★当然，对不同的生态系统类型，其退化的表现是不一 样的。例如，湖泊由于富营养化会退化，外来种入侵、在 人为干扰下本地非优势种取代历史上的优势种等引起生态 系统的退化等，往往这种情况下会改变生态系统的生物多 样性，但生物生产力不一定下降，有的反而会上升 (Berger，1993)。
高克昌
1.退化生态系统的定义
山东科技大学环境科学与工程系
专业必修课
恢复生态学
Restoration Ecology
高克昌
生态系统退化的诊断：生态恢复的基础和前提
第三章 退化生态系统的成因、 诊断方法及退化特征
高克昌
主要内容
1.退化生态系统的定义 2.生态退化的含义 3.生态退化的成因与类型 4.生态系统退化过程 5.生态系统的退化程度诊断 6.退化生态系统的特征
高克昌
• Daily(1995)进一步指出，基于以下四个原 因人类进行生态恢复是非常必要的和重要 的： ★需要增加作物产量满足人类需求； ★人类活动己对地球的大气循环和能量流动 产生了严重的影响； ★生物多样性依赖于人类保护和恢复生境。 ★土地退化限制了国民经济的发展。
高克昌
从自然的角度来讲，在全球变化的大背景 下，区域地质、地貌、气候和水文等异常 变化，生态系统不可避免地发生波动，从 而引发生态系统的退化；
高克昌
• 目前主要采用下面的定义： • ★退化生态系统是指生态系统在自然或人为干扰 下形成的偏离自然状态的系统，其基本特征是生 态系统结构和功能的衰退。与自然系统相比，一 般地，退化的生态系统种类组成、群落或系统结 构改变，生物多样性减少，生物生产力降低，土 壤和微环境恶化，生物间相互关系改变。 •
根据受损特征可将生态系统退化分为结构受损类型和景观 受损类型。 前者主要表现为：生物多样性减少、群落结构简化、 食物网简化、总生物量减少、生产力下降、矿质循环开放、 生境恶化，以及系统稳定性减弱、抗干扰能力和自我维持 能力下降等； 后者主要是群落遭到成片的彻底清除，连续的景观发 生片断化，从而导致边缘效应的增强、岛屿效应产生以及 小种群效应增强等，加剧了生物多样性丧失、种群繁殖力 减弱，以及生境条件恶化等。
改造。
五十年代末的“全民大炼钢铁”
即使地处偏远山区的常绿阔叶林也难幸免，再一次遭到严重的破坏。 高克昌
以我国最重要的天然林区——东北地区为例。 06年有林地面积3500多万公顷，森林总蓄积量为29亿立方米，占全国总 蓄积量的45.8%。森林覆盖率36%，是全国平均森林覆盖率的3倍。 古代东北先民以游牧渔猎民族为主 这些民族长期处于“无市井城廓，逐水为居，以射猎为业”的状态，对于 农田的垦殖或森林的开采，规模比较狭小，对森林生态破坏不大。而且游 牧渔猎民族由于对自然依赖性较强，因而比较注重对环境的保护。因此东 北地区丰富的森林资源一直延续到近代大开发前。例如，清朝在东北实行 的封禁政策，既有满族封建统治者垄断森林特产和保护皇陵风水等政治经 济目的，也是维护东北游牧渔猎民族固有的生产习俗和生活方式的客观要 求，虽然有利于当时统治阶级，但是对于原始森林的保护，客观上也起到 了一定的作用。因此，清初康熙年间的白山黑水之域，仍然“树木参天”， “绵绵延，横亘千里，不知纪极”的原始森林景观。这种天然森林景观一 直延续到清末弛禁开放前。 东北近代林业的兴起和林产品的商品化 1898年，在齐齐哈尔设立了黑龙江木植总局，国有林地的陆续发放，私人 林业经营日益发展 .
高克昌
结构受损到一定程度必然会导致景观格局的变化，
同样，景观受损生态系统也会导致生态系统内部
结构的变化，这两种退化类型可以同时发生，相 互复合。 人为干扰下的生态系统自然退化常常表现为一个 连续变化的过程，亦即 “逆行演替”中的演替阶
段，对于结构受损类型退化程度的判断标准是其
对顶极生态系统的偏离。
(5)生态退化既是一种过程，又是一种结果。
(6)生态退化具有相对性，即具有自己的基点和发展历史，只有在 环境和时空背景相同或类似的情况下，生态退化才具有可比性。
(7)生态退化在某些情况下是一个动态平衡，但对于某些“位移” 较大的生态退化往往是一个不可逆过程，很难或不可能自然地 或人为地恢复到原在状态，这种生态退化就不能用一个动态平 衡来表示。
高克昌
3.生态退化的成因
退化生态系统形成的直接原因是人类活动，部分来自自然灾害， 有时两者叠加发生作用。
生态系统退化的过程由干扰的强度、持续时间和规模所决定。 生态系统退化总是和干扰相联系，干扰按其性质可分为自然干 扰和人为干扰。 自然因素：全球气候变化（如暖干化）、自然灾害（火灾、水 灾等）、外来种入侵（包括人为引种后泛滥成灾的入侵）。自 然因素中外来种入侵(包括因人为引种后泛滥成灾的入侵)、火 灾及水灾是最重要的因素。 • 人为因素：过度垦殖、过度放牧、过度樵采、过度采挖、长期 不合理的灌溉、矿山开发、基础设施建设、工农业污染等。据 Daily（1995）对人为因素造成的退化生态系统排序：过度开发 占34%，毁林占30%，农业活动占28%，过度收获薪材占7%，生物 工业占1%。
但更为突出的是随着人口增长、经济发展 和城市化进程，加大了对自然生态系统的 干扰，促进了生态系统的退化。
高克昌
3.生态退化的成因
如果说在人类出现以前，地球上生态系统的变化主要由自
然条件所决定，那么在人类出现以后，特别是在使用工具 以后，生态系统的变化相当大的程度上受到了人类的干扰。
人为干扰是驱动种群、群落和生态系统退化的主要动力， 人类社会的经济发展史，特别是土地利用方式变迁史，映 射出人类活动在退化生态系统形成中的决定作用。 人类对生态系统干扰的形式和途径很多，它们产生的效应 和表现形式也多种多样（见表3-1）。
高克昌
1.退化生态系统的定义
• 关于退化生态系统的定义有很多： • 生态系统的结构和功能发生与自然的平衡状态或 进化方向相反的位移(displacement)，位移的结 果打破了原有生态系统的平衡状态，使系统的结 构、功能受损(王伯荪等，1997)。 • 生态系统在一定的时空背景下，由于自然因素、 人为因素或二者的共同干扰，导致生态要素和生 态系统整体发生的不利于生物和人类生存的量变 和质变的过程(张金屯，2003)。
高克昌
俄、日两国对东北森林资源的掠夺性开发 1858《中俄瑷珲条约》，割去了黑龙江以北，外兴安岭以南的60多 万平方公里土地，这里是我国重要森林地带。1860年签定《中俄北京 条约》,40多万平方公里。 1905年，日俄两国背着中国签订《朴茨茅 斯条约》，东北南部成为日本的势力范围。 “九一八”事变后，东 北全境的森林资源被攫入日本人手中。 解放后东北地区林业的发展 1958年起，由于三年自然灾害和在“大跃进”左倾思想指导下，东北 林业遭到严重挫折，处于停滞不前的状态。1966-1976年，全国进入 “文化大革命”的非常历史时期，由于对森林资源缺乏有效的管理， 导致森林资源遭到极大的破坏，采育比例严重失调，林区经济日趋危 困。特别是在工艺、设备、设计都不具备的条件下，一哄而起上了20 套小纸浆厂，除桦南外，因碱回收达不到国家规定的标准，其余19套 小纸浆厂最后又以一哄而下告终。在十年动乱期间，东北森林面积减 少667万亩，蓄积量损失1600万立方米。 现存一般为次生林，林木径级小，材质差。由于针叶树生长约50年以 上才能成林，所以红松等针叶林可采资源日趋枯竭。
秦朝开始，历经汉唐两代因建设规模宏大的都城，黄河流域的森林遭到毁灭性的砍伐， 到宋朝修建都城开封时，黄河流域的木材已不敷用，伐木伸展到长江流域，明朝开国 后，皇帝们不仅大兴土木建造宫室，还要为死后修建规模宏大的陵寝，北京明十三陵 棱恩殿内的60根浑圆通直的大立柱，就是常绿阔叶林中的楠木。清代为了整修北京紫 金城及营造三山五园，所需木料皆自闽浙湘蜀等省常绿阔叶林区采办，使森林遭到大 量砍伐。
高克昌
引言
生态退化和生态恢复是相反的两个过程，要进行生态恢复， 首先需要了解生态系统退化的动因，区别不同的退化类型， 并对其退化状况进行诊断，因此，对于退化程度的诊断是 进行生态恢复与重建的基础和前提。 退化生态系统实际上是生态系统演替的一个类型，即：逆 向演替形式。退化生态系统形成既可能是自然的，也可能 是人为的，我们主要限于人类干扰形成的退化生态系统。 人类由于各种限制或认识不足而使生态系统受害或受损， 在恢复时所付出的努力要比利用或破坏时要大得多。而且 从目前的研究和实践结果看，复制型的生态系统恢复似乎 是不可能的。
远在七、八千年前这一地区就有了一定水平的原始农业和畜牧业。农耕扩展始于东汉，宋 室南迁，使得这一地区农业获得进一步发展，明代以来由于人口迅速增长，人们千方百计 地扩大耕地面积，除与水争田外，就是变山为田。 十六世纪初玉米、甘薯和烟草的相继引入，由于它们适生于山区坡地上，故在福建、浙江、 江西一带大都利用山地种植，出现了“垦山为垅，列植相望”的景象，由此带来了大面积 的毁林种粮。 清初又有大批流民迁至江西、浙江、福建等山区，为生计所迫，以伐木、造纸、制菇、制 香、烧碳为生，使山区植被受到极大的破坏。康熙以后一百年内全国人口约增加了3倍， 首次突破四亿，为了取得足够的粮食，不仅开垦了平地和丘陵，而且深入到高山林区，采 用刀耕火种的方法垦种山坡，结果由于水土流失严重造成大片面积的荒山。 上一世纪，六十年代，在“以粮为纲”的口号下，不仅没有抑制过度开垦，反而加剧了毁 林种粮的趋势。开垦方式原始，不仅对地上部分进行砍伐和火烧，而且反复刨根、挖掘对 地下残留根系进行清理，这种斩草除根的方式，使得一些萌枝力强的种类完全失去了更新 的机会。
高克昌
(8)生态退化包括生态要素退化和生态系统退化。 (9)荒漠化、沙漠化、石质化是生态退化的顶极形式。
(10)生态退化最基本的诊断特征是生态系统的固有功能
的破坏或丧失，稳定性和生产力降低，抗逆能力减弱。 (11)生态退化是超过或低于“生态阈值”的量变，不利 的量变引起质变，不能盲目地认为凡是“数量的减少 就是退化，数量的增大就是进化”。