第4章-生態(tài)恢復技術(shù)2016_第1頁
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文檔簡介

第四章

生態(tài)恢復技術(shù)生態(tài)恢復的目標與生態(tài)恢復的基本原則生態(tài)恢復的臨界閾值理論生態(tài)恢復的過程生態(tài)恢復的技術(shù)問題生態(tài)恢復成功的標準生態(tài)恢復的時間生態(tài)恢復的價值內(nèi)

容一、改善退化生態(tài)系統(tǒng)的不同方案復墾(替代)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(物種、復雜性等)生態(tài)系統(tǒng)功能(生物量、養(yǎng)分含量、循環(huán)等)原生生態(tài)系統(tǒng)自然過程(原生演替)退化生態(tài)系統(tǒng)恢復修復

Restoration(恢復)Rehabilitation(修復)Remediation(整治)Reclamation(復墾)

Hobbs和Norton(1996)認為恢復退化生態(tài)系統(tǒng)的目標包括: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))Parker(1997)認為,恢復的長期目標應(yīng)是生態(tài)系統(tǒng)自身可持續(xù)性的恢復。

但由于這個目標的時間尺度太大,加上生態(tài)系統(tǒng)是開放的,可能會導致恢復后的系統(tǒng)狀態(tài)與原狀態(tài)不同。

①實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的地表基底穩(wěn)定性;②恢復植被和土壤,保證一定的植被覆蓋率和

土壤肥力;③增加種類組成和生物多樣性;④實現(xiàn)生物群落的恢復,提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)

力和自我維持能力;⑤減少或控制環(huán)境污染;⑥增加視覺和美學享受。生態(tài)恢復的目標地理學原則區(qū)域性原則差異性原則地帶性原則自然法則生態(tài)學原則主導生態(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)性原則時空尺度與等級理論原則生態(tài)恢復與重建的原則一般包括自然法則、社會經(jīng)濟原則和美學原則等3個方面。生態(tài)恢復的基本原則

退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復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、經(jīng)濟上可行、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。自然法則系統(tǒng)學原則整體原則協(xié)同恢復重建原則耗散結(jié)構(gòu)與開放性原則可控性原則經(jīng)濟技術(shù)原則經(jīng)濟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險原則生物、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)展原則美學原則景觀美學原則健康原則精神文化娛悅原則生態(tài)恢復的基本原則生態(tài)恢復——通過排除干擾、加速生物組分變化和啟動演替進程→退化生態(tài)系統(tǒng)→恢復到某種理想的狀態(tài)。首先需要建立生產(chǎn)者亞系統(tǒng)(植被)→由生產(chǎn)者進行光合作用→固定能量→驅(qū)動水分循環(huán)→帶動營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)。

二、生態(tài)恢復的臨界閾值理論(余作岳等,1996)退化生態(tài)系統(tǒng)恢復的方向Hobbs和Mooney(1993)指出——退化生態(tài)系統(tǒng)可能的發(fā)展方向包括:

持續(xù)退化;

保持原狀;

恢復到一定狀態(tài)后退化;

恢復到介于退化與人們可接受狀態(tài)之間

的替代狀態(tài);

恢復到理想狀態(tài)。持續(xù)退化中途退化替代狀態(tài)可接受狀態(tài)理想狀態(tài)退化狀態(tài)極度退化狀態(tài)時間復雜性與功能水平也有學者認為:退化生態(tài)系統(tǒng)并不總是沿著一定的方向恢復→也可能在幾個方向之間→進行轉(zhuǎn)化→達到復合穩(wěn)定狀態(tài)(meta-stablestates)。Hobbs&Norton(1996)提出了臨界閾值理論→假設(shè)生態(tài)系統(tǒng)有4種可選擇的狀態(tài):

生態(tài)恢復的每一個階段都有一個閾值→越過的階段越多(包含的閾值越多)→恢復的投入就要越大。臨界閾值理論是生態(tài)恢復的機理性問題。有關(guān)臨界閾值的精確計算問題還不完善,仍需進一步研究。生態(tài)恢復的臨界閾值理論“穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換”最初是在陸地群落中被確定,并隨后由JohnD.Isaacs引入海洋生態(tài)系統(tǒng),用以描述影響海洋漁業(yè)產(chǎn)量發(fā)生的變化及其驅(qū)動因素。然而,這一概念卻并未在生態(tài)學界得到廣泛接受。對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換的關(guān)注首先來自研究人員對恢復力和閾值的界定。1973年,美國學者CrawfordS.Holling發(fā)表了Resilience

and

stability

of

ecological

systems一文,闡述了生態(tài)系統(tǒng)對脅迫的響應(yīng)能力并引入恢復力一詞幫助人們理解生態(tài)系統(tǒng)對外界脅迫的非線性特征。隨后,美國學者RobertM.May在1977年的Nature上發(fā)表了Thresholds

and

breakpoints

in

ecosystems

with

a

multiplicity

of

stable

states,闡述了生態(tài)系統(tǒng)的多穩(wěn)態(tài)變化和閾值概念,并指出:生態(tài)系統(tǒng)的恢復力可以衡量系統(tǒng)在受到外界脅迫時的承載容量,而閾值則反映生態(tài)系統(tǒng)可能發(fā)生狀態(tài)變化的臨界點。。閾值理論初步奠定了對于穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換的一致認知:持續(xù)的外來脅迫會降低生態(tài)系統(tǒng)的恢復力,從而使其超過閾值的范圍并發(fā)生穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換[11]。在穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換的研究中,目前得到最廣泛關(guān)注的是“多穩(wěn)態(tài)”理論,分別為平滑型、突變型和不連續(xù)變化型;并由此推測生態(tài)系統(tǒng)可能具有多個穩(wěn)定狀態(tài),而穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換就是生態(tài)系統(tǒng)從一個特征趨勢或狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硗庖粋€不同的趨勢或狀態(tài)的轉(zhuǎn)變過程。該理論得到廣泛接受,此后的大量研究都是基于此而開展的。盡管目前對穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換有了基本的共識,但在如何界定其概念和內(nèi)涵上卻有不同的表述。Carpenter等定義湖泊發(fā)生穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換是指系統(tǒng)組織和結(jié)構(gòu)發(fā)生迅速變化以及因此而引發(fā)的一系列后果[20];Collie等在海洋生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換的研究中,將其定義為“海洋空間發(fā)生的低頻率、高振幅的變動,并且該變動會在海洋的一些營養(yǎng)水平變動中得以傳播,因而對生物量產(chǎn)生的影響尤為顯著”;Cury等提出“穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換是指海洋生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生突然性改變,這些改變影響了一些生物的生存進而導致了一個穩(wěn)定狀態(tài)的生成”[22]。后二者的研究系統(tǒng)介紹了海洋生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換的現(xiàn)象與內(nèi)涵,為揭示其驅(qū)動機制提供有價值的參考。此外,還有研究人員大膽地提出將湖泊作為海洋的微觀形式來進行研究,因此適用海洋的研究方法可被用于湖泊的研究中,從而為淺水湖泊穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換的研究另辟一條蹊徑[23]。生態(tài)恢復臨界閾值理論實例例如在亞熱帶區(qū)域——頂級植被→常綠闊葉林→干擾→逐漸發(fā)生退化:落葉闊葉林→針闊混交林→針葉林→灌草叢。退化特點:每一個階段都有一個閾值→每越過一個閾值→恢復時的投入就要加大→特別是從灌草叢開始恢復→投入更大(彭少麟,1996)。

在生態(tài)恢復實踐中,確定一些重要的程序能更好地指導生態(tài)恢復實踐和生態(tài)系統(tǒng)管理。

生態(tài)恢復中的關(guān)鍵過程包括:三、生態(tài)恢復的過程(1)明確恢復對象的時空范圍;(2)確定引起生態(tài)系統(tǒng)退化的原因和機制;

(3)找出控制或減緩生態(tài)退化的方法;(4)確定恢復與重建生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能目

標→認識恢復的生態(tài)學局限性,以及實施

恢復的社會、經(jīng)濟和其它障礙因素;(5)制定簡單易行的測量標準→觀測生態(tài)系統(tǒng)

之演替進程;

(6)提出相應(yīng)尺度上實施恢復目標的可行技術(shù);(7)具體的恢復實踐;(8)與土地規(guī)劃和管理部門→交流有關(guān)理論和方

法;(9)監(jiān)測生態(tài)恢復中的關(guān)鍵變量與過程→評價恢復

進程→必要時可對恢復方案進行適當調(diào)整。

需要根據(jù)評價問題的角度、可接受的時間期限、能夠承受的經(jīng)濟代價以及需要解決的社會問題等諸多方面的條件和要求→進行生態(tài)恢復。技術(shù)→生態(tài)恢復所必須依賴的基礎(chǔ)條件之一——恢復與重建技術(shù)→恢復生態(tài)學研究的重點領(lǐng)域。

四、生態(tài)恢復技術(shù)有關(guān)生態(tài)恢復的2種極端觀點

就對技術(shù)的依賴和科技進步對生態(tài)恢復的作用而言→目前存在兩種觀點:一種極端的觀點認為:生態(tài)恢復→工程學的一個分支?;舅悸贰凑展潭ǖ挠媱澓透邷蚀_度→建立生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)→但不考慮恢復進程中生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)變化。

另一種極端的觀點:出自野生生物保護者→試圖只通過手工工具和一些志愿者的參與→恢復生態(tài)系統(tǒng)——這種方法→進展極為緩慢→只能在小范圍、短時間內(nèi)進行?;謴蜕鷳B(tài)學——必須改善科學技術(shù)的應(yīng)用→在這兩種極端觀點中→尋求統(tǒng)一。

生態(tài)恢復技術(shù)的開發(fā)特點(1)生態(tài)恢復→必須開發(fā)各種低價位的、可大規(guī)模應(yīng)用的技術(shù)→并且在比較貧困的國家和地區(qū)→具有經(jīng)濟上的可行性和社會上的可接受性。(2)生態(tài)恢復→重視一系列技術(shù)所組成的體系→而不是某項技術(shù)的單獨應(yīng)用。

不同退化生態(tài)系統(tǒng)→存在地域差異性——外部干擾類型和強度→也存在差異→生態(tài)系統(tǒng)所表現(xiàn)的退化類型、階段、過程及響應(yīng)機理→各不相同。(3)在生態(tài)恢復過程中→應(yīng)針對不同的恢復目標和側(cè)重點→開發(fā)和選用適當?shù)募夹g(shù)→進行合理的組裝配套。需要根據(jù)評價問題的角度、可接受的時間期限、能夠承受的經(jīng)濟代價以及需要解決的社會問題等諸多方面的條件和要求→進行生態(tài)恢復。技術(shù)→生態(tài)恢復所必須依賴的基礎(chǔ)條件之一——恢復與重建技術(shù)→恢復生態(tài)學研究的重點領(lǐng)域。

四、生態(tài)恢復技術(shù)生態(tài)恢復的技術(shù)體系就技術(shù)體系而言,生態(tài)恢復的技術(shù)可歸納為:工程技術(shù)農(nóng)業(yè)技術(shù)生物技術(shù)(一)工程技術(shù)工程技術(shù):主要針對自然干擾和土壤恢復→在極度退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復與重建方面非常重要。1、退化土地與土壤恢復方面的

工程技術(shù)2、水分利用與節(jié)水工程技術(shù)3、生態(tài)工程1、退化土地及土壤恢復方面的

主要工程技術(shù)(1)土壤風蝕及沙漠化土地的恢復技術(shù)(2)水土流失治理技術(shù)(3)采礦廢棄地恢復工程技術(shù)(4)水體恢復工程技術(shù)(1)土壤風蝕及沙漠化土地

的恢復技術(shù)“輸”——利用自然力→把流沙輸送到人們期望的地方去。例如:水力拉沙造田等。“導”——通過人工措施→使流沙按照人們規(guī)定的方向移動→實現(xiàn)對某些特殊區(qū)域的保護。(2)水土流失治理技術(shù)解除土壤侵蝕干擾的一整套工程措施。目的:減輕水力侵蝕→保護生草層→為生物生存→提供穩(wěn)定生長發(fā)育的基質(zhì)。目前常用的工程技術(shù)包括——截流溝,魚鱗坑,梯田,溝邊防護、谷坊、淤地壩等。(3)采礦廢棄地恢復工程技術(shù)a.復墾土壤侵蝕控制技術(shù)。

b.人造表土工程技術(shù)。

c.多層覆蓋技術(shù)。d.特殊隔離技術(shù)。

e.垃圾填埋場氣體排除技術(shù)。

2、水分利用與節(jié)水工程技術(shù)目前廣泛應(yīng)用的水分利用與節(jié)水工程技術(shù)主要有——覆蓋技術(shù);集流技術(shù);防滲技術(shù);節(jié)水灌溉技術(shù)。覆蓋技術(shù)覆蓋技術(shù)——在地表覆蓋一層隔離層→減少土壤水分蒸發(fā),常用方法——礫石覆蓋;秸稈覆蓋;塑料薄膜覆蓋(地膜技術(shù));抗蒸騰技術(shù)——渠道加蓋,管道輸水,使用抗蒸騰劑(例如黃腐酸)。集流技術(shù)集流技術(shù)——把降水通過一定的措施接納、保存到土壤中,常用方法——集流面集流;鉆孔集流;柱穴集流(如黃土高原的水窖)。防滲技術(shù)防滲技術(shù)——在植物生長的土壤層下→鋪墊一層防滲物質(zhì)→減少土壤水分下滲流失,常用方法——薄膜防滲;粘土防滲;渠道襯砌→有效地防治土地鹽堿化。節(jié)水灌溉技術(shù)在保障植物根際水分基本需求的前提下→盡可能減少土壤水分的無效蒸發(fā)和向下滲漏→提高土壤水分的利用率——噴灌技術(shù);滴灌技術(shù);微滲技術(shù)。3、生態(tài)工程應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生與物質(zhì)循環(huán)再生原理,結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)原則,結(jié)合系統(tǒng)分析的最優(yōu)化方法,設(shè)計的促進分層多級利用物質(zhì)的生產(chǎn)工藝系統(tǒng)(馬世駿,1984,1987,1989)。生態(tài)工程之目標——在促進自然界良性循環(huán)的前提下,充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力,防治環(huán)境污染,達到經(jīng)濟效益與生態(tài)效益同步協(xié)調(diào)發(fā)展——它既可以是縱向的層次結(jié)構(gòu),也可以發(fā)展為幾個縱向工藝鏈索橫向聯(lián)系而成的網(wǎng)狀工程系統(tǒng)。

(二)農(nóng)業(yè)技術(shù)農(nóng)業(yè)技術(shù)——在生態(tài)恢復工作中所需要的一系列耕作、栽培和管理技術(shù)→涉及到常規(guī)農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、畜牧養(yǎng)殖業(yè)、林果業(yè)、漁業(yè)和產(chǎn)品加工業(yè)等多個領(lǐng)域。在生態(tài)恢復過程中→把這些技術(shù)集成之后→適宜的農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)體系→產(chǎn)品增值。

(三)生物技術(shù)生物技術(shù)——轉(zhuǎn)基因育種、克隆技術(shù)、細胞工程等生物工程技術(shù)。在生態(tài)恢復過程中→需要運用生物技術(shù),提供新的生態(tài)幅更寬、抗逆性更強的生物物種——并大量、快速地提供恢復所需的植物繁殖體或幼苗。生態(tài)恢復技術(shù)體系的另一種分類1、環(huán)境要素(土壤、水體、大氣)的恢復技術(shù);2、生物要素(物種、種群、群落)的恢復技術(shù);3、生態(tài)系統(tǒng)與景觀(結(jié)構(gòu)、功能)的總體規(guī)劃、

設(shè)計與組裝技術(shù);生物系統(tǒng)非生物系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)消費者(各級動物)生產(chǎn)者(主指植物)分解者(土壤動物、微生物、菌類)巖石土壤水體氣體水體恢復技術(shù)(如控制污染、去除富營養(yǎng)化、換水、排澇、灌溉技術(shù)等);

土壤恢復技術(shù)(如耕作制度和方式的改變、測土施肥、土壤改良、表土穩(wěn)定、控制水土流失、換土及分解污染物等);大氣環(huán)境改善技術(shù)(如除塵、煙塵吸收吸附、生物和化學吸附等)。無機環(huán)境的恢復技術(shù)生物系統(tǒng)的恢復技術(shù)植被的恢復與重建(物種引入、品種改良、植物快速繁育、物種選擇及空間配置、種植養(yǎng)護技術(shù)和草地、林分的改造技術(shù)等)。消費者與分解者的重建技術(shù)(捕食者的引進、病蟲害的控制和微生物的引種及控制等)。景觀的總體規(guī)劃、設(shè)計3S技術(shù)(RS、GIS、GPS)支持→生態(tài)規(guī)劃技術(shù)。

社會學、經(jīng)濟學、物流理論等學科原理的應(yīng)用。

北方草原的主體位于內(nèi)蒙古自治區(qū),它的北面與蒙古國的草原相連接,東面是黑龍江省和吉林省西部的松嫩平原草原,南面與冀北、晉北、陜北、寧夏和甘肅東部的草原相連,西邊以賀蘭山為界。草原區(qū)的北部是蒙古族為主的草原牧區(qū),東部和南部是多民族聚居的農(nóng)牧交錯區(qū)。北方草原的總面積約為97萬km2,約占中國國土(陸地)面積的10%

北方農(nóng)牧交錯帶各自然單元土地利用變化方向中溫帶半干旱地區(qū)、暖溫帶亞濕潤地區(qū)、中溫帶干旱地區(qū)的土地利用變化方向以耕地轉(zhuǎn)為草地為主;暖溫帶半干旱地區(qū)和中溫帶亞濕潤地區(qū)的土地利用變化方向則以草地轉(zhuǎn)化為耕地為主;高原亞寒帶半干旱地區(qū)的土地利用變化方向為草地轉(zhuǎn)為林地。

森林公園現(xiàn)狀分析自然保護區(qū)現(xiàn)狀分析生態(tài)承載力分析發(fā)展協(xié)調(diào)度分析珠三角城鎮(zhèn)群協(xié)調(diào)發(fā)展規(guī)劃案例從技術(shù)層面上考慮生態(tài)恢復在技術(shù)層面上→生態(tài)恢復最主要的問題→綜合考慮實際情況。充分發(fā)揮多種技術(shù)的優(yōu)勢→通過研究與實踐,盡快地恢復生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)→進而恢復其功能,實現(xiàn)生態(tài)、經(jīng)濟、社會效益和美學效果的統(tǒng)一?;謴蜕鷳B(tài)學家、資源管理者、政策制定者及公眾→都希望知道恢復成功的標準何在?生態(tài)系統(tǒng)的復雜性及動態(tài)特征→復雜化。SER建議——比較恢復系統(tǒng)與參照系統(tǒng)→生物多樣性、群落結(jié)構(gòu)、生態(tài)系統(tǒng)功能、干擾體系以及非生物的生態(tài)服務(wù)功能。五、生態(tài)恢復成功的標準外國學者們的生態(tài)恢復成功標準Cairns(1977)認為——恢復至少要包括被公眾社會感覺到的,并被確認恢復到可用的程度,恢復到初始的結(jié)構(gòu)與功能條件(盡管組成這個結(jié)構(gòu)的元素→可能與初始狀態(tài)明顯不同)。Bradshaw(1987)提出了5個生態(tài)恢復的判斷標準:(1)可持續(xù)性,能自然更新;(2)不可入侵性,像自然群落一樣,能抵制入侵;(3)生產(chǎn)力與自然群落一樣高;(4)營養(yǎng)保持力;(5)生物(植物、動物、微生物)之間具有一定的相互作用。著名林學家Lamd(1994)認為→生態(tài)恢復的指標體系應(yīng)該包括造林產(chǎn)量指標、生態(tài)學指標和社會經(jīng)濟指標3個方面:(1)造林產(chǎn)量指標→幼苗成活率、幼苗生長高度、基徑與蓄積增長速率、種植密度和病蟲害控制情況等方面的指標;(2)生態(tài)學指標→包括期望物種的出現(xiàn)情況、適當?shù)闹参锖蛣游锒鄻有?、自然更新能否發(fā)生、適當數(shù)量的固氮樹種、目標種是否出現(xiàn)、

適當?shù)闹脖桓采w、土壤表面的穩(wěn)定性、土壤有機質(zhì)含量、地面水與地下水的保持狀況等方面的指標;(3)社會經(jīng)濟指標→包括當?shù)厝丝诜€(wěn)定情況、商品價格穩(wěn)定情況、食物和能源供應(yīng)是否充足、農(nóng)林牧各業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展情況、恢復的經(jīng)濟效益與支出是否達到平衡、對肥料和除草劑的需求情況等方面的指標。David(1996)&Margaret(1997)認為:

恢復→使生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能恢復到接近其受干擾以前的程度。包括——1、結(jié)構(gòu)恢復指標→鄉(xiāng)土物種的豐富度;2、功能恢復指標→包括初級生產(chǎn)力水平、次級生產(chǎn)力水平、食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)的復雜程度、在物種組成與生態(tài)系統(tǒng)過程中存在反饋機制→群落結(jié)構(gòu)與功能間的聯(lián)結(jié)→已經(jīng)形成。Constanza等(1998)認為——評價生態(tài)系統(tǒng)健康的指標→如活力、恢復力和組織性等→完全可以用于生態(tài)恢復的評價。景觀生態(tài)學中的一些方法→可以為生態(tài)恢復的評價提供參考。我國學者的生態(tài)恢復成功標準任海和彭少麟(1998)——根據(jù)熱帶人工林恢復的長期定位研究指出:森林恢復的標準→結(jié)構(gòu)(物種的數(shù)量、密度和生物量)、功能(植物、動物和微生物之間→形成食物網(wǎng)、生產(chǎn)力和土壤肥力水平)和動態(tài)(可自然更新并自行演替)。Careher和Knapp(1995)——采用記分卡的方法評價生態(tài)恢復的程度。假設(shè)生態(tài)系統(tǒng)中有5個重要的參數(shù)——種類、空間層次、生產(chǎn)力、傳粉或播種者、種子產(chǎn)量及種子庫時空動態(tài);定量評價生態(tài)恢復的方法案例每個參數(shù)——都有一定的波動幅度。比較退化生態(tài)系統(tǒng)→在生態(tài)恢復過程中每個參數(shù)的值→觀察其是否已經(jīng)達到正常的波動范圍或者與該范圍相比存在的差距→評價恢復的進展情況。恢復成功閾值退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復原生生態(tài)系統(tǒng)種類空間層次生產(chǎn)力播種者種子庫動態(tài)而恢復退化生態(tài)系統(tǒng)的最終目標→恢復并維持生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能。提出一個不完善的生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能框架:

生態(tài)系統(tǒng)的產(chǎn)品、生物多樣性、為人類創(chuàng)造和豐富精神生活和文化生活、自然殺蟲、傳播種子、營養(yǎng)循環(huán)、保護海岸帶、防止紫外線的輻射、幫助調(diào)節(jié)氣候等(董全,1999;Constanza,1997;Daily,1997)。與自然生物群落的形成或演替時間相比較→退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復時間→相對要短一些?;謴蜁r間的長短(取決于什么?)→與退化生態(tài)系統(tǒng)的類型、退化程度、恢復方向和人為促進程度等因素密切相關(guān)。

六、生態(tài)恢復的時間生態(tài)恢復的時間規(guī)律一般,退化程度輕的生態(tài)系統(tǒng)→恢復時間要短些;濕熱地帶的恢復干冷地帶的恢復農(nóng)田和草地的恢復森林的恢復生物群落的恢復土壤的恢復《《《快慢Daily(1995)估測的

生態(tài)系統(tǒng)恢復時間火山爆發(fā)后的土壤恢復→具有生產(chǎn)力的土地→3000~12000年;棄耕農(nóng)田的恢復→20年;棄牧草地的恢復→4~8年;改良退化土地→5~100年(依據(jù)人類的影響程度而定)。Daily(1995)估測的

生態(tài)系統(tǒng)恢復時間輕度退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復→3~10年;中度退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復→10~20年;嚴重退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復→50~100年;極度退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復→200年以上。我國學者估測的

生態(tài)系統(tǒng)恢復時間余作岳、彭少麟通過試驗和模擬認為——熱帶極度退化生態(tài)系統(tǒng)(沒有A層土壤、面積大、缺乏種源)→不能自然恢復——在一定人工啟動下:40年→恢復森林生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu);100年→恢復其生物量;140年→恢復土壤肥力及大部分功能。七、生態(tài)恢復的價值問題:生態(tài)恢復合算嗎?(成本和收益的問題)生態(tài)恢復不僅具有實際上的經(jīng)濟利益,同時它還有廣泛不為大眾所充分認識的利益。諸如生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)和營養(yǎng)循環(huán)凈化環(huán)境、碳的吸收與固定生態(tài)恢復的成本變化范圍很大→主要取決于恢復區(qū)的大小、退化程度、恢復目標、整治行為的范圍、原材料的可利用性以及技術(shù)實施的難度等。最高的恢復成本(截止2000年)→對California污染濕地的恢復→超過5×105$/hm2。

我國的生態(tài)恢復成本低肥力農(nóng)田的恢復→40~60$/hm2濕地恢復→950~1900$/hm2廢棄露天礦→1900~2600$/hm2廢棄井下開采礦場的恢復→7800$/hm2

說明恢復成本→往往高于恢復區(qū)土地的潛在經(jīng)濟價值

。年均產(chǎn)值150$/hm2恢復成本和土地價值(×1000$/hm2)土地類型

自然保護區(qū)/林地

農(nóng)業(yè)用地

城鎮(zhèn)建設(shè)

未指定最終用途污染的土地9~2538135濕地

4—102~7697采礦地5~25土地價值**1~22~5100~2000**上述土地價值系根據(jù)歐洲工業(yè)化國家和蒙古國,針對不同類型廢棄土地或被損壞土地,按照其未來的用途而總結(jié)的恢復成本?;謴统杀境^潛在土地價值

的直接后果恢復成本超過潛在的土地價值→一個嚴重問題?!懙乇砻嫘枰竺娣e、大規(guī)模的生態(tài)恢復或修復,但在純經(jīng)濟領(lǐng)域→這樣的工作又是不合理的?!馕吨撋鷳B(tài)恢復項目依賴于不正常的經(jīng)濟環(huán)境運行。

高收益項目與生態(tài)恢復成本恢復的如果是,具有高土地價值或高額投資回報的項目→如住宅區(qū)、公路建設(shè)、輸油管線、礦物開采等→恢復成本與經(jīng)濟價值相吻合→成本就顯得并不重要→即任何的恢復成本都是合理的——因為這些經(jīng)濟活動→通常都具有非常高的經(jīng)濟收益。

對于生態(tài)恢復價值的全面理解顯然,如果恢復僅僅是在這種特殊的成本與價值關(guān)系的背景下進行→對于生態(tài)恢復工作→災難和否定。因為,不能只以土地本身的經(jīng)濟價值→衡量恢復的經(jīng)濟價值——必須在充分了解生態(tài)經(jīng)濟學原理的基礎(chǔ)上→對生態(tài)恢復的完全價值→進行全面的認識。1、生態(tài)恢復的生態(tài)經(jīng)濟價值首先,從生態(tài)經(jīng)濟學的角度——一般土地的價值主要來自于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的利益——如果在持續(xù)的人為干擾下,生態(tài)破壞不斷加深,極度退化→失去相應(yīng)的生態(tài)服務(wù)功能→也就失去了相應(yīng)的生態(tài)價值。

生態(tài)恢復的生態(tài)經(jīng)濟價值生態(tài)退化→作為一種實際發(fā)生的成本=

(除去直接產(chǎn)品的價值外)耗費人類健康的損失+公眾防治環(huán)境污染的投入+恢復與保護自然生態(tài)系統(tǒng)的投入。而生態(tài)恢復→則可以使退化生態(tài)

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