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恢复生态学 第四章 种群和群落的生态恢复实践
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✓ 通过对杨树林区、河岸和阶地边坡的植被改造,增加 水禽栖息地类型;加强栖息地保护和管理,排除各种 人为干扰因素;
✓ 实施科研和监测工程,为栖息地的恢复提供科技支撑 ,确保项目达到预期效果
三、栖息地恢复技术
(三)野生动物栖息地的恢复
以大熊猫栖息地为例,由于大熊猫对栖息地依赖性很强, 栖息地保护的重要性比对大熊猫个体保护更重要
关键种的分类及其作用
类型 捕食者
作ห้องสมุดไป่ตู้方式 抑制竞争者
食草动物 病原体和寄生物
竞争者
抑制竞争者
抑制捕食者、食草 动物竞争者
抑制竞争者
共生种
有效的繁殖
掘土者
物理干扰
系统过程调控者 影响养分传输速率
实例 海洋:海獭 陆地:依大小选择性采食种子的
动物 大象、兔子 粘液瘤菌、采采蝇
演替中的物种更替,如森林中的 优势树种和杂草
”
生物保护的景观生态安全格局
1源 Source, 2阻力面和等阻线 Resistance surface and isolines, 3 源间通道 Inter source linkage, 4辐射道 Radiating route, 5战略 点 Strategic point
三、种群恢复的途径和技术
第四章 种群和群落的 生态恢复
第一节 物种保护与种群恢复 第二节 群落结构和功能的恢复 第三节 栖息地生态系统的保护和重建 第四节 生态廊道的开辟与应用
第一节 物种保护与种群恢复
一、物种保护的重要性和必要性
物种为人类提供了食物的来源 野生物种是培育新品种不可缺少的原材料 物种是许多药物的来源 物种资源提供大量的工业原料 物种具有重要的科研价值 环境生态效益 美学和文化价值
二、物种多样性保护的方法
(三) 生物保护的景观规划
一个典型的安全格局包含以下几个景观组分: ✓ 源:现存乡土物种栖息地--物种扩散和维持的原点 ✓ 缓冲区:环绕源周边的地区--物种扩散的低阻力区 ✓ 源间联接:相邻两源之间最易联系的低阻力通道--
生态流之间的高效通道和联系途径 ✓ 辐射道:由源向外围景观辐射的低阻力通道 ✓ 战略点:沟通相邻源之间联系有关键意义的“跳板
在退化和荒 秃的山地重
建森林
裸露地表裂 痕的紧急治
理
将斜坡耕地 转为森林和
草地
·把森林分为“生态林”和“可持续生产林”,但应将其生态功能放在 首位 ·尽可能地种植接近自然组成的混交林 ·需要按照生态演替规律造林来达到稳定的森林状况 ·利用自然力量重建森林,而不要背道而驰。在幼苗阶段应提供土壤和 水、直到幼苗成活 ·封山育林,使森林免受砍伐,火灾、狩猎和放牧的威胁 ·提高现有森林的连通性,以使生物多样性拓展到新的森林 ·鼓励培养密集的地面植被
✓ 恢复速度(RS):单位时间内群落恢复度向顶极 群落方向发生的位移。
一、群落结构和功能恢复的基本原理
(三) 人工促进的自然恢复 ✓ 改善退化生态系统的物理因素 ✓ 改善退化生态系统的营养因素 ✓ 改善退化生态系统的种源条件 ✓ 改善退化生态系统物种间的关系
二、群落结构和功能恢复方法
(一)植物群落恢复方法
二、物种多样性保护的方法
(二)种群调节与物种多样性保护
✓ 复合种群是指一个种的种群由数个处于半隔离 状态的亚种群组成,这些亚种群通过个体的迁 入或迁出和基因交流发生关系,从而使这些亚
种群联系在一起并保持稳定。源-汇动态。
✓ 在自然保护区的规划中,应尽量避免过多的汇 生境将源生境包围,过多的汇生境可能会成为 源生境个体的消耗地,从而使源生境中产生的 个体逐渐减少。
关键的共生种依赖的植物资源传 粉者、传播者
兔子、地鼠、白蚁、河狸 固氮菌、菌根真菌分解者
功能群:具有相似的结构或功能的物种的集合, 这些物种对生物群落具有相似的作用,其成员相 互取代后对生物群落过程具有较小的影响。
意义:使复杂的生物群落简化,有利于认识系统 的结构和功能;弱化了物种的个别作用,从而强 调了物种的集体作用。
第四节 生态廊道的开辟与恢复
一、生态廊道的内涵
生态廊道是具有保护生物多样性、过滤污染物、 防止水土流失、防风固沙、调控洪水等生态服 务功能的廊道类型。
生态廊道主要由植被、水体等生态性结构要素 组成,和“绿色廊道” 表示同一个概念。
二、生态廊道理论
廊道的重要结构特征包括廊道的数目、宽度、 连通性、曲度、内部环境及廊道与周围斑块或 基质的相互关系。
研究,加强国际合作和交流,为物种保护及种群 恢复提供理论基础和科学依据。
第二节 群落结构和功能的恢复
一、群落结构和功能恢复的基本原理
(一)物种多样性在生物群落中的功能与作用
✓在生物群落中,不同物种的作用是有差别的 。其中有一些物种的作用是至关重要的,它们 会影响到整个生物群落的结构和功能,这样的 物种即称为关键种或关键种组。 ✓关键种依功能或作用不同,可以分为7类:捕 食者、食草动物、病原体和寄生物、竞争者、 共生种、掘土者和系统过程调控者。
✓ 栖息地片断化对动物的影响主要包括异质效 应、边缘效应(边缘种)、斑块格局效应、 面积效应、隔离效应、干扰效应、遗传效应 和种间竞争效应等。
三、栖息地恢复技术
(一) GAP分析
植被图 物种-生境模型
土地经营者 现存保护区网络
GAP分析
物种预测分布
易危物种和植被类型
GAP分析的二次应用; GAP 数 据 ; 保 护 设 计 选 择范围内生物多样性规 划;……
一、群落结构和功能恢复的基本原理
(二) 群落自然恢复 ✓ 不通过人工辅助手段,依靠群落本身的能力
使其向着典型自然群落顺向演替的过程 。
森林群落的自然演替过程
✓ 恢复潜力度(RP):退化群落更新库组成结构与更 高演替阶段群落组成结构间的相似度。
✓ 恢复度(RD):低相似度向高相似度的发展过程 ,其自然恢复终极是与原群落相同的植被型。将 群落恢复度(RD)定义为退化群落通过自然恢复在 组成、结构、功能上与顶极群落阶段的最佳群落 的相似程度。
·加大物理治力度进行植树造林特别是培植地面植被 ·种植时不仅要使用种子和幼苗,还应辅以草皮和竹丛
·确保大多数森林的生态功能而非经济功能 ·在森林恢复中应遵循建设生态森林的原则 ·在规划造林时应研究地方植被和自然演替规律 ·经济林应多样化 ·给予当地农民以长期经济补偿 ·在坡耕地上营造梯田
二、群落结构和功能恢复方法
GAP分析的一般步骤(刘吉平等, 2005)
三、栖息地恢复技术
(二) 水禽栖息地-湿地的恢复技术
✓通过污染控制工程,改善湿 地水环境,解决严重污染导 致湿地植被退化,栖息地环 境质量下降的问题; ✓通过补水工程,恢复湿地水 文条件,为湿地植被恢复、 重建创造条件; ✓通过退耕还滩避免栖息地被 继续破坏,并采取植被重建 措施,实现地表基底稳定, 增加湿地物种组成和生物多 样性,恢复湿地景观 。
二、物种多样性保护的方法
(一)物种及生物多样性保护 ✓ 生物物种有许多不同的概念,包括生物学物
种概念、系统发育学物种概念、进化生物学 物种概念等,这些不同的概念在一定程度上 影响保护的措施和途径。 ✓ 不管采用哪种物种概念比如关键种,在生态 恢复过程中,物种的识别和功能的发挥必须 要给予充分的认识。优势种和关键种 ✓ 乡土种群
(二)动物群落恢复方法
✓采取适当的管理措施,保证群落的自然恢复,以 维护动物群落的完整性; ✓采取适当的救护措施,治疗补饲受伤国家重点保 护野生动物,以减少野生动物的伤亡; ✓采取适度的封闭措施,减少人为活动对主要国家 重点保护野生动物栖息地的干扰,以保证主要野生 动物栖息地的自然恢复; ✓采取严密的巡护措施,加强对野生动物疫病的监 测,防止野生动物疫病爆发和传播,影响动物群落 的发展; ✓采取严格的保护措施,严厉打击破坏野生动植物 的行为,以保护野生动植物资源和生物多样性。
四川大熊猫的栖息地
一、栖息地概述
(二) 栖息地的作用
动物栖息生境影响其生长、发育、繁殖等生命活动 。 ✓ 温度影响动物的发育与繁殖。 ✓ 水也是影响动物对栖息地选择的重要因子。 ✓ 食物是连接动物与环境的纽带。 ✓ 隐蔽条件是指栖息地中能提高动物繁殖力或生存力
通过圈养、野牧、野生的种 群恢复方式
易地保护、就地保护
三、种群恢复的途径和技术
(二)种群恢复的管理措施
✓ 加强法制管理与公众教育,提高全民保护生物多 样性意识,为生物提供一个安全的生存环境。
✓ 创造或改善动物生存和繁衍的栖息地条件。 ✓ 建立人工繁育及种群恢复基地,进一步开展科学
有害群落人工干预的方法
一、引入群落的天敌,控制群落的发展;
二、利用化学、物理等途径杀死群落个体,有 效减少有害群落的繁殖能力;
三、构建人工防预体系控制有害动物群落的蔓 延等。
第三节 栖息地生态系统的 保护与重建
一、栖息地概述
(一) 栖息地的概念
✓一个特定物种(如熊猫)的栖息地是被该物 种或种群所占有资源(如食物、隐蔽物、水)、 环境条件(温度、雨量、捕食及竞争者等)和 使这个物种能够存活和繁殖的空间。
✓主要通过人工的手段,模拟自然群落的组织 结构,组建人工优化的群落类型。 ✓以森林群落的恢复为例,可以通过对天然森 林的保护、退耕还林和迹地的植被重建等方法 恢复重建森林群落结构,以保证群落功能的正 常发挥。
植被生态恢复的措施
项目
加强对森林 和草地的保
护
应采取的措施
·封山育林,使森林免受火灾、砍伐、家畜放牧、狩猎和樵采等威胁 ·维护自然的物种组合,年龄层次交错的森林和厚的地被层 ·保护传播花粉和种子的天然媒介,以及控制害虫的生物 ·制定防火计划
生物多样性是人类宝贵的财富