第二章-生態(tài)系統(tǒng)的退化課件

第一節(jié)退化生態(tài)系統(tǒng)分類一、根據退化過程及生態(tài)學特征劃分陸地退化生態(tài)系統(tǒng)（6類）裸地：又稱光板地，是沒有植物生長的裸露地面，是群落形成、發(fā)育和演替的最初條件和場所環(huán)境條件極端，分為原生裸地（過去從未生長過植物，自然干擾形成）和次生裸地（原來有植物生長，后經破壞而形成，認為干擾形成）。森林采伐跡地：人為干擾造成，其退化狀態(tài)因采伐的強度和頻度而異。與這類型同質的退化生態(tài)系統(tǒng)包括過度干擾破壞形成的草原跡地和灌叢跡地。棄耕地：人為干擾形成，退化狀態(tài)因棄耕時間而定。第一節(jié)退化生態(tài)系統(tǒng)分類一、根據退化過程及生態(tài)學特征劃分1荒漠化地：荒漠化由自然干擾或人為干擾而形成。最嚴重的荒漠化地即為不長植物的荒漠化、石漠化裸地。目前荒漠化現(xiàn)象日趨嚴重，未來20年內全世界約有1/3的耕地將會因為荒漠化現(xiàn)象而消失。采礦廢棄地：指被采礦活動破壞的、未經治理而無法使用的土地，包括四類：a廢石堆廢棄地：由剝離表土、開采的廢石及低品位礦石堆積所形成的；b開采坑廢棄地：隨著礦物的開采形成大量的采空區(qū)域；c尾礦廢棄地：利用各種分選方法選出精礦后的剩余物排放形成的；d采石礦廢棄地：開采石料而形成的。垃圾堆放場：又稱垃圾填埋場，是人為干擾形成的堆積來自家庭、城市、工業(yè)等的廢棄物的地方?；哪兀夯哪勺匀桓蓴_或人為干擾而形成。最嚴重的荒漠化地2水生生態(tài)系統(tǒng)水生生態(tài)系統(tǒng)分為淡水生態(tài)系統(tǒng)和海洋生態(tài)系統(tǒng)，前者主要指陸地湖泊和河流生態(tài)系統(tǒng)，后者為廣闊的海洋。此外水生生態(tài)系統(tǒng)還包括在陸地中的干旱、半干旱地區(qū)也還分布著少量的咸水湖泊。水生生態(tài)系統(tǒng)的退化主要在于輸入水量減少、水體面積縮減、水體污染和富營養(yǎng)化，導致水生生物種群數(shù)量減少，甚至滅絕。水生生態(tài)系統(tǒng)水生生態(tài)系統(tǒng)分為淡水生態(tài)系統(tǒng)和海洋生態(tài)系統(tǒng)，前者3土壤潛育化首先使水利工程，溝渠水庫周圍由于壩渠漏水。其次可能是潛水出露，排灌不分離，串灌造成土壤長期浸泡。土壤處于洼地、比較小的平原、山谷澗地等地區(qū)，排水不良使形成此生潛育化的根本原因。

我國南方大力推廣三季稻，復種指數(shù)大大提高，干濕交替時間縮短，犁底層加厚并更緊實，阻礙了透水。排水不良

水過多

過度耕墾

形成原因定義：潛育化是指土壤長期滯水，嚴重缺氧，產生較多還原物質，使高價鐵、錳化合物轉化為低價狀態(tài)，使土壤變成藍灰色或青灰色的現(xiàn)象。土壤潛育化首先使水利工程，溝渠水庫周圍由于壩渠漏水。其次可能4大氣退化系統(tǒng)大氣污染 通常是指由于人類活動或自然過程引起某些物質進入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達到足夠的時間，并因此危害了人體的舒適、健康和福利或環(huán)境污染的現(xiàn)象現(xiàn)今眾多學者比較關注的是酸雨、光化學煙霧、硫酸型煙霧等眾多大氣污染現(xiàn)象。全球氣候變化 是指在全球范圍內，氣候平均狀態(tài)統(tǒng)計學意義上的巨大改變或者維持較長一段時間（典型的為10年或更長）的氣候變動。大氣退化系統(tǒng)大氣污染5人類-自然復合生態(tài)系統(tǒng)人類社會是一類以人的行為為主導、自然環(huán)境為依托、資源流動為命脈、社會體制為經絡的人工生態(tài)系統(tǒng)。復合生態(tài)系統(tǒng)的功能可用八面體來表示，其六個頂點分別表示系統(tǒng)的生產加工、生活消費、資源供給、環(huán)境接納、人工控制和自然緩沖功能，它們相生相克，構成了錯復雜的人類生態(tài)關系，包括人與自然之間的促進、抑制、適應、改造關系；人對資源的開發(fā)利用、儲存、揚棄關系以及人類生產、生活活動中的競爭、共生、隸屬、互補關系。人類-自然復合生態(tài)系統(tǒng)人類社會是一類以人的行為為主導、自然6二、根據生態(tài)系統(tǒng)的性質劃分自然生態(tài)系統(tǒng)森林退化生態(tài)系統(tǒng)草原退化生態(tài)系統(tǒng)荒漠退化生態(tài)系統(tǒng)濕地退化生態(tài)系統(tǒng)水生退生態(tài)系統(tǒng)（見2.1.1）苔原退化生態(tài)系統(tǒng)高山退化生態(tài)系統(tǒng)二、根據生態(tài)系統(tǒng)的性質劃分自然生態(tài)系統(tǒng)7森林退化生態(tài)系統(tǒng)

定義：國際組織對森林退化定義的基本內涵是一致的，即指林木產品和生態(tài)服務功能的逆向改變。

退化原因：森林退化的動力是人為干擾（人類活動）和自然干擾（異常性自然災害），其中最主要的是人為因素（強度干擾）；自然干擾作用遠遠小于人為干擾對森林退化?？傮w上，近代森林面積減少表現(xiàn)的森林退化是由過度干擾造成的，尤其是來自人類的過度干擾。其中，森林的過度采伐是最主要的干擾；而森林的采伐又是環(huán)境、社會、經濟、文化和政治等諸多因素相互作用的結果。這些因素在各個時期、各個國家交互作用與變化是不同的。

表現(xiàn)：影響森林退化的表現(xiàn)為森林面積減少、結構喪失、質量降低、功能下降。森林退化生態(tài)系統(tǒng)的基本特征是生物多樣性降低，層次減少，郁閉度下降，結構趨于簡單，功能減退，嚴重時生產力也降低。

森林退化生態(tài)系統(tǒng)8草原退化生態(tài)系統(tǒng)

定義：草原生態(tài)系統(tǒng)是草原地區(qū)生物〔植物、動物、微生物〕和草原地區(qū)非生物環(huán)境構成的，進行物質循環(huán)與能量交換的基本機能單位，是由各種多年生草本植物和草食動物占優(yōu)勢的生物群落與其環(huán)境構成的功能綜合體，草原生態(tài)系統(tǒng)在其結構、功能過程等方面與森林生態(tài)系統(tǒng)，農田生態(tài)系統(tǒng)具有完全不同的特點，它不僅是重要的畜牧業(yè)生產基地，而且是重要的生態(tài)屏障。

表現(xiàn)：生物多樣性降低，層次減少，蓋度降低，草地產量和質量下降，載畜能力降低等。草原退化生態(tài)系統(tǒng)9荒漠退化生態(tài)系統(tǒng)

定義：荒漠生態(tài)系統(tǒng)是由超旱生的小喬木、灌木、半灌木占優(yōu)勢的生物群落與其周圍環(huán)境共同構成的一類生態(tài)系統(tǒng)。

退化原因：包括氣候變化和人類活動在內的種種因素造成的干旱、半干旱和亞濕潤干旱地區(qū)的土地退化。也包括風蝕和水蝕致使土壤物質流失，土壤的物理、化學和生物特性或經濟特性退化，以及自然植被長期喪失等。

表現(xiàn)：生物多樣性降低，層次減少，蓋度降低，草地產量和質量下降，載畜能力降低等?；哪嘶鷳B(tài)系統(tǒng)10濕地退化生態(tài)系統(tǒng)

濕地是指被間歇性或永久性淺水層（6cm以下）所覆蓋的土地。。

濕地生態(tài)系統(tǒng)指由濕地動植物與周圍環(huán)境共同構成的生態(tài)系統(tǒng)，是陸地生態(tài)系統(tǒng)與水生生態(tài)系統(tǒng)的過渡類型。

功能：蓄洪防旱、調節(jié)氣候、控制土壤侵蝕、促淤造陸、降解環(huán)境污染。

退化表現(xiàn)：調蓄旱澇、納垢消污、消浪護岸等生態(tài)功能減弱。濕地退化生態(tài)系統(tǒng)11苔原退化生態(tài)系統(tǒng)

苔原生態(tài)系統(tǒng)是由苔原生物與其周圍環(huán)境所組成的生態(tài)系統(tǒng)，主要分布于常年溫度都很低的極地地區(qū)以及高山苔原地區(qū)。

苔原生態(tài)系統(tǒng)是地球上食物網結構比較簡單的生態(tài)系統(tǒng)，因而也是地球上比較脆弱和外力干擾比較敏感的生態(tài)系統(tǒng)。

退化原因：氣候變暖導致動植物生存環(huán)境改變，引起生態(tài)系統(tǒng)功能減退。苔原退化生態(tài)系統(tǒng)12高山退化生態(tài)系統(tǒng)

高山生態(tài)系統(tǒng)是一類系統(tǒng)結構和功能具有垂直變化特征的生態(tài)系統(tǒng)。

山地系統(tǒng)中的植被類型和結構功能的垂直變化與其環(huán)境的垂直變化是一致的，環(huán)境條件的垂直百變化，特別是溫度的垂直變化，是導致植被垂直變化，乃至山地生態(tài)系統(tǒng)垂直變化的根本原因。

高山退化生態(tài)系統(tǒng)13人工生態(tài)系統(tǒng)農田退化生態(tài)系統(tǒng)農田生態(tài)系統(tǒng)是以農田為基礎、人工管理下的由目標作物與周圍環(huán)境共同構成的一類生態(tài)系統(tǒng)。定義：農田退化生主要是指其土壤理化結構的變化導致土壤生態(tài)系統(tǒng)和作物系統(tǒng)功能的退化。退化的原因：主要有濫施農藥化肥、長期使用污水灌溉、投入不足、保護不當?shù)?。退化表現(xiàn)：土壤肥力下降，再生產過程受阻，產出降低。

人工生態(tài)系統(tǒng)14城市退化生態(tài)系統(tǒng)城市生態(tài)系統(tǒng)是社會—經濟—生態(tài)復合系統(tǒng)，是市民（包括常住人口和流動人口）與城市自然—人工環(huán)境系統(tǒng)和城市社會-經濟系統(tǒng)相互作用而形成的多功能開放系統(tǒng)。退化的原因：城市規(guī)模不斷擴大，城市人口過度膨脹。退化表現(xiàn)：退化城市生態(tài)系統(tǒng)主要表現(xiàn)為污染嚴重、熱島效應強烈、服務功能降低。

城市退化生態(tài)系統(tǒng)15礦山退化生態(tài)系統(tǒng)礦山生態(tài)系統(tǒng)是在石油、煤礦、砂礦、金屬礦等礦產資源開發(fā)過程中形成的生態(tài)系統(tǒng)。退化的原因：礦山生態(tài)系統(tǒng)的退化，一方面來自于一些礦產資源長期采挖造成的資源衰竭，形成資源衰退型退化生態(tài)系統(tǒng)；另一方面源于礦產地亂采亂挖、礦渣粉塵亂放、污水污氣亂排亂放等，導致周圍植被受到破壞、環(huán)境受到污染、生態(tài)系統(tǒng)退化；另外，由于采礦過程中對地質結構的強烈擾動，常造成地裂縫、崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、尾礦壩潰決以及地震等危害性較大的地質災害，導致生態(tài)系統(tǒng)的退化。礦山退化生態(tài)系統(tǒng)16其他退化生態(tài)系統(tǒng)世界上的人工生態(tài)系統(tǒng)種類還有很多，獨立的人工綠洲、軍事基地、人工林、養(yǎng)魚池、養(yǎng)殖場、苗圃、花園等，都可構成人工生態(tài)系統(tǒng)。如果經營不善，這些生態(tài)系統(tǒng)都存在退化的可能。因此，還有很多不同類型的退化生態(tài)系統(tǒng)。只是這些生態(tài)系統(tǒng)面積小，分布零散，功能特殊。其他退化生態(tài)系統(tǒng)17第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)退化特征

生態(tài)系統(tǒng)的退化特征是指生態(tài)系統(tǒng)偏離原有穩(wěn)定狀態(tài)后，所表現(xiàn)出來的與原有狀態(tài)不同的一些特征。這些特征是生態(tài)系統(tǒng)受損后結構損傷的外部表現(xiàn)，又是其系統(tǒng)功能下降的具體體現(xiàn)。研究和認識生態(tài)系統(tǒng)退化特征，是正確判斷生態(tài)系統(tǒng)受損程度和退化過程的基礎。第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)退化特征生態(tài)系統(tǒng)的退化特征是指生態(tài)系統(tǒng)偏離18一、土壤的退化特征土壤是巖石圈表面能夠生長植物的疏松表層，它既是陸生植物生長生活的物質基礎，為植物提供生活所必需的礦物質元素和水分，又是植物與土壤進行物質、能量交換的重要平臺，為生態(tài)系統(tǒng)的正常運行提供著重要保障。土壤是固體（無機物和有機物）、液體（土壤水分）和氣體（土壤空氣）三個部分的三相系統(tǒng)。固體物質包括土壤礦物質、有機質和微生物等。液體物質主要指土壤水分。氣體是存在于土壤孔隙中的空氣。土壤中這三類物質構成了一個矛盾的統(tǒng)一體。其中，液、氣兩相都受固相顆粒的組成、特性及其排列方式的影響。一、土壤的退化特征土壤是巖石圈表面能夠生長植物的疏松表層，它19土壤化學特性的退化特征

土壤有機質和養(yǎng)分含量變化能直接為植物提供生長所需養(yǎng)分，還具有改善土壤物理和化學性質，促進土壤團粒結構的形成及保水、供水和通氣的作用。

土壤有機質含量的下降，主要源于進入土壤的有機質含量相對減少，從而土壤中喪失的有機質含量的比例增加，使有機質收支失衡所致。當土壤發(fā)生退化時，一般表現(xiàn)為全效養(yǎng)分迅速降低，養(yǎng)分的有效性減弱。土壤化學特性的退化特征土壤有機質和養(yǎng)分含量變化20土壤物理環(huán)境退化特征

土壤退化以后，土壤中的微團粒、水穩(wěn)性團粒含量會下降，導致土壤抗剪切能力減弱，穩(wěn)定性降低。表現(xiàn)：①土壤的粗化，即土壤中細顆粒減少，沙粒比例增加②土壤的粘性化，即由于沖積洪積等作用，導致土壤中黏粒比例劇增，土壤黏性增強土壤孔隙度、毛管作用、持水力和透氣性決定著土壤質地和結構，伴隨著土壤質地和結構的變化，土壤的通氣性、持水性和土壤傳導性都會發(fā)生明顯變化土壤質地退化

土壤結構退化

土壤其它物理特性變化

土壤物理環(huán)境退化特征土壤退化以后，土壤中的微團粒、水穩(wěn)性團21土壤酸堿度的變化特征主要取決于土壤溶液中氫離子的濃度，以pH值表示。土壤酸度是土壤很多化學特性特別是鹽基狀況的綜合反映。

土壤pH升高，土壤堿性增強；在濕潤地區(qū)，或酸雨較多的地區(qū)，一般表現(xiàn)為pH降低，土壤酸性增強。污染物超標土壤污染物超標也是土壤退化的重要特征之一。土壤污染物種類很多，主要包括重金屬、石油烴污染物、有毒痕量有機污染物、富營養(yǎng)廢棄物、放射性核素、治病生物和其他工業(yè)化學品。

土壤酸堿度的變化特征22土壤生物特性的退化特征

土壤微生物種類和數(shù)量趨于減少

當土壤發(fā)生退化時，隨著土壤環(huán)境的惡化，土壤微生物種類和數(shù)量會明顯下降，微生物生物量明顯減少。這一方方面表現(xiàn)為微生物總的種類和絕對數(shù)量的下降，另一方面微生物的種類組成和數(shù)量關系也會發(fā)生明顯改變。土壤動物種類和數(shù)量變化當土壤中有機質數(shù)量減少和水分、養(yǎng)分、溫度條件惡化以后，環(huán)境則變得不適于大多數(shù)土壤動物的生長，不僅土壤動物種類和數(shù)量會減少，而且其優(yōu)勢種還會發(fā)生演替，產生新的適應退化環(huán)境的優(yōu)勢種。土壤生物特性的退化特征土壤微生物種類和數(shù)量趨于減少23二、植被退化特征群落結構退化特征群落的物種組成和多樣性的下降一個正常穩(wěn)定的天然植物群落是由各種各樣的植物種類構成的，具有一定的多樣性特征。但是，一旦植被發(fā)生退化，群落的物種組成數(shù)量就會減少，生物多樣性指數(shù)下降，從而導致群落物種結構趨于簡單。當環(huán)境極度惡化時，群落中大部分物種都會消失，最終可能形成單一種群群落。群落層片結構和生活型的變化隨著植被的退化，群落的層片減少，層片結構趨于簡單化。嚴重退化的植物群落，往往只能形成一個層片。二、植被退化特征群落結構退化特征24植被功能特征的退化植被蓋度、高度和密度的變化對于同一種植物來說，當受到人為干擾或環(huán)境脅迫時，其蓋度、高度和密度總是下降的。但對于一個群落來講，環(huán)境脅迫下則可能導致一些物種的蓋度，高度和密度有所下降，而另一些物種的蓋度、高度和密度有所增加。初級生產力下降大多數(shù)情況下，植被發(fā)生退化時，群落的生產力會明顯下降，但下降的幅度和速度因群落的成因不同、群落類型不同、退化程度不同，而有很大差異。

草地質量退化草地質量的劣化，主要表現(xiàn)主要表現(xiàn)為優(yōu)良牧草種類減少，各類牧草質量變劣，單位面積產草量下降等。

植被功能特征的退化25群落外貌特征的變化群落層次當草地發(fā)生退化時，其層次就會明顯減少而不完整，因而可作為其植被退化的鑒別指標。群落郁閉度指森林中喬木樹冠遮蔽地面的程度。當植被發(fā)生退化時，植被的郁閉度會明顯下降，明顯低于正常發(fā)育群落的郁閉度。嚴重退化的植被，其植物稀疏，群落郁閉度甚至為零。群落外貌特征的變化群落層次26物種豐富度當植被發(fā)生明顯退化時，一般其物種豐富度會顯著下降。掌握區(qū)域植被原有豐富度的情況，在野外即可直接判別其植被的退化程度。季相變化每個穩(wěn)定的群落都有一個固定的季相譜。群落中層片結構隨時間季節(jié)而變化，并且隨著退化的不同階段和優(yōu)勢種的不同而有很大差別。物種豐富度27三、動物種群的退化特征物種多樣性降低外界干擾加劇或生存環(huán)境惡化時，由于一些物種不能適應環(huán)境的變化，其生存和繁衍受到限制，數(shù)量減少，甚至消亡，導致其物種多樣性的降低，特別是一些瀕危動物種類。種群數(shù)量減少近百年來，隨著世界人口的急劇增加和活動范圍、強度的迅速擴展，已經給許多野生動物種群造成嚴重危害，導致大量動物種群衰退，數(shù)量減少，甚至滅亡。個體平均尺寸減小受基因控制，在統(tǒng)計學上每種動物成年個體都有基本固定的大小或尺寸，由于受環(huán)境脅迫、病疫、人為管理不善等原因的影響，一些動物種群的個體平均尺度或體重會出現(xiàn)明顯下降，繁殖率和生產力也相應降低，表現(xiàn)出明顯的退化特征。三、動物種群的退化特征物種多樣性降低28育齡個體的比重及繁殖能力下降

對于處于衰退的動物種群來說，種群中育齡的個體比重一般很低。而且由于干旱、高溫、營養(yǎng)不良等環(huán)境脅迫和體弱多病等原因，很多育齡雌性個體并不一定能夠成功進行繁殖。生產能力下降衡量人工養(yǎng)殖的動物種群是否發(fā)生退化，一個很重要的經濟指標是其生產能力。當一個種群生產者的平均生產水平很高，且生產者群體數(shù)量很大時，其總體生產能力一定很大。當其個體平局生產能力很低時，即使其具有生產能力的群體很大，其總生產能力也不一定很大育齡個體的比重及繁殖能力下降29第三節(jié)生態(tài)系統(tǒng)退化的成因退化生態(tài)系統(tǒng)形成的直接原因是人類活動，部分來自自然災害，有時兩者疊加發(fā)生作用。生態(tài)系統(tǒng)退化的過程由干擾的強度、持續(xù)時間和規(guī)模所決定。生態(tài)系統(tǒng)退化總是和干擾相聯(lián)系，干擾按其性質可分為自然干擾和人為干擾。自然因素：全球氣候變化（如暖干化）、自然災害（火災、水災等）、外來種入侵（包括人為引種后泛濫成災的入侵）。自然因素中外來種入侵(包括因人為引種后泛濫成災的入侵)、火災及水災是最重要的因素。人為因素：過度墾殖、過度放牧、過度樵采、過度采挖、長期不合理的灌溉、礦山開發(fā)、基礎設施建設、工農業(yè)污染等。據Daily（1995）對人為因素造成的退化生態(tài)系統(tǒng)排序：過度開發(fā)占34%，毀林占30%，農業(yè)活動占28%，過度收獲薪材占7%，生物工業(yè)占1%。第三節(jié)生態(tài)系統(tǒng)退化的成因退化生態(tài)系統(tǒng)形成的直接原因是人類活30從自然的角度來講，在全球變化的大背景下，區(qū)域地質、地貌、氣候和水文等異常變化，生態(tài)系統(tǒng)不可避免地發(fā)生波動，從而引發(fā)生態(tài)系統(tǒng)的退化；但更為突出的是隨著人口增長、經濟發(fā)展和城市化進程，加大了對自然生態(tài)系統(tǒng)的干擾，促進了生態(tài)系統(tǒng)的退化。從自然的角度來講，在全球變化的大背景下，區(qū)域地質、地貌、氣候31如果說在人類出現(xiàn)以前，地球上生態(tài)系統(tǒng)的變化主要由自然條件所決定，那么在人類出現(xiàn)以后，特別是在使用工具以后，生態(tài)系統(tǒng)的變化相當大的程度上受到了人類的干擾。人為干擾是驅動種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)退化的主要動力，人類社會的經濟發(fā)展史，特別是土地利用方式變遷史，映射出人類活動在退化生態(tài)系統(tǒng)形成中的決定作用。人類對生態(tài)系統(tǒng)干擾的形式和途徑很多，它們產生的效應和表現(xiàn)形式也多種多樣（見表3-1）。如果說在人類出現(xiàn)以前，地球上生態(tài)系統(tǒng)的變化主要由自然條件所決32表3-1人類對生態(tài)系統(tǒng)干擾的方式與效應表3-1人類對生態(tài)系統(tǒng)干擾的方式與效應33過度的干擾導致生態(tài)系統(tǒng)退化。但是，生態(tài)系統(tǒng)仍需要適度的干擾。只有過度的干擾才會導致生態(tài)系統(tǒng)的崩潰。過度的干擾導致生態(tài)系統(tǒng)退化。34

少量砍伐森林中的樹木，森林的結構功能不會破壞。少量砍伐森林中的樹木，森林的結構功能不會破壞。35

草原上適量放養(yǎng)牲畜，草原不至于破壞。草原上適量放養(yǎng)牲畜，草原不至于破壞。36適度捕捉生態(tài)系統(tǒng)中的動物，也不會導致種群嚴重減小，更不會滅絕。適度捕捉生態(tài)系統(tǒng)中的動物，也不會導致種群嚴重減小，更不會37反饋調節(jié)反饋調節(jié)38精品課件！精品課件！39精品課件！精品課件！40ThankYou!ThankYou!41第一節(jié)退化生態(tài)系統(tǒng)分類一、根據退化過程及生態(tài)學特征劃分陸地退化生態(tài)系統(tǒng)（6類）裸地：又稱光板地，是沒有植物生長的裸露地面，是群落形成、發(fā)育和演替的最初條件和場所環(huán)境條件極端，分為原生裸地（過去從未生長過植物，自然干擾形成）和次生裸地（原來有植物生長，后經破壞而形成，認為干擾形成）。森林采伐跡地：人為干擾造成，其退化狀態(tài)因采伐的強度和頻度而異。與這類型同質的退化生態(tài)系統(tǒng)包括過度干擾破壞形成的草原跡地和灌叢跡地。棄耕地：人為干擾形成，退化狀態(tài)因棄耕時間而定。第一節(jié)退化生態(tài)系統(tǒng)分類一、根據退化過程及生態(tài)學特征劃分42荒漠化地：荒漠化由自然干擾或人為干擾而形成。最嚴重的荒漠化地即為不長植物的荒漠化、石漠化裸地。目前荒漠化現(xiàn)象日趨嚴重，未來20年內全世界約有1/3的耕地將會因為荒漠化現(xiàn)象而消失。采礦廢棄地：指被采礦活動破壞的、未經治理而無法使用的土地，包括四類：a廢石堆廢棄地：由剝離表土、開采的廢石及低品位礦石堆積所形成的；b開采坑廢棄地：隨著礦物的開采形成大量的采空區(qū)域；c尾礦廢棄地：利用各種分選方法選出精礦后的剩余物排放形成的；d采石礦廢棄地：開采石料而形成的。垃圾堆放場：又稱垃圾填埋場，是人為干擾形成的堆積來自家庭、城市、工業(yè)等的廢棄物的地方?；哪兀夯哪勺匀桓蓴_或人為干擾而形成。最嚴重的荒漠化地43水生生態(tài)系統(tǒng)水生生態(tài)系統(tǒng)分為淡水生態(tài)系統(tǒng)和海洋生態(tài)系統(tǒng)，前者主要指陸地湖泊和河流生態(tài)系統(tǒng)，后者為廣闊的海洋。此外水生生態(tài)系統(tǒng)還包括在陸地中的干旱、半干旱地區(qū)也還分布著少量的咸水湖泊。水生生態(tài)系統(tǒng)的退化主要在于輸入水量減少、水體面積縮減、水體污染和富營養(yǎng)化，導致水生生物種群數(shù)量減少，甚至滅絕。水生生態(tài)系統(tǒng)水生生態(tài)系統(tǒng)分為淡水生態(tài)系統(tǒng)和海洋生態(tài)系統(tǒng)，前者44土壤潛育化首先使水利工程，溝渠水庫周圍由于壩渠漏水。其次可能是潛水出露，排灌不分離，串灌造成土壤長期浸泡。土壤處于洼地、比較小的平原、山谷澗地等地區(qū)，排水不良使形成此生潛育化的根本原因。

我國南方大力推廣三季稻，復種指數(shù)大大提高，干濕交替時間縮短，犁底層加厚并更緊實，阻礙了透水。排水不良

水過多

過度耕墾

形成原因定義：潛育化是指土壤長期滯水，嚴重缺氧，產生較多還原物質，使高價鐵、錳化合物轉化為低價狀態(tài)，使土壤變成藍灰色或青灰色的現(xiàn)象。土壤潛育化首先使水利工程，溝渠水庫周圍由于壩渠漏水。其次可能45大氣退化系統(tǒng)大氣污染 通常是指由于人類活動或自然過程引起某些物質進入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達到足夠的時間，并因此危害了人體的舒適、健康和福利或環(huán)境污染的現(xiàn)象現(xiàn)今眾多學者比較關注的是酸雨、光化學煙霧、硫酸型煙霧等眾多大氣污染現(xiàn)象。全球氣候變化 是指在全球范圍內，氣候平均狀態(tài)統(tǒng)計學意義上的巨大改變或者維持較長一段時間（典型的為10年或更長）的氣候變動。大氣退化系統(tǒng)大氣污染46人類-自然復合生態(tài)系統(tǒng)人類社會是一類以人的行為為主導、自然環(huán)境為依托、資源流動為命脈、社會體制為經絡的人工生態(tài)系統(tǒng)。復合生態(tài)系統(tǒng)的功能可用八面體來表示，其六個頂點分別表示系統(tǒng)的生產加工、生活消費、資源供給、環(huán)境接納、人工控制和自然緩沖功能，它們相生相克，構成了錯復雜的人類生態(tài)關系，包括人與自然之間的促進、抑制、適應、改造關系；人對資源的開發(fā)利用、儲存、揚棄關系以及人類生產、生活活動中的競爭、共生、隸屬、互補關系。人類-自然復合生態(tài)系統(tǒng)人類社會是一類以人的行為為主導、自然47二、根據生態(tài)系統(tǒng)的性質劃分自然生態(tài)系統(tǒng)森林退化生態(tài)系統(tǒng)草原退化生態(tài)系統(tǒng)荒漠退化生態(tài)系統(tǒng)濕地退化生態(tài)系統(tǒng)水生退生態(tài)系統(tǒng)（見2.1.1）苔原退化生態(tài)系統(tǒng)高山退化生態(tài)系統(tǒng)二、根據生態(tài)系統(tǒng)的性質劃分自然生態(tài)系統(tǒng)48森林退化生態(tài)系統(tǒng)

定義：國際組織對森林退化定義的基本內涵是一致的，即指林木產品和生態(tài)服務功能的逆向改變。

退化原因：森林退化的動力是人為干擾（人類活動）和自然干擾（異常性自然災害），其中最主要的是人為因素（強度干擾）；自然干擾作用遠遠小于人為干擾對森林退化。總體上，近代森林面積減少表現(xiàn)的森林退化是由過度干擾造成的，尤其是來自人類的過度干擾。其中，森林的過度采伐是最主要的干擾；而森林的采伐又是環(huán)境、社會、經濟、文化和政治等諸多因素相互作用的結果。這些因素在各個時期、各個國家交互作用與變化是不同的。

表現(xiàn)：影響森林退化的表現(xiàn)為森林面積減少、結構喪失、質量降低、功能下降。森林退化生態(tài)系統(tǒng)的基本特征是生物多樣性降低，層次減少，郁閉度下降，結構趨于簡單，功能減退，嚴重時生產力也降低。

森林退化生態(tài)系統(tǒng)49草原退化生態(tài)系統(tǒng)

定義：草原生態(tài)系統(tǒng)是草原地區(qū)生物〔植物、動物、微生物〕和草原地區(qū)非生物環(huán)境構成的，進行物質循環(huán)與能量交換的基本機能單位，是由各種多年生草本植物和草食動物占優(yōu)勢的生物群落與其環(huán)境構成的功能綜合體，草原生態(tài)系統(tǒng)在其結構、功能過程等方面與森林生態(tài)系統(tǒng)，農田生態(tài)系統(tǒng)具有完全不同的特點，它不僅是重要的畜牧業(yè)生產基地，而且是重要的生態(tài)屏障。

表現(xiàn)：生物多樣性降低，層次減少，蓋度降低，草地產量和質量下降，載畜能力降低等。草原退化生態(tài)系統(tǒng)50荒漠退化生態(tài)系統(tǒng)

定義：荒漠生態(tài)系統(tǒng)是由超旱生的小喬木、灌木、半灌木占優(yōu)勢的生物群落與其周圍環(huán)境共同構成的一類生態(tài)系統(tǒng)。

退化原因：包括氣候變化和人類活動在內的種種因素造成的干旱、半干旱和亞濕潤干旱地區(qū)的土地退化。也包括風蝕和水蝕致使土壤物質流失，土壤的物理、化學和生物特性或經濟特性退化，以及自然植被長期喪失等。

表現(xiàn)：生物多樣性降低，層次減少，蓋度降低，草地產量和質量下降，載畜能力降低等。荒漠退化生態(tài)系統(tǒng)51濕地退化生態(tài)系統(tǒng)

濕地是指被間歇性或永久性淺水層（6cm以下）所覆蓋的土地。。

濕地生態(tài)系統(tǒng)指由濕地動植物與周圍環(huán)境共同構成的生態(tài)系統(tǒng)，是陸地生態(tài)系統(tǒng)與水生生態(tài)系統(tǒng)的過渡類型。

功能：蓄洪防旱、調節(jié)氣候、控制土壤侵蝕、促淤造陸、降解環(huán)境污染。

退化表現(xiàn)：調蓄旱澇、納垢消污、消浪護岸等生態(tài)功能減弱。濕地退化生態(tài)系統(tǒng)52苔原退化生態(tài)系統(tǒng)

苔原生態(tài)系統(tǒng)是由苔原生物與其周圍環(huán)境所組成的生態(tài)系統(tǒng)，主要分布于常年溫度都很低的極地地區(qū)以及高山苔原地區(qū)。

苔原生態(tài)系統(tǒng)是地球上食物網結構比較簡單的生態(tài)系統(tǒng)，因而也是地球上比較脆弱和外力干擾比較敏感的生態(tài)系統(tǒng)。

退化原因：氣候變暖導致動植物生存環(huán)境改變，引起生態(tài)系統(tǒng)功能減退。苔原退化生態(tài)系統(tǒng)53高山退化生態(tài)系統(tǒng)

高山生態(tài)系統(tǒng)是一類系統(tǒng)結構和功能具有垂直變化特征的生態(tài)系統(tǒng)。

山地系統(tǒng)中的植被類型和結構功能的垂直變化與其環(huán)境的垂直變化是一致的，環(huán)境條件的垂直百變化，特別是溫度的垂直變化，是導致植被垂直變化，乃至山地生態(tài)系統(tǒng)垂直變化的根本原因。

高山退化生態(tài)系統(tǒng)54人工生態(tài)系統(tǒng)農田退化生態(tài)系統(tǒng)農田生態(tài)系統(tǒng)是以農田為基礎、人工管理下的由目標作物與周圍環(huán)境共同構成的一類生態(tài)系統(tǒng)。定義：農田退化生主要是指其土壤理化結構的變化導致土壤生態(tài)系統(tǒng)和作物系統(tǒng)功能的退化。退化的原因：主要有濫施農藥化肥、長期使用污水灌溉、投入不足、保護不當?shù)?。退化表現(xiàn)：土壤肥力下降，再生產過程受阻，產出降低。

人工生態(tài)系統(tǒng)55城市退化生態(tài)系統(tǒng)城市生態(tài)系統(tǒng)是社會—經濟—生態(tài)復合系統(tǒng)，是市民（包括常住人口和流動人口）與城市自然—人工環(huán)境系統(tǒng)和城市社會-經濟系統(tǒng)相互作用而形成的多功能開放系統(tǒng)。退化的原因：城市規(guī)模不斷擴大，城市人口過度膨脹。退化表現(xiàn)：退化城市生態(tài)系統(tǒng)主要表現(xiàn)為污染嚴重、熱島效應強烈、服務功能降低。

城市退化生態(tài)系統(tǒng)56礦山退化生態(tài)系統(tǒng)礦山生態(tài)系統(tǒng)是在石油、煤礦、砂礦、金屬礦等礦產資源開發(fā)過程中形成的生態(tài)系統(tǒng)。退化的原因：礦山生態(tài)系統(tǒng)的退化，一方面來自于一些礦產資源長期采挖造成的資源衰竭，形成資源衰退型退化生態(tài)系統(tǒng)；另一方面源于礦產地亂采亂挖、礦渣粉塵亂放、污水污氣亂排亂放等，導致周圍植被受到破壞、環(huán)境受到污染、生態(tài)系統(tǒng)退化；另外，由于采礦過程中對地質結構的強烈擾動，常造成地裂縫、崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、尾礦壩潰決以及地震等危害性較大的地質災害，導致生態(tài)系統(tǒng)的退化。礦山退化生態(tài)系統(tǒng)57其他退化生態(tài)系統(tǒng)世界上的人工生態(tài)系統(tǒng)種類還有很多，獨立的人工綠洲、軍事基地、人工林、養(yǎng)魚池、養(yǎng)殖場、苗圃、花園等，都可構成人工生態(tài)系統(tǒng)。如果經營不善，這些生態(tài)系統(tǒng)都存在退化的可能。因此，還有很多不同類型的退化生態(tài)系統(tǒng)。只是這些生態(tài)系統(tǒng)面積小，分布零散，功能特殊。其他退化生態(tài)系統(tǒng)58第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)退化特征

生態(tài)系統(tǒng)的退化特征是指生態(tài)系統(tǒng)偏離原有穩(wěn)定狀態(tài)后，所表現(xiàn)出來的與原有狀態(tài)不同的一些特征。這些特征是生態(tài)系統(tǒng)受損后結構損傷的外部表現(xiàn)，又是其系統(tǒng)功能下降的具體體現(xiàn)。研究和認識生態(tài)系統(tǒng)退化特征，是正確判斷生態(tài)系統(tǒng)受損程度和退化過程的基礎。第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)退化特征生態(tài)系統(tǒng)的退化特征是指生態(tài)系統(tǒng)偏離59一、土壤的退化特征土壤是巖石圈表面能夠生長植物的疏松表層，它既是陸生植物生長生活的物質基礎，為植物提供生活所必需的礦物質元素和水分，又是植物與土壤進行物質、能量交換的重要平臺，為生態(tài)系統(tǒng)的正常運行提供著重要保障。土壤是固體（無機物和有機物）、液體（土壤水分）和氣體（土壤空氣）三個部分的三相系統(tǒng)。固體物質包括土壤礦物質、有機質和微生物等。液體物質主要指土壤水分。氣體是存在于土壤孔隙中的空氣。土壤中這三類物質構成了一個矛盾的統(tǒng)一體。其中，液、氣兩相都受固相顆粒的組成、特性及其排列方式的影響。一、土壤的退化特征土壤是巖石圈表面能夠生長植物的疏松表層，它60土壤化學特性的退化特征

土壤有機質和養(yǎng)分含量變化能直接為植物提供生長所需養(yǎng)分，還具有改善土壤物理和化學性質，促進土壤團粒結構的形成及保水、供水和通氣的作用。

土壤有機質含量的下降，主要源于進入土壤的有機質含量相對減少，從而土壤中喪失的有機質含量的比例增加，使有機質收支失衡所致。當土壤發(fā)生退化時，一般表現(xiàn)為全效養(yǎng)分迅速降低，養(yǎng)分的有效性減弱。土壤化學特性的退化特征土壤有機質和養(yǎng)分含量變化61土壤物理環(huán)境退化特征

土壤退化以后，土壤中的微團粒、水穩(wěn)性團粒含量會下降，導致土壤抗剪切能力減弱，穩(wěn)定性降低。表現(xiàn)：①土壤的粗化，即土壤中細顆粒減少，沙粒比例增加②土壤的粘性化，即由于沖積洪積等作用，導致土壤中黏粒比例劇增，土壤黏性增強土壤孔隙度、毛管作用、持水力和透氣性決定著土壤質地和結構，伴隨著土壤質地和結構的變化，土壤的通氣性、持水性和土壤傳導性都會發(fā)生明顯變化土壤質地退化

土壤結構退化

土壤其它物理特性變化

土壤物理環(huán)境退化特征土壤退化以后，土壤中的微團粒、水穩(wěn)性團62土壤酸堿度的變化特征主要取決于土壤溶液中氫離子的濃度，以pH值表示。土壤酸度是土壤很多化學特性特別是鹽基狀況的綜合反映。

土壤pH升高，土壤堿性增強；在濕潤地區(qū)，或酸雨較多的地區(qū)，一般表現(xiàn)為pH降低，土壤酸性增強。污染物超標土壤污染物超標也是土壤退化的重要特征之一。土壤污染物種類很多，主要包括重金屬、石油烴污染物、有毒痕量有機污染物、富營養(yǎng)廢棄物、放射性核素、治病生物和其他工業(yè)化學品。

土壤酸堿度的變化特征63土壤生物特性的退化特征

土壤微生物種類和數(shù)量趨于減少

當土壤發(fā)生退化時，隨著土壤環(huán)境的惡化，土壤微生物種類和數(shù)量會明顯下降，微生物生物量明顯減少。這一方方面表現(xiàn)為微生物總的種類和絕對數(shù)量的下降，另一方面微生物的種類組成和數(shù)量關系也會發(fā)生明顯改變。土壤動物種類和數(shù)量變化當土壤中有機質數(shù)量減少和水分、養(yǎng)分、溫度條件惡化以后，環(huán)境則變得不適于大多數(shù)土壤動物的生長，不僅土壤動物種類和數(shù)量會減少，而且其優(yōu)勢種還會發(fā)生演替，產生新的適應退化環(huán)境的優(yōu)勢種。土壤生物特性的退化特征土壤微生物種類和數(shù)量趨于減少64二、植被退化特征群落結構退化特征群落的物種組成和多樣性的下降一個正常穩(wěn)定的天然植物群落是由各種各樣的植物種類構成的，具有一定的多樣性特征。但是，一旦植被發(fā)生退化，群落的物種組成數(shù)量就會減少，生物多樣性指數(shù)下降，從而導致群落物種結構趨于簡單。當環(huán)境極度惡化時，群落中大部分物種都會消失，最終可能形成單一種群群落。群落層片結構和生活型的變化隨著植被的退化，群落的層片減少，層片結構趨于簡單化。嚴重退化的植物群落，往往只能形成一個層片。二、植被退化特征群落結構退化特征65植被功能特征的退化植被蓋度、高度和密度的變化對于同一種植物來說，當受到人為干擾或環(huán)境脅迫時，其蓋度、高度和密度總是下降的。但對于一個群落來講，環(huán)境脅迫下則可能導致一些物種的蓋度，高度和密度有所下降，而另一些物種的蓋度、高度和密度有所增加。初級生產力下降大多數(shù)情況下，植被發(fā)生退化時，群落的生產力會明顯下降，但下降的幅度和速度因群落的成因不同、群落類型不同、退化程度不同，而有很大差異。

草地質量退化草地質量的劣化，主要表現(xiàn)主要表現(xiàn)為優(yōu)良牧草種類減少，各類牧草質量變劣，單位面積產草量下降等。

植被功能特征的退化66群落外貌特征的變化群落層次當草地發(fā)生退化時，其層次就會明顯減少而不完整，因而可作為其植被退化的鑒別指標。群落郁閉度指森林中喬木樹冠遮蔽地面的程度。當植被發(fā)生退化時，植被的郁閉度會明顯下降，明顯低于正常發(fā)育群落的郁閉度。嚴重退化的植被，其植物稀疏，群落郁閉度甚至為零。群落外貌特征的變化群落層次67物種豐富度當植被發(fā)生明顯退化時，一般其物種豐富度會顯著下降。掌握區(qū)域植被原有豐富度的情況，在野外即可直接判別其植被的退化程度。季相變化每個穩(wěn)定的群落都有一個固定的季相譜。群落中層片結構隨時間季節(jié)而變化，并且隨著退化的不同階段和優(yōu)勢種的不同而有很大差別。物種豐富度68三、動物種群的退化特征物種多樣性降低外界干擾加劇或生存環(huán)境惡化時，由于一些物種不能適應環(huán)境的變化，其生存和繁衍受到限制，數(shù)量減少，甚至消亡，導致其物種多樣性的降低，特別是一些瀕危動物種類。種群數(shù)量減少近百年來，隨著世界人口的急劇增加和活動范圍、強度的迅速擴展，已經給許多野生動物種群造成嚴重危害，導致大量動物種