。一些具有有限或由于邊緣效

10、應(yīng)變得越來越不適于生存。一些具有有限擴散能力的物種，就被限制在具有連續(xù)性森林覆蓋的地擴散能力的物種，就被限制在具有連續(xù)性森林覆蓋的地區(qū)或成熟林的區(qū)或成熟林的“小島小島”內(nèi)。內(nèi)。v這些物種經(jīng)常被看作是成熟生境的標志，由于其相對稀這些物種經(jīng)常被看作是成熟生境的標志，由于其相對稀缺性及屬性特點，它們對于森林生態(tài)系統(tǒng)的形成至關(guān)重缺性及屬性特點，它們對于森林生態(tài)系統(tǒng)的形成至關(guān)重要。要。v一些種類還可以作為生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的指示器，大型物種一些種類還可以作為生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的指示器，大型物種能夠反映生境整體特征的變化（如狼能夠反映生境整體特征的變化（如狼canis lupuscanis lupus），而），而棲息

11、地小的小型物種可以反映森林環(huán)境的細微變化。棲息地小的小型物種可以反映森林環(huán)境的細微變化。v一些物種需要大面積的森林區(qū)域作為其領(lǐng)地，尤一些物種需要大面積的森林區(qū)域作為其領(lǐng)地，尤其是哺乳動物如其是哺乳動物如狼狼和一些大型食草動物。和一些大型食草動物。v最典型的例子是最典型的例子是美洲獅美洲獅（felis concolorfelis concolor），需），需要最少要最少12900hm212900hm2的森林面積；的森林面積；美洲馴鹿美洲馴鹿，最少是，最少是幾千平方公里的森林面積。幾千平方公里的森林面積。v森林的破碎化使這些物種變得很脆弱，在較小的森林的破碎化使這些物種變得很脆弱，在較小的森林斑塊

12、內(nèi)很可能會滅絕。森林斑塊內(nèi)很可能會滅絕。v一些物種利用森林的封閉型條件抵御外敵。一些物種利用森林的封閉型條件抵御外敵。北方斑點貓頭鷹北方斑點貓頭鷹，是美國西北部成熟針葉，是美國西北部成熟針葉林中主要的物種。林中主要的物種。v同樣，許多植物由于其較強的耐陰性和不同樣，許多植物由于其較強的耐陰性和不良環(huán)境適應(yīng)能力如良環(huán)境適應(yīng)能力如地衣、真菌、甲蟲和軟地衣、真菌、甲蟲和軟體動物體動物等一起作為成熟林的指示生物。等一起作為成熟林的指示生物。v這些生物可以作為森林生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的這些生物可以作為森林生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的指指示生物示生物，也是恢復(fù)性管理的天然目標。，也是恢復(fù)性管理的天然目標。v在多種形式自然的干擾

13、下，局地氣候和土壤條件的相互在多種形式自然的干擾下，局地氣候和土壤條件的相互作用決定了天然林的形態(tài)。風、火、干旱或洪水周期性作用決定了天然林的形態(tài)。風、火、干旱或洪水周期性的破壞導(dǎo)致了森林結(jié)構(gòu)的異質(zhì)性，大大影響了森林更新的破壞導(dǎo)致了森林結(jié)構(gòu)的異質(zhì)性，大大影響了森林更新和演替的進程。和演替的進程。v這些影響在短時間內(nèi)是看不到的，這就增加了實現(xiàn)恢復(fù)這些影響在短時間內(nèi)是看不到的，這就增加了實現(xiàn)恢復(fù)目標的難度。因此，管理者應(yīng)該抓住自然干擾的根本特目標的難度。因此，管理者應(yīng)該抓住自然干擾的根本特征，了解這些自然干擾的規(guī)模、頻率和強度是如何相互征，了解這些自然干擾的規(guī)模、頻率和強度是如何相互作用，促生不同

14、類型特征的森林的作用，促生不同類型特征的森林的 。v干擾的物理強度影響森林的恢復(fù)速率。自然災(zāi)害不僅會干擾的物理強度影響森林的恢復(fù)速率。自然災(zāi)害不僅會毀壞樹木，如山體滑坡、火山爆發(fā)、洪澇災(zāi)害、嚴重的毀壞樹木，如山體滑坡、火山爆發(fā)、洪澇災(zāi)害、嚴重的火燒等甚至會破壞土壤；火燒等甚至會破壞土壤；v次嚴重的干擾如風暴、低強度的火燒、干旱等只對樹冠次嚴重的干擾如風暴、低強度的火燒、干旱等只對樹冠層有影響，而使喬木、灌木、埋藏的種子等保持原樣，層有影響，而使喬木、灌木、埋藏的種子等保持原樣，這些都有利于林地的恢復(fù)。這些都有利于林地的恢復(fù)。自然干擾自然干擾對植被變化的影響對植被變化的影響物種特征物種特征干擾事

15、件干擾事件山體滑坡山體滑坡 火燒火燒洪水洪水 干旱干旱 火山爆發(fā)火山爆發(fā)生物因素生物因素破壞的物理強度：破壞的物理強度：新物種的存活新物種的存活距種子源的距離距種子源的距離生境的變化：生境的變化：光、土壤濕度、營養(yǎng)光、土壤濕度、營養(yǎng)物質(zhì)物質(zhì)次生干擾：次生干擾：表層土壤的穩(wěn)定性表層土壤的穩(wěn)定性邊界樹木的穩(wěn)定性邊界樹木的穩(wěn)定性種子擴散類型種子擴散類型耐陰性耐陰性水和營養(yǎng)物質(zhì)需求量水和營養(yǎng)物質(zhì)需求量植被植被/種子的繁殖種子的繁殖耐水性耐水性不同的森林結(jié)構(gòu)不同的森林結(jié)構(gòu)強強 度度頻頻 率率規(guī)規(guī) 模模圖4.1 干擾方式對森林結(jié)構(gòu)的影響仿peter buckley, satoshiito，2002v在濕度

16、適中的溫帶森林中，風干擾會導(dǎo)致較小的在濕度適中的溫帶森林中，風干擾會導(dǎo)致較小的林間空地。林間空地。vrunkle runkle 對北美洲東部落葉林研究表明，林間空對北美洲東部落葉林研究表明，林間空地的面積一般小于地的面積一般小于0.1hm20.1hm2，面積較大的只占總面，面積較大的只占總面積的不到積的不到10%10%。v美國和加拿大東部海岸的歷史記載和植被研究表美國和加拿大東部海岸的歷史記載和植被研究表明：小規(guī)模風暴每隔明：小規(guī)模風暴每隔20204040年發(fā)生一次，災(zāi)難性年發(fā)生一次，災(zāi)難性風暴每隔風暴每隔100100150150年出現(xiàn)一次。年出現(xiàn)一次。v風暴的風險分析可以為林地恢復(fù)管理者確定

17、最小風暴的風險分析可以為林地恢復(fù)管理者確定最小的天然林結(jié)構(gòu)奠定基礎(chǔ)。的天然林結(jié)構(gòu)奠定基礎(chǔ)。風干擾風干擾（windthrow） v火燒是森林生態(tài)系統(tǒng)中一個不可忽視的因素，它一方火燒是森林生態(tài)系統(tǒng)中一個不可忽視的因素，它一方面對森林造成嚴重危害，因為大面積的森林火燒后森面對森林造成嚴重危害，因為大面積的森林火燒后森林環(huán)境發(fā)生急劇變化，主要是大氣、水域和土壤等領(lǐng)林環(huán)境發(fā)生急劇變化，主要是大氣、水域和土壤等領(lǐng)域內(nèi)的森林生態(tài)因子之間的生態(tài)平衡受到干擾，各種域內(nèi)的森林生態(tài)因子之間的生態(tài)平衡受到干擾，各種物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞遭到破壞，導(dǎo)致森林物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞遭到破壞，導(dǎo)致森林生態(tài)平衡的破

18、壞；生態(tài)平衡的破壞；v另一方面，它又是自然界不可缺少的生態(tài)因素，一定另一方面，它又是自然界不可缺少的生態(tài)因素，一定頻率、一定強度的火燒能維護森林生態(tài)平衡，在維持頻率、一定強度的火燒能維護森林生態(tài)平衡，在維持生物多樣性方面起著重要作用。生物多樣性方面起著重要作用。v但不管林火對森林生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的是正面還是負面的但不管林火對森林生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的是正面還是負面的作用，火燒之后林火跡地的植被恢復(fù)，是火燒后人們作用，火燒之后林火跡地的植被恢復(fù)，是火燒后人們面臨的一個重要問題。面臨的一個重要問題。 火燒火燒（burning） v在設(shè)計一個森林恢復(fù)方案時要充分考慮目標的可行性，如目前天然林的狀態(tài)，實現(xiàn)目標的技

19、術(shù)難度等。v一些管理措施的直接效果是可以看到的，如種植經(jīng)濟林、原地造林、疏伐、種植觀賞性樹木等。v但一些間接影響是無法預(yù)測的，包括林地分割（導(dǎo)致孤立和邊緣效應(yīng)）、物種滅絕、外來種入侵、大氣污染和氣候變化等（圖4.2）。高水平高水平低水低水平平1.重新引進優(yōu)勢物種重新引進優(yōu)勢物種2.林地的自然恢復(fù)林地的自然恢復(fù)降低人類影響，控制非本地物種，控制過度降低人類影響，控制非本地物種，控制過度放牧放牧考慮重新引進丟失的物種考慮重新引進丟失的物種估計最小的動力學估計最小的動力學區(qū)域和核心物種的區(qū)域和核心物種的活動范圍活動范圍恢復(fù)區(qū)域是否足夠大以支持恢復(fù)區(qū)域是否足夠大以支持“核心核心”物種或保持天然林地動力

20、學變化物種或保持天然林地動力學變化充分考慮干擾的方充分考慮干擾的方式、規(guī)模和頻率式、規(guī)模和頻率是否有目前潛在的干擾因子：是否有目前潛在的干擾因子：人類影響，非本地物種，過度人類影響，非本地物種，過度放牧？放牧？考慮：考慮：1.控制干擾方式控制干擾方式2.擴大森林面積擴大森林面積選擇恢復(fù)目標：森林類型或要恢復(fù)的環(huán)境條件選擇恢復(fù)目標：森林類型或要恢復(fù)的環(huán)境條件是否是天然的成熟林碎片和與之有關(guān)的是否是天然的成熟林碎片和與之有關(guān)的“指示物種指示物種”以半天然林地（傳統(tǒng)管理）以半天然林地（傳統(tǒng)管理）或創(chuàng)新為基礎(chǔ)選擇恢復(fù)目標或創(chuàng)新為基礎(chǔ)選擇恢復(fù)目標進一步確定起源：古生態(tài)進一步確定起源：古生態(tài)的，考古的，歷

21、史的證據(jù)的，考古的，歷史的證據(jù)是是否否是是否否圖圖 4.2 林地恢復(fù)路線林地恢復(fù)路線仿仿：parviainen et al .v恢復(fù)計劃的實施首先需要了解恢復(fù)以前的生境狀況。缺乏基礎(chǔ)數(shù)據(jù)會妨礙具體恢復(fù)目標的確定，但即使有綜合數(shù)據(jù)，也不一定滿足恢復(fù)計劃的要求。vpeterken（1996）列出了5種天然狀態(tài)以便于規(guī)劃森林的保護目標（表4.1）?；謴?fù)的最高目標是恢復(fù)到原始狀態(tài)，這就需要引進丟失的本地物種，需要在維護上大量投資。v但是，這種“真正”的野生林地的觀點忽略了森林狀態(tài)的不可逆變化，包括分化、氣候變化、外來種入侵等?；謴?fù)的控制點恢復(fù)的控制點表表4.1 森林恢復(fù)中的天然狀態(tài)森林恢復(fù)中的天然狀態(tài)

22、v如果附近地區(qū)有殘留林地存在并且有準確的歷史記錄時，就可以比較容易地確定將要恢復(fù)的森林類型。v優(yōu)先需要恢復(fù)的林地可以通過自然保護政策確定，再結(jié)合范圍大小、天然性、代表性和歷史記載等準則來選擇優(yōu)先恢復(fù)區(qū)域。v但是，對于非指定地點的選擇除了考慮恢復(fù)的潛力外，還有以下的幾個標準： 林地的選擇林地的選擇和適合性和適合性 v具有成熟林特征，如有成熟的大樹，有枯木積累等。v多樣的樹冠層組成，可能的話用以前的花粉資料確定。v存在入侵能力較差的“指示物種”。v大的密集區(qū)，能滿足核心物種的最小動態(tài)平衡面積的需求并保持自然干擾的動態(tài)變化。v具有良好歷史記錄的地方，人類影響的范圍能夠確定。v遠離人類居住的地方。v很

23、少或沒有外來種。v與周圍林地聯(lián)系密切并且具有很好的整體性。v在歐洲，許多森林保護措施是在嚴格的沒有人類的干預(yù)下操作的，parviainen等（1991）稱之為“沒有人類影響下的自由發(fā)展的森林”，不同的國家解釋差別很大，各國的恢復(fù)林地面積大小差異也很大（表4.2）。 適度的適度的人類干預(yù)人類干預(yù) 表表4.2 一些歐洲國家林地恢復(fù)大?。ㄒ恍W洲國家林地恢復(fù)大小（hm2）v如果保護區(qū)仍具有非天然特征，就需要積極的管理，進行適度的如果保護區(qū)仍具有非天然特征，就需要積極的管理，進行適度的干預(yù)。主要是通過移除非本地物種，重新引進消失的物種，以恢干預(yù)。主要是通過移除非本地物種，重新引進消失的物種，以恢復(fù)生態(tài)

24、系統(tǒng)的自然活力（表復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的自然活力（表4.3）。如加拿大）。如加拿大point pelee國家公國家公園的恢復(fù)措施不僅包括居民的階段性遷出，還包括人工造林等。園的恢復(fù)措施不僅包括居民的階段性遷出，還包括人工造林等。 適度的適度的人類干預(yù)人類干預(yù) 表表4.3林地恢復(fù)中最小的和有限的干預(yù)策略（林地恢復(fù)中最小的和有限的干預(yù)策略（peter buckley et al.，2000）v 理想的恢復(fù)區(qū)域面積應(yīng)該足以承受干擾，如在濕潤的落葉林中每年1%的干擾率意味著每年干擾1hm2的森林，需要提供100hm2的同類森林。vpickett & thompson（1978）將島嶼理論應(yīng)用于自然保護中，指出一

25、個有效的保護區(qū)必須具有足夠的面積保持物種生存與滅絕之間的平衡。v森林恢復(fù)方案中，最小動態(tài)平衡面積（mda）因森林類型的不同而有差異：易發(fā)生火燒的森林需要較大的面積，以適應(yīng)火燒襲擊并能夠在較短的時間內(nèi)恢復(fù)；而濕潤的溫性林需要較小的面積即可達到同樣的平衡。v為保證足夠安全，理論上需要增大mda以抵御周期性干擾。這個原則在保護大的，不受或少受干擾的區(qū)域中是很重要的，如美國的黃石公園。v氣候變化和污染已經(jīng)嚴重影響了森林的結(jié)構(gòu)。v通過對猶他刺柏（juniperus osteosperma）的分布研究表明，在過去4500年中刺柏的分布發(fā)生了很大變化：大約2500年前的氣候變冷破壞了許多刺柏林，隨后的氣候變

26、暖又使該物種得到恢復(fù)。最近氣候進一步變暖，再加上放牧、火燒等綜合作用加速了刺柏的遷移。v英國南部橡樹250年來的記錄表明自從1736年有記載以來，其落葉時間提前了一周左右。v污染研究同樣表明即使偏遠的森林地帶也不能躲過環(huán)境變化的影響。對歐洲森林健康追蹤調(diào)查的結(jié)果顯示，大氣中co2、o3、氮氧化物、硫氧化物含量的增加對森林產(chǎn)生了明顯的影響。氣候變化氣候變化和污染和污染 v隨著森林日益破碎化，島嶼生物地理學理論預(yù)測，現(xiàn)存的碎塊會更加孤立。v破碎化增加森林內(nèi)部的物種的脆弱性，限制了它們的擴散和遷移，也限制了營養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)。v破碎化還提高了邊緣與內(nèi)部的相對比例，一些經(jīng)驗認為邊緣效應(yīng)會滲透到森林內(nèi)部50

27、150m，但在熱帶森林中邊緣效應(yīng)對距離林地邊緣15km的物種也會產(chǎn)生影響。v具有廣泛棲息地的物種，尤其是大型食肉動物和食草動物，對這種破碎化過程更為敏感，這些物種對生態(tài)系統(tǒng)的完整性具有重要的意義。v不僅需要保護森林核心區(qū)，還需要提供一定的緩沖區(qū)域。破碎化破碎化和商業(yè)砍伐和商業(yè)砍伐v地域性原則地域性原則v不同區(qū)域具有不同的生態(tài)環(huán)境背景，如氣候條件、地貌和水文條件等，這種地域的差異性和特殊性就要求我們在恢復(fù)與重建退化生態(tài)系統(tǒng)的時候，要因地制宜，具體問題具體分析，不能照搬照抄，而應(yīng)在長期定位試驗的基礎(chǔ)上，總結(jié)經(jīng)驗，獲取優(yōu)化與成功模式，然后方可示范推廣。生態(tài)學與系統(tǒng)學原則生態(tài)學與系統(tǒng)學原則生態(tài)學原則包

28、括生態(tài)演替原則、食物鏈網(wǎng)、生態(tài)位原則等，生態(tài)學原則要求我們根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)自身的演替規(guī)律分步驟、分階段進行，循序漸進，不能急于求成。另一方面，在恢復(fù)與重建時，要從生態(tài)系統(tǒng)的層次上展開，要有整體系統(tǒng)思想。根據(jù)生物間及其與環(huán)境間的共生、互惠和競爭關(guān)系，以及生態(tài)位和生物多樣性原理，構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和生物群落。v最小風險與最大效益原則最小風險與最大效益原則v由于生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性以及某些環(huán)境要素的突變性，加由于生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性以及某些環(huán)境要素的突變性，加之人們對生態(tài)過程及其內(nèi)在運行機制認識的局限性，往之人們對生態(tài)過程及其內(nèi)在運行機制認識的局限性，往往不可能對恢復(fù)與重建的后果以及生態(tài)最終演替方向進往不可能對恢

29、復(fù)與重建的后果以及生態(tài)最終演替方向進v行準確地估計和把握，某種意義上，退化生態(tài)系統(tǒng)的恢行準確地估計和把握，某種意義上，退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建具有一定的風險性。復(fù)與重建具有一定的風險性。v生態(tài)恢復(fù)又是一個高成本投入工程，在考慮當前經(jīng)濟的生態(tài)恢復(fù)又是一個高成本投入工程，在考慮當前經(jīng)濟的承受能力的同時，又要考慮生態(tài)恢復(fù)的經(jīng)濟效益和收益承受能力的同時，又要考慮生態(tài)恢復(fù)的經(jīng)濟效益和收益周期，這是生態(tài)恢復(fù)與重建工作中十分現(xiàn)實而又為人們周期，這是生態(tài)恢復(fù)與重建工作中十分現(xiàn)實而又為人們所關(guān)心的問題。所關(guān)心的問題。v保持最小風險并獲得最大效益是生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的重要目保持最小風險并獲得最大效益是生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的重要

30、目標之一，這是實現(xiàn)生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益完美標之一，這是實現(xiàn)生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益完美統(tǒng)一的必然要求。統(tǒng)一的必然要求。（1 1）封山育林）封山育林這是簡便易行、經(jīng)濟省事的措施。中國南方封山育林可這是簡便易行、經(jīng)濟省事的措施。中國南方封山育林可為闊葉樹種創(chuàng)造適宜的生態(tài)條促使被破壞的林地的林木為闊葉樹種創(chuàng)造適宜的生態(tài)條促使被破壞的林地的林木生長，或針葉林逐漸順行演替為保持土地能力較高的針生長，或針葉林逐漸順行演替為保持土地能力較高的針闊葉混交林，進而順行演替為地帶性的季風常綠闊葉林。闊葉混交林，進而順行演替為地帶性的季風常綠闊葉林。（2 2）透光撫育）透光撫育即在先鋒林中，對已生長著的

31、一些建群樹種進行透光即在先鋒林中，對已生長著的一些建群樹種進行透光撫育，或擇伐一些先鋒樹種的個體以促進建群種的生長，撫育，或擇伐一些先鋒樹種的個體以促進建群種的生長，盡早形成地帶性植被，順行演替為生態(tài)效益最高的地帶盡早形成地帶性植被，順行演替為生態(tài)效益最高的地帶性頂極群落性頂極群落. . （3 3）森林管理）森林管理合理的管理是林地恢復(fù)中必不可少的措施，如禁止亂砍合理的管理是林地恢復(fù)中必不可少的措施，如禁止亂砍濫伐林木，將所有風倒木、枯朽木都留在原地，讓其腐濫伐林木，將所有風倒木、枯朽木都留在原地，讓其腐爛在林地增加林地有機質(zhì)等。應(yīng)該把森林的生態(tài)作用和爛在林地增加林地有機質(zhì)等。應(yīng)該把森林的生態(tài)

32、作用和采伐利用結(jié)合起來，在充分發(fā)揮森林防護作用的同時對采伐利用結(jié)合起來，在充分發(fā)揮森林防護作用的同時對實現(xiàn)對森林的利用。實現(xiàn)對森林的利用。（4 4）火燒跡地）火燒跡地火燒跡地是通過火燒的手段把地表厚厚的植被燒掉，使火燒跡地是通過火燒的手段把地表厚厚的植被燒掉，使其裸露出土壤?；馃蟛坏雇寥缆懵冻鰜?，而且草木其裸露出土壤?；馃蟛坏雇寥缆懵冻鰜?，而且草木灰又是天然的肥料，有利于林木生長。但火燒必須選擇灰又是天然的肥料，有利于林木生長。但火燒必須選擇好季節(jié)、時間，做好安全工作，否則會釀成大事故。好季節(jié)、時間，做好安全工作，否則會釀成大事故。（5 5）效應(yīng)帶、效應(yīng)島造林方法）效應(yīng)帶、效應(yīng)島造林方

33、法采用效應(yīng)帶和效應(yīng)島的方式營造人工針葉林，與天然闊采用效應(yīng)帶和效應(yīng)島的方式營造人工針葉林，與天然闊葉樹形成針闊混交，這樣可以充分發(fā)揮邊緣效應(yīng)作用，葉樹形成針闊混交，這樣可以充分發(fā)揮邊緣效應(yīng)作用，提高林分生長量加快森林的恢復(fù)速度。如在生有山楊、提高林分生長量加快森林的恢復(fù)速度。如在生有山楊、白樺等闊葉樹的火燒跡地上，每栽植白樺等闊葉樹的火燒跡地上，每栽植2 24 4行針葉樹，中行針葉樹，中間設(shè)一個間設(shè)一個4 46m6m寬的闊葉樹保留帶，為誘導(dǎo)和培育天然寬的闊葉樹保留帶，為誘導(dǎo)和培育天然闊葉樹創(chuàng)造適宜生境條件，針葉樹和闊葉樹鑲嵌分布，闊葉樹創(chuàng)造適宜生境條件，針葉樹和闊葉樹鑲嵌分布，形成有序的針闊混

34、交林。形成有序的針闊混交林。v（6 6）林分改造）林分改造v任何單獨的造林系統(tǒng)都不能準確模擬自然干擾的規(guī)模和任何單獨的造林系統(tǒng)都不能準確模擬自然干擾的規(guī)模和性質(zhì)。不過，有些系統(tǒng)和自然狀態(tài)的系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和年齡性質(zhì)。不過，有些系統(tǒng)和自然狀態(tài)的系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和年齡組成上比較相近。從表面上看大面積伐木就與火燒使天組成上比較相近。從表面上看大面積伐木就與火燒使天然林受到的破壞來很相似。簡單地說，小面積伐木然林受到的破壞來很相似。簡單地說，小面積伐木（0.010.010.05hm0.05hm2 2）去掉一些樹木形成）去掉一些樹木形成“補丁補丁”，這樣可，這樣可以有效地保持一個封閉性和連續(xù)性的樹冠層。一定時間以有

35、效地保持一個封閉性和連續(xù)性的樹冠層。一定時間內(nèi)砍伐較大一片（如內(nèi)砍伐較大一片（如0.25hm0.25hm2 2或更多），對喜光樹木有好或更多），對喜光樹木有好處。處。 v許多森林都種植非本地物種，這種恢復(fù)方法只能達到有許多森林都種植非本地物種，這種恢復(fù)方法只能達到有限的目的。但是，如果恢復(fù)林地和天然林之間有過渡林限的目的。但是，如果恢復(fù)林地和天然林之間有過渡林存在，并進行一些商業(yè)性操作以保持合適的物種多樣性存在，并進行一些商業(yè)性操作以保持合適的物種多樣性就能使系統(tǒng)達到一個平衡。就能使系統(tǒng)達到一個平衡。 v日本橫濱國立大學教授、著名植被生態(tài)學和環(huán)境保護學日本橫濱國立大學教授、著名植被生態(tài)學和環(huán)境

36、保護學家家宮脇昭宮脇昭（akira miyawakiakira miyawaki）先生提出了）先生提出了宮脇宮脇造林法，造林法， v宮脇宮脇造林法與傳統(tǒng)的造林方法，以及根據(jù)自然演替恢復(fù)造林法與傳統(tǒng)的造林方法，以及根據(jù)自然演替恢復(fù)森林相比，有以下不同：森林相比，有以下不同：v一是用該方法營造的森林是環(huán)境保護林，而不是用材林一是用該方法營造的森林是環(huán)境保護林，而不是用材林和風景林。和風景林。v二是造林用的種類是鄉(xiāng)土種類，主要是建群種類和優(yōu)勢二是造林用的種類是鄉(xiāng)土種類，主要是建群種類和優(yōu)勢種類。并且強調(diào)多種類、多層次、密植、混合。種類。并且強調(diào)多種類、多層次、密植、混合。v三是成林時間短。根據(jù)演替理

37、論和自然條件，一般的森三是成林時間短。根據(jù)演替理論和自然條件，一般的森林演替從荒山或沒有樹木的土地開始，到最終森林形成林演替從荒山或沒有樹木的土地開始，到最終森林形成v，至少要，至少要200200500500年，或上千年，而年，或上千年，而宮脇宮脇法通常只要法通常只要20205050年，時間縮短了。年，時間縮短了。v四是管理簡單，用宮脅法造林，一般在開始四是管理簡單，用宮脅法造林，一般在開始1 13 3年進行年進行除草、澆水等管理，以后就任其自然，優(yōu)勝劣汰，適者除草、澆水等管理，以后就任其自然，優(yōu)勝劣汰，適者生存。生存。宮脇宮脇教授認為，不管理就是最好的管理。教授認為，不管理就是最好的管理。

38、v（7 7）擴大現(xiàn)存林地面積）擴大現(xiàn)存林地面積v除了長期處理小的恢復(fù)區(qū)域策略外，擴大現(xiàn)存林地面除了長期處理小的恢復(fù)區(qū)域策略外，擴大現(xiàn)存林地面積也是一種可選擇的方法。積也是一種可選擇的方法。v通常的方法是通過建立緩沖區(qū)將小的幾塊林地連接起通常的方法是通過建立緩沖區(qū)將小的幾塊林地連接起來，以避免在孤立區(qū)域內(nèi)生物多樣性減少。該方法包來，以避免在孤立區(qū)域內(nèi)生物多樣性減少。該方法包括在周圍農(nóng)田或草地中種植人工林地以保護核心區(qū)域，括在周圍農(nóng)田或草地中種植人工林地以保護核心區(qū)域，但需滿足以下條件：但需滿足以下條件：v有可種植區(qū)有可種植區(qū);v新建林地應(yīng)該能迅速發(fā)展其自身的動態(tài)結(jié)構(gòu)，同時能新建林地應(yīng)該能迅速發(fā)展

39、其自身的動態(tài)結(jié)構(gòu)，同時能夠為關(guān)鍵種的生長提供完整的生境夠為關(guān)鍵種的生長提供完整的生境;v新建林地能被目標物種很快定居新建林地能被目標物種很快定居;v新林地的組成與原始林地相似。新林地的組成與原始林地相似。v由于農(nóng)田和草地的土壤條件與原來林地的土壤條件有由于農(nóng)田和草地的土壤條件與原來林地的土壤條件有很大差別，需要很長時間才能把農(nóng)田和草地生態(tài)系統(tǒng)很大差別，需要很長時間才能把農(nóng)田和草地生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)樯稚鷳B(tài)系統(tǒng)。轉(zhuǎn)變?yōu)樯稚鷳B(tài)系統(tǒng)。v擴大林地有很多方法，兩個關(guān)鍵的變量就是擴大后森擴大林地有很多方法，兩個關(guān)鍵的變量就是擴大后森林面積林面積增加量增加量和林地的和林地的分布模式分布模式。小的林地可以單個。

40、小的林地可以單個擴大，也可連在一起形成一個大林地，具體方法見圖擴大，也可連在一起形成一個大林地，具體方法見圖4.34.3。新林區(qū)（陰影部分）可以與現(xiàn)有的林地相鄰，以（新林區(qū)（陰影部分）可以與現(xiàn)有的林地相鄰，以（a a）緩沖或（）緩沖或（b)b)將林地連在一起相成連續(xù)或不連續(xù)的單位，兩者均可用于指定的造林區(qū)或（將林地連在一起相成連續(xù)或不連續(xù)的單位，兩者均可用于指定的造林區(qū)或（c) “c) “封閉封閉”，與半天然林密度相，與半天然林密度相關(guān)。仿關(guān)。仿peter buckley, satoshiito實例實例1 1加拿大安大略湖西南部加拿大安大略湖西南部point peleepoint pelee國

41、家公園森林的恢復(fù)國家公園森林的恢復(fù)實例實例2 2 英國蘇格蘭本地松林的恢復(fù)英國蘇格蘭本地松林的恢復(fù)實例實例3 3 德國的森林恢復(fù)與管理德國的森林恢復(fù)與管理實例實例1 1加拿大安大略湖西南部加拿大安大略湖西南部point peleepoint pelee國家公園森林的恢復(fù)國家公園森林的恢復(fù)（1 1）背景）背景point peleepoint pelee國家公園是加拿大最重要的保護區(qū)之一，是國際著名國家公園是加拿大最重要的保護區(qū)之一，是國際著名的觀鳥勝地。該區(qū)域在的觀鳥勝地。該區(qū)域在19181918年被指定為國家公園之前，其中的北美年被指定為國家公園之前，其中的北美喬松（喬松（pinus stro

42、buspinus strobus）已經(jīng)消失了。成為國家公園之后，土地利）已經(jīng)消失了。成為國家公園之后，土地利用傾向于生產(chǎn)水果、蔬菜以及娛樂和居住。到用傾向于生產(chǎn)水果、蔬菜以及娛樂和居住。到19601960年，公園內(nèi)建造年，公園內(nèi)建造了了600600所別墅和數(shù)不清的道路，每年有七十萬人來參觀。所別墅和數(shù)不清的道路，每年有七十萬人來參觀。（2 2）恢復(fù)策略）恢復(fù)策略19631963年，國家公園的員工啟動了一項恢復(fù)管理措施以減緩人們利用年，國家公園的員工啟動了一項恢復(fù)管理措施以減緩人們利用公園帶來的負面影響。在過去的公園帶來的負面影響。在過去的3535年中，大部分別墅和道路都被拆年中，大部分別墅和道

43、路都被拆除。并采取如下措施：種植灌木，改善地形與水文條件，控制非本除。并采取如下措施：種植灌木，改善地形與水文條件，控制非本地植被。過度放牧會對恢復(fù)進程產(chǎn)生不利影響，在地植被。過度放牧會對恢復(fù)進程產(chǎn)生不利影響，在2020世紀世紀9090年代初，年代初，趕走了一些牧群使其密度由趕走了一些牧群使其密度由4040頭頭/km2/km2降至降至1111頭頭/km2/km2，促進了草本植，促進了草本植物和灌木叢的更新。物和灌木叢的更新。（3 3）結(jié)果）結(jié)果結(jié)果表明該地區(qū)的植物群落經(jīng)過長時間恢復(fù)后其組成與參比結(jié)果表明該地區(qū)的植物群落經(jīng)過長時間恢復(fù)后其組成與參比地點的植被組成越來越相似。恢復(fù)的程度與土壤濕度、

44、樹冠地點的植被組成越來越相似。恢復(fù)的程度與土壤濕度、樹冠層蓋度有確定的聯(lián)系。隨著恢復(fù)的進行，非本地物種數(shù)目下層蓋度有確定的聯(lián)系。隨著恢復(fù)的進行，非本地物種數(shù)目下降，非本地雜草也有很大程度的減少，主要是由于干擾停止，降，非本地雜草也有很大程度的減少，主要是由于干擾停止，森林覆蓋增加。森林覆蓋增加。（1 1）背景）背景蘇格蘭高地的松林是歐洲西部的非本地樹種，孢粉學研究表明松樹花粉蘇格蘭高地的松林是歐洲西部的非本地樹種，孢粉學研究表明松樹花粉一直減少，這反映了氣候的變化，尤其是在西部高地形成了泥炭沼澤，一直減少，這反映了氣候的變化，尤其是在西部高地形成了泥炭沼澤，就將森林限制在低緯度或者可以得到灌溉

45、的地方（就將森林限制在低緯度或者可以得到灌溉的地方（osullivan,1977osullivan,1977）。）。自從中石器時代起，由火燒、放牧牛羊等人為原因?qū)ι之a(chǎn)生的影響越自從中石器時代起，由火燒、放牧牛羊等人為原因?qū)ι之a(chǎn)生的影響越來越大。到中世紀僅剩下來越大。到中世紀僅剩下4%4%。而放牧和后來鹿的踐踏阻止了森林的恢復(fù)，。而放牧和后來鹿的踐踏阻止了森林的恢復(fù)，僅保留了一些天然次生林（僅保留了一些天然次生林（forestry authority,1994forestry authority,1994）。）。（2 2）恢復(fù)策略）恢復(fù)策略a. a. 通過自然恢復(fù)擴大林地面積通過自然恢復(fù)擴大

46、林地面積 將鹿的數(shù)量到最初水平以促進其自將鹿的數(shù)量到最初水平以促進其自然恢復(fù)是一個解決辦法，另一個辦法是重新引進狼（然恢復(fù)是一個解決辦法，另一個辦法是重新引進狼（canis lupuscanis lupus）。）。b. b. 植樹造林植樹造林 在那些本地松林已不存在，但是植被、土壤和位置的歷史在那些本地松林已不存在，但是植被、土壤和位置的歷史紀錄表明條件適合的地方，種植本地樹是可行的。在過去是松林的地方，紀錄表明條件適合的地方，種植本地樹是可行的。在過去是松林的地方，通過控制放牧重新引進本地樹種。通過控制放牧重新引進本地樹種。c. c. 移除非本地人工林移除非本地人工林 許多本地松林都被非本地

47、物種包圍，包括非本地許多本地松林都被非本地物種包圍，包括非本地松樹，產(chǎn)生了外來種入侵和基因流等問題。森林委員會在一些地區(qū)內(nèi)實松樹，產(chǎn)生了外來種入侵和基因流等問題。森林委員會在一些地區(qū)內(nèi)實施了方案以去除非本地種，降低放牧壓力。施了方案以去除非本地種，降低放牧壓力。 （3 3）結(jié)果）結(jié)果從從19881988年以來，許多計劃已投入實施：恢復(fù)了年以來，許多計劃已投入實施：恢復(fù)了30003000多公頃的現(xiàn)存林多公頃的現(xiàn)存林地，種植了地，種植了11000hm211000hm2的本地林。與蘇格蘭合作的項目包括的本地林。與蘇格蘭合作的項目包括7070多個子多個子項目，對全蘇格蘭近項目，對全蘇格蘭近400400

48、個林地采取措施（不是所有的松林），到個林地采取措施（不是所有的松林），到20012001年止，總共投資年止，總共投資27002700萬英鎊。該合作對松林的前景很重要。萬英鎊。該合作對松林的前景很重要。政府不同部門之間政策上的合作、志愿者、私人對于使保護行動在政府不同部門之間政策上的合作、志愿者、私人對于使保護行動在將來的利益最大化起了很大作用。將來的利益最大化起了很大作用。 實例實例2 2 英國蘇格蘭本地松林的恢復(fù)英國蘇格蘭本地松林的恢復(fù)實例實例3 3 德國的森林恢復(fù)與管理德國的森林恢復(fù)與管理溫帶森林的恢復(fù)溫帶森林的恢復(fù)熱帶雨林的恢復(fù)熱帶雨林的恢復(fù)熱帶干旱林的恢復(fù)熱帶干旱林的恢復(fù)v熱帶雨林是地

49、球上生物多樣性最多的生態(tài)系統(tǒng)，盡管占地不到熱帶雨林是地球上生物多樣性最多的生態(tài)系統(tǒng)，盡管占地不到地球面積的地球面積的7%7%，卻為一半以上的植物和動物提供了棲息地。，卻為一半以上的植物和動物提供了棲息地。v隨著工業(yè)化的發(fā)展，大片的熱帶雨林遭到破壞，除了伐木所造隨著工業(yè)化的發(fā)展，大片的熱帶雨林遭到破壞，除了伐木所造成的破壞以外，數(shù)百萬公頃的低地熱帶雨林已經(jīng)或正在轉(zhuǎn)為他成的破壞以外，數(shù)百萬公頃的低地熱帶雨林已經(jīng)或正在轉(zhuǎn)為他用。在亞馬遜河流域和中美洲，大面積的熱帶雨林已被砍光、用。在亞馬遜河流域和中美洲，大面積的熱帶雨林已被砍光、燒光，轉(zhuǎn)化成為草場或不毛之地。燒光，轉(zhuǎn)化成為草場或不毛之地。v導(dǎo)致森林

50、破壞的因素很復(fù)雜，如過度放牧、伐木出口、農(nóng)業(yè)、導(dǎo)致森林破壞的因素很復(fù)雜，如過度放牧、伐木出口、農(nóng)業(yè)、人口增長、居住和火燒等；各因素之間又相互作用，導(dǎo)致森林人口增長、居住和火燒等；各因素之間又相互作用，導(dǎo)致森林破壞加劇。破壞加劇。v破壞熱帶雨林所帶來的最大災(zāi)難是生物多樣性的喪失。隨著熱破壞熱帶雨林所帶來的最大災(zāi)難是生物多樣性的喪失。隨著熱帶雨林的減少和破碎化，很多物種都失去了它們的棲息地，生帶雨林的減少和破碎化，很多物種都失去了它們的棲息地，生物生存和家畜品種所需要的野生基因型和醫(yī)藥資源也嚴重流失。物生存和家畜品種所需要的野生基因型和醫(yī)藥資源也嚴重流失。熱帶雨林的破壞對碳循環(huán)、土壤穩(wěn)定性、水循環(huán)

51、和生物多樣性熱帶雨林的破壞對碳循環(huán)、土壤穩(wěn)定性、水循環(huán)和生物多樣性都有深刻影響。森林退化導(dǎo)致大量都有深刻影響。森林退化導(dǎo)致大量co2co2和其他氣體釋放到大氣中，和其他氣體釋放到大氣中，影響全球氣候，估計人為排放影響全球氣候，估計人為排放co2co2中有中有23%23%是由于熱帶森林被毀是由于熱帶森林被毀引起的。引起的?；謴?fù)的限制因素恢復(fù)的限制因素加強恢復(fù)的策略加強恢復(fù)的策略熱帶雨林恢復(fù)的實例熱帶雨林恢復(fù)的實例小結(jié)小結(jié)種子雨種子雨種子被食種子被食發(fā)芽發(fā)芽樹苗存活與生樹苗存活與生長長現(xiàn)存植被現(xiàn)存植被微氣候、水和火微氣候、水和火燒燒土壤物理和化學土壤物理和化學性質(zhì)性質(zhì)菌根菌根食草動物食草動物圖4.

52、4 限制草地恢復(fù)的因素。實線框中是得到樹苗的整個過程，虛線框中是影響該過程的因素。（仿holl et al.2000）v1 1 種子的可獲性（種子的可獲性（seed availabilityseed availability）v缺乏種子是限制恢復(fù)的主要因素，主要是缺少種子傳播缺乏種子是限制恢復(fù)的主要因素，主要是缺少種子傳播途徑。因此，如果要使農(nóng)田恢復(fù)到森林，需要將熱帶雨途徑。因此，如果要使農(nóng)田恢復(fù)到森林，需要將熱帶雨林樹種的種子播種到農(nóng)田中。林樹種的種子播種到農(nóng)田中。v2 2 種子萌發(fā)率（種子萌發(fā)率（seed germinationseed germination）v草地中的種子必須能發(fā)芽才能

53、長成樹苗。草地中的種子必須能發(fā)芽才能長成樹苗。v比較草地和原始林的發(fā)芽率得到有些物種在草地中發(fā)芽比較草地和原始林的發(fā)芽率得到有些物種在草地中發(fā)芽率相當?shù)停遣荒苷J為發(fā)芽率是限制恢復(fù)的主要因素。率相當?shù)停遣荒苷J為發(fā)芽率是限制恢復(fù)的主要因素。v3 3 競爭（競爭（competitioncompetition）v在已經(jīng)獲得樹苗后，限制樹苗生長的因素包括與入侵性在已經(jīng)獲得樹苗后，限制樹苗生長的因素包括與入侵性植被競爭、微氣候條件、火燒、缺乏土壤營養(yǎng)物和食草植被競爭、微氣候條件、火燒、缺乏土壤營養(yǎng)物和食草動物等，這些因素均會阻礙樹苗的存活與生長。動物等，這些因素均會阻礙樹苗的存活與生長。v限制樹苗

54、生長最主要的因素是限制樹苗生長最主要的因素是入侵性物種入侵性物種，它們是人工，它們是人工植入或者是土地廢棄后迅速侵入的。這些競爭性物種以植入或者是土地廢棄后迅速侵入的。這些競爭性物種以多種方式限制恢復(fù)，包括遮蔭、競爭土壤水分、營養(yǎng)物多種方式限制恢復(fù)，包括遮蔭、競爭土壤水分、營養(yǎng)物質(zhì)和陽光，釋放化學物質(zhì)等。質(zhì)和陽光，釋放化學物質(zhì)等。v4 4 微氣候和火燒（微氣候和火燒（microclimate and firemicroclimate and fire）v微氣候條件也會影響樹苗的存活和生長。農(nóng)田的光照、微氣候條件也會影響樹苗的存活和生長。農(nóng)田的光照、空氣質(zhì)量和土壤溫度比森林高，但土壤濕度比森林低

55、，空氣質(zhì)量和土壤溫度比森林高，但土壤濕度比森林低，外來牧草能夠適應(yīng)強光和低的土壤濕度，這樣微氣候條外來牧草能夠適應(yīng)強光和低的土壤濕度，這樣微氣候條件對種子發(fā)芽、樹苗生長有負影響。件對種子發(fā)芽、樹苗生長有負影響。v在有明顯干季的區(qū)域，火燒會嚴重阻礙樹苗的生長，由在有明顯干季的區(qū)域，火燒會嚴重阻礙樹苗的生長，由于濫伐，引起降雨量減少，火燒越來越普遍，次生生長于濫伐，引起降雨量減少，火燒越來越普遍，次生生長區(qū)太陽輻射增強導(dǎo)致植被含水量下降。區(qū)太陽輻射增強導(dǎo)致植被含水量下降。v大多數(shù)熱帶雨林樹苗不適應(yīng)火燒，火燒引起的損失使其大多數(shù)熱帶雨林樹苗不適應(yīng)火燒，火燒引起的損失使其退回到好幾年前，這時牧草會很快

56、重新生長。退回到好幾年前，這時牧草會很快重新生長。v5、土壤營養(yǎng)物和微生物群落（、土壤營養(yǎng)物和微生物群落（soil nutrients and soil nutrients and microbial communitiesmicrobial communities）v熱帶廢棄林中營養(yǎng)物質(zhì)的缺乏限制了樹苗的生長，而磷熱帶廢棄林中營養(yǎng)物質(zhì)的缺乏限制了樹苗的生長，而磷是最常見的限制因素。有限的營養(yǎng)物質(zhì)是否限制恢復(fù)是是最常見的限制因素。有限的營養(yǎng)物質(zhì)是否限制恢復(fù)是不確定的。不確定的。v6 6 食草動物（食草動物（herbivoresherbivores）v食草動物是阻礙樹苗存活和生長的一個因素，有些

57、地方食草動物是阻礙樹苗存活和生長的一個因素，有些地方食草動物是限制恢復(fù)的主要因素。食草動物是限制恢復(fù)的主要因素。nepstad nepstad （19901990） 報報道，種植在廢棄農(nóng)場中的道，種植在廢棄農(nóng)場中的4 4種樹的樹苗種樹的樹苗1616天后有天后有30308080都被切葉蟻（都被切葉蟻（atta sexdensatta sexdens）破壞了。）破壞了。holl & quiros-holl & quiros-nietzennietzen（19991999）用本地樹種作實驗發(fā)現(xiàn)，）用本地樹種作實驗發(fā)現(xiàn)，6464的樹苗的樹苗（0.10.10.5m0.5m高）在高）在2 2年內(nèi)被兔子破壞

58、。熱帶雨林中食草年內(nèi)被兔子破壞。熱帶雨林中食草動物的影響不容忽視。動物的影響不容忽視。v7 7 社會因素（社會因素（social factorssocial factors）v社會因素往往是恢復(fù)的首要限制。例如大多數(shù)恢復(fù)方案社會因素往往是恢復(fù)的首要限制。例如大多數(shù)恢復(fù)方案實施主要的障礙就是實施主要的障礙就是資金資金和和土地用途土地用途。盡管進行恢復(fù)的。盡管進行恢復(fù)的林地通過伐木和其它活動可以提供長期收入，但農(nóng)業(yè)、林地通過伐木和其它活動可以提供長期收入，但農(nóng)業(yè)、畜牧等得到的短期收入會失去。所以應(yīng)該盡量使多種土畜牧等得到的短期收入會失去。所以應(yīng)該盡量使多種土地用途與人們的短暫需求相平衡，保持生態(tài)系

59、統(tǒng)的服務(wù)地用途與人們的短暫需求相平衡，保持生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)性。性。 v森林覆蓋率變化反映了一系列復(fù)雜的因素不僅僅指人口森林覆蓋率變化反映了一系列復(fù)雜的因素不僅僅指人口數(shù)量，還有消費水平、消費模式和技術(shù)水平。熱帶雨林數(shù)量，還有消費水平、消費模式和技術(shù)水平。熱帶雨林中提取的許多資源都被其它國家所消耗，如大多數(shù)木材中提取的許多資源都被其它國家所消耗，如大多數(shù)木材被運往日本、歐洲和美國。所以人口控制、滿足人們基被運往日本、歐洲和美國。所以人口控制、滿足人們基本需求消費模式的變化都是熱帶雨林保護和恢復(fù)的必要本需求消費模式的變化都是熱帶雨林保護和恢復(fù)的必要組成部分。組成部分。v1 1 種植本地種樹苗種植本地

60、種樹苗v加速熱帶雨林演替的通用方法就是種植生長快、耐干旱、加速熱帶雨林演替的通用方法就是種植生長快、耐干旱、能在低營養(yǎng)水平下生長的本地物種。種植樹苗會提高恢能在低營養(yǎng)水平下生長的本地物種。種植樹苗會提高恢復(fù)進程中的多樣性，改善土壤結(jié)構(gòu)和土壤營養(yǎng)物質(zhì)的利復(fù)進程中的多樣性，改善土壤結(jié)構(gòu)和土壤營養(yǎng)物質(zhì)的利用性。喬木能在恢復(fù)過程中調(diào)節(jié)氣溫和土壤溫度，最終，用性。喬木能在恢復(fù)過程中調(diào)節(jié)氣溫和土壤溫度，最終，所種的樹苗會形成樹冠層結(jié)構(gòu)，為鳥類提供棲息地，促所種的樹苗會形成樹冠層結(jié)構(gòu)，為鳥類提供棲息地，促進種子的傳播。熱帶雨林中樹苗的種植和維護也面臨挑進種子的傳播。熱帶雨林中樹苗的種植和維護也面臨挑戰(zhàn)。戰(zhàn)。